TW202330214A - 機械手、搬送裝置、及基板處理裝置 - Google Patents

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武渕健一
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Abstract

本發明係使基板之落座檢測的精度提高。用於保持基板之機械手包含:機械手本體620;及安裝於機械手本體620供基板落座之複數個落座構件630。複數個落座構件630分別包含:被機械手本體620支撐之軸構件632;及被軸構件632支撐之槓桿構件634,其包含:具有基板落座之落座部634-1a的第一端部634-1;及夾著軸構件632而設於第一端部634-1之相反側的第二端部634-2。複數個落座構件630之至少一部分進一步具備:用於將以第二端部634-2向下方移動之方式使槓桿構件634旋轉之力賦予槓桿構件634的施力構件636;及以檢測第二端部634-2向上方移動之方式而構成的落座檢測器638。

Description

機械手、搬送裝置、及基板處理裝置
本申請案係關於機械手、搬送裝置、及基板處理裝置。本申請案依據2021年10月11日申請之日本專利申請編號第2021-167002號、日本專利申請編號第2021-167003號、及日本專利申請編號第2021-167005號主張優先權。包含日本專利申請編號第2021-167002號、日本專利申請編號第2021-167003號、及日本專利申請編號第2021-167005號之說明書、申請專利範圍、圖式及摘要的全部揭示內容以參照之方式全部援用於本申請案。
近年來使用了用於對半導體晶圓等之基板進行各種處理的基板處理裝置。基板處理裝置之一例如為用於對基板進行研磨處理等之化學機械研磨(Chemical Mechanical Polishing, CMP)裝置。
如記載於專利文獻1,CMP裝置具備:用於進行基板之研磨處理的研磨裝置;用於進行基板之清洗處理及乾燥處理的清洗裝置;及對研磨裝置送交基板,並且接收藉由清洗裝置實施了清洗處理及乾燥處理之基板的裝載/卸載裝置等。此外,CMP裝置具備在研磨裝置、清洗裝置、及裝載/卸載裝置間進行基板之搬送的搬送裝置。CMP裝置藉由搬送裝置搬送基板,並依序進行研磨、清洗、及乾燥各種處理。
有些搬送裝置具備:用於保持基板之機械手;及用於使機械手移動之驅動機構。機械手中設有供基板落座之複數個插銷,可檢測基板已落座於插銷。為了檢測基板之落座而使用具有投光部與受光部的光學式檢測器。例如,在插銷中設有受光部,並在離開插銷之指定場所設有投光部,藉由基板遮蔽投光部與受光部之間,可檢測基板已落座於插銷。
有些搬送裝置具備:用於保持基板之機械手;及用於使機械手移動之驅動機構。機械手具備:基板落座之複數個插銷、及安裝有複數個插銷之第一葉片。對研磨裝置之頂環送交落座於複數個插銷的基板時,頂環將隔膜(吸附面)按壓於基板的上面,並藉由真空吸附而接收基板。機械手具備相對配置於第一葉片之下方的第二葉片,藉由經由安裝於第二葉片之複數個彈簧等的彈性構件而支撐第一葉片,可吸收來自頂環之按壓負荷。
有些搬送裝置具備:用於保持基板之機械手;及用於使機械手移動之驅動機構。機械手具備基板落座之複數個插銷。如記載於專利文獻2,複數個插銷分別具有:對水平方向傾斜並朝向上方側之第一傾斜面;與形成於第一傾斜面上方之對水平方向傾斜並朝向下方側的第二傾斜面。該搬送裝置在藉由基板搬送時之加速度而基板的落座位置偏移時,藉由基板之端部抵接於第二傾斜面,可抑制基板落下。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2010-50436號公報 [專利文獻2]日本特開2014-175333號公報
(發明所欲解決之問題)
但是,習知技術就提高基板之落座檢測的精度方面仍有改善之餘地。
亦即,習知技術於落座檢測時係在基板落座之落座區域配置光學式檢測器。由於在落座區域混合有用於清洗處理之清洗水及用於研磨處理之漿液,因此,光學式檢測器之光因清洗水或漿液而亂反射,結果,造成基板落座之錯誤檢測。
因此,本申請案之1個目的為使基板之落座檢測的精度提高。
此外,習知技術就更穩定地吸收來自頂環之按壓負荷方面仍有改善的餘地。
亦即,習知技術在頂環之隔膜按壓於基板時,整個第一葉片可吸收按壓負荷。因此,例如隔膜對基板一端接觸時,壓下第一葉片之一部分使第一葉片傾斜,可能造成按壓負荷之吸收不穩定。
因此,本申請案之1個目的為更穩定地吸收來自頂環之按壓負荷。
此外,習知技術從頂環接收基板時,在抑制基板落下,且將基板定位於指定之落座區域方面仍有改善的餘地。
亦即,從頂環接收基板時,藉由對吸附於頂環之隔膜的基板吸附面供給流體,可使基板從隔膜脫離。此時,在基板保持水平狀態下從隔膜脫離時並無問題,不過,藉由基板之僅一側從隔膜脫離而基板傾斜狀態下會降落到搬送裝置。因而要求即使在此種情況下,仍然不使基板從搬送裝置落下而接收,且定位於指定之落座區域。
因此,本申請案之1個目的為從頂環接收基板時抑制基板從機械手落下,且將基板定位於指定之落座區域。 (解決問題之技術手段)
一個實施形態揭示一種機械手,係用於保持基板,且前述機械手包含:機械手本體;及複數個落座構件,其係安裝於前述機械手本體供基板落座;前述複數個落座構件分別具備:軸構件,其係被前述機械手本體支撐;及槓桿構件,其係被前述軸構件支撐,且包含:第一端部,其係具有基板落座之落座部;及第二端部,其係夾著前述軸構件而設於前述第一端部的相反側;前述複數個落座構件之至少一部分進一步具備:施力構件,其係用於將以前述第二端部向下方移動之方式使前述槓桿構件旋轉之力賦予前述槓桿構件;及落座檢測器,其係以檢測前述第二端部向上方移動之方式而構成。
一個實施形態揭示一種機械手,係用於保持基板,且前述機械手包含:機械手本體;及複數個落座構件,其係安裝於前述機械手本體供基板落座;前述複數個落座構件分別具備:軸構件,其係被前述機械手本體支撐;槓桿構件,其係被前述軸構件支撐,且包含:第一端部,其係具有基板落座之落座部;及第二端部,其係夾著前述軸構件而設於前述第一端部的相反側;軸承,其係用於支撐前述軸構件之兩端部;及彈性構件,其係用於支撐前述軸承。
一個實施形態揭示一種機械手,係用於保持基板,且前述機械手具備:機械手本體;複數個落座構件,其係安裝於前述機械手本體供基板落座;複數個引導構件,其係以包圍基板落座之落座區域的方式彼此隔以指定間隔而安裝於前述機械手本體;及複數個定位構件,其係以包圍前述落座區域之方式彼此隔以指定間隔而安裝於前述機械手本體;前述複數個引導構件分別具有基板承受面,其係朝向前述落座區域而向下方傾斜,前述複數個定位構件分別具有定位部,其係接觸前述落座區域之外緣。
以下,依據圖式說明本案發明一種實施形態之機械手、搬送裝置及基板處理裝置。以下說明之圖式中,對相同或相當之構成元件註記相同符號並省略重複的說明。 <研磨裝置>
圖1係顯示作為本發明一種實施形態之基板處理裝置的一例之CMP裝置的整體構成俯視圖。如圖1所示,CMP裝置1000具備概略矩形狀之外殼1。外殼1之內部藉由分隔壁1a、1b劃分成裝載/卸載裝置2、研磨裝置3、及清洗裝置4。裝載/卸載裝置2、研磨裝置3、及清洗裝置4分別獨立安裝,且獨立排氣。此外,清洗裝置4具備:對研磨裝置供給電源之電源供給構件;及控制處理動作之控制裝置5。 <裝載/卸載裝置>
裝載/卸載裝置2具備裝載貯存多數處理對象物(例如,圓板形狀之基板(晶圓))的基板匣盒之2個以上(本實施形態係4個)前裝載構件20。此等前裝載構件20鄰接於外殼1配置,並沿著研磨裝置之寬度方向(與長度方向垂直的方向)而排列。前裝載構件20中可搭載開放式匣盒、晶舟承載(Standard Manufacturing Interface, SMIF)盒(Pod)、或前開式晶圓傳送盒(Front Opening Unified Pod, FOUP)。此處,SMIF及FOUP係內部收納基板匣盒,並藉由以分隔壁覆蓋而可保持與外部空間獨立之環境的密閉容器。
此外,裝載/卸載裝置2中與前裝載構件20並列而敷設行駛機構21。在行駛機構21上設置可沿著基板匣盒之排列方向而移動的2台搬送機器人(裝載機、搬送機構)22。搬送機器人22藉由在行駛機構21上移動,可存取搭載於前裝載構件20之基板匣盒。各搬送機器人22在上下具備2個機械手。上側之機械手使用於將處理後之基板送回基板匣盒時。下側之機械手使用於從基板匣盒取出處理前之基板時。因而,可分開使用上下的機械手。再者,搬送機器人22下側之機械手係以可使基板反轉之方式而構成。 <研磨裝置>
研磨裝置3係用於進行基板之研磨(平坦化)的裝置。研磨裝置3具備:第一研磨裝置3A、第二研磨裝置3B、第三研磨裝置3C、及第四研磨裝置3D。第一研磨裝置3A、第二研磨裝置3B、第三研磨裝置3C、及第四研磨裝置3D如圖1所示,係沿著研磨裝置之長度方向而排列。
如圖1所示,第一研磨裝置3A具備:安裝有具有研磨面之研磨墊(研磨具)10的研磨台30A;保持基板而按壓於研磨台30A上之研磨墊10來進行研磨的頂環31A;用於在研磨墊10上供給研磨液或修整液(例如,純水)之研磨液供給噴嘴32A;用於進行研磨墊10之研磨面的修整之修整器33A;及噴射液體(例如純水)與氣體(例如氮氣)之混合流體或液體(例如純水),除去研磨面上之漿液或研磨生成物、及修整時產生的研磨墊殘渣之霧化器34A。
同樣地,第二研磨裝置3B具備:研磨台30B、頂環31B、研磨液供給噴嘴32B、修整器33B、及霧化器34B。第三研磨裝置3C具備:研磨台30C、頂環31C、研磨液供給噴嘴32C、修整器33C、及霧化器34C。第四研磨裝置3D具備:研磨台30D、頂環31D、研磨液供給噴嘴32D、修整器33D、及霧化器34D。
由於第一研磨裝置3A、第二研磨裝置3B、第三研磨裝置3C、及第四研磨裝置3D彼此具有相同構成,因此,以下僅就第一研磨裝置3A作說明。
圖2係模式顯示第一研磨裝置3A之立體圖。頂環31A被頂環軸桿36支撐。在研磨台30A之上面貼合研磨墊10。研磨墊10之上面形成研磨基板W之研磨面。另外,亦可取代研磨墊10而使用固定研磨粒。頂環31A及研磨台30A如箭頭所示,係以在其軸心周圍旋轉之方式構成。基板W藉由真空吸附而保持於頂環31A之下面。研磨時,在從研磨液供給噴嘴32A供給研磨液至研磨墊10之研磨面的狀態下,藉由頂環31A將研磨對象之基板W按壓於研磨墊10的研磨面來進行研磨。 <清洗裝置>
圖3係模式顯示清洗裝置之構成的俯視圖及側視圖。圖3(a)係顯示清洗裝置4之俯視圖,圖3(b)係顯示清洗裝置4之側視圖。如圖3(a)及圖3(b)所示,清洗裝置4被劃分成滾筒清洗室190、300、第一搬送室191、筆形清洗室192、第二搬送室193、乾燥室194、及第三搬送室195。
在滾筒清洗室190內配置有:沿著縱方向而排列之上側滾筒清洗模組201A及下側滾筒清洗模組201B。上側滾筒清洗模組201A及下側滾筒清洗模組201B係藉由將清洗液供給至基板表面與背面,並將旋轉之2個滾筒海綿分別按壓於基板的表面與背面來清洗基板之清洗機。在上側滾筒清洗模組201A與下側滾筒清洗模組201B之間設有基板的暫放台204。在滾筒清洗室300中配置與配置於滾筒清洗室190之上側滾筒清洗模組201A及下側滾筒清洗模組201B同樣的上側滾筒清洗模組300A及下側滾筒清洗模組300B。
在筆形清洗室192內配置有沿著縱方向而排列之上側筆形清洗模組202A及下側筆形清洗模組202B。上側筆形清洗模組202A及下側筆形清洗模組202B係藉由將清洗液供給至基板表面,而且將旋轉之鉛筆形海綿按壓於基板表面,並在基板之徑方向搖動來清洗基板的清洗機。在上側筆形清洗模組202A與下側筆形清洗模組202B之間設有基板之暫放台203。另外,在第一搬送室191之側方配置有設置於無圖示之框架的基板W之暫放台180。
在乾燥室194內配置有沿著縱方向而排列之上側乾燥模組205A及下側乾燥模組205B。在上側乾燥模組205A及下側乾燥模組205B之上部設有將潔淨之空氣分別供給至乾燥模組205A、205B內的過濾風扇裝置207A、207B。
在第一搬送室191中配置可上下移動之第一搬送裝置209。在第二搬送室193中配置可上下移動之第二搬送裝置210。在第三搬送室195中配置可上下移動之第三搬送裝置213。第一搬送裝置209、第二搬送裝置210、及第三搬送裝置213分別移動自如地支撐於在縱方向延伸的支撐軸211、212、214。第一搬送裝置209、第二搬送裝置210、及第三搬送裝置213在內部具有馬達等之升降驅動機構,並沿著支撐軸211、212、214上下移動自如。第一搬送裝置209與搬送機器人22同樣地具有上下兩段機械手。第一搬送裝置209如圖3(a)之點線所示,其下側之機械手配置在可存取於暫放台180之位置。第一搬送裝置209之下側機械手存取於暫放台180時,設於分隔壁1b之快門(無圖示)打開。
第一搬送裝置209係以在暫放台180、上側滾筒清洗模組201A、下側滾筒清洗模組201B、暫放台204、暫放台203、上側筆形清洗模組202A、及下側筆形清洗模組202B之間搬送基板W的方式而動作。搬送清洗前之基板(附著有漿液之基板)時,第一搬送裝置209使用下側之機械手,搬送清洗後之基板時使用上側的機械手。
第二搬送裝置210係以在上側筆形清洗模組202A、下側筆形清洗模組202B、暫放台203、上側乾燥模組205A、及下側乾燥模組205B之間搬送基板W的方式而動作。由於第二搬送裝置210僅搬送清洗後之基板,因此僅具備1個機械手。圖1所示之搬送機器人22使用上側之機械手從上側乾燥模組205A或下側乾燥模組205B取出基板,並將該基板送回匣盒。搬送機器人22之上側機械手存取於乾燥模組205A、205B時,設於分隔壁1a之快門(無圖示)打開。
第三搬送裝置213係以在上側滾筒清洗模組300A、下側滾筒清洗模組300B、及暫放台204之間搬送基板W的方式而動作。搬送清洗前之基板(附著有漿液之基板)時,第三搬送裝置213使用下側的機械手,搬送清洗後之基板時使用上側的機械手。 <搬送裝置>
其次,說明用於搬送基板之搬送裝置。如圖1所示,鄰接於第一研磨裝置3A及第二研磨裝置3B而配置有第一線性傳輸機(搬送裝置)6。第一線性傳輸機6係在沿著研磨裝置3A、3B排列之方向的4個搬送位置(從裝載/卸載裝置側起依序為第一搬送位置TP1、第二搬送位置TP2、第三搬送位置TP3、及第四搬送位置TP4)之間搬送基板的裝置。
此外,鄰接於第三研磨裝置3C及第四研磨裝置3D而配置第二線性傳輸機(搬送裝置)7。第二線性傳輸機7係在沿著研磨裝置3C、3D排列之方向的3個搬送位置(從裝載/卸載裝置側起依序為第五搬送位置TP5、第六搬送位置TP6、第七搬送位置TP7)之間搬送基板的裝置。
基板藉由第一線性傳輸機6而搬送至研磨裝置3A、3B。第一研磨裝置3A之頂環31A藉由頂環頭之搖擺動作而在研磨位置與第二搬送位置TP2之間移動。因此,係在第二搬送位置TP2進行對頂環31A送交基板。同樣地,第二研磨裝置3B之頂環31B在研磨位置與第三搬送位置TP3之間移動,而在第三搬送位置TP3進行對頂環31B送交基板。第三研磨裝置3C之頂環31C在研磨位置與第六搬送位置TP6之間移動,而在第六搬送位置TP6進行對頂環31C送交基板。第四研磨裝置3D之頂環31D在研磨位置與第七搬送位置TP7之間移動,而在第七搬送位置TP7進行對頂環31D送交基板。
在第一搬送位置TP1配置有用於從搬送機器人22接收基板之升降機11。基板經由升降機11而從搬送機器人22送交第一線性傳輸機6。位於升降機11與搬送機器人22之間,在分隔壁1a上設有快門(無圖示),搬送基板時打開快門,可從搬送機器人22將基板送交升降機11。此外,在第一線性傳輸機6、第二線性傳輸機7、與清洗裝置4之間配置有搖擺傳輸機12。搖擺傳輸機12具有可在第四搬送位置TP4與第五搬送位置TP5之間移動的機械手。從第一線性傳輸機6送交基板至第二線性傳輸機7係藉由搖擺傳輸機12來進行。基板藉由第二線性傳輸機7搬送至第三研磨裝置3C及/或第四研磨裝置3D。此外,被研磨裝置3研磨後之基板經由搖擺傳輸機12搬送至清洗裝置4。
圖4係模式顯示第一線性傳輸機6之立體圖。第一線性傳輸機6具備用於保持基板之第一、第二、第三、第四機械手600-1、600-2、600-3、600-4。此外,第一線性傳輸機6具備用於分別支撐第一~第四機械手600-1~600-4之支撐構件610。此外,第一線性傳輸機6具備用於經由支撐構件610使第一~第四機械手600-1~600-4移動之驅動機構680。驅動機構680具備:分別使第二、第三、第四機械手600-2、600-3、600-4上下移動之3個升降驅動機構(例如使用滾珠螺桿之馬達驅動機構或空氣汽缸)680A、680B、680C;在水平方向移動自如地支撐第一~第四機械手600-1~600-4之3個直線導軌682A、682B、682C;及在水平方向驅動第一~第四機械手600-1~600-4之3個水平驅動機構684A、684B、684C。本實施形態之水平驅動機構684A、684B、684C分別具有:一對滑輪686、掛在此等滑輪686上之皮帶687、及使一對滑輪中之其中一方旋轉的伺服馬達688。
第一機械手600-1被第一直線導軌682A支撐,並被第一水平驅動機構684A驅動而在第一搬送位置TP1與第四搬送位置TP4之間移動。該第一機械手600-1係從升降機11接收基板,並將其送交第二線性傳輸機7的路徑機械手。因此,不以第一研磨裝置3A及第二研磨裝置3B研磨基板,而以第三研磨裝置3C及第四研磨裝置3D研磨時係使用第一機械手600-1。該第一機械手600-1中不設升降驅動機構,第一機械手600-1僅可在水平方向移動。
第二機械手600-2被第二直線導軌682B支撐,並被第二水平驅動機構684B驅動而在第一搬送位置TP1與第二搬送位置TP2之間移動。該第二機械手600-2發揮用於將基板從升降機11搬送至第一研磨裝置3A的存取機械手之功能。亦即,第二機械手600-2係移動至第一搬送位置TP1,並在此處從升降機11接收基板。而後,第二機械手600-2再度移動至第二搬送位置TP2,在此處將保持於第二機械手600-2之基板送交頂環31A。第二機械手600-2連結有第一升降驅動機構680A,此等可一體地在水平方向移動。將基板送交頂環31A時,第二機械手600-2被第一升降驅動機構680A驅動而上升,將基板送交頂環31A後,被第一升降驅動機構680A驅動而下降。
第三機械手600-3與第四機械手600-4被第三直線導軌682C支撐。第三機械手600-3與第四機械手600-4藉由空氣汽缸692而彼此連結,此等被第三水平驅動機構684C驅動,可一體地在水平方向移動。空氣汽缸692發揮調整第三機械手600-3與第四機械手600-4之間隔的間隔調整機構之功能。設置該空氣汽缸(間隔調整機構)692之理由是因為有時第一搬送位置TP1與第二搬送位置TP2之間隔、以及第二搬送位置TP2與第三搬送位置TP3之間隔不同。空氣汽缸692可在第三機械手600-3及第四機械手600-4移動中進行間隔調整動作。
第三機械手600-3連結有第二升降驅動機構680B,第四機械手600-4連結有第三升降驅動機構680C,第三機械手600-3與第四機械手600-4可獨立升降。第三機械手600-3在第一搬送位置TP1、第二搬送位置TP2、及第三搬送位置TP3之間移動,同時,第四機械手600-4在第二搬送位置TP2、第三搬送位置TP3、及第四搬送位置TP4之間移動。
第三機械手600-3發揮用於將基板從升降機11搬送至第二研磨裝置3B之存取機械手的功能。亦即,第三機械手600-3係以移動至第一搬送位置TP1,在此處從升降機11接收基板,進一步移動至第三搬送位置TP3,將基板送交頂環31B之方式而動作。第三機械手600-3還可發揮用於將被第一研磨裝置3A研磨後之基板搬送至第二研磨裝置3B的存取機械手之功能。亦即,第三機械手600-3係以移動至第二搬送位置TP2,在此處從頂環31A接收基板,進一步移動至第三搬送位置TP3,而後將基板送交頂環31B之方式而動作。在第三機械手600-3與頂環31A或頂環31B之間進行基板交接時,第三機械手600-3被第二升降驅動機構680B驅動而上升,基板交接結束後被第二升降驅動機構680B驅動而下降。
第四機械手600-4發揮用於將被第一研磨裝置3A或第二研磨裝置3B研磨後之基板搬送至搖擺傳輸機12的存取機械手之功能。亦即,第四機械手600-4移動至第二搬送位置TP2或第三搬送位置TP3,在此處從頂環31A或頂環31B接收研磨後之基板,然後移動至第四搬送位置TP4。從頂環31A或頂環31B接收基板時,第四機械手600-4被第三升降驅動機構680C驅動而上升,接收基板後,被第三升降驅動機構680C驅動而下降。
第二線性傳輸機7除了不具備相當於第一機械手600-1之零件係與第一線性傳輸機6不同之外,其他則與第一線性傳輸機6基本上具有相同構成,因此省略詳細之說明。 <機械手>
其次,詳細說明機械手。由於第一~第四機械手600-1~600-4具有同樣之構成,因此僅就1個機械手(權宜上,稱為「機械手600」)進行說明。圖5係模式顯示機械手之構成的立體圖。
如圖5所示,機械手600具備:機械手本體620;及安裝於機械手本體620之複數個(本實施形態係5個)落座構件630-1~630-5。機械手本體620係以包圍基板之落座區域SA的方式而形成概略U字狀的板狀構件。落座構件630-1~630-5係基板落座之構件。落座構件630-1~630-5以包圍落座區域SA之方式相互隔以間隔而安裝於機械手本體620。另外,本實施形態之機械手600係顯示具備5個落座構件630-1~630-5之例,不過落座構件630之數量不拘。機械手600只要具備將基板W儘量保持水平,且可將基板W之重量均等分配的3個以上落座構件630即可。
落座構件630-1~630-5依有無用於檢測基板落座於機械手600的落座檢測器而區分成兩種。本實施形態之落座構件630-1、630-3、630-5備有落座檢測器,而落座構件630-2、630-4不具備落座檢測器。以下,為了區別兩者,而適切將落座構件630-1、630-3、630-5稱為「第一落座構件」,並將落座構件630-2、630-4稱為「第二落座構件」。
圖6A係模式顯示第一落座構件之構成的立體圖。圖6B係圖6A之B-B線的剖面圖。圖6C係圖6A之C-C線的剖面圖。如圖6A至圖6C所示,第一落座構件630-1、630-3、630-5分別具備:安裝於機械手本體620之基座631;經由基座631而被機械手本體620支撐之軸構件632;及被軸構件632支撐之槓桿構件634。槓桿構件634係配置於形成在基座631之溝中的棒狀構件。槓桿構件634包含:具有基板落座之落座部634-1a的第一端部634-1;與夾著軸構件632而設於第一端部634-1之相反側的第二端部634-2。槓桿構件634係以第一端部634-1突出於落座區域SA之方式而被軸構件632支撐。
此外,第一落座構件630-1、630-3、630-5分別具備用於將使槓桿構件634旋轉之力賦予槓桿構件634的施力構件636。施力構件636係以第二端部634-2向下方移動之方式將使槓桿構件634旋轉之力賦予槓桿構件634。因此,圖6B中如虛線所示,基板未落座於槓桿構件634時,第二端部634-2變成向下方移動之狀態。本實施形態之施力構件636係壓縮彈簧。具體而言,壓縮彈簧係以一端安裝於覆蓋槓桿構件634之上部的外殼639,另一端安裝於形成在槓桿構件634之比軸構件632而在第二端部634-2側之上面的孔634b之底面的方式而構成。另外,施力構件636不限定於壓縮彈簧,只要是將上述之施加力賦予槓桿構件634者即可,可適用橡膠等之彈性體。
第一落座構件630-1、630-3、630-5分別進一步具備用於檢測基板落座於機械手600之落座檢測器638。具體而言,落座檢測器638係以檢測第二端部634-2向上方移動之方式而構成。亦即,圖6B中,當基板未落座於槓桿構件634時,藉由施力構件636施力槓桿構件634,而如虛線所示,形成第二端部634-2位於下方之狀態。另外,當基板落座於槓桿構件634之落座部634-1a時,槓桿構件634藉由基板之重量而以軸構件632為中心旋轉,第一端部634-1向下方移動,並且第二端部634-2向上方移動。槓桿構件634之第二端部634-2中設有磁鐵634-2a。落座檢測器638包含檢測磁鐵634-2a向上方移動之磁性檢測器而構成。落座檢測器638在磁鐵634-2a向上方移動而接近磁性檢測器時,藉由檢測磁阻之變化而檢測第二端部634-2向上方移動,換言之,檢測基板落座於槓桿構件634之落座部634-1a。
另外,機械手本體620中,沿著機械手本體620之外形設有配線護蓋622。連接於落座檢測器638之纜線通過配線護蓋622內部而配線。此外,第一落座構件630-1、630-3、630-5具備以覆蓋槓桿構件634之第二端部634-2及落座檢測器638的方式而構成之外殼639。
採用本實施形態時,可使基板之落座檢測的精度提高。亦即,習知技術係使用設於落座部634-1a之光學式檢測器進行落座檢測。此處,由於落座部634-1a在突出於落座區域SA之位置,且在落座區域SA混合有用於清洗處理之清洗水及用於研磨處理之漿液,因此光學式檢測器之光因清洗水或漿液而亂反射,結果,造成基板落座之錯誤檢測。相對於此,本實施形態之落座檢測器638係以藉由檢測第二端部634-2向上方移動而進行落座檢測的方式而構成。由於第二端部634-2與包含落座部634-1a之第一端部634-1夾著軸構件632而在相反側,並從落座區域SA離開,因此不易受到清洗水或漿液的干擾,結果,可使基板之落座檢測的精度提高。此外,本實施形態由於係藉由外殼639覆蓋第二端部634-2及落座檢測器638,因此,更加不易受到清洗水或漿液之干擾,結果可使基板之落座檢測的精度提高。
另外,本實施形態係顯示落座檢測器638包含藉由磁性檢測器檢測設於第二端部634-2之磁鐵634-2a的自動切換式檢測器之例,不過不限定於此。例如,落座檢測器638亦可包含具有投光零件與受光零件之光學式檢測器。此時,投光零件與受光零件配置於第二端部634-2附近。槓桿構件634於第二端部634-2向上方移動時,係以遮蔽投光零件與受光零件之間的方式被軸構件632支撐。藉此,當基板未落座於槓桿構件634時,第二端部634-2位於下方,受光零件可檢測從投光零件所輸出的光。另外,由於第二端部634-2向上方移動時,受光零件無法檢測從投光零件所輸出的光,因此可檢測基板落座於槓桿構件634。
本實施形態係藉由磁鐵634-2a在圖6B之2點鏈線與實線的位置間移動來判斷落座。落座檢測器638之位置在本實施形態係配置於第二端部634-2旁邊(側面),不過,亦可設於與磁鐵634-2a之上面相對的外殼639之螺栓下面的位置。此外,落座檢測器638亦可包含電力式檢測器。此時,在槓桿構件634之第二端部634-2設第一電接點。落座檢測器638具有當第二端部634-2向上方移動時與第一電接點接觸的第二電接點,可藉由電壓之變化檢測基板落座於槓桿構件634。此外,落座檢測器638亦可包含壓電式檢測器(壓力檢測器)、或應變儀式檢測器。此時,在第二端部634-2之前端或端部的接觸部設置壓電式檢測器(壓力檢測器)或應變儀式檢測器,可藉由檢測壓力變化或應變變化來檢測基板落座於槓桿構件634。此外,本實施形態所說明之落座構件除了適用於移動式的機械手之外,亦可適用於在搬送中途之基板的暫放台及對準凹槽及定向平面之方向的定位台。
圖7A係模式顯示第二落座構件之構成的立體圖。第二落座構件630-2、630-4與第一落座構件630-1、630-3、630-5比較,不同之處為不具備施力構件636及落座檢測器638。其他零件具有同樣功能,因此對於具有同樣功能之零件註記同樣的符號。如圖7A所示,第二落座構件630-2、630-4分別具備:安裝於機械手本體620之基座631;經由基座631而被機械手本體620支撐之軸構件632;及被軸構件632支撐之槓桿構件634。槓桿構件634包含:具有基板落座之落座部634-1a的第一端部634-1;及夾著軸構件632而設於與第一端部634-1相反側之第二端部634-2。槓桿構件634係以第一端部634-1突出於落座區域SA之方式而被軸構件632支撐。槓桿構件634及軸構件632藉由外殼639覆蓋。
此外,如圖6及圖7A所示,落座構件630-1~630-5分別具備:用於支撐軸構件632之兩端部的一對軸承633;及用於支撐一對軸承633之一對彈性構件635。彈性構件635在本實施形態係彈簧構件。彈簧構件係以一端安裝於軸承633的下面,另一端安裝於形成在機械手本體620上面之孔的底面之方式而構成。藉由該構成,槓桿構件634藉由彈性構件635而被機械手本體620支撐。另外,彈性構件635不限定於彈簧構件,只要是可吸收來自頂環之按壓負荷的構件即可。
圖7B係模式顯示從機械手向頂環送交基板之圖。圖7B模式顯示後述之圖8A中的B-B線剖面。頂環31具備:環狀之扣環312;及被扣環312包圍之隔膜320等。如圖7B所示,落座構件之外殼639的剖面形成L字形狀。扣環312係以從機械手600向頂環31送交基板W時收容於外殼639之包圍成L字形狀的空間之方式而配置。藉此,可輕易確認機械手600與頂環31之位置關係。此外,如圖7B所示,從機械手向頂環31送交基板W時,係將隔膜320按壓於基板W進行真空吸附。這一點係基板W落座之槓桿構件634經由彈性構件635而被機械手本體620支撐。因此,藉由隔膜320壓下基板W時,可藉由彈性構件635吸收按壓負荷。
採用本實施形態時,可更穩定地吸收來自頂環之按壓負荷。亦即,習知技術之機械手係包含2片葉片(上側葉片與下側葉片)而構成,並藉由在葉片間設置彈性構件而吸收來自頂環之按壓負荷。此時,當頂環之隔膜按壓於基板W時,整個上側葉片承受按壓負荷。因此,例如隔膜對基板W一端接觸時,上側葉片之一部分壓下,造成上側葉片傾斜,可能導致按壓負荷之吸收不穩定。
相對而言,本實施形態由於落座構件630-1~630-5分別具有支撐槓桿構件634之彈性構件635,因此可以1片構成機械手本體620,可節約成本。再加上,由於落座構件630-1~630-5之各個槓桿構件634經由彈性構件635而被1片機械手本體620支撐,因此,例如隔膜320對基板W一端接觸時,由於對應於一端接觸位置之落座構件630-1~630-5的任何一個吸收按壓負荷,因此機械手本體620不易傾斜。結果,採用本實施形態時,可更穩定地吸收來自頂環之按壓負荷。另外,關於第一~第四機械手600-1~600-4中,不承受來自頂環之按壓負荷的機械手(例如第一機械手600-1)亦可不設彈性構件635。此外,本實施形態之機械手600係支撐固定基板W者,再者,對其支撐部***、配置基板W之方法係將基板W水平地落入者。本實施形態之機械手600並非將機械手600從基板W之兩側面方向水平移動,以夾著的方式而握持者。
另外,上述實施形態係顯示落座構件630-1~630-5分別具備:用於支撐軸構件632之兩端部的一對軸承633;及用於支撐一對軸承633的一對彈性構件635之例,不過不限定於此。以下,說明一對軸承633與一對彈性構件635之變化例。圖7C係圖6A中之C’-C’線的剖面圖。如圖7C所示,落座構件630-1~630-5亦可分別具備用於支撐軸構件632之兩端部的軸承633’。軸承633’係在軸構件632之下方橫跨軸構件632之兩端部而延伸的單一構件。此外,如圖7C所示,落座構件630-1~630-5亦可分別具備支撐軸承633’之下面中央的單一之彈性構件635’。
採用本變化例時,與上述實施形態同樣地,由於落座構件630-1~630-5之各個槓桿構件634係經由彈性構件635’而被1片機械手本體620支撐,因此可更穩地定吸收來自頂環之按壓負荷。 <引導構件及定位構件>
其次,說明設於機械手600之引導構件及定位構件。圖8A係模式顯示機械手之構成的俯視圖。圖8B係模式顯示引導構件之構成的立體圖。圖8C係模式顯示引導構件之構成的剖面圖。
如圖8所示,機械手600具備複數個(本實施形態係4個)引導構件640。複數個引導構件640係以包圍落座區域SA之方式彼此隔以指定間隔而安裝於機械手本體620。複數個引導構件640分別具有:在鉛直方向延伸之圓柱狀的引導本體641;與以朝向落座區域SA並向下方傾斜之方式形成於引導本體641的基板承受面642。在機械手本體620之下面固定有用於支撐引導本體641之支撐構件644。此外,在機械手本體620之貫穿孔中安裝有圓筒構件645。引導本體641***圓筒構件645之內部,並經由彈性構件646(彈簧構件)而被支撐構件644支撐。藉此,可以彈性構件646吸收施加於引導本體641之負荷。
藉由在引導本體641中形成有基板承受面642,如圖8A所示,設置比落座區域SA之直徑大的基板端緣徑WC。所謂基板端緣徑WC係連結複數個引導本體641之基板承受面642上端的圓之直徑。機械手600從頂環接收基板時,即使將基板送至落座區域SA外,只要是在基板端緣徑WC之範圍內,仍可使基板落座於落座區域SA。關於這一點,與以下說明之定位構件合併說明於後。
圖9A係模式顯示機械手之構成的俯視圖。圖9B係模式顯示定位構件之構成的立體圖。圖9C係模式顯示定位構件之構成的側視圖。如圖9A至圖9C所示,機械手600具備複數個(本實施形態係4個)定位構件650。複數個定位構件650係以包圍落座區域SA之方式彼此隔以指定的間隔而安裝於機械手本體620。複數個定位構件650分別具有與落座區域SA之外緣接觸的定位部652。具體而言,定位構件650分別包含形成從機械手本體620之上面在鉛直上方向延伸的圓柱形狀之定位柱654,並在定位柱654之接觸基板W的側面形成定位部652。藉由將定位構件650形成圓柱形狀之定位柱654,可減少基板與定位柱654之接觸面積,因此可降低基板表面之瑕疵。
如圖9A所示,4個定位構件650係以與鄰接之定位構件650的間隔概略均等之方式而配置。鄰接之定位構件650的間隔形成均等(以90°間隔配置4個定位構件650)時,在搬送基板W時(特別是在水平方向搬送時)具有抑制基板W從機械手600跳出的效果。本實施形態因為機械手本體620之形狀(機械手本體620在長度方向之尺寸上限)上的關係,雖然定位構件650並未完全均等配置,不過,由於係概略均等配置,因此,在搬送基板W時仍可抑制基板W從機械手600跳出。再者,基板W有可能搭載於以下敘述之定位構件650時,亦可防止搭載之部分從對象位置落下。此外,如圖9A所示,4個定位構件650係以連結各個定位部652之圓的直徑(基板定位徑WP)對基板W之直徑包含少許邊緣的方式而配置。此外,如圖9C所示,定位部652之下端642a形成在對應於落座區域SA之外緣的位置。連結定位構件650之圓的直徑,需要比連結引導構件640之基板承受面642的下端642a之圓的直徑大。此因有可能基板W搭載於定位構件650。此外,定位構件650需要位於比扣環312之內徑在內側。此因將基板W送交頂環31時,不致與隔膜接觸。
採用本實施形態時,從頂環31接收基板W時可抑制基板W從機械手落下,且可將基板W定位於指定之落座區域SA。亦即,機械手600從頂環31接收基板W時,藉由對於吸附於頂環31之隔膜320的基板W之吸附面供給流體,可使基板W從隔膜320脫離。此時,雖然基板W在保持水平狀態下從隔膜320脫離時並無問題,不過藉由基板W僅一側從隔膜320脫離,而在基板W傾斜狀態下會下降到機械手600。此種情況下,採用本實施形態時,傾斜下降之基板W的一側雖下降到比落座區域SA之外緣在內側,不過由於落座構件630-1~630-5之槓桿構件634突出於落座區域SA,因此基板W之一側被其中一個槓桿構件634之落座部634-1a支撐。繼續,基板W之相反側下降,不過,由於一側比落座區域SA之外緣在內側被槓桿構件634支撐,因此基板W之相反側被形成於在相對位置的引導本體641之基板承受面642支撐。由於基板承受面642朝向落座區域SA而傾斜於下方,因此藉由基板W之相反側滑降基板承受面642,基板W落座於落座區域SA。此時,由於在落座區域SA周圍配置有具有與落座區域SA之外緣接觸的定位部652之複數個定位構件650,因此將基板W定位於落座區域SA。 <機械手支架>
其次,說明用於將機械手600安裝於支撐構件610之機構。圖10A係模式顯示機械手及機械手支架之構成的立體圖。圖10B係放大圖10A之機械手支架部分的立體圖。如圖10A及圖10B所示,第一線性傳輸機6具備用於將機械手600如圖4所示地安裝於支撐構件610之機械手支架660。機械手支架660係以支撐機械手本體620之下面620b的方式所構成之構件,且藉由螺栓662固定於機械手本體620。機械手支架660具有用於將機械手支架660固定於支撐構件610之螺栓孔660a、660b。藉由螺栓固定機械手支架660與支撐構件610,可將機械手600安裝於支撐構件610。
另外,圖10之實施形態係顯示將機械手支架660直接安裝於支撐構件610之例,不過不限定於此。以下,說明其他實施形態之機械手支架。圖11A係模式顯示對支撐構件安裝機械手之立體圖。圖11B係模式顯示機械手支架之構成的立體圖。圖11C係模式顯示機械手支架之構成的側視圖及俯視圖。
如圖11A至圖11C所示,機械手支架670具備:安裝於機械手600之第一機械手支架672;及安裝於支撐構件610之第二機械手支架674。第一機械手支架672係以支撐機械手本體620之下面的方式所構成之板狀構件。第一機械手支架672具有用於藉由螺栓將第一機械手支架672固定於機械手本體620之螺栓孔672a。
第二機械手支架674備有:隔以間隔而配置之板狀的下部支架674-1及板狀之上部支架674-3;以及連接兩者之端部的連接構件674-2;且係概略如U字溝的形狀。在下部支架674-1與上部支架674-3之間形成***第一機械手支架672之連結區域674c。上部支架674-3具有用於藉由螺栓將第二機械手支架674固定於支撐構件610之螺栓孔674-3a、674-3b。
如圖11C所示,機械手本體620藉由螺栓662而固定於第一機械手支架672。此外,在第一機械手支架672中形成有用於藉由插銷675連結第一機械手支架672與第二機械手支架674之插銷孔672b。此外,在第一機械手支架672之底面672f形成朝向第二機械手支架674以前端變細之方式而傾斜的錐形面672c。此外,在第一機械手支架672之第二機械手支架674側的側面672g形成有俯視時係梯形形狀的缺口672d。缺口672d中,在梯形形狀之腳部分形成一對錐形面672e。另外,本實施形態俯視時係顯示形成有梯形形狀的缺口672d之例,不過缺口672d之形狀不拘。
另外,在下部支架674-1中形成有用於藉由插銷675而連結第一機械手支架672與第二機械手支架674之插銷孔674-1b。此外,在連結區域674c形成有對應於錐形面672c而傾斜之錐形面674-1c。具體而言,在下部支架674-1之上面674-1a中形成有朝向連接構件674-2而傾斜於上方的錐形面674-1c。錐形面674-1c對應於錐形面672c而傾斜。
此外,在連結區域674c形成有具有對應於缺口672d之梯形形狀的腳部分之一對錐形面672e而傾斜的錐形面674-2e之突部674-2d。具體而言,突部674-2d係從連接構件674-2突出於第一機械手支架672側而形成。突部674-2d係對應於缺口672d之形狀,且俯視時變成梯形形狀。突部674-2d中,在梯形形狀之腳部分形成一對錐形面674-2e。另外,本實施形態係顯示在第一機械手支架672中形成缺口672d,並在第二機械手支架674中形成突部674-2d之例,不過不限定於此。例如,亦可在第二機械手支架674中形成缺口,並在第一機械手支架672中形成對應於缺口之形狀的突部。
本實施形態之機械手支架670藉由將第一機械手支架672***連結區域674c,並藉由插銷675連結第一機械手支架672與第二機械手支架674,可將機械手600安裝於支撐構件610。
採用本實施形態之機械手支架670時,可在短時間將機械手600安裝在對支撐構件610正確的位置。亦即,由於機械手600之零件,特別是與基板接觸之落座構件630-1~630-5有磨損等之顧慮,因此應該定期更換。為了實施零件更換,而從支撐構件610拆卸機械手600,在零件更換後,再度產生安裝於支撐構件610的作業。此處,例如圖10所示,將機械手支架660直接安裝於支撐構件610時,機械手600之定位困難,精確進行安裝耗費時間,且作業效率差。
相對而言,採用機械手支架670時,將第一機械手支架672***連結區域674c時,由於將錐形面672c引導至錐形面674-1c,且將一對錐形面672e引導至錐形面674-2e,因此可將第一機械手支架672輕易定位於連結區域674c內之正確位置。而後,由於將第一機械手支架672定位於正確的位置時,插銷孔672b與插銷孔674-1b的位置一致,因此,藉由***插銷675無須旋緊螺栓即可輕易連結第一機械手支架672與第二機械手支架674。另外,本實施形態係顯示將第一機械手支架672安裝於機械手600,並將第二機械手支架674安裝於支撐構件610之例,不過不限定於此。亦可將第一機械手支架672安裝於支撐構件610,並將第二機械手支架674安裝於機械手600。
以上,說明了一些本發明之實施形態,不過上述發明之實施形態係為了容易理解本發明者,而並非限定本發明者。本發明在不脫離其旨趣下可變更及改良,並且本發明中當然包含其等效物。此外,在可解決上述問題之至少一部分的範圍、或是可達到效果之至少一部分的範圍內,申請專利範圍及說明書中記載之各構成元件可任意組合或省略。
本申請案一個實施形態揭示一種機械手,係用於保持基板,且前述機械手包含:機械手本體;及複數個落座構件,其係安裝於前述機械手本體供基板落座;前述複數個落座構件分別具備:軸構件,其係被前述機械手本體支撐;及槓桿構件,其係被前述軸構件支撐,且包含:第一端部,其係具有基板落座之落座部;及第二端部,其係夾著前述軸構件而設於前述第一端部的相反側;前述複數個落座構件之至少一部分進一步具備:施力構件,其係用於將以前述第二端部向下方移動之方式使前述槓桿構件旋轉之力賦予前述槓桿構件;及落座檢測器,其係以檢測前述第二端部向上方移動之方式而構成。
再者,本申請案之一個實施形態揭示一種機械手,其中在前述槓桿構件之前述第二端部設置磁鐵,前述落座檢測器包含磁性檢測器,其係檢測前述磁鐵向上方移動。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述落座檢測器包含光學式檢測器,其係具有投光零件與受光零件,前述槓桿構件在前述第二端部向上方移動時,以遮蔽前述投光零件與受光零件之間的方式被前述軸構件支撐。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中在前述槓桿構件之前述第二端部設置第一電接點,前述落座檢測器包含電力式檢測器,其係具有當前述第二端部向上方移動時,與前述第一電接點接觸之第二電接點。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述複數個落座構件之至少一部分進一步包含外殼,其係以覆蓋前述槓桿構件之前述第二端部及前述落座檢測器的方式而構成。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述複數個落座構件係以包圍基板落座之落座區域的方式彼此隔以指定間隔而安裝於前述機械手本體,前述槓桿構件係以前述第一端部突出於前述落座區域之方式被前述軸構件支撐。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述複數個落座構件分別具備:軸承,其係用於支撐前述軸構件之兩端部;及彈性構件,其係用於支撐前述軸承。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述機械手進一步具備:複數個引導構件,其係以包圍基板落座之落座區域的方式彼此隔以指定間隔而安裝於前述機械手本體;及複數個定位構件,其係以包圍前述落座區域之方式彼此隔以指定間隔而安裝於前述機械手本體;前述複數個引導構件分別具有基板承受面,其係朝向前述落座區域而傾斜於下方,前述複數個定位構件分別具有定位部,其係與前述落座區域之外緣接觸。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述複數個定位構件分別包含形成圓柱形狀之定位柱。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中進一步包含:支撐構件,其係用於支撐前述機械手;及機械手支架,其係用於將前述機械手安裝於前述支撐構件;前述機械手支架包含:第一機械手支架,其係安裝於前述機械手及前述支撐構件之其中一方;及第二機械手支架,其係安裝於前述機械手及前述支撐構件之其中另一方;在前述第一機械手支架之底面,形成有以朝向前述第二機械手支架其前端變細之方式而傾斜的錐形面,前述第二機械手支架具有***前述第一機械手支架之連結區域,在前述連結區域形成有對應於前述第一機械手支架之前述錐形面而傾斜的錐形面。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中在前述第一機械手支架之前述第二機械手支架側的側面形成有缺口,在前述連結區域形成有突部,其係具有對應於形成於前述缺口之錐形面而傾斜的錐形面。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種搬送裝置,係包含:上述任何一項之機械手;及驅動機構,其係用於使前述機械手移動。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種基板處理裝置,係包含:研磨裝置,其係以研磨基板之方式而構成;清洗裝置,其係以清洗基板之方式而構成;及上述任何一項之搬送裝置,其係以搬送由前述研磨裝置或前述清洗裝置處理之基板的方式而構成。
本申請案一個實施形態揭示一種機械手,係用於保持基板,且前述機械手包含:機械手本體;及複數個落座構件,其係安裝於前述機械手本體供基板落座;前述複數個落座構件分別具備:軸構件,其係被前述機械手本體支撐;槓桿構件,其係被前述軸構件支撐,且包含:第一端部,其係具有基板落座之落座部;及第二端部,其係夾著前述軸構件而設於前述第一端部的相反側;軸承,其係用於支撐前述軸構件之兩端部;及彈性構件,其係用於支撐前述軸承。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述軸承包含一對軸承,其係用於分別支撐前述軸構件之兩端部,前述彈性構件包含一對彈性構件,其係用於分別支撐前述一對軸承。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述軸承包含單一軸承,其係在前述軸構件之下方橫跨前述軸構件之兩端部而延伸,前述彈性構件包含單一彈性構件,其係支撐前述單一軸承之下面中央。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述複數個落座構件之至少一部分進一步具備:施力構件,其係用於將以前述第二端部向下方移動的方式而使前述槓桿構件旋轉之力賦予前述槓桿構件;及落座檢測器,其係以檢測前述第二端部向上方移動之方式而構成。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中在前述槓桿構件之前述第二端部設置磁鐵,前述落座檢測器包含磁性檢測器,其係檢測前述磁鐵向上方移動。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述落座檢測器包含光學式檢測器,其係具有投光零件與受光零件,前述槓桿構件在前述第二端部向上方移動時,係以遮蔽前述投光零件與受光零件之間的方式而被前述軸構件支撐。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中在前述槓桿構件之前述第二端部設置第一電接點,前述落座檢測器包含電力式檢測器,其係具有當前述第二端部向上方移動時與前述第一電接點接觸之第二電接點。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述複數個落座構件之至少一部分進一步包含外殼,其係以覆蓋前述槓桿構件之前述第二端部及前述落座檢測器的方式而構成。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述複數個落座構件係以包圍基板落座之落座區域的方式彼此隔以指定間隔而安裝於前述機械手本體,前述槓桿構件係以前述第一端部突出於前述落座區域之方式而被前述軸構件支撐。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述機械手進一步具備:複數個引導構件,其係以包圍基板落座之落座區域的方式彼此隔以指定間隔而安裝於前述機械手本體;及複數個定位構件,其係以包圍前述落座區域之方式彼此隔以指定間隔而安裝於前述機械手本體;前述複數個引導構件分別具有基板承受面,其係朝向前述落座區域而傾斜於下方,前述複數個定位構件分別具有定位部,其係與前述落座區域之外緣接觸。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述複數個定位構件分別包含形成圓柱形狀之定位柱。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中進一步包含:支撐構件,其係用於支撐前述機械手;及機械手支架,其係用於將前述機械手安裝於前述支撐構件;前述機械手支架包含:第一機械手支架,其係安裝於前述機械手及前述支撐構件之其中一方;及第二機械手支架,其係安裝於前述機械手及前述支撐構件之其中另一方;在前述第一機械手支架之底面,形成有以朝向前述第二機械手支架其前端變細之方式而傾斜的錐形面,前述第二機械手支架具有***前述第一機械手支架之連結區域,在前述連結區域形成有對應於前述第一機械手支架之前述錐形面而傾斜的錐形面。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中在前述第一機械手支架之前述第二機械手支架側的側面形成有缺口,在前述連結區域形成有突部,其係具有對應於形成於前述缺口之錐形面而傾斜的錐形面。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種搬送裝置,係包含:上述任何一項之機械手;及驅動機構,其係用於使前述機械手移動。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種基板處理裝置,係包含:研磨裝置,其係以研磨基板之方式而構成;清洗裝置,其係以清洗基板之方式而構成;及上述任何一項之搬送裝置,其係以搬送由前述研磨裝置或前述清洗裝置處理之基板的方式而構成。
本申請案一個實施形態揭示一種機械手,係用於保持基板,且前述機械手具備:機械手本體;複數個落座構件,其係安裝於前述機械手本體供基板落座;複數個引導構件,其係以包圍基板落座之落座區域的方式彼此隔以指定間隔而安裝於前述機械手本體;及複數個定位構件,其係以包圍前述落座區域之方式彼此隔以指定間隔而安裝於前述機械手本體;前述複數個引導構件分別具有基板承受面,其係朝向前述落座區域而向下方傾斜,前述複數個定位構件分別具有定位部,其係接觸前述落座區域之外緣。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述複數個定位構件分別包含形成圓柱形狀之定位柱。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述複數個落座構件分別具備:軸構件,其係被前述機械手本體支撐;及槓桿構件,其係被前述軸構件支撐,且包含:第一端部,其係具有基板落座之落座部;及第二端部,其係夾著前述軸構件而設於前述第一端部的相反側;前述複數個落座構件之至少一部分進一步具備:施力構件,其係用於將以前述第二端部向下方移動之方式使前述槓桿構件旋轉之力賦予前述槓桿構件;及落座檢測器,其係以檢測前述第二端部向上方移動之方式而構成。
再者,本申請案之一個實施形態揭示一種機械手,其中在前述槓桿構件之前述第二端部設置磁鐵,前述落座檢測器包含磁性檢測器,其係檢測前述磁鐵向上方移動。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述落座檢測器包含光學式檢測器,其係具有投光零件與受光零件,前述槓桿構件在前述第二端部向上方移動時,以遮蔽前述投光零件與受光零件之間的方式被前述軸構件支撐。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中在前述槓桿構件之前述第二端部設置第一電接點,前述落座檢測器包含電力式檢測器,其係具有當前述第二端部向上方移動時,與前述第一電接點接觸之第二電接點。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述複數個落座構件之至少一部分進一步包含外殼,其係以覆蓋前述槓桿構件之前述第二端部及前述落座檢測器的方式而構成。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述複數個落座構件係以包圍基板落座之落座區域的方式彼此隔以指定間隔而安裝於前述機械手本體,前述槓桿構件係以前述第一端部突出於前述落座區域之方式被前述軸構件支撐。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中前述複數個落座構件分別具備:軸承,其係用於支撐前述軸構件之兩端部;及彈性構件,其係用於支撐前述軸承。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中進一步包含:支撐構件,其係用於支撐前述機械手;及機械手支架,其係用於將前述機械手安裝於前述支撐構件;前述機械手支架包含:第一機械手支架,其係安裝於前述機械手及前述支撐構件之其中一方;及第二機械手支架,其係安裝於前述機械手及前述支撐構件之其中另一方;在前述第一機械手支架之底面,形成有以朝向前述第二機械手支架其前端變細之方式而傾斜的錐形面,前述第二機械手支架具有***前述第一機械手支架之連結區域,在前述連結區域形成有對應於前述第一機械手支架之前述錐形面而傾斜的錐形面。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種機械手,其中在前述第一機械手支架之前述第二機械手支架側的側面形成有缺口,在前述連結區域形成有突部,其係具有對應於形成於前述缺口之錐形面而傾斜的錐形面。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種搬送裝置,係包含:上述任何一項之機械手;及驅動機構,其係用於使前述機械手移動。
再者,本申請案一個實施形態揭示一種基板處理裝置,係包含:研磨裝置,其係以研磨基板之方式而構成;清洗裝置,其係以清洗基板之方式而構成;及上述任何一項之搬送裝置,其係以搬送由前述研磨裝置或前述清洗裝置處理之基板的方式而構成。
1:外殼 1a,1b:分隔壁 2:裝載/卸載裝置 3:研磨裝置 3A~3D:第一~第四研磨裝置 4:清洗裝置 5:控制裝置 6:第一線性傳輸機(搬送裝置) 7:第二線性傳輸機(搬送裝置) 10:研磨墊 11:升降機 12:搖擺傳輸機 20:前裝載構件 21:行駛機構 22:搬送機器人 30A,30B,30C,30D:研磨台 31A,31B,31C,31D:頂環 32A,32B,32C,32D:研磨液供給噴嘴 33A,33B,33C,33D:修整器 34A,34B,34C,34D:霧化器 36:頂環軸桿 180:暫放台 190,300:滾筒清洗室 191:第一搬送室 192:筆形清洗室 193:第二搬送室 194:乾燥室 195:第三搬送室 201A:上側滾筒清洗模組 201B:下側滾筒清洗模組 202A:上側筆形清洗模組 202B:下側筆形清洗模組 203,204:暫放台 205A:上側乾燥模組 205B:下側乾燥模組 207A,207B:過濾風扇裝置 209:第一搬送裝置 210:第二搬送裝置 211,212,214:支撐軸 213:第三搬送裝置 300A:上側滾筒清洗模組 300B:下側滾筒清洗模組 312:扣環 600:機械手 600-1~600-4:第一~第四機械手 610:支撐構件 620:機械手本體 622:配線護蓋 630:落座構件 630-1~630-5:落座構件 631:基座 632:軸構件 633:軸承 634:槓桿構件 634-1:第一端部 634-1a:落座部 634-2:第二端部 634-2a:磁鐵 635:彈性構件 636:施力構件 638:落座檢測器 639:外殼 640:引導構件 641:引導本體 642:基板承受面 644:支撐構件 645:圓筒構件 646:彈性構件 650:定位構件 652:定位部 654:定位柱 660:機械手支架 660a,660b:螺栓孔 662:螺栓 670:機械手支架 672:第一機械手支架 672a:螺栓孔 672b:插銷孔 672c:錐形面 672d:缺口 672e:錐形面 672f:底面 672g:側面 674:第二機械手支架 674-1:下部支架 674-1a:上面 674-1b:插銷孔 674-1c:錐形面 674-2:連接構件 674-2d:突部 674-2e:錐形面 674-3:上部支架 674-3a,674-3b:螺栓孔 674c:連結區域 675:插銷 680A,680B,680C:升降驅動機構 682A,682B,682C:直線導軌 684A,684B,684C:水平驅動機構 686:滑輪 687:皮帶 688:伺服馬達 1000:CMP裝置 SA:落座區域 TP1~TP7:第一~第七搬送位置 W:基板 WP:基板定位徑
圖1係顯示作為本發明一種實施形態之基板處理裝置的一例之CMP裝置的整體構成俯視圖。 圖2係模式顯示研磨裝置之立體圖。 圖3係模式顯示清洗裝置之構成的俯視圖及側視圖。 圖4係模式顯示搬送裝置之第一線性傳輸機的立體圖。 圖5係模式顯示機械手之構成的立體圖。 圖6A係模式顯示第一落座構件之構成的立體圖。 圖6B係圖6A之B-B線的剖面圖。 圖6C係圖6A之C-C線的剖面圖。 圖7A係模式顯示第二落座構件之構成的立體圖。 圖7B係模式顯示從機械手向頂環送交基板之圖。 圖7C係圖6A中之C’-C’線的剖面圖。 圖8A係模式顯示機械手之構成的俯視圖。 圖8B係模式顯示引導構件之構成的立體圖。 圖8C係模式顯示引導構件之構成的剖面圖。 圖9A係模式顯示機械手之構成的俯視圖。 圖9B係模式顯示定位構件之構成的立體圖。 圖9C係模式顯示定位構件之構成的側視圖。 圖10A係模式顯示機械手及機械手支架之構成的立體圖。 圖10B係放大圖10A之機械手支架部分的立體圖。 圖11A係模式顯示對支撐構件安裝機械手之立體圖。 圖11B係模式顯示機械手支架之構成的立體圖。 圖11C係模式顯示機械手支架之構成的側視圖及俯視圖。
620:機械手本體
630-1~630-5:落座構件
631:基座
632:軸構件
633:軸承
634:槓桿構件
634-1:第一端部
634-1a:落座部
634-2:第二端部
634-2a:磁鐵
636:施力構件
638:落座檢測器
639:外殼

Claims (18)

  1. 一種機械手,係用於保持基板, 且前述機械手包含:機械手本體;及複數個落座構件,其係安裝於前述機械手本體供基板落座; 前述複數個落座構件分別具備:軸構件,其係被前述機械手本體支撐;及槓桿構件,其係被前述軸構件支撐,且包含:第一端部,其係具有基板落座之落座部;及第二端部,其係夾著前述軸構件而設於前述第一端部的相反側; 前述複數個落座構件之至少一部分進一步具備:施力構件,其係用於將以前述第二端部向下方移動之方式使前述槓桿構件旋轉之力賦予前述槓桿構件;及落座檢測器,其係以檢測前述第二端部向上方移動之方式而構成。
  2. 如請求項1之機械手,其中在前述槓桿構件之前述第二端部設置磁鐵, 前述落座檢測器包含磁性檢測器,其係檢測前述磁鐵向上方移動。
  3. 如請求項1之機械手,其中前述落座檢測器包含光學式檢測器,其係具有投光零件與受光零件, 前述槓桿構件在前述第二端部向上方移動時,以遮蔽前述投光零件與受光零件之間的方式被前述軸構件支撐。
  4. 如請求項1之機械手,其中在前述槓桿構件之前述第二端部設置第一電接點, 前述落座檢測器包含電力式檢測器,其係具有當前述第二端部向上方移動時,與前述第一電接點接觸之第二電接點。
  5. 如請求項1之機械手,其中前述複數個落座構件之至少一部分進一步包含外殼,其係以覆蓋前述槓桿構件之前述第二端部及前述落座檢測器的方式而構成。
  6. 如請求項1之機械手,其中前述複數個落座構件係以包圍基板落座之落座區域的方式彼此隔以指定間隔而安裝於前述機械手本體, 前述槓桿構件係以前述第一端部突出於前述落座區域之方式被前述軸構件支撐。
  7. 如請求項1之機械手,其中前述複數個落座構件分別具備:軸承,其係用於支撐前述軸構件之兩端部;及彈性構件,其係用於支撐前述軸承。
  8. 如請求項1之機械手,其中前述機械手進一步具備:複數個引導構件,其係以包圍基板落座之落座區域的方式彼此隔以指定間隔而安裝於前述機械手本體;及複數個定位構件,其係以包圍前述落座區域之方式彼此隔以指定間隔而安裝於前述機械手本體; 前述複數個引導構件分別具有基板承受面,其係朝向前述落座區域而向下方傾斜, 前述複數個定位構件分別具有定位部,其係接觸前述落座區域之外緣。
  9. 如請求項8之機械手,其中前述複數個定位構件分別包含形成圓柱形狀之定位柱。
  10. 如請求項1之機械手,其中進一步包含: 支撐構件,其係用於支撐前述機械手;及 機械手支架,其係用於將前述機械手安裝於前述支撐構件; 前述機械手支架包含:第一機械手支架,其係安裝於前述機械手及前述支撐構件之其中一方;及第二機械手支架,其係安裝於前述機械手及前述支撐構件之其中另一方; 在前述第一機械手支架之底面,形成有以朝向前述第二機械手支架其前端變細之方式而傾斜的錐形面, 前述第二機械手支架具有***前述第一機械手支架之連結區域,在前述連結區域形成有對應於前述第一機械手支架之前述錐形面而傾斜的錐形面。
  11. 如請求項10之機械手,其中在前述第一機械手支架之前述第二機械手支架側的側面形成有缺口, 在前述連結區域形成有突部,其係具有對應於形成於前述缺口之錐形面而傾斜的錐形面。
  12. 一種搬送裝置,係包含: 請求項1之機械手;及 驅動機構,其係用於使前述機械手移動。
  13. 一種基板處理裝置,係包含: 研磨裝置,其係以研磨基板之方式而構成; 清洗裝置,其係以清洗基板之方式而構成;及 請求項12之搬送裝置,其係以搬送由前述研磨裝置或前述清洗裝置處理之基板的方式而構成。
  14. 一種機械手,係用於保持基板, 且前述機械手包含:機械手本體;及複數個落座構件,其係安裝於前述機械手本體供基板落座; 前述複數個落座構件分別具備:軸構件,其係被前述機械手本體支撐;槓桿構件,其係被前述軸構件支撐,且包含:第一端部,其係具有基板落座之落座部;及第二端部,其係夾著前述軸構件而設於前述第一端部的相反側;軸承,其係用於支撐前述軸構件之兩端部;及彈性構件,其係用於支撐前述軸承。
  15. 如請求項14之機械手,其中前述軸承包含一對軸承,其係用於分別支撐前述軸構件之兩端部, 前述彈性構件包含一對彈性構件,其係用於分別支撐前述一對軸承。
  16. 如請求項14之機械手,其中前述軸承包含單一軸承,其係在前述軸構件之下方橫跨前述軸構件之兩端部而延伸, 前述彈性構件包含單一彈性構件,其係支撐前述單一軸承之下面中央。
  17. 一種機械手,係用於保持基板, 且前述機械手具備:機械手本體;複數個落座構件,其係安裝於前述機械手本體供基板落座;複數個引導構件,其係以包圍基板落座之落座區域的方式彼此隔以指定間隔而安裝於前述機械手本體;及複數個定位構件,其係以包圍前述落座區域之方式彼此隔以指定間隔而安裝於前述機械手本體; 前述複數個引導構件分別具有基板承受面,其係朝向前述落座區域而向下方傾斜, 前述複數個定位構件分別具有定位部,其係接觸前述落座區域之外緣。
  18. 如請求項17之機械手,其中前述複數個定位構件分別包含形成圓柱形狀之定位柱。
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