JPH09172050A - Device for handling semiconductor wafer - Google Patents
Device for handling semiconductor waferInfo
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- JPH09172050A JPH09172050A JP7329996A JP32999695A JPH09172050A JP H09172050 A JPH09172050 A JP H09172050A JP 7329996 A JP7329996 A JP 7329996A JP 32999695 A JP32999695 A JP 32999695A JP H09172050 A JPH09172050 A JP H09172050A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、円形薄板状の部品
を搬送するロボットハンド(以下、単にハンドと称す
る)を用いたハンドリング装置及びこのハンドリング装
置と各種の装置との連携動作によって、前記円形薄板状
の部品の心出し並びに方向出しを行うハンドリング装置
に関し、得に、信頼性の高い半導体装置を製造するため
の半導体ウエハ(以下、単にウエハと称する)のハンド
リング装置に適用して有効な技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a handling device using a robot hand (hereinafter, simply referred to as a hand) that conveys circular thin plate-shaped parts, and the handling device and various devices cooperate with each other to provide the circular shape. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a handling device for centering and orienting thin plate-shaped parts, and particularly, a technique effectively applied to a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as wafer) handling device for manufacturing a highly reliable semiconductor device. It is about.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、半導体製造工程における半導体製
造装置間のウエハ搬送は、ウエハをキャリア(以下、端
にキャリアと称する)に収納して行っている。2. Description of the Related Art Conventionally, wafers are transferred between semiconductor manufacturing apparatuses in a semiconductor manufacturing process by accommodating the wafers in a carrier (hereinafter referred to as a carrier).
【0003】半導体製造装置では、このキャリア内のウ
エハを装置が持つハンドリング装置により取り出して、
必要な場合には前記ハンドリング装置とは別の装置であ
る中心合わせ装置によって、ウエハの中心点のズレを補
正し(心出し)、再びハンドリング装置により各処理ス
テージにセットする。このとき、前記中心合わせ装置に
加えて回転機能も付加して、ウエハのオリフラの方向を
必要な方向に向ける機能を持つ装置があり、心出しとオ
リフラ合わせが必要な場合には、これら両機能を備えた
装置を持っている。In the semiconductor manufacturing equipment, the wafer in the carrier is taken out by the handling equipment of the equipment,
If necessary, the centering device, which is a device different from the handling device, corrects the misalignment of the center point of the wafer (centering), and the handling device again sets the wafer on each processing stage. At this time, in addition to the centering device, there is a device having a function of orienting the orientation flat of the wafer in addition to a rotation function. Have a device with.
【0004】そして、各処理ステージ間は工程順にハン
ドリング装置がウエハの取り出しとセットを繰り返す
が、その間ウエハの中心合わせなどが必要な処理装置が
ある場合には、そこのステージにセットする前に中心合
わせ装置が必要になる。The handling device repeats the taking out and setting of the wafer between the processing stages in the order of steps. During that time, if there is a processing device that requires centering of the wafer, the handling device will focus on the wafer before setting it on the stage. A matching device is required.
【0005】このようにして、最終の処理を施したウエ
ハはハンドリング装置で搬出用のキャリアに収納され
る。また、前記のように半導体製造装置内でウエハを処
理工程順に搬送するが、半導体製造装置の必要機能と構
成の違いによって、ハンドリング装置並びに中心合わせ
装置の数は変化する。The wafer which has been subjected to the final processing in this manner is stored in the carrier for unloading by the handling device. Further, as described above, the wafer is transferred in the semiconductor manufacturing apparatus in the order of the processing steps, but the number of handling devices and centering devices varies depending on the required function and configuration of the semiconductor manufacturing device.
【0006】従来のウエハのハンドリング装置には次の
ようなものがある。There are the following conventional wafer handling devices.
【0007】1.従来のウエハの単なる搬送装置と中心
合わせ装置については、本出願人が先に出願した特開平
7−22502号公報に開示されたものが知られてい
る。[0007] 1. As a conventional mere carrier device for wafers and a centering device, the one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-22502 previously filed by the present applicant is known.
【0008】2.従来のオリフラの方向合わせ装置は、
一般に次のようになっている。[0008] 2. The conventional orientation flat orientation device is
Generally it is as follows.
【0009】ハンドでウエハをオリフラ合わせ装置の真
空吸着用平面台上に載せた後、ハンドを後退させる。次
に、ウエハを真空吸着した後、前記平面台をウエハ位置
検出センサでウエハ位置を検出しながらX、Y方向に動
かして、ウエハの中心がハンドが再度ウエハを取りにく
るときのハンドの中心位置まで移動する。After the wafer is placed on the flat surface for vacuum suction of the orientation flat aligning device by the hand, the hand is retracted. Next, after the wafer is vacuum-sucked, the plane table is moved in the X and Y directions while the wafer position is detected by the wafer position detection sensor so that the center of the wafer is the center of the hand when the hand comes to pick up the wafer again. Move to position.
【0010】続いて、ハンドを挿入し真空吸着を解除し
てウエハをハンドが掬い取った後、前記平面台の回転軸
の中心をハンド中心に戻す。次に、ハンドが下降して前
記平面台上にウエハを載せて再度真空吸着する。続い
て、前記平面台を回転させてオリフラ位置検出センサで
オリフラ位置を検出した後、オリフラ位置を所定の位置
まで回転させて停止させて真空吸着を解除する。次に、
ハンドが上昇してウエハを掬い取る。Then, after inserting the hand to release the vacuum suction and picking up the wafer by the hand, the center of the rotation axis of the plane table is returned to the center of the hand. Next, the hand descends, the wafer is placed on the flat table, and vacuum suction is performed again. Subsequently, after rotating the plane table to detect the orientation flat position by the orientation flat position detection sensor, the orientation flat position is rotated to a predetermined position and stopped to release the vacuum suction. next,
The hand rises and scoops the wafer.
【0011】以上によって、ハンド上にあるウエハは、
中心合わせとオリフラ方向合わせとが終了したことにな
る。From the above, the wafer on the hand is
This means that centering and orientation flat direction matching have been completed.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者は、前記従来技術を検討した結果、以下のような問題
点があることを見い出した。However, as a result of examining the above-mentioned prior art, the present inventor has found the following problems.
【0013】1.ウエハの汚染防止に関して 特開平7−22502号公報に記載されているウエハの
ハンドリング装置では、その請求項4、5記載のハンド
についてはハンド先端把持部のウエハとの接触点が、真
空で動作するピストンに結合されているので、前後に可
動になっていて発塵の可能性が残されていることがわか
った。1. Concerning Prevention of Wafer Contamination In the wafer handling device described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-22502, in the hand according to claims 4 and 5, the contact point of the hand tip gripping portion with the wafer operates in vacuum. Since it was connected to the piston, it was possible to move back and forth, leaving behind the possibility of dust generation.
【0014】2.キャリア対応時のハンド制限寸法に関
して 特開平7−22502号公報に記載されているウエハの
ハンドリング装置では、請求項3に記載のハンドは可動
部分はなく発塵の可能性は極めて少ないが、ウエハの心
が予め出ていない場合の掬い取りを想定しているので、
ハンドの厚さを大きくしなければ掬い取ることができな
い。2. Regarding the hand limit size when handling a carrier In the wafer handling apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-22502, the hand according to claim 3 has no moving parts and the possibility of dust generation is extremely low, but Since I am assuming scooping when my heart has not come out in advance,
You cannot scoop it unless you increase the thickness of your hand.
【0015】3.ウエハの自動調心に関して 1、2点に述べた問題点を解決してさらにウエハの自動
心出し機能を持たせることはむつかしく、特開平7−2
2502号公報に記載された内容とは別の発想が必要で
ある。3. Regarding automatic wafer alignment, it is difficult to solve the problems described in points 1 and 2 and further provide an automatic wafer centering function.
It is necessary to have an idea different from the content described in Japanese Patent No. 2502.
【0016】4.オリフラ方向合わせに関して 従来の方法は、ウエハの心出し機能とオリフラ方向合わ
せ機能を持った別の装置が必要であり、スペース、コス
トなどが増えること、ウエハ裏面を真空吸着するので、
ウエハ裏面の汚染の問題が出やすい。4. Regarding the orientation flat orientation method, the conventional method requires another device having a wafer centering function and orientation flat orientation function, which increases the space and cost, and because the wafer back surface is vacuum-sucked,
The problem of contamination on the backside of the wafer is likely to occur.
【0017】本発明の目的は、信頼性の高い半導体製造
装置を製造することが可能なウエハのハンドリング装置
を提供することにある。An object of the present invention is to provide a wafer handling apparatus capable of manufacturing a highly reliable semiconductor manufacturing apparatus.
【0018】本発明の他の目的は、半導体製造装置の製
造歩留まりを向上することが可能なウエハのハンドリン
グ装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a wafer handling apparatus capable of improving the manufacturing yield of a semiconductor manufacturing apparatus.
【0019】本発明の他の目的は、ウエハの汚染を防止
することが可能な技術を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a technique capable of preventing wafer contamination.
【0020】本発明の他の目的は、キャリア対応時のハ
ンドの制限寸法を克服することが可能な技術を提供する
ことにある。Another object of the present invention is to provide a technique capable of overcoming the limited size of the hand when handling a carrier.
【0021】本発明の他の目的は、ハンドとハンドと連
携して機能する装置だけで自動心出しすることが可能な
技術を提供することにある。[0021] Another object of the present invention is to provide a technique capable of automatic centering using only a hand and a device which functions in cooperation with the hand.
【0022】本発明の他の目的は、ロボットとハンドと
ウエハを支持する台だけでオリフラ方向を所定の方向に
向けることが可能な技術を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a technique capable of directing the orientation flat direction to a predetermined direction only with a robot, a hand, and a table supporting a wafer.
【0023】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかにな
るであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
【0024】[0024]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下
記の通りである。SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, typical ones are briefly described as follows.
【0025】(1)本発明のウエハのハンドリング装置
は、ウエハの把持動作が終了した際、ウエハ外周円に相
当する円の中心位置をウエハ面と平行な面に投影した位
置に中心点を有し、その中心点を通る平面上の中心線を
ハンドの中心線とし、ウエハ外周円がはまりこむことが
できるほぼ同一直径の円の中心点を前記の中心点と同位
置とし、当該円と前記ハンドの中心線と交わる2点の位
置にそれぞれ中央部を有し、それぞれの中央部を通りハ
ンド中心線に対称に当該円に沿った所定の範囲をウエハ
外周部とだけ接触可能なハンド把持部としたウエハのハ
ンドリング装置において、ハンドのアーム側把持部の両
端の点が中心点になす開き角を、ウエハのオリフラ部の
両端の点がウエハの中心点になす開き角の2倍以上と
し、接触点を少なくとも両端の点と中央部の3点に設
け、ハンドの先端側把持部の両端の点が中心点になす開
き角を、ウエハのオリフラ部の両端の点がウエハの中心
点になす開き角以上とし、接触点を少なくとも両端の2
点に設け、オリフラ部の位置がハンド把持部のどの位置
にあっても、ウエハを把持する際に、両方のハンド把持
部がそれぞれウエハと実際に最初に接触するであろう少
なくとそれぞれの1か所の点を結んだ線と、それぞれの
点をウエハ中心点と結んだ線がなす角度を、ハンド把持
部とウエハとの摩擦角以上になるように設定したウエハ
のハンドリング装置であって、ハンドのアーム側把持部
の接触部の断面形状をウエハが入り込む上部においてウ
エハが把持状態で持つ中心点よりハンド側に移動した位
置に中心点を持つウエハの外周円弧に近い円弧を持つウ
エハと平行な平面上に持ち、そこから下方に向かってウ
エハが把持状態で持つ外周円弧に近い円弧に向かった急
斜面とし、その勾配をウエハの平坦な底面の円弧外周に
近い位置に至るまで保ち、それよりハンド中心に向かっ
た水平に近い円錐状の緩傾斜面とし、先端側把持部の接
触部の断面形状を把持状態のウエハの円弧外周に近い位
置から上方に向かっては垂直円筒内面または上方に鋭い
頂角を持つ円錐内面に近い急傾斜面とし、下方に向かっ
てはハンド中心に向かった水平に近い下方に頂点を持つ
円錐状の緩傾斜面としたものである。(1) The wafer handling apparatus of the present invention has a center point at a position where the center position of the circle corresponding to the outer peripheral circle of the wafer is projected onto a plane parallel to the wafer surface when the wafer gripping operation is completed. Then, the center line on a plane passing through the center point is set as the center line of the hand, and the center point of a circle having substantially the same diameter in which the wafer outer circumference circle can be fitted is set at the same position as the center point, and the circle and the A hand gripping portion which has a central portion at each of two points intersecting with the center line of the hand, and which can contact only a wafer outer peripheral portion within a predetermined range passing through the respective central portions and symmetrically with the hand center line along the circle. In the wafer handling apparatus described above, the opening angle formed by the points at both ends of the arm-side gripping portion of the hand at the center point is at least twice the opening angle made by the points at the both ends of the orientation flat portion of the wafer at the center point of the wafer, Fewer contact points Are also provided at the three points of both ends and the central part, and the opening angle formed by the two end points of the hand-side gripping part at the center point is equal to or larger than the opening angle made by the two end points of the wafer orientation flat part at the center point of the wafer. And the contact points are at least 2
No matter which position of the orientation flat portion is provided on the hand gripping portion, when the wafer is gripped, both hand gripping portions will actually actually contact the wafer first, respectively. A wafer handling apparatus, wherein an angle formed by a line connecting points at points and a line connecting each point with a wafer center point is set to be equal to or larger than a friction angle between a hand gripping portion and a wafer, The cross-sectional shape of the contact part of the grip part on the arm side of the hand is parallel to the wafer that has an arc close to the outer circumferential arc of the wafer that has a center point at the position moved to the hand side from the center point that the wafer holds in the upper part where the wafer enters A steep slope toward a circular arc close to the outer circular arc held by the wafer in a gripped state, and its slope reaches a position close to the circular arc outer periphery of the flat bottom surface of the wafer. Hold it and make it a gentle conical inclined surface closer to the horizontal toward the center of the hand, and make the cross-sectional shape of the contact part of the tip-side gripping part a vertical cylindrical inner surface from the position near the arc outer periphery of the wafer in the gripping state upwards. Alternatively, it is a steeply inclined surface that is close to the inner surface of the cone having a sharp apex angle upward, and is a conical gently inclined surface that has an apex toward the bottom toward the center of the hand and that is close to the horizontal and downward.
【0026】(2)本発明のウエハのハンドリング装置
は、ウエハの把持動作が終了した際、ウエハ外周円に相
当する円の中心位置をウエハ面と平行な面に投影した位
置に中心点を有し、その中心点を通る平面上の中心線を
ハンドの中心線とし、ウエハ外周円がはまりこむことが
できるほぼ同一直径の円の中心点を前記の中心点と同位
置とし、当該円と前記ハンドの中心線と交わる2点の位
置にそれぞれ中央部を有し、それぞれの中央部を通りハ
ンド中心線に対称に当該円に沿った所定の範囲をウエハ
外周部とだけ接触可能なハンド把持部としたウエハのハ
ンドリング装置において、ハンドのアーム側フィンガ部
分の両端の点が中心点になす開き角を、ウエハのオリフ
ラ部の両点の点がウエハの中心点になす開き角の2倍以
上とし、それぞれの両端から中央部に向けてオリフラ部
の前記開き角以上移動した点までをハンド把持部とし、
接触点を少なくとも両端とそこから中央に向けてオリフ
ラ部の前記開き角以上移動した点の4点とし、ハンドの
先端側把持部の両端の点が中心点になす開き角をウエハ
のオリフラ部の両端の点がウエハの中心点になす開き角
以下とし、接触点を少なくとも両端の2点または中央の
1点とし、オリフラ部の位置がフィンガ部分のどの位置
にあっても、ウエハを把持する際に、両方のハンド把持
部がそれぞれウエハと実際に最初に接触するであろう少
なくともそれぞれ1個所の点を結んだ線と、それぞれの
点をウエハの中心点と結んだ線がなす角度を、ハンド把
持部とウエハとの摩擦角以上になるように設定したウエ
ハのハンドリング装置であって、ハンドのアーム側把持
部の接触部の断面形状をウエハが入り込む上部において
ウエハが把持状態で持つ中心点よりハンド側に移動した
位置に中心点を持つウエハの外周円弧に近い円弧を持つ
ウエハと平行な平面上に持ち、そこから下方に向かって
ウエハが把持状態で持つ外周円弧に近い円弧に向かった
急斜面とし、その勾配をウエハの平坦な底面の円弧外周
に近い位置に至るまで保ち、それよりハンド中心に向か
った水平に近い円錐状の緩傾斜面とし、先端側把持部の
接触部の断面形状を把持状態のウエハの円弧外周に近い
位置から上方に向かっては垂直円筒内面または上方に鋭
い頂角を持つ円錐内面に近い急傾斜面とし、下方に向か
ってはハンド中心に向かった水平に近い下方に頂点を持
つ円錐状の緩傾斜面としたものである。(2) The wafer handling apparatus of the present invention has the center point at the position where the center position of the circle corresponding to the outer peripheral circle of the wafer is projected onto the plane parallel to the wafer surface when the wafer gripping operation is completed. Then, the center line on a plane passing through the center point is set as the center line of the hand, and the center point of a circle having substantially the same diameter in which the wafer outer circumference circle can be fitted is set at the same position as the center point, and the circle and the A hand gripping portion which has a central portion at each of two points intersecting with the center line of the hand, and which can contact only a wafer outer peripheral portion within a predetermined range passing through the respective central portions and symmetrically with the hand center line along the circle. In the wafer handling apparatus described above, the opening angle formed by the points at both ends of the arm-side finger portion of the hand at the center point is set to be at least twice the opening angle formed by the points at the orientation flat portion of the wafer at the center point of the wafer. ,Respectively From both ends to a point which has moved over the opening angle of the orientation flat portion toward the center portion and the hand grip portion,
The contact points are at least at both ends and at four points which are moved toward the center from there by the opening angle of the orientation flat portion or more, and the opening angle formed by the points at both ends of the gripping portion on the tip end side of the hand as the center point of the orientation flat portion of the wafer is set. When the wafer is gripped regardless of the position of the orientation flat part on the finger part, the contact points should be at least two points at both ends or one point at the center, with the points at both ends being equal to or less than the opening angle formed at the center point of the wafer. In addition, the angle formed by the line connecting at least one point at which each of the two hand grips will actually contact the wafer first and the line connecting each point with the center point of the wafer is A wafer handling device, which is set to have a friction angle equal to or larger than the friction angle between the gripping portion and the wafer, and the wafer is gripped at the upper portion where the wafer enters the cross-sectional shape of the contact portion of the grip portion on the arm side of the hand. An arc that has a center point at the position moved to the hand side from the center point that it has, and has an arc that is close to the outer circumference arc of the wafer. The steep slope toward the edge of the wafer is maintained until it reaches a position close to the outer circumference of the circular arc on the flat bottom surface of the wafer. The cross-sectional shape of the wafer is a steeply inclined surface close to the vertical cylinder inner surface or the cone inner surface having a sharp apex angle upward from a position near the arc outer circumference of the gripped wafer, and toward the center of the hand downward. It is a conical gently sloping surface with a vertex on the lower side, which is almost horizontal.
【0027】(3)本発明のウエハのハンドリング装置
は、請求項1または2に記載のウエハのハンドリング装
置であって、ハンドのアーム側把持部の接触部の断面形
状をウエハが入り込む上部においてウエハが把持状態で
持つ中心点よりハンド側に移動した位置に中心点を持つ
ウエハの外周円弧に近い円弧をウエハを平行な平面上に
持ち、そこから下方に向かってウエハの厚さ以上の長さ
だけ円筒内面の垂直面に近い形状とし、そこから下方に
向かってウエハが把持状態で持つ外周円弧に向かった急
斜面とし、その勾配をウエハの平坦な底面の円弧外周に
近い位置に至まで保ち、それより下方に向かってはハン
ド中心に向かった水平に近い下方に頂点を持つ円錐状の
緩斜面としたものである。(3) The wafer handling apparatus of the present invention is the wafer handling apparatus according to claim 1 or 2, wherein the cross-sectional shape of the contact portion of the arm-side gripping portion of the hand is placed in the upper portion of the wafer. Holds the wafer on a parallel plane with an arc close to the outer circumferential arc of the wafer, which has a center point at the position moved to the hand side from the center point held in the gripping state, and from that point onward, a length equal to or greater than the wafer thickness Only a shape close to the vertical surface of the inner surface of the cylinder, and a steep slope toward the outer peripheral arc held by the wafer in the downward direction from there, keeping the gradient to a position close to the outer circumference of the flat bottom surface of the wafer, Toward the lower side, it is a conical gentle slope having an apex toward the center of the hand and near the horizontal.
【0028】(4)本発明のウエハのハンドリング装置
は、請求項1または2に記載のウエハのハンドリング装
置であって、ハンドのアーム側把持部の接触部の断面形
状をウエハが入り込む上部においてウエハが把持状態で
持つ中心点よりハンド側に移動した位置に中心点を持つ
ウエハの外周円弧に近い円弧をウエハと平行な平面上に
持ち、そこから下方に向かってウエハの厚さ以上の長さ
だけ円筒内面の垂直面に近い形状とし、そこから更に下
方に向かってウエハが把持状態で持つ外周円弧に近い円
弧に向かった急斜面とし、その勾配をウエハが把持状態
で持つ上面に近い位置に至まで保ち、そこから更に下方
に向かってウエハの把持状態で持つ平坦な底面に近い位
置まで円弧内面の巣直面に近い形状とし、それより下は
ハンド中心に向かった水平に近い下方に頂点を持つ円錐
状の緩斜面としたものである。(4) The wafer handling apparatus of the present invention is the wafer handling apparatus according to claim 1 or 2, wherein the cross-sectional shape of the contact portion of the arm-side gripping portion of the hand is at the upper portion of the wafer. Holds an arc near the outer circumference of the wafer with the center point at the position moved to the hand side from the center point held in the gripping state on a plane parallel to the wafer, and from that point, the length equal to or greater than the thickness of the wafer The shape is close to the vertical surface of the inner surface of the cylinder, and from there, it is a steep slope toward the arc that is closer to the outer peripheral arc that the wafer holds in the gripping state, and its slope reaches the position near the upper surface that the wafer holds. Hold it until it reaches a position near the flat bottom surface that holds the wafer in the gripping state, and form a shape close to the inner surface of the arc inner surface, and below that point toward the center of the hand. And it is obtained by a conical gentle slope with vertex downward nearly horizontal.
【0029】(5)本発明のウエハのハンドリング装置
は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のウエハのハ
ンドリング装置であって、ハンドのアーム側把持部の接
触部の断面形状を、請求項1乃至3のいずれか1項に記
載されているものと同じ形状の稜線を持つ円筒と円錐と
を組み合わせた3個以上のローラとし、その稜線でウエ
ハと接触するようにしたものである。(5) The wafer handling device of the present invention is the wafer handling device according to any one of claims 1 to 4, wherein the cross-sectional shape of the contact part of the arm side gripping part of the hand is A roller having three or more rollers in which a cylinder and a cone having the same ridge line as that described in any one of claims 1 to 3 are combined, and the ridge line is in contact with the wafer. .
【0030】(6)本発明のウエハのハンドリング装置
は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のウエハのハ
ンドリング装置であって、ウエハをキャリアまたは各種
のウエハ処理ステージから搬出するために、ハンドをウ
エハの下部に挿入した後に、またはウエハをキャリアま
たは各種のウエハ処理ステージに搬入するために、ウエ
ハを把持した状態でハンドをキャリアまたは各種のウエ
ハ処理ステージの支持部の上部に挿入した後に、ハンド
の先端把持部の接触点付近にハンドとウエハの接触位置
に、ウエハの外周に接触するであろう1個乃至は複数個
のウエハ平面に直角な壁を設け、該壁を固定する構造
か、ウエハが該壁に接触後ハンドが更に挿入方向に進行
した場合該壁がハンドの進行方向にウエハと接触したま
ま後退する構造か、該壁をハンドを挿入した後、ハンド
の挿入方向と逆方向に進行させたり後退させたりして該
壁をウエハと接触させたり離したりすると同時にウエハ
との接触圧力が過大にならないような構造のいずれかの
構造にしたものである。(6) The wafer handling device of the present invention is the wafer handling device according to any one of claims 1 to 4, and is for carrying the wafer out of a carrier or various wafer processing stages. , After inserting the hand into the lower part of the wafer, or in order to carry the wafer into the carrier or various wafer processing stages, the hand is inserted into the carrier or above the support part of the various wafer processing stages while holding the wafer. After that, at the contact position between the hand and the wafer near the contact point of the tip gripping portion of the hand, a wall perpendicular to the plane of one or more wafers that will contact the outer circumference of the wafer is provided, and the wall is fixed. A structure or a structure in which when the hand further advances in the inserting direction after the wafer contacts the wall, the wall retracts while being in contact with the wafer in the hand advancing direction, After the wall is inserted into the hand, the wall is brought into contact with or separated from the wafer by advancing or retracting in the direction opposite to the hand inserting direction, and at the same time, the contact pressure with the wafer does not become excessive. It is a structure.
【0031】(7)本発明のウエハのハンドリング装置
は、請求項6に記載のウエハのハンドリング装置であっ
て、該壁の壁面をウエハとの接触点より上方付近の一点
から下方はウエハ平面に直角な面とし、上方はウエハ挿
入方向に傾斜した面にしたものである。(7) The wafer handling apparatus of the present invention is the wafer handling apparatus according to claim 6, wherein the wall surface of the wall is a wafer plane from a point near a point above the contact point with the wafer to a wafer plane below. The surface is a right angle, and the upper surface is a surface inclined in the wafer insertion direction.
【0032】(8)本発明のウエハのハンドリング装置
は、請求項5に記載のウエハのハンドリング装置であっ
て、ウエハをキャリアまたは各種の処理ステージの支持
台に支持している状態にあるとき、ハンドを該ウエハの
下部でウエハの中心付近にハンドの把持中心が位置する
まで挿入したとき、ハンドの先端把持部の接触点付近で
あって、ハンドとウエハのハンド先端部の接触点位置
に、前記支持台上のウエハの底面と同一か該平面より高
い位置の間の高さから上方は支持台上のウエハ面に直角
にまたはそれに近い角度で接触するであろう稜線を持つ
円筒面または下方に鋭い頂点を持つ円錐面を持ち、下方
は上方に頂点を持つ下に開いた円錐面を持つローラを1
個乃至は複数個設け、該ローラをウエハ外周に接触させ
たり離れさせたりすることができるようにローラ軸中心
位置を可動にすると同時に、少なくともその中心位置を
ウエハの半径からウエハの中心からオリフラ部までの最
短距離を引いた距離以上を検出可能とし、更に該ローラ
を回転駆動可能とし、ウエハ外周と接触させてウエハを
摩擦力によって少なくとも360°以上回転駆動可能と
すると同時に該ローラの回転角度をウエハが少なくとも
360°以上検出可能にしたものである。(8) The wafer handling device of the present invention is the wafer handling device according to claim 5, wherein the wafer is supported on a carrier or a support of various processing stages, When the hand is inserted in the lower part of the wafer near the center of the wafer until the grip center of the hand is located, it is near the contact point of the tip grip of the hand and at the contact point position of the hand and the tip of the hand of the wafer. A cylindrical surface or a lower surface having a ridge that will contact the wafer surface on the support table at a right angle or at an angle close to the height from a height between the bottom surface of the wafer on the support table and higher than the plane. One roller has a conical surface with a sharp apex at the bottom and a downwardly open conical surface with a top at the bottom.
One or a plurality of rollers are provided, and the roller shaft center position is made movable so that the rollers can be brought into contact with or separated from the wafer outer periphery, and at the same time, at least the center position is from the wafer radius to the wafer center from the orientation flat portion. Can be detected more than the distance obtained by subtracting the shortest distance to the roller, the roller can be driven to rotate, and the wafer can be driven to rotate at least 360 ° or more by frictional force by contacting with the outer periphery of the wafer. The wafer can be detected at least at 360 ° or more.
【0033】(9)本発明のウエハのハンドリング装置
は、請求項1乃至8のいずれか1項に記載のウエハのハ
ンドリング装置であって、ハンドがウエハを把持した状
態でウエハの中心位置が該ハンドを搭載したロボットア
ームの回転中心位置を通ると同時にハンドの前後方向に
動き、かつウエハ中心位置をロボットアームの回転中心
位置上においた状態で360°以上回転可能であり、更
にハンドで把持状態のウエハを上下方向に動かすことが
できるロボットを用い、把持状態のウエハの中心位置が
ロボットアームの回転中心位置上で上下する位置の中間
の位置にウエハの外周付近の2個所で支える幅の狭い支
持台を設け、把持状態のウエハの中心位置がロボットア
ームの回転中心位置上の下側の位置でウエハの外周付近
にウエハのオリフラ位置を検出できる非接触型のセンサ
を設けたものである。(9) A wafer handling apparatus according to the present invention is the wafer handling apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the center position of the wafer is the same when the hand holds the wafer. It passes the rotation center position of the robot arm equipped with the hand, moves at the same time in the front-back direction of the hand, and can rotate 360 ° or more with the wafer center position on the rotation center position of the robot arm. Using a robot that can move the wafer in the up and down direction, the center position of the wafer in the gripped state is supported at two positions near the outer circumference of the wafer at an intermediate position between the center position of the wafer and the center of rotation of the robot arm. A support base is provided so that the wafer center position in the gripped state is lower than the rotation center position of the robot arm and the wafer orientation is near the outer periphery of the wafer. Position can detect is provided with a non-contact type sensor.
【0034】前記のような手段によれば、ウエハをハン
ドが把持するとき、ウエハとハンドとの接触点を配置す
ればウエハのオリフラがどの位置に合っても、ウエハを
ハンド中心に把持することができるので、別の心出し装
置が不要になる。これは、ウエハを把持した状態ではウ
エハ下面がハンドと接触しないように、ハンド上面がウ
エハの外周から内側は水平に近い緩斜面になっていて、
ウエハの裏面を汚染しないようになっていることが前提
になっている。According to the above-mentioned means, when the hand holds the wafer, the wafer can be held at the center of the hand regardless of the position of the orientation flat of the wafer by arranging the contact point between the hand and the hand. This eliminates the need for another centering device. This is because the upper surface of the hand is a gentle slope close to the horizontal from the outer circumference of the wafer so that the lower surface of the wafer does not come into contact with the hand when the wafer is gripped.
It is premised that the backside of the wafer is not contaminated.
【0035】その上で、ハンドをウエハが置かれている
位置より少し先に挿入し、ハンドのウエハとのアーム側
接触点を急傾斜面が垂直面としハンドがウエハを掬い取
る際、ウエハがハンドの挿入方向に滑り、ハンドの先端
側接触点の接触面を垂直面またはウエハの中心点上方に
鋭い頂角を持つ円錐内面にして、滑り降りるウエハの先
端を受けとめ、ハンドを高速に動かしてもウエハ把持を
確実に保つことができる。また、キャリアにウエハを出
し入れするためのハンドの寸法制限を克服し、かつ高速
にハンドを動かしてもウエハを確実に把持した状態を保
つようになっている。さらに、この方法についてアーム
側接触点の断面形状をウエハが把持位置にきたとき急傾
斜面でなく垂直面にして、ハンドをさらに高速運転でき
るようになっている。さらにまた、これらの断面形状を
持つローラに置き換え、後述するオリフラ方向合わせ装
置に適用できるようになっている。Then, the hand is inserted slightly ahead of the position where the wafer is placed, and the point of contact between the hand and the arm on the arm side is made to have a steep inclined surface as a vertical surface, and when the hand scoops the wafer, Sliding in the insertion direction of the hand, making the contact surface at the contact point on the tip side of the hand a vertical surface or the inner surface of a cone with a sharp apex angle above the center point of the wafer to catch the tip of the sliding wafer and move the hand at high speed. The wafer can be reliably held. Further, the dimensional limitation of the hand for loading / unloading the wafer to / from the carrier is overcome, and even if the hand is moved at a high speed, the state of securely holding the wafer is maintained. Further, in this method, the cross-sectional shape of the contact point on the arm side is made a vertical surface instead of a steeply inclined surface when the wafer reaches the gripping position, so that the hand can be operated at a higher speed. Furthermore, by replacing the rollers with these cross-sectional shapes, it can be applied to an orientation flat aligning device described later.
【0036】ウエハがハンドの挿入によって、ハンドの
ハンド側接触点で押されて挿入方向に滑る可能性のある
ウエハ支持装置があるので、そのときはハンドの先端位
置に、壁を設け、これと連動してハンド上でウエハの心
出しを行うようになっている。Since there is a wafer supporting device in which the wafer may be pushed at the contact point on the hand side of the hand and slip in the inserting direction when the hand is inserted, a wall is provided at the tip position of the hand at this time. The wafer is centered on the hand in conjunction with each other.
【0037】また、キャリアからウエハを取り出すとき
など、キャリアを上下するエレベータを多用するが、こ
のときはウエハの位置がそれぞれ違う場合が多いので、
エレベータの下降運動を利用して前記壁の上方を傾斜さ
せてウエハをハンドが取りにいく時点では、一定位置に
ウエハがくるようにして、把持の確実化を図っている。Further, when the wafer is taken out from the carrier, an elevator for moving the carrier up and down is often used. However, at this time, the wafer positions are often different from each other.
When the hand is picked up by inclining the upper part of the wall by utilizing the descending motion of the elevator, the wafer is held at a certain position to ensure the grip.
【0038】さらに、前述したハンド接触部のローラ化
に対応して、前記壁の代わりに前後する回転可能なロー
ラを設け、ハンドと連動してウエハの心出しとオリフラ
合わせを簡単な装置で可能にしている。また、360°
以上回転可能なロボットを用い、その上部にウエハを一
時的に保持する台を設けるだけで、オリフラ合わせを可
能にしている。Further, in order to correspond to the above-mentioned hand contact portion made into a roller, a rotatable roller is provided instead of the wall, and the centering of the wafer and the orientation flat alignment can be performed by a simple device in conjunction with the hand. I have to. Also, 360 °
As described above, the rotatable robot is used, and the orientation flat alignment can be performed only by providing the table for temporarily holding the wafer on the upper part thereof.
【0039】以下、本発明について、図面を参照して実
施形態とともに詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail together with embodiments with reference to the drawings.
【0040】なお、実施形態を説明するための全図にお
いて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰
り返しの説明は省略する。In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same functions are designated by the same reference numerals, and the repeated description thereof will be omitted.
【0041】[0041]
(実施形態1)図1は、本発明の実施形態1によるウエ
ハのハンドリング装置を示すもので、掬い取り式斜面型
のウエハのハンドリング装置に適用した例を示してお
り、(a)は平面図、(b)は(a)のX−X断面図で
ある。(Embodiment 1) FIG. 1 shows a wafer handling apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and shows an example applied to a scooping-type slant-type wafer handling apparatus, in which (a) is a plan view. , (B) are XX sectional views of (a).
【0042】1はウエハ、1Aはウエハ1のオリフラ、
2はハンド、3はウエハ1を把持するためのアーム側把
持部、4はウエハ1を把持するためのアーム側把持部3
と対向して設けられた先端側把持部である。1 is a wafer, 1A is an orientation flat of the wafer 1,
Reference numeral 2 is a hand, 3 is an arm-side gripping portion for gripping the wafer 1, and 4 is an arm-side gripping portion 3 for gripping the wafer 1.
It is a tip side grip portion provided so as to face with.
【0043】本実施形態1の半導体ウエハのハンドリン
グ装置は、図1に示すように、ハンド2にアーム側把持
部3及び先端側把持部4が互いに対向して設けられてい
る。In the semiconductor wafer handling apparatus according to the first embodiment, as shown in FIG. 1, the hand 2 is provided with the arm side grip 3 and the tip side grip 4 facing each other.
【0044】ハンド2は、アーム側把持部3に複数個例
えば3個の、また先端側把持部4に複数個例えば2個の
ウエハ1の外周部と接触する接触点を有している。The hand 2 has a plurality of contact points, for example, three on the arm-side grip 3, and a plurality of contact points, for example, two, on the tip-side grip 4, for contacting the outer peripheral portion of the wafer 1.
【0045】これらの接触点は、本出願人が先に出願し
た特開平7−22502号公報の請求項1、2に記載し
た発明の構成と同様な配置になっていて、ウエハ1のオ
リフラ1Aがどこにあっても、前記接触点との摩擦によ
ってウエハ1が静止しない位置に設けられ、ハンド2に
対してウエハ1が偏心している場合は、ウエハ1が移動
して自動的にハンド2の接触点の中心に移動するように
なっている。These contact points have the same arrangement as that of the configuration of the invention described in claims 1 and 2 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-22502 filed by the present applicant, and the orientation flat 1A of the wafer 1 is arranged. Wherever the wafer 1 is located at a position where the wafer 1 does not stand still due to friction with the contact point and the wafer 1 is eccentric with respect to the hand 2, the wafer 1 moves to automatically contact the hand 2. It is designed to move to the center of the point.
【0046】図1は、前記請求項1の構成の接触点配置
をとったときの例を示しており、各接触点をA、B、B
´、C、C´で示している。また、C1、C1´は、後
述するウエハ支持台50とウエハ外周との接触点で、点
C1、C1´と同一条件を満足する点である。FIG. 1 shows an example of the arrangement of the contact points having the structure of claim 1, wherein each contact point is represented by A, B, B.
It is shown by ', C, C'. Further, C1 and C1 ′ are contact points between the wafer support 50 and the wafer outer periphery, which will be described later, and satisfy the same conditions as the points C1 and C1 ′.
【0047】図2は、ハンド2のアーム側の接触点の断
面上の位置を説明するもので、(a)は平面図、(b)
は(a)のX−X断面図である。ハンド2のアーム側把
持部3の位置は、例えばA、B、B´点がハンド中心点
Oから半径Rの位置にあると、A1、B1、B1´点は
傾斜に沿って上部と左方向へ移動するが、その半径中心
はハンド中心線上にあって、しかもハンド中心点Oから
S1だけ左に移動した点を中心点とした半径Rの位置に
ある。同様に、A2、B2、B2´点もS2だけ左に移
動した点に中心を持つ半径Rの位置にある。このように
することによって、ウエハ中心がハンド中心位置のハン
ド進行方向上にない場合でも、ハンド2の先端側でウエ
ハ1の外周位置を規制するウエハ1との接触点が前記請
求項1、2を満足する位置にあれば、ウエハ1をハンド
中心位置に矯正することができる。具体例は次に述べ
る。2A and 2B are explanatory views of the positions on the cross section of the contact points on the arm side of the hand 2, where FIG. 2A is a plan view and FIG.
FIG. 7A is a sectional view taken along line XX of FIG. As for the position of the arm-side grip portion 3 of the hand 2, for example, when the points A, B, B'are located at a radius R from the hand center point O, the points A1, B1, B1 'are in the upper and left directions along the slope. The center of the radius is on the center line of the hand, and the radius R is the center of the point moved left S1 from the center point O of the hand. Similarly, the points A2, B2, and B2 'are also located at the radius R centered on the point moved to the left by S2. By doing so, even when the center of the wafer is not in the hand advancing direction of the center position of the hand, the contact point with the wafer 1 that regulates the outer peripheral position of the wafer 1 on the tip side of the hand 2 is defined by the above-mentioned claim 1. If it is at a position that satisfies the above condition, the wafer 1 can be corrected to the center position of the hand. A specific example will be described below.
【0048】図1は、例えばハンド2を挿入する際、ハ
ンド2と干渉しない範囲でウエハ外周位置を規制する形
でウエハ1を支持するウエハ支持台50上に置いてある
ウエハ1を掬い取り式斜面型ハンドで把持した直後の状
態である。In FIG. 1, for example, when the hand 2 is inserted, the wafer 1 placed on a wafer support table 50 that supports the wafer 1 is regulated so as not to interfere with the hand 2. This is a state immediately after being grasped by the slope type hand.
【0049】図3は、図1に示した把持状態になるまで
の経過を示したもので、(a)はハンド2を挿入した状
態、(b)はハンド2が上昇してウエハ1を掬い取った
状態またはウエハ支持台50が下降してウエハ1をハン
ド2の上に置いた場合を示している。(c)は上記の状
態からハンド2を少し引いた状態、(d)は(a)のY
−Y断面図で、ウエハ支持台50の断面図の一例を示し
ている。FIGS. 3A and 3B show the process until the gripping state shown in FIG. 1 is reached. In FIG. 3A, the hand 2 is inserted, and in FIG. 3B, the hand 2 is lifted to scoop the wafer 1. The state where the wafer 1 is taken or the wafer support table 50 is lowered and the wafer 1 is placed on the hand 2 is shown. (C) is a state where the hand 2 is slightly pulled from the above state, (d) is Y of (a)
The -Y sectional view shows an example of a sectional view of the wafer support table 50.
【0050】図3(a)のように、ウエハ支持台50上
のウエハ1の下部にウエハ1の中心より先までハンド中
心を挿入すると、ウエハ1はウエハ支持台50上で水平
方向には動かないから、ウエハ1の左側はハンド2のア
ーム側の急傾斜面3aによって上方へ移動し、右側はウ
エハ支持台50のハンド先端側(右側)上面で支えられ
る。As shown in FIG. 3A, when the center of the hand is inserted below the wafer 1 on the wafer support 50 to the center of the wafer 1, the wafer 1 moves horizontally on the wafer support 50. Therefore, the left side of the wafer 1 is moved upward by the steeply inclined surface 3a of the arm 2 of the hand 2, and the right side of the wafer 1 is supported by the upper surface of the wafer support base 50 on the hand tip side (right side).
【0051】このとき、ウエハ支持台50の内径がウエ
ハ1の外周より大きくてウエハ1の中心を規制すること
ができない場合は、ハンド2の中心点にウエハ中心が矯
正されないが、少なくとも前記請求項1、2を満足する
接触点が例えば図1(a)のC1、またはC1´点の位
置にあれば、矯正して自動心出しができる。At this time, if the inner diameter of the wafer support base 50 is larger than the outer circumference of the wafer 1 and the center of the wafer 1 cannot be regulated, the center of the hand 2 is not corrected, but at least the above-mentioned claim. If the contact point satisfying the conditions 1 and 2 is located at the position of C1 or C1 'in FIG. 1A, for example, the centering can be performed by correction.
【0052】次に、図3(b)のように、ハンド2が上
昇するとウエハ1の右側はハンド2の上面に接触し、さ
らに上昇するとウエハ支持台50がウエハ外周を拘束し
ていた状態が解かれて、ウエハ1の左側はハンド2のア
ーム側傾斜面を滑り降り、右側はハンド2の先端側把持
部4の位置まで滑り込むようになる。図3(c)は滑り
込みが完了した状態を示している。Next, as shown in FIG. 3B, when the hand 2 rises, the right side of the wafer 1 comes into contact with the upper surface of the hand 2, and when the hand 2 further rises, the wafer support table 50 restrains the outer periphery of the wafer. When the wafer 1 is unwound, the left side of the wafer 1 slides down the inclined surface on the arm side of the hand 2, and the right side slides to the position of the tip side grip portion 4 of the hand 2. FIG. 3C shows a state in which the sliding is completed.
【0053】以上の動作は、基本的にはハンド2のアー
ム側把持部3が急傾斜面3aになっていることで達成で
きる。従って、本実施形態1においても、アーム側把持
部3が急斜面上にあるので全く同じ動作が可能である。The above operation can be basically achieved by the arm-side grip portion 3 of the hand 2 having the steeply inclined surface 3a. Therefore, also in the first embodiment, since the arm-side grip portion 3 is on the steep slope, exactly the same operation is possible.
【0054】図4は、ウエハ1をハンドの斜面とウエハ
支持台50のウエハ外周と接触する垂直面とで挟んだ場
合、前記急斜面によってウエハ1の左側が滑り上がるこ
とを明らかにしたものである。ウエハ支持台50から反
力Fが発生し、これがウエハ1の左側にFcosφの力
を発生し、これが抵抗力μ(Fsinφ+W/2・co
sφ)を上回れば、ウエハ1の左側は斜面を滑り上が
る。一般に、μの値は0.1程度なので、φの設定は容
易である。FIG. 4 clarifies that when the wafer 1 is sandwiched between the slope of the hand and the vertical surface of the wafer support base 50 that contacts the outer periphery of the wafer, the steep slope causes the left side of the wafer 1 to slide up. . A reaction force F is generated from the wafer support table 50, which generates a force F cos φ on the left side of the wafer 1, which is a resistance force μ (F sin φ + W / 2 · co
sφ), the left side of the wafer 1 slides up the slope. Generally, since the value of μ is about 0.1, it is easy to set φ.
【0055】(実施形態2)図5は、本発明の実施形態
2によるウエハのハンドリング装置を示すもので、
(a)は平面図、(b)及び(c)は断面図である。実
施形態1が一般のウエハ処理ステージを対象とした例で
あるのに対して、本実施形態2はキャリアを対象として
いる。ハンドに関する記号は共通しているので省略す
る。(Embodiment 2) FIG. 5 shows a wafer handling apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
(A) is a plan view, (b) and (c) are sectional views. The first embodiment is an example for a general wafer processing stage, whereas the second embodiment is for a carrier. The symbols related to the hands are common and will not be repeated.
【0056】図5では、キャリア20内のウエハ1を、
ハンド2とハンド先端側に別のプッシャ21を備え、両
者が協調してしてウエハ1の自動心出しを行った後、ハ
ンド2がウエハ1を把持した状態を示すものである。さ
らに、図5ではキャリア20を対象としているので、プ
ッシャ21の接触部の上部をテーパにしたものを例示し
た。そして、図5(a)は、キャリア内のウエハ1をハ
ンド2が把持した状態の平面図であり、右側にプッシャ
21を配置したある。図5(b)は、実施形態1に示し
たハンド2のアーム側把持部3の断面形状を、急傾斜面
3aだけでなく上部が垂直面3cになっているものが、
ウエハ1を把持した状態である。さらに、図5(c)
は、下部でも高さeの間が垂直面3dになっているもの
が、ウエハ1を把持した状態を示している。In FIG. 5, the wafer 1 in the carrier 20 is
The hand 2 and another pusher 21 on the tip side of the hand are provided, and the state is shown in which the hand 2 holds the wafer 1 after the two cooperate to perform the automatic centering of the wafer 1. Further, since the carrier 20 is targeted in FIG. 5, the pusher 21 has a contact portion whose upper portion is tapered. 5A is a plan view of the state where the hand 2 holds the wafer 1 in the carrier, and the pusher 21 is arranged on the right side. FIG. 5B shows a sectional shape of the arm-side grip portion 3 of the hand 2 shown in the first embodiment in which not only the steeply inclined surface 3a but also the upper portion is a vertical surface 3c.
The wafer 1 is held. Furthermore, FIG.
Shows a state in which the wafer 1 is gripped even in the lower part where the height e is a vertical surface 3d.
【0057】図6は、図5(b)に示した把持状態にな
るまでの経過を示したもので、(a)は、ウエハ1がキ
ャリア20に収納されている状態にあり、そこへハンド
2を挿入して、ハンド2のアーム側把持部3の上部の垂
直面とハンド先端側にあるプッシャ21との間でウエハ
1の心出しを行った状態である。(b)は、前記状態か
らエレベータを下降してウエハ1をハンド先端側で保持
した状態である。(c)は、前記状態からハンド2を寸
法dだけ後へ引いた状態である。このとき、ウエハ1は
ハンド2のアーム側の急斜面を滑り降り、先端側はハン
ド先端側把持部4にはまりこむようになる。FIG. 6 shows the process up to the gripping state shown in FIG. 5B, and FIG. 6A shows the state in which the wafer 1 is stored in the carrier 20, and the hand is held there. 2 is inserted, and the wafer 1 is centered between the vertical surface of the upper part of the arm-side grip portion 3 of the hand 2 and the pusher 21 on the tip side of the hand. (B) is a state in which the elevator is lowered from the above state and the wafer 1 is held at the tip side of the hand. (C) is a state in which the hand 2 is pulled backward by the dimension d from the above state. At this time, the wafer 1 slides down the steep slope on the arm side of the hand 2, and the tip side of the wafer 1 is fitted into the hand-side grip portion 4.
【0058】図7は、ウエハ1が斜面とキャリア20の
リブ20b上で滑った場合、ウエハ1の姿勢変化を示す
もので、(a)乃至(c)はその説明図である。FIG. 7 shows changes in the posture of the wafer 1 when the wafer 1 slips on the slope and the ribs 20b of the carrier 20, and FIGS. 7A to 7C are explanatory views thereof.
【0059】図7(a)は、ウエハ1がほぼ水平にキャ
リア20のリブ20b上の接触点T上に支えられている
状態である。このとき、ハンド2の傾斜面が左から接近
してウエハ1と接触すると、ウエハ1にはウエハ1の重
心から寸法h1下方で水平方向に力Fがかかる。一方、
キャリア20のリブ20bとの接触点の位置では、ウエ
ハ1の重力Wと摩擦係数μとの間で、Fに対抗するμW
がウエハ1の中心位置からh2下方の位置で水平方向に
働く。従って、傾斜面に沿ってμFsinφの力が発生
し、FはF´の方向に変化する。その結果、ウエハ1は
左側に上向きになる方向にモーメントを受け、図7
(c)に近い状態になる方向に変化する。この状態は、
逆にF´が点Oの下方に向かい、ウエハ1は左側が下向
きになる方向にモーメントを受ける。FIG. 7A shows a state in which the wafer 1 is supported almost horizontally on the contact point T on the rib 20b of the carrier 20. At this time, when the inclined surface of the hand 2 approaches from the left and comes into contact with the wafer 1, a force F is applied to the wafer 1 in the horizontal direction below the dimension h1 from the center of gravity of the wafer 1. on the other hand,
At the position of the contact point with the rib 20b of the carrier 20, between the gravity W of the wafer 1 and the friction coefficient μ, μW that opposes F.
Acts in the horizontal direction at a position h2 below the center position of the wafer 1. Therefore, a force of μFsinφ is generated along the inclined surface, and F changes in the direction of F ′. As a result, the wafer 1 receives a moment in an upward direction on the left side, and
The direction changes to a state close to (c). This state is
On the contrary, F ′ goes below the point O, and the wafer 1 receives a moment in a direction in which the left side faces downward.
【0060】図7(b)は、ウエハ1の左側が少し下が
った状態を示すが、この場合はFとμWがほぼ同一面で
対抗し、ウエハ1を回転させるモーメントは働かない。
このように考察すると、ウエハ1はリブ20b上をほぼ
水平の姿勢を保って、傾斜面に押されて右方向に移動す
ると考えられる。FIG. 7B shows a state where the left side of the wafer 1 is slightly lowered. In this case, F and μW oppose each other on substantially the same plane, and the moment for rotating the wafer 1 does not work.
Considering in this way, it is considered that the wafer 1 keeps a substantially horizontal posture on the rib 20b, is pushed by the inclined surface, and moves to the right.
【0061】従って、図1乃至図3に示したような急傾
斜面だけのハンドの場合でも、寸法制限の厳しいキャリ
ア対応が可能となる。しかし、図6(a)及び(b)で
はハンド2のアーム側把持部3に位置を正確に出すこと
が容易な垂直面を持つハンド2を例示した。Therefore, even in the case of the hand having only the steeply inclined surface as shown in FIGS. 1 to 3, it becomes possible to cope with the carrier having severe size restrictions. However, FIGS. 6A and 6B exemplify the hand 2 having a vertical surface on which the arm-side grip portion 3 of the hand 2 can be accurately positioned.
【0062】図8乃至図10は、図6(a)乃至(c)
に対応しており、寸法制限の厳しいキャリア内の上下の
ウエハ1及びキャリア20のリブ20bの天井部を、縦
方向に5倍、横方向に1/2倍にして書き込み、その寸
法制限の中でも十分に取り出せることを示したものであ
る。1dは一段下側のウエハを、1uは一段上側のウエ
ハを示している。8 to 10 are shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c).
And the ceiling of the ribs 20b of the upper and lower wafers 1 and the carrier 20 in the carrier with strict size restrictions are written 5 times in the vertical direction and 1/2 times in the horizontal direction. It shows that it can be taken out sufficiently. Reference numeral 1d indicates a wafer on the lower side by one step, and 1u indicates a wafer on the upper side by one step.
【0063】図11は、プッシャ21の壁の上部をテー
パにしたもので、キャリア20内のウエハ1の出し入れ
をエレベータの下降に伴って、ウエハ1がハンド2を挿
入する位置にくる前に揃える機能を明らかにしたもので
ある。バネ21aは、ハンド2の停止位置を粗く決定し
ても、ウエハ1をハンド2で強く挟まないようにプッシ
ャ21が弱い力で後退するようにしたものである。In FIG. 11, the upper portion of the wall of the pusher 21 is tapered, and the loading and unloading of the wafer 1 in the carrier 20 is aligned before the wafer 1 reaches the position for inserting the hand 2 as the elevator descends. The function is clarified. The spring 21a allows the pusher 21 to retreat with a weak force so that the wafer 1 is not strongly pinched by the hand 2 even if the stop position of the hand 2 is roughly determined.
【0064】図12は、キャリア20内のウエハ1を任
意の位置から取り出すためのプッシャ21の例である。
21cはプッシャ接触部、21aは前記した弱いバネ、
21bはピストンで必要な際にプッシャ接触部21cを
左方向に押し出して、特定のウエハ1だけをハンド2の
把持位置に近くかつハンド2と協調して心出しを行える
位置に移動させるためのものである。なお、エレベータ
が上下するときは、プッシャ21がウエハ1と接触しな
い位置に戻すことができる。FIG. 12 shows an example of the pusher 21 for taking out the wafer 1 in the carrier 20 from an arbitrary position.
21c is a pusher contact portion, 21a is the weak spring described above,
Reference numeral 21b is a piston for pushing out the pusher contact portion 21c to the left when necessary to move only the specific wafer 1 to a position close to the holding position of the hand 2 and capable of centering in cooperation with the hand 2. Is. When the elevator moves up and down, the pusher 21 can be returned to a position where it does not contact the wafer 1.
【0065】(実施形態3)図13は、本発明の実施形
態3によるウエハのハンドリング装置を示すもので、
(a)は平面図、(b)及び(c)は断面図である。(Third Embodiment) FIG. 13 shows a wafer handling apparatus according to a third embodiment of the present invention.
(A) is a plan view, (b) and (c) are sectional views.
【0066】図13(a)は、キャリア20内のウエハ
1を取り出すためのハンド2を挿入したときを示してお
り、ハンド2のアーム側接触点はローラ30になってい
て、一例として4個のローラを配置しており、接触点は
A、A´、B、B´の4点である。さらに、ハンド2の
先端側にあるローラ30はハンド2とは別装置で前述し
たプッシャ21と同じく、ウエハ1に接触したり離れた
りすることができる。実線で示したローラ30はウエハ
1から離れた状態を示しており、鎖線で示したローラ3
0aはウエハ1の円弧外周に、鎖線で示したローラ30
bはウエハ1のオリフラ1Aの外周に接触している状態
を示している。このようにしてローラ30を回転駆動
し、オリフラ方向を所定の方向に向ける。FIG. 13A shows a case where the hand 2 for taking out the wafer 1 in the carrier 20 is inserted, and the arm-side contact point of the hand 2 is the roller 30. Rollers are arranged, and the contact points are four points A, A ′, B, and B ′. Further, the roller 30 on the front end side of the hand 2 can be brought into contact with or separated from the wafer 1 in the same way as the pusher 21 described above in a device different from the hand 2. The roller 30 shown by the solid line shows the state of being separated from the wafer 1, and the roller 3 shown by the chain line.
0a is a roller 30 shown by a chain line on the outer circumference of the arc of the wafer 1.
“B” shows a state where the wafer 1 is in contact with the outer periphery of the orientation flat 1A. In this way, the roller 30 is rotationally driven so that the orientation flat direction is oriented in a predetermined direction.
【0067】図13(b)、(c)は、ハンド2のアー
ム側把持部3の断面形状を示しており、いずれもオリフ
ラ方向合わせの後、把持を完了したあとの状態を示して
いる。この把持状態が完了するまでの過程を、図13
(b)を例にして以下に説明する。FIGS. 13B and 13C show sectional shapes of the arm-side gripping portion 3 of the hand 2, both of which show the state after the gripping is completed after the orientation flat direction alignment. FIG. 13 shows the process until the gripping state is completed.
An example of (b) will be described below.
【0068】図14乃至図18は、キャリア20内の制
限寸法内で、オリフラ方向合わせと把持ができること
を、縦方向を5倍に、横方向を1/2倍にして示してい
る。図14は、ハンド2をウエハ1の下部に挿入した場
合、図15は、ローラ30がウエハ1に接近してウエハ
1のハンド先端側に接触した状態を示し、ローラは30
aまたは30bの位置にある。FIGS. 14 to 18 show that the orientation flat direction can be aligned and gripped within the limited size in the carrier 20 by multiplying the vertical direction by 5 times and the horizontal direction by 1/2. FIG. 14 shows a state where the hand 2 is inserted into the lower part of the wafer 1 and FIG. 15 shows a state where the roller 30 approaches the wafer 1 and contacts the tip side of the hand of the wafer 1.
a or 30b.
【0069】図16は、エレベータが下降し、ウエハ1
はハンド2にあるローラ30aに挟まれたまま、キャリ
ア20のリブ20bから離れた状態を示す。この状態
で、ローラ30aを回転駆動してオリフラ1Aの方向合
わせを行う。In FIG. 16, the elevator is lowered and the wafer 1
Shows the state of being separated from the rib 20b of the carrier 20 while being sandwiched between the rollers 30a of the hand 2. In this state, the roller 30a is rotationally driven to align the orientation flat 1A.
【0070】図17は、ローラ30aが後退し、ウエハ
1がハンド側斜面を滑り降り、ほぼ把持状態に近い状態
になったときを示している。しかし、この状態でウエハ
1を引き出すと、キャリア20のリブ20bと接触する
おそれがある。従って、さらにエレベータを下降させる
必要がある。FIG. 17 shows a state in which the roller 30a is retracted, the wafer 1 slides down the slope on the hand side, and is in a state close to a gripping state. However, if the wafer 1 is pulled out in this state, there is a risk that it will come into contact with the rib 20b of the carrier 20. Therefore, it is necessary to further lower the elevator.
【0071】図18は、さらもウエハ1がキャリア20
のリブ20bの隙間のほぼ中間にくるまでエレベータを
下降させた状態を示している。この位置では把持が完了
しているので、ハンド2を左に引いて、ウエハ1を取り
出すことができる。FIG. 18 shows that the wafer 1 is the carrier 20.
The state is shown in which the elevator is lowered to almost the middle of the gap between the ribs 20b. Since the gripping is completed at this position, the wafer 1 can be taken out by pulling the hand 2 to the left.
【0072】図19は、ローラ30(30a、30b)
をウエハ1に接触させたり、離したりすると同時に、ロ
ーラ30を回転する構造にした例を示している。31は
ローラ30を支持する軸受を駆動するモータを備えたモ
ータ部で、その上部右側に距離センサ37のセンサプレ
ート37aが付いている。モータ部31の下方は、軸3
2によってローラ30がウエハ1に接近したり離れたり
できるように、回転可能になっている。さらに、モータ
部31は軸35によって揺動用シリンダ33に結合され
ている。そして、揺動用シリンダ33は軸34で固定物
と結合されており、揺動用シリンダ33の押し引きが拘
束されないようになっている。さらに、揺動用シリンダ
33の押し引きによるモータ部31の揺動距離が過大に
ならないようにリミット装置36が付いている。なお、
本図の左側に示す接触点A、A´、B、B´と固定部分
2aは、ハンド2の必要機能部分をモデル化して示した
ものである。また、図19(b)は、図19(a)のZ
−Z断面を示したものであるが、図面が複雑になるので
説明上必要な部分のみを示した。FIG. 19 shows the roller 30 (30a, 30b).
An example is shown in which the roller 30 is rotated at the same time when the wafer is brought into or out of contact with the wafer 1. Reference numeral 31 is a motor unit having a motor for driving a bearing that supports the roller 30, and a sensor plate 37a of the distance sensor 37 is attached to the upper right side of the motor unit. Below the motor unit 31, the shaft 3
The roller 30 is rotatable by means of 2 so that the roller 30 can move toward and away from the wafer 1. Further, the motor unit 31 is connected to the swing cylinder 33 by a shaft 35. The swing cylinder 33 is connected to a fixed object by a shaft 34 so that the push and pull of the swing cylinder 33 is not restricted. Further, a limit device 36 is provided to prevent the swinging distance of the motor portion 31 from being excessively increased by pushing and pulling the swinging cylinder 33. In addition,
The contact points A, A ', B, B'and the fixed portion 2a shown on the left side of the figure are models of the necessary functional portions of the hand 2. In addition, FIG. 19B shows Z of FIG.
Although a -Z cross section is shown, only a part necessary for explanation is shown because the drawing becomes complicated.
【0073】以上のような説明から理解されるように、
ローラ30をウエハ1に接触させるためには、揺動用シ
リンダ33を伸ばしてモータ部31を左に倒し、ローラ
30をウエハ1から離すためには、揺動用シリンダ33
を縮小させてモータ部31を右側に倒すことができる。
そして、揺動用シリンダ33の押しつけ力を調整するこ
とで、オリフラ1Aに過大な力がかからないので、ウエ
ハ1をローラ30との摩擦力で回転駆動させることがで
きる。このローラ30によるウエハ1の駆動時に、ロー
ラ30が接触している点がウエハ外周の円弧部かオリフ
ラ1Aかによって、モータ部31が左右に揺動するが、
ローラ30の揺動距離は距離センサ37とセンサプレー
ト37aとの距離を測定することによって検出可能にな
っている。As can be understood from the above description,
In order to bring the roller 30 into contact with the wafer 1, the rocking cylinder 33 is extended and the motor unit 31 is tilted to the left. In order to move the roller 30 away from the wafer 1, the rocking cylinder 33 is moved.
Can be reduced and the motor unit 31 can be tilted to the right.
By adjusting the pressing force of the rocking cylinder 33, an excessive force is not applied to the orientation flat 1A, so that the wafer 1 can be rotationally driven by the frictional force with the roller 30. When the wafer 30 is driven by the roller 30, the motor portion 31 swings to the left or right depending on whether the contact point of the roller 30 is the arc portion on the outer periphery of the wafer or the orientation flat 1A.
The swing distance of the roller 30 can be detected by measuring the distance between the distance sensor 37 and the sensor plate 37a.
【0074】このように、距離センサ37で常時センセ
ングしていると、ローラ30がウエハ1の円弧外周と接
触している間はセンシング距離は変わらないが、オリフ
ラ1Aに接触すると距離は次第に大きくなり、最大値に
達した後に次第に減少して、再度円弧外周に接触すると
再度一定になる。この最大値に達したとき、オリフラ方
向がローラ30の方向を向いているから、この時点から
さらにローラ30を必要角度まで回転させることによっ
て、オリフラ方向を所定の位置に向けることができる。As described above, when the distance sensor 37 is always sensing, the sensing distance does not change while the roller 30 is in contact with the outer circumference of the arc of the wafer 1, but the distance gradually increases when the roller 30 contacts the orientation flat 1A. , It gradually decreases after reaching the maximum value, and becomes constant again when it contacts the outer circumference of the arc again. When this maximum value is reached, the orientation flat direction faces the direction of the roller 30. Therefore, by further rotating the roller 30 to the required angle from this point, the orientation flat direction can be directed to a predetermined position.
【0075】(実施形態4)図20は、本発明の実施形
態4によるウエハのハンドリング装置を示すもので、
(a)は平面図、(b)及び(c)は側面図である。(Embodiment 4) FIG. 20 shows a wafer handling apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
(A) is a plan view, (b) and (c) are side views.
【0076】40はハンド2を搭載したロボットで、こ
のロボット40は第1アーム40aがロボット40の回
転中心40上で360°以上回転可能な機能を備えてい
る。アーム全体は、第1アーム40aとそれと回転可能
に結合されている第2アーム40bからなっている。そ
して、図20(a)に示すように、相互に屈曲して、第
2アーム40bの端部にあるハンド取り付け中心40d
を通って半径方向に動くようになっている。さらに、図
20(a)に示すように、ロボット40から上の部分全
体をリフタ41に載せ、ロボット40全体を距離Lの高
さ範囲で上下することができるようになっている。Reference numeral 40 denotes a robot equipped with the hand 2. The robot 40 has a function of allowing the first arm 40a to rotate 360 ° or more on the rotation center 40 of the robot 40. The entire arm is composed of a first arm 40a and a second arm 40b rotatably connected to the first arm 40a. Then, as shown in FIG. 20 (a), the hand attachment center 40d at the end of the second arm 40b bends to each other.
It is designed to move radially through. Further, as shown in FIG. 20A, the entire upper portion of the robot 40 is placed on the lifter 41 so that the entire robot 40 can be moved up and down within the height range of the distance L.
【0077】他に、図20(a)に示すように、ハンド
2全体の回転中心上にウエハ仮置き台43を設けてあ
る。そして、ウエハ仮置き台43の仮面はロボットハン
ドの高さHより上方Lcより上で、しかも後述するウエ
ハ仮置き台43のウエハ支持面43aは、リフタ41の
ストロークLによるウエハ下面の上下端位置の中間であ
る位置Lhにあるようにする。さらに、アーム全体が図
示の姿勢状態で回転中心40cを中心として回転した場
合、ハンド2が占める最大半径Rhより外側に距離Dの
位置に支持してある。また、このウエハ仮置き台43は
ウエハ1を支持するためにウエハ1の直径方向に2個所
に支持面43aを持ち、その幅はウエハ1を安定して支
持できる最小寸法wになっている。図21は、ウエハ仮
置き台43の詳細を示すもので、(a)は平面図、
(b)は側面図である。この例では、ウエハ1の裏面に
接触しないように、支持面の断面形状をハンド2と同様
な急斜面と緩斜面の組み合わせとしている。Besides, as shown in FIG. 20A, a temporary wafer placing table 43 is provided on the center of rotation of the entire hand 2. The temporary surface of the temporary wafer placing table 43 is above the height Hc of the robot hand, and above the wafer supporting surface 43a of the temporary wafer placing table 43, which will be described later. So that it is at the position Lh which is the middle of Further, when the arm as a whole rotates about the rotation center 40c in the illustrated posture, the arm 2 is supported at the position of the distance D outside the maximum radius Rh occupied by the hand 2. Further, this temporary wafer placing table 43 has supporting surfaces 43a at two positions in the diameter direction of the wafer 1 for supporting the wafer 1, and the width thereof is the minimum dimension w capable of stably supporting the wafer 1. FIG. 21 shows the details of the temporary wafer placing table 43. (a) is a plan view,
(B) is a side view. In this example, the cross-sectional shape of the support surface is a combination of a steep slope and a gentle slope similar to the hand 2 so as not to contact the back surface of the wafer 1.
【0078】図20(a)及び(b)において、42は
ウエハ1のオリフラ1Aを検出するためのオリフラセン
サで、オリフラ1Aの中心位置でしかもハンド2がリフ
タ41の上部にあって回転しても、ハンド2に干渉しな
い高さに配置してある。In FIGS. 20A and 20B, 42 is an orientation flat sensor for detecting the orientation flat 1A of the wafer 1, which is rotated at the center position of the orientation flat 1A and the hand 2 is above the lifter 41. Is arranged at a height that does not interfere with the hand 2.
【0079】以上の配置によって、図20(a)及び
(b)で実線で示すように、リフタ41に下端位置で
は、ハンド中心Oをロボット回転中心40c上に置き、
アームの屈曲を図示の姿勢に保持した状態で、ロボット
アーム全体を回転中心40cの回りに360°以上回転
が可能である。With the above arrangement, as shown by the solid line in FIGS. 20A and 20B, at the lower end position of the lifter 41, the hand center O is placed on the robot rotation center 40c,
With the bending of the arm held in the illustrated posture, the entire robot arm can be rotated about the rotation center 40c by 360 ° or more.
【0080】従って、オリフラセンサ42によってウエ
ハ1の360°範囲でオリフラ位置の検出動作ができ
る。検出したオリフラ位置は記憶しておく。次に、オリ
フラ合わせ動作を順を追って説明する。Therefore, the orientation flat sensor 42 can detect the orientation flat position within the 360 ° range of the wafer 1. The detected orientation flat position is stored. Next, the orientation flat matching operation will be described step by step.
【0081】(1)図20(a)のように、ウエハ仮置
き台43がウエハ1と重ならない位置にウエハ1を運
ぶ。(1) As shown in FIG. 20A, the wafer 1 is carried to a position where the temporary wafer placing base 43 does not overlap the wafer 1.
【0082】(2)リフタ41を上昇させて、ハンド2
を上の位置に移動する。(2) Lift the lifter 41 to raise the hand 2
To the upper position.
【0083】(3)再度、アーム回転中心にウエハ1を
戻す。(3) The wafer 1 is returned to the arm rotation center again.
【0084】(4)図20(a)に示したθ1は、一般
に45°はとれるから、 (a)オリフラ方向がハンド2に対して45°以内の調
整であれば、ハンド2に対してウエハ1を右に回したい
ときには、ハンド2を必要な角度右に回す。(4) Since θ1 shown in FIG. 20A is generally 45 °, (a) if the orientation flat direction is adjusted within 45 ° with respect to the hand 2, the wafer with respect to the hand 2 is adjusted. When you want to turn 1 to the right, turn hand 2 to the required angle to the right.
【0085】(b)オリフラ方向がハンド2に対して4
5°以上135°以内の調整であれば、ハンド2に対し
てウエハ1を右に回したいときは、ハンド2を45°右
に回す。(B) The orientation flat direction is 4 with respect to the hand 2.
If the adjustment is within the range of 5 ° to 135 ° and the wafer 1 is to be rotated to the right with respect to the hand 2, the hand 2 is rotated to the right by 45 °.
【0086】(c)オリフラ方向がハンド2に対して1
35°以上180°以内の調整であれば、ハンド2に対
してウエハ1を右に回したいときは、ハンド2を45°
右に回す。(C) The orientation flat direction is 1 with respect to the hand 2.
If the adjustment is within the range of 35 ° to 180 ° and the wafer 1 is to be rotated to the right with respect to the hand 2, the hand 2 is rotated by 45 °.
Turn to the right.
【0087】(5)ハンド2を下降して、ウエハ1をウ
エハ仮置き台43に預ける。(5) The hand 2 is lowered to deposit the wafer 1 on the temporary wafer placing table 43.
【0088】(6)1回目持ち変え準備 (a)ハンド2を図20(a)の位置に戻す。(6) Preparation for changing the holding pattern for the first time (a) The hand 2 is returned to the position shown in FIG. 20 (a).
【0089】(b)ハンド2を左に90°以内の必要角
度左に回す。(B) Turn the hand 2 counterclockwise to the left by a required angle within 90 °.
【0090】(c)ハンド2を左に90°回す。(C) Turn the hand 2 90 ° counterclockwise.
【0091】(7)1回目持ち変え (a)ハンド2を上昇し、ウエハ1を把持すれば完了。(7) Changing the first holding time (a) Raise the hand 2 and hold the wafer 1 to complete.
【0092】(b)ハンド2を上昇し、ウエハ1を把持
した後、ハンド2を図20(a)の位置に戻せば完了。(B) After raising the hand 2 to hold the wafer 1, the hand 2 is returned to the position shown in FIG.
【0093】(c)ハンド2を上昇し、ウエハ1を把持
した後、ハンド2を45°以内の必要角度右に回す。(C) After raising the hand 2 and holding the wafer 1, the hand 2 is turned to the right by a required angle within 45 °.
【0094】(8)2回目持ち変え準備 (c)ハンド2を下降し、ウエハ1をウエハ仮置き台4
3に預ける。(8) Preparation for changing the holding pattern for the second time (c) The hand 2 is lowered, and the wafer 1 is temporarily placed on the wafer stand 4.
Deposit in 3.
【0095】(9)2回目持ち変え (c)(6)の(a)の次に(7)の(a)で完了。(9) Second change of pattern (c) Completed in (a) of (6) and then (a) of (7).
【0096】元の位置に戻すには、上記の(1)、
(2)、(3)の逆の動作を行う。To return to the original position, the above (1),
The reverse operation of (2) and (3) is performed.
【0097】このように、確率3/4で1回目持ち変え
で完了する。In this way, with the probability of 3/4, the change is completed the first time.
【0098】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、
前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸
脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論で
ある。The inventions made by the present inventor are as follows.
Although specifically described based on the embodiment, the present invention
It is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the invention.
【0099】[0099]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
【0100】(1)一貫してウエハの裏面に接触しない
ので、汚染が防止できる。(1) Contamination can be prevented because the back surface of the wafer is not contacted consistently.
【0101】(2)ウエハの位置が規制されているステ
ージにあるウエハは、ハンドだけでウエハの自動心出し
ができる。(2) The wafer on the stage where the position of the wafer is regulated can be automatically centered with only the hand.
【0102】(3)ウエハの位置が規制されていないス
テージにあるウエハは、ハンドとは別の簡単な装置との
協調動作によりウエハの自動心出しができる。(3) The wafer on the stage whose wafer position is not regulated can be automatically centered by a coordinated operation with a simple device other than the hand.
【0103】(4)規制寸法の厳しいキャリア内のウエ
ハでも、ウエハの自動心出しとオリフラ合わせができ
る。(4) Automatic centering and orientation flat alignment of a wafer can be performed even for a wafer in a carrier with strict regulation dimensions.
【0104】(5)ハンドで把持したウエハを高機能ロ
ボットと、簡単なウエハ仮置き台とでオリフラ合わせが
できる。(5) The orientation gripping of the wafer held by the hand can be performed by the high-performance robot and the simple wafer temporary placing table.
【0105】(6)(1)乃至(5)により、簡単小型
で、信頼性の高い半導体装置を製造することが可能とな
り、半導体装置の製造歩留まりを向上させることが可能
となる。(6) By means of (1) to (5), it is possible to manufacture a simple and compact semiconductor device having high reliability, and it is possible to improve the manufacturing yield of the semiconductor device.
【図1】本発明の実施形態1による掬い取り式斜面型の
ウエハのハンドリング装置を示すもので、(a)は平面
図、(b)は(a)のX−X断面図である。1A and 1B show a scooping and slope type wafer handling device according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a sectional view taken along line XX of FIG.
【図2】本発明の実施形態1によるウエハのハンドリン
グ装置において、ハンドのアーム側の接触点の断面上の
位置を説明するもので、(a)は平面図、(b)は
(a)のX−X断面図である。2A and 2B are views for explaining the position on the cross section of a contact point on the arm side of the hand in the wafer handling apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a plan view and FIG. It is an XX sectional view.
【図3】本発明の実施形態1によるウエハのハンドリン
グ装置において、図1に示した把持状態になるまでの経
過を示すもので、(a)乃至(d)は断面図である。FIG. 3 is a sectional view of the wafer handling apparatus according to the first embodiment of the present invention, showing the process up to the holding state shown in FIG. 1.
【図4】本発明の実施形態1によるウエハのハンドリン
グ装置において、ハンドの斜面でウエハが滑り上がる説
明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of the wafer handling apparatus according to the first embodiment of the present invention, in which the wafer slides up on the slope of the hand.
【図5】本発明の実施形態2によるウエハのハンドリン
グ装置を示すもので、(a)は平面図、(b)及び
(c)は断面図である。5A and 5B show a wafer handling apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, in which FIG. 5A is a plan view and FIGS. 5B and 5C are sectional views.
【図6】本発明の実施形態2によるウエハのハンドリン
グ装置において、図5(b)に示した把持状態になるま
での経過を示すもので、(a)乃至(c)は断面図であ
る。FIG. 6 is a sectional view showing the process of the wafer handling apparatus according to the second embodiment of the present invention until it reaches the holding state shown in FIG. 5 (b).
【図7】本発明の実施形態2によるウエハのハンドリン
グ装置において、ウエハが斜面とキャリアのリブ上で滑
った場合のウエハの姿勢変化を示すもので、(a)乃至
(c)はその説明図である。FIG. 7 is a view showing a posture change of a wafer when the wafer slides on a slope and a rib of a carrier in the wafer handling apparatus according to the second embodiment of the present invention, and (a) to (c) are explanatory diagrams thereof. Is.
【図8】本発明の実施形態2によるウエハのハンドリン
グ装置において、ハンド挿入時の経過を説明する断面図
である。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a process of hand insertion in the wafer handling apparatus according to the second embodiment of the present invention.
【図9】本発明の実施形態2によるウエハのハンドリン
グ装置において、ハンド上昇時の経過を説明する断面図
である。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a process of raising a hand in the wafer handling apparatus according to the second embodiment of the present invention.
【図10】本発明の実施形態2によるウエハのハンドリ
ング装置において、ハンド後退時の経過を説明する断面
図である。FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a process of retreating a hand in the wafer handling apparatus according to the second embodiment of the present invention.
【図11】本発明の実施形態2によるウエハのハンドリ
ング装置において、キャリア対応時の下段順次取りプッ
シャの具体的構造を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a specific structure of a lower sequential pusher at the time of handling a carrier in the wafer handling apparatus according to the second embodiment of the present invention.
【図12】本発明の実施形態2によるウエハのハンドリ
ング装置において、任意取りプッシャの具体的構造を示
す断面図である。FIG. 12 is a sectional view showing a specific structure of an arbitrary pusher in a wafer handling apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
【図13】本発明の実施形態3によるウエハのハンドリ
ング装置を示すもので、(a)は平面図、(b)及び
(c)は断面図である。13A and 13B show a wafer handling apparatus according to Embodiment 3 of the present invention, in which FIG. 13A is a plan view, and FIGS. 13B and 13C are sectional views.
【図14】本発明の実施形態3によるウエハのハンドリ
ング装置において、ハンド挿入時の経過を説明する断面
図である。FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a process of hand insertion in the wafer handling apparatus according to the third embodiment of the present invention.
【図15】本発明の実施形態3によるウエハのハンドリ
ング装置において、ローラの接触と心出し時の経過を説
明する断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a process of roller contact and centering in the wafer handling apparatus according to the third embodiment of the present invention.
【図16】本発明の実施形態3によるウエハのハンドリ
ング装置において、ハンド上昇と回転時の経過を説明す
る断面図である。FIG. 16 is a sectional view illustrating a process of raising and rotating a hand in a wafer handling apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図17】本発明の実施形態3によるウエハのハンドリ
ング装置において、ローラ回転時の経過を説明する断面
図である。FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a process of roller rotation in the wafer handling apparatus according to the third embodiment of the present invention.
【図18】本発明の実施形態3によるウエハのハンドリ
ング装置において、ハンド上昇ト把持時の経過を説明す
る断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a process of gripping a hand in the wafer handling apparatus according to the third embodiment of the present invention.
【図19】本発明の実施形態3によるウエハのハンドリ
ング装置において、ローラ式オリフラ合わせのローラ部
の具体的構造を説明するもので、(a)は平面図、
(b)は断面図である。FIG. 19 is a view for explaining a specific structure of a roller portion for roller type orientation flat alignment in a wafer handling apparatus according to Embodiment 3 of the present invention, (a) being a plan view;
(B) is a sectional view.
【図20】本発明の実施形態4によるウエハのハンドリ
ング装置を示すもので、(a)は平面図、(b)及び
(c)は側面図である。20A and 20B show a wafer handling apparatus according to Embodiment 4 of the present invention, in which FIG. 20A is a plan view, and FIGS. 20B and 20C are side views.
【図21】本発明の実施形態4によるウエハのハンドリ
ング装置において、ウエハ仮置き台の詳細を示すもの
で、(a)は平面図、(b)は側面図である。21A and 21B show details of a temporary wafer placing table in the wafer handling apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 21A is a plan view and FIG. 21B is a side view.
1…ウエハ、1A…ウエハのオリフラ、1u…ウエハ1
の一段上のウエハ、1d…ウエハ1の一段下のウエハ、
1s…ウエハ仮置き台を回避したウエハの位置、2…ハ
ンド、2a…固定部分、3…アーム側把持部、3a、4
a…急傾斜面、3b、4b…緩斜面、3c、3d…垂直
面、4…先端側把持部、20…キャリア、20b…キャ
リアのリブ、21…プッシャ、21a…プッシャのバ
ネ、21b…ピストン、21c…プッシャ接触部、3
0、30a、30b…ローラ、31…モータ部、32、
34、35…軸、33…揺動用シリンダ、36…リミッ
ト装置、37…距離センサ、37a…センサプレート、
40…ロボット、 40a…第1アーム、40b…第2
アーム、40c…回転中心、40d…取り付け中心、4
1…リフタ、42…オリフラセンサ、43…ウエハ仮置
き台、43a…ウエハ支持面、50…ウエハ支持台、
A、B、B´…アーム側接触点、、A´…Aの対称位置
の接触点、C、C´…先端側接触点、C1、C1´…ス
テージとウエハとの接触点、O…ハンド中心点、φ…急
傾斜面角度、φ1…先端側急斜面角度、ψ…緩斜面角
度、A1、B1、B1´…ハンド側の中間高さの接触
点、A2、B2、B2´…ハンド側の最大高さの接触
点、S1…ハンド側中間高さの接触点の半径の中心点移
動距離、S2…ハンド側最大高さの接触点の半径の中心
点移動距離、R…ハンド側接触点の半径、F…ウエハに
かかる水平力、W…ウエハの重力、μ…抵抗力、1´…
ウエハがプッシャと接触する位置、1´´…ウエハがキ
ャリアの底に接触する位置、e…ハンド側接触点の下方
の垂直面の高さ、d…ハンドを引いた距離、o…ウエハ
重心、F´…Fの変化、f1…Fとoとの距離、f2…
oとウエハ下面との距離、D、L、Lh、Lc…寸法、
H…高さ、Rh…ハンドの最大回転半径、W…ウエハ仮
置き台の幅、θ…アームの回転角度。1 ... Wafer, 1A ... Wafer orientation flat, 1u ... Wafer 1
Wafer one step above, 1d ... Wafer one step below wafer 1,
1s ... Position of wafer avoiding temporary wafer holder, 2 ... Hand, 2a ... Fixed part, 3 ... Arm side grip, 3a, 4
a ... steeply inclined surface, 3b, 4b ... gentle inclination surface, 3c, 3d ... vertical surface, 4 ... tip side gripping portion, 20 ... carrier, 20b ... carrier rib, 21 ... pusher, 21a ... pusher spring, 21b ... piston , 21c ... Pusher contact part, 3
0, 30a, 30b ... Roller, 31 ... Motor part, 32,
34, 35 ... Shaft, 33 ... Swing cylinder, 36 ... Limit device, 37 ... Distance sensor, 37a ... Sensor plate,
40 ... Robot, 40a ... First arm, 40b ... Second
Arm, 40c ... rotation center, 40d ... attachment center, 4
1 ... Lifter, 42 ... Orientation flat sensor, 43 ... Wafer temporary placing table, 43a ... Wafer supporting surface, 50 ... Wafer supporting table,
A, B, B '... Arm side contact point, A' ... A symmetrical position contact point, C, C '... Tip side contact point, C1, C1' ... Stage-wafer contact point, O ... Hand Center point, φ ... steep slope angle, φ1 ... tip side steep slope angle, ψ ... gentle slope angle, A1, B1, B1 '... hand side intermediate height contact point, A2, B2, B2' ... hand side Contact point of maximum height, S1 ... center of distance of radius of contact point of intermediate height on hand side, S2 ... center of distance of radius of contact point of maximum height of hand side, R ... of contact point on hand side Radius, F ... Horizontal force exerted on wafer, W ... Wafer gravity, μ ... Resistance force, 1 '...
Position where the wafer contacts the pusher, 1 ″ ... Position where the wafer contacts the bottom of the carrier, e ... Height of the vertical surface below the contact point on the hand side, d ... Distance when the hand is pulled, o ... Wafer center of gravity, F '... Change of F, f1 ... Distance between F and o, f2 ...
o, the distance between the wafer bottom surface, D, L, Lh, Lc ...
H ... Height, Rh ... Maximum turning radius of hand, W ... Width of temporary wafer holder, θ ... Rotation angle of arm.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥羽 速水 東京都青梅市藤橋3丁目3番地2 日立東 京エレクトロニクス株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hayami Toba, 3-3 Fujibashi, Tokyo, Ome City, Tokyo 2 Hitachi Tokyo Electronics Co., Ltd.
Claims (9)
半導体ウエハ外周円に相当する円の中心位置を半導体ウ
エハ面と平行な面に投影した位置に中心点を有し、その
中心点を通る平面上の中心線をハンドの中心線とし、半
導体ウエハ外周円がはまりこむことができるほぼ同一直
径の円の中心点を前記の中心点と同位置とし、当該円と
前記ハンドの中心線と交わる2点の位置にそれぞれ中央
部を有し、それぞれの中央部を通りハンド中心線に対称
に当該円に沿った所定の範囲を半導体ウエハ外周部とだ
け接触可能なハンド把持部とした半導体ウエハのハンド
リング装置において、ハンドのアーム側把持部の両端の
点が中心点になす開き角を、半導体ウエハのオリフラ部
の両端の点が半導体ウエハの中心点になす開き角の2倍
以上とし、接触点を少なくとも両端の点と中央部の3点
に設け、ハンドの先端側把持部の両端の点が中心点にな
す開き角を、半導体ウエハのオリフラ部の両端の点が半
導体ウエハの中心点になす開き角以上とし、接触点を少
なくとも両端の2点に設け、オリフラ部の位置がハンド
把持部のどの位置にあっても、半導体ウエハを把持する
際に、両方のハンド把持部がそれぞれ半導体ウエハと実
際に最初に接触するであろう少なくとそれぞれの1か所
の点を結んだ線と、それぞれの点を半導体ウエハ中心点
と結んだ線がなす角度を、ハンド把持部と半導体ウエハ
との摩擦角以上になるように設定した半導体ウエハのハ
ンドリング装置であって、ハンドのアーム側把持部の接
触部の断面形状を半導体ウエハが入り込む上部において
半導体ウエハが把持状態で持つ中心点よりハンド側に移
動した位置に中心点を持つ半導体ウエハの外周円弧に近
い円弧を持つ半導体ウエハと平行な平面上に持ち、そこ
から下方に向かって半導体ウエハが把持状態で持つ外周
円弧に近い円弧に向かった急斜面とし、その勾配を半導
体ウエハの平坦な底面の円弧外周に近い位置に至るまで
保ち、それよりハンド中心に向かった水平に近い円錐状
の緩傾斜面とし、先端側把持部の接触部の断面形状を把
持状態の半導体ウエハの円弧外周に近い位置から上方に
向かっては垂直円筒内面または上方に鋭い頂角を持つ円
錐内面に近い急傾斜面とし、下方に向かってはハンド中
心に向かった水平に近い下方に頂点を持つ円錐状の緩傾
斜面としたことを特徴とする半導体ウエハのハンドリン
グ装置。1. When a semiconductor wafer gripping operation is completed,
The semiconductor wafer outer circumference has a center point at a position where the center position of a circle corresponding to the outer circumference circle of the semiconductor wafer is projected on a plane parallel to the semiconductor wafer surface, and the center line on a plane passing through the center point is the center line of the hand. The center points of circles of approximately the same diameter that allow the circles to fit are located at the same positions as the above-mentioned center points, and there are center portions at the two points that intersect the circle and the center line of the hand, and the center of each In a semiconductor wafer handling device in which a hand gripping portion that can contact only the outer peripheral portion of the semiconductor wafer within a predetermined range along the circle that is symmetrical with respect to the hand center line through the portion, points at both ends of the arm side gripping portion of the hand are The opening angle formed at the center point is not less than twice the opening angle formed at the both ends of the orientation flat portion of the semiconductor wafer at the center point of the semiconductor wafer, and the contact points are provided at least at the both end points and at the three points of the central portion. of The opening angle formed by the points at both ends of the end-side gripping portion with respect to the center point is equal to or larger than the opening angle formed by the points at both ends of the orientation flat portion of the semiconductor wafer with the center point of the semiconductor wafer, and contact points are provided at least at two points on both ends, Regardless of the position of the orientation flat portion on the hand gripping portion, when gripping the semiconductor wafer, both hand gripping portions may actually actually come into contact with the semiconductor wafer first, respectively, at least at one position. A semiconductor wafer handling device in which the angle formed by the line connecting the points and the line connecting each point with the semiconductor wafer center point is set to be equal to or greater than the friction angle between the hand gripping portion and the semiconductor wafer. , A semiconductor window having a center point at a position where the cross-sectional shape of the contact portion of the arm-side grip portion of the hand is moved to the hand side from the center point of the semiconductor wafer in the gripped state in the upper part where the semiconductor wafer enters. (C) A steep slope is formed on a plane parallel to the semiconductor wafer that has an arc close to the outer circumference arc, and from there is a steep slope toward the arc close to the outer circumference arc held by the semiconductor wafer in the gripping state. The bottom surface of the semiconductor wafer is held to a position close to the outer circumference of the circular arc, and is a conical inclined surface close to the horizontal toward the center of the hand. From the position close to the top to the top, the surface becomes a vertical cylinder inner surface or a steep slope close to the inner surface of the cone having a sharp apex angle, and the bottom is a cone-like shape with the apex near the horizontal toward the center of the hand. A semiconductor wafer handling device having a gently inclined surface.
半導体ウエハ外周円に相当する円の中心位置を半導体ウ
エハ面と平行な面に投影した位置に中心点を有し、その
中心点を通る平面上の中心線をハンドの中心線とし、半
導体ウエハ外周円がはまりこむことができるほぼ同一直
径の円の中心点を前記の中心点と同位置とし、当該円と
前記ハンドの中心線と交わる2点の位置にそれぞれ中央
部を有し、それぞれの中央部を通りハンド中心線に対称
に当該円に沿った所定の範囲を半導体ウエハ外周部とだ
け接触可能なハンド把持部とした半導体ウエハのハンド
リング装置において、ハンドのアーム側フィンガ部分の
両端の点が中心点になす開き角を、半導体ウエハのオリ
フラ部の両点の点が半導体ウエハの中心点になす開き角
の2倍以上とし、それぞれの両端から中央部に向けてオ
リフラ部の前記開き角以上移動した点までをハンド把持
部とし、接触点を少なくとも両端とそこから中央に向け
てオリフラ部の前記開き角以上移動した点の4点とし、
ハンドの先端側把持部の両端の点が中心点になす開き角
を半導体ウエハのオリフラ部の両端の点が半導体ウエハ
の中心点になす開き角以下とし、接触点を少なくとも両
端の2点または中央の1点とし、オリフラ部の位置がフ
ィンガ部分のどの位置にあっても、半導体ウエハを把持
する際に、両方のハンド把持部がそれぞれ半導体ウエハ
と実際に最初に接触するであろう少なくともそれぞれ1
個所の点を結んだ線と、それぞれの点を半導体ウエハの
中心点と結んだ線がなす角度を、ハンド把持部と半導体
ウエハとの摩擦角以上になるように設定した半導体ウエ
ハのハンドリング装置であって、ハンドのアーム側把持
部の接触部の断面形状を半導体ウエハが入り込む上部に
おいて半導体ウエハが把持状態で持つ中心点よりハンド
側に移動した位置に中心点を持つ半導体ウエハの外周円
弧に近い円弧を持つ半導体ウエハと平行な平面上に持
ち、そこから下方に向かって半導体ウエハが把持状態で
持つ外周円弧に近い円弧に向かった急斜面とし、その勾
配を半導体ウエハの平坦な底面の円弧外周に近い位置に
至るまで保ち、それよりハンド中心に向かった水平に近
い円錐状の緩傾斜面とし、先端側把持部の接触部の断面
形状を把持状態の半導体ウエハの円弧外周に近い位置か
ら上方に向かっては垂直円筒内面または上方に鋭い頂角
を持つ円錐内面に近い急傾斜面とし、下方に向かっては
ハンド中心に向かった水平に近い下方に頂点を持つ円錐
状の緩傾斜面としたことを特徴とする半導体ウエハのハ
ンドリング装置。2. When the semiconductor wafer gripping operation is completed,
The semiconductor wafer outer circumference has a center point at a position where the center position of a circle corresponding to the outer circumference circle of the semiconductor wafer is projected on a plane parallel to the semiconductor wafer surface, and the center line on a plane passing through the center point is the center line of the hand. The center points of circles of approximately the same diameter that allow the circles to fit are located at the same positions as the above-mentioned center points, and there are center portions at the two points that intersect the circle and the center line of the hand, and the center of each In a semiconductor wafer handling device having a hand gripping portion that can contact only the outer peripheral portion of the semiconductor wafer within a predetermined range that is symmetrical with respect to the hand center line and passes through the hand, the points at both ends of the arm-side finger portion of the hand are The opening angle formed at the center point is at least twice the opening angle formed by the two points of the orientation flat portion of the semiconductor wafer at the center point of the semiconductor wafer, and the opening of the orientation flat portion is made from both ends toward the center portion. Until the point that has moved over the corner a hand grip portion, the four points of points moving the opening angle or orientation flat portion toward the contact point at least at both ends and from there to the center,
The opening angle formed by the points at both ends of the gripping part on the tip side of the hand to the center point is set to be equal to or smaller than the opening angle formed by the points at both ends of the orientation flat portion of the semiconductor wafer at the center point of the semiconductor wafer, and the contact points are at least two points at the two ends or the center. No matter which position of the orientation flat portion is on the finger portion, both hand gripping portions, when gripping the semiconductor wafer, will actually actually come into contact with the semiconductor wafer first, respectively.
With a semiconductor wafer handling device, the angle between the line connecting points and the line connecting each point with the center point of the semiconductor wafer is set to be equal to or greater than the friction angle between the hand grip and the semiconductor wafer. That is, the cross-sectional shape of the contact portion of the grip portion on the arm side of the hand is close to the outer circumferential arc of the semiconductor wafer having the center point at the position moved to the hand side from the center point of the semiconductor wafer in the gripped state in the upper part where the semiconductor wafer enters. It has a circular arc on a plane parallel to the semiconductor wafer, and from there it is a steep slope toward the circular arc close to the peripheral arc that the semiconductor wafer holds in the gripping state, and the gradient is on the circular arc outer periphery of the flat bottom surface of the semiconductor wafer. Keep it up to a close position, and make it a conical, gently-sloping surface that is closer to the horizontal toward the center of the hand, and make the cross-sectional shape of the contact part of the tip side gripping part half of the gripping state. From the position near the outer circumference of the arc of the body wafer, a steeply inclined surface near the inner surface of the vertical cylinder or the inner surface of the cone having a sharp apex angle is formed upward, and downward is formed near the horizontal center toward the center of the hand. A semiconductor wafer handling device having a conical gently inclined surface having
のハンドリング装置であって、ハンドのアーム側把持部
の接触部の断面形状を半導体ウエハが入り込む上部にお
いて半導体ウエハが把持状態で持つ中心点よりハンド側
に移動した位置に中心点を持つ半導体ウエハの外周円弧
に近い円弧を半導体ウエハを平行な平面上に持ち、そこ
から下方に向かって半導体ウエハの厚さ以上の長さだけ
円筒内面の垂直面に近い形状とし、そこから下方に向か
って半導体ウエハが把持状態で持つ外周円弧に向かった
急斜面とし、その勾配を半導体ウエハの平坦な底面の円
弧外周に近い位置に至まで保ち、それより下方に向かっ
てはハンド中心に向かった水平に近い下方に頂点を持つ
円錐状の緩斜面としたことを特徴とする半導体ウエハの
ハンドリング装置。3. The semiconductor wafer handling apparatus according to claim 1, wherein a center point of the contact portion of the arm-side gripping portion of the hand is held by the semiconductor wafer in a gripped state at an upper portion into which the semiconductor wafer enters. Hold the semiconductor wafer on a parallel plane with an arc close to the outer peripheral arc of the semiconductor wafer having the center point at the position moved to the hand side, and from there downward toward the bottom of the inner surface of the cylinder for a length equal to or greater than the thickness of the semiconductor wafer. The shape is close to a vertical surface, and from there it is a steep slope toward the outer circumferential arc held by the semiconductor wafer in the gripping state, and the slope is kept close to the arc outer circumference of the flat bottom surface of the semiconductor wafer, A semiconductor wafer handling device characterized by a conical gentle slope having an apex toward the bottom, which is close to the horizontal and faces the center of the hand.
のハンドリング装置であって、ハンドのアーム側把持部
の接触部の断面形状を半導体ウエハが入り込む上部にお
いて半導体ウエハが把持状態で持つ中心点よりハンド側
に移動した位置に中心点を持つ半導体ウエハの外周円弧
に近い円弧を半導体ウエハと平行な平面上に持ち、そこ
から下方に向かって半導体ウエハの厚さ以上の長さだけ
円筒内面の垂直面に近い形状とし、そこから更に下方に
向かって半導体ウエハが把持状態で持つ外周円弧に近い
円弧に向かった急斜面とし、その勾配を半導体ウエハが
把持状態で持つ上面に近い位置に至まで保ち、そこから
更に下方に向かって半導体ウエハの把持状態で持つ平坦
な底面に近い位置まで円弧内面の巣直面に近い形状と
し、それより下はハンド中心に向かった水平に近い下方
に頂点を持つ円錐状の緩斜面としたことを特徴とする半
導体ウエハのハンドリング装置。4. The semiconductor wafer handling apparatus according to claim 1, wherein a center point of the contact portion of the arm-side gripping portion of the hand is held by the semiconductor wafer in a gripped state at an upper portion into which the semiconductor wafer enters. Hold a circular arc close to the outer circumferential circular arc of the semiconductor wafer with the center point at the position moved to the hand side on a plane parallel to the semiconductor wafer, and from there downward toward the inner surface of the cylinder for a length equal to or greater than the thickness of the semiconductor wafer. The shape is close to a vertical surface, and from there it is a steep slope toward the arc that is closer to the outer peripheral arc that the semiconductor wafer holds in the gripped state, and the slope is kept close to the position where the semiconductor wafer holds in the gripped state. From that point, the shape is closer to the flat bottom surface of the semiconductor wafer gripping downward, close to the inner surface of the arc. A semiconductor wafer handling device characterized in that it has a conical gentle slope having an apex on the lower side of the horizontal direction toward the center of the semiconductor wafer.
半導体ウエハのハンドリング装置であって、ハンドのア
ーム側把持部の接触部の断面形状を、請求項1乃至3の
いずれか1項に記載されているものと同じ形状の稜線を
持つ円筒と円錐とを組み合わせた3個以上のローラと
し、その稜線で半導体ウエハと接触することを特徴とす
る半導体ウエハのハンドリング装置。5. The semiconductor wafer handling apparatus according to claim 1, wherein the contact portion of the arm-side gripping portion of the hand has a cross-sectional shape of any one of claims 1 to 3. Item 3. A semiconductor wafer handling device, comprising: three or more rollers, which are a combination of a cylinder and a cone having a ridge line having the same shape as that described in the paragraph, and contact the semiconductor wafer at the ridge line.
半導体ウエハのハンドリング装置であって、半導体ウエ
ハをウエハキャリアまたは各種のウエハ処理ステージか
ら搬出するために、ハンドを半導体ウエハの下部に挿入
した後に、または半導体ウエハをウエハキャリアまたは
各種のウエハ処理ステージに搬入するために、半導体ウ
エハを把持した状態でハンドをウエハキャリアまたは各
種のウエハ処理ステージの支持部の上部に挿入した後
に、ハンドの先端把持部の接触点付近にハンドと半導体
ウエハの接触位置に、半導体ウエハの外周に接触するで
あろう1個乃至は複数個のウエハ平面に直角な壁を設
け、該壁を固定する構造か、ウエハが該壁に接触後ハン
ドが更に挿入方向に進行した場合該壁がハンドの進行方
向に半導体ウエハと接触したまま後退する構造か、該壁
をハンドを挿入した後、ハンドの挿入方向と逆方向に進
行させたり後退させたりして該壁を半導体ウエハと接触
させたり離したりすると同時にウエハとの接触圧力が過
大にならないような構造のいずれかの構造にしたことを
特徴とする半導体ウエハのハンドリング装置。6. The semiconductor wafer handling apparatus according to claim 1, wherein a hand is provided below the semiconductor wafer to carry the semiconductor wafer out of a wafer carrier or various wafer processing stages. Or after inserting the hand into the upper part of the support part of the wafer carrier or various wafer processing stages while holding the semiconductor wafer in order to carry the semiconductor wafer into the wafer carrier or various wafer processing stages, At the contact position between the hand and the semiconductor wafer, near the contact point of the tip grip portion of the hand, a wall perpendicular to the plane of one or more wafers that will contact the outer periphery of the semiconductor wafer is provided, and the wall is fixed. Structure or if the hand further advances in the inserting direction after the wafer contacts the wall, the wall contacts the semiconductor wafer in the hand moving direction. Or the wall is contacted with or separated from the semiconductor wafer by advancing or retracting the wall in the direction opposite to the hand insertion direction after inserting the hand into the wall. 1. A semiconductor wafer handling device, characterized in that it has any one of the structures which does not become excessive.
リング装置であって、該壁の壁面を半導体ウエハとの接
触点より上方付近の一点から下方はウエハ平面に直角な
面とし、上方はウエハ挿入方向に傾斜した面にしたこと
を特徴とする半導体ウエハのハンドリング装置。7. The semiconductor wafer handling apparatus according to claim 6, wherein a wall surface of the wall is a surface perpendicular to a wafer plane from a point near a contact point with the semiconductor wafer to a lower surface, and an upper surface is a wafer. A semiconductor wafer handling device having a surface inclined in an inserting direction.
リング装置であって、半導体ウエハをウエハキャリアま
たは各種の処理ステージの支持台に支持している状態に
あるとき、ハンドを該半導体ウエハの下部で半導体ウエ
ハの中心付近にハンドの把持中心が位置するまで挿入し
たとき、ハンドの先端把持部の接触点付近であって、ハ
ンドと半導体ウエハのハンド先端部の接触点位置に、前
記支持台上の半導体ウエハの底面と同一か該平面より高
い位置の間の高さから上方は支持台上のウエハ面に直角
にまたはそれに近い角度で接触するであろう稜線を持つ
円筒面または下方に鋭い頂点を持つ円錐面を持ち、下方
は上方に頂点を持つ下に開いた円錐面を持つローラを1
個乃至は複数個設け、該ローラを半導体ウエハ外周に接
触させたり離れさせたりすることができるようにローラ
軸中心位置を可動にすると同時に、少なくともその中心
位置を半導体ウエハの半径から半導体ウエハの中心から
オリフラ部までの最短距離を引いた距離以上を検出可能
とし、更に該ローラを回転駆動可能とし、半導体ウエハ
外周と接触させて半導体ウエハを摩擦力によって少なく
とも360°以上回転駆動可能とすると同時に該ローラ
の回転角度を半導体ウエハが少なくとも360°以上検
出可能にしたことを特徴とする半導体ウエハのハンドリ
ング装置。8. The semiconductor wafer handling apparatus according to claim 5, wherein when the semiconductor wafer is being supported by a wafer carrier or a support of various processing stages, the hand is placed below the semiconductor wafer. When it is inserted near the center of the semiconductor wafer until the gripping center of the hand is located at the contact point of the tip gripping part of the hand and at the contact point position of the hand tip part of the semiconductor wafer on the support table. From the height which is the same as or higher than the bottom surface of the semiconductor wafer above, the cylindrical surface having a ridge line which will contact the wafer surface on the support at a right angle or at an angle close thereto or a sharp apex downward One roller with a conical surface that has an apex on the bottom
One or a plurality of rollers are provided, and the center position of the roller shaft is made movable so that the roller can be brought into contact with or separated from the outer periphery of the semiconductor wafer, and at the same time, at least the center position is from the radius of the semiconductor wafer to the center of the semiconductor wafer. From the distance to the orientation flat portion can be detected, the roller can be rotationally driven, and the semiconductor wafer can be rotationally driven at least 360 ° or more by frictional force by contacting with the outer periphery of the semiconductor wafer. A semiconductor wafer handling device characterized in that a semiconductor wafer can detect the rotation angle of a roller by at least 360 ° or more.
半導体ウエハのハンドリング装置であって、ハンドが半
導体ウエハを把持した状態で半導体ウエハの中心位置が
該ハンドを搭載したロボットアームの回転中心位置を通
ると同時にハンドの前後方向に動き、かつ半導体ウエハ
中心位置をロボットアームの回転中心位置上においた状
態で360°以上回転可能であり、更にハンドで把持状
態の半導体ウエハを上下方向に動かすことができるロボ
ットを用い、把持状態の半導体ウエハの中心位置がロボ
ットアームの回転中心位置上で上下する位置の中間の位
置に半導体ウエハの外周付近の2個所で支える幅の狭い
支持台を設け、把持状態の半導体ウエハの中心位置がロ
ボットアームの回転中心位置上の下側の位置で半導体ウ
エハの外周付近に半導体ウエハのオリフラ位置を検出で
きる非接触型のセンサを設けたことを特徴とする半導体
ウエハのハンドリング装置。9. The semiconductor wafer handling apparatus according to claim 1, wherein a center position of the semiconductor wafer is a robot arm equipped with the hand in a state where the hand holds the semiconductor wafer. It moves in the front-back direction of the hand at the same time when it passes through the rotation center position, and can rotate 360 ° or more with the semiconductor wafer center position on the rotation center position of the robot arm. Using a robot that can be moved to the center, a narrow support base that supports the semiconductor wafer in the gripped state at two positions near the outer periphery of the semiconductor wafer is provided at an intermediate position between the vertical position and the vertical position on the rotation center position of the robot arm. The center position of the provided and held semiconductor wafer is halfway around the outer periphery of the semiconductor wafer at the lower position on the rotation center position of the robot arm. Handling apparatus for a semiconductor wafer, characterized in that a non-contact type sensor which can detect the orientation flat position of the body wafer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7329996A JPH09172050A (en) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | Device for handling semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7329996A JPH09172050A (en) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | Device for handling semiconductor wafer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09172050A true JPH09172050A (en) | 1997-06-30 |
Family
ID=18227611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7329996A Pending JPH09172050A (en) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | Device for handling semiconductor wafer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09172050A (en) |
Cited By (10)
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