特許 7499074 搬送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-05

(45)【発行日】2024-06-13

(54)【発明の名称】搬送装置

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/06 20060101AFI20240606BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20240606BHJP

【ＦＩ】

B25J15/06 N

H01L21/68 B

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020098966

(22)【出願日】2020-06-05

(65)【公開番号】P2021191603

(43)【公開日】2021-12-16

【審査請求日】2023-04-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000102980

【氏名又は名称】リンテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120592

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎 崇裕

(74)【代理人】

【識別番号】100184712

【弁理士】

【氏名又は名称】扇原 梢伸

(74)【代理人】

【識別番号】100192223

【弁理士】

【氏名又は名称】加久田 典子

(72)【発明者】

【氏名】勝間田 義信

【審査官】牧 初

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１２９８６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０２２７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９７３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２２４３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２３８８７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２５Ｊ １／００－２１／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送対象物の中央領域よりも外側となる外側領域を第１支持部材で支持するとともに、前記中央領域を第２支持部材で支持する支持手段と、
前記支持手段で支持した前記搬送対象物を搬送する搬送手段とを備え、
前記搬送対象物は、前記支持手段で支持される前の段階で、前記中央領域の一部が中央支え部材によって支えられており、
前記第２支持部材には、前記搬送対象物を支持する際の前記中央支え部材との干渉を防ぐ干渉防止部が設けられており、
前記支持手段は、前記搬送対象物の外側領域を撓ませる撓ませ手段を備え、
前記撓ませ手段は、前記搬送対象物の内側領域を支持した前記第２支持部材を前記搬送対象物の外側領域が慣性で撓む速さで移動させることを特徴とする搬送装置。

【請求項2】

前記第１支持部材には、前記搬送対象物に接触して当該搬送対象物を保持する接触保持手段および、前記搬送対象物に接触することなく当該搬送対象物を保持する非接触保持手段の少なくとも一方が設けられ、前記第２支持部材には、前記接触保持手段および非接触保持手段の少なくとも一方が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。

【請求項3】

前記搬送手段は、前記撓ませ手段を兼ねていることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送装置に関する。

【背景技術】

【0002】

搬送対象物の中央領域と、その外側となる外側領域とを支持して当該搬送対象物を搬送する搬送装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－０７９７８９号公報

【文献】特開２０００－３３２０９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来のウエハ搬送装置１１０（搬送装置）では、例えば、特許文献２に記載されたようなウエハ収納キャリア１０のように、ウエハ１２（搬送対象物）の中心部（中央領域の一部）が第２の支持部１６（中央支え部材）によって支えられている場合、例えば、中央アーム部１２（第２支持部材）と中央支え部材とが干渉することによって、ウエハ搬送アーム１（支持手段）を搬送対象物の下方に侵入させることができなかったり、第２支持部材が中央支え部材の下方に入り込み、搬送対象物の取り出しの際に、ウエハ収納キャリア１０ごと移動させてしまったりするといった搬送対象物の搬送不良を発生する。

【0005】

本発明の目的は、中央領域の一部が中央支え部材によって支えられている搬送対象物の搬送不良が発生することを防止することができる搬送装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、請求項に記載した構成を採用した。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、搬送対象物の中央領域を支持する第２支持部材に、中央支え部材との干渉を防ぐ干渉防止部が設けられているので、中央領域の一部が中央支え部材によって支えられている搬送対象物の搬送不良が発生することを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】（Ａ）は、本発明の搬送装置の説明図。（Ｂ）～（Ｅ）は、本発明の搬送装置の動作説明図（（Ｃ）～（Ｅ）は、（Ｂ）のＡ-Ａ断面Ｂ矢視図）。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれが直交する関係にあり、Ｘ軸およびＹ軸は、所定平面内の軸とし、Ｚ軸は、前記所定平面に直交する軸とする。さらに、本実施形態では、図１（Ａ）に示すＹ軸と平行な矢印ＢＤ方向から観た場合を基準とし、図を指定することなく方向を示した場合、「上」がＺ軸の矢印方向で「下」がその逆方向、「左」がＸ軸の矢印方向で「右」がその逆方向、「前」がＹ軸と平行な図１中手前方向で「後」がその逆方向とする。

【0010】

本発明の転写装置ＥＡは、搬送対象物ＷＫの中央領域ＷＫ２よりも外側となる外側領域ＷＫ１を第１支持部材１２で支持するとともに、中央領域ＷＫ２を第２支持部材１３で支持する支持手段１０と、支持手段１０で支持した搬送対象物ＷＫを搬送する搬送手段２０と、搬送対象物ＷＫの位置を検知する検知手段３０とを備え、ケース支持台ＳＴ１およびステージＳＴ２の近傍に配置されている。
なお、搬送対象物ＷＫは、収納ケースＣＡに収納され、支持手段１０で支持される前の段階で、中央領域ＷＫ２の一部としての中心部ＷＫＡが中央支え部材ＣＡ１によって支えられており、外縁部ＷＫＢが外側支え部材ＣＡ２によって支えられている。

【0011】

支持手段１０は、搬送手段２０によって支持された接続部材１１と、接続部材１１に続く第１支持部材１２と、第１支持部材１２に支持され、搬送対象物ＷＫを支持する際の中央支え部材ＣＡ１との干渉を防ぐ干渉防止部１３Ａが設けられた第２支持部材１３とを備えている。
なお、第１支持部材１２には、搬送対象物ＷＫに接触して当該搬送対象物ＷＫを保持する接触保持手段および、搬送対象物ＷＫに接触することなく当該搬送対象物ＷＫを保持する非接触保持手段の少なくとも一方が設けられ、第２支持部材１３には、接触保持手段および非接触保持手段の少なくとも一方が設けられている。本実施形態の場合、第１支持部材１２には、加圧ポンプやタービン等の図示しない加圧手段による送風によって非接触保持が可能な非接触保持手段としての所謂ベルヌーイチャック１２Ａが設けられており、第２支持部材１３には、減圧ポンプや真空エジェクタ等の図示しない減圧手段による吸引によって接触保持が可能な接触保持手段としての吸着パッド１３Ｂが設けられている。

【0012】

搬送手段２０は、複数のアームによって構成され、その作業範囲内において、作業部である先端アーム２１Ａで支持したものを何れの位置、何れの角度にでも変位可能な駆動機器としての所謂多関節ロボット２１を備えている。
なお、本実施形態の場合、支持手段１０は、搬送対象物ＷＫを撓ませて、当該搬送対象物ＷＫの外側領域ＷＫ１または中央領域ＷＫ２を第１支持部１２または第２支持部１３に接近させ、ベルヌーイチャック１２Ａおよび吸着パッド１３Ｂの少なくとも一方に搬送対象物ＷＫを保持させる撓ませ手段として多関節ロボット２１を、搬送手段２０と共有する構成となっている。

【0013】

検知手段３０は、駆動機器としての直動モータ３１のスライダ３１Ａに支持され、カメラや投影機等の撮像手段や、光学センサや超音波センサ等の各種センサ等からなる検知機器３２を備えている。

【0014】

以上の搬送装置ＥＡの動作を説明する。
先ず、図１（Ａ）中実線で示す初期位置に各部材が配置された搬送装置ＥＡに対し、当該搬送装置ＥＡの使用者（以下、単に「使用者」という）が、操作パネルやパーソナルコンピュータ等の図示しない操作手段を介して自動運転開始の信号を入力する。次いで、使用者または、多関節ロボットやベルトコンベア等の図示しない搬送手段が、図１（Ａ）に示すように、搬送対象物ＷＫが収納された収納ケースＣＡをケース支持台ＳＴ１上に載置する。すると、検知手段３０が直動モータ３１および検知機器３２を駆動し、当該検知機器３２を上昇させて収納カセットＣＡ内の搬送対象物ＷＫの位置を検知した後、当該検知機器３２を初期位置に復帰させる。次いで、搬送手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、検知手段３０の検知結果を基にして支持手段１０を移動させ、図１（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、干渉防止部１３Ａで中央支え部材ＣＡ１をかわすようにして、収納カセットＣＡ内の搬送対象物ＷＫの下方に支持手段１０を移動させ、吸着パッド１３Ｂを当該搬送対象物の下面に当接させる。その後、支持手段１０が図示しない加圧手段および図示しない減圧手段を駆動し、ベルヌーイチャック１２Ａでの搬送対象物ＷＫの非接触保持と、吸着パッド１３Ｂでの搬送対象物ＷＫの接触保持とを開始する。

【0015】

ここで、図１（Ｄ）に示すように、収納カセットＣＡ内で搬送対象物ＷＫの外縁部ＷＫＢが上方に反り上がっていると、ベルヌーイチャック１２Ａと搬送対象物ＷＫとの間隔が離れすぎていて、当該ベルヌーイチャック１２Ａでの搬送対象物ＷＫの非接触保持ができなくなる場合がある。このような場合、支持手段１０が図示しない加圧手段および図示しない減圧手段を駆動し、ベルヌーイチャック１２Ａでの搬送対象物ＷＫの非接触保持が開始されていない状態で、吸着パッド１３Ｂでの搬送対象物ＷＫの接触保持を開始した後、支持手段１０が多関節ロボット２１を駆動し、当該搬送対象物ＷＫの外側領域ＷＫ１が慣性で下方に撓む程度の速さで支持手段１０を上昇させる。これにより、搬送対象物ＷＫの外側領域ＷＫ１が第１支持部１２に接近し、図１（Ｅ）に示すように、ベルヌーイチャック１２Ａに搬送対象物ＷＫを保持させることができる。

【0016】

ベルヌーイチャック１２Ａでの搬送対象物ＷＫの非接触保持と、吸着パッド１３Ｂでの搬送対象物ＷＫの接触保持とが開始されると、搬送手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、支持手段１０で支持した搬送対象物ＷＫを搬送先としてのステージＳＴ２に搬送する。次に、支持手段１０が図示しない加圧手段および図示しない減圧手段の駆動を停止し、ベルヌーイチャック１２Ａでの搬送対象物ＷＫの非接触保持と、吸着パッド１３Ｂでの搬送対象物ＷＫの接触保持とを解除する。そして、搬送手段２０が多関節ロボット２１を駆動し、検知手段３０の検知結果を基にして支持手段１０を移動させ、次の搬送対象となる搬送対象物ＷＫの下方に支持手段１０を移動させ、以降上記と同様の動作が繰り返される。

【0017】

以上のような実施形態によれば、搬送対象物ＷＫの中央領域ＷＫ２を支持する第２支持部材１３に、中央支え部材ＣＡ１との干渉を防ぐ干渉防止部１３Ａが設けられているので、中央領域ＷＫ２の一部が中央支え部材ＣＡ１によって支えられている搬送対象物ＷＫの搬送不良が発生することを防止することができる。

【0018】

本発明における手段及び工程は、それら手段及び工程について説明した動作、機能または工程を果たすことができる限りなんら限定されることはなく、まして、前記実施形態で示した単なる１実施形態の構成物や工程に全く限定されることはない。例えば、搬送手段は、支持手段で支持した搬送対象物を搬送可能なものであればどんなものでもよく、出願当初の技術常識に照らし合わせてその技術範囲内のものであればなんら限定されることはない（その他の手段および工程も同じ）。

【0019】

支持手段１０は、接触保持手段として、例えば、メカチャックやチャックシリンダ等の把持手段、クーロン力、接着剤（接着シート、接着テープ）、粘着剤（粘着シート、粘着テープ）、磁力、吸引吸着、駆動機器等を採用してもよいし、多関節ロボット２１を搬送手段２０と共有することなく、当該多関節ロボット２１とは別の駆動機器を撓ませ手段として採用してもいし、撓ませ手段として、例えば、図１（Ｄ）の状態で、搬送対象物ＷＫの上方から気体や棒状部材等の図示しない付勢手段で外縁部ＷＫＢを押し下げ、ベルヌーイチャック１２Ａに搬送対象物ＷＫを保持させる構成物を採用してもよいし、撓ませ手段を採用しなくてもよいし、第１支持部材１２に吸着パッド１３Ｂが設けられ、第２支持部材１３にベルヌーイチャック１２Ａが設けられていてもよいし、第１支持部材１２および第２支持部材１３の両方に吸着パッド１３Ｂが設けられていてもよいし、第１支持部材１２および第２支持部材１３の両方にベルヌーイチャック１２Ａが設けられていてもよいし、第１支持部材１２および第２支持部材１３の両方に吸着パッド１３Ｂとベルヌーイチャック１２Ａとの両方が設けられていてもよいし、第１支持部材１２や第２支持部材１３に設けられるベルヌーイチャック１２Ａや吸着パッド１３Ｂは、１つでもよいし複数でもよいし、ベルヌーイチャック１２Ａで非接触保持する際に、搬送対象物ＷＫが面方向に移動することを防止する滑り止め部材を採用してもよいし、第１支持部材１２および第２支持部材１３の少なくとも一方に、吸着パッド１３Ｂもベルヌーイチャック１２Ａも設けられていなくてもよい。
支持手段１０は、収納カセットＣＡ内で中心部ＷＫＡが上方に反り上がっている搬送対象物ＷＫを支持する場合、支持手段１０が図示しない加圧手段および図示しない減圧手段を駆動し、吸着パッド１３Ｂでの搬送対象物ＷＫの接触保持が開始されていない状態で、ベルヌーイチャック１２Ａでの搬送対象物ＷＫの非接触保持を開始した後、支持手段１０が多関節ロボット２１を駆動し、当該搬送対象物ＷＫの中央領域ＷＫ２が慣性で下方に撓む程度の速さで支持手段１０を上昇させ、当該中央領域ＷＫ２を第２支持部１３に接近させたり、搬送対象物ＷＫの上方から図示しない付勢手段で中心部ＷＫＡを押し下げたりして、吸着パッド１３Ｂに搬送対象物ＷＫを保持させてもよい。
上記の実施形態では、第１支持部材１２の平面形状と第２支持部材１３の平面形状とが略Ｕ字形状で同系の形状のものを例示したが、第１支持部材１２および第２支持部材１３の平面形状は、略Ｙ字形状でもよいし、略凹形状等どのような形状でもよいし、第１支持部材１２の平面形状と第２支持部材１３の平面形状とが同系の形状でなくてもよい。

【0020】

搬送手段２０は、多関節ロボット２１を支持手段１０と共有することなく別の駆動機器を採用し、支持手段１０で支持した搬送対象物ＷＫを搬送する構成としてもよい。

【0021】

検知手段３０が検知機器３２を昇降させて収納カセットＣＡ内の搬送対象物ＷＫの位置を検知するタイミングは、検知機器３２の上昇中でもよいし、下降中でもよいし、上昇中と下降中の両方でもよい。
検知手段３０は、検知機器３２を移動させることなくまたは移動させつつ、収納ケースＣＡを移動させて当該収納カセットＣＡ内の搬送対象物ＷＫの位置を検知してもよいし、検知機器３２および収納カセットＣＡの両方を移動させることなくことなく、一括で収納カセットＣＡ内の搬送対象物ＷＫの位置を検知してもよいし、本発明の搬送装置ＥＡに備わっていてもよいし、備わっていなくてもよい。

【0022】

搬送対象物ＷＫは、一方の面および他方の面の少なくとも一方に接着シートが貼付されていてもよいし、それら両方の面に接着シートが貼付されていなくてもよいし、支持手段１０で支持される前の段階で、収納ケースＣＡに収納されていなくてもよいし、その外縁部ＷＫＢが外側支え部材ＣＡ２やその他の部材によって支えられていなくてもよく、支持手段１０で支持される前の段階で、中央領域ＷＫ１の一部が中央支え部材によって支えられていればよい。
搬送対象物ＷＫの中央領域ＷＫ１の一部としては、当該搬送対象物ＷＫの重量的な中心または距離的な中心を含む領域でもよいし、重量的な中心または距離的な中心を含まない領域でもよい。
中央支え部材は、上記の実施形態で示した中央支え部材ＣＡ１の他、搬送対象物ＷＫの中央領域ＷＫ１の一部を支持して当該被搬送対象物ＷＫを昇降させる所謂リフターや、中央領域ＷＫ１の一部を支持する円柱状部材や角柱状部材等どのようなものでもよい。
本発明の搬送装置ＥＡで搬送する搬送対象物ＷＫの搬送先は、上記の実施形態で示したステージＳＴ２の他に、例えば、搬送対象物ＷＫに接着シートを貼付するシート貼付装置、搬送対象物ＷＫから接着シートを剥離するシート剥離装置、搬送対象物ＷＫを研削する研削装置、搬送対象物ＷＫを個片化するダイシング装置、搬送対象物ＷＫに印字や塗装を施す印刷装置等に使用される搬送対象物の支持テーブルの他、搬送対象物ＷＫを載置する単なる台等どのようなものでもよい。

【0023】

本発明における搬送対象物ＷＫおよび、当該搬送対象物ＷＫに貼付されていてもよいとした接着シートの材質、種別、形状等は、特に限定されることはない。例えば、搬送対象物ＷＫおよび接着シートは、円形、楕円形、三角形や四角形等の多角形、その他の形状であってもよいし、接着シートは、感圧接着性、感熱接着性等の接着形態のものであってもよい。また、このような接着シートは、例えば、接着剤層だけの単層のもの、基材と接着剤層との間に中間層を有するもの、基材の上面にカバー層を有する等３層以上のもの、更には、基材を接着剤層から剥離することのできる所謂両面接着シートのようなものであってもよく、両面接着シートは、単層又は複層の中間層を有するものや、中間層のない単層又は複層のものであってよい。また、搬送対象物ＷＫとしては、例えば、食品、樹脂容器、シリコン半導体ウエハや化合物半導体ウエハ等の半導体ウエハ、回路基板、光ディスク等の情報記録基板、ガラス板、鋼板、陶器、木板または樹脂等の単体物であってもよいし、それら２つ以上で形成された複合物であってもよく、任意の形態の部材や物品なども対象とすることができる。なお、接着シートは、機能的、用途的な読み方に換え、例えば、情報記載用ラベル、装飾用ラベル、保護シート、ダイシングテープ、ダイアタッチフィルム、ダイボンディングテープ、記録層形成樹脂シート等の任意のシート、フィルム、テープ等でもよい。

【0024】

前記実施形態における駆動機器は、回動モータ、直動モータ、リニアモータ、単軸ロボット、２軸または３軸以上の関節を備えた多関節ロボット等の電動機器、エアシリンダ、油圧シリンダ、ロッドレスシリンダおよびロータリシリンダ等のアクチュエータ等を採用することができる上、それらを直接的又は間接的に組み合せたものを採用することもできる。

【符号の説明】

【0025】

ＥＡ 搬送装置
１０ 支持手段
１２ 第１支持部材
１２Ａ ベルヌーイチャック（非接触保持手段）
１３ 第２支持部材
１３Ａ 干渉防止部
１３Ｂ 吸着パッド（接触保持手段）
２０ 搬送手段
２１ 多関節ロボット（撓ませ手段）
ＣＡ１ 中央支え部材
ＷＫ 搬送対象物
ＷＫＡ 中心部（中央領域の一部）
ＷＫ１ 外側領域
ＷＫ２ 中央領域

【図1】