JPH0798292B2 - チエンジア−ム機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体ウエーハの製造及び検査装置において
近年多く用いられている、製造又は検査工程への送り込
み・取り出しのためのチェンジアームの駆動装置に関す
る。

［従来技術］ コンピュータ等の普及にともない、それに大量使用され
る半導体ウェーハの製造及び検査工程では、いかに精度
が高くしかも効率良く搬送を行いうるかが極めて重要な
問題となっている。

チェンジアームは半導体ウェーハの製造及び検査工程そ
れ自体ではないために、それ以外の分野の開発と比較す
るとあまり目立たない。しかし、チェンジアームによる
搬送はある工程からある工程への移行ないし工程の不可
欠な前・後工程であるので、この工程がいかに正確に効
率良く行いうるかということも重要な問題である。

製造又は検査工程ではウェーハが正確に位置決めされる
ことが工程を自動化し、更には精度を保証し工程を円滑
に行うために必要であるが、この点はウェーハの製造又
は検査工程への送り込み・取り出しがいかに高精度にし
かも円滑に行われるかということと相関関係がある。こ
のためのチェンジアームは従来、上下方向の運動と回転
方向の運動を別々の駆動源でに行い両運動をリレー等で
接続する一方、精度を上げるためにパルスモータ等を用
いたり、ロック機構を採用していた。しかし、パルスモ
ータ等の部品は非常に高価である。いずれにしても、精
度を上げるには、複雑な回路を要することとなる。

［発明の目的］ 本発明の目的は、上記した従来装置の欠点に鑑み、円滑
かつ高精度にチェンジアームを駆動することができ、し
かも簡単な構成のチェンジアーム機構を提供することに
ある。

［発明の概要］ 本発明は、上記目的を達成するために、ウェーハを載置
する載置面を持ち、ウェーハの取り出しや次工程への送
り込みを行うためのチェンジアーム装置において、前記
載置面を支持する軸に取り付けられたカムフォロアと、
該カムフォロアを回転移動と上下移動を行うカム面を持
ち該カムフォロアの運動軌跡を指定する第１円筒カム
と、前記カムフォロアに対して上方向の力を付勢する第
１付勢手段と、前記カムフォロワに対ちえ回転方向の力
を付勢するものであって所定の位置で付勢方向が反転す
る第２付勢手段と、前記カムフォロアの回転移動時に前
記上方向への移動を制限し前記カムフォロアの上昇時に
第１付勢手段の付勢力を徐々に解放し前記カムフォロア
の下降時に第１付勢手段の付勢力に抗してカムフォロア
を移動する第２円筒カムと、前記第１円筒カムと前記第
２円筒カムを相対移動させる移動手段と、を備えること
を特徴とする。

［発明の構成］ 以下、本発明を本発明の一実施例の図面に基づいて説明
する。

第１図は本発明の一実施例である半導体ウェーハの検査
装置装置におけるチェンジアーム部の断面の概略図であ
る。

１は軸で半導体ウェーハを載せるためのチェンジアーム
２が取付けられ、軸とチェンジアームとは同じ運動をす
る。軸１には２つのベアリングからなるカムフォロア８
がカム５、カム６に接するように取付けられており、カ
ムフォロア８はカム５、カム６の動きに応じて上下運動
と水平移動（軸１を中心に動くので回転運動でもある）
を行う。ただ、カム６は機構学的にカムといえるかは問
題はあるが、本明細書ではこれをも含めてカムと表現す
る。カム５、カム６は第２図の展開図によって示されて
いる形状をしており、カム６は不動部分に固定されてい
る。カム６は第４図に示すような形状でもよい。７は軸
１の動きを円滑にするための直動回転軸受である。９は
90方向で回転方向の方が反転する捩りコイルバネであ
り、軸１に上向きの力と回転方向の力を与えている。捩
りコイルバネと圧縮バネを併用しても良い。３はギヤで
モータ４によって駆動され、モータ４はカム５が180回
転したところで反転し、ギヤ３を逆回転させる。

次に本実施例の動作を第２図を用いて説明する。第２図
は、カムフォロア８とカム５、６の動きを説明するため
のもので、０から180までの位置関係を示す展開図であ
る。

カムフォロア８に働くバネ力は図面上カムフォロアの中
心からの矢印によって示している。

２つの円筒カムは第２図のカムフォロアがＡの始点の位
置に相当するよう正確に位置合わせしておく（このとき
の２つの円筒カムの位置は実線で示してある）。ここで
モータ４が駆動すると、ギヤ３を介してカム５が90方向
に回転する。カム５が90方向に回転し始めると、カムフ
ォロアは、バネ力によりカム６の垂直面に押されつつ、
その面に沿ってカムフォロアの中心がＢ点の高さに到達
するまで垂直に上昇する。垂直面を上昇するときのカム
フォロアに働くバネ力は第３図に示すように調整されて
いる。Ｂ点に到達すると、カムフォロアの上部がカム６
の面にあたりＢ点を中心に90回転する。カムフォロアは
カム６に沿って動くので導線が円弧となるため、その繋
ぎは滑らかである。その後カムフォロアは上部をカム
５、下部をカム６と接触しつつ、カム６の水平面に沿っ
てＣ点まで移動する。

Ｃ点で、捩りコイルバネ９は回転方向の力が反転する。
しかし、捩りコイルバネの力よりもカム５の力の方が勝
るため、そのままカムフォロアはその中心がＤ点まで移
動する。その後カム５の面に押されて、Ｄ点を中心とし
て90回転し、反転したバネ力によリカム５の垂直面に押
されつつその面に沿ってＥ点まで下降する。

モータ３が反転すると、カムフォロア８とカムは上記し
た経路を戻っていく。

そして、カムフォロア８は、軸に取付けられているの
で、カムフォロアの運動に応じて、軸及びチェンジアー
ムは回転方向と垂直方向の動きをする。従って、モータ
４の正・逆回転によって上下運動と回転運動とを連続的
に行うことができる。

［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、１つの
駆動源で上下動と回転運動とを円滑に連続的に行うこと
ができ、更に複雑な電気的制御によることなく、アーム
の停止位置の精度を向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例である半導体ウェーハの検査
装置装置におけるチェンジアーム部の断面の概略図、第
２図は、カムフォロア８とカム５、６の動きを説明する
ための展開図、第３図は垂直面を上昇するときのカムフ
ォロアに働くバネ力を示す図、第４図はカム６の形状例
である。 １……軸、２……チェンジアーム ５、６……カム、８……カムフォロア ９……捩りバネ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ウェーハを載置する載置面を持ち、ウェー
   ハの取り出しや次工程への送り込みを行うためのチェン
   ジアーム装置において、前記載置面を支持する軸に取り
   付けられたカムフォロアと、該カムフォロアを回転移動
   と上下移動を行うカム面を持ち該カムフォロアの運動軌
   跡を指定する第１円筒カムと、前記カムフォロアに対し
   て上方向の力を付勢する第１付勢手段と、前記カムフォ
   ロアに対して回転方向の力を付勢するものであって所定
   の位置で付勢方向が反転する第２付勢手段と、前記カム
   フォロアの回転移動時に前記上方向への移動を制限し前
   記カムフォロアの上昇時に第１付勢手段の付勢力を徐々
   に解放し前記カムフォロアの下降時に第１付勢手段の付
   勢力に抗してカムフォロアを移動する第２円筒カムと、
   前記第１円筒カムと前記第２円筒カムを相対移動させる
   移動手段と、を備えることを特徴とするチェンジアーム
   装置。