本發(fā)明涉及搬運(yùn)半導(dǎo)體晶片的機(jī)器人臂的手。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體制造工藝中，為了在處理裝置之間搬運(yùn)半導(dǎo)體晶片而使用基板搬運(yùn)裝置?；灏徇\(yùn)裝置配備有機(jī)器人臂，利用機(jī)器人臂前端的手來(lái)支承晶片(日本特開(kāi)2001－223252號(hào)公報(bào)，日本特許第4038653號(hào)公報(bào)，日本特許第4740188號(hào)公報(bào)，日本特許第5548163號(hào)公報(bào))。

在有的情況下，由于處理的結(jié)果，晶片會(huì)產(chǎn)生變形。例如，在有的情況下，由于加熱處理中的熱的影響，會(huì)產(chǎn)生翹曲或撓曲等。當(dāng)在晶片上產(chǎn)生變形時(shí)，在有的情況下，手和晶片會(huì)在非預(yù)定的部位接觸而對(duì)晶片造成損傷，或者晶片的位置產(chǎn)生偏移。因此，提出了在構(gòu)成手本體的手構(gòu)件上設(shè)置橡膠等摩擦保持構(gòu)件的方案(日本特開(kāi)2001－223252號(hào)公報(bào)，日本特許第4038653號(hào)公報(bào)，日本特許第4740188號(hào)公報(bào))。

摩擦保持構(gòu)件是消耗品，希望能夠容易地進(jìn)行更換。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提高摩擦保持構(gòu)件的更換容易性。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種手構(gòu)件，所述手構(gòu)件是構(gòu)成搬運(yùn)半導(dǎo)體晶片的機(jī)器人臂的手的手構(gòu)件，其特征在于，

所述手構(gòu)件是載置所述半導(dǎo)體晶片的U字形的構(gòu)件，

所述手構(gòu)件在其內(nèi)周緣部及外周緣部配備有嵌合部，保持所述半導(dǎo)體晶片的摩擦保持構(gòu)件從側(cè)方與所述嵌合部嵌合。

另外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種手構(gòu)件，所述手構(gòu)件是構(gòu)成搬運(yùn)半導(dǎo)體晶片的機(jī)器人臂的手的手構(gòu)件，其特征在于，

所述手構(gòu)件是載置所述半導(dǎo)體晶片、用難切削材料構(gòu)成的U字形的構(gòu)件，

所述手構(gòu)件在其內(nèi)周緣部及外周緣部配備有嵌合部，保持所述半導(dǎo)體晶片的摩擦保持構(gòu)件從側(cè)方與所述嵌合部嵌合，

所述嵌合部是比其周?chē)穸缺〉牟课唬?/p>

至少形成三個(gè)所述嵌合部。

另外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種手，所述手是搬運(yùn)半導(dǎo)體晶片的機(jī)器人臂的手，其特征在于，配備有：

載置所述半導(dǎo)體晶片的U字形的手構(gòu)件；以及

保持所述半導(dǎo)體晶片的多個(gè)摩擦保持構(gòu)件，

所述手構(gòu)件在其內(nèi)周緣部及外周緣部配備有嵌合部，所述多個(gè)摩擦保持構(gòu)件從側(cè)方與所述嵌合部嵌合。

本發(fā)明的進(jìn)一步的特征通過(guò)參照附圖的下面列舉的實(shí)施方式的說(shuō)明會(huì)變得更加清楚。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的手的立體圖。

圖2A是摩擦保持構(gòu)件和嵌合部的分解立體圖，圖2B是圖1的I－I線剖視圖，圖2C是將摩擦保持構(gòu)件和嵌合部分離的狀態(tài)的剖視圖。

圖3是圖1的手的俯視圖。

圖4A及圖4B是表示彎曲的半導(dǎo)體晶片的載置狀態(tài)的例子的圖。

圖5A及圖5B是表示摩擦保持構(gòu)件的配置狀態(tài)的另外的例子的圖。

圖6A及圖6B是表示嵌合部的另外的結(jié)構(gòu)例的圖。

圖7A及圖7B是表示嵌合部的進(jìn)一步的另外的結(jié)構(gòu)例的圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的手進(jìn)行說(shuō)明。另外，在各個(gè)圖中，箭頭X、Y表示相互正交的水平方向，箭頭Z表示上下方向。圖中的手的各個(gè)方向表示以水平姿勢(shì)被支承于機(jī)器人臂的狀態(tài)的方向的例子。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的手A的立體圖。手A配備有手構(gòu)件1和多個(gè)摩擦保持構(gòu)件2。圖2A是圖1的區(qū)域R中的摩擦保持構(gòu)件2和手構(gòu)件1的分解圖，圖2B是圖1的I－I線剖視圖，圖2C是表示在圖2B中將摩擦保持構(gòu)件2從嵌合部16分離開(kāi)的狀態(tài)的圖。

手構(gòu)件1是載置半導(dǎo)體晶片的板狀的構(gòu)件，例如，由難切削材料構(gòu)成。作為難切削材料，例如，可以列舉出陶瓷材料或碳材料。

手構(gòu)件1是手A的本體部，配備有固定到圖中未示出的機(jī)器人臂上的安裝部11，以水平姿勢(shì)被支承于機(jī)器人手臂。在安裝部11，形成有多個(gè)固定到機(jī)器人臂上用的孔11a。手構(gòu)件1配備有呈叉狀在X方向上延伸的一對(duì)手指部12，整體上構(gòu)成U字形。

在手構(gòu)件1的上表面形成有限制構(gòu)件13、14。限制構(gòu)件13、14將載置的半導(dǎo)體晶片定位，防止搬運(yùn)時(shí)的脫落。限制構(gòu)件13、14可以是與手構(gòu)件1成形為一體的構(gòu)件，也可以是相對(duì)于手構(gòu)件1能夠自由裝卸的構(gòu)件。

限制構(gòu)件13是在平面視圖中呈圓弧形狀的構(gòu)件，在本實(shí)施方式中，在手構(gòu)件1的上表面的一對(duì)手指部12與安裝部11之間的區(qū)域中設(shè)置有兩個(gè)。彎曲成圓弧形狀的限制構(gòu)件13的內(nèi)側(cè)側(cè)面與載置的半導(dǎo)體晶片的周緣相對(duì)向，在半導(dǎo)體晶片的位置偏移的情況下，與該周緣抵接，防止脫落。

限制構(gòu)件14是在平面視圖中呈四邊形的構(gòu)件，在本實(shí)施方式中，在各個(gè)手指部12的前端部各設(shè)置一個(gè)。平面形狀的限制構(gòu)件14的內(nèi)側(cè)側(cè)面與載置的半導(dǎo)體晶片的周緣相對(duì)向，在半導(dǎo)體晶片的位置偏移的情況下，與該周緣抵接，防止脫落。

另外，手構(gòu)件1配備有吸附部15。吸附部15由在手構(gòu)件1的上表面開(kāi)口的孔和安裝到該孔中的抵接構(gòu)件構(gòu)成。與圖中未示出的空氣吸引裝置連通。在吸附部15，通過(guò)吸引空氣，可以吸附保持所載置的半導(dǎo)體晶片。借此，即使高速地搬運(yùn)半導(dǎo)體晶片，也能夠可靠地保持半導(dǎo)體晶片。

另外，在本實(shí)施方式中，配備有限制構(gòu)件13及14和吸附部15兩者，但是，也可以采用沒(méi)有吸附部15的結(jié)構(gòu)。反之，也可以采用沒(méi)有限制構(gòu)件13及14的結(jié)構(gòu)。

摩擦保持構(gòu)件2被從手構(gòu)件1的內(nèi)周緣部1b及外周緣部1a的側(cè)方嵌合到所述內(nèi)周緣部1b及外周緣部1a。摩擦保持構(gòu)件2借助對(duì)于載置的半導(dǎo)體晶片的摩擦力來(lái)保持半導(dǎo)體晶片。在手構(gòu)件1的內(nèi)周緣部1b及外周緣部1a，在摩擦保持構(gòu)件2的各個(gè)嵌合預(yù)定部位，如圖2A所示，形成有嵌合部16。

在本實(shí)施方式的情況下，嵌合部16，是比其周?chē)穸缺〉牟课?，包含上表面?zhèn)鹊陌疾?6a和下表面?zhèn)鹊陌疾?6b。在本實(shí)施方式的情況下，通過(guò)在手構(gòu)件1的上表面和下表面的每一個(gè)上設(shè)置凹部，將嵌合部16作為厚度薄的部位來(lái)形成，但是，也可以只在上表面或者下表面中的一個(gè)上設(shè)置凹部作為厚度薄的部位。另外，如在圖2C中由雙點(diǎn)劃線所示，在手構(gòu)件1的側(cè)壁面，也可以設(shè)置將上表面?zhèn)鹊陌疾?6a和下表面?zhèn)鹊陌疾?6b連接起來(lái)的凹部16c。通過(guò)將嵌合部16作為比周?chē)穸缺〉牟课唬梢岳们逗喜?6進(jìn)行摩擦保持構(gòu)件2的定位。

摩擦保持構(gòu)件2包含嵌合構(gòu)件21和摩擦構(gòu)件22。嵌合構(gòu)件21是與嵌合部16嵌合的構(gòu)件，摩擦構(gòu)件22是形成半導(dǎo)體晶片的載置面的構(gòu)件。摩擦保持構(gòu)件2可以作為一個(gè)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，但是，如本實(shí)施方式那樣，通過(guò)形成兩個(gè)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，易于兼顧嵌合力和半導(dǎo)體晶片的保持力。

在本實(shí)施方式的情況下，嵌合構(gòu)件21包括：上側(cè)壁部211、以及下側(cè)壁部212、連接上壁部211與下側(cè)壁部212的側(cè)壁部213，在側(cè)視圖中或者在垂直剖面形狀中構(gòu)成U字形。上側(cè)壁部211、下側(cè)壁部212及側(cè)壁部213均形成板狀，上側(cè)壁部211與下側(cè)壁部212在Z方向上分離開(kāi)，側(cè)壁部213是連接它們的橫向方向上的一個(gè)端部的垂直壁。嵌合構(gòu)件21用不銹鋼等金屬材料構(gòu)成，例如，可以通過(guò)將平坦的板狀金屬材料彎曲來(lái)形成。

上側(cè)壁部211作為摩擦構(gòu)件22的支承部起作用，摩擦構(gòu)件22固定到其上面。摩擦構(gòu)件22可以通過(guò)壓接或粘結(jié)固定到上側(cè)壁部211。如圖2C所示，上側(cè)壁部211、下側(cè)壁部212及側(cè)壁部213形成被它們包圍的空間部S，使空間部S嵌合于嵌合部16。利用上側(cè)壁部211和下側(cè)壁部212夾住嵌合部16。利用其夾持力將摩擦保持構(gòu)件2固定于手構(gòu)件1。

在本實(shí)施方式的情況下，如圖2C所示，下側(cè)壁部212，在自然狀態(tài)下，從與側(cè)壁部213連接的根部側(cè)向前端側(cè)(在該圖中從右側(cè)向左側(cè))接近上側(cè)壁部211地傾斜設(shè)置。如圖2B所示，在摩擦保持構(gòu)件2安裝到手構(gòu)件1上的狀態(tài)下，下側(cè)壁部212彈性變形，被向下側(cè)推壓擴(kuò)張，上側(cè)壁部211與下側(cè)壁部212變成平行狀態(tài)。在摩擦保持構(gòu)件2被安裝到手構(gòu)件1上的狀態(tài)下，彈簧恢復(fù)力總是作用于下側(cè)壁部212，提高夾持嵌合部16的夾持力。

凹部16a具有對(duì)應(yīng)于上側(cè)壁部211的形狀，凹部16b具有對(duì)應(yīng)于下側(cè)壁部212的形狀。在摩擦保持構(gòu)件2被安裝到手構(gòu)件1上的狀態(tài)下，上側(cè)壁部211沒(méi)有間隙地容納在凹部16a中，下側(cè)壁部212沒(méi)有間隙地容納在凹部16b中。借此，不容易產(chǎn)生摩擦保持構(gòu)件2的位置偏移或脫落。

摩擦構(gòu)件22是形成半導(dǎo)體晶片的載置面的帶狀的構(gòu)件，例如，用硅橡膠等橡膠或樹(shù)脂構(gòu)成。在采用硅橡膠的情況下，能夠借助其粘結(jié)性提高保持性能。但是，在采用這樣的粘結(jié)構(gòu)件的情況下，當(dāng)粘結(jié)力過(guò)大時(shí)，會(huì)存在不能順暢地進(jìn)行摩擦構(gòu)件22與半導(dǎo)體晶片的分離的情況。因此，例如，對(duì)于粘結(jié)性高的粘結(jié)構(gòu)件的表面，可以實(shí)施表面粗化處理、壓花加工，或者利用激光等進(jìn)行的切削加工等，調(diào)整為使得摩擦構(gòu)件22的粘結(jié)力落入規(guī)定的范圍內(nèi)。

在本實(shí)施方式的情況下，摩擦構(gòu)件22設(shè)置在除去上側(cè)壁部211的上表面的周緣部以外的部分上，以不伸出的方式配置于上側(cè)壁部211的側(cè)方。借此，可以防止摩擦構(gòu)件22的周緣與外部的物體接觸，防止從上側(cè)壁部211剝落。摩擦構(gòu)件22的平面視圖的形狀可以采用任意的形狀，但是，如本實(shí)施方式那樣，通過(guò)形成矩形，可以使其與半導(dǎo)體晶片的接觸面積變得比較寬。另外，也可以在矩形的各個(gè)角部實(shí)施倒角加工等。借此，可以進(jìn)一步提高防止所述“剝離”的性能。

如上所述，在本實(shí)施方式的情況下，由于形成通過(guò)將摩擦保持構(gòu)件2從側(cè)方嵌合于嵌合部16來(lái)安裝到手構(gòu)件1上的結(jié)構(gòu)，因此，在作為消耗品的摩擦保持構(gòu)件2的更換時(shí)，不用使用工具等就能夠容易地卸下。即，可以提高摩擦保持構(gòu)件2的更換容易性。

另外，嵌合部16的加工是大范圍的減薄厚度加工，與螺紋孔或燕尾槽等的微細(xì)加工相比，在手構(gòu)件1的加工部不容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。因而，即使手構(gòu)件1是難切削材料，也可以不產(chǎn)生裂紋或破碎地實(shí)施加工。

其次，對(duì)于摩擦保持構(gòu)件2以及對(duì)應(yīng)的嵌合部16的配置例進(jìn)行說(shuō)明。圖3是手A的俯視圖，用雙點(diǎn)劃線表示被載置的圓形的半導(dǎo)體晶片。點(diǎn)C表示半導(dǎo)體晶片W的中心位置。在本實(shí)施方式中，摩擦保持構(gòu)件2及對(duì)應(yīng)的嵌合部16在手構(gòu)件1的內(nèi)周緣部1a配置四個(gè)，在外周緣部1b配置四個(gè)。

如已經(jīng)描述過(guò)的那樣，摩擦保持構(gòu)件2構(gòu)成被載置的半導(dǎo)體晶片W的支承面。由于平面是由三點(diǎn)確定的，所以，在半導(dǎo)體晶片W抵接的位置(圖3中表示半導(dǎo)體晶片W的雙點(diǎn)劃線的圓及其內(nèi)側(cè))至少配置三個(gè)摩擦保持構(gòu)件2即可。不過(guò)，在摩擦構(gòu)件22的面積大的情況下，配置兩個(gè)摩擦保持構(gòu)件2即可的情況也是有的。

在有的情況下，半導(dǎo)體晶片W由于熱處理而彎曲變形。通過(guò)在手構(gòu)件1的內(nèi)周緣部1a和外周緣部1b分別配置摩擦保持構(gòu)件2，不用說(shuō)筆直的半導(dǎo)體晶片W，即使是半導(dǎo)體晶片W彎曲了，也能夠保持。圖4A及圖4B是其說(shuō)明圖。

圖4A表示半導(dǎo)體晶片W隆起翹曲的情況。在這種情況下，配置在外周緣部1b的摩擦保持構(gòu)件2與半導(dǎo)體晶片W抵接。圖4B表示半導(dǎo)體晶片W呈凹陷翹曲的情況。在這種情況下，配置在內(nèi)周緣部1a的摩擦保持構(gòu)件2與半導(dǎo)體晶片W抵接。

因此，通過(guò)分別在手構(gòu)件1的內(nèi)周緣部1a和外周緣部1b配置摩擦保持構(gòu)件2，即使半導(dǎo)體晶片W彎曲，并且，不管彎曲的翹曲方向如何，都能夠可靠地保持半導(dǎo)體晶片W。由于平面由三點(diǎn)來(lái)確定，所以，優(yōu)選地，在半導(dǎo)體晶片W抵接的位置(圖3的表示半導(dǎo)體晶片W的雙點(diǎn)劃線的圓及其內(nèi)側(cè))，在內(nèi)周緣部1a配置至少三個(gè)摩擦保持構(gòu)件2，在外周緣部1b配置至少三個(gè)摩擦保持構(gòu)件2。在本實(shí)施方式的情況下，配置在內(nèi)周緣部1a的四個(gè)摩擦保持構(gòu)件2和配置在外周部緣部b的四個(gè)摩擦保持構(gòu)件2均配置在半導(dǎo)體晶片W抵接的位置。另外，由于配置在外周緣部1b的各個(gè)摩擦保持構(gòu)件2配置在通過(guò)以點(diǎn)C為中心的假想圓CE1的位置處，所以，能夠可靠地支承圖4A所示的隆起翹曲地彎曲的半導(dǎo)體晶片W。同樣地，由于配置在內(nèi)周緣部1a的各個(gè)摩擦保持構(gòu)件2配置在通過(guò)以點(diǎn)C為中心的假想圓CE2的位置處，所以，能夠可靠地支承圖4B所示的凹陷翹曲地彎曲的半導(dǎo)體晶片W。

<其它實(shí)施方式>

摩擦保持構(gòu)件2以及對(duì)應(yīng)的嵌合部16的配置和數(shù)量可以根據(jù)手構(gòu)件1的形狀或預(yù)想的半導(dǎo)體晶片的彎曲狀態(tài)等適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行設(shè)計(jì)。

圖5A的例子是將圖3所示的配置在內(nèi)周緣部1a的四個(gè)摩擦保持構(gòu)件2形成為一體的例子。另外，同樣地，在圖3所示的配置在外周緣部1b的四個(gè)摩擦保持構(gòu)件2之中左右各兩個(gè)摩擦保持構(gòu)件分別形成為一體。共計(jì)設(shè)置三個(gè)摩擦保持構(gòu)件2，與之對(duì)應(yīng)地也配置三個(gè)嵌合部16。

圖5B的例子表示代替手構(gòu)件1而采用形狀不同的手構(gòu)件1A的例子。U字形的手構(gòu)件1A的內(nèi)周緣部1a的輪廓形狀與手構(gòu)件1相比更有棱角。在內(nèi)周緣部1a，摩擦保持構(gòu)件2分別配置在三個(gè)邊上，共計(jì)配置三個(gè)。配置在外周緣部1b的摩擦保持構(gòu)件2與手構(gòu)件1一樣為四個(gè)。與之對(duì)應(yīng)地，在手構(gòu)件1A上也配置七個(gè)嵌合部16。

圖6及圖7表示摩擦保持構(gòu)件2及嵌合部16另外的例子。該圖的例子設(shè)想這樣的情況，即，內(nèi)周緣部1a及外周緣部1b的厚度為在整個(gè)區(qū)域上與摩擦保持構(gòu)件2能夠嵌合的厚度相同，即，為與手構(gòu)件1同樣的厚度。

圖6A的嵌合部16A表示將規(guī)定摩擦保持構(gòu)件2的上側(cè)壁部211的位置的一對(duì)突起16c形成于手構(gòu)件1的上表面的例子。一對(duì)突起16c以上側(cè)壁部211的橫向?qū)挾?圖6A中的X方向上的長(zhǎng)度)間隔開(kāi)地設(shè)置，用于對(duì)摩擦保持構(gòu)件2的橫向?qū)挾确较蛏系亩ㄎ?。作為?guī)定下側(cè)壁部212的位置的部件，也可以在手構(gòu)件1的下表面也形成一對(duì)突起16c。

圖6B的嵌合部16B表示在手構(gòu)件1的上表面形成規(guī)定摩擦保持構(gòu)件2的上側(cè)壁部211的位置的突起16d的例子。突起16d與外周緣部1b的端面間隔開(kāi)上側(cè)壁部211的縱向?qū)挾?圖6B中的Y方向上的長(zhǎng)度)地設(shè)置，用于對(duì)摩擦保持構(gòu)件2的縱向?qū)挾确较蛏系亩ㄎ?嵌入深度)。作為規(guī)定下側(cè)壁部212的位置的部件，也可以在手構(gòu)件1的下表面也形成突起16d。

圖7A的摩擦保持構(gòu)件2A及嵌合部16A表示在上側(cè)壁部211A的下表面形成一對(duì)突起211Aa、在手構(gòu)件1的上表面形成一對(duì)槽16c的例子。一對(duì)突起211Aa在上側(cè)壁部211A的下表面的橫向?qū)挾确较?圖7A中的X方向)的兩側(cè)部沿著縱向?qū)挾确较?圖7A中的Y方向)設(shè)置，一對(duì)槽16c設(shè)置在與嵌合部16A的一對(duì)突起211Aa相對(duì)向的位置。一對(duì)突起211Aa和一對(duì)槽16c用于對(duì)摩擦保持構(gòu)件2A的橫向?qū)挾确较蛏系亩ㄎ?。作為?guī)定下側(cè)壁部212A位置的部件，也可以在下側(cè)壁部212A形成一對(duì)突起212Aa，在手構(gòu)件1的下表面形成一對(duì)槽16c。

圖7B的摩擦保持構(gòu)件2B及嵌合部16B表示在上側(cè)壁部211B的下表面形成突起211Ba、在手構(gòu)件1的上表面形成槽16d的例子。突起211Ba沿著橫向?qū)挾确较?圖7B中的X方向)設(shè)置在上側(cè)壁部211B的前端側(cè)，槽16d設(shè)置在與嵌合部16B的突起211Ba相對(duì)向的位置。突起211Ba和16d用于對(duì)摩擦保持構(gòu)件2B的縱向?qū)挾确较蛏系亩ㄎ?嵌入深度)。作為規(guī)定下側(cè)壁部212B的位置的部件，也可以在下側(cè)壁部212B形成突起212Ba，在手構(gòu)件1的下表面形成槽16d。

雖然與所例舉的實(shí)施方式相關(guān)聯(lián)地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不被所公開(kāi)的示例性的實(shí)施方式所限制。應(yīng)當(dāng)給予最廣泛的解釋以使得在隨后的權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)包括結(jié)構(gòu)及功能的全部變形例及均等物。