CN107665845B - 基板搬运机器人及真空处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供即使没有对手部的末端进行检测也能进行基板的准确的移动的基板搬运机器人。将手部（40）的定位指部（55）以在支承板（41）上配置石英板（42）的方式构成，在石英板（42）的根部部分处，设置被固定于支承板（41）的固定部（50）。石英板（42）的固定部（50）以外的部分未被固定于支承板（41），即使被加热而支承板（41）延伸，石英板（42）也不延伸，不存在被设置于石英板（42）的末端的末端侧限位器（56）由于热膨胀的移动。

Description

基板搬运机器人及真空处理装置
技术领域
本发明涉及基板搬运机器人的技术领域，特别地涉及能够准确地进行基板的定位的基板搬运机器人。
背景技术
以往以来，为了使玻璃板、半导体晶片等基板移动，广泛地使用在手部上配置基板并使手部移动的基板搬运机器人。
基板搬运机器人的手部存在将基板载置于细长的多个指部（轴部）来搬运基板的类型。
在手部的末端设置末端侧限位器，防止基板的偏移，并且确定基板的位置（现有文献1）。
基板搬运机器人从处理结束的前工序的真空处理室的内部朝向进行接下来的处理即后工序的真空处理室的内部，在真空环境中使基板移动。
在进行前工序的处理时基板有时被加热，另外，欲向后工序移动的基板有时被升温至高温。若高温的基板被载置于手部的细长的指部上，则指部被加热。
指部因需要强度，所以由陶瓷或金属构成。
若指部被加热而指部升温，则指部以与构成指部的材料的热膨胀系数对应的量进行热膨胀而变长，结果，被设置于指部的末端的末端侧限位器的位置从指部的根部向远离的方向移动。
存在下述问题：由于搬运张数的增加及搬运时间（运转时间）的经过，指部的温度上升，伴随着温度的上升，末端侧限位器的位置发生变化，因此，被搬运到后工序的真空处理室的基板的位置不是恒定的。
专利文献1：日本特开2015-82532号公报。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术的不完备之处而作出的，其目的在于提供即使指部的温度上升、末端侧限位器的位置变动也较小的基板搬运机器人。
为了解决上述问题，本发明是一种基板搬运机器人，前述基板搬运机器人使被配置基板的手部移动，其中，前述手部具有掌部和多根细长的指部，前述多根细长的指部被设置于前述掌部，被配置一张基板，多根前述指部中的至少一根前述指部是具有支承板、石英板的定位指部，前述支承板是根部部分被固定于前述掌部的细长的支承板，前述石英板是在前述支承板上沿前述支承板地载置的细长的石英板，在前述石英板的两端中的接近前述掌部的根部侧的一端，设置固定部，在距离前述掌部远的末端侧的另一端，设置末端侧限位器，前述固定部被安装于由前述掌部与前述支承板构成的支承体，末端侧的前述另一端未被安装于前述支承体。
此外，本发明是前述手部具有两个以上的前述定位指部的基板搬运机器人。
本发明是前述石英板形成为多个石英部件被相互固定的基板搬运机器人。
本发明是前述支承板由氧化铝构成的基板搬运机器人。
本发明是一种真空处理装置，前述真空处理装置具有搬运室、真空处理室，前述搬运室具有基板搬运机器人、真空槽，前述基板搬运机器人使被配置基板的手部移动，前述真空槽配置有前述基板搬运机器人，前述真空处理室被连接于前述搬运室，对前述基板进行真空处理，前述手部具有掌部和多根细长的指部，前述多根细长的指部被设置于前述掌部，被配置一张基板，多根前述指部中的至少一根前述指部是具有支承板、石英板的定位指部，前述支承板是根部部分被固定于前述掌部的细长的支承板，前述石英板是在前述支承板上沿前述支承板地载置的细长的石英板，在前述石英板的两端中的接近前述掌部的根部侧的一端，设置固定部，在距离前述掌部远的末端侧的另一端，设置末端侧限位器，前述固定部被安装于由前述掌部与前述支承板构成的支承体，末端侧的前述另一端未被安装于前述支承体，前述手部具有两个以上的前述定位指部。
本发明是如技术方案5所述的真空处理装置，前述手部具有两个以上的前述定位指部。
本发明是前述石英板形成为多个石英部件被相互固定的真空处理装置。
此外，本发明是前述支承板由氧化铝构成的真空处理装置。
在指部设置由石英构成的石英板，在石英板的末端设置有末端侧限位器，因此末端侧限位器由热膨胀导致的移动量变小，基板的定位变得准确。
附图说明
图1是用于对真空处理装置进行说明的图。
图2是用于对搬运室进行说明的图。
图3是用于对基板搬运机器人进行说明的局部剖视图。
图4是该基板搬运机器人的立体图。
图5是手部的俯视图。
图6是用于对将基板配置于该手部的状态进行说明的俯视图。
图7是用于对定位指部进行说明的局部剖视图。
图8（a）是图5的I-I线剖切剖视图，图8（b）是图5的II-II线剖切剖视图，图8（c）是表示固定部的一个例子的剖视图，图8（d）是用于对连结部进行说明的俯视图。
具体实施方式
图1是进行处理对象物的真空处理的真空处理装置10，该真空处理装置10具有搬运室11、多个真空处理室12、至少一台搬出搬入室13。
各真空处理室12与搬出搬入室13被配置于搬运室11的周围，构成为通过开闭闸阀，而将各真空处理室12的内部、搬出搬入室13的内部与搬运室11的内部连接或者隔断。
如图2所示，搬运室11具有真空槽21、搬运机器人20。
图3是搬运机器人20的侧面的放大图，图4是立体图。
搬运机器人20具有手部40、滑动板33、台座32、支柱部31。
手部40、滑动板33、台座32被配置于真空槽21的内部，支柱部31的下部被设置于真空槽21的外部，在支柱部31的真空槽21的内部的部分上，从下方将台座32、滑动板33和手部40按照该顺序安装。
真空排气装置14被连接于各室11~13的真空槽，使真空排气装置14动作来将各室11~13的内部真空排气。真空排气装置14、搬运机器人20和下述马达23的动作被控制装置28控制。
台座32在支柱部31上以能够旋转以及升降的方式被设置。滑动板33被固定于台座32，若借助马达23的动作，支柱部31的内部的旋转轴旋转，则滑动板33与台座32一起旋转，另外，若旋转轴上下地移动，则滑动板33与台座32一起上下地移动。
手部40具有掌部34、被设置于掌部34的多个指部51a~54a、51b~54b。掌部34是金属制的、或者是氧化铝等陶瓷制的，指部51a~54a、51b~54b具有金属制、或者氧化铝等陶瓷制的部件。
滑动板33被水平地配置，在朝向上方的表面上设置有引导槽49。滑动板33呈长方形形状，引导槽49呈直线状，被设置成与滑动板33的长边平行，另外，引导槽49被水平地配置。
掌部34被连接于被控制装置28控制的未图示的马达，掌部34以该马达进行动作从而能够沿引导槽49延伸的方向移动的方式被安装于引导槽49。
在该例中，设成当掌部34在滑动板33上水平地移动时，掌部34在水平面内直线移动。
在掌部34中，设置有被水平地设置的多个指部51a~54a、51b~54b。在该例中，以指部51a~54a、51b~54b的全部与掌部34的后述的前进移动以及后退移动的方向平行地，朝向相同的方向的方式，相互离开地被设置。
多个指部51a~54a（这里为4根）与其余的多个指部51b~54b（这里为4根）被设置成一方的多个为上层、另一方的多个为下层的2层。被配置于上层与下层中的一层的多个指部51a~54a与被配置于另一层的多个指部51b~54b能够分别地保持各自的基板。
上层的指部51a~54a被设置成彼此相同程度的高度，下层的指部51b~54b被设置成彼此相同程度的高度，分别载置一张基板16。
图4、6的附图标记16表示被配置于手部40的上层的指部51a~54a、或者下层的指部51b~54b的基板。
这样，在手部40中，能够分别在上层的指部51a~54a与下层的指部51b~54b中各配置一张基板16，因此，能够在手部40配置两张基板16。若掌部34沿引导槽49前进移动或者后退移动，则手部40、被配置于手部40的基板16与掌部34以及指部51a~54a、51b~54b一同地前进移动或者后退移动。
若使手部40前进移动，则能够使位于搬运室11内的手部40向前工序的真空处理室12内移动。接着，使手部40在相对于前工序的真空处理室12的固定位置处静止，使被配置于前工序的真空处理室12内的基板16载置于手部40上。接下来，使手部40后退移动，使手部40移动至搬运室11内，使台座32旋转从而将手部40的方向改变，若使手部40前进移动，使基板16移动至后工序的真空处理室12内，并静止于相对于后工序的真空处理室12确定的位置，则能够向后工序的真空处理室12内的台上配置基板16。
被配置于上层或者下层的某一个并且被配置相同的基板16的多个指部51a~54a或者指部51b~54b中的至少一根、期望是两根以上的指部51a、53a、54a、51b、53b、54b如图5所示，具有细长的支承板41、被配置于支承板41上的由石英构成的细长的石英板42，若将这些具有支承板41与石英板42的指部51a、53a、54a、51b、53b、54b作为定位指部，则图7的附图标记55表示定位指部。其他的指部52a、52b具有平板状的支承板43，在其上未设置石英板。
期望的是，在多个指部51a~54a、51b~54b中，对位于端部的指部51a、51b、54a、54b设置石英板42，作为定位指部55。
图7是定位指部55的侧面的剖视图，图8（a）是图5的定位指部55的I-I线剖切剖视图。支承板41呈开口朝向上方的コ字形形状，长边方向沿掌部34的前进移动以及后退移动的方向配置，石英板42将其长边方向沿着支承板41的长边方向地配置于支承板41的底面上。构成コ字形形状的一部分的两个壁部分48形成为能够与石英板42的侧面接触，在石英板42在壁方向上移动时，与两个壁部分48的某一个接触，因此石英板42不会从支承板41上脱落。
支承板41的两端中的一端位于掌部34上或者掌部34的附近，另一端位于距离掌部34远的位置，石英板42借助后述的固定部50而被固定于支承板41中的掌部34侧的一端，并且，距离掌部34远的部分未被固定。
因此，石英板42与支承板41相比热膨胀性小，石英板42仅一端被限制。因此，构成为，在支承板41与石英板42被一同加热、或者被一同冷却从而支承板41相对于石英板42在长边方向上伸缩时，被固定的部分以外的部分相对于支承板41滑动移动，因此，即使温度上升或者下降而支承板41伸缩，支承板41相对于石英板42偏移，石英板42也能维持与支承板41的伸缩前几乎相同的长度。
图8（b）是图5的定位指部55的II-II线剖切剖视图，在石英板42上，在多个位置处形成孔63，在各孔63内，配置有轴承64。
轴承64具有主体65、被配置于主体65的上端并且以能够旋转的方式被安装于主体65的球66，球66被配置于比支承板41、石英板42高的位置，球66的上端露出。
孔63是沿着长边方向的长孔，轴承64以主体65与支承板41接触的方式被配置于支承板41上。
石英板42的孔63是沿指部（51a等）的长度方向的长孔，构成为，在支承板41与石英板42被加热或者冷却而支承板41相对于石英板42伸缩时，轴承64与孔63的边缘不接触，即使支承板41与石英板42的位置偏移，也不干涉。轴承64也能够安装于石英板42，但在强度上，优选地安装于支承板41。
轴承64也被配置于定位指部55以外的指部52a、52b，在被配置相同的基板16的指部51a~54a、51b~54b中配置的轴承64的球66的露出的上端被配置成相同的高度。
因此，在将基板16在手部40上配置时，基板16的背面与球66接触。
若对基板16施加水平方向的力，则球66旋转而基板16在球66上滚动移动。因此，设成基板16与支承板41、石英板42不接触，不会产生由滑动导致的灰尘、基板16的损伤。
此外，在本实施例中使用的一张石英板42由多个细长的石英部件421~423构成，各石英部件421~423的长边方向的中心轴线被配置在相同的直线上，各石英部件421~423被端部接触地配置。
多个石英部件421~423中的一个石英部件421位于距离掌部34最近的根部侧，另一个石英部件423位于与根部侧相反的末端侧，其余的一个或者多个石英部件422位于根部侧与末端侧的两个石英部件421、423之间。
在多个石英部件421~423中的相邻的两个石英部件421~423接触的端部处，以相互嵌入的方式设置有连结部60，多个细长的石英部件421~423以多个石英部件421~423由连结部60连结的方式而形成一张石英板42。
图8（d）是连结部60的放大俯视图，这里表示将中央的石英部件422与末端侧的石英部件423连结的连结部60。在一方的石英部件423上形成的凸部67嵌入另一方的石英部件422的凹部37，从而构成连结部60。
掌部34与支承板41由金属、氧化铝等，与石英相比机械上的强度高的材料构成，掌部34与支承板41借助螺纹件45等被相互固定。
石英板42的根部的部分位于掌部34上或者支承板41上，在石英板42的根部的部分上，设置有将石英板42固定于支承板41的固定部50。固定部50被设置于位于根部的石英部件421。
若对固定部50进行说明，则如图7所示，在该例中，在石英板42上形成石英板侧贯通孔46a，在支承板41上形成有与石英板侧贯通孔46a连通的支承板侧贯通孔46b，上部被形成为凸缘状的螺栓44将其下端插通于石英板侧贯通孔46a与支承板侧贯通孔46b，借助螺栓44、石英板侧贯通孔46a与支承板侧贯通孔46b，构成将石英板42与支承板41相互固定的固定部50。也可以将石英板42与掌部34相互固定地构成固定部50。
石英板42的掌部34侧的一端借助固定部50，被固定于支承板41。
固定部50也可以被设置于掌部34，另外，也可以将石英板42与支承板41利用夹紧件等夹住来固定。
石英板42的掌部34侧的一端既可以被固定于支承板41，或者也可以被固定于掌部34，因此，若将相互被固定的掌部34与支承板41称为支承体30，则石英板42借助固定部50被固定于支承体30即可，石英板42的重量由支承体30支承。
从固定部50到石英板42的末端或者支承板41的末端，石英板42的底面与支承体30接触，但石英板42的比固定部50靠末端侧的部分未被固定于支承体30，支承板41与石英板42相互分离，在由于升温而支承板41比石英板42更长地伸长时，在与固定部50的位置相反的一侧的石英板42的末端侧，支承板41与石英板42以各自的伸长量伸长。
在石英板42的两端中的与固定部50相反的一侧即末端侧，以与被配置于指部51a~54a、51b~54b上的基板16的侧面接触的高度设置有末端侧限位器56。
若在指部51a~54a、51b~54b上配置的基板16向末端方向移动，则其与末端侧限位器56接触并停止。
石英板42的热膨胀系数是0.6×10-6/K，氧化铝是7.2×10-6/K，被加热时的支承板41的热膨胀量与石英板42的热膨胀量相比变大为10倍以上，若定位指部55被加热，则在定位指部55的支承板41与石英板42中，支承板41比石英板42更大幅地热膨胀。
石英板42与支承板41在固定部50以外的部分未被相互固定，因此，在支承板41与石英板42在固定部50处被相互固定的状态下，支承板41的末端不受石英板42妨碍地延伸，支承板41的末端相对于真空槽21的位置大幅地变化。
石英板42的由加热导致的延伸、由冷却导致的收缩与支承板41的伸缩相比是少量的，位于石英板42的末端的末端侧限位器56的由加热、冷却导致的相对于真空槽21的位置的变化小。
当掌部34在真空槽21的内部相对于真空槽21被配置于相同的位置时，以相对于真空槽21的位置相同的方式将基板16多次配置于该掌部34的指部51a~54a、51b~54b上，此时，即使各指部51a~54a、51b~54b的温度不同，基板16与支承板41的末端之间的位置关系差别大，基板16与末端侧限位器56之间的位置关系也没有大的差异。
因此，即使多个指部51a~54a、51b~54b彼此的温度不同，也能将配置于手部40的基板16相对于末端侧限位器56，配置于相同的位置。
图7的附图标记57是根部侧限位器，位于在指部51a~54a、51b~54b上配置的基板16与掌部34之间。设成在指部51a~54a、51b~54b上配置的基板16若向根部侧移动，则与根部侧限位器接触而停止，因此设成不会超过根部侧限位器57地移动。
此外，图5、6中的附图标记58是L字形形状的辅助板，安装于辅助板58的末端的侧方限位器59与基板16的四边中的、与末端侧限位器56和根部侧限位器57分别接触的边不同的边接触，设成基板16不会向与移动方向垂直的方向移动。在图2、3、7中，省略辅助板58。
将根部侧限位器57的安装例在图8（c）中表示。根部侧限位器57的构造与末端侧限位器56的构造相同。
附图标记69是根部侧限位器57的限位器主体，在该例中，限位器主体69上设置有多个定位孔72a、一个限位器长孔68。在石英板42上设置有固定用贯通孔72b，在固定用贯通孔72b上配置有定位用的销74。
多个定位孔72a沿着限位器长孔68延伸的方向配置，多个定位孔72a与限位器长孔68形成为排列成一列。
以将向固定用贯通孔72b上突出的销74的上部插入多个定位孔72a中的所希望的定位孔72a的方式，将限位器主体69载置于石英板42。若将销74的上部插入的定位孔72a改变，则能够将限位器主体69的位置改变。
在限位器主体69上形成有限位器长孔68，在与限位器长孔68连通的位置的石英板42的部分，形成有石英板长孔62a。
在位于石英板长孔62a的下方的支承板41上，在与石英板长孔62a连通的部位形成有支承板细孔62b。
在连通的限位器长孔68与石英板长孔62a处，插通上部形成为凸缘状的螺栓61的棒状的部分，其较细的下端插入支承板细孔62b中。
螺栓61的棒状的部分的比支承板细孔62b靠上的部分位于石英板长孔62a的内部与限位器长孔68的内部，凸缘状的部分位于限位器长孔68的内部。
螺栓61的凸缘状的部分的侧面设成能与限位器主体69的限位器长孔68的内圆周面接触。借助销74与螺栓61，限位器主体69被固定于石英板42。
就在限位器主体上形成有定位孔与限位器长孔68并利用销与螺栓固定于石英板42这点而言，末端侧限位器56是相同的。
附图标记说明
10……真空处理装置
16……基板
20……搬运机器人
21……真空槽
30……支承体
34……掌部
40……手部
41……支承板
42……石英板
421~423……石英部件
50……固定部
51a~54a、51b~54b……指部
55……定位指部
60……连结部。

Claims (7)

1.一种基板搬运机器人，前述基板搬运机器人使被配置基板的手部移动，前述基板搬运机器人的特征在于，
前述手部具有掌部和多根细长的指部，前述多根细长的指部被设置于前述掌部，被配置一张基板，
多根前述指部中的至少一根前述指部是具有支承板、石英板的定位指部，前述支承板是根部部分被固定于前述掌部的细长的支承板，前述石英板是在前述支承板上沿前述支承板地载置的细长的石英板，
在前述石英板的两端中的接近前述掌部的根部侧的一端，设置固定部，在距离前述掌部远的末端侧的另一端，设置末端侧限位器，
前述固定部被安装于由前述掌部与前述支承板构成的支承体，末端侧的前述另一端未被安装于前述支承体。
2.如权利要求1所述的基板搬运机器人，其特征在于，
前述手部具有两个以上的前述定位指部。
3.如权利要求1或2所述的基板搬运机器人，其特征在于，
前述石英板形成为多个石英部件被相互固定。
4.如权利要求1或2所述的基板搬运机器人，其特征在于，
前述支承板由氧化铝构成。
5.一种真空处理装置，其特征在于，
前述真空处理装置具有搬运室、真空处理室，
前述搬运室具有基板搬运机器人、真空槽，
前述基板搬运机器人使被配置基板的手部移动，前述真空槽配置有前述基板搬运机器人，
前述真空处理室被连接于前述搬运室，对前述基板进行真空处理，
前述手部具有掌部和多根细长的指部，前述多根细长的指部被设置于前述掌部，被配置一张基板，
多根前述指部中的至少一根前述指部是具有支承板、石英板的定位指部，前述支承板是根部部分被固定于前述掌部的细长的支承板，前述石英板是在前述支承板上沿前述支承板地载置的细长的石英板，
在前述石英板的两端中的接近前述掌部的根部侧的一端，设置固定部，在距离前述掌部远的末端侧的另一端，设置末端侧限位器，
前述固定部被安装于由前述掌部与前述支承板构成的支承体，末端侧的前述另一端未被安装于前述支承体，
前述手部具有两个以上的前述定位指部。
6.如权利要求5所述的真空处理装置，其特征在于，
前述石英板形成为多个石英部件被相互固定。
7.如权利要求5或6所述的真空处理装置，其特征在于，
前述支承板由氧化铝构成。
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