CN114378837B - 工业用机器人的手和工业用机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够在使晶圆旋转的状态下进行搬运的制造成本低的工业用机器人的手和具备该工业用机器人的手的工业用机器人。手(14)具备：晶圆装载部(14a)；转动部(144)，其支承晶圆装载部(14a)且构成为绕沿Y方向延伸的轴旋转自如；按压部(145)，其被转动部(144)支承为向Y方向移动自如，且能够按压装载在晶圆装载部(14a)的晶圆(2)的端面；以及轴部件(146)，其与按压部(145)固定连接且构成为沿Y方向移动自如，轴部件(146)能够与转动部(144)的旋转连动而旋转，转动部(144)的旋转轴(AL)和轴部件(146)的轴中心(CP1)一致。

Description

工业用机器人的手和工业用机器人

技术领域

本发明涉及一种工业用机器人的手和具备该工业用机器人的手的工业用机器人。

背景技术

以往，已知一种搬运半导体晶圆等搬运对象物的工业用机器人。例如在专利文献1中记载了一种具备保持晶圆的保持部的晶圆搬运机构。在该晶圆搬运机构中，保持部具备：保持体主体；多个吸附垫，该多个吸附垫配设于所述保持体主体并通过喷射空气生成负压以在非接触状态下吸附晶圆；以及摩擦部件，其配设于所述保持体主体且具有与所吸附的晶圆抵接的摩擦面。

在专利文献2中记载了一种使用晶圆抓握手向纵置槽搬运圆盘状的晶圆的晶圆搬运方法。该晶圆搬运方法包括：晶圆抓握手在晶圆的边缘上的至少三个支点抓握晶圆；抓握晶圆的晶圆抓握手移动，以使晶圆以纵姿势位于纵置槽的上方；晶圆抓握手解除晶圆的抓握，在晶圆的边缘上的两个支点支承晶圆；以及支承晶圆的晶圆抓握手向下方移动，直至晶圆的边缘进入纵置槽为止。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005－142462号公报

专利文献2：国际公开第2016/05641号

发明内容

发明所要解决的技术问题

根据半导体晶圆的制造装置，有时需要在使半导体晶圆旋转180度的状态下进行搬运。为了应对这种情况，已知一种工业用机器人，其具有在保持搬运对象物的状态下使其旋转180度的机构。在具有这种机构的工业用机器人中，例如在采用机械抓握晶圆端面的方法作为保持半导体晶圆的方法的情况下，抓握半导体晶圆的机构也需要使其与半导体晶圆一起旋转。因此，用于使手旋转的结构变得复杂。在专利文献1和专利文献2中未公开用于使搬运对象物旋转的具体的机构。

本发明的目的在于，提供一种能够在使晶圆旋转的状态下进行搬运的、制造成本低的工业用机器人的手和具备该工业用机器人的手的工业用机器人。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的一方式的工业用机器人的手具备：装载部，所述装载部装载晶圆；转动部，所述转动部支承所述装载部且构成为绕沿第一方向延伸的轴旋转自如；按压部，所述按压部被所述转动部支承为向所述第一方向移动自如，且能够按压装载在所述装载部的晶圆的端面；以及轴部件，所述轴部件与所述按压部固定连接，且构成为沿所述第一方向移动自如，所述轴部件能够与所述转动部的旋转连动而旋转，所述转动部的旋转轴和所述轴部件的轴中心一致。

本发明的一方式的工业用机器人具备：所述手；臂，所述臂支承所述手；以及臂支承部，所述臂支承部支承所述臂。

发明效果

根据本发明，可以提供一种能够在使晶圆旋转的状态下进行搬运的、制造成本低的工业用机器人的手和具备该工业用机器人的手的工业用机器人。

附图说明

图1是用于从正面侧对本发明实施方式的制造系统的概略结构进行说明的图。

图2是用于从上侧对图1所示的制造系统的概略结构进行说明的图。

图3是图1所示的水平多关节机器人的侧视图。

图4是图3所示的水平多关节机器人的、臂支承部正在上升的状态的侧视图。

图5是图3所示的水平多关节机器人的俯视图。

图6是用于说明图3所示的保持部的内部结构的概略图。

图7是用于说明图3所示的保持部的内部结构的剖视图。

图8是图5所示的手的支承部附近的放大图。

图9是图8的B－B线的剖视向视图。

图10是图9的C－C线的剖视向视图。

图11是沿图5的A方向观察的手的放大侧视图。

图12是表示图9所示的手的优选的结构例的图。

附图标记说明

1…制造系统；2…晶圆(半导体晶圆)；3…处理装置；4…处理部；5…机器人(水平多关节机器人)；10…容纳部；11…容纳部(第二容纳部)；12…升降装置；14、15…手；14a…晶圆装载部；144…转动部；145…按压部；145a…辊；145a1…外周面；146…轴部件；AL…旋转轴；CP1…轴中心；16…臂；17…臂支承部；18…保持部；19…手驱动机构；20…臂驱动机构；21…臂升降机构；24…第一臂部；25…第二臂部；26…第三臂部；27…第一驱动机构；28…第二驱动机构；61…升降机构。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

(制造系统的整体结构)

图1是用于从正面侧对本发明实施方式的制造系统1的概略结构进行说明的图。图2是用于从上侧对图1所示的制造系统1的概略结构进行说明的图。

本实施方式的制造系统1是用于制造半导体的半导体制造系统。该制造系统1具备处理部4，该处理部4具有对半导体晶圆2(以下，设为“晶圆2”)执行规定处理的多个处理装置3。处理部4由多层构成，并且在多层中的各层设置有多个处理装置3。另外，制造系统1具备设置于处理部4的每一层以进行晶圆2相对于处理装置3的搬入及搬出的水平多关节机器人5(以下，设为“机器人5”)。本实施方式的晶圆2是由机器人5搬运的搬运对象物。

在以下的说明中，将与上下方向正交的图1等的X方向设为“左右方向”，将与上下方向及左右方向正交的图1等的Y方向设为“前后方向”。前后方向构成第一方向。另外，将左右方向中的X1方向侧设为“右”侧，将其相反侧即X2方向侧设为“左”侧，将前后方向中的Y1方向侧设为“前”侧，将其相反侧即Y2方向侧设为“后(背)”侧。

如图1所示，本实施方式的处理部4由两层构成。在处理部4的一层和处理部4的二层分别各设置一台机器人5。机器人5设置于处理部4的内部。另外，在处理部4的一层和二层例如分别设置有六个处理装置3。具体而言，如图2所示，在处理部4的一层和二层的每一层中，在左右方向上相邻配置的三个处理装置3以在前后方向上隔开规定间隔的状态设置于两个部位。另外，各处理装置3具备载置晶圆2的晶圆载置部6。

在处理部4的一层和二层的每一层中，机器人5设置于配置在前侧的三个处理装置3和配置在后侧的三个处理装置3之间。另外，在处理部4的一层和二层的每一层中，机器人5设置于处理部4在左右方向上的中心位置。在处理部4的一层和二层分别设置有用于固定机器人5的固定框架7，机器人5固定于固定框架7。

制造系统1具备升降装置12，该升降装置12具有容纳多个晶圆2的两个容纳部10、11。升降装置12设置于处理部4的内部的右端侧。另外，升降装置12在前后方向上配置于与机器人5大致相同的位置。该升降装置12固定于固定框架7。制造系统1具备水平多关节机器人13(参照图1。以下，设为“机器人13”)，该水平多关节机器人13配置成从上下方向观察时，在左右方向上将升降装置12夹在其与机器人5之间。机器人13设置于处理部4的外部，并且在前后方向上配置于与升降装置12大致相同的位置。此外，在图2中，省略机器人13的图示。

(水平多关节机器人的结构)

图3是图1所示的机器人5的侧视图。图4是图3所示的机器人5的、臂支承部17正在上升的状态的侧视图。图5是图3所示的机器人5的俯视图。图6是用于说明图3所示的保持部18的内部结构的概略图。图7是用于说明图3所示的保持部18的内部结构的剖视图。

机器人5是三连杆臂式机器人。该机器人5具备：装载晶圆2的两个手14、15；在前端侧以能够转动的方式连接有手14、15并且沿水平方向动作的臂16；以能够转动的方式连接臂16的基端侧的臂支承部17；以及将臂支承部17保持为能够升降的保持部18。另外，机器人5具备使手14、15相对于臂16转动的手驱动机构19和驱动臂16的臂驱动机构20(参照图3)。另外，机器人5具备使臂支承部17相对于保持部18升降的臂升降机构21(参照图6、图7)。

臂16由基端侧以能够转动的方式连接到臂支承部17的第一臂部24、基端侧以能够转动的方式连接到第一臂部24的前端侧的第二臂部25、以及基端侧以能够转动的方式连接到第二臂部25的前端侧的第三臂部26构成。即，臂16具备以相互能够相对转动的方式连接的三个臂部。第一臂部24、第二臂部25及第三臂部26形成为中空状。臂支承部17、第一臂部24、第二臂部25以及第三臂部26在上下方向上从下侧起以该顺序配置。

手14、15形成为从上下方向观察时的形状为大致Y形状。手14、15配置为手14的基端侧部分和手15的基端侧部分在上下方向上重叠。另外，手14配置于上侧，手15配置于下侧。手14、15的基端侧部分以能够转动的方式连接到第三臂部26的前端侧。手14、15的前端侧部分的上表面为装载晶圆2的装载面，在手14、15的前端侧部分的上表面装载一个晶圆2。手14、15配置于比第三臂部26靠上侧的位置。

此外，在图2中，省略手15的图示。另外，在本实施方式的机器人5动作时，虽然手14和手15也有时在上下方向上重叠，但在大多数情况下，手14和手15在上下方向上不重叠。例如，如图2的双点划线所示，当手14进入处理装置3中时，手15向臂支承部17侧旋转，不会进入处理装置3中。此时的手15相对于手14的旋转角度例如为120°～150°。

保持部18形成为大致长方体的箱状。保持部18的上端面及下端面为与上下方向正交的平面。另外，保持部18的前后的两侧面为与前后方向正交的平面，保持部18的左右的两侧面为与左右方向正交的平面。如上所述，机器人5固定于处理部4的固定框架7。在本实施方式中，保持部18的前侧面固定于固定框架7。即，保持部18的前侧面固定于处理部4。

臂支承部17形成为大致长方体的箱状。臂支承部17的上端面及下端面为与上下方向正交的平面。另外，臂支承部17的前后的两侧面为与前后方向正交的平面，臂支承部17的左右的两侧面为与左右方向正交的平面。第一臂部24的基端侧以能够转动的方式连接到臂支承部17的上端面。臂支承部17配置于保持部18的后侧，臂支承部17和保持部18在前后方向上错开。另外，臂支承部17能够沿着保持部18的后侧面升降。臂支承部17的高度(上下方向上的长度)比保持部18的高度(上下方向上的长度)低。

如图3所示，臂驱动机构20具备第一驱动机构27和第二驱动机构28以使臂16伸缩，该第一驱动机构27使第一臂部24及第二臂部25一起转动，该第二驱动机构28使第三臂部26相对于第二臂部25转动。第一驱动机构27具备电动机30、用于将电动机30的动力减速并传递到第一臂部24的减速器31、以及用于将电动机30的动力减速并传递到第二臂部25的减速器32。第二驱动机构28具备电动机33和用于将电动机33的动力减速并传递到第三臂部26的减速器34。此外，第一驱动机构27使第一臂部24及第二臂部25转动，以使第二臂部25和第三臂部26的连接部在与左右方向平行的假想线上直线移动。

电动机30配置于臂支承部17的内部。减速器31构成连接臂支承部17和第一臂部24的关节部。减速器32构成连接第一臂部24和第二臂部25的关节部。电动机30和减速器31经由省略图示的带轮及轮带连接，电动机30和减速器32经由省略图示的带轮及轮带等相连接。电动机33配置于第二臂部25的内部。减速器34构成连接第二臂部25和第三臂部26的关节部。电动机33和减速器34经由省略图示的齿轮系连接。

手驱动机构19具备电动机35、用于将电动机35的动力减速并传递到手14的减速器36、电动机37、以及用于将电动机37的动力减速并传递到手15的减速器38。电动机35、37及减速器36、38配置于第三臂部26的内部。手14的基端侧和减速器36经由省略图示的带轮及轮带连接，手15的基端侧和减速器38经由省略图示的带轮及轮带连接。

如图6、图7所示，臂升降机构21具备将上下方向作为轴向而配置的滚珠丝杠39、使滚珠丝杠39旋转的电动机40、与滚珠丝杠39卡合的螺母部件41、向上下方向引导臂支承部17的导轨42及导向块43。该臂升降机构21配置于保持部18的内部。

滚珠丝杠39以能够旋转的方式保持于构成保持部18的一部分的框架44。在滚珠丝杠39的下端侧固定有带轮45。电动机40固定于框架44。在电动机40的输出轴上固定有带轮46。在带轮45和带轮46上架设有轮带47。导轨42固定于框架44。导轨42配置为导轨42的长边方向和上下方向一致。另外，在本实施方式中，导轨42被固定在框架44的左右两端侧的两个部位。

螺母部件41固定于固定部件48(参照图7)，该固定部件48固定于臂支承部17的前侧面。导向块43也固定于固定部件48。在固定部件48上形成有向后侧突出的突出部48a，突出部48a的后端面固定于臂支承部17的前侧面。固定部件48被构成保持部18的一部分的罩49覆盖。在罩49上形成有配置突出部48a的狭缝状的配置孔49a。

臂升降机构21使臂支承部17在图3所示的臂支承部17的下限位置和图4所示的臂支承部17的上限位置之间升降。当臂支承部17下降到下限位置时，如图3所示，保持部18的上端面处于比第一臂部24的下表面靠上侧的位置。具体而言，保持部18的上端面处于比以能够转动的方式连接到臂支承部17的上端面的第一臂部24的基端侧部分的下表面靠上侧的位置。

另外，当臂支承部17下降到下限位置时，保持部18的上端面处于比第三臂部26的下表面靠下侧的位置。在本实施方式中，当臂支承部17下降到下限位置时，保持部18的上端面处于比第二臂部25的上表面稍靠下侧的位置。即，当臂支承部17下降到下限位置时，保持部18的上端面在上下方向上处于第二臂部25的上表面和第二臂部25的下表面之间。

如图1所示，机器人13具备装载晶圆2的两个手52、53、在前端侧以能够转动的方式连接手52的臂54、在前端侧以能够转动的方式连接手53的臂55、以能够转动的方式连接臂54、55的基端侧的臂支承部56、以及将臂支承部56保持为能够升降的主体部57。在手52、53上，可装载多个晶圆2。

另外，机器人13具备使手52相对于臂54转动的手驱动机构(省略图示)、使手53相对于臂55转动的手驱动机构(省略图示)、驱动臂54的臂驱动机构(省略图示)、驱动臂55的臂驱动机构(省略图示)、使臂支承部56相对于主体部57进行转动的臂支承部驱动机构(省略图示)、以及使臂支承部56相对于主体部57进行升降的臂升降机构(省略图示)。

如上所述，机器人13配置成当从上下方向观察时，在左右方向上将升降装置12夹在其与机器人5之间。具体而言，如图1所示，机器人13配置成在左右方向上将升降装置12夹在其与设置于处理部4的一层的机器人5之间。该机器人13进行晶圆2相对于容纳部10、11的搬入及搬出。

(手的详细结构)

对装设在机器人5和机器人13上的手的详细结构进行说明。装设在机器人5和机器人13上的各手也可以均为相同的结构。下面，例示出机器人5的手14，对手的详细结构进行说明。图8是图5所示的手14的支承部14b附近的放大图，是表示支承部14b的局部截面的图。图9是图8的B－B线的剖视向视图。图10是图9的C－C线的剖视向视图。图11是沿图5的A方向观察的手的放大侧视图。本说明书中的“固定连接”是指作为固定连接对象的两个部件通过粘合、压入嵌合、螺栓紧固等而牢固地一体化的状态。

如图5所示，手14形成为从上下方向观察时以规定的轴线为对称轴的大致线对称。手14具备装载晶圆2的晶圆装载部14a和在其基端侧支承晶圆装载部14a的支承部14b。晶圆装载部14a的前端侧形成为分叉状，从上下方向观察时的晶圆装载部14a的形状为大致Y形状。晶圆装载部14a形成为平板状。

以下记载的“径向”是指晶圆2以晶圆2的表面(正面和背面)与晶圆装载部14a的上表面平行的方式装载在晶圆装载部14a的状态下的晶圆2的径向(从晶圆2的外周缘上的各点朝向中心的方向)。“径向内侧”是指晶圆2的中心侧。“径向外侧”是指晶圆2的外周缘侧。图5所示的A方向是与径向及上下方向正交的方向。

在形成为分叉状的晶圆装载部14a的前端侧的上表面固定有端面抵接部件141，该端面抵接部件141具有供晶圆2的端面(外周面)抵接的第一抵接面141b1和供晶圆2的背面抵接的第二抵接面141a1。即，在晶圆装载部14a固定有两个端面抵接部件141。在晶圆装载部14a的基端侧的上表面的两个部位固定有装载晶圆2的晶圆载置部件142。晶圆2装载于端面抵接部件141和晶圆载置部件142。在晶圆装载部14a的基端侧，在沿左右方向排列的两个晶圆载置部件142之间设置有开口143。

如图11所示，端面抵接部件141由沿上下方向观察时的形状为大致三角形状的基部141a和从基部141a的径向外侧的端部向上方向突出的突出部141b构成。基部141a以大致三角形状的一个顶部朝向晶圆2的中心的方式配置。基部141a的上表面为供晶圆2的背面抵接的第二抵接面141a1。第二抵接面141a1为从径向外侧朝向径向内侧向下倾斜的倾斜面。突出部141b的径向内侧的侧面为供晶圆2的端面抵接的第一抵接面141b1。第一抵接面141b1是从第二抵接面141a1的径向外侧的端缘向斜上方向延伸的面。第一抵接面141b1为从径向外侧朝向径向内侧以倾斜角度θ2倾斜的倾斜面。

如图8及图9所示，支承部14b具备框体14K、将一部分容纳在框体14K内的转动部144、被转动部144支承为在前后方向上移动自如的按压部145、以及将一部分容纳在框体14K中的沿前后方向延伸的柱状的轴部件146。如图9所示，在框体14K中容纳有构成第一驱动部的气缸149、与气缸149的可动部分(活塞杆)固定连接的可动部件148、内插有轴部件146的轴承147、位置检测机构153、构成第二驱动部的电动机150、与电动机150的旋转轴150a连接的带轮151、架设在带轮151和转动部144的带轮144c的轮带152。

转动部144具备固定连接部件144a、构成第一筒状部件的大致圆筒状的旋转部件144b、大致圆筒状的带轮144c、以及大致圆筒状的花键螺母144d。如图9所示，固定连接部件144a具备与前后方向及左右方向平行的平板状的上表面部144u和从上表面部144u的后端向下方向延伸的侧面部144s。在侧面部144s形成有沿前后方向贯通的贯通孔144s1。在贯通孔144s1中嵌合有旋转部件144b的前侧端部。如图8所示，固定连接部件144a与晶圆装载部14a的基端固定连接，支承晶圆装载部14a。

旋转部件144b经由轴承14A旋转自如地嵌合于开口部14Ka，该开口部14Ka形成在框体14K的前端部。在旋转部件144b的内周部嵌合有花键螺母144d的一部分，花键螺母144d内插有轴部件146。通过该嵌合，旋转部件144b的内周面和花键螺母144d的外周面固定连接。在带轮144c的内周部嵌合有花键螺母144d中的处于旋转部件144b的外部的部分。

如图10所示，轴部件146以能够在前后方向上移动的方式插通于花键螺母144d的内周部。在花键螺母144d的内周面144d1形成有沿周向以等间隔排列的三个凹部144d2(被卡合部)。轴部件146是所谓的花键轴，在其外周面146a形成有与花键螺母144d的各凹部144d2卡合的凸部146b(卡合部)。轴部件146构成为以轴中心CP1为中心旋转自如。

当图9所示的电动机150工作时，其动力被传递给带轮144c，由带轮144c、旋转部件144b、花键螺母144d及固定连接部件144a构成的转动部144一体地旋转。由于凹部144d2和凸部146b卡合，因此轴部件146通过该旋转动作而联动地旋转。即，转动部144的旋转轴(图5所示的旋转轴AL)和轴部件146的旋转轴即轴中心CP1一致。

此外，通过在花键螺母144d的内周面144d1设置凸部(被卡合部)，并在轴部件146的外周面146a设置与该凸部卡合的凹部(卡合部)，也可实现同样的动作。

如图8及图9所示，按压部145具备构成按压部件的外径沿轴向变化的圆筒状的辊145a和对辊145a的旋转轴145c进行轴支承的辊支承部件145b。辊145a的旋转轴145c沿上下方向延伸。辊支承部件145b在前端部将辊145a支承为旋转自如。辊支承部件145b的后端部被构成转动部144的固定连接部件144a支承为沿前后方向移动自如。在辊支承部件145b的后端面形成有凹部145b1。在凹部145b1的底面固定连接有轴部件146的前端部。固定连接部件144a配置于凹部145b1内。

当电动机150工作且转动部144和轴部件146以相同的旋转轴为中心一体地旋转时，被转动部144支承的晶圆装载部14a和与轴部件146固定连接的按压部145也与之连动而旋转。由此，可以使装载在晶圆装载部14a的晶圆2旋转180度或旋转90度。

如图9所示，辊145a的外周面145a1为直径从装载在晶圆装载部14a的晶圆2的背面侧朝向正面侧(从下方向朝向上方向)变大的锥面。换句话说，辊145a的外周面145a1为直径从旋转轴145c的前端侧朝向基端侧变大的锥面。这样，外周面145a1为相对于装载于晶圆装载部14a的晶圆2的端面以倾斜角度θ1倾斜的倾斜面。

如图9所示，在轴部件146的后端部固定连接有轴承147。轴承147与轴部件146的后端面固定连接。即，轴承147在前后方向上相对于轴部件146的位置是固定的，与轴部件146一体移动。可动部件148与轴承147固定连接。在可动部件148上固定连接有位置检测机构153的检测板153a和气缸149的活塞杆。

当气缸149工作时，其动力经由可动部件148传递给轴承147，轴部件146与轴承147一体地移动。由此，使固定连接在轴部件146上的按压部145沿前后方向移动，能够通过辊145a进行晶圆2的端面的按压。通过气缸149的工作，按压部145在如图5的虚线所示辊145a与晶圆2的端面接触并朝向第一抵接面141b1按压晶圆2的按压位置和如图5的实线所示辊145a退避到远离晶圆2的端面的退避位置之间直线移动。图8、9所示的位置P1表示按压部145处于按压位置时的可动部件148的位置。

位置检测机构153具备检测板153a和前后排列的两个传感器153b。传感器153b是具有以相互对置的方式配置的发光元件和受光元件的透射式光学式传感器。在检测板153a上形成有用于遮挡传感器153b的发光元件和受光元件之间的遮光部。在按压部145处于按压位置时，两个传感器153b中的前侧的传感器153b的发光元件和受光元件之间被遮光部遮挡，当按压部145处于退避位置时，两个传感器153b各自的发光元件和受光元件之间不会被遮光部遮挡。另外，在晶圆2没有装载在晶圆装载部14a的状态下，在按压部145移动到比按压位置靠前侧的位置的情况下，两个传感器153b各自的发光元件和受光元件之间被遮光部遮挡。由此，能够基于两个传感器153b的输出来检测在晶圆装载部14a是否装载有晶圆2和按压部145处于按压位置和退避位置中的哪个位置。

(制造系统的概略动作)

在制造系统1中，在机器人13的右侧配置有容纳多个晶圆2的盒(省略图示)，机器人13在该盒和容纳部10、11之间搬运晶圆2。在机器人13进行晶圆2相对于容纳部10的搬入或搬出时，容纳部10下降到下限位置。设置于处理部4的二层的机器人5在设置于处理部4的二层的处理装置3和容纳部10之间搬运晶圆2。此时，容纳部10上升到上限位置。设置于处理部4的一层的机器人5在设置于处理部4的一层的处理装置3和容纳部11之间搬运晶圆2。

(本实施方式的主要效果)

根据以上的手14，支承晶圆装载部14a的转动部144绕为了进行晶圆2的抓握动作而在前后方向上移动自如的轴部件146的轴中心CP1旋转，从而进行晶圆2的旋转动作。因此，可以简化手14的结构，能够实现手14的小型轻量化，减少手14的制造成本。

例如，在图9中，假定使手14的整体绕沿前后方向延伸的轴旋转的结构。在该结构中，也需要使框体14K旋转，框体14K的内部配管或配线的穿绕不容易。与此相对，根据手14，可以仅使转动部144、轴部件146、按压部145及晶圆装载部14a旋转而不使框体14K旋转。因此，能够简化框体14K的内部结构。

另外，即使在电动机150工作且转动部144、轴部件146、按压部145及晶圆装载部14a旋转的情况下，轴承147也容许轴部件146的旋转。因此，不会产生框体14K内的轴承147向前后方向以外的移动。即，不必使利用该轴承147驱动轴部件146的电动机150及可动部件148和检测该可动部件148的位置的位置检测机构153动作就能够实现晶圆2的旋转。因此，能够实现手14的低成本化和长寿命化。

另外，在手14中，辊145a的外周面145a1为锥面。由此，当由辊145a按压装载在晶圆装载部14a的晶圆2时，能够防止晶圆2的端面沿着辊145a的外周面145a1浮起。另外，在手14中，端面抵接部件141的第一抵接面141b1为朝向装载于晶圆装载部14a的晶圆2的径向内侧倾斜的倾斜面。由此，当由辊145a按压装载在晶圆装载部14a的晶圆2时，能够防止晶圆2的端面沿着端面抵接部件141的第一抵接面141b1浮起。由此，能够可靠地保持晶圆2并防止晶圆掉落。

特别是，即使在通过晶圆装载部14a的旋转而成为晶圆2的正面朝向铅垂方向的状态的情况下，辊145a的外周面145a1的锥形状和端面抵接部件141的第一抵接面141b1的倾斜形状也能够抑制晶圆2向掉落方向的移动。因此，能够牢固地防止晶圆2掉落。

(其他实施方式)

上述的实施方式是本发明的最佳实施方式的一例，但不限于此，在不变更本发明的主旨的范围内能够实施各种变形。

在上述的实施方式中，对于转动部144的旋转轴AL(参照图5)和装载于晶圆装载部14a的晶圆2的厚度的关系没有叙述。但是，如图12所示，优选使转动部144的旋转轴AL(其与轴部件146的轴中心CP1一致)在上下方向上的位置与装载于晶圆装载部14a的晶圆2的厚度方向(上下方向)上的中心位置CP2一致。据此，能够稳定地进行晶圆2的旋转动作。

在上述的实施方式中，容纳部11固定于柱状部件60，配置于容纳部11的上侧的容纳部10能够在处理部4的一层和二层之间升降。除此之外，例如也可以是，配置于容纳部11的上侧的容纳部10固定于柱状部件60，容纳部11能够在处理部4的一层和二层之间升降。在这种情况下，容纳部10在设置于处理部4的二层的机器人5能够相对于容纳部10进行晶圆2的搬入及搬出的位置被固定。另外，在这种情况下，机器人13配置成在左右方向上将升降装置12夹在其与设置于处理部4的二层的机器人5之间。即，在这种情况下，机器人13配置在与处理部4的二层相同的高度。此外，这时的容纳部10是第二容纳部。

在上述的实施方式中，升降装置12具备容纳部11，但升降装置12也可以不具备容纳部11。在这种情况下，升降机构61使容纳部10在设置于处理部4的二层的机器人5能够相对于容纳部10进行晶圆2的搬入及搬出的位置和设置于处理部4的一层的机器人5能够相对于容纳部10进行晶圆2的搬入及搬出的位置之间升降。在这种情况下，例如，能够将由设置于处理部4的一层的处理装置3处理后的晶圆2容纳于容纳部10并直接向处理部4的二层搬运。

在上述的实施方式中，处理部4由两层构成，但处理部4也可以由一层构成。在这种情况下，不需要升降装置12。另外，处理部4也可以由三层以上构成。例如，处理部4也可以由三层构成。在这种情况下，例如，升降装置12除了容纳部10、11之外，还具备能够在处理部4的一层和三层之间升降的容纳部，并且除了升降机构61之外，还具备使该容纳部在处理部4的一层和三层之间升降的升降机构。

另外，在处理部4由三层构成的情况下，也可以通过升降机构61使容纳部10在处理部4的一层和三层之间升降。即，也可以使容纳部10在设置于处理部4的二层的机器人5能够相对于容纳部10进行晶圆2的搬入及搬出的位置和设置于处理部4的三层的机器人5能够相对于容纳部10进行晶圆2的搬入及搬出的位置升降。此外，在处理部4由三层构成的情况下，也可以是，容纳部10被固定，容纳部11在处理部4的一层和二层之间升降，并且升降装置12具备在处理部4的二层和三层之间升降的容纳部。

在上述的实施方式中，在臂支承部17下降到下限位置时，保持部18的上端面在上下方向上处于第二臂部25的上表面和第二臂部25的下表面之间。除此之外，例如也可以是，当臂支承部17下降到下限位置时，保持部18的上端面在上下方向上位于第一臂部24的上表面和第一臂部24的基端侧部分的下表面之间。另外，在上述的实施方式中，保持部18的前侧面固定于处理部4的固定框架7，但保持部18的底面也可以固定于处理部4的各层的地板。另外，在上述的实施方式中，在第三臂部26的前端侧安装有两个手14、15，但安装到第三臂部26的前端侧的手也可以是一个。

在上述的实施方式中，在处理部4的一层和二层分别设置有六个处理装置3，但也可以在处理部4的一层和二层分别设置五个以下或七个以上的处理装置3。另外，在上述的实施方式中，在机器人5的前后两侧配置有处理装置3，但也可以仅在机器人5的前后的一侧配置处理装置3。另外，在上述的实施方式中，制造系统1是用于制造半导体的半导体制造系统，但制造系统1也可以是制造半导体以外的物体的系统。即，机器人5例如也可以搬运玻璃基板等晶圆2以外的搬运对象物。

在本说明书中至少记载了以下事项。此外，括弧内示出了在上述的实施方式中对应的构成要素等，但不限于此。

(1)

一种工业用机器人(机器人5)的手(手14)，其具备：

装载部(晶圆装载部14a)，其装载晶圆(晶圆2)；

转动部(转动部144)，其支承所述装载部且构成为绕沿第一方向(前后方向)延伸的轴旋转自如；

按压部(按压部145)，其被所述转动部支承为向所述第一方向移动自如，且能够按压装载于所述装载部的晶圆的端面；以及

轴部件(轴部件146)，其与所述按压部固定连接，且构成为沿所述第一方向移动自如，

所述轴部件能够与所述转动部的旋转连动而旋转，

所述转动部的旋转轴(旋转轴AL)和所述轴部件的轴中心(轴中心CP1)一致。

根据(1)，通过轴部件向第一方向的移动来进行按压部对晶圆的抓握动作，通过转动部的旋转来进行通过抓握动作而被抓握的状态的晶圆的旋转动作(使晶圆表面的方向旋转90度或180度的动作)。这样，转动部绕为了进行抓握动作在第一方向上移动自如的轴部件的轴中心旋转，从而进行旋转动作。因此，可简化手的结构，能够实现手的小型轻量化，减少手的制造成本。

(2)

根据(1)所述的工业用机器人的手，其中，

所述转动部包括：固定连接部件(固定连接部件144a)，其将所述按压部支承为沿所述第一方向移动自如，且与所述装载部固定连接；第一筒状部件(旋转部件144b)，其与所述固定连接部件固定连接且内插有所述轴部件；以及第二筒状部件(花键螺母144d)，其固定连接于所述第一筒状部件的内周面，且具有被卡合部(凹部144d2)，该被卡合部(凹部144d2)与设置在所述轴部件的外周面的卡合部(凸部146b)卡合。

根据(2)，不必使容纳分别驱动轴部件和转动部的驱动部的部分旋转，就可以实现被保持的晶圆的旋转动作。由于上述部分不旋转，从而能够简化驱动部所需的配管及配线的穿绕，并防止这些配管及配线的转动引起的磨损。因此，能够实现手的低成本化和长寿命化。

(3)

根据(2)所述的工业用机器人的手，其中，具备：

轴承(轴承147)，其内插有所述轴部件，且在所述第一方向上相对于所述轴部件的位置是固定的；

第一驱动部(气缸149)，其使所述轴承沿所述第一方向移动而使所述轴部件沿所述第一方向移动；以及

第二驱动部(电动机150)，其使所述第一筒状部件旋转而使所述转动部及所述轴部件连动地转动。

根据(3)，即使装载部旋转，轴承的位置也不会变化。因此，不必使第一驱动部旋转就可以实现旋转动作。另外，通过检测固定连接在轴承上的部件的位置，在设置检测按压部的移动位置的机构的情况下，不必使该机构旋转就可以实现旋转动作。因此，能够实现手的低成本化和长寿命化。

(4)

根据(3)所记载的工业用机器人的手，其中，包括：

可动部件(可动部件148)，其固定连接于所述轴承并通过所述第一驱动部沿所述第一方向移动；以及

位置检测机构(位置检测机构153)，其检测所述可动部件在所述第一方向上的位置。

根据(4)，不必使位置检测机构旋转就可以实现装载部的转动动作。因此，能够实现手的低成本化和长寿命化。

(5)

根据(4)所述的工业用机器人的手，其中，

具备将所述第一筒状部件支承为转动自如的框体(框体14K)，

在所述框体内容纳有所述第一驱动部、所述第二驱动部、所述轴承以及所述位置检测机构。

根据(5)，不必使框体旋转就可以实现被保持的晶圆的旋转动作。因此，可简化框体内的结构，能够实现手的低成本化和长寿命化。另外，由于成为与装载部相比厚度容易变大的框体不旋转的结构，因此在手的周围不需要剩余空间。其结果是，可以使工业用机器人的设计具有灵活性。

(6)

根据(1)～(5)中任一项所述的工业用机器人的手，其中，

装载在所述装载部的晶圆的厚度方向的中心位置(中心位置CP2)和所述轴部件的轴中心(轴中心CP1)一致。

根据(6)，能够稳定地实施晶圆的旋转动作。

(7)

一种工业用机器人，其具备：

(1)～(6)中任一项所述的工业用机器人的手；

臂(臂16)，其支承所述手；以及

臂支承部(臂支承部17)，其支承所述臂。

Claims (7)

1.一种工业用机器人的手，其具备：

装载部，所述装载部装载晶圆；

转动部，所述转动部支承所述装载部且构成为绕沿第一方向延伸的轴旋转自如；

按压部，所述按压部被所述转动部支承为向所述第一方向移动自如，且能够按压装载在所述装载部的晶圆的端面；以及

轴部件，所述轴部件与所述按压部固定连接，且构成为沿所述第一方向移动自如，

所述轴部件能够与所述转动部的旋转连动而旋转，

所述转动部的旋转轴和所述轴部件的轴中心一致。

2.根据权利要求1所述的工业用机器人的手，其中，

所述转动部包括：固定连接部件，所述固定连接部件将所述按压部支承为沿所述第一方向移动自如，且与所述装载部固定连接；第一筒状部件，所述第一筒状部件与所述固定连接部件固定连接，且内插有所述轴部件；以及第二筒状部件，所述第二筒状部件固定连接至所述第一筒状部件的内周面，且具有被卡合部，所述被卡合部与设置在所述轴部件的外周面的卡合部卡合。

3.根据权利要求2所述的工业用机器人的手，其中，具备：

轴承，所述轴承内插有所述轴部件，且在所述第一方向上相对于所述轴部件的位置是固定的；

第一驱动部，所述第一驱动部使所述轴承沿所述第一方向移动而使所述轴部件沿所述第一方向移动，以及

第二驱动部，所述第二驱动部使所述第一筒状部件旋转而使所述转动部及所述轴部件连动地转动。

4.根据权利要求3所述的工业用机器人的手，其中，包括：

可动部件，所述可动部件固定连接于所述轴承并通过所述第一驱动部沿所述第一方向移动；以及

位置检测机构，所述位置检测机构检测所述可动部件在所述第一方向上的位置。

5.根据权利要求4所述的工业用机器人的手，其中，

具备将所述第一筒状部件支承为转动自如的框体，

在所述框体内容纳有所述第一驱动部、所述第二驱动部、所述轴承以及所述位置检测机构。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的工业用机器人的手，其中，

装载在所述装载部的晶圆的厚度方向的中心位置和所述轴部件的轴中心一致。

7.一种工业用机器人，其具备：

权利要求1～6中任一项所述的工业用机器人的手；

臂，所述臂支承所述手；以及

臂支承部，所述臂支承部支承所述臂。