JP2022100735A - 搬送ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】各アームの外部にパーティクルが放出されるのを防止し、短時間で搬送室を真空状態から大気圧状態にすることが可能な搬送ロボットを提供する。【解決手段】搬送ロボットＢ１は、固定ベース１と、昇降ベース２と、昇降ベース２に対し軸線Ｏ１周りに回動可能に支持された中空状のアーム３と、軸部４４がアーム３に対し軸線Ｏ２周りに回動可能に支持された中空状のアーム４と、軸部５１がアーム４に対して軸線Ｏ３周りに回動可能に支持されたハンド５と、軸部４４，５１を回動させる駆動機構６と、アーム３と軸部４４との間およびアーム４と軸部５１との間に配置された防塵シール３６，４６と、アーム３，４の内部と外部とを通気可能な防塵フィルタ３１２，４１２と、アーム３，４に設けられ、内部が外部よりも低圧であり、かつ内部と外部との圧力差が所定値以上のときに開き、それ以外のときに閉じる圧力作動弁７，８と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、搬送ロボットに関し、より詳細には、半導体製造等においてウエハ等の薄板状のワークを真空環境下で搬送するための搬送ロボットに関する。

半導体製造等の分野において、ウエハ等のワークを搬送する際にワーク搬送用の搬送ロボットが用いられている。ワーク搬送装置は、たとえば、ウエハが収容されたロードポートと、プロセスチャンバとの間でワークの搬送を行うのに用いられる。

このような薄板状のワークを搬送するための搬送ロボットとしては、たとえば下記の特許文献１に開示されたものがある。この搬送ロボットは、固定ベースと、固定ベースに支持されて昇降する昇降ベースと、昇降ベースに対してそれぞれが所定の軸線周りに回動可能に支持された第１アーム、第２アームおよびハンドと、第１アーム、第２アームおよびハンドを回動駆動させる駆動機構と、を備える。搬送ロボットは、たとえばトランスファチャンバなどの搬送室に配置されており、真空環境下でワークの搬送を行う。

第１アームおよび第２アームは中空状とされており、これら第１アームや第２アームの内部には、ベルトなどを用いた駆動部が配置されている。このため、アームの内部においては、上記駆動部の摩耗により塵（パーティクル）が発生する。このアーム内部のパーティクルが外部（搬送室）に放出されるのを防ぐため、アームの回動部には、たとえば磁性流体シールなどの防塵用シールが設けられる。また、搬送室内（アームの外部）が真空状態にあるとき、アームの内部と外部との圧力差によって防塵用シールが破損しないように、たとえばアームに通気口を設けるとともに当該通気口を塞ぐ防塵フィルタが設けられる。これにより、アームの内外間を通気可能としアームの内部と外部との圧力差を無くしつつ、このアーム内部のパーティクルが外部に放出されるのを防止することができる。

上記構成の搬送ロボットが配置された搬送室を真空状態から大気圧状態に解放する際、防塵フィルタを介した通気によりアームの内部も真空状態から大気圧状態になる。その一方、防塵シールは通気量が比較的少量であるので、たとえば短時間で一気に搬送室を真空状態から大気圧状態に解放すると、アームの内部と外部との間で一時的に圧力差が増大する。そして、アームの内部と外部と圧力差が防塵用シールの耐圧性能を超えると、当該防塵シールの防塵性が損なわれるという不具合が生じ得た。

特開２００３－１８８２３１号公報

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、各アームの外部にパーティクルが放出されるのを防止し、短時間で搬送室を真空状態から大気圧状態にすることが可能な搬送ロボットを提供することを主たる課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。

本発明の第１の側面によって提供される搬送ロボットは、取り付けベースと、一端が前記取り付けベースに対して第１垂直軸線の周りに回動可能に支持された中空状の第１アームと、一端に配置された第１軸部を有し、当該第１軸部が前記第１アームの他端に対して第２垂直軸線の周りに回動可能に支持された中空状の第２アームと、第２軸部を有し、当該第２軸部が前記第２アームの他端に対して第３垂直軸線の周りに回動可能に支持されたハンドと、前記第１軸部および前記第２軸部を回動駆動させる駆動機構と、前記第１アームと前記第１軸部との間、および前記第２アームと前記第２軸部との間の各々に配置された防塵シールと、前記第１アームおよび前記第２アームの各々に設けられ、当該アームの内部空間と外部とを通気可能な防塵フィルタと、前記第１アームおよび前記第２アームに設けられ、前記内部空間が外部よりも低圧であり、かつ前記内部空間と外部との圧力差が所定値以上のときに前記内部空間と外部とが連通するように開き、それ以外のときに閉じる第１圧力作動弁および第２圧力作動弁と、を備える。

好ましい実施の形態においては、前記第１アームおよび前記第２アームには、前記第１圧力作動弁および前記第２圧力作動弁それぞれに対応する第１開口および第２開口が形成されており、前記第１圧力作動弁および前記第２圧力作動弁は、閉じた状態において前記第１開口および前記第２開口を塞ぎ、開いた状態において前記第１アームおよび前記第２アームの内側に変位する第１弁体および第２弁体を有する。

好ましい実施の形態においては、前記第１アームおよび第２アームは、それぞれ、上下方向において対向する上部壁および下部壁と、前記上部壁および下部壁の双方につながる側部壁と、を含み、前記第１開口および前記第２開口は、前記下部壁に形成されている。

好ましい実施の形態においては、前記駆動機構は、前記第１アームの内部に配置され、前記第１軸部を回動させる第１無端ベルトと、前記第２アームの内部に配置され、前記第２軸部を回動させる第２無端ベルトと、を含み、前記第１弁体および前記第２弁体は、平面視において前記第１無端ベルトおよび前記第２無端ベルトの内側に配置されている。

本発明の第２の側面によって提供されるワーク搬送システムは、本発明の第１の側面に係る搬送ロボットと、前記搬送ロボットが配置される搬送室と、当該搬送室に隣接して設けられ、ワークに所定の処理を施す処理室と、前記搬送室を大気圧状態と真空状態とに切り替える切替手段と、を備える。

本発明に係る搬送ロボットにおいて、中空状の第１アームと第１軸部との間、および中空状の第２アームと第２軸部との間には、防塵シールが配置されている。また、第１アームおよび第２アームには、当該アームの内部空間と外部とを通気可能な防塵フィルタが設けられている。第１アームおよび第２アームには、第１圧力作動弁および第２圧力作動弁が設けられている。第１圧力作動弁および第２圧力作動弁は、各アームの内部空間が外部よりも低圧であり、かつ当該内部空間と外部との圧力差が所定値以上のときに、当該アームの内部空間と外部とが連通するように開く。このような構成によれば、搬送ロボットが配置される搬送室が真空状態から大気圧状態に短時間で一気に解放しても、防塵シールの防塵性が損なわれるのを防止することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明に係る搬送ロボットを備えて構成されたワーク搬送システムの一例を示す平面図である。 図１に示す搬送ロボットの概略構造を示す縦断面図である。 図１に示す搬送ロボットの動作を説明するための平面図である。 図２の要部拡大図である。 図２の要部拡大図である。 第１圧力作動弁および第２圧力作動弁の配置を説明するための平面図である。 ワーク搬送システムの他の例を示す平面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。

図１は、本発明に係る搬送ロボットを備えて構成されたワーク搬送システムの一例を示している。本実施形態のワーク搬送システムＡ１は、搬送室９１と、処理室９２と、搬送ロボットＢ１と、を備え、たとえば半導体製造のための円形シリコンウエハを薄板状ワークＷとして搬送するように構成されたものである。

搬送室９１は、所定の内部空間を有しており、この搬送室９１に搬送ロボットＢ１が配置されている。本実施形態において、ワーク搬送システムＡ１は２つの搬送室９１を備えており、各搬送室９１に搬送ロボットＢ１が配置されている。処理室９２は、薄板状ワークＷに対して所定の処理を行うためのものであり、たとえば真空環境下で薄板状ワークＷに処理を行う真空チャンバにより構成される。処理室９２は、上記２つの搬送室９１の双方に隣接して設けられている。処理室９２と各搬送室９１との間には、開閉ドア９９が設けられている。処理室９２と搬送室９１との間にある開閉ドア９９が開かれると、処理室９２と搬送室９１とが連通し、処理室９２への搬送ロボットＢ１による薄板状ワークＷの搬出入が可能となる。また、各搬送室９１において、処理室９２とは反対側に開閉ドア９９が設けられている。

図１に示した構成において、ワーク搬送時には、たとえば図中上方の搬送室９１に配置された搬送ロボットＢ１は、図中上端の開閉ドア９９を通じて外部から処理前の薄板状ワークＷを搬入する。次いで、図中上端の開閉ドア９９を閉じ、搬送室９１内を真空状態とした上で処理室９２と搬送室９１との間の開閉ドア９９を開き、処理前の薄板状ワークＷを処理室９２へ搬送する。図中左方の搬送室９１に配置された搬送ロボットＢ１は、処理室９２から処理済の薄板状ワークＷを搬出する。次いで、処理室９２と搬送室９１との間の開閉ドア９９を閉じ、搬送室９１内を真空状態から大気圧状態に切り替えた上で図中左端の開閉ドア９９を開き、当該開閉ドア９９を通じて処理済の薄板状ワークＷを外部に搬送する。図１に示した構成において、図中上方の搬送室９１は、ロードロックチャンバとトランスファチャンバの双方の役割を有する。図中左方の搬送室９１は、アンロードロックチャンバとトランスファチャンバの双方の役割を有する。

図２に示すように、搬送室９１には、２つの配管Ｌ１，Ｌ２が接続されている。一方の配管Ｌ１には、通気バルブ９０１が設けられている。配管Ｌ１の先端は大気中に開放しており、通気バルブ９０１を開いた状態において、配管Ｌ１を介して搬送室９１内に大気を導入可能である。他方の配管Ｌ２には、真空バルブ９０２および真空ポンプ９０３が設けられている。通気バルブ９０１を閉じ、かつ真空バルブ９０２を開くと、搬送室９１内の空気が配管Ｌ２を介して排出される。これにより搬送室９１内が減圧され、搬送室９１が真空状態となる。通気バルブ９０１を開き、かつ真空バルブ９０２を閉じると、配管Ｌ１を介して搬送室９１内に大気が導入され、搬送室９１が大気圧状態となる。このように、搬送室９１は、大気圧状態と真空状態とに切り替えることができる。本実施形態において、通気バルブ９０１、真空バルブ９０２、真空ポンプ９０３は、本発明で言う切替手段を構成する。

図２に示すように、搬送ロボットＢ１は、固定ベース１、昇降ベース２、第１アーム３、第２アーム４、ハンド５、駆動機構６、第１圧力作動弁７および第２圧力作動弁８を備えている。

固定ベース１は、略円柱状の外形を有するハウジングとして構成されており、上端には径方向外方に延出する天井壁１１を有する。この天井壁１１は、搬送室９１の底壁に固定される。昇降ベース２は、固定ベース１に対して昇降可能に支持されている。詳細な図示説明は省略するが、昇降ベース２は、固定ベース１の内部には昇降ベース２を固定ベース１に対して昇降させる昇降機構およびこの昇降機構に動力を与えるための駆動源（モータ等）が配置されており、当該駆動源の駆動により昇降ベース２が昇降させられる。

第１アーム３は、長手方向が水平となる姿勢で昇降ベース２に支持されている。第１アーム３は、上下方向において対向する上部壁３１および下部壁３２と、これら上部壁３１および下部壁３２の双方につながる側部壁３３と、を含み、上部壁３１、下部壁３２、および側部壁３３で囲まれた内部空間を有する中空状とされている。詳細な図示説明は省略するが、第１アーム３の一端（図２における左端）における下部壁３２には開口が形成されており、この開口の周囲から下方に延びる延出部を有する。当該延出部は、第１垂直軸線Ｏ１の周りに回動可能である。このような構成により、第１アーム３は、固定ベース１ないし昇降ベース２に対し、第１垂直軸線Ｏ１の周りに回動可能に支持されている。詳細な図示説明は省略するが、固定ベース１の内部には、第１アーム３を回動させるための駆動源（モータ等）が配置されており、当該駆動源の駆動により第１アーム３が第１垂直軸線Ｏ１の周りに回動させられる。また、下部壁３２の上記開口には、昇降ベース２側から上方に延びる回動軸２１が挿通している。当該回動軸２１は、第１垂直軸線Ｏ１の周りに回動可能である。図２に示した例では、下部壁３２（第１アーム３）と回動軸２１との間に軸受が介装されている。なお、本実施形態では搬送ロボットＢ１が昇降機構を有する場合について説明したが、昇降機構を有さない構成としてもよい。搬送ロボットＢ１が昇降機構を有さない場合、第１アーム３は、長手方向が水平となる姿勢で固定ベース１または高さ調整を行うための図示しない台座ベースに回動可能に支持される。ここで、昇降機構を有する搬送ロボットＢ１の場合における昇降ベース２と、昇降機構を有さない搬送ロボットＢ１の場合における固定ベース１または台座ベース（図示略）と、を総称して、取り付けベースとする。

第１アーム３の他端（図２における右端）における上部壁３１には、開口が形成されている。また、第１アーム３の他端における下部壁３２には、固定軸３５が設けられており、当該固定軸３５は、第２垂直軸線Ｏ２を中心軸線とし、上部壁３１の上記開口を挿通して上方に延びている。

第２アーム４は、長手方向が水平となる姿勢で第１アーム３に支持されている。第２アーム４は、上下方向において対向する上部壁４１および下部壁４２と、これら上部壁４１および下部壁４２の双方につながる側部壁４３と、を含み、上部壁４１、下部壁４２、および側部壁４３で囲まれた内部空間を有する中空状とされている。第２アーム４の一端（図２における右端）における下部壁４２には開口が形成されており、第２アーム４は、この開口の周囲から下方に延びる円筒状の第１軸部４４を有する。当該第１軸部４４は、第１アーム３の固定軸３５に外嵌されており、固定軸３５と第１軸部４４との間には図示しない軸受が介装されている。これにより、第１軸部４４は、第２垂直軸線Ｏ２の周りに回動可能である。このような構成により、第２アーム４の一端は、第１アーム３の他端に対し、第２垂直軸線Ｏ２の周りに回動可能に支持されている。なお、第１アーム３の固定軸３５は、下部壁４２の上記開口を挿通して第２アーム４の内部まで延びている。

第２アーム４の他端（図２における左端）における上部壁４１には、開口が形成されている。また、第２アーム４の他端における下部壁４２には、固定軸４５が設けられており、当該固定軸４５は、第３垂直軸線Ｏ３を中心軸線とし、上部壁４１の上記開口を挿通して上方に延びている。

ハンド５は、図１等に示すように、先端が二股のフォーク状とされており、水平姿勢で第２アーム４に支持されている。ハンド５は、たとえば円形シリコンウエハなどの所定サイズの薄板状ワークＷを載置保持するためのものである。図２に示すように、ハンド５は、当該ハンド５の基端から下方に延びる第２軸部５１を有する。当該第２軸部５１は、第２アーム４の固定軸４５に外嵌されており、固定軸４５と第２軸部５１との間には図示しない軸受が介装されている。これにより、第２軸部５１は、第３垂直軸線Ｏ３の周りに回動可能である。このような構成により、ハンド５は、第２アーム４の他端に対し、第３垂直軸線Ｏ３の周りに回動可能に支持されている。

駆動機構６は、第２アーム４（第１軸部４４）およびハンド５（第２軸部５１）を回動駆動させるものである。図２に示すように、本実施形態において、駆動機構６は、プーリ６１、プーリ６２、第１無端ベルト６３、プーリ６４、プーリ６５および第２無端ベルト６６を含んで構成される。プーリ６１は、回動軸２１の上端に連結されており、第１垂直軸線Ｏ１を中心として回転可能である。プーリ６２は、第１軸部４４の下端に連結されるとともに固定軸３５に外嵌されており、第２垂直軸線Ｏ２を中心として回転可能である。第１無端ベルト６３は、プーリ６１およびプーリ６２に掛け回されている。第１無端ベルト６３は、第１アーム３の内部に配置されており、プーリ６２およびこれに連結された第１軸部４４を回動させる。プーリ６４は、固定軸３５の上端に連結されている。プーリ６５は、第２軸部５１の下端に連結されるとともに固定軸４５に外嵌されており、第３垂直軸線Ｏ３を中心として回転可能である。第２無端ベルト６６は、プーリ６４およびプーリ６５に掛け回されている。第２無端ベルト６６は、第２アーム４の内部に配置されており、プーリ６２およびこれに連結された第１軸部４４を回動させる。プーリ６５およびこれに連結された第２軸部５１を回動させる。

上記の駆動機構６（プーリ６１、プーリ６２、第１無端ベルト６３、プーリ６４、プーリ６５および第２無端ベルト６６）を具備する構成において、図３に示すように、第１アーム３が第１垂直軸線Ｏ１の周りに回動させられると、第２アーム４は、プーリ６１，６２の外径比に応じて第２垂直軸線Ｏ２の周りに回動する。また、第２アーム４の回動に伴い、ハンド５は、プーリ６４，６５の外径比に応じて第３垂直軸線Ｏ３の周りに回動する。本実施形態では、ハンド５は、第１アーム３および第２アーム４の回動にかかわらず常に同じ方向を向いている。これにより、ハンド５が水平方向に直線移動させられ、図１に示した処理室９２への薄板状ワークＷの搬出入を行うことが可能である。

本実施形態において、第１アーム３（下部壁３２）と回動軸２１との間、第１アーム３（上部壁３１）と第１軸部４４との間、および第２アーム４（上部壁４１）と第２軸部５１との間には、防塵シール３４，３６，４６が配置されている。第１アーム３および第２アーム４の内部において、駆動機構６等の各部の摩耗により塵（パーティクル）が発生する。防塵シール３４，３６，４６は、第１アーム３および第２アーム４の内部で発生したパーティクルが外部（搬送室９１内）に放出されるのを防ぐものである。防塵シール３４，３６，４６としては、たとえば磁性流体を備えた磁性流体シールを挙げることができるが、防塵シール３４，３６，４６の種類は特に限定されるものではない。なお、図２に示した例において、防塵シール３４については下部壁３２と回動軸２１との間に介装された軸受が近接している。この軸受によって外部へのパーティクルの放出が防止される場合、防塵シール３４は必ずしも設ける必要はない。

本実施形態において、第１アーム３の上部壁３１の適所には、通気口３１１が形成されている。また、上部壁３１には、この通気口３１１を塞ぐ防塵フィルタ３１２が設けられている。防塵フィルタ３１２は、たとえばＨＥＰＡフィルタ(High Efficiency Particulate Air Filter)やＵＬＰＡフィルタ(Ultra Low Penetration Air Filter)である。防塵フィルタ３１２は、第１アーム３の内部空間と外部とを通気可能としつつ、第１アーム３内部の塵（パーティクル）が外部（搬送室９１内）に放出されるのを防止する。防塵フィルタ３１２がＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタである場合、防塵フィルタ３１２における通気量は比較的少量である。さらに、本実施形態では、下部壁３２の適所には、第１開口３２１が形成されている。この第１開口３２１の意義については後述する。

第２アーム４の上部壁４１の適所には、通気口４１１が形成されており、この通気口４１１を塞ぐ防塵フィルタ４１２が設けられている。防塵フィルタ３１２は、たとえばＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタであり、第２アーム４の内部空間と外部とを通気可能としつつ、第２アーム４内部のパーティクルが外部（搬送室９１内）に放出されるのを防止する。防塵フィルタ４１２がＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタである場合、防塵フィルタ４１２における通気量は比較的少量である。さらに、本実施形態では、下部壁４２の適所には、第２開口４２１が形成されている。この第２開口４２１の意義については後述する。

第１圧力作動弁７は、第１アーム３に設けられており、第１アーム３の内部空間と外部との圧力条件が所定のときに開き動作を行う。図４に示すように、本実施形態において、第１圧力作動弁７は、第１弁体７１、シール部材７２、回動軸７３および付勢部材７４を有する。

第１弁体７１は、回動軸７３周りに回動自在なスイング弁である。図４において、第１弁体７１が開いた状態を実線で表し、第１弁体７１が閉じた状態を仮想線で表す。第１弁体７１は、下部壁３２に形成された第１開口３２１に対応する位置に配置されており、開いた状態において第１アーム３の内側に変位する。第１弁体７１が開いた状態において、第１アーム３の内部空間と外部（搬送室９１内）とが第１開口３２１を介して連通する。シール部材７２は、第１弁体７１の下面外周部付近に配置されている。付勢部材７４は、第１弁体７１が閉じる方向に付勢力を与えるものであり、たとえば上部壁３１と第１弁体７１との間に介在する圧縮バネにより構成される。第１弁体７１が閉じた状態において、シール部材７２は下部壁３２における第１開口３２１の外周部に密着しており、第１開口３２１が塞がれる。

上記構成の第１圧力作動弁７は、第１アーム３の内部空間の圧力が外部の圧力よりも低圧であり、かつ第１アーム３の内部空間と外部との圧力差が所定値以上のときに開く。ここで、第１アーム３には、当該第１アーム３の外側から内側に向けて押圧力が作用し、第１弁体７１の自重および付勢部材７４の付勢力に抗して第１弁体７１が第１アーム３の内側へ移動する。そして、図４において破線の矢印で示すように、第１アーム３の外部（搬送室９１内）の気体が第１開口３２１を通じて第１アーム３の内部に流入する。上記所定値（第１弁体７１が開くときの第１アーム３の内部空間と外部との圧力差）は、防塵シール３４，３６の耐圧性能よりも少し低い値に設定される。

第２圧力作動弁８は、第２アーム４に設けられており、第２アーム４の内部空間と外部との圧力条件が所定のときに開き動作を行う。図５に示すように、本実施形態において、第２圧力作動弁８は、第２弁体８１、シール部材８２、円筒部８３および付勢部材８４を有する。

円筒部８３は上下方向を軸線として延びており、第２弁体８１は、円筒部８３の内部で上下動可能な可動弁である。円筒部８３の上下方向における中間には、複数の貫通孔８３１が形成されている。図５において、第２弁体８１が開いた状態を実線で表し、第２弁体８１が閉じた状態を仮想線で表す。第２弁体８１は、下部壁４２に形成された第２開口４２１に対応する位置に配置されており、開いた状態において第２アーム４の内側に変位する。第２弁体８１が開いた状態において、第２アーム４の内部空間と外部（搬送室９１内）とは、第１開口３２１、複数の貫通孔８３１を介して連通する。シール部材８２は、第２弁体８１の下面外周部付近に配置されている。付勢部材８４は、第２弁体８１が閉じる方向に付勢力を与えるものであり、たとえば上部壁４１と第２弁体８１との間に介在する圧縮バネにより構成される。第２弁体８１が閉じた状態において、シール部材８２は下部壁４２における第２開口４２１の外周部に密着しており、第２開口４２１が塞がれる。

上記構成の第２圧力作動弁８は、第２アーム４の内部空間の圧力が外部の圧力よりも低圧であり、かつ第２アーム４の内部空間と外部との圧力差が所定値以上のときに開く。ここで、第２アーム４には、当該第２アーム４の外側から内側に向けて押圧力が作用し、第２弁体８１の自重および付勢部材８４の付勢力に抗して第２弁体８１が第２アーム４の内側へ移動する。そして、図５において破線の矢印で示すように、第２アーム４の外部（搬送室９１内）の気体が第２開口４２１ないし複数の貫通孔８３１を通じて第２アーム４の内部に流入する。上記所定値（第２弁体８１が開くときの第２アーム４の内部空間と外部との圧力差）は、防塵シール４６の耐圧性能よりも少し低い値に設定される。

図６に示すように、第１弁体７１（第１圧力作動弁７）は、平面視において第１無端ベルト６３の内側に配置されている。また、第２弁体８１（第２圧力作動弁８）は、平面視において第２無端ベルト６６の内側に配置されている。

次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態のワーク搬送システムＡ１では、処理室９２に薄板状ワークＷを搬入する搬送室９１（図１における上方の搬送室９１）においては、搬送室９１内を大気圧状態とし、当該搬送室９１に配置された搬送ロボットＢ１により外部から処理前の薄板状ワークＷが搬入される。その後、搬送室９１内を減圧して真空状態とし、搬送ロボットＢ１により薄板状ワークＷが処理室９２に搬送される。次の薄板状ワークＷの搬入時には、搬送室９１内が真空状態から大気圧状態に切り替えられ、搬送ロボットＢ１により外部から処理前の薄板状ワークＷが搬入される。また、処理室９２から薄板状ワークＷを搬出する搬送室９１（図１における左方の搬送室９１）においては、搬送室９１内を真空状態とし、当該搬送室９１に配置された搬送ロボットＢ１により処理室９２から処理済の薄板状ワークＷが搬出される。その後、搬送室９１内が真空状態から大気圧状態に切り替えられ、搬送ロボットＢ１により薄板状ワークＷが外部に搬送される。次の薄板状ワークＷの搬出時には、搬送室９１内を減圧して真空状態とし、搬送ロボットＢ１により処理室９２から処理済の薄板状ワークＷが搬出される。

このように、各搬送室９１において、薄板状ワークＷを処理する度に搬送室９１内が大気圧状態と真空状態とに切り替えられ、搬送室９１内に配置された搬送ロボットＢ１については、大気圧環境と真空環境とが頻繁に繰り返されることになる。ここで、薄板状ワークＷの処理時間（サイクルタイム）を短縮するために、たとえば短時間で一気に搬送室９１を真空状態から大気圧状態に解放する運用が求められる。

本実施形態の搬送ロボットＢ１において、中空状の第１アーム３と第１軸部４４との間、および中空状の第２アーム４と第２軸部５１との間には、防塵シール３６，４６が配置されている。また、第１アーム３および第２アーム４には、当該アームの内部空間と外部とを通気可能な防塵フィルタ３１２，４１２が設けられている。搬送室９１を真空状態から大気圧状態に短時間で一気に解放すると、防塵フィルタ３１２，４１２の通気量が少量である場合、第１アーム３および第２アーム４それぞれの内部空間が大気圧未満であるのに対し、各アーム３，４の外部（搬送室９１内）がほぼ大気圧に近い状態になり、各アーム３，４の内部空間が相対的に低圧となることがある。

本実施形態では、第１アーム３および第２アーム４には、第１圧力作動弁７および第２圧力作動弁８が設けられている。第１圧力作動弁７および第２圧力作動弁８は、各アーム３，４の内部空間が外部よりも低圧であり、かつ当該内部空間と外部との圧力差が所定値以上のときに、当該アーム３，４の内部空間と外部とが連通するように開く。ここで、上記所定値（第１圧力作動弁７および第２圧力作動弁８が開くときの各アーム３，４の内部空間と外部との圧力差）を防塵シール３６，４６の耐圧性能よりも少し低い値に設定すると、アーム３，４の内部空間と外部との圧力差が設定した所定値に達した時点で第１圧力作動弁７および第２圧力作動弁８が開き、外部の空気がアーム３，４の内部に流入する。これにより、アーム３，４の内部空間と外部との圧力差が上記所定値を超えて増大することが防止され、アーム３，４の内部空間と外部との圧力差が防塵シール３６，４６の耐圧性能を超えることはない。したがって、本実施形態では、短時間で一気に搬送室９１を真空状態から大気圧状態に解放しても、防塵シール３６，４６の防塵性が損なわれることなく、薄板状ワークＷの処理時間を短縮することが可能である。なお、第１圧力作動弁７および第２圧力作動弁８が開くときの各アーム３，４の内部空間と外部との圧力差は、防塵シール３６，４６の耐圧性能に応じて適宜設定することができる。

第１アーム３および第２アーム４には、第１開口３２１および第２開口４２１が形成されている。第１開口３２１および第２開口４２１は、第１圧力作動弁７および第２圧力作動弁８に対応する位置に形成される。第１圧力作動弁７および第２圧力作動弁８は、第１弁体７１および第２弁体８１を有する。第１弁体７１および第２弁体８１は、閉じた状態において第１開口３２１および第２開口４２１を塞ぎ、開いた状態において第１アーム３および第２アーム４の内側に変位する。このような構成によれば、第１圧力作動弁７および第２圧力作動弁８を比較的簡単な構造とすることができる。また、第１弁体７１および第２弁体８１が開いたときに第１アーム３および第２アーム４の内側に変位し、第１アーム３および第２アーム４の外部（搬送室９１内）の気体が第１開口３２１および第２開口４２１を通じて第１アーム３および第２アーム４の内部に流入する。これにより、第１アーム３および第２アーム４の内部のパーティクルが外部に漏洩するのを防止することができる。

第１アーム３および第２アーム４は、上下方向において対向する上部壁３１，４１および下部壁３２，４２と、上部壁３１，４１および下部壁３２，４２の双方につながる側部壁３３，３４と、を含む。第１開口３２１および第２開口４２１は、下部壁３２，４２に形成されている。このような構成によれば、第１開口３２１および第２開口４２１をハンド５に支持される薄板状ワークＷから遠ざけることができる。したがって、第１アーム３および第２アーム４の内部のパーティクルが外部に僅かに漏洩した場合であっても、薄板状ワークＷへのパーティクルの付着が防止される。

駆動機構６は、第１アーム３の内部に配置され、第１軸部４４を回動させる第１無端ベルト６３と、第２アーム４の内部に配置され、第２軸部５１を回動させる第２無端ベルト６６と、を含む。第１弁体７１および第２弁体８１は、平面視において第１無端ベルト６３および第２無端ベルト６６の内側に配置されている。このような構成によれば、第１弁体７１および第２弁体８１が開くときに第１アーム３および第２アーム４の内側に変位しても、第１弁体７１および第２弁体８１の第１無端ベルト６３および第２無端ベルト６６への接触は回避される。したがって、第１圧力作動弁（第１弁体７１）７および第２圧力作動弁８（第２弁体８１）を第１アーム３および第２アーム４に効率よく配置することができる。

第１圧力作動弁７および第２圧力作動弁８は、第１弁体７１および第２弁体８１が閉じる方向に付勢力を与える付勢部材７４，８４を有する。このような構成によれば、第１弁体７１および第２弁体８１が開くときの各アーム３，４の内部空間と外部との圧力差（即ち、第１弁体７１および第２弁体８１が開くときに外部から第１弁体７１および第２弁体８１に作用する押圧力）について、付勢部材７４，８４の付勢力を選択することによって容易に調整することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲は上記した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本発明の範囲に包摂される。

上記実施形態において、第１圧力作動弁７の第１弁体７１がスイング弁であり、第２圧力作動弁８の第２弁体８１が上下動可能な可動弁である場合を例に説明したが、これに代えて、第１弁体７１および第２弁体８１の双方がスイング弁であってもよい。また、第１弁体７１および第２弁体８１の双方が上下動可能な可動弁であってもよい。さらに、第１圧力作動弁７および第２圧力作動弁８について、上記したスイング弁や可動弁とは異なる弁構造を採用してもよい。

上記実施形態において、図１に示したワーク搬送システムＡ１では、搬送室９１がロードロックチャンバ（あるいはアンロードロックチャンバ）とトランスファチャンバの双方の機能を有する構成としたが、これとは異なる構成を採用してもよい。図７は、本発明に係る搬送ロボットを備えて構成されたワーク搬送システムの他の例を示している。図７に示したワーク搬送システムＡ２は、搬送室９１と、２つの処理室９２と、２つの予備室９３，９４とを備える。搬送室９１はトランスファチャンバであり、この搬送室９１に搬送ロボットＢ１が配置されている。予備室９３はロードロックチャンバであり、この予備室９３を介して処理前の薄板状ワークＷが外部から搬入される。予備室９４はアンロードロックチャンバであり、この予備室９４を介して処理済の薄板状ワークＷが外部に搬送される。予備室９３，９４は、薄板状ワークＷを処理する度に大気圧状態と真空状態とに切り替えられる。搬送室９１は、薄板状ワークＷの搬送時には真空状態が維持されており、たとえばメンテナンス時に真空状態から大気圧状態に切り替えられる。ワーク搬送システムＡ２の搬送室９１に配置される搬送ロボットＢ１についても、第１アーム３および第２アーム４に上記した第１圧力作動弁７および第２圧力作動弁８を設けることで、短時間で一気に搬送室９１を真空状態から大気圧状態に解放することができる。したがって、メンテナンス等の時間短縮に寄与する。

Ａ１，Ａ２：ワーク搬送システム、Ｂ１：搬送ロボット、１：固定ベース、２：昇降ベース（取り付けベース）、３：第１アーム、３１：上部壁、３１２：防塵フィルタ、３２：下部壁、３２１：第１開口、３３：側部壁、３６：防塵シール、４：第２アーム、４１：上部壁、４１２：防塵フィルタ、４２：下部壁、４２１：第２開口、４３：側部壁、４４：第１軸部、４６：防塵シール、５：ハンド、５１：第２軸部、６：駆動機構６、６３：第１無端ベルト、６６：第２無端ベルト、７：第１圧力作動弁、７１：第１弁体、８：第２圧力作動弁、８１：第２弁体、９１：搬送室、９２：処理室、９０１：通気バルブ（切替手段）、９０２：真空バルブ（切替手段）、９０３：真空ポンプ（切替手段）Ｏ１：第１垂直軸線、Ｏ２：第２垂直軸線、Ｏ３：第３垂直軸線、Ｗ：薄板状ワーク

Claims (5)

1. 取り付けベースと、
   一端が前記取り付けベースに対して第１垂直軸線の周りに回動可能に支持された中空状の第１アームと、
   一端に配置された第１軸部を有し、当該第１軸部が前記第１アームの他端に対して第２垂直軸線の周りに回動可能に支持された中空状の第２アームと、
   第２軸部を有し、当該第２軸部が前記第２アームの他端に対して第３垂直軸線の周りに回動可能に支持されたハンドと、
   前記第１軸部および前記第２軸部を回動駆動させる駆動機構と、
   前記第１アームと前記第１軸部との間、および前記第２アームと前記第２軸部との間の各々に配置された防塵シールと、
   前記第１アームおよび前記第２アームの各々に設けられ、当該アームの内部空間と外部とを通気可能な防塵フィルタと、
   前記第１アームおよび前記第２アームに設けられ、前記内部空間が外部よりも低圧であり、かつ前記内部空間と外部との圧力差が所定値以上のときに前記内部空間と外部とが連通するように開き、それ以外のときに閉じる第１圧力作動弁および第２圧力作動弁と、を備える、搬送ロボット。
2. 前記第１アームおよび前記第２アームには、前記第１圧力作動弁および前記第２圧力作動弁それぞれに対応する第１開口および第２開口が形成されており、
   前記第１圧力作動弁および前記第２圧力作動弁は、閉じた状態において前記第１開口および前記第２開口を塞ぎ、開いた状態において前記第１アームおよび前記第２アームの内側に変位する第１弁体および第２弁体を有する、請求項１に記載の搬送ロボット。
3. 前記第１アームおよび第２アームは、それぞれ、上下方向において対向する上部壁および下部壁と、前記上部壁および下部壁の双方につながる側部壁と、を含み、
   前記第１開口および前記第２開口は、前記下部壁に形成されている、請求項２に記載の搬送ロボット。
4. 前記駆動機構は、前記第１アームの内部に配置され、前記第１軸部を回動させる第１無端ベルトと、前記第２アームの内部に配置され、前記第２軸部を回動させる第２無端ベルトと、を含み、
   前記第１弁体および前記第２弁体は、平面視において前記第１無端ベルトおよび前記第２無端ベルトの内側に配置されている、請求項２または３に記載の搬送ロボット。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の搬送ロボットと、前記搬送ロボットが配置される搬送室と、当該搬送室に隣接して設けられ、ワークに所定の処理を施す処理室と、前記搬送室を大気圧状態と真空状態とに切り替える切替手段と、を備える、ワーク搬送システム。

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