JP6374295B2 - 産業用ロボット - Google Patents

Description

本発明は、ＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）の一部を構成するとともにＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）と半導体ウエハ処理装置との間で半導体ウエハを搬送する産業用ロボットに関する。

従来、ＥＦＥＭの一部を構成するとともにＦＯＵＰと半導体ウエハ処理装置との間で半導体ウエハを搬送する産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の産業用ロボットは、半導体ウエハが搭載されるハンドと、ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備えている。アームは、本体部にその基端側が回動可能に連結される第１アーム部と、第１アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結される第２アーム部と、第２アーム部の先端側にその基端側が回動可能に連結されるとともにその先端側にハンドが回動可能に連結される第３アーム部との３個のアーム部によって構成されている。

特開２０１１−２３０２５６号公報

特許文献１に記載の産業用ロボット等が使用される半導体製造システムでは、近年、産業用ロボットの設置面積に対する産業用ロボットの動作範囲を広げたいとのニーズが高まっている。産業用ロボットの設置面積に対する産業用ロボットの動作範囲を広げるためには、図４に示すように、アーム１１６を構成する第１アーム部１１８、第２アーム部１１９および第３アーム部１２０の各アーム部の長さを長くするとともに、本体部１１７に対するアーム１１６の回動中心Ｃ１０１を、ＦＯＵＰ１０８側（あるいは半導体ウエハ処理装置１０７側）に寄せれば良い。

しかしながら、各アーム部１１８〜１２０の長さを長くするとともに回動中心Ｃ１０１をＦＯＵＰ１０８側（あるいは半導体ウエハ処理装置１０７側）に寄せると、たとえば、図４のＥ部に示すように、ハンド１１５が連結される第３アーム部１２０の先端側が、産業用ロボット１０１が収容されるＥＦＥＭの筺体１１０の壁面１１０ａと干渉して、半導体ウエハ１０２を適切に搬送できない場合が生じることが本願発明者の検討によって明らかになった。

そこで、本発明の課題は、アームを構成する各アーム部の長さを長くするとともに本体部に対するアームの回動中心をＦＯＵＰ側または半導体ウエハ処理装置側に寄せても、半導体ウエハを適切に搬送することが可能な産業用ロボットを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、ＦＯＵＰと半導体ウエハ処理装置との間で半導体ウエハを搬送するとともにＥＦＥＭの一部を構成する産業用ロボットにおいて、半導体ウエハが搭載されるハンドと、ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備え、アームは、ハンドが先端側に回動可能に連結される先端側アーム部と、先端側アーム部の基端側が先端側に回動可能に連結される第２先端側アーム部とを備え、先端側アーム部の少なくとも先端側は、上下方向から見たときに先端側アーム部の先端に向かうにしたがって幅が次第に狭くなる幅減少部となっており、先端側アーム部の先端は、上下方向から見たときの形状が略半円弧状となるように形成され、ＦＯＵＰと半導体ウエハ処理装置とは、ＥＦＥＭを挟んだ状態で上下方向に直交する第１方向で対向するように配置され、上下方向から見たときの先端側アーム部の先端の曲率半径を半径Ｒとし、上下方向から見たときの幅減少部の角度を角度θとし、産業用ロボットが収容されるＥＦＥＭの筺体の、第１方向における一方の内側面を構成するＦＯＵＰ側の平面状の壁面を第１壁面とし、ＥＦＥＭの筺体の、第１方向における他方の内側面を構成するとともに第１壁面に平行な半導体ウエハ処理装置側の平面状の壁面を第２壁面とし、上下方向から見たときの先端側アーム部に対するハンドの回動中心を第１回動中心とし、上下方向から見たときの第２先端側アーム部に対する先端側アーム部の回動中心を第２回動中心とし、上下方向から見たときの第１回動中心と第２回動中心とを結んだ線をアーム部中心線とし、上下方向から見たときのアーム部中心線の長さを長さＬとし、産業用ロボットがＦＯＵＰへ半導体ウエハを搬入し終えたときの、上下方向から見たときの第１壁面に対するアーム部中心線の角度を第１角度θ１とし、産業用ロボットが半導体ウエハ処理装置に半導体ウエハを搬入し終えたときの、上下方向から見たときの第２壁面に対するアーム部中心線の角度を第２角度θ２とし、産業用ロボットがＦＯＵＰへ半導体ウエハを搬入し終えたときの、第１方向における第２回動中心と第１壁面との距離を距離ｄ１とし、産業用ロボットが半導体ウエハ処理装置に半導体ウエハを搬入し終えたときの、第１方向における第２回動中心と第２壁面との距離を距離ｄ２とすると、Ｌ×ｓｉｎθ１＜ｄ１−Ｒ、および、Ｌ×ｓｉｎθ２＜ｄ２−Ｒ、の関係が成立するとともに、第１角度θ１が第２角度θ２よりも小さいときには、θ≦２×θ１、の関係が成立し、第２角度θ２が第１角度θ１よりも小さいときには、θ≦２×θ２、の関係が成立することを特徴とする。

本発明の産業用ロボットでは、Ｌ×ｓｉｎθ１＜ｄ１−Ｒ、および、Ｌ×ｓｉｎθ２＜ｄ２−Ｒ、の関係が成立するとともに、第１角度θ１が第２角度θ２よりも小さいときには、θ≦２×θ１、の関係が成立し、第２角度θ２が第１角度θ１よりも小さいときには、θ≦２×θ２、の関係が成立している。そのため、本発明では、アームを構成する各アーム部の長さを長くするとともに本体部に対するアームの回動中心をＦＯＵＰ側または半導体ウエハ処理装置側に寄せても、第１壁面および第２壁面と、先端側アーム部との干渉を防止することが可能になり、その結果、半導体ウエハを適切に搬送することが可能になる。

本発明において、たとえば、先端側アーム部とハンドとの連結部である第１関節部は、先端側アーム部に対するハンドの回動が可能となるようにハンドを支持する第１軸受と、先端側アーム部に対してハンドを回動させる動力を伝達するためのプーリまたは歯車とを備え、第１関節部がプーリを備える場合には、上下方向から見たときに、プーリの中心および第１軸受の中心は、第１回動中心と一致し、第１関節部が歯車を備える場合には、上下方向から見たときに、歯車の中心および第１軸受の中心は、第１回動中心と一致し、第２先端側アーム部と先端側アーム部との連結部である第２関節部は、第２先端側アーム部に対する先端側アーム部の回動が可能となるように先端側アーム部を支持する第２軸受を備え、上下方向から見たときに、第２軸受の中心は、第２回動中心と一致し、第１軸受の外径を外径Ｄ１とし、プーリの外径を外径Ｄ２とし、歯車の外径を外径Ｄ３とすると、第２軸受の外径は、外径Ｄ１、外径Ｄ２および外径Ｄ３よりも大きくなっており、第１関節部がプーリを備える場合であって外径Ｄ１が外径Ｄ２よりも大きい場合、または、第１関節部が歯車を備える場合であって外径Ｄ１が外径Ｄ３よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、角度θは、第１軸受の外周面と第２軸受の外周面とに接触する２本の共通外接線がなす角度以上となっており、第１関節部がプーリを備える場合であって外径Ｄ２が外径Ｄ１よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、角度θは、プーリの外周面と第２軸受の外周面とに接触する２本の共通外接線がなす角度以上となっており、第１関節部が歯車を備える場合であって外径Ｄ３が外径Ｄ１よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、角度θは、歯車の外周面と第２軸受の外周面とに接触する２本の共通外接線がなす角度以上となっている。

本発明において、アームは、たとえば、先端側アーム部と、第２先端側アーム部と、第２先端側アーム部の基端側が先端側に回動可能に連結される基端側アーム部との３個のアーム部によって構成されている。

以上のように、本発明の産業用ロボットでは、アームを構成する各アーム部の長さを長くするとともに本体部に対するアームの回動中心をＦＯＵＰ側または半導体ウエハ処理装置側に寄せても、半導体ウエハを適切に搬送することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットが使用される半導体製造システムの概略平面図である。 図１のＦ部の拡大図である。 本発明の他の実施の形態にかかる産業用ロボットが使用される半導体製造システムの概略平面図である。 従来技術にかかる産業用ロボットが使用される半導体製造システムの概略平面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（半導体製造システムおよび産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１が使用される半導体製造システム３の概略平面図である。図２は、図１のＦ部の拡大図である。

本形態の産業用ロボット１は、半導体ウエハ２を搬送するための水平多関節ロボットであり、半導体製造システム３に組み込まれて使用される。以下の説明では、産業用ロボット１を「ロボット１」とし、半導体ウエハ２を「ウエハ２」とする。また、以下の説明では、上下方向に直交する図１のＸ方向を「左右方向」とし、上下方向および左右方向に直交する図１のＹ方向を「前後方向」とするとともに、Ｙ１方向側を「前」側、Ｙ２方向側を「後（後ろ）」側とする。

図１に示すように、半導体製造システム３は、ＥＦＥＭ６と、ウエハ２に対して所定の処理を行う半導体ウエハ処理装置７とを備えている。ＥＦＥＭ６は、半導体ウエハ処理装置７の前側に配置されている。ロボット１は、ＥＦＥＭ６の一部を構成している。また、ＥＦＥＭ６は、ＦＯＵＰ８を開閉するロードポート（図示省略）と、ロボット１が収容される筺体１０とを備えている。筺体１０は、左右方向に細長い直方体の箱状に形成されている。筺体１０の前面側部分を構成する前壁部１０ａおよび筺体１０の後面側部分を構成する後壁部１０ｂは、前後方向に直交する平板状に形成されている。筺体１０の内部は、清浄空間となっている。

ＦＯＵＰ８は、ＳＥＭＩ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）規格に基づいて製造されており、ＦＯＵＰ８には、２５枚または１３枚のウエハ２が収容可能となっている。ＦＯＵＰ８を開閉するロードポートは、筺体１０の前側に配置されており、半導体ウエハ処理装置７とＦＯＵＰ８とは、ＥＦＥＭ６を挟んだ状態で前後方向で対向するように配置されている。本形態では、２個のロードポートが左右方向に所定の間隔をあけた状態で配置されている。ロボット１は、ＦＯＵＰ８と半導体ウエハ処理装置７との間でウエハ２を搬送する。

本形態の前後方向（Ｙ方向）は、第１方向である。また、本形態では、前壁部１０ａの後面１０ｃは、前後方向における筺体１０の一方の内側面を構成するＦＯＵＰ８側の平面状の壁面であり、第１壁面となっている。また、本形態では、後壁部１０ｂの前面１０ｄは、前後方向における筺体１０の他方の内側面を構成するとともに第１壁面である後面１０ｃに平行な半導体ウエハ処理装置７側の平面状の壁面であり、第２壁面となっている。

ロボット１は、ウエハ２が搭載されるハンド１５と、ハンド１５が先端側に回動可能に連結されるアーム１６と、アーム１６の基端側が回動可能に連結される本体部１７とを備えている。アーム１６は、その基端側が本体部１７に回動可能に連結されるアーム部１８と、アーム部１８の先端側にその基端側が回動可能に連結されるアーム部１９と、アーム部１９の先端側にその基端側が回動可能に連結されるアーム部２０との３個のアーム部１８〜２０によって構成されている。ハンド１５の基端側は、アーム部２０の先端側に回動可能に連結されている。本形態のアーム部１８は、基端側アーム部であり、アーム部１９は、第２先端側アーム部であり、アーム部２０は、先端側アーム部である。なお、アーム１６の先端側に連結されるハンド１５の数は１個であっても良いし、２個であっても良い。

ハンド１５は、上下方向から見たときの形状が略Ｙ形状となるように形成されており、二股状になっているハンド１５の先端部にウエハ２が搭載される。アーム部１８〜２０は、中空状に形成されている。また、本形態では、アーム部１８の長さと、アーム部１９の長さと、アーム部２０の長さとが等しくなっている。本体部１７とアーム部１８とアーム部１９とアーム部２０とハンド１５とは、上下方向において、下側からこの順番で配置されている。本体部１７の内部には、ハンド１５およびアーム１６を昇降させるためのアーム昇降機構（図示省略）が収容されている。上下方向から見たときに、本体部１７に対するアーム部１８の回動中心（すなわち、本体部１７に対するアーム１６の回動中心）Ｃ１は、前後方向における筺体１０の中心位置よりも前側に配置されている。

また、ロボット１は、アーム部１８およびアーム部１９を一緒に回動させてアーム部１８とアーム部１９とからなるアーム１６の一部を伸縮させるアーム部駆動機構と、アーム部２０を回動させるアーム駆動機構と、ハンド１５を回動させるハンド駆動機構とを備えている。

ハンド１５とアーム部２０との連結部である関節部２３は、アーム部２０に対するハンド１５の回動が可能となるようにハンド１５を支持する軸受２４と、アーム部２０に対してハンド１５を回動させる動力を伝達するためのプーリ２５とを備えている（図２参照）。プーリ２５は、ハンド駆動機構の一部を構成している。上下方向から見たときのアーム部２０に対するハンド１５の回動中心を回動中心Ｃ２とすると、軸受２４とプーリ２５とは、上下方向から見たときに、軸受２４の中心およびプーリ２５の中心が回動中心Ｃ２と一致するように同軸上に配置されている。本形態の関節部２３は、第１関節部であり、軸受２４は、第１軸受である。また、本形態の回動中心Ｃ２は、第１回動中心である。

アーム部１９とアーム部２０との連結部である関節部２７は、アーム部１９に対するアーム部２０の回動が可能となるようにアーム部２０を支持する軸受２８を備えている。上下方向から見たときのアーム部１９に対するアーム部２０の回動中心を回動中心Ｃ３とすると、軸受２８は、上下方向から見たときに、軸受２８の中心が回動中心Ｃ３と一致するように配置されている。軸受２８の外径は、軸受２４の外径およびプーリ２５の外径よりも大きくなっている。本形態の関節部２７は、第２関節部であり、軸受２８は、第２軸受である。また、本形態の回動中心Ｃ３は、第２回動中心である。

なお、本形態では、上下方向から見たときの回動中心Ｃ３の軌跡が左右方向に平行な直線となるように、アーム部駆動機構は、アーム部１８およびアーム部１９を一緒に回動させる。具体的には、上下方向から見たときの回動中心Ｃ３の軌跡が左右方向に平行な直線であって回動中心Ｃ１を通過する直線となるように、アーム部駆動機構は、アーム部１８およびアーム部１９を一緒に回動させる。

（先端側アーム部の構成）
アーム部２０は、上下方向から見たときにアーム部２０の先端に向かうにしたがって幅が次第に狭くなる幅減少部２０ａと、幅が一定な等幅部２０ｂとから構成されている。具体的には、上下方向から見たときの回動中心Ｃ２と回動中心Ｃ３とを結んだ線をアーム部中心線ＣＬとすると、アーム部２０は、上下方向から見たときにアーム部２０の先端に向かうにしたがってアーム部中心線ＣＬに直交する方向（すなわち、アーム部２０の基端から先端に向かう方向に直交する方向）における幅が次第に狭くなる幅減少部２０ａと、アーム部中心線ＣＬに直交する方向における幅が一定な等幅部２０ｂとから構成されている。なお、上述のように、アーム部２０は中空状に形成されており、アーム部２０の内部には、ハンド駆動機構を構成するモータ、このモータの動力をプーリ２５に伝達するためのベルト、および、このベルトの張力を調整するためのテンションプーリ等が配置されている。

幅減少部２０ａは、アーム部２０の先端側部分を構成し、等幅部２０ｂは、アーム部２０の基端側部分を構成している。アーム部２０の基端および先端は、上下方向から見たときの形状が略半円弧状となるように形成されている。また、アーム部２０は、上下方向から見たときの形状がアーム部中心線ＣＬを対称軸とする線対称な形状となるように形成されている。すなわち、図２に示すように、上下方向から見たときの幅減少部２０ａの角度（具体的には、アーム部中心線ＣＬに直交する方向における一端面２０ｃと他端面２０ｄとがなす角度）を角度θとすると、上下方向から見たときに、アーム部中心線ＣＬと一端面２０ｃとがなす角度はθ／２となっており、アーム部中心線ＣＬと他端面２０ｄとがなす角度はθ／２となっている。また、等幅部２０ｂでは、上下方向から見たときに、アーム部中心線ＣＬに直交する方向における一端面２０ｅとアーム部中心線ＣＬとのこの方向における距離と、アーム部中心線ＣＬに直交する方向における他端面２０ｆとアーム部中心線ＣＬとのこの方向における距離とが等しくなっている。

ここで、上下方向から見たときのアーム部２０の先端の曲率半径を半径Ｒとし、上下方向から見たときのアーム部中心線ＣＬの長さを長さＬとし、ロボット１がＦＯＵＰ８へウエハ２を搬入し終えたとき（図１の実線で示す状態）の、上下方向から見たときの後面１０ｃに対するアーム部中心線ＣＬの角度を第１角度θ１とし、ロボット１が半導体ウエハ処理装置７にウエハ２を搬入し終えたとき（図１の二点鎖線で示す状態）の、上下方向から見たときの前面１０ｄに対するアーム部中心線ＣＬの角度を第２角度θ２とし、ロボット１がＦＯＵＰ８へウエハ２を搬入し終えたときの、前後方向における回動中心Ｃ３と後面１０ｃとの距離を距離ｄ１とし、ロボット１が半導体ウエハ処理装置７にウエハ２を搬入し終えたときの、前後方向における回動中心Ｃ３と前面１０ｄとの距離を距離ｄ２とする。

本形態では、Ｌ×ｓｉｎθ１＜ｄ１−Ｒ、および、Ｌ×ｓｉｎθ２＜ｄ２−Ｒ、の関係が成立している。また、本形態では、第１角度θ１は、第２角度θ２よりも小さくなっており、ロボット１がＦＯＵＰ８へウエハ２を搬入し終えたときの、アーム部２０の幅減少部２０ａの一端面２０ｃ（または他端面２０ｄ）と後面１０ｃとの距離が、ロボット１が半導体ウエハ処理装置７にウエハ２を搬入し終えたときの、一端面２０ｃ（または他端面２０ｄ）と前面１０ｄとの距離よりも近くなる。しかしながら、本形態では、θ＝２×θ１、の関係が成立しており、ロボット１がＦＯＵＰ８へウエハ２を搬入し終えたときには、上下方向から見ると、一端面２０ｃ（または他端面２０ｄ）と後面１０ｃとが平行になるとともに、一端面２０ｃ（または他端面２０ｄ）と後面１０ｃとの間に隙間が形成されている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、Ｌ×ｓｉｎθ１＜ｄ１−Ｒ、および、Ｌ×ｓｉｎθ２＜ｄ２−Ｒ、の関係が成立するとともに、θ＝２×θ１となっており、ロボット１がＦＯＵＰ８へウエハ２を搬入し終えたときには、上下方向から見ると、一端面２０ｃ（または他端面２０ｄ）と後面１０ｃとが平行になるとともに、一端面２０ｃ（または他端面２０ｄ）と後面１０ｃとの間に隙間が形成されている。そのため、本形態では、アーム部１８〜２０の長さを長くするとともに回動中心Ｃ１をＦＯＵＰ８側に寄せても、筺体１０の後面１０ｃおよび前面１０ｄと、アーム部２０との干渉を防止することが可能になる。その結果、本形態では、ウエハ２を適切に搬送することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、アーム１６は、３個のアーム部１８〜２０によって構成されている。この他にもたとえば、図３に示すように、アーム１６は、ハンド１５が先端側に回動可能に連結されるアーム部２０と、アーム部２０の基端側が先端側に回動可能に連結されるアーム部１９との２個のアーム部１９、２０によって構成されても良い。この場合には、アーム部１９の基端側が本体部１７に回動可能に連結される。また、この場合には、たとえば、本体部１７に対するアーム部１９の回動中心（すなわち、本体部１７に対するアーム１６の回動中心）Ｃ１は、前後方向における筺体１０の中心位置よりも後ろ側に配置される。なお、図３では、上述した形態と同一の構成については同一の符号を付している。また、図３に示す変形例でも、アーム部１９は、第２先端側アーム部であり、アーム部２０は、先端側アーム部である。

図３に示す変形例においても、Ｌ×ｓｉｎθ１＜ｄ１−Ｒ、および、Ｌ×ｓｉｎθ２＜ｄ２−Ｒ、の関係が成立している。また、第１角度θ１は、第２角度θ２よりも小さくなるとともに、θ＝２×θ１となっている。そのため、この変形例においても上述した形態と同様の効果を得ることができる。

上述した形態では、θ＝２×θ１となっているが、θ＜２×θ１の関係が成立しても良い。この場合であっても、筺体１０の後面１０ｃおよび前面１０ｄと、アーム部２０との干渉を防止することが可能になるため、ウエハ２を適切に搬送することが可能になる。ここで、図２に示すように、軸受２４の外径を外径Ｄ１とし、プーリ２５の外径を外径Ｄ２とすると、θ＜２×θ１の関係が成立している場合であって、外径Ｄ１が外径Ｄ２よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、角度θは、軸受２４の外周面と軸受２８の外周面とに接触する２本の共通外接線ＴＬがなす角度θ３以上となっている。すなわち、この場合には、θ≧θ３の関係が成立している。また、θ＝θ３となる場合には、たとえば、アーム部２０の全体がアーム部２０の先端に向かうにしたがって幅が次第に狭くなる幅減少部となっており、アーム部２０は等幅部２０ｂを備えていない。また、θ＜２×θ１の関係が成立している場合であって、外径Ｄ２が外径Ｄ１よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、角度θは、プーリ２５の外周面と軸受２８の外周面とに接触する２本の共通外接線がなす角度以上となっている。

上述した形態では、関節部２３は、アーム部２０に対してハンド１５を回動させる動力を伝達するためのプーリ２５を備えているが、関節部２３は、プーリ２５に代えて平歯車等の歯車を備えていても良い。ここで、この歯車の外径を外径Ｄ３とすると、θ＜２×θ１の関係が成立している場合であって、外径Ｄ１が外径Ｄ３よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、角度θは角度θ３以上となっている。また、θ＜２×θ１の関係が成立している場合であって、外径Ｄ３が外径Ｄ１よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、角度θは、歯車の外周面と軸受２８の外周面とに接触する２本の共通外接線がなす角度以上となっている。なお、軸受２８の外径は、歯車の外径よりも大きくなっている。

上述した形態では、第１角度θ１は、第２角度θ２よりも小さくなっているが、筺体１０の中でのロボット１の配置、または、ロボット１の構成、あるいは、ロボット１の制御方法等によっては、第２角度θ２が第１角度θ１より小さくなる場合もある。たとえば、前後方向における筺体１０の中心位置よりも前側に回動中心Ｃ１が配置されるとともに、ロボット１が、図１に示す状態から上下方向を回動の軸方向として９０°回動させた状態で配置される場合には、第２角度θ２が第１角度θ１よりも小さくなる。この場合には、θ≦２×θ２の関係が成立している。そのため、この場合であっても、上述した形態と同様の効果を得ることができる。

上述した形態では、アーム部駆動機構が、アーム部１８およびアーム部１９を一緒に回動させている。この他にもたとえば、ロボット１は、アーム部１８を回動させる駆動機構と、アーム部１９を回動させる駆動機構とを個別に備えていても良い。

１ ロボット（産業用ロボット）
２ ウエハ（半導体ウエハ）
６ ＥＦＥＭ
７ 半導体ウエハ処理装置
８ ＦＯＵＰ
１０ 筺体
１０ｃ 後面（第１壁面）
１０ｄ 前面（第２壁面）
１５ ハンド
１６ アーム
１７ 本体部
１８ アーム部（基端側アーム部）
１９ アーム部（第２先端側アーム部）
２０ アーム部（先端側アーム部）
２０ａ 幅減少部
２３ 関節部（第１関節部）
２４ 軸受（第１軸受）
２５ プーリ
２７ 関節部（第２関節部）
２８ 軸受（第２軸受）
Ｃ２ 回動中心（第１回動中心）
Ｃ３ 回動中心（第２回動中心）
ＣＬ アーム部中心線
ＴＬ 共通外接線
Ｙ 第１方向

Claims (3)

1. ＦＯＵＰと半導体ウエハ処理装置との間で半導体ウエハを搬送するとともにＥＦＥＭの一部を構成する産業用ロボットにおいて、
   前記半導体ウエハが搭載されるハンドと、前記ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、前記アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備え、
   前記アームは、前記ハンドが先端側に回動可能に連結される先端側アーム部と、前記先端側アーム部の基端側が先端側に回動可能に連結される第２先端側アーム部とを備え、
   前記先端側アーム部の少なくとも先端側は、上下方向から見たときに前記先端側アーム部の先端に向かうにしたがって幅が次第に狭くなる幅減少部となっており、
   前記先端側アーム部の先端は、上下方向から見たときの形状が略半円弧状となるように形成され、
   前記ＦＯＵＰと前記半導体ウエハ処理装置とは、前記ＥＦＥＭを挟んだ状態で上下方向に直交する第１方向で対向するように配置され、
   上下方向から見たときの前記先端側アーム部の先端の曲率半径を半径Ｒとし、上下方向から見たときの前記幅減少部の角度を角度θとし、前記産業用ロボットが収容される前記ＥＦＥＭの筺体の、前記第１方向における一方の内側面を構成する前記ＦＯＵＰ側の平面状の壁面を第１壁面とし、前記ＥＦＥＭの前記筺体の、前記第１方向における他方の内側面を構成するとともに前記第１壁面に平行な前記半導体ウエハ処理装置側の平面状の壁面を第２壁面とし、上下方向から見たときの前記先端側アーム部に対する前記ハンドの回動中心を第１回動中心とし、上下方向から見たときの前記第２先端側アーム部に対する前記先端側アーム部の回動中心を第２回動中心とし、上下方向から見たときの前記第１回動中心と前記第２回動中心とを結んだ線をアーム部中心線とし、上下方向から見たときの前記アーム部中心線の長さを長さＬとし、前記産業用ロボットが前記ＦＯＵＰへ前記半導体ウエハを搬入し終えたときの、上下方向から見たときの前記第１壁面に対する前記アーム部中心線の角度を第１角度θ１とし、前記産業用ロボットが前記半導体ウエハ処理装置に前記半導体ウエハを搬入し終えたときの、上下方向から見たときの前記第２壁面に対する前記アーム部中心線の角度を第２角度θ２とし、前記産業用ロボットが前記ＦＯＵＰへ前記半導体ウエハを搬入し終えたときの、前記第１方向における前記第２回動中心と前記第１壁面との距離を距離ｄ１とし、前記産業用ロボットが前記半導体ウエハ処理装置に前記半導体ウエハを搬入し終えたときの、前記第１方向における前記第２回動中心と前記第２壁面との距離を距離ｄ２とすると、
   Ｌ×ｓｉｎθ１＜ｄ１−Ｒ、および、Ｌ×ｓｉｎθ２＜ｄ２−Ｒ、の関係が成立するとともに、
   前記第１角度θ１が前記第２角度θ２よりも小さいときには、θ≦２×θ１、の関係が成立し、
   前記第２角度θ２が前記第１角度θ１よりも小さいときには、θ≦２×θ２、の関係が成立することを特徴とする産業用ロボット。
2. 前記先端側アーム部と前記ハンドとの連結部である第１関節部は、前記先端側アーム部に対する前記ハンドの回動が可能となるように前記ハンドを支持する第１軸受と、前記先端側アーム部に対して前記ハンドを回動させる動力を伝達するためのプーリまたは歯車とを備え、
   前記第１関節部が前記プーリを備える場合には、上下方向から見たときに、前記プーリの中心および前記第１軸受の中心は、前記第１回動中心と一致し、
   前記第１関節部が前記歯車を備える場合には、上下方向から見たときに、前記歯車の中心および前記第１軸受の中心は、前記第１回動中心と一致し、
   前記第２先端側アーム部と前記先端側アーム部との連結部である第２関節部は、前記第２先端側アーム部に対する前記先端側アーム部の回動が可能となるように前記先端側アーム部を支持する第２軸受を備え、
   上下方向から見たときに、前記第２軸受の中心は、前記第２回動中心と一致し、
   前記第１軸受の外径を外径Ｄ１とし、前記プーリの外径を外径Ｄ２とし、前記歯車の外径を外径Ｄ３とすると、
   前記第２軸受の外径は、前記外径Ｄ１、前記外径Ｄ２および前記外径Ｄ３よりも大きくなっており、
   前記第１関節部が前記プーリを備える場合であって前記外径Ｄ１が前記外径Ｄ２よりも大きい場合、または、前記第１関節部が前記歯車を備える場合であって前記外径Ｄ１が前記外径Ｄ３よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、前記角度θは、前記第１軸受の外周面と前記第２軸受の外周面とに接触する２本の共通外接線がなす角度以上となっており、
   前記第１関節部が前記プーリを備える場合であって前記外径Ｄ２が前記外径Ｄ１よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、前記角度θは、前記プーリの外周面と前記第２軸受の外周面とに接触する２本の共通外接線がなす角度以上となっており、
   前記第１関節部が前記歯車を備える場合であって前記外径Ｄ３が前記外径Ｄ１よりも大きい場合には、上下方向から見たときに、前記角度θは、前記歯車の外周面と前記第２軸受の外周面とに接触する２本の共通外接線がなす角度以上となっていることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。
3. 前記アームは、前記先端側アーム部と、前記第２先端側アーム部と、前記第２先端側アーム部の基端側が先端側に回動可能に連結される基端側アーム部との３個のアーム部によって構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の産業用ロボット。

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