JPWO2009066573A1 - Conveying robot, locally cleaned housing including the same, and semiconductor manufacturing apparatus including the same - Google Patents

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Abstract

局所クリーンの筐体に設置するのに最適な搬送ロボットを構成すること。胴体（１４）が、上端が第１アーム（１２）の最下部より下方となるよう位置するとともに、搬送ロボット（８）が垂直になるよう固定させる固定部（４９）が設けられた垂直面を有する薄板状のプレート（２８）と、垂直面に設けられた昇降機構（２０）と、第１アーム（１２）を回転自在に支持し、昇降機構（２０）によって垂直面を昇降可能な移動ユニット（４８）と、から構成された搬送ロボットとした。Configure a transfer robot that is optimal for installation in a locally clean enclosure. The body (14) is positioned so that the upper end is below the lowermost part of the first arm (12), and a vertical surface provided with a fixing portion (49) for fixing the transfer robot (8) to be vertical is provided. The thin plate-like plate (28), the elevating mechanism (20) provided on the vertical surface, and the first arm (12) are rotatably supported, and the moving unit can be moved up and down by the elevating mechanism (20). (48).

Description

本発明は半導体製造装置及び基板検査装置に使用され、該装置において半導体、液晶、及びレチクルといった基板を目的の位置へと搬送する搬送ロボットに関し、特に、局所クリーン化された筐体内へ設置するのに最適な搬送ロボットの構成に関するものである。   The present invention relates to a transfer robot that is used in a semiconductor manufacturing apparatus and a substrate inspection apparatus, and transfers a substrate such as a semiconductor, a liquid crystal, and a reticle to a target position in the apparatus, and in particular, is installed in a locally cleaned housing. It is related with the structure of the optimal transfer robot.

半導体や液晶の製造装置、露光装置、及び基板検査装置において（以下、まとめて半導体製造装置と記載する）、特に半導体ウェハ、液晶といった基板を搬送する際、一般的に水平多関節型の搬送ロボットが使用されている。この搬送ロボットは、昨今の半導体製造装置において、上部に設置したフィルタを通過した清浄なダウンフローの気流を筐体によって外部と隔離した、いわゆる局所クリーン化された筐体内に設置される。この筐体を有する半導体製造装置の一例を示す上面図が図１（ａ）である。
図１（ａ）において、搬送ロボット８は筐体１内のほぼ中央に配置される。搬送ロボット８は、図示しない昇降機構を収容して上下方向に昇降可能な胴体１４と、胴体１４上に設けられて水平方向に回転自在に連結された第１アーム１２と、第１アーム１２の先端に設けられて水平方向に回転自在に連結された第２アーム１３と、第２アーム１３の先端に回転自在に連結されて基板３を載置するハンド１０と、から概ね構成されている。搬送ロボット８は、昇降機構によって胴体１４及び第１アーム１２から上部のアーム１１を昇降させたり、各アームを回転させたりしながら、ハンド１０に搭載した基板３を目的の位置へと搬送する。筐体１の外部側面には基板３を収納したカセット５を搭載し、その蓋を開閉するなどして、筐体１内へ基板３を取り出せるようにするカセットオープナ４（ＰＯＤオープナやＦＯＵＰオープナという）が複数台設けられている。このカセットオープナ４によれば、筐体１外の比較的清浄でない雰囲気を筐体１内に侵入させることなく、筐体１内へ基板３を取り出せるようにできる。また、筐体１内の一部には、アライナ装置７と呼ばれ、基板３の方向性を検知し整える（アライメントする）装置も設置される。或いは、基板３を一時的に載置しておくバッファ４６なども設置される。また、筐体１の外部側面には、基板３を処理する処理装置６が接続される。処理装置６では、例えばＣＶＤ、エッチング、露光などといった所定の処理が基板３に対して行われる。このように、局所クリーン化された筐体内に設置される搬送ロボット８は、カセットオープナ４によって取り出し可能になったカセット５内の基板３を取り出し、アライナ装置７へと搬送してアライメントをさせ、アライメントが終了した基板３を処理装置６へと搬送する。そして、処理装置６で処理が終わった基板３を再びカセット５に収納する。In a semiconductor or liquid crystal manufacturing apparatus, exposure apparatus, and substrate inspection apparatus (hereinafter collectively referred to as a semiconductor manufacturing apparatus), a horizontal articulated transfer robot is generally used to transfer a substrate such as a semiconductor wafer or a liquid crystal. Is used. In a recent semiconductor manufacturing apparatus, this transfer robot is installed in a so-called locally cleaned housing in which a clean downflow airflow that has passed through a filter installed at the top is isolated from the outside by the housing. FIG. 1A is a top view showing an example of a semiconductor manufacturing apparatus having this casing.
In FIG. 1A, the transfer robot 8 is disposed almost at the center in the housing 1. The transfer robot 8 accommodates a lifting mechanism (not shown) and can be moved up and down, a first arm 12 provided on the body 14 and connected to be horizontally rotatable, and a first arm 12. The second arm 13 is provided at the tip and is rotatably connected in the horizontal direction, and the hand 10 is rotatably connected to the tip of the second arm 13 and places the substrate 3 thereon. The transport robot 8 transports the substrate 3 mounted on the hand 10 to a target position while moving the upper arm 11 up and down from the body 14 and the first arm 12 and rotating each arm by the lifting mechanism. A cassette opener 4 (referred to as a POD opener or a FOUP opener) is mounted on the outer side surface of the housing 1 so that the substrate 3 can be taken into the housing 1 by opening and closing its lid. ) Are provided. According to the cassette opener 4, the substrate 3 can be taken out into the housing 1 without causing a relatively unclean atmosphere outside the housing 1 to enter the housing 1. In addition, an apparatus called an aligner device 7 that detects and arranges (aligns) the directionality of the substrate 3 is also installed in a part of the housing 1. Alternatively, a buffer 46 or the like on which the substrate 3 is temporarily placed is also installed. A processing device 6 for processing the substrate 3 is connected to the outer side surface of the housing 1. In the processing apparatus 6, predetermined processing such as CVD, etching, and exposure is performed on the substrate 3. In this way, the transfer robot 8 installed in the locally cleaned housing takes out the substrate 3 in the cassette 5 that can be taken out by the cassette opener 4 and transfers it to the aligner device 7 for alignment. The substrate 3 that has been aligned is transferred to the processing apparatus 6. Then, the substrate 3 processed by the processing apparatus 6 is stored in the cassette 5 again.

以上のような筐体はミニエンバイロメント、またはＥＦＥＭなどと呼ばれているが、処理装置６には接続されず、筐体１の外部側面に上記カセットオープナ４のみが複数設けられ、これら複数のカセットオープナ４に搭載された複数のカセット５間において、搬送ロボット８がアライナ装置７にアライメントを行わせながら、基板をカセット５間で移し変える筐体も開発されている。この筐体はソータなどと呼ばれている。いずれにしろ、搬送ロボット８は局所クリーン化された筐体１内の限られたスペース内でこれらカセットオープナ４やアライナ装置７など多数の箇所にアクセスしなくてはならない。一方、半導体製造装置の省フットプリント化を目的として、筐体１を小型化する要求があるため、この筐体１に設置される搬送ロボット８には、小型でクリーンであるとともに、必要かつ十分な動作範囲を備えることが求められている。
筐体内における搬送ロボット８に必要な動作範囲については、平面動作範囲と上下動作範囲、の２つを満たすことが求められる。平面動作範囲は、図１（ａ）のように上から見たときのアーム動作によるハンド１０のアクセス可能範囲である。また、上下動作範囲は、昇降機構により上下したときのハンド１０のアクセス可能範囲である。The casing as described above is called a mini-environment or EFEM. However, the casing is not connected to the processing apparatus 6, and only a plurality of the cassette openers 4 are provided on the outer side surface of the casing 1. A case has also been developed in which the transfer robot 8 moves the substrate between the cassettes 5 while the aligner device 7 performs alignment between the plurality of cassettes 5 mounted on the cassette opener 4. This case is called a sorter. In any case, the transfer robot 8 has to access a large number of locations such as the cassette opener 4 and the aligner device 7 in a limited space in the locally cleaned housing 1. On the other hand, since there is a demand for downsizing the housing 1 for the purpose of reducing the footprint of the semiconductor manufacturing apparatus, the transfer robot 8 installed in the housing 1 is small and clean and necessary and sufficient. It is required to have a proper operating range.
The operation range required for the transfer robot 8 in the housing is required to satisfy two of the plane operation range and the vertical operation range. The plane operation range is an accessible range of the hand 10 by the arm operation when viewed from above as shown in FIG. The up / down motion range is an accessible range of the hand 10 when it is moved up and down by the lifting mechanism.

上下動作範囲については、これを必要かつ十分に確保する場合、図１（ｂ）のように、胴体１４内に収容されている図示しない昇降機構によってアーム１１を昇降させて上下動作範囲を確保している。図１（ｂ）は図１（ａ）の側面からの断面図である。昇降機構には、ボールネジが使用されており、これをモータで回転させることによってアーム１１を上下させてハンド１０の上下動作範囲を確保している。
一方、上記のように搬送ロボット８は、カセットオープナに搭載されたカセット５内に高さ方向に多段に収納されている基板のすべてにアクセスできる必要がある。また、処理装置６側への接続部を介して処理装置６側へもアクセスできる必要がある。しかし、半導体製造装置においてはＳＥＭＩ規格により、装置の各寸法が制限されていて、これによりフロアからカセット５内の最下段の基板３の高さＬ３が実質的に定まっている。また、カセット５はＦＯＵＰと呼ばれる多段に基板３を収容するカセットが多用されていて、これによりカセット５内の最上段の基板３の高さＬ４が実質的に決定される。よって、搬送ロボット８は少なくともＬ３〜Ｌ４の高さに対してハンド１０の上下動作範囲が確保される必要があり、このため搬送ロボット８の昇降機構は、通常、Ｌ３〜Ｌ４までの高さにハンド１０が到達できるようにボールネジの可動長さが確保されている。ここで、処理装置６側へのアクセス位置のフロアからの高さＬ５は、Ｌ３〜Ｌ４までの範囲内にくるように設計すれば搬送ロボット８の上下動作範囲にとって問題ないが、アライナ装置７のフロアからの高さＬ６を、筐体１内のＬ３〜Ｌ４内に配置しようとすると、基板３及び搬送ロボット８の平面動作範囲との干渉が発生するため、図１（ａ）のようにアライナ装置７については、筐体１からアライナ装置７のみを突出させるように配置しなくてはならない、或いは、搬送ロボット８がカセットオープナ４にアクセスする際の平面動作範囲外に配置しなくてはならなくなるから、筐体１の横幅Ｌ２（図１（ａ）参照）が実質的に大きくなってしまう。
そこで、アライナ装置７を、筐体１内であってＬ３〜Ｌ４以外の高さに配置し、これに伴って搬送ロボット８の上下動作範囲を拡大させることが考えられる。この場合、まず、Ｌ３よりも下方の位置にアライナ装置７を配置することを考えると、上記昇降機構のボールネジ２２の可動範囲を下方に延ばす必要があるため、これに伴いボールネジの長さを下方に延長する必要がある。しかしこの構成は、ＳＥＭＩ規格によって実質的に固定されているＬ３よりもさらに下方にハンド１０を下げることになるため、昇降機構の最下部がフロアに近づきすぎる、または接触することになり、実設計上、実現性が低い。そこで、Ｌ４よりも上方の位置にアライナ装置７を配置すれば筐体１の横幅Ｌ２が削減されるが、搬送ロボット８にとっては昇降機構の可動範囲を上方に延長してハンド１０が到達できる高さを高くする必要がある。
この昇降機構をより詳しく説明する図が図３である。図３は一般的な基板搬送ロボット８の昇降機構２０を示す側断面図である。図３のように、胴体１４内の昇降機構２０は主にボールネジ２２とその駆動源である昇降モータ３０とリニアガイド２５とで構成されている。ボールネジ２２のボールネジシャフト２３は、下端が底板１６に対して回転可能に支持されている。ボールネジシャフト２３の上端は胴体１４の天板１５に回転可能に支持されている。底板１６に固定されている昇降モータ３０によって、ボールネジシャフト２３が回転する。ボールネジシャフト２３に係合するボールネジナット２４は、連結部材２１によって保持されている。連結部材２１は、アーム１１の一部に連結されている。一方、連結部材２１は底板１６から天板１５にかけて立設する支柱１７に沿って固定されているリニアガイド２５によって上下に案内される。リニアガイド２５は連結部材２１を安定して案内するため、平面視したときに対向する２本の支柱１７に這うように通常２本配置されている。これらの構成により、昇降モータ３０でボールネジナット２４が昇降し、これに伴って連結部材２１が昇降し、アーム１１（第１アーム１２より上の部分）が昇降する。
ここで昇降機構２０の可動範囲を上方に延ばすため、単にボールネジシャフト２３を上方に延長すると、第１アーム１２の最下部が天板１５に接触するため、上記Ｌ３の高さまでハンド１０が下降できなくなる。
つまり昨今の搬送ロボット８はＬ３の高さにアクセス可能な状態を保ちつつ、Ｌ４よりも高い位置にアクセス可能であれば、筐体のレイアウトを自由にできるため、昇降機構２０の上昇ストロークができる限り大きく、かつＬ３高さにハンド１０が到達できるような上下動作範囲を有することが求められている。As for the vertical movement range, when it is necessary and sufficient, as shown in FIG. 1B, the vertical movement range is secured by raising and lowering the arm 11 by a lifting mechanism (not shown) housed in the body 14. ing. FIG.1 (b) is sectional drawing from the side surface of Fig.1 (a). A ball screw is used for the elevating mechanism, and the arm 11 is moved up and down by rotating it with a motor to ensure the vertical movement range of the hand 10.
On the other hand, as described above, the transport robot 8 needs to be able to access all the substrates stored in multiple stages in the height direction in the cassette 5 mounted on the cassette opener. In addition, it is necessary to be able to access the processing apparatus 6 side through a connection unit to the processing apparatus 6 side. However, in the semiconductor manufacturing apparatus, each dimension of the apparatus is limited by the SEMI standard, and thereby the height L3 of the lowermost substrate 3 in the cassette 5 from the floor is substantially determined. Further, the cassette 5 is often used as a cassette that accommodates the substrates 3 in multiple stages called FOUPs, whereby the height L4 of the uppermost substrate 3 in the cassette 5 is substantially determined. Therefore, it is necessary for the transfer robot 8 to secure the vertical movement range of the hand 10 with respect to the height of at least L3 to L4. For this reason, the lifting mechanism of the transfer robot 8 is normally set to a height of L3 to L4. The movable length of the ball screw is secured so that the hand 10 can reach. Here, if the height L5 from the floor of the access position to the processing device 6 side is designed to be within the range from L3 to L4, there is no problem in the vertical movement range of the transfer robot 8, but the aligner device 7 If an attempt is made to arrange the height L6 from the floor in L3 to L4 in the housing 1, interference with the plane operation range of the substrate 3 and the transfer robot 8 occurs, so that the aligner as shown in FIG. The device 7 must be arranged so that only the aligner device 7 protrudes from the housing 1 or it must be arranged outside the plane operation range when the transfer robot 8 accesses the cassette opener 4. As a result, the lateral width L2 (see FIG. 1A) of the housing 1 is substantially increased.
Therefore, it is conceivable that the aligner device 7 is disposed in the casing 1 at a height other than L3 to L4, and the vertical movement range of the transfer robot 8 is expanded accordingly. In this case, first, considering that the aligner device 7 is disposed at a position lower than L3, the movable range of the ball screw 22 of the lifting mechanism needs to be extended downward. It is necessary to extend to. However, this configuration lowers the hand 10 further below L3, which is substantially fixed by the SEMI standard, so that the lowermost part of the lifting mechanism is too close to or in contact with the floor. Moreover, the feasibility is low. Therefore, if the aligner device 7 is arranged at a position above L4, the lateral width L2 of the housing 1 is reduced. However, for the transfer robot 8, the movable range of the lifting mechanism can be extended upward so that the hand 10 can reach. It is necessary to increase the height.
FIG. 3 is a diagram for explaining the lifting mechanism in more detail. FIG. 3 is a side sectional view showing a lifting mechanism 20 of a general substrate transfer robot 8. As shown in FIG. 3, the elevating mechanism 20 in the body 14 is mainly composed of a ball screw 22, an elevating motor 30 that is a driving source thereof, and a linear guide 25. The ball screw shaft 23 of the ball screw 22 has a lower end supported so as to be rotatable with respect to the bottom plate 16. The upper end of the ball screw shaft 23 is rotatably supported by the top plate 15 of the body 14. The ball screw shaft 23 is rotated by a lifting motor 30 fixed to the bottom plate 16. A ball screw nut 24 that engages with the ball screw shaft 23 is held by the connecting member 21. The connecting member 21 is connected to a part of the arm 11. On the other hand, the connecting member 21 is guided up and down by a linear guide 25 fixed along a support column 17 standing from the bottom plate 16 to the top plate 15. In order to stably guide the connecting member 21, two linear guides 25 are usually arranged so as to run over the two struts 17 facing each other when viewed in plan. With these configurations, the ball screw nut 24 is raised and lowered by the raising / lowering motor 30, and the connecting member 21 is raised and lowered accordingly, and the arm 11 (the portion above the first arm 12) is raised and lowered.
Here, in order to extend the movable range of the lifting mechanism 20 upward, simply extending the ball screw shaft 23 upward, the lowermost part of the first arm 12 comes into contact with the top plate 15. Therefore, the hand 10 can be lowered to the height of L3. Disappear.
In other words, if the recent transfer robot 8 is accessible to a position higher than L4 while maintaining a state where the height of L3 can be accessed, the layout of the housing can be freely set, so that the lifting mechanism 20 can be lifted. It is required to have a vertical movement range that is as large as possible and that allows the hand 10 to reach the L3 height.

一方、上記のように上下動作範囲を確保しつつ、必要かつ十分な平面動作範囲を確保し、さらに平面視における筐体１寸法を小さくすることは工夫が必要である。平面動作範囲について、これを必要かつ十分に確保する場合、図１のように、カセットオープナ４が並んだ方向（筐体１の横幅方向）に沿って胴体１４を走行させる走行機構９を設けることが一般的である。図１のような筐体１のレイアウトでは、走行機構９によって搬送ロボット８を動かして平面動作範囲を大きくしないと、アライナ装置７やバッファ４６に搬送ロボット８がアクセスできない。走行機構９は、例えばリニアモータによって構成される。この走行機構９により、搬送ロボット８のアーム１１の平面動作範囲を移動させて、搬送ロボット８から離れているカセットオープナ４などへのアクセスを可能にしている。ところが、走行機構９は搬送ロボット８全体を狭い筐体１内で走行させるため、ダウンフローの気流を乱してしまい、筐体１内の清浄度を低下させ、基板３に粉塵を付着させやすくしてしまう。
そこで走行機構９を搬送ロボット８から削除するため、カセットオープナ４やアライナ装置７が搬送ロボット８のアーム１１の平面動作範囲内に入るようにアーム１１の長さを十分長くすることが考えられるが、単にアーム１１の長さを長くすると、アーム１１が最低限必要な平面的最小動作範囲が広くなるため、筐体１の奥行幅Ｌ１が大きくなり、筐体１全体が大きくなってしまう。On the other hand, it is necessary to devise to secure a necessary and sufficient planar motion range while ensuring the vertical motion range as described above, and to further reduce the size of the housing 1 in plan view. In order to secure the necessary and sufficient plane operation range, as shown in FIG. 1, a travel mechanism 9 that travels the body 14 along the direction in which the cassette openers 4 are arranged (the lateral width direction of the housing 1) is provided. Is common. In the layout of the housing 1 as shown in FIG. 1, the transport robot 8 cannot access the aligner device 7 or the buffer 46 unless the travel robot 9 moves the transport robot 8 to increase the plane operation range. The traveling mechanism 9 is configured by, for example, a linear motor. By this traveling mechanism 9, the plane operation range of the arm 11 of the transfer robot 8 is moved to enable access to the cassette opener 4 and the like that are away from the transfer robot 8. However, since the traveling mechanism 9 travels the entire transfer robot 8 in the narrow housing 1, the airflow of the downflow is disturbed, the cleanliness in the housing 1 is lowered, and dust is easily attached to the substrate 3. Resulting in.
Therefore, in order to delete the traveling mechanism 9 from the transfer robot 8, it is conceivable that the length of the arm 11 is made sufficiently long so that the cassette opener 4 and the aligner device 7 are within the plane operation range of the arm 11 of the transfer robot 8. If the length of the arm 11 is simply increased, the minimum planar required operating range of the arm 11 is widened, so that the depth width L1 of the casing 1 is increased, and the entire casing 1 is increased.

そこで走行機構９を使用せずに、かつ筐体の奥行幅Ｌ１をできる限り小さくしたまま、カセットオープナ４やアライナ装置７に十分アクセスできる平面動作範囲を有する搬送ロボットとして、搬送ロボットのアーム１１の連結数を増やしたものがある。すなわち、図１では、胴体１４の上に第１アーム１２が回転自在に搭載され、その第１アーム１２の先端上に第２アーム１３が回転自在に連結されているが、第２アーム１３の先端上にさらに第３アームを回転自在に連結し、第３アームの先端上にハンド１０を回転自在に連結したものなどである。この構成では、図１の搬送ロボット８よりもそれぞれのアームを伸ばしたときの到達距離がのびるのでアーム１１の動作範囲が増大するし、一方、多段に連結された第１〜３のアームを折りたたむようにすれば、最小動作範囲も広がらない。しかし、この構成では当然ながら第３アームを駆動するモータやそれに付随する機構が必要となる。   Therefore, as a transfer robot having a plane operation range in which the cassette opener 4 and the aligner device 7 can be sufficiently accessed without using the traveling mechanism 9 and keeping the depth L1 of the casing as small as possible, the arm 11 of the transfer robot Some have increased the number of connections. That is, in FIG. 1, the first arm 12 is rotatably mounted on the body 14, and the second arm 13 is rotatably connected to the tip of the first arm 12. A third arm is further rotatably connected to the tip, and the hand 10 is rotatably connected to the tip of the third arm. In this configuration, since the reach distance when each arm is extended is longer than that of the transfer robot 8 of FIG. 1, the operating range of the arm 11 is increased, while the first to third arms connected in multiple stages are folded. By doing so, the minimum operating range does not increase. However, this configuration naturally requires a motor for driving the third arm and a mechanism associated therewith.

従って、搬送ロボットの平面動作範囲を大きくするその他の手段として、筐体１内における平面上のアームの配置を工夫することが考えられる。これは、図２のように筐体１の奥行幅Ｌ１に対して第１アーム１２の回転中心θ１をできるだけシフトさせ、第１アーム１２の長さＡ１をＬ１に近づけることにより、各アーム長を長く確保しようとするものである。図２は筐体１の上面図である。こうすることで、θ１がＬ１の中央付近に配置される場合よりも各アーム長を長く確保できるので、平面動作範囲が大きくなる。しかし、従来のように搬送ロボット８の胴体１４が大きいとθ１を十分シフトできない。すなわち、搬送ロボット８を筐体１内で自由に配置できない。搬送ロボット８の胴体１４内には、各アームの駆動源であるモータやそれに付随する機構と、上記の昇降機構２０が収容されている。各アームを駆動するモータ及びそれに付随する機構は、アーム内に収容することも可能なので、胴体１４の最低限の大きさを決定するものは昇降機構２０といえる。
しかし、上記のような昇降機構２０を胴体のカバーが覆っているため、従来の搬送ロボット８の胴体１４は、円筒状もしくは箱体状に形成されていて、平面視においてほぼ胴体１４の中央に第１アーム１２の回転中心が位置している。また、胴体１４は一定の平面視における面積が必要となっている。このような理由から、従来の搬送ロボットは筐体１内で平面上自由に配置できず、アーム長の設計も制限されている。
また、昇降機構２０が以上の構成であるがため、胴体１４には底板１６が必要となっている。従って、従来の搬送ロボットは、筐体１に対して底板１６を介して固定されるから、ロボットの底面で筐体１に固定される構成である。このことは、搬送ロボットを筐体１内で自由に配置できない要因となるほか、筐体１におけるダウンフローの気流をベースで完全に遮る（搬送ロボットの上から下へ気流が流れにくい）ことになり、筐体内の清浄度が低下し、基板に粉塵を付着させやすくしている。Therefore, it is conceivable to devise the arrangement of the arms on the plane in the housing 1 as another means for increasing the plane operation range of the transfer robot. This is because, as shown in FIG. 2, the rotation center θ1 of the first arm 12 is shifted as much as possible with respect to the depth width L1 of the housing 1, and the length A1 of the first arm 12 is brought close to L1, thereby reducing the length of each arm. It is intended to secure for a long time. FIG. 2 is a top view of the housing 1. By doing so, each arm length can be ensured longer than when θ1 is arranged near the center of L1, so that the planar operation range is increased. However, if the body 14 of the transfer robot 8 is large as in the prior art, θ1 cannot be sufficiently shifted. That is, the transfer robot 8 cannot be freely arranged in the housing 1. In the body 14 of the transfer robot 8, a motor that is a driving source of each arm, a mechanism associated therewith, and the lifting mechanism 20 are accommodated. Since the motor for driving each arm and the mechanism accompanying it can be housed in the arm, it can be said that the lifting mechanism 20 determines the minimum size of the body 14.
However, since the body cover covers the lifting mechanism 20 as described above, the body 14 of the conventional transfer robot 8 is formed in a cylindrical shape or a box shape, and is substantially in the center of the body 14 in plan view. The rotation center of the first arm 12 is located. Further, the body 14 needs a certain area in plan view. For this reason, the conventional transfer robot cannot be arranged freely on the plane in the housing 1, and the design of the arm length is limited.
Further, since the lifting mechanism 20 has the above configuration, the body 14 requires the bottom plate 16. Therefore, since the conventional transfer robot is fixed to the housing 1 through the bottom plate 16, the robot is configured to be fixed to the housing 1 on the bottom surface of the robot. This not only causes the transfer robot to be freely arranged in the housing 1, but also completely blocks the downflow airflow in the housing 1 (the airflow hardly flows from the top to the bottom of the transfer robot). Thus, the cleanliness in the housing is lowered, and dust is easily attached to the substrate.

このように、従来の搬送ロボットは、胴体部分が平面上大きいので局所クリーン化された筐体内に自由に配置できず、これによりアームの必要な長さが確保できず、筐体を大きくしてしまうという問題があった。また、筐体に対する固定は搬送ロボットの底板で固定されるものだったので、筐体内のダウンフローの清浄な気流を遮り、筐体内の清浄度を低下させるという問題もあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、筐体内での配置を柔軟にする胴体を備えた搬送ロボットを構成するとともに、筐体内の清浄度に影響を与えにくいクリーンな搬送ロボットを構成することを目的とする。即ち、局所クリーンの筐体に設置するのに最適な搬送ロボットを構成することを目的とする。As described above, the conventional transfer robot cannot be freely placed in a locally cleaned housing because the body portion is large on a plane, and thus the required length of the arm cannot be secured, and the housing is enlarged. There was a problem that. Further, since the fixing to the casing is fixed by the bottom plate of the transfer robot, there is also a problem that the clean airflow of the downflow in the casing is blocked and the cleanliness in the casing is lowered.
The present invention has been made in view of such problems, and constitutes a transfer robot having a body that makes the arrangement in the casing flexible, and provides a clean transfer that hardly affects the cleanliness in the casing. The purpose is to construct a robot. That is, an object of the present invention is to configure a transfer robot that is optimal for installation in a locally clean housing.

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、胴体と、前記胴体の上で水平方向に回転自在な第１アームと、前記第１アームの先端上で水平方向に回転自在な第２アームと、前記第２アームの先端上で水平方向に回転自在なハンドと、を備え、前記ハンドに搭載した基板を搬送する搬送ロボットにおいて、前記胴体が、上端が前記第１アームの最下部より下方となるよう位置するとともに、前記搬送ロボットが垂直になるよう固定させる固定部が設けられた垂直面を有する薄板状のプレートと、前記垂直面に設けられた昇降機構と、前記第１アームを回転自在に支持し、前記昇降機構によって前記垂直面を昇降可能な移動ユニットと、から構成された搬送ロボットとするものである。
請求項２に記載の発明は、前記プレートが、前記プレートの下端から前記移動ユニット側へ突出するボトムプレートを有し、前記昇降機構が、前記垂直面の中央で上下に配置された回転可能なボールネジと、前記ボールネジの左右であって前記ボールネジに沿って配置されたリニアガイドと、前記ボトムプレートに搭載され、前記ボールネジを回転駆動する昇降駆動源と、から構成された請求項１記載の搬送ロボットとするものである。
請求項３に記載の発明は、前記移動ユニットが、前記第１のアームを支持する箱体状のアーム駆動ユニットと、前記アーム駆動ユニットを上部で支持するとともに、上下に貫通する開口を有する箱体状の上下ユニットと、から構成され、前記アーム駆動ユニットからのケーブルが、前記上下ユニットの前記上下に貫通する開口を通って前記ボトムプレートに案内される請求項２記載の搬送ロボットとするものである。
請求項４に記載の発明は、前記移動ユニットの下面が前記昇降駆動源を内包する開口を有し、前記ボトムプレートに固定され、前記昇降駆動源を覆うバックカバーと、前記移動ユニットの前面を覆うフロントカバーと、前記バックカバーと前記フロントカバーとの間にあって、前記フロントカバーにスライド可能に支持されたスライドカバーと、を備えた請求項２記載の搬送ロボットとするものである。
請求項５に記載の発明は、前記第２アームと前記ハンドとの間に、前記第２アームの先端上で水平方向に回転自在な第３アームをさらに備え、前記第３アームの先端上で前記ハンドが水平方向に回転自在に接続された請求項１記載の搬送ロボットとするものである。
請求項６に記載の発明は、前記ハンドが、同一の回転軸を有して上下に重なるよう配置される第１ハンドと第２ハンドとから構成され、前記第１ハンド及び第２ハンドが前記第２アーム或いは前記第３アームの先端上で互いに同軸で回転自在に接続された請求項１または５記載の搬送ロボットとするものである。
請求項７に記載の発明は、上部に清浄な気体をダウンフローさせるフィルタを備え、前記ダウンフロー下を外部と遮蔽する局所クリーン化された筐体において、請求項１乃至６いずれかに記載の搬送ロボットを前記筐体内に備えた局所クリーン化された筐体とするものである。
請求項８に記載の発明は、前記搬送ロボットが、平面視において前記筐体の短辺方向の手前側又は奥側にシフトして配置され、前記第１アーム及び前記第２アームの長さが前記短辺の長さに近づけられ、前記基板を搭載したハンドの長さが前記短辺の長さに近づけられた請求項７記載の局所クリーン化された筐体とするものである。
請求項９に記載の発明は、前記筐体の外部側面に設けられたカセットオープナを取り付けるための開口から前記固定部にアクセスできるよう構成された請求項７記載の局所クリーン化された筐体とするものである。
請求項１０に記載の発明は、前記局所クリーン化された筐体を備えた請求項７記載の半導体製造装置とするものである。
請求項１１に記載の発明は、上部に清浄な気体をダウンフローさせるフィルタを備え、前記ダウンフロー下を外部と遮蔽する局所クリーン化された筐体と、 前記筐体の側面に設けられ、カセット内に収納された基板を前記筐体内からアクセス可能にする複数のカセットオープナと、前記筐体内に設けられた請求項１乃至７いずれかに記載の搬送ロボットと、を備え、前記搬送ロボットが前記複数のカセットオープナ上のカセット間で前記基板を入れ替える基板のソータ装置とするものである。In order to solve the above problem, the present invention is configured as follows.
The invention described in claim 1 is a body, a first arm that is horizontally rotatable on the body, a second arm that is horizontally rotatable on a tip of the first arm, and the second arm. A transfer robot that transports a substrate mounted on the hand, and the body is positioned such that the upper end is below the lowermost part of the first arm. And a thin plate-like plate having a vertical surface provided with a fixing portion for fixing the transfer robot so as to be vertical, an elevating mechanism provided on the vertical surface, and the first arm rotatably supported. The transfer robot includes a moving unit capable of moving up and down the vertical surface by the lifting mechanism.
According to a second aspect of the present invention, the plate has a bottom plate that protrudes from the lower end of the plate toward the moving unit, and the elevating mechanism is rotatable up and down at the center of the vertical surface. The conveyance according to claim 1, comprising: a ball screw; a linear guide disposed on the left and right of the ball screw and along the ball screw; and a lifting drive source mounted on the bottom plate and driving the ball screw to rotate. It is a robot.
The invention according to claim 3 is a box in which the moving unit has a box-shaped arm drive unit that supports the first arm, an opening that vertically supports the arm drive unit and supports the arm drive unit at the top. 3. A transfer robot according to claim 2, comprising a body-like upper and lower unit, and a cable from the arm drive unit is guided to the bottom plate through an opening penetrating the upper and lower unit vertically. It is.
According to a fourth aspect of the present invention, the lower surface of the moving unit has an opening that encloses the elevating drive source, is fixed to the bottom plate, covers the elevating drive source, and the front surface of the moving unit. The transfer robot according to claim 2, further comprising: a front cover that covers the slide cover, and a slide cover that is slidably supported by the front cover between the back cover and the front cover.
The invention according to claim 5 further includes a third arm that is rotatable in a horizontal direction on the tip of the second arm between the second arm and the hand, and on the tip of the third arm. The transport robot according to claim 1, wherein the hand is connected to be rotatable in a horizontal direction.
The invention described in claim 6 is composed of a first hand and a second hand that have the same rotation axis and are arranged so as to overlap each other, and the first hand and the second hand are the The transfer robot according to claim 1 or 5, wherein the transfer robot is coaxially and rotatably connected to the second arm or the tip of the third arm.
The invention according to claim 7 is a locally cleaned housing that includes a filter for downflowing a clean gas at an upper portion thereof and shields the bottom of the downflow from the outside. The transport robot is a locally cleaned housing provided in the housing.
According to an eighth aspect of the present invention, the transport robot is arranged so as to be shifted to the near side or the far side in the short side direction of the housing in plan view, and the lengths of the first arm and the second arm are 8. The locally-cleaned casing according to claim 7, wherein the casing is made closer to the length of the short side, and the length of the hand carrying the substrate is made close to the length of the short side.
The invention according to claim 9 is a locally cleaned case according to claim 7 configured to be accessible from an opening for attaching a cassette opener provided on an outer side surface of the case. To do.
A tenth aspect of the present invention is the semiconductor manufacturing apparatus according to the seventh aspect, wherein the locally cleaned housing is provided.
The invention described in claim 11 is provided with a filter for downflowing a clean gas at the top, a locally cleaned housing that shields the bottom of the downflow from the outside, a cassette provided on a side surface of the housing, A plurality of cassette openers that allow a substrate housed in the housing to be accessed from within the housing, and the transport robot according to any one of claims 1 to 7, wherein the transport robot The substrate sorter device replaces the substrates between cassettes on a plurality of cassette openers.

以上、本発明によると、十分な上下動作範囲を有する昇降機構を備えた搬送ロボットを構成することができる。また、プレートの垂直面に昇降機構を有しているので、従来のような胴体の中央に第１アームの回転軸がある構成ではなく、固定部であるプレートからシフトした位置に第１アームの回転軸中心をもってくることができる。また、プレートに昇降機構を有しているので、これにより移動ユニットを小さく構成できる。従って、筐体に配置する際に柔軟な搬送ロボットとすることができる。また、胴体に底板などを有していないので、筐体に設置したときに、ダウンフローを遮ることが無く、筐体の清浄度を向上できる。
また、プレートの垂直面にリニアガイドを設けることができるので、移動ユニットを精密で安定した状態で案内できる。
また、アームを駆動するモータやハンドで使用するチューブをボトムプレートに導出することができ、アームユニットらを小型の箱体状にして上下に連結できる。
また、バックカバー、スライドカバー、フロントカバーにより、昇降駆動源などから発生する粉塵を外部に飛散させないよう構成できる。また、移動ユニットが昇降機構で上端に到達しても、スライドカバーによって、バックカバーとフロントカバーとの間を封止できる。
また、第３アームを設ければ、アームが必要な最小動作範囲を拡大せずに平面動作範囲を広げることができる。
また、ハンドを同軸で互いに独立して動く第１ハンドと第２ハンドで構成すれば、例えば処理済み、未処理、の基板を搭載し、目的の搬送箇所に対してすぐにそれらを互いに入れ替えることができるので、搬送ロボットのスループットが向上する。
また、従来の搬送ロボットに比べて、固定部からシフトした位置に第１アームの回転中心を有しているので、筐体内で奥行き方向にシフトした位置に配置でき、また、壁掛けできるので、筐体内の自由なレイアウトができる。
また、筐体内で奥行き方向にシフトした位置に配置できるので、アーム長を筐体の奥行幅に近づけることができ、これにより筐体の奥行幅を変えることなく筐体の多数の箇所にアクセス可能な搬送ロボットを有する筐体を構成できる。また、これにより、従来の搬送ロボットに比べて、筐体の奥行幅を変えることなく筐体の横幅に例えば複数のカセットオープナなどを並べることができる。
また、壁掛けができ、プレートに筐体に対する固定部があるので、カセットオープナの取り付け部から容易に搬送ロボットのメンテナンスや取付ができる。
また、小型の筐体にできるから、半導体製造装置全体も小型化できる。
また、小型の筐体を備えたソータ装置を構成することができる。As mentioned above, according to this invention, the conveyance robot provided with the raising / lowering mechanism which has sufficient up-and-down movement range can be comprised. In addition, since the vertical mechanism of the plate has an elevating mechanism, the rotation axis of the first arm is not in the center of the body as in the conventional case, but the first arm is shifted to a position shifted from the plate as the fixing portion. Can have a center of rotation. Moreover, since the plate has an elevating mechanism, the moving unit can be made smaller. Therefore, a flexible transfer robot can be provided when it is placed in the housing. Further, since the body does not have a bottom plate or the like, the downflow is not blocked when installed on the casing, and the cleanliness of the casing can be improved.
Further, since the linear guide can be provided on the vertical surface of the plate, the moving unit can be guided in a precise and stable state.
Moreover, the motor used for driving the arm and the tube used in the hand can be led out to the bottom plate, and the arm units can be connected in the vertical direction in a small box shape.
Further, the back cover, the slide cover, and the front cover can be configured to prevent dust generated from the lifting drive source from being scattered outside. Further, even when the moving unit reaches the upper end by the lifting mechanism, the gap between the back cover and the front cover can be sealed by the slide cover.
Further, if the third arm is provided, the planar operation range can be expanded without expanding the minimum operation range required for the arm.
If the hand is composed of a first hand and a second hand that move coaxially and independently of each other, for example, processed and unprocessed substrates are mounted, and they are immediately replaced with each other with respect to a target transport location. Can improve the throughput of the transfer robot.
In addition, since the rotation center of the first arm is located at a position shifted from the fixed part as compared with the conventional transfer robot, it can be arranged at a position shifted in the depth direction within the casing and can be wall-mounted. Free layout in the body.
In addition, because it can be placed in a position shifted in the depth direction within the housing, the arm length can be brought close to the depth of the housing, which allows access to many locations on the housing without changing the depth of the housing. A housing having a simple transfer robot can be configured. This also makes it possible to arrange, for example, a plurality of cassette openers in the lateral width of the casing without changing the depth width of the casing as compared with the conventional transfer robot.
Further, since the wall can be hung and the plate has a fixing portion with respect to the housing, the maintenance and attachment of the transfer robot can be easily performed from the attachment portion of the cassette opener.
Further, since the housing can be made small, the entire semiconductor manufacturing apparatus can be miniaturized.
In addition, a sorter device including a small casing can be configured.

（ａ）は局所クリーン化された筐体を有する半導体製造装置の一例を示す上面図、（ｂ）は（ａ）の側断面図(A) is a top view showing an example of a semiconductor manufacturing apparatus having a locally cleaned housing, and (b) is a side sectional view of (a). 筐体の上面図Top view of the housing 一般的な基板搬送ロボットの昇降機構を示す側断面図Side sectional view showing the lifting mechanism of a general substrate transfer robot 本発明の搬送ロボットを示す斜視図The perspective view which shows the conveyance robot of this invention 本発明の搬送ロボットの胴体及び昇降機構を示す簡単な模式図Simple schematic diagram showing the body and lifting mechanism of the transfer robot of the present invention 本発明の搬送ロボットの胴体を示す図。（ａ）が胴体のカバー類を外した正面左斜め側からの斜視図、（ｂ）は胴体のカバーを説明するための正面右斜め側からの分解斜視図、（ｃ）は（ｂ）の上面図。The figure which shows the trunk | drum of the conveyance robot of this invention. (A) is a perspective view from the front left oblique side with the covers of the body removed, (b) is an exploded perspective view from the front right oblique side for explaining the cover of the fuselage, and (c) is of (b) Top view. 本発明の搬送ロボットのバックカバーとスライドカバーとフロントカバーの動作に示す側面から見た簡易図。The simplified view seen from the side shown to operation | movement of the back cover of the conveyance robot of this invention, a slide cover, and a front cover. 本発明の搬送ロボットのアームが最上端まで到達したときの搬送ロボットの斜視図The perspective view of the transfer robot when the arm of the transfer robot of the present invention reaches the uppermost end 本発明の搬送ロボットを筐体内に配置した筐体の平面図。The top view of the housing | casing which has arrange | positioned the conveyance robot of this invention in the housing | casing. 本発明の搬送ロボットの各アーム長及びハンドの長さを説明する筐体の上面図The top view of the housing | casing explaining each arm length of the transfer robot of this invention, and the length of a hand

符号の説明Explanation of symbols

１ 筐体
２ フィルタ
３ 基板
４ カセットオープナ
５ カセット
６ 処理装置
７ アライナ装置
８ 搬送ロボット
９ 走行機構
１０ ハンド
１１ アーム
１２ 第１アーム
１３ 第２アーム
１４ 胴体
１５ 天板
１６ 底板
１７ 支柱
１８ アーム駆動ユニット
１９ 上下ユニット
２０ 昇降機構
２１ 連結部材
２２ ボールネジ
２３ ボールネジシャフト
２４ ボールネジナット
２５ リニアガイド
２６ ガイド
２７ スライダ
２８ プレート
２９ ボトムプレート
３０ 昇降モータ
３１ プーリ
３２ ベルト
３３ ケーブルガイド
３４ ファン
３５ 上下ユニットフレーム
３６ 背面フレーム
３７ Ｒフレーム
３８ Ｌフレーム
３９ フロントカバー
４０ スライドカバー
４１ バックカバー
４２ スライドレール
４３ スライダ
４４ レール
４５ 作業者
４６ バッファ
４７ 仮想面
４８ 移動ユニット
４９ 固定部
５０ Ａストッパ
５１ Ｂストッパ
５２ Ｃストッパ
５３ 動作領域
５４ プレートカバーDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case 2 Filter 3 Substrate 4 Cassette opener 5 Cassette 6 Processing device 7 Aligner device 8 Transfer robot 9 Traveling mechanism 10 Hand 11 Arm 12 First arm 13 Second arm 14 Body 15 Top plate 16 Bottom plate 17 Strut 18 Arm drive unit 19 Vertical unit 20 Lifting mechanism 21 Connecting member 22 Ball screw 23 Ball screw shaft 24 Ball screw nut 25 Linear guide 26 Guide 27 Slider 28 Plate 29 Bottom plate 30 Lifting motor 31 Pulley 32 Belt 33 Cable guide 34 Fan 35 Upper and lower unit frame 36 Rear frame 37 R frame 38 L frame 39 Front cover 40 Slide cover 41 Back cover 42 Slide rail 43 Slider 44 Rail 45 Worker 46 Buffer 47 Virtual plane 48 Moving unit 9 fixing unit 50 A stopper 51 B stopper 52 C stopper 53 operating region 54 plate cover

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図４は本発明の搬送ロボット８を示す斜視図である。搬送ロボット８は、垂直面に平面を有する板状のプレート２８と、プレート２８の側面に位置する移動ユニット４８と、ユニットに回転自在に取り付けられたアーム１１と、アーム１１の先端に回転自在に取り付けられたハンド１０と、から概ね構成されている。アーム１１は、移動ユニット４８の上面で水平方向に回転自在に基端が取り付けられた第１アーム１２と、第１アーム１２の先端上で水平方向に回転自在に基端が取り付けられた第２アーム１３と、第２アーム１３の先端上で水平方向に回転自在に基端が取り付けられたハンド１０と、から構成されている。ハンド１０の上に基板３が搭載される。第１アーム１２は移動ユニット４８に対してθ１軸で回転する。第２アーム１３は第１アーム１２に対してθ２軸で回転する。ハンド１０は第３アームに対してθ３軸で回転する。なお、本実施例におけるハンド１０は、上下に重なる２枚の第１ハンド及び第２ハンドで構成されていて、それぞれのハンドに基板３を搭載可能になっている。この場合、第１及び第２のハンドは共通軸であるθ３軸とθ４軸でそれぞれ独立に回転可能である。   FIG. 4 is a perspective view showing the transfer robot 8 of the present invention. The transfer robot 8 includes a plate-like plate 28 having a flat surface on a vertical surface, a moving unit 48 positioned on a side surface of the plate 28, an arm 11 rotatably attached to the unit, and a tip of the arm 11 that is rotatable. The hand 10 is generally composed of an attached hand 10. The arm 11 includes a first arm 12 having a base end rotatably attached to the top surface of the moving unit 48 and a second end having a base end attached to the top end of the first arm 12 so as to be horizontally rotatable. The arm 13 and the hand 10 having a proximal end attached to the distal end of the second arm 13 so as to be rotatable in the horizontal direction are configured. The substrate 3 is mounted on the hand 10. The first arm 12 rotates about the θ1 axis with respect to the moving unit 48. The second arm 13 rotates about the θ2 axis with respect to the first arm 12. The hand 10 rotates about the θ3 axis with respect to the third arm. In addition, the hand 10 in a present Example is comprised by the two 1st hands and 2nd hands which overlap up and down, and the board | substrate 3 can be mounted in each hand. In this case, the first and second hands can rotate independently about the common axes θ3 and θ4, respectively.

胴体１４は、昇降機構２０を備えたプレート２８と、アーム駆動ユニット１８と上下ユニット１９とで構成される移動ユニット４８と、から概ね構成されている。アーム駆動ユニット１８の上面に上記第１アーム１２が回転自在に取り付けられている。アーム駆動ユニット１８は箱体状となっていて、この中に図示しないモータが収容されている。本実施例においては、第１アーム１２を回転するモータ、減速機及びそれに付随する部品がアーム駆動ユニット１８に収容されている。第２アーム１３を駆動するモータ、各ハンドを駆動するモータ、減速機及びそれに付随する部品は第１アーム１２内又は第２アーム１３内に収容されているため、アーム駆動ユニット１８は必要最小限の小型の箱体状になっている。アーム駆動ユニット１８の下面を支持するように上下ユニット１９が設けられている。上下ユニット１９も箱体状であるが、詳細な構成については後述する。上下ユニット１９とアーム駆動ユニット１８とは上下で連結されていて一体的に構成されて箱体状に形成されている。これら上下ユニット１９とアーム駆動ユニット１８の側面に板状のプレート２８が位置している。プレート２８は薄板状に形成されていて、薄板の広い面が垂直面になるように位置し、上下ユニット１９とアーム駆動ユニット１８をこの垂直面で支持している。上下ユニット１９とアーム駆動ユニット１８はプレート２８の垂直面に対して上下にスライド昇降が可能に支持されている。上下ユニット１９とアーム駆動ユニット１８がプレート２８に沿って昇降する軸をＺ軸と呼ぶ。   The body 14 is generally composed of a plate 28 provided with an elevating mechanism 20, and a moving unit 48 including an arm driving unit 18 and an upper and lower unit 19. The first arm 12 is rotatably attached to the upper surface of the arm drive unit 18. The arm drive unit 18 has a box shape, and a motor (not shown) is accommodated therein. In the present embodiment, a motor that rotates the first arm 12, a speed reducer, and components associated therewith are accommodated in the arm drive unit 18. Since the motor for driving the second arm 13, the motor for driving each hand, the speed reducer and the parts associated therewith are housed in the first arm 12 or the second arm 13, the arm drive unit 18 is the minimum necessary. It has a small box shape. An upper and lower unit 19 is provided to support the lower surface of the arm drive unit 18. The upper and lower unit 19 is also box-shaped, but the detailed configuration will be described later. The upper / lower unit 19 and the arm drive unit 18 are connected to each other in the vertical direction, and are integrally formed to have a box shape. A plate-like plate 28 is located on the side surfaces of the upper and lower units 19 and the arm drive unit 18. The plate 28 is formed in a thin plate shape, and is positioned so that the wide surface of the thin plate becomes a vertical surface, and supports the upper and lower units 19 and the arm drive unit 18 on this vertical surface. The vertical unit 19 and the arm drive unit 18 are supported so as to slide up and down with respect to the vertical plane of the plate 28. An axis in which the vertical unit 19 and the arm drive unit 18 are moved up and down along the plate 28 is referred to as a Z axis.

以上のように、本実施例の搬送ロボット８は、第１アーム回転軸のθ１軸、第２アーム回転軸のθ２軸、上下２段のハンド１０の回転軸θ３、θ４軸、および移動ユニット４８昇降軸のＺ軸、の合計５自由度で構成されている。なお、以下説明の便宜上、図４においてプレート２８側を搬送ロボット８の背面側、上下ユニット１９及びアーム駆動ユニット１８側を搬送ロボット８の正面側と呼ぶ。   As described above, the transfer robot 8 according to the present embodiment includes the θ1 axis of the first arm rotation axis, the θ2 axis of the second arm rotation axis, the rotation axes θ3 and θ4 axes of the upper and lower hands 10, and the moving unit 48. It is configured with a total of 5 degrees of freedom of the Z-axis of the lift axis. For convenience of explanation, the plate 28 side in FIG. 4 is referred to as the back side of the transfer robot 8, and the vertical unit 19 and the arm drive unit 18 side are referred to as the front side of the transfer robot 8.

本発明の搬送ロボットの特徴である胴体１４及び昇降軸Ｚを駆動する昇降機構の構成についてさらに詳細に説明する。
まず、昇降機構について説明する。図５は本発明の搬送ロボット８の胴体１４及び昇降機構２０を説明するための簡単な模式図である。（ａ）が側面図、（ｂ）が正面図である。本発明の搬送ロボット８では、従来の搬送ロボットのように胴体の内部に昇降機構が収容されている構成とは異なり、以下のように、平面視において昇降機構２０を有するプレート２８とシフトした位置にある移動ユニット４８（上下ユニット１９及びアーム駆動ユニット１８）がアーム及びハンド１０を搭載して昇降する。そしてプレート２８の上端及び昇降機構２０は、第１アーム１２のθ１軸での回転動作に影響を与えないよう、側面視において、第１アーム１２がθ１軸で回転したときにできる第１アーム１２の最下部の仮想面４７の直下に位置するように構成される。かつ昇降機構２０は、平面視において第１アーム１２の平面動作範囲内に収まるように構成される。
同図（ｂ）のように、プレート２８の垂直面に沿って、そのほぼ中央にボールネジ２２のボールネジシャフト２３が上下に延在するよう固定されている。プレート２８の上端は、第１アーム１２がθ１軸で回転したときの、第１アーム１２の最下部の仮想面４７と干渉しないよう、第１アーム１２の最下部よりもすぐ下に位置するように構成されていて、このプレート２８の上端付近でボールネジシャフト２３の上端が回転可能に支持されている。本発明では、従来のように天板１５が必要でないので、ボールネジ２２をプレート２８の上端部で支持することが可能となるので、昇降ストロークを第１アーム１２の直下まで上方に延ばすことができ、従来の胴体の構成よりも昇降ストロークを長くできるし、上述したＬ３高さまでハンド１０を下降させることもできる。
また、プレート２８の下端には前面に若干突出するように板状のボトムプレート２９が固定されている。従って同図（ａ）のように、プレート２８は側面から見ると概ねＬ字状に形成されている。そして、上記ボールネジシャフト２３の下端は、ボトムプレート２９にて回転自在に固定されている。ボールネジシャフト２３にはボールネジナット２４が係合されている。また、ボトムプレート２９には昇降モータ３０が固定されている。昇降モータ３０の回転軸にはプーリ３１が接続されている。ボールネジシャフト２３の下部にもプーリ３１が接続されていて、これらプーリ３１にベルト３２が巻装されている。よって昇降モータ３０を回転させると、ボールネジシャフト２３を回転させることができる。また、同図（ｂ）のようにプレート２８を正面側からみると、上記ボールネジシャフト２３の左右にリニアガイド２５が配置されている。各リニアガイド２５は、ガイド２６と、ガイド２６に係合してスライド可能な複数のスライダ２７から構成されている。各ガイド２６はプレート２８の垂直面に上下に延在するよう固定されていて、その上端はプレート２８の上端付近まで延在し、その下端もプレート２８の下端付近にまで延在している。一方、同図（ａ）のように、上下ユニット１９の背面側の下部には連結部材２１が固定されている。連結部材２１はボールネジナット２４とも連結されているので、昇降モータ３０が回転すると、ボールネジシャフト２３が回転し、これに伴ってボールネジナット２４が上下するので上下ユニット１９が昇降する。また、同図（ｂ）のように連結部材２１の背面側はリニアガイド２５のスライダ２７に固定されているので、連結部材２１及び上下ユニット１９はリニアガイド２５によって精密に上下に案内される。The structure of the raising / lowering mechanism for driving the body 14 and the raising / lowering axis Z, which is a feature of the transfer robot of the present invention, will be described in more detail.
First, the lifting mechanism will be described. FIG. 5 is a simple schematic diagram for explaining the body 14 and the lifting mechanism 20 of the transfer robot 8 of the present invention. (A) is a side view, (b) is a front view. In the transfer robot 8 of the present invention, unlike the conventional transfer robot in which the lifting mechanism is housed in the body, the position shifted from the plate 28 having the lifting mechanism 20 in a plan view as follows. The moving unit 48 (the vertical unit 19 and the arm driving unit 18) is mounted on the arm and the hand 10 and moves up and down. The upper end of the plate 28 and the elevating mechanism 20 are formed when the first arm 12 is rotated about the θ1 axis in a side view so as not to affect the rotation operation of the first arm 12 about the θ1 axis. It is comprised so that it may be located directly under the virtual surface 47 of the lowest part. And the raising / lowering mechanism 20 is comprised so that it may be settled in the plane operation | movement range of the 1st arm 12 in planar view.
As shown in FIG. 2B, along the vertical surface of the plate 28, the ball screw shaft 23 of the ball screw 22 is fixed so as to extend up and down substantially at the center thereof. The upper end of the plate 28 is positioned immediately below the lowermost portion of the first arm 12 so as not to interfere with the virtual surface 47 at the lowermost portion of the first arm 12 when the first arm 12 rotates about the θ1 axis. The upper end of the ball screw shaft 23 is rotatably supported near the upper end of the plate 28. In the present invention, since the top plate 15 is not required as in the prior art, the ball screw 22 can be supported by the upper end of the plate 28, so that the up / down stroke can be extended up to just below the first arm 12. The lifting / lowering stroke can be made longer than that of the conventional body structure, and the hand 10 can be lowered to the L3 height described above.
A plate-like bottom plate 29 is fixed to the lower end of the plate 28 so as to slightly protrude from the front surface. Therefore, as shown in FIG. 5A, the plate 28 is formed in an L shape when viewed from the side. The lower end of the ball screw shaft 23 is rotatably fixed by a bottom plate 29. A ball screw nut 24 is engaged with the ball screw shaft 23. A lifting motor 30 is fixed to the bottom plate 29. A pulley 31 is connected to the rotating shaft of the lifting motor 30. A pulley 31 is also connected to the lower part of the ball screw shaft 23, and a belt 32 is wound around the pulley 31. Therefore, when the elevating motor 30 is rotated, the ball screw shaft 23 can be rotated. Further, when the plate 28 is viewed from the front side as shown in FIG. 5B, linear guides 25 are arranged on the left and right sides of the ball screw shaft 23. Each linear guide 25 includes a guide 26 and a plurality of sliders 27 that can be slid by engaging with the guide 26. Each guide 26 is fixed to a vertical surface of the plate 28 so as to extend up and down, and its upper end extends to the vicinity of the upper end of the plate 28, and its lower end also extends to the vicinity of the lower end of the plate 28. On the other hand, a connecting member 21 is fixed to the lower part on the back side of the upper and lower unit 19 as shown in FIG. Since the connecting member 21 is also connected to the ball screw nut 24, when the lifting motor 30 rotates, the ball screw shaft 23 rotates, and the ball screw nut 24 moves up and down accordingly, so that the vertical unit 19 moves up and down. Further, since the back side of the connecting member 21 is fixed to the slider 27 of the linear guide 25 as shown in FIG. 4B, the connecting member 21 and the vertical unit 19 are accurately guided up and down by the linear guide 25.

次に、上下ユニットとアーム駆動ユニットについて図６を用いて詳細に説明する。図６は胴体部分を示す図である。（ａ）が胴体のカバー類を外した正面左斜め側からの斜視図である。（ｂ）は胴体のカバーを説明するための正面右斜め側からの分解斜視図である。（ｃ）は（ｂ）の上面図である。（ａ）〜（ｃ）図はいずれもアーム駆動ユニットを透視し、アームは削除している。
同図（ａ）のように、上下ユニット１９は、正面側に開口するコの字形状の上下ユニットフレーム３５によってその骨格が構成されている。そして、後述するフロントカバー３９によって正面側の開口が覆われていて箱体状になっている。上下ユニットフレーム３５は、プレート２８と垂直面で対向する背面フレーム３６と、背面フレーム３６の左右から正面側へそれぞれ立設するＬフレーム３８とＲフレーム３７とから構成されている。上下ユニットフレーム３５の上端には上記アーム駆動ユニット１８が搭載される。
一方、ボトムプレート２９には、上記昇降モータ３０のほか、ケーブルガイド３３が上下に立設されている。上下ユニット１９の上部にあるアーム駆動ユニット１８には、主にアーム内及びアーム駆動ユニット１８内のモータへ接続されるケーブルと、ハンド１０が基板３を把持する際の駆動源として用いられる流体（圧縮エアやバキュームエア）を流すチューブが存在するため、ケーブルガイド３３によってこれらケーブル類をボトムプレート２９へ、すなわち絶対的に動かない部分へと導出する。ケーブルガイド３３は、上下ユニット１９らが昇降しても、ケーブルが適切に処理されるよう構成されている。上下ユニットフレーム３５の下面は開口していて、昇降モータ３０及びケーブルガイド３３を内包するように構成されているので、上下ユニット１９が昇降してもこれらボトムプレート２９上の昇降モータ３０やケーブルガイド３３らと干渉しない。
また、プレート２８の垂直面には固定部４９であるネジ穴が設けられていて、プレート２８は筐体のフレームに対して壁掛けされるように固定が可能である。本実施例の場合、同図（ａ）のように、プレート２８の左右の端部付近に上下４箇所のネジ穴が設けられているが、プレート２８の背面にネジ穴を設けてもよい。同図（ａ）のようにネジ穴を設ければ作業者が正面側から搬送ロボット８を筐体に対して固定可能になるし、上下ユニット１９やアーム駆動ユニット１８のメンテナンスも同じく正面側から行えるので、せまい筐体内に搬送ロボット８を設置するのに適している。Next, the vertical unit and the arm drive unit will be described in detail with reference to FIG. FIG. 6 is a view showing a body portion. (A) is the perspective view from the front left diagonal side which removed the covers of the trunk | drum. (B) is the disassembled perspective view from the front right diagonal side for demonstrating the cover of a trunk | drum. (C) is a top view of (b). In each of the drawings (a) to (c), the arm drive unit is seen through, and the arm is omitted.
As shown in FIG. 2A, the upper and lower unit 19 has a U-shaped upper and lower unit frame 35 that opens to the front side, and its skeleton is configured. And the opening of the front side is covered with the front cover 39 mentioned later, and it has a box shape. The upper and lower unit frames 35 are composed of a rear frame 36 that faces the plate 28 in a vertical plane, and an L frame 38 and an R frame 37 that stand from the left and right of the rear frame 36 to the front side. The arm drive unit 18 is mounted on the upper end of the upper and lower unit frames 35.
On the other hand, in addition to the lifting motor 30, a cable guide 33 is erected vertically on the bottom plate 29. The arm drive unit 18 above the upper and lower units 19 includes a cable mainly connected to the arm and the motor in the arm drive unit 18 and a fluid used as a drive source when the hand 10 grips the substrate 3 ( Since there is a tube through which compressed air or vacuum air) flows, these cables are led out to the bottom plate 29, that is, a portion that absolutely does not move by the cable guide 33. The cable guide 33 is configured so that the cable is appropriately processed even when the upper and lower units 19 and the like move up and down. Since the lower surface of the upper / lower unit frame 35 is open and is configured to include the lifting / lowering motor 30 and the cable guide 33, the lifting / lowering motor 30 and the cable guide on the bottom plate 29 even when the upper / lower unit 19 is lifted / lowered. Does not interfere with 33 et al.
Further, a screw hole which is a fixing portion 49 is provided on the vertical surface of the plate 28, and the plate 28 can be fixed so as to be hung on the frame of the casing. In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 5A, four screw holes are provided in the vicinity of the left and right ends of the plate 28, but screw holes may be provided on the back surface of the plate 28. If a screw hole is provided as shown in FIG. 6A, the operator can fix the transfer robot 8 to the housing from the front side, and maintenance of the vertical unit 19 and the arm drive unit 18 can also be performed from the front side. Since it can be performed, it is suitable for installing the transfer robot 8 in a narrow housing.

以上のように、本発明の搬送ロボットは、昇降機構２０のリニアガイド２５及びボールネジ２２が従来のように胴体のカバー内に収容されておらず、さらにボトムプレート２９上には昇降モータ３０やケーブルガイド３３が搭載されているため、これら可動部分から発塵の恐れがある。また、筐体に接続される処理装置による腐食性ガスや、予期せぬ異物が搬送ロボット昇降機構２０に侵入する恐れがある。そこで、本発明においては以下のようなカバー及び機構が装着することで、これらの問題を解決している。
まず、図６（ｂ）のように、上下ユニットフレーム３５の上面であってアーム駆動ユニット１８の背面部には薄板状のプレートカバー５４が設けられている。プレートカバー５４は上下ユニット１９ら移動ユニット４８が最下に位置したときリニアガイド２５及びボールネジ２２が外観上露出しないようにカバーしている。プレートカバー５４は移動ユニット４８とともに昇降する。
また、同図（ｃ）のように、ボトムプレート２９から立設するようにボトムプレート２９に固定され、昇降モータ３０及びケーブルガイド３３を覆うようにバックカバー４１が装着されている。バックカバー４１は昇降する上下ユニットフレーム３５と接触しないように立設している。バックカバー４１は主にケーブルガイド３３や昇降モータ３０の可動部分から発生する粉塵が外部に飛散することを防ぐ。また、ボトムプレート２９には、ファン３４が装着されている。ファン３４は、バックカバー４１と上下ユニット１９とで囲まれた空間（昇降モータ３０及びケーブルガイド３３が存在する空間）から下方に向けて気流を発生するように装着されていて、これにより粉塵を胴体１４の下方に排出する。
また、同図（ｂ）及び（ｃ）のように、上下ユニットフレーム３５の前面には、Ｒフレーム３７とＬフレーム３８とに固定される板状のフロントカバー３９が固定されている。フロントカバー３９は上下ユニットフレーム３５の正面側の開口を塞いでいる。フロントカバー３９は胴体の外観上、最も正面側に位置するカバーである。
さらに、同図（ｂ）のように、フロントカバー３９の背面側であって、バックカバー４１の正面側、すなわちフロントカバー３９とバックカバー４１との間には、スライドカバー４０が設けられている。スライドカバー４０は上から見ると、同図（ｃ）のように、背面側に開口するコの字形状のカバーである。そして、スライドカバー４０は上下ユニットフレーム３５のＲフレーム３７とＬフレーム３８との間に位置し、さらにバックカバー４１を覆うような位置に存在する。また、Ｒフレーム３７、Ｌフレーム３８、バックカバー４１らとは一定の隙間を有しており、これらと接触しない。スライドカバー４０はフロントカバー３９によって支持されている。すなわち、スライドカバー４０の正面とフロントカバー３９の背面との間にはスライドレール４２が設けられていて、このスライドレール４２によって上下にスライド可能な状態で支持されている。同図（ｂ）のように、スライドレール４２は、スライダ４３とレール４４とで構成されている。スライダ４３とレール４４とは係合して、レール４４に対してスライダ４３は摺動可能である。スライドレール４２は上下方向に延在する。本実施例の場合、２本のレール４４がスライドカバー４０の正面の左右にそれぞれ固定されていて、一方これらに係合するスライダ４３が、フロントカバー３９の背面に固定されている。As described above, in the transfer robot of the present invention, the linear guide 25 and the ball screw 22 of the elevating mechanism 20 are not accommodated in the cover of the body as in the prior art, and the elevating motor 30 and the cable are further provided on the bottom plate 29. Since the guide 33 is mounted, dust may be generated from these movable parts. In addition, corrosive gas from the processing apparatus connected to the housing and unexpected foreign matter may enter the transport robot lifting mechanism 20. Therefore, in the present invention, these problems are solved by mounting the following cover and mechanism.
First, as shown in FIG. 6B, a thin plate-like plate cover 54 is provided on the upper surface of the upper and lower unit frames 35 and on the rear surface of the arm drive unit 18. The plate cover 54 covers the linear guide 25 and the ball screw 22 so that they are not exposed in appearance when the moving unit 48 such as the upper and lower units 19 is positioned at the lowest position. The plate cover 54 moves up and down together with the moving unit 48.
Further, as shown in FIG. 3C, the back cover 41 is mounted so as to be fixed to the bottom plate 29 so as to stand up from the bottom plate 29 and to cover the lifting motor 30 and the cable guide 33. The back cover 41 is erected so as not to contact the upper and lower unit frames 35 that move up and down. The back cover 41 mainly prevents dust generated from the movable part of the cable guide 33 and the lifting motor 30 from being scattered outside. A fan 34 is attached to the bottom plate 29. The fan 34 is mounted so as to generate an airflow downward from a space surrounded by the back cover 41 and the upper and lower units 19 (a space where the lifting motor 30 and the cable guide 33 exist), and dust is thereby removed. It is discharged below the body 14.
Further, as shown in FIGS. 2B and 2C, a plate-like front cover 39 fixed to the R frame 37 and the L frame 38 is fixed to the front surface of the upper and lower unit frames 35. The front cover 39 closes the opening on the front side of the upper and lower unit frames 35. The front cover 39 is a cover located on the most front side in the appearance of the body.
Further, as shown in FIG. 4B, a slide cover 40 is provided on the back side of the front cover 39 and on the front side of the back cover 41, that is, between the front cover 39 and the back cover 41. . When viewed from above, the slide cover 40 is a U-shaped cover that opens to the back side as shown in FIG. The slide cover 40 is located between the R frame 37 and the L frame 38 of the upper and lower unit frames 35 and is further located so as to cover the back cover 41. The R frame 37, the L frame 38, the back cover 41, and the like have a certain gap and do not come into contact with them. The slide cover 40 is supported by a front cover 39. That is, a slide rail 42 is provided between the front surface of the slide cover 40 and the back surface of the front cover 39, and is supported by the slide rail 42 so as to be slidable up and down. As shown in FIG. 2B, the slide rail 42 is composed of a slider 43 and a rail 44. The slider 43 and the rail 44 are engaged, and the slider 43 can slide with respect to the rail 44. The slide rail 42 extends in the vertical direction. In the case of this embodiment, two rails 44 are fixed to the left and right of the front surface of the slide cover 40, respectively, while a slider 43 that engages with these is fixed to the back surface of the front cover 39.

これらバックカバー４１とスライドカバー４０とフロントカバー３９の動作についてさらに詳細に説明する。図７はバックカバー４１とスライドカバー４０とフロントカバー３９の動作について説明するための、これらを側面から見た簡易図である。同図（ａ）のように、フロントカバー３９の背面側の下端にはＡストッパ５０が固定されている。Ａストッパ５０は背面側へ突出した部分である。一方、スライドカバー４０の正面側にはＢストッパ５１が固定されている。Ｂストッパ５１は正面側へ突出した部分である。同図（ａ）のように、移動ユニット４８が最下端にあるとき、これら３つのカバーは重なった状態になっている。このとき、スライドカバー４０の下端はボトムプレート２９上に設けられたＣストッパ５２に当接している。昇降機構２０の作用によって移動ユニット４８が上昇を開始すると、同図（ｂ）のように、フロントカバー３９のＡストッパ５０とスライドカバー４０のＢストッパ５１とが当接する。同図（ｃ）のようにさらに移動ユニット４８が上昇すると、Ａストッパ５０とＢストッパ５１との作用によってスライドカバー４０がフロントカバー３９とともに上昇する。同図（ｄ）のように、移動ユニット４８が最上端まで到達したとき、フロントカバー３９の下端とバックカバー４１の上端とにできるはずだった隙間Ｘをスライドカバー４０が実質的に封止する。同図（ｄ）の状態の搬送ロボットの斜視図を示すのが図８である。
ここで、隙間Ｘについては、昇降機構２０のリニアガイド２５の長さ、連結部材２１の上下ユニットフレーム３５に対する位置関係による、移動ユニット４８の昇降長さによって変化するが、Ｂストッパ５１の上下位置を変更することで、隙間Ｘに対するスライドカバー４０の封止位置を変更可能である。また、移動ユニット４８の昇降長さが短く、隙間Ｘが生じない場合はそもそもスライドカバー４０を設ける必要が無いが、上述したように、昨今の搬送ロボットは上昇長さ（上昇ストローク）を長くする必要があり、隙間Ｘが生じない程度の上昇ストロークで筐体内の各所への搬送が可能なものはほとんどないため、このようなスライドカバー４０が必須である。The operations of the back cover 41, slide cover 40, and front cover 39 will be described in more detail. FIG. 7 is a simplified view of the operations of the back cover 41, the slide cover 40, and the front cover 39 as viewed from the side. As shown in FIG. 5A, an A stopper 50 is fixed to the lower end of the front cover 39 on the back side. The A stopper 50 is a portion protruding to the back side. On the other hand, a B stopper 51 is fixed to the front side of the slide cover 40. The B stopper 51 is a portion protruding to the front side. As shown in FIG. 5A, when the moving unit 48 is at the lowermost end, these three covers are overlapped. At this time, the lower end of the slide cover 40 is in contact with a C stopper 52 provided on the bottom plate 29. When the moving unit 48 starts to rise by the action of the lifting mechanism 20, the A stopper 50 of the front cover 39 and the B stopper 51 of the slide cover 40 come into contact with each other as shown in FIG. When the moving unit 48 is further raised as shown in FIG. 5C, the slide cover 40 is raised together with the front cover 39 by the action of the A stopper 50 and the B stopper 51. As shown in FIG. 4D, when the moving unit 48 reaches the uppermost end, the slide cover 40 substantially seals the gap X that should have been formed between the lower end of the front cover 39 and the upper end of the back cover 41. . FIG. 8 shows a perspective view of the transfer robot in the state of FIG.
Here, the gap X varies depending on the length of the linear guide 25 of the lifting mechanism 20 and the height of the moving unit 48 depending on the positional relationship of the connecting member 21 with respect to the upper and lower unit frames 35. It is possible to change the sealing position of the slide cover 40 with respect to the gap X. In addition, when the moving unit 48 is short in height and the gap X does not occur, it is not necessary to provide the slide cover 40 in the first place. However, as described above, the recent transport robots have a long lift length (lift stroke). Such a slide cover 40 is indispensable because there is almost no need for conveyance to various places in the housing with an ascending stroke that does not cause the gap X.

次に、本発明の搬送ロボットを局所クリーン化された筐体内に配置する場合を説明する。筐体内に搬送ロボット８を配置した平面図が図９である。図９の筐体１は、図１（ａ）と同様に平面視で長方形の筐体１の長辺の１側面に３台のカセットオープナ４を有している。また、カセットオープナ４が存在する長辺とは反対側の長辺に処理装置６が接続されている。カセットオープナ４に作業者４５（またはカセット自動搬送装置など）がカセット５を載置すると、カセットオープナ４は、図中斜線部で示す動作領域５３内で動作し、搬送ロボット８が筐体１内からカセット５内の基板３にアクセスできるようにする。
図２において説明したように、搬送ロボット８は筐体１内で多数の箇所にアクセスする必要があるため、その第１アーム１２の回転中心であるθ１軸を筐体１の短辺方向において可能な限りシフトさせたうえで第１アーム１２の長さＡ１、第２アーム１３の長さＡ２、及び基板３を搭載したときのハンド１０の長さＡ３を長く確保して平面動作範囲を確保することが望ましい。本発明の搬送ロボット８は昇降機構のボールネジシャフト２３及び各ガイドが、アームらを支持する移動ユニット４８の外部にあるため、平面視において、搬送ロボット８の固定部分となるプレート２８からθ１軸の位置が遠ざかっている。そこで、図９のように作業者４５から見て、筐体１の手前側が移動ユニット４８、奥側がプレート２８側となるよう搬送ロボット８を配置し、可能な限り筐体１の手前側に配置すれば、θ１軸が筐体１の短辺の手前側に寄るようにシフトされて配置されることになり、第１アーム１２長さＡ１を筐体１の短辺の長さＬ１に近づけることが可能になる。実際は、カセットオープナ４の動作領域５３などが存在するため、それを避けて搬送ロボット８を配置することになるが、従来の胴体構成を有する搬送ロボット８より十分に筐体１の短辺の手前側あるいは奥側にシフトが可能になる。
そして、図１０のように、第２アーム１３の長さＡ２もＡ１と同等にしたうえで、基板３を搭載したときのハンド１０の長さＡ４を筐体１の短辺の長さＬ１に近づけるように長くすれば、従来の搬送ロボットよりも平面動作領域が大きくなるアームを構成できる。なお、図１０は各アーム長及びハンド１０の長さを説明する筐体１の上面図である。
図９では、作業者４５から見て筐体１の手前側が移動ユニット４８、奥側がプレート２８側、となるよう搬送ロボット８を配置したが、これとは逆に、作業者４５から見て筐体１の手前側がプレート２８側、奥側が移動ユニット４８側、となるよう配置し、可能な限り奥側に配置しても、上記同様にアーム長を確保できる。Next, a case where the transfer robot according to the present invention is arranged in a locally cleaned housing will be described. FIG. 9 is a plan view in which the transfer robot 8 is arranged in the housing. The housing 1 in FIG. 9 has three cassette openers 4 on one side surface of the long side of the rectangular housing 1 in a plan view as in FIG. A processing device 6 is connected to the long side opposite to the long side where the cassette opener 4 exists. When an operator 45 (or a cassette automatic transfer device or the like) places the cassette 5 on the cassette opener 4, the cassette opener 4 operates in the operation region 53 indicated by the hatched portion in the figure, and the transfer robot 8 is in the housing 1. To access the substrate 3 in the cassette 5.
As described with reference to FIG. 2, since the transfer robot 8 needs to access a large number of locations in the housing 1, the θ1 axis, which is the rotation center of the first arm 12, is possible in the short side direction of the housing 1. After shifting as much as possible, the length A1 of the first arm 12, the length A2 of the second arm 13, and the length A3 of the hand 10 when the substrate 3 is mounted are ensured to ensure a plane operation range. It is desirable. In the transfer robot 8 of the present invention, the ball screw shaft 23 and the guides of the lifting mechanism are outside the moving unit 48 that supports the arms and the like. The position is moving away. Therefore, as shown in FIG. 9, the transport robot 8 is arranged so that the front side of the housing 1 is the moving unit 48 and the back side is the plate 28 side as viewed from the operator 45, and is placed as close to the housing 1 as possible. Then, the θ1 axis is shifted and arranged so as to be closer to the short side of the casing 1, and the first arm 12 length A1 is brought close to the short side length L1 of the casing 1. Is possible. Actually, since the operation area 53 of the cassette opener 4 and the like exist, the transfer robot 8 is arranged avoiding the operation area 53. However, the transfer robot 8 having the body structure is sufficiently short in front of the short side of the housing 1. Shift to the side or back side is possible.
As shown in FIG. 10, the length A2 of the second arm 13 is also made equal to A1, and the length A4 of the hand 10 when the substrate 3 is mounted is set to the length L1 of the short side of the housing 1. If it is made long so that it may approach, the arm whose plane operation field will become larger than the conventional conveyance robot can be constituted. FIG. 10 is a top view of the housing 1 for explaining the length of each arm and the length of the hand 10.
In FIG. 9, the transfer robot 8 is arranged so that the front side of the housing 1 is the moving unit 48 and the back side is the plate 28 side when viewed from the worker 45, but conversely, the housing robot 8 is viewed from the worker 45. Even if the front side of the body 1 is arranged on the plate 28 side and the back side is on the moving unit 48 side, and it is arranged on the back side as much as possible, the arm length can be secured in the same manner as described above.

以上のように本発明の搬送ロボットの昇降機構は、ボールネジシャフト及び各ガイドが、移動ユニットの外部にあって、プレートの上端付近にまで延在するとともに、プレートの上端は移動ユニット上の第１アームの回転動作を妨げない構成になっているので、従来の搬送ロボットのように胴体ケースの内部にこれらがある場合と比較して、アーム及びハンドの上昇ストロークを大きく取ることができる一方で、アームの回転動作を妨げることなく平面動作範囲を確保できる。
また、ボールネジシャフト及び各ガイドが移動ユニットの外部にあるので、これらを小型に構成できるとともに、搬送ロボットを平面視したとき、従来（図１）のように胴体のほぼ中央にあった第１アームのθ１軸が搬送ロボットの固定部分となるプレートからシフトするので、筐体内に配置する際、アームの長さを長く確保でき、筐体を平面上小さくしつつも平面動作範囲を広く確保することができる。
また、本発明の搬送ロボットの昇降機構は、従来のように胴体の底板から天板へ立設する支柱にリニアガイドを這わせる構成ではなく、プレートの垂直面にリニアガイドの２本のガイドを固定するため、これら２本のガイドの互いの平行度を高精度にあわせることが容易になり、高精度に上下ユニットすなわちアーム及びハンドを昇降案内させることが可能になっている。
また、本発明の搬送ロボットの胴体は、昇降機構による昇降動作で大きく上昇しても胴体を封止するスライド式のカバーを有しているので、搬送する基板に付着する粉塵を抑制することができる。
また、本発明の搬送ロボットを図９のように配置し、搬送ロボットと対向するカセットオープナ４（中央のカセットオープナ）を筐体から取り外すことによって、作業者が搬送ロボットに近づくことができ、さらに上下ユニットとアーム駆動ユニットが正面にくるので、搬送ロボットのメンテナンスが容易にできる。また、筐体のフレームに対しては垂直なプレートによって壁掛けされるように固定されているので、作業者は、カセットオープナ４が取り付けられていた筐体の開口部から壁掛けされている搬送ロボットを取り外し、装着することができる。
また、筐体内の清浄なダウンフローについて、従来は搬送ロボットの胴体の底板がダウンフローを遮っていたが、本発明の搬送ロボットは筐体に対して壁掛けとなり、搬送ロボットの胴体下部は空間が生じるので、ダウンフローが搬送ロボット下部のフロアまで到達することができる。これにより、筐体内の清浄度を従来よりも保つことができる。As described above, in the lifting mechanism of the transfer robot of the present invention, the ball screw shaft and each guide are outside the moving unit and extend to the vicinity of the upper end of the plate, and the upper end of the plate is the first on the moving unit. Since the structure does not hinder the rotation of the arm, compared to the case where there are these inside the body case like a conventional transfer robot, while it can take a large stroke of the arm and hand, A plane operation range can be secured without hindering the rotation of the arm.
In addition, since the ball screw shaft and the guides are outside the moving unit, they can be made compact, and when the transfer robot is viewed in plan, the first arm that is almost at the center of the body as in the prior art (FIG. 1). Since the θ1 axis of this shifts from the plate that becomes the fixed part of the transfer robot, the arm length can be secured long when placed in the housing, and the planar motion range can be secured widely while the housing is made smaller on the surface. Can do.
In addition, the lifting mechanism of the transfer robot according to the present invention does not have a configuration in which a linear guide is placed on a column that is erected from the bottom plate of the fuselage to the top plate as in the prior art. Since the two guides are fixed, it becomes easy to adjust the parallelism of the two guides with high accuracy, and the vertical unit, that is, the arm and the hand can be guided to move up and down with high accuracy.
In addition, since the body of the transfer robot of the present invention has a slide type cover that seals the body even when the body is lifted and lowered by the lifting mechanism, it can suppress dust adhering to the substrate to be transported. it can.
Further, by arranging the transfer robot of the present invention as shown in FIG. 9 and removing the cassette opener 4 (central cassette opener) facing the transfer robot from the housing, the operator can approach the transfer robot. Since the upper and lower units and the arm drive unit come to the front, maintenance of the transfer robot can be facilitated. Further, since the frame is fixed so as to be hung by a vertical plate with respect to the frame of the case, the operator can remove the transfer robot hung from the opening of the case to which the cassette opener 4 was attached. Can be removed and installed.
Regarding the clean down flow in the housing, the bottom plate of the body of the transfer robot has conventionally blocked the down flow. However, the transfer robot of the present invention is wall-mounted on the housing, and the space below the body of the transfer robot is As a result, the downflow can reach the floor below the transfer robot. Thereby, the cleanliness in a housing | casing can be maintained rather than before.

Claims (11)

胴体と、前記胴体の上で水平方向に回転自在な第１アームと、前記第１アームの先端上で水平方向に回転自在な第２アームと、前記第２アームの先端上で水平方向に回転自在なハンドと、を備え、前記ハンドに搭載した基板を搬送する搬送ロボットにおいて、
前記胴体が、
上端が前記第１アームの最下部より下方となるよう位置するとともに、前記搬送ロボットが垂直になるよう固定させる固定部が設けられた垂直面を有する薄板状のプレートと、
前記垂直面に設けられた昇降機構と、
前記第１アームを回転自在に支持し、前記昇降機構によって前記垂直面を昇降可能な移動ユニットと、
から構成されたことを特徴とする搬送ロボット。A fuselage, a first arm rotatable in a horizontal direction on the fuselage, a second arm rotatable in a horizontal direction on a tip of the first arm, and a horizontal arm on a tip of the second arm A transport robot that transports a substrate mounted on the hand.
The body is
A thin plate-like plate having a vertical surface on which an upper end is positioned lower than a lowermost portion of the first arm and provided with a fixing portion for fixing the transfer robot to be vertical;
An elevating mechanism provided on the vertical surface;
A movable unit that rotatably supports the first arm and can move the vertical surface up and down by the lifting mechanism;
Conveying robot characterized by comprising 前記プレートが、前記プレートの下端から前記移動ユニット側へ突出するボトムプレートを有し、
前記昇降機構が、前記垂直面の中央で上下に配置された回転可能なボールネジと、前記ボールネジの左右であって前記ボールネジに沿って配置されたリニアガイドと、前記ボトムプレートに搭載され、前記ボールネジを回転駆動する昇降駆動源と、から構成されたことを特徴とする請求項１記載の搬送ロボット。The plate has a bottom plate protruding from the lower end of the plate toward the moving unit;
The elevating mechanism is mounted on the bottom plate, a rotatable ball screw disposed up and down in the center of the vertical plane, a linear guide disposed on the left and right of the ball screw and along the ball screw, and the ball screw The transport robot according to claim 1, wherein the transport robot comprises a lifting drive source for rotationally driving the motor. 前記移動ユニットが、前記第１のアームを支持する箱体状のアーム駆動ユニットと、前記アーム駆動ユニットを上部で支持するとともに、上下に貫通する開口を有する箱体状の上下ユニットと、から構成され、
前記アーム駆動ユニットからのケーブルが、前記上下ユニットの前記上下に貫通する開口を通って前記ボトムプレートに案内されることを特徴とする請求項２記載の搬送ロボット。The moving unit includes a box-shaped arm driving unit that supports the first arm, and a box-shaped vertical unit that supports the arm driving unit at the top and has an opening that penetrates vertically. And
3. The transfer robot according to claim 2, wherein a cable from the arm drive unit is guided to the bottom plate through an opening penetrating the upper and lower unit vertically. 前記移動ユニットの下面が前記昇降駆動源を内包する開口を有し、
前記ボトムプレートに固定され、前記昇降駆動源を覆うバックカバーと、
前記移動ユニットの前面を覆うフロントカバーと、
前記バックカバーと前記フロントカバーとの間にあって、前記フロントカバーにスライド可能に支持されたスライドカバーと、を備えたことを特徴とする請求項２記載の搬送ロボット。The lower surface of the moving unit has an opening that encloses the lifting drive source,
A back cover fixed to the bottom plate and covering the lifting drive source;
A front cover covering the front surface of the moving unit;
The transport robot according to claim 2, further comprising a slide cover that is slidably supported by the front cover between the back cover and the front cover. 前記第２アームと前記ハンドとの間に、前記第２アームの先端上で水平方向に回転自在な第３アームをさらに備え、前記第３アームの先端上で前記ハンドが水平方向に回転自在に接続されたことを特徴とする請求項１記載の搬送ロボット。   A third arm is provided between the second arm and the hand. The third arm is horizontally rotatable on the tip of the second arm, and the hand is rotatable on the tip of the third arm in the horizontal direction. The transfer robot according to claim 1, wherein the transfer robot is connected. 前記ハンドが、同一の回転軸を有して上下に重なるよう配置される第１ハンドと第２ハンドとから構成され、前記第１ハンド及び第２ハンドが前記第２アーム或いは前記第３アームの先端上で互いに同軸で回転自在に接続されたことを特徴とする請求項１または５記載の搬送ロボット。   The hand is composed of a first hand and a second hand that have the same rotation axis and are arranged so as to overlap each other, and the first hand and the second hand are the second arm or the third arm. 6. The transfer robot according to claim 1, wherein the transfer robots are coaxially and rotatably connected to each other on the tip. 上部に清浄な気体をダウンフローさせるフィルタを備え、前記ダウンフロー下を外部と遮蔽する局所クリーン化された筐体において、
請求項１乃至６いずれかに記載の搬送ロボットを前記筐体内に備えたことを特徴とする局所クリーン化された筐体。In a locally cleaned housing that includes a filter for downflowing clean gas at the top and shields the bottom of the downflow from the outside,
7. A locally cleaned housing comprising the transport robot according to claim 1 in the housing. 前記搬送ロボットが、平面視において前記筐体の短辺方向の手前側又は奥側にシフトして配置され、前記第１アーム及び前記第２アームの長さが前記短辺の長さに近づけられ、前記基板を搭載したハンドの長さが前記短辺の長さに近づけられたことを特徴とする請求項７記載の局所クリーン化された筐体。   The transfer robot is arranged so as to be shifted to the front side or the back side in the short side direction of the housing in plan view, and the lengths of the first arm and the second arm are brought close to the length of the short side. 8. The locally cleaned case according to claim 7, wherein the length of the hand carrying the substrate is made closer to the length of the short side. 前記筐体の外部側面に設けられたカセットオープナを取り付けるための開口から前記固定部にアクセスできるよう構成されたことを特徴とする請求項７記載の局所クリーン化された筐体。   8. The locally cleaned housing according to claim 7, wherein the housing is configured to be accessible from an opening for attaching a cassette opener provided on an outer side surface of the housing. 前記局所クリーン化された筐体を備えたことを特徴とする請求項７記載の半導体製造装置。   8. The semiconductor manufacturing apparatus according to claim 7, further comprising a locally cleaned housing. 上部に清浄な気体をダウンフローさせるフィルタを備え、前記ダウンフロー下を外部と遮蔽する局所クリーン化された筐体と、
前記筐体の側面に設けられ、カセット内に収納された基板を前記筐体内からアクセス可能にする複数のカセットオープナと、
前記筐体内に設けられた請求項１乃至７いずれかに記載の搬送ロボットと、を備え、
前記搬送ロボットが前記複数のカセットオープナ上のカセット間で前記基板を入れ替えることを特徴とする基板のソータ装置。Provided with a filter that downflows clean gas at the top, and a locally cleaned housing that shields the bottom of the downflow from the outside,
A plurality of cassette openers provided on a side surface of the housing, wherein the substrates housed in the cassette are accessible from within the housing;
A transfer robot according to any one of claims 1 to 7 provided in the housing;
The substrate sorter apparatus, wherein the transfer robot exchanges the substrates between cassettes on the plurality of cassette openers.
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