KR20170077813A - Horizontally articulated robot and manufacturing system - Google Patents
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Abstract
3링크 아암형의 로봇의 이점을 손상시키지 않고, 상하 방향으로 보다 소형화하는 것이 가능한 수평 다관절 로봇을 제공한다.
3링크 아암형의 로봇인 수평 다관절 로봇(5)은, 핸드(14, 15)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암(16)과, 아암(16)의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 아암 지지부(17)와, 아암 지지부(17)를 승강 가능하게 보유 지지하는 보유 지지부(18)를 구비하고 있고, 아암(16)은, 아암 지지부(17)에 연결되는 제1 아암부(24)와, 제1 아암부(24)의 선단측에 연결되는 제2 아암부(25)와, 제2 아암부(25)의 선단측에 연결되는 제3 아암부(26)를 구비하고 있다. 아암 지지부(17)는 보유 지지부(18)의 측면을 따라 승강 가능하게 되어 있고, 보유 지지부(18)의 상단면은, 아암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 제1 아암부(24)의 기단부측 부분의 하면보다도 상측에 있으면서, 또한, 제3 아암부(26)의 하면보다도 하측에 있다.A horizontal articulated robot capable of downsizing in a vertical direction without damaging the advantages of a three-link arm type robot is provided.
The horizontal articulated robot 5, which is a three-link arm type robot, includes an arm 16 to which the hands 14 and 15 are pivotally connected to the distal end side, and an arm 16 to which the proximal end side of the arm 16 is rotatably connected The arm 16 has a first arm portion 24 connected to the arm supporting portion 17 and a second arm portion 24 connected to the arm supporting portion 17, A second arm portion 25 connected to the distal end side of the first arm portion 24 and a third arm portion 26 connected to the distal end side of the second arm portion 25. [ The arm supporting portion 17 is capable of being raised and lowered along the side surface of the holding portion 18. The upper surface of the holding portion 18 is in contact with the upper surface of the arm portion 17 when the arm supporting portion 17 is lowered to the lower- 24 and the lower side of the lower surface of the third arm portion 26. In addition,
Description
본 발명은, 수평 방향으로 아암이 동작하는 수평 다관절 로봇에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 이 수평 다관절 로봇을 구비하는 반도체 제조 시스템 등의 제조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a horizontal articulated robot in which arms act in a horizontal direction. The present invention also relates to a manufacturing system of a semiconductor manufacturing system or the like including the horizontal articulated robot.
종래, 반도체 웨이퍼를 반송하는 수평 다관절 로봇이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 기재된 수평 다관절 로봇은, 반도체 제조 시스템에 내장되어 사용되고 있다. 이 반도체 제조 시스템은, 반도체 웨이퍼 처리 장치와, 수평 다관절 로봇이 수용되는 로봇 수용부와, FOUP를 개폐하는 복수의 로드 포트를 구비하고 있다. 로봇 수용부는, 반도체 웨이퍼 처리 장치의 전방측에 배치되고, 복수의 로드 포트는, 로봇 수용부의 전방측에 배치되어 있다. 또한, 로봇 수용부는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 직사각 형상으로 되는 상자 형상으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 로봇 수용부의 형상은, 반도체 웨이퍼 처리 장치와 복수의 로드 포트의 대향 방향을 짧은 변의 방향으로 하는 가늘고 긴 직사각 형상으로 되어 있다.Conventionally, a horizontal articulated robot for transporting a semiconductor wafer is known (see, for example, Patent Document 1). The horizontal articulated robot described in
또한, 특허문헌 1에 기재된 수평 다관절 로봇은, 반도체 웨이퍼가 탑재되는 핸드와, 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암과, 아암의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 본체부를 구비하고 있다. 아암은, 본체부에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제1 아암부와, 제1 아암부의 선단측에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제2 아암부와, 제2 아암부의 선단측에 기단부측이 회동 가능하게 연결됨과 함께 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 제3 아암부로 구성되어 있다. 제1 아암부, 제2 아암부, 제3 아암부 및 핸드는, 하측부터 이 순서로 배치되어 있다.In addition, the horizontal articulated robot disclosed in
또한, 특허문헌 1에 기재된 수평 다관절 로봇에서는, 본체부는, 하우징과, 하우징에 승강 가능하게 보유 지지되는 기둥 형상 부재를 구비하고 있다. 제1 아암부의 기단부측은, 기둥 형상 부재의 상단면에 회동 가능하게 연결되어 있고, 기둥 형상 부재의 상단면에 적재되어 있다. 하우징의 내부에는, 기둥 형상 부재와 함께 아암을 승강시키는 아암 승강 기구가 수용되어 있다. 기둥 형상 부재가 하한 위치까지 하강하면(즉, 아암이 하한까지 하강하면), 기둥 형상 부재는, 하우징의 내부에 수용된다. 또한, 기둥 형상 부재가 하한 위치까지 하강한 상태에서는, 제1 아암부의 기단부측 부분은, 하우징의 상단면의 상측에 배치되어 있다.Further, in the horizontal articulated robot described in
또한, 특허문헌 1에 기재된 수평 다관절 로봇은, 기둥 형상 부재에 대하여 제1 아암부 및 제2 아암부를 함께 회동시켜 제1 아암부와 제2 아암부를 포함하는 아암의 일부를 신축시키는 아암부 구동 기구와, 제2 아암부에 대하여 제3 아암부를 회동시키는 제3 아암부 회동 기구와, 제3 아암부에 대하여 핸드를 회동시키는 핸드 회동 기구를 구비하고 있다. 아암부 구동 기구는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 직사각 형상으로 되는 로봇 수용부의 길이 방향에 평행한 가상선 상을 제2 아암부와 제3 아암부의 연결부가 직선적으로 이동하도록, 제1 아암부 및 제2 아암부를 회동시킨다.The horizontal articulated robot described in
특허문헌 1에 기재된 수평 다관절 로봇은, 3개의 아암부로 구성되는 아암을 구비함과 함께, 아암부 구동 기구와 제3 아암부 회동 기구와 핸드 회동 기구를 구비하는 소위 3링크 아암형의 로봇이다. 그로 인해, 이 수평 다관절 로봇에서는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 직사각 형상으로 되는 로봇 수용부의 길이 방향으로 수평 다관절 로봇의 본체부를 직선적으로 이동시키는 이동 기구가 설치되어 있지 않아도, 또한, 로봇 수용부의 짧은 방향의 폭이 좁아도, 로봇 수용부의 길이 방향에 있어서의 넓은 범위에서 핸드를 이동시켜 반도체 웨이퍼를 반송하는 것이 가능해진다.The horizontal articulated robot disclosed in
특허문헌 1에 기재된 수평 다관절 로봇은 3링크 아암형의 로봇이기 때문에, 이 수평 다관절 로봇에는 상술한 이점이 있다. 한편, 시장에서는, 상하 방향으로 보다 소형화된 수평 다관절 로봇의 요구가 있고, 본원 발명자는, 수평 다관절 로봇의 이점을 손상시키지 않고, 상하 방향으로 보다 소형화하는 것이 가능한 수평 다관절 로봇의 구조를 검토하고 있다.Since the horizontal articulated robot described in
따라서, 본 발명의 과제는, 3링크 아암형의 로봇의 이점을 손상시키지 않고, 상하 방향으로 보다 소형화하는 것이 가능한 수평 다관절 로봇을 제공하는 데 있다. 또한, 본 발명의 과제는, 이러한 수평 다관절 로봇을 구비하는 제조 시스템을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a horizontal articulated robot capable of downsizing in a vertical direction without damaging the advantages of a 3-link arm type robot. It is another object of the present invention to provide a manufacturing system including such a horizontal articulated robot.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 수평 다관절 로봇은, 반송 대상물이 탑재되는 핸드와, 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암과, 아암의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 아암 지지부와, 아암 지지부를 승강 가능하게 보유 지지하는 보유 지지부와, 아암에 대하여 핸드를 회동시키는 핸드 구동 기구와, 아암을 구동하는 아암 구동 기구와, 보유 지지부에 대하여 아암 지지부를 승강시키는 아암 승강 기구를 구비하고, 아암은, 아암 지지부에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제1 아암부와, 제1 아암부의 선단측에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제2 아암부와, 제2 아암부의 선단측에 기단부측이 회동 가능하게 연결됨과 함께 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 제3 아암부를 구비하고, 아암 지지부와 제1 아암부와 제2 아암부와 제3 아암부와 핸드는, 하측부터 아암 지지부, 제1 아암부, 제2 아암부, 제3 아암부, 핸드의 순서로 배치되고, 아암 구동 기구는, 아암이 신축되도록 제1 아암부 및 제2 아암부를 함께 회동시키는 제1 구동 기구와, 제2 아암부에 대하여 제3 아암부를 회동시키는 제2 구동 기구를 구비하고, 아암 지지부는, 보유 지지부의 측면을 따라 승강 가능하게 되어 있고, 보유 지지부의 상단면은, 아암 지지부가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 제1 아암부의 기단부측 부분의 하면보다도 상측에 있으면서, 또한, 제3 아암부의 하면보다도 하측에 있는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the horizontal articulated robot of the present invention comprises: a hand on which a carrying object is mounted; an arm rotatably connected to the distal end of the hand; and an arm supporting portion An arm driving mechanism for driving the arm, and an arm lifting mechanism for lifting and lowering the arm supporting portion with respect to the retention supporting portion. The arm has a first arm portion rotatably connected to the proximal end side of the arm support portion, a second arm portion rotatably connected to the proximal end side of the first arm portion and a second arm portion rotatably connected to the distal end side of the second arm portion, And a third arm portion rotatably connected to the proximal end side and rotatably connected to the distal end side of the hand, wherein the arm support portion, the first arm portion, The arm, the third arm, and the hand are arranged in this order from the lower side in the order of the arm supporting portion, the first arm portion, the second arm portion, the third arm portion, and the hand, And a second driving mechanism for rotating the third arm part with respect to the second arm part, wherein the arm supporting part is capable of ascending and descending along the side surface of the holding part, The upper end surface of the holding support portion is located above the lower surface of the proximal end side portion of the first arm portion and below the lower surface of the third arm portion when the arm support portion is lowered to the lower limit position.
본 발명의 수평 다관절 로봇은, 제1 아암부의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 아암 지지부와, 아암 지지부를 승강 가능하게 보유 지지하는 보유 지지부를 구비하고 있고, 아암 지지부가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 보유 지지부의 상단면은, 제1 아암부의 기단부측 부분의 하면보다도 상측에 있다. 즉, 본 발명에서는, 아암 지지부가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 제1 아암부의 기단부측 부분의 하면은, 보유 지지부의 상단면보다도 하측에 있다. 그로 인해, 본 발명에서는, 특허문헌 1에 기재된 수평 다관절 로봇과 같이 기둥 형상 부재가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에 기둥 형상 부재가 하우징의 내부에 수용됨과 함께 제1 아암부의 기단부측 부분이 하우징의 상단면의 상측에 배치되어 있는 경우와 비교하여, 수평 다관절 로봇의 높이를 낮추는 것이 가능해진다.The horizontal articulated robot of the present invention includes an arm support portion to which the base end side of the first arm portion is rotatably connected and a retention support portion for retractably supporting the arm support portion. The arm support portion is lowered to the lower limit position The upper end surface of the holding portion is above the lower surface of the base end side portion of the first arm portion. That is, in the present invention, when the arm support portion is lowered to the lower limit position, the lower surface of the proximal end side portion of the first arm portion is located lower than the upper surface of the retention support portion. Therefore, in the present invention, when the columnar member is lowered to the lower limit position as in the horizontal articulated robot described in
또한, 본 발명의 수평 다관절 로봇에서는, 아암 지지부가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 보유 지지부의 상단면이, 제3 아암부의 하면보다도 하측에 있기 때문에, 아암 지지부가 하한 위치까지 하강해도, 제2 아암부에 대하여 회동하는 제3 아암부는 보유 지지부와 간섭하지 않는다. 따라서, 본 발명에서는, 아암 지지부가 하한 위치까지 하강해도, 제2 구동 기구에 의해 제3 아암부를 넓은 범위에서 회동시키는 것이 가능해져, 그 결과, 본 발명의 수평 다관절 로봇은, 특허문헌 1에 기재된 수평 다관절 로봇과 마찬가지의 동작을 행하는 것이 가능해진다.Further, in the horizontal articulated robot of the present invention, the upper end surface of the holding portion is lower than the lower surface of the third arm portion when the arm supporting portion is lowered to the lower limit position, The third arm portion pivoting with respect to the second arm portion does not interfere with the holding portion. Therefore, in the present invention, even if the arm support portion is lowered to the lower limit position, the third arm portion can be rotated in a wide range by the second driving mechanism. As a result, It is possible to perform the same operation as that of the horizontal articulated robot described above.
이와 같이 본 발명에서는, 수평 다관절 로봇의 높이를 낮추는 것이 가능해짐과 함께, 수평 다관절 로봇은, 특허문헌 1에 기재된 수평 다관절 로봇과 마찬가지의 동작을 행하는 것이 가능해진다. 즉, 본 발명의 수평 다관절 로봇에서는, 3링크 아암형의 로봇의 이점을 손상시키지 않고, 수평 다관절 로봇을 상하 방향으로 보다 소형화하는 것이 가능해진다.As described above, according to the present invention, the height of the horizontal articulated robot can be lowered, and the horizontal articulated robot can perform the same operation as the horizontal articulated robot described in
본 발명에 있어서, 예를 들어 보유 지지부의 상단면은, 아암 지지부가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 상하 방향에 있어서, 제2 아암부의 상면과 제2 아암부의 하면 사이에 있다. 이 경우에는, 아암 지지부가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 제1 아암부의 상면과 제1 아암부의 기단부측 부분의 하면 사이에 보유 지지부의 상단면이 있는 경우와 비교하여, 수평 다관절 로봇의 높이를 보다 낮추는 것이 가능해진다.In the present invention, for example, the upper end surface of the holding portion is between the upper surface of the second arm portion and the lower surface of the second arm portion in the vertical direction when the arm supporting portion is lowered to the lower limit position. In this case, as compared with the case where the upper surface of the holding portion is located between the upper surface of the first arm portion and the lower surface of the base end portion of the first arm portion when the arm holding portion is lowered to the lower limit position, Can be lowered.
본 발명의 수평 다관절 로봇은, 예를 들어 복수 층짜리로 구성됨과 함께 복수 층의 각 층에 복수 개 설치되는 처리 장치를 갖는 처리부를 구비하는 제조 시스템에 사용할 수 있고, 이 제조 시스템에서는, 수평 다관절 로봇은, 처리부의 각 층마다 설치되고 처리 장치에 대한 반송 대상물의 반입 및 반출을 행한다. 또한, 이 제조 시스템은, 반송 대상물이 수용되는 수용부와 수평 다관절 로봇이 수용부에 대하여 반송 대상물의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치까지 수용부를 승강시키는 승강 기구를 갖는 승강 장치를 구비하고 있다.The horizontal articulated robot of the present invention can be used, for example, in a manufacturing system having a processing unit having a plurality of processing units arranged in a plurality of layers on a plurality of layers, The articulated robot is installed for each layer of the processing section and carries out carrying in and carrying out of the carrying object to and from the processing apparatus. This manufacturing system also includes a lifting device having a lifting mechanism for lifting and lowering the accommodating portion to a position where the accommodating portion for accommodating the carrying object and the horizontal articulated robot can carry in and out the carrying object with respect to the accommodating portion .
이 제조 시스템은, 처리부의 각 층마다 설치되고 처리 장치에 대한 반송 대상물의 반입 및 반출을 행하는 수평 다관절 로봇을 구비함과 함께, 반송 대상물이 수용되는 수용부와, 수평 다관절 로봇이 수용부에 대하여 반송 대상물의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치까지 수용부를 승강시키는 승강 기구를 갖는 승강 장치를 구비하고 있다. 그로 인해, 이 제조 시스템에서는, 수평 다관절 로봇의 높이가 낮아도, 처리부의 각 층마다 설치되는 수평 다관절 로봇에 의해, 복수 층의 각 층에 설치된 복수의 처리 장치에 대한 반송 대상물의 반입 및 반출을 적절하게 행하는 것이 가능해짐과 함께, 승강 장치에 의해, 높이가 상이한 복수의 층에 걸치도록 반송 대상물을 승강시키는 것이 가능해진다.This manufacturing system is provided with a horizontal articulated robot provided for each layer of a processing section and for carrying in and carrying out a carrying object to and from a processing apparatus and includes a receiving section for receiving a carrying object, And an elevating mechanism having a lifting mechanism for lifting and lowering the accommodating portion to a position where the carrying object can be carried in and out with respect to the lifting mechanism. Therefore, in this manufacturing system, even if the height of the horizontal articulated robot is low, the horizontal articulated robot provided for each layer of the processing section can carry and carry the object to be transported to a plurality of processing apparatuses It is possible to raise and lower the object to be transported over a plurality of layers having different heights by the elevating device.
본 발명에 있어서, 예를 들어 처리부는, 2층짜리로 구성되고, 수평 다관절 로봇은, 처리부의 1층과 처리부의 2층 각각에 1대씩 설치되고, 승강 장치는, 처리부의 1층에 설치되는 수평 다관절 로봇이 반송 대상물의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치에서 고정됨과 함께 반송 대상물이 수용되는 제2 수용부를 구비하고, 수용부는, 제2 수용부의 상측에 배치되고, 승강 기구는, 처리부의 1층과 처리부의 2층 사이에서 수용부를 승강시킨다. 이 경우에는, 처리부의 1층에 설치되는 복수의 처리 장치와 제2 수용부 사이에서 반송 대상물을 반송하는 것과 동시에, 처리부의 2층에 설치되는 복수의 처리 장치와 수용부 사이에서 반송 대상물을 반송하는 것이 가능해진다. 따라서, 제조 시스템의 생산성을 높이는 것이 가능해진다.In the present invention, for example, the processing section is constituted by two layers, and the horizontal articulated robot is provided for each of one layer of the processing section and one of the two layers of the processing section, And a second accommodating portion in which the horizontal articulated robot is fixed at a position where it is possible to carry in and out the carrying object, and the carrying object is accommodated, the accommodating portion is disposed on the upper side of the second accommodating portion, And the receiving portion is raised and lowered between two layers of the processing portion. In this case, the object to be transported is transported between a plurality of processing apparatuses installed in one layer of the processing section and the second containing section, and the object to be transported is transported between a plurality of processing apparatuses installed in two layers of the processing section and the accommodating section . Therefore, it becomes possible to increase the productivity of the manufacturing system.
본 발명의 제조 시스템에서는, 보유 지지부의 측면이 처리부에 고정되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면, 보유 지지부의 저면이 처리부의 각 층의 바닥면에 고정되어 있는 경우와 비교하여, 상하 방향에 있어서의 보유 지지부의 길이를 짧게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 수평 다관절 로봇을 상하 방향으로 보다 소형화하는 것이 가능해진다.In the manufacturing system of the present invention, it is preferable that the side surface of the holding portion is fixed to the processing portion. With this configuration, it is possible to shorten the length of the holding portion in the vertical direction, as compared with the case where the bottom surface of the holding portion is fixed to the bottom surface of each layer of the processing portion. Therefore, it is possible to downsize the horizontal articulated robot in the vertical direction.
이상과 같이, 본 발명의 수평 다관절 로봇에서는, 3링크 아암형의 로봇의 이점을 손상시키지 않고, 수평 다관절 로봇을 상하 방향으로 보다 소형화하는 것이 가능해진다. 또한, 본 발명의 제조 시스템에서는, 수평 다관절 로봇의 높이가 낮아도, 처리부의 각 층마다 설치되는 수평 다관절 로봇에 의해, 복수 층의 각 층에 설치된 복수의 처리 장치에 대한 반송 대상물의 반입 및 반출을 적절하게 행하는 것이 가능해짐과 함께, 승강 장치에 의해, 높이가 상이한 복수의 층에 걸치도록 반송 대상물을 승강시키는 것이 가능해진다.As described above, in the horizontal articulated robot of the present invention, it is possible to downsize the horizontal articulated robot in the vertical direction without impairing the advantages of the 3 link arm type robot. In addition, in the manufacturing system of the present invention, even if the height of the horizontal articulated robot is low, the horizontal articulated robot provided for each layer of the processing section can carry and carry the object to be transported to a plurality of processing apparatuses The carry-out can be performed appropriately, and it is possible to raise and lower the conveying object so as to span a plurality of layers having different heights by the elevating device.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 제조 시스템의 개략 구성을 정면측으로부터 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시하는 제조 시스템의 개략 구성을 상측으로부터 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시하는 수평 다관절 로봇의 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시하는 수평 다관절 로봇의, 아암 지지부가 상승한 상태의 측면도이다.
도 5는 도 3에 도시하는 수평 다관절 로봇의 평면도이다.
도 6은 도 3에 도시하는 보유 지지부의 내부의 구조를 설명하기 위한 개략도이다.
도 7은 도 3에 도시하는 보유 지지부의 내부의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 도 2의 E-E 방향으로부터 승강 장치를 도시하는 도면이다.
도 9는 도 2의 F-F 방향으로부터 승강 장치를 도시하는 도면이다.
도 10은 도 8에 도시하는 수용부의 구성을 상측으로부터 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of a manufacturing system according to an embodiment of the present invention from the front side; FIG.
Fig. 2 is a diagram for explaining the schematic configuration of the manufacturing system shown in Fig. 1 from the upper side.
3 is a side view of the horizontal articulated robot shown in Fig.
Fig. 4 is a side view of the horizontal articulated robot shown in Fig. 3 in a state in which the arm support portion is raised. Fig.
5 is a plan view of the horizontal articulated robot shown in Fig.
6 is a schematic view for explaining a structure inside the holding support portion shown in Fig.
7 is a cross-sectional view for explaining a structure inside the holding portion shown in Fig.
8 is a view showing the elevating device from the EE direction in Fig.
Fig. 9 is a view showing an elevating device from the FF direction in Fig. 2; Fig.
Fig. 10 is a view for explaining the configuration of the accommodating portion shown in Fig. 8 from above.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(제조 시스템의 전체 구성)(Overall configuration of manufacturing system)
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관한 제조 시스템(1)의 개략 구성을 정면측으로부터 설명하기 위한 도면이다. 도 2는, 도 1에 도시하는 제조 시스템(1)의 개략 구성을 상측으로부터 설명하기 위한 도면이다.Fig. 1 is a view for explaining a schematic configuration of a
본 형태의 제조 시스템(1)은, 반도체를 제조하기 위한 반도체 제조 시스템이다. 이 제조 시스템(1)은, 반도체 웨이퍼(2)(이하, 「웨이퍼(2)」라고 함)에 대하여 소정의 처리를 실행하는 복수의 처리 장치(3)를 갖는 처리부(4)를 구비하고 있다. 처리부(4)는 복수 층짜리로 구성됨과 함께 복수 층의 각 층에 처리 장치(3)가 복수 개 설치되어 있다. 또한, 제조 시스템(1)은, 처리부(4)의 각 층마다 설치되고 처리 장치(3)에 대한 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 수평 다관절 로봇(5)(이하, 「로봇(5)」이라고 함)을 구비하고 있다. 본 형태의 웨이퍼(2)는 로봇(5)에 의해 반송되는 반송 대상물이다.The
이하의 설명에서는, 상하 방향에 직교하는 도 1 등의 X 방향을 「좌우 방향」이라 하고, 상하 방향 및 좌우 방향에 직교하는 도 1 등의 Y 방향을 「전후 방향」이라 한다. 또한, 좌우 방향 중 X1 방향측을 「우」측이라 하고 그 반대측인 X2 방향측을 「좌」측이라 하고, 전후 방향 중 Y1 방향측을 「전방」측이라 하고 그 반대측인 Y2 방향측을 「후방(뒤)」측이라 한다.In the following description, the X direction in Fig. 1 or the like perpendicular to the vertical direction is referred to as " lateral direction ", and the Y direction in Fig. 1 or the like orthogonal to the vertical direction and the lateral direction is referred to as " forward and backward direction ". In the left and right directions, the X1 direction side is referred to as the " right side ", the X2 direction side opposite thereto is referred to as the " left side ", the Y1 direction side as the " Back (rear) " side.
본 형태의 처리부(4)는 도 1에 도시한 바와 같이, 2층짜리로 구성되어 있다. 처리부(4)의 1층과 처리부(4)의 2층 각각에는, 로봇(5)이 1대씩 설치되어 있다. 즉, 로봇(5)은, 처리부(4)의 내부에 설치되어 있다. 또한, 처리부(4)의 1층과 2층 각각에는, 예를 들어 6개의 처리 장치(3)가 설치되어 있다. 구체적으로는, 도 2에 도시한 바와 같이, 처리부(4)의 1층과 2층 각각에는, 좌우 방향으로 인접 배치되는 3개의 처리 장치(3)가 전후 방향에 있어서 소정의 간격을 둔 상태에서 2개소에 설치되어 있다. 또한, 각 처리 장치(3)는 웨이퍼(2)가 적재되는 웨이퍼 적재부(6)를 구비하고 있다.As shown in Fig. 1, the
로봇(5)은, 처리부(4)의 1층과 2층 각각에 있어서, 전방측에 배치되는 3개의 처리 장치(3)와, 후방측에 배치되는 3개의 처리 장치(3) 사이에 설치되어 있다. 또한, 로봇(5)은, 처리부(4)의 1층과 2층 각각에 있어서, 좌우 방향에 있어서의 처리부(4)의 중심 위치에 설치되어 있다. 처리부(4)의 1층과 2층 각각에는, 로봇(5)을 고정하기 위한 고정 프레임(7)이 설치되어 있고, 로봇(5)은 고정 프레임(7)에 고정되어 있다.The
또한, 제조 시스템(1)은, 복수의 웨이퍼(2)가 수용되는 2개의 수용부(10, 11)를 갖는 승강 장치(12)를 구비하고 있다. 승강 장치(12)는 처리부(4)의 내부의 우단부측에 설치되어 있다. 또한, 승강 장치(12)는 전후 방향에 있어서, 로봇(5)과 대략 동일 위치에 배치되어 있다. 이 승강 장치(12)는 고정 프레임(7)에 고정되어 있다. 또한, 제조 시스템(1)은, 상하 방향으로부터 보았을 때에, 좌우 방향에 있어서 로봇(5)과의 사이에 승강 장치(12)를 끼우도록 배치되는 수평 다관절 로봇(13)(이하, 「로봇(13)」이라고 함)을 구비하고 있다. 로봇(13)은, 처리부(4)의 외부에 설치됨과 함께, 전후 방향에 있어서, 승강 장치(12)와 대략 동일 위치에 배치되어 있다. 또한, 도 2에서는, 로봇(13)의 도시를 생략하였다.The
(수평 다관절 로봇의 구성)(Configuration of Horizontal Articulated Robot)
도 3은, 도 1에 도시하는 로봇(5)의 측면도이다. 도 4는, 도 3에 도시하는 로봇(5)의, 아암 지지부(17)가 상승한 상태의 측면도이다. 도 5는, 도 3에 도시하는 로봇(5)의 평면도이다. 도 6은, 도 3에 도시하는 보유 지지부(18)의 내부의 구조를 설명하기 위한 개략도이다. 도 7은, 도 3에 도시하는 보유 지지부(18)의 내부의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.3 is a side view of the
로봇(5)은, 3링크 아암형의 로봇이다. 이 로봇(5)은, 웨이퍼(2)가 탑재되는 2개의 핸드(14, 15)와, 핸드(14, 15)가 선단측에 회동 가능하게 연결됨과 함께 수평 방향으로 동작하는 아암(16)과, 아암(16)의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 아암 지지부(17)와, 아암 지지부(17)를 승강 가능하게 보유 지지하는 보유 지지부(18)를 구비하고 있다. 또한, 로봇(5)은, 아암(16)에 대하여 핸드(14, 15)를 회동시키는 핸드 구동 기구(19)와, 아암(16)을 구동하는 아암 구동 기구(20)를 구비하고 있다(도 3 참조). 또한, 로봇(5)은, 보유 지지부(18)에 대하여 아암 지지부(17)를 승강시키는 아암 승강 기구(21)를 구비하고 있다(도 6, 도 7 참조).The
아암(16)은, 아암 지지부(17)에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제1 아암부(24)와, 제1 아암부(24)의 선단측에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제2 아암부(25)와, 제2 아암부(25)의 선단측에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제3 아암부(26)로 구성되어 있다. 즉, 아암(16)은, 서로 상대 회동 가능하게 연결되는 3개의 아암부를 구비하고 있다. 제1 아암부(24), 제2 아암부(25) 및 제3 아암부(26)는 중공 형상으로 형성되어 있다. 아암 지지부(17)와 제1 아암부(24)와 제2 아암부(25)와 제3 아암부(26)는, 상하 방향에 있어서, 하측부터 이 순서로 배치되어 있다.The
핸드(14, 15)는 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 대략 Y 형상으로 되도록 형성되어 있다. 핸드(14, 15)는 핸드(14)의 기단부측 부분과 핸드(15)의 기단부측 부분이 상하 방향으로 겹치도록 배치되어 있다. 또한, 핸드(14)가 상측에 배치되고, 핸드(15)가 하측에 배치되어 있다. 핸드(14, 15)의 기단부측 부분은, 제3 아암부(26)의 선단측에 회동 가능하게 연결되어 있다. 핸드(14, 15)의 선단측 부분의 상면은, 웨이퍼(2)가 탑재되는 탑재면으로 되어 있으며, 핸드(14, 15)의 선단측 부분의 상면에는, 1매의 웨이퍼(2)가 탑재된다. 핸드(14, 15)는, 제3 아암부(26)보다도 상측에 배치되어 있다.The
또한, 도 2에서는, 핸드(15)의 도시를 생략하였다. 또한, 본 형태의 로봇(5)의 동작 시에는, 핸드(14)와 핸드(15)가 상하 방향으로 겹칠 경우도 있지만, 대부분의 경우, 핸드(14)와 핸드(15)는, 상하 방향으로 겹쳐 있지 않다. 예를 들어, 도 2의 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 핸드(14)가 처리 장치(3) 내에 인입하고 있을 때에는, 핸드(15)는 아암 지지부(17)측으로 회전하고 있으며, 처리 장치(3) 내에 들어와 있지 않다. 이때의 핸드(14)에 대한 핸드(15)의 회전 각도는, 예를 들어 120°내지 150°이다.2, the illustration of the
보유 지지부(18)는 대략 직육면체의 상자 형상으로 형성되어 있다. 보유 지지부(18)의 상단면 및 하단면은, 상하 방향에 직교하는 평면으로 되어 있다. 또한, 보유 지지부(18)의 전후의 양측면은, 전후 방향에 직교하는 평면으로 되어 있고, 보유 지지부(18)의 좌우의 양측면은, 좌우 방향에 직교하는 평면으로 되어 있다. 상술한 바와 같이, 로봇(5)은, 처리부(4)의 고정 프레임(7)에 고정되어 있다. 본 형태에서는, 보유 지지부(18)의 전방측면이 고정 프레임(7)에 고정되어 있다. 즉, 보유 지지부(18)의 전방측면이 처리부(4)에 고정되어 있다.The holding
아암 지지부(17)는 대략 직육면체의 상자 형상으로 형성되어 있다. 아암 지지부(17)의 상단면 및 하단면은, 상하 방향에 직교하는 평면으로 되어 있다. 또한, 아암 지지부(17)의 전후의 양측면은, 전후 방향에 직교하는 평면으로 되어 있고, 아암 지지부(17)의 좌우의 양측면은, 좌우 방향에 직교하는 평면으로 되어 있다. 제1 아암부(24)의 기단부측은, 아암 지지부(17)의 상단면에 회동 가능하게 연결되어 있다. 아암 지지부(17)는 보유 지지부(18)의 후방측에 배치되어 있고, 아암 지지부(17)와 보유 지지부(18)는 전후 방향에 있어서 어긋나 있다. 또한, 아암 지지부(17)는 보유 지지부(18)의 후방측면을 따라 승강 가능하게 되어 있다. 아암 지지부(17)의 높이(상하 방향의 길이)는, 보유 지지부(18)의 높이(상하 방향의 길이)보다도 낮게 되어 있다.The
아암 구동 기구(20)는 도 3에 도시한 바와 같이, 아암(16)이 신축되도록 제1 아암부(24) 및 제2 아암부(25)를 함께 회동시키는 제1 구동 기구(27)와, 제2 아암부(25)에 대하여 제3 아암부(26)를 회동시키는 제2 구동 기구(28)를 구비하고 있다. 제1 구동 기구(27)는 모터(30)와, 모터(30)의 동력을 감속하여 제1 아암부(24)로 전달하기 위한 감속기(31)와, 모터(30)의 동력을 감속하여 제2 아암부(25)로 전달하기 위한 감속기(32)를 구비하고 있다. 제2 구동 기구(28)는 모터(33)와, 모터(33)의 동력을 감속하여 제3 아암부(26)로 전달하기 위한 감속기(34)를 구비하고 있다. 또한, 제1 구동 기구(27)는 좌우 방향에 평행한 가상선 상을 제2 아암부(25)와 제3 아암부(26)의 연결부가 직선적으로 이동하도록, 제1 아암부(24) 및 제2 아암부(25)를 회동시킨다.3, the
모터(30)는 아암 지지부(17)의 내부에 배치되어 있다. 감속기(31)는 아암 지지부(17)와 제1 아암부(24)를 연결하는 관절부를 구성하고 있다. 감속기(32)는 제1 아암부(24)와 제2 아암부(25)를 연결하는 관절부를 구성하고 있다. 모터(30)와 감속기(31)는, 도시를 생략한 풀리 및 벨트를 개재하여 연결되고, 모터(30)와 감속기(32)는, 도시를 생략한 풀리 및 벨트 등을 개재하여 연결되어 있다. 모터(33)는 제2 아암부(25)의 내부에 배치되어 있다. 감속기(34)는 제2 아암부(25)와 제3 아암부(26)를 연결하는 관절부를 구성하고 있다. 모터(33)와 감속기(34)는, 도시를 생략한 기어열을 개재하여 연결되어 있다.The
핸드 구동 기구(19)는 모터(35)와, 모터(35)의 동력을 감속하여 핸드(14)로 전달하기 위한 감속기(36)와, 모터(37)와, 모터(37)의 동력을 감속하여 핸드(15)로 전달하기 위한 감속기(38)를 구비하고 있다. 모터(35, 37) 및 감속기(36, 38)는 제3 아암부(26)의 내부에 배치되어 있다. 핸드(14)의 기단부측과 감속기(36)는, 도시를 생략한 풀리 및 벨트를 개재하여 연결되고, 핸드(15)의 기단부측과 감속기(38)는, 도시를 생략한 풀리 및 벨트를 개재하여 연결되어 있다.The
아암 승강 기구(21)는 도 6, 도 7에 도시한 바와 같이, 상하 방향을 축방향으로 하여 배치되는 볼 나사(39)와, 볼 나사(39)를 회전시키는 모터(40)와, 볼 나사(39)에 걸림 결합하는 너트 부재(41)와, 아암 지지부(17)를 상하 방향으로 안내하는 가이드 레일(42) 및 가이드 블록(43)을 구비하고 있다. 이 아암 승강 기구(21)는 보유 지지부(18)의 내부에 배치되어 있다.6 and 7, the
볼 나사(39)는 보유 지지부(18)의 일부를 구성하는 프레임(44)에 회전 가능하게 보유 지지되어 있다. 볼 나사(39)의 하단측에는, 풀리(45)가 고정되어 있다. 모터(40)는 프레임(44)에 고정되어 있다. 모터(40)의 출력축에는 풀리(46)가 고정되어 있다. 풀리(45)와 풀리(46)에는 벨트(47)가 걸쳐져 있다. 가이드 레일(42)은 프레임(44)에 고정되어 있다. 가이드 레일(42)은, 가이드 레일(42)의 길이 방향과 상하 방향이 일치하도록 배치되어 있다. 또한, 본 형태에서는, 프레임(44)의 좌우의 양단측의 2개소에 가이드 레일(42)이 고정되어 있다.The ball screw 39 is rotatably held by a
너트 부재(41)는 아암 지지부(17)의 전방측면에 고정되는 고정 부재(48)(도 7 참조)에 고정되어 있다. 가이드 블록(43)도 고정 부재(48)에 고정되어 있다. 고정 부재(48)에는, 후방측으로 돌출된 돌출부(48a)가 형성되어 있고, 돌출부(48a)의 후단면이 아암 지지부(17)의 전방측면에 고정되어 있다. 고정 부재(48)는 보유 지지부(18)의 일부를 구성하는 커버(49)에 덮여 있다. 커버(49)에는, 돌출부(48a)가 배치되는 슬릿 형상의 배치 구멍(49a)이 형성되어 있다.The
아암 승강 기구(21)는 도 3에 도시하는 아암 지지부(17)의 하한 위치와 도 4에 도시하는 아암 지지부(17)의 상한 위치 사이에서 아암 지지부(17)를 승강시킨다. 아암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 보유 지지부(18)의 상단면은, 제1 아암부(24)의 하면보다도 상측에 있다. 구체적으로는, 보유 지지부(18)의 상단면은, 아암 지지부(17)의 상단면에 회동 가능하게 연결되는 제1 아암부(24)의 기단부측 부분의 하면보다도 상측에 있다.The
또한, 아암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에는, 보유 지지부(18)의 상단면은, 제3 아암부(26)의 하면보다도 하측에 있다. 본 형태에서는, 아암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 보유 지지부(18)의 상단면은, 제2 아암부(25)의 상면보다도 약간 하측에 있다. 즉, 아암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 보유 지지부(18)의 상단면은, 상하 방향에 있어서, 제2 아암부(25)의 상면과 제2 아암부(25)의 하면 사이에 있다.When the
로봇(13)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(2)가 탑재되는 2개의 핸드(52, 53)와, 핸드(52)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암(54)과, 핸드(53)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 아암(55)과, 아암(54, 55)의 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 아암 지지부(56)와, 아암 지지부(56)를 승강 가능하게 보유 지지하는 본체부(57)를 구비하고 있다. 핸드(52, 53)에는, 복수매의 웨이퍼(2)가 탑재 가능하게 되어 있다.1, the
또한, 로봇(13)은, 아암(54)에 대하여 핸드(52)를 회동시키는 핸드 구동 기구(도시 생략)와, 아암(55)에 대하여 핸드(53)를 회동시키는 핸드 구동 기구(도시 생략)와, 아암(54)을 구동하는 아암 구동 기구(도시 생략)와, 아암(55)을 구동하는 아암 구동 기구(도시 생략)와, 본체부(57)에 대하여 아암 지지부(56)를 회동시키는 아암 지지부 구동 기구(도시 생략)와, 본체부(57)에 대하여 아암 지지부(56)를 승강시키는 아암 승강 기구(도시 생략)를 구비하고 있다.The
상술한 바와 같이, 로봇(13)은, 상하 방향으로부터 보았을 때에, 좌우 방향에 있어서 로봇(5)과의 사이에 승강 장치(12)를 끼우도록 배치되어 있다. 구체적으로는, 로봇(13)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 좌우 방향에 있어서, 처리부(4)의 1층에 설치되는 로봇(5)과의 사이에 승강 장치(12)를 끼우도록 배치되어 있다. 이 로봇(13)은, 수용부(10, 11)에 대한 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행한다.As described above, the
(승강 장치의 구성)(Configuration of lifting device)
도 8은, 도 2의 E-E 방향으로부터 승강 장치(12)를 도시하는 도면이다. 도 9는, 도 2의 F-F 방향으로부터 승강 장치(12)를 도시하는 도면이다. 도 10은, 도 8에 도시하는 수용부(10)의 구성을 상측으로부터 설명하기 위한 도면이다.8 is a view showing the elevating
승강 장치(12)는 상술한 수용부(10, 11) 외에, 수용부(10)를 승강 가능하게 보유 지지하는 기둥 형상의 기둥 형상 부재(60)와, 기둥 형상 부재(60)에 대하여 수용부(10)를 승강시키는 승강 기구(61)를 구비하고 있다. 수용부(10)와 수용부(11)는, 상하 방향으로 겹쳐 있다. 또한, 수용부(10)는 수용부(11)의 상측에 배치되어 있다.The elevating
기둥 형상 부재(60)는 상하 방향으로 가늘고 긴 대략 사각 기둥 형상으로 형성되어 있다. 또한, 기둥 형상 부재(60)는 중공 형상으로 형성되어 있다. 기둥 형상 부재(60)의 상단면 및 하단면은, 상하 방향에 직교하는 평면으로 되어 있다. 또한, 기둥 형상 부재(60)의 전후의 양측면은, 전후 방향에 직교하는 평면으로 되어 있고, 기둥 형상 부재(60)의 좌우의 양측면은, 좌우 방향에 직교하는 평면으로 되어 있다. 상술한 바와 같이, 승강 장치(12)는 처리부(4)의 고정 프레임(7)에 고정되어 있다. 본 형태에서는, 기둥 형상 부재(60)의 전방측면이 고정 프레임(7)에 고정되어 있다.The
수용부(10)는 기둥 형상 부재(60)의 후방측에 배치되어 있고, 기둥 형상 부재(60)의 후방측면을 따라 승강 가능하게 되어 있다. 수용부(10)에는, 복수매의 웨이퍼(2)가 상하 방향으로 겹친 상태에서 수용 가능하게 되어 있다. 상하 방향에 있어서, 수용부(10)에 수용되는 복수매의 웨이퍼(2) 각각의 사이에는, 일정한 간극이 형성되어 있다. 수용부(10)에는, 예를 들어 10매의 웨이퍼(2)가 수용 가능하게 되어 있다. 수용부(10)는 사각통 형상으로 형성되는 프레임(62)과, 복수매의 웨이퍼(2) 각각이 적재되는 복수의 적재부(63)(도 10 참조)와, 수용부(10)에 수용된 복수매의 웨이퍼(2)를 함께 파지하는 웨이퍼 파지 기구(64)(도 10 참조)를 구비하고 있다.The
프레임(62)은, 사각통 형상으로 형성되는 프레임(62)의 축방향과 좌우 방향이 일치하도록 배치되어 있고, 프레임(62)의 좌우의 양단은 개구되어 있다. 적재부(63)는 프레임(62)의 내주면으로부터 전후 방향의 내측을 향하여 돌출되도록 프레임(62)에 고정되는 4개의 적재판(65)에 의해 구성되어 있다. 적재판(65)은 프레임(62)의 전방측면부(62a)의 좌우의 양단측의 2개소와, 프레임(62)의 후방측면부(62b)의 좌우의 양단측의 2개소에 고정되어 있다. 적재판(65) 위에는, 적재부(63)에 적재되는 웨이퍼(2)를 위치 결정하기 위한 위치 결정 부재(66)가 고정되어 있다. 위치 결정 부재(66)에는, 웨이퍼(2)의 외주면에 맞닿는 맞닿음벽부(66a)가 상측을 향하여 솟아오르듯이 형성되어 있다.The
웨이퍼 파지 기구(64)는 복수의 적재부(63)에 적재되는 복수매의 웨이퍼(2)에 전방측으로부터 접촉하여, 후방측에 배치되는 위치 결정 부재(66)의 맞닿음벽부(66a)에 웨이퍼(2)를 압박하는 압박 부재(67)와, 압박 부재(67)를 전후 방향으로 이동시키는 구동원(68)을 구비하고 있다. 구동원(68)은, 예를 들어 에어 실린더이며, 수용부(10)의 일부를 구성하는 고정 부재(69)에 고정되어 있다. 고정 부재(69)에는, 프레임(62)의 전방측면부(62a)도 고정되어 있다.The
본 형태에서는, 압박 부재(67)가 전방측으로 퇴피한 상태에서, 복수의 적재부(63)의 각각에 웨이퍼(2)가 적재된다. 또한, 복수의 적재부(63)의 각각에 웨이퍼(2)가 적재된 상태에서, 구동원(68)이 기동하여 압박 부재(67)가 후방측으로 이동하면, 복수의 적재부(63)에 적재된 복수매의 웨이퍼(2)가, 후방측에 배치되는 위치 결정 부재(66)와 압박 부재(67)에 의해 일괄적으로 파지된다. 웨이퍼 파지 기구(64)는 수용부(10)가 승강할 때에 적재부(63)에 적재된 웨이퍼(2)가 적재부(63)로부터 빠져서 낙하하는 일이 없도록, 수용부(10)가 승강할 때에 웨이퍼(2)를 파지한다.In this embodiment, in a state in which the pressing
수용부(11)는 수용부(10)의 프레임(62)과 거의 마찬가지로 형성되는 프레임과, 수용부(10)의 적재부(63)와 거의 마찬가지로 형성되는 복수의 적재부를 구비하고 있고, 수용부(11)에는, 복수매의 웨이퍼(2)(예를 들어, 10매의 웨이퍼(2))가 상하 방향으로 겹친 상태에서 수용 가능하게 되어 있다. 단, 수용부(11)는 웨이퍼 파지 기구(64)에 상당하는 웨이퍼(2)의 파지 기구를 구비하고 있지 않다. 도 9에 도시한 바와 같이, 수용부(11)는 기둥 형상 부재(60)의 후방측에 배치되어 있다. 또한, 수용부(11)는 고정 부재(71)를 개재하여 기둥 형상 부재(60)의 하단측에 고정되어 있다.The receiving
수용부(11)는 상하 방향에 있어서, 처리부(4)의 1층에 설치되는 로봇(5)의 핸드(14, 15)와 거의 동일 위치에서 기둥 형상 부재(60)에 고정되어 있다(도 1 참조). 즉, 수용부(11)는 처리부(4)의 1층에 설치되는 로봇(5)이 수용부(11)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치에서 고정되어 있다. 또한, 로봇(13)은, 수용부(11)에 대한 웨이퍼(2)의 반입 및 반출이 가능해지는 위치에 설치되어 있다. 본 형태의 수용부(11)는 제2 수용부이다.The receiving
승강 기구(61)는 상하 방향을 축방향으로 하여 배치되는 볼 나사(72)와, 볼 나사(72)를 회전시키는 모터(73)와, 볼 나사(72)에 걸림 결합하는 너트 부재(74)와, 수용부(10)를 상하 방향으로 안내하는 가이드 레일(75)을 구비하고 있다. 이 승강 기구(61)는 기둥 형상 부재(60)의 내부에 배치되어 있다. 볼 나사(72)는 기둥 형상 부재(60)에 회전 가능하게 보유 지지되어 있다. 모터(73)는 기둥 형상 부재(60)의 내부의 하단측에 고정되어 있다. 볼 나사(72)의 하단측과 모터(73)의 출력축은, 예를 들어 커플링을 개재하여 연결되어 있다.The
도 8에 도시한 바와 같이, 가이드 레일(75)은, 가이드 레일(75)의 길이 방향과 상하 방향이 일치하도록 기둥 형상 부재(60)에 고정되어 있다. 또한, 본 형태에서는, 좌우 방향으로 소정의 간격을 벌린 상태에서 2개의 가이드 레일(75)이 배치되어 있다. 너트 부재(74)는 고정 부재(69)에 고정되어 있고, 고정 부재(69)를 개재하여 수용부(10)의 프레임(62)에 설치되어 있다. 또한, 고정 부재(69)에는, 가이드 레일(75)에 걸림 결합하는 가이드 블록(도시 생략)이 고정되어 있다.8, the
승강 기구(61)는 도 9의 실선 및 도 8에 도시하는 수용부(10)의 상한 위치와, 도 9의 이점쇄선으로 나타내는 수용부(10)의 하한 위치 사이에서 수용부(10)를 승강시킨다. 구체적으로는, 승강 기구(61)는 처리부(4)의 1층과 2층 사이에서 수용부(10)를 승강시킨다. 수용부(10)가 상한 위치까지 상승하고 있을 때에는, 수용부(10)는 상하 방향에 있어서, 처리부(4)의 2층에 설치되는 로봇(5)의 핸드(14, 15)와 거의 동일 위치에 배치되어 있고, 이때에는, 처리부(4)의 2층에 설치되는 로봇(5)은, 수용부(10)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능하게 되어 있다. 즉, 승강 기구(61)는 처리부(4)의 2층에 설치되는 로봇(5)이 수용부(10)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치까지 수용부(10)를 승강시킨다.The
수용부(10)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에는, 수용부(10)는 수용부(11)의 바로 위에 있다. 또한, 이때에는, 아암 지지부(56)가 상한 위치에 배치되어 있는 로봇(13)이 수용부(10)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능하게 되어 있다. 즉, 승강 기구(61)는 로봇(13)이 수용부(10)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치까지 수용부(10)를 승강시킨다.The receiving
(제조 시스템의 개략 동작)(Rough operation of the manufacturing system)
제조 시스템(1)에서는, 로봇(13)의 우측에 복수매의 웨이퍼(2)가 수용되는 카세트(도시 생략)가 배치되어 있고, 로봇(13)은, 이 카세트와 수용부(10, 11) 사이에서 웨이퍼(2)를 반송한다. 로봇(13)이 수용부(10)에 대한 웨이퍼(2)의 반입이나 반출을 행할 때에는, 수용부(10)가 하한 위치까지 하강하고 있다. 처리부(4)의 2층에 설치되는 로봇(5)은, 처리부(4)의 2층에 설치되는 처리 장치(3)와 수용부(10) 사이에서 웨이퍼(2)를 반송한다. 이때에는, 수용부(10)는 상한 위치까지 상승하고 있다. 처리부(4)의 1층에 설치되는 로봇(5)은, 처리부(4)의 1층에 설치되는 처리 장치(3)와 수용부(11) 사이에서 웨이퍼(2)를 반송한다.A cassette (not shown) in which a plurality of
(본 형태의 주된 효과)(Main effect of this embodiment)
이상 설명한 바와 같이, 본 형태에서는, 로봇(5)의 아암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 보유 지지부(18)의 상단면은, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 아암부(24)의 기단부측 부분의 하면보다도 상측에 있다. 즉, 본 형태에서는, 아암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 제1 아암부(24)의 기단부측 부분의 하면이 보유 지지부(18)의 상단면보다도 하측에 있다. 그로 인해, 본 형태에서는, 특허문헌 1에 기재된 수평 다관절 로봇과 같이, 예를 들어 아암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강했을 때에 아암 지지부(17)가 보유 지지부(18)의 내부에 수용됨과 함께 제1 아암부(24)의 기단부측 부분이 보유 지지부(18)의 상단면의 상측에 배치되어 있는 경우와 비교하여, 로봇(5)의 높이를 낮추는 것이 가능해진다.As described above, in the present embodiment, when the
또한, 본 형태에서는, 아암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 보유 지지부(18)의 상단면은, 제3 아암부(26)의 하면보다도 하측에 있다. 즉, 본 형태에서는, 아암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 제3 아암부(26)의 하면은, 보유 지지부(18)의 상단면보다도 상측에 있다. 그로 인해, 본 형태에서는, 아암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하였어도, 제2 아암부(25)에 대하여 회동하는 제3 아암부(26)는 보유 지지부(18)와 간섭하지 않는다. 따라서, 본 형태에서는, 아암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하였어도, 예를 들어 도 2의 파선으로 나타내는 위치에 제3 아암부(26)를 회동시켜, 보유 지지부(18)의 전방측에 배치되는 처리 장치(3)에 대한 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능해진다. 즉, 본 형태에서는, 아암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하였어도, 제2 구동 기구(28)에 의해 제3 아암부(26)를 넓은 범위에서 회동시키는 것이 가능해져, 그 결과, 로봇(5)은, 특허문헌 1에 기재된 수평 다관절 로봇과 마찬가지의 동작을 행하는 것이 가능해진다.In the present embodiment, the upper end surface of the holding
이와 같이 본 형태에서는, 로봇(5)의 높이를 낮추는 것이 가능해짐과 함께, 로봇(5)은, 특허문헌 1에 기재된 수평 다관절 로봇과 마찬가지의 동작을 행하는 것이 가능해진다. 즉, 본 형태의 로봇(5)에서는, 3링크 아암형의 로봇의 이점을 손상시키지 않고, 로봇(5)을 상하 방향으로 보다 소형화하는 것이 가능해진다. 또한, 본 형태에서는, 로봇(5)을 상하 방향으로 소형화하는 것이 가능해지기 때문에, 처리부(4)의 각 층의 높이를 낮추는 것이 가능해진다.In this way, in this embodiment, the height of the
또한, 본 형태에서는, 보유 지지부(18)의 전방측면이 처리부(4)의 고정 프레임(7)에 고정되어 있기 때문에, 보유 지지부(18)의 저면이 처리부(4)의 각 층 바닥면에 고정되어 있는 경우와 비교하여, 상하 방향에 있어서의 보유 지지부(18)의 길이를 짧게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 형태에서는, 로봇(5)을 상하 방향으로 보다 소형화하는 것이 가능해진다.The bottom surface of the holding
본 형태에서는, 처리부(4)의 1층과 처리부(4)의 2층 각각에 로봇(5)이 설치되어 있다. 또한, 본 형태에서는, 수용부(11)는 처리부(4)의 1층에 설치되는 로봇(5)이 수용부(11)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치에서 고정되고, 승강 기구(61)는 처리부(4)의 2층에 설치되는 로봇(5)이 수용부(10)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치까지 수용부(10)를 승강시키고 있다.In this embodiment, a
그로 인해, 본 형태에서는, 로봇(5)의 높이를 낮추어 로봇(5)의 구성을 간소화해도, 처리부(4)의 1층 및 2층의 각각에 설치되는 로봇(5)에 의해, 각 층에 설치된 복수의 처리 장치(3)에 대한 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 적절하게 행하는 것이 가능해진다. 또한, 본 형태에서는, 처리부(4)의 1층에 설치되는 처리 장치(3)와 수용부(11) 사이에서 웨이퍼(2)를 반송하는 것과 동시에, 처리부(4)의 2층에 설치되는 처리 장치(3)와 수용부(10) 사이에서 웨이퍼(2)를 반송하는 것이 가능해지기 때문에, 제조 시스템(1)의 생산성을 높이는 것이 가능해진다.Therefore, even if the configuration of the
본 형태에서는, 승강 기구(61)는 처리부(4)의 1층과 2층 사이에서 수용부(10)를 승강시키고 있다. 그로 인해, 본 형태에서는, 로봇(5)의 높이를 낮추어 로봇(5)의 구성을 간소화해도, 승강 기구(61)에 의해, 처리부(4)의 1층과 2층에 걸치도록 웨이퍼(2)를 승강시키는 것이 가능해진다. 또한, 본 형태에서는, 승강 기구(61)가, 처리부(4)의 1층과 2층 사이에서 수용부(10)를 승강시키고 있기 때문에, 로봇(13)의 높이를 낮추어 로봇(13)의 구성을 간소화해도, 로봇(13)에 의해 수용부(10)에 대한 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능해진다.In this embodiment, the elevating
(다른 실시 형태)(Other Embodiments)
상술한 형태는, 본 발명의 적합한 형태의 일례이기는 하지만 이것에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 다양한 변형 실시가 가능하다.Although the present invention has been described in connection with certain preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities.
상술한 형태에서는, 수용부(11)는 기둥 형상 부재(60)에 고정되고, 수용부(11)의 상측에 배치되는 수용부(10)는 처리부(4)의 1층과 2층 사이에서 승강 가능하게 되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 수용부(11)의 상측에 배치되는 수용부(10)가 기둥 형상 부재(60)에 고정되고, 수용부(11)가 처리부(4)의 1층과 2층 사이에서 승강 가능하게 되어 있어도 된다. 이 경우에는, 수용부(10)는 처리부(4)의 2층에 설치되는 로봇(5)이 수용부(10)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치에서 고정되어 있다. 또한, 이 경우에는, 로봇(13)은, 좌우 방향에 있어서, 처리부(4)의 2층에 설치되는 로봇(5)과의 사이에 승강 장치(12)를 끼우도록 배치되어 있다. 즉, 이 경우에는, 로봇(13)은, 처리부(4)의 2층과 동일한 높이로 배치되어 있다. 또한, 이 경우의 수용부(10)는 제2 수용부이다.The
상술한 형태에서는, 승강 장치(12)는 수용부(11)를 구비하고 있지만, 승강 장치(12)는 수용부(11)를 구비하고 있지 않아도 된다. 이 경우에는, 승강 기구(61)는 처리부(4)의 2층에 설치되는 로봇(5)이 수용부(10)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치와, 처리부(4)의 1층에 설치되는 로봇(5)이 수용부(10)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치 사이에서 수용부(10)를 승강시킨다. 이 경우에는, 예를 들어 처리부(4)의 1층에 설치되는 처리 장치(3)로 처리된 후의 웨이퍼(2)를 수용부(10)에 수용하고, 처리부(4)의 2층에 직접 반송하는 것이 가능해진다.In the above embodiment, the elevating
상술한 형태에서는, 처리부(4)는 2층짜리로 구성되어 있지만, 처리부(4)는 1층짜리로 구성되어도 된다. 이 경우에는, 승강 장치(12)가 불필요해진다. 또한, 처리부(4)는 3층짜리 이상으로 구성되어도 된다. 예를 들어, 처리부(4)는 3층짜리로 구성되어도 된다. 이 경우에는, 예를 들어 승강 장치(12)는 수용부(10, 11) 외에, 처리부(4)의 1층과 3층 사이에서 승강 가능한 수용부를 구비함과 함께, 승강 기구(61) 외에, 이 수용부를 처리부(4)의 1층과 3층 사이에서 승강시키는 승강 기구를 구비하고 있다.In the above-described embodiment, the
또한, 처리부(4)가 3층짜리로 구성되는 경우에는, 승강 기구(61)에 의해, 처리부(4)의 1층과 3층 사이에서 수용부(10)를 승강시켜도 된다. 즉, 처리부(4)의 2층에 설치되는 로봇(5)이 수용부(10)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치와, 처리부(4)의 3층에 설치되는 로봇(5)이 수용부(10)에 대하여 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치에 수용부(10)를 승강시켜도 된다. 또한, 처리부(4)가 3층짜리로 구성되는 경우에는, 수용부(10)가 고정되고, 처리부(4)의 1층과 2층 사이에서 수용부(11)가 승강함과 함께, 승강 장치(12)는 처리부(4)의 2층과 3층 사이에서 승강하는 수용부를 구비하고 있어도 된다.When the
상술한 형태에서는, 아암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 보유 지지부(18)의 상단면은, 상하 방향에 있어서, 제2 아암부(25)의 상면과 제2 아암부(25)의 하면 사이에 있다. 이 밖에도 예를 들어, 아암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 보유 지지부(18)의 상단면은, 상하 방향에 있어서, 제1 아암부(24)의 상면과 제1 아암부(24)의 기단부측 부분의 하면 사이에 있어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 보유 지지부(18)의 전방측면이 처리부(4)의 고정 프레임(7)에 고정되어 있지만, 보유 지지부(18)의 저면이 처리부(4)의 각 층 바닥면에 고정되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 제3 아암부(26)의 선단측에 2개의 핸드(14, 15)가 설치되어 있지만, 제3 아암부(26)의 선단측에 설치되는 핸드는 1개여도 된다.The upper end surface of the holding
상술한 형태에서는, 처리부(4)의 1층과 2층 각각에 6개의 처리 장치(3)가 설치되어 있지만, 처리부(4)의 1층과 2층 각각에 5개 이하 또는 7개 이상의 처리 장치(3)가 설치되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 로봇(5)의 전후의 양측에 처리 장치(3)가 배치되어 있지만, 로봇(5)의 전후의 일방측에만 처리 장치(3)가 배치되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 제조 시스템(1)은, 반도체를 제조하기 위한 반도체 제조 시스템이지만, 제조 시스템(1)은, 반도체 이외의 것을 제조하는 시스템이어도 된다. 즉, 로봇(5)은, 예를 들어 유리 기판 등의 웨이퍼(2) 이외의 반송 대상물을 반송해도 된다.In the above-described embodiment, six
1: 제조 시스템
2: 웨이퍼(반도체 웨이퍼, 반송 대상물)
3: 처리 장치
4: 처리부
5: 로봇(수평 다관절 로봇)
10: 수용부
11: 수용부(제2 수용부)
12: 승강 장치
14, 15: 핸드
16: 아암
17: 아암 지지부
18: 보유 지지부
19: 핸드 구동 기구
20: 아암 구동 기구
21: 아암 승강 기구
24: 제1 아암부
25: 제2 아암부
26: 제3 아암부
27: 제1 구동 기구
28: 제2 구동 기구
61: 승강 기구1: Manufacturing System
2: Wafer (semiconductor wafer, conveyance object)
3: Processing device
4:
5: Robot (horizontal articulated robot)
10:
11: receptacle (second receptacle)
12: lifting device
14, 15: Hand
16:
17: arm support
18:
19: Hand drive mechanism
20: arm driving mechanism
21: arm lifting mechanism
24: first arm portion
25: second arm arm
26: Third arm arm
27: first driving mechanism
28: second driving mechanism
61: lifting mechanism
Claims (5)
상기 아암은, 상기 아암 지지부에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제1 아암부와, 상기 제1 아암부의 선단측에 기단부측이 회동 가능하게 연결되는 제2 아암부와, 상기 제2 아암부의 선단측에 기단부측이 회동 가능하게 연결됨과 함께 상기 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 제3 아암부를 구비하고,
상기 아암 지지부와 상기 제1 아암부와 상기 제2 아암부와 상기 제3 아암부와 상기 핸드는, 하측부터 상기 아암 지지부, 상기 제1 아암부, 상기 제2 아암부, 상기 제3 아암부, 상기 핸드의 순서로 배치되고,
상기 아암 구동 기구는, 상기 아암이 신축되도록 상기 제1 아암부 및 상기 제2 아암부를 함께 회동시키는 제1 구동 기구와, 상기 제2 아암부에 대하여 상기 제3 아암부를 회동시키는 제2 구동 기구를 구비하고,
상기 아암 지지부는, 상기 보유 지지부의 측면을 따라 승강 가능하게 되어 있고,
상기 보유 지지부의 상단면은, 상기 아암 지지부가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 상기 제1 아암부의 기단부측 부분의 하면보다도 상측에 있으면서, 또한, 상기 제3 아암부의 하면보다도 하측에 있는 것을 특징으로 하는, 수평 다관절 로봇.A robot arm comprising: a hand on which a carrying object is mounted; an arm rotatably connected to the distal end of the hand; an arm supporting portion to which the proximal end side of the arm is rotatably connected; A hand driving mechanism for rotating the hand with respect to the arm, an arm driving mechanism for driving the arm, and an arm lifting mechanism for lifting the arm supporting portion with respect to the holding supporting portion,
The arm includes a first arm portion rotatably connected to the base end portion of the arm support portion, a second arm portion rotatably connected to the proximal end side of the first arm portion, And a third arm portion rotatably connected to the proximal end side on the side of the distal end and rotatably connected to the distal end side of the hand,
Wherein the arm supporting portion, the first arm portion, the second arm portion, the third arm portion, and the hand are formed from the lower side to the arm supporting portion, the first arm portion, the second arm portion, the third arm portion, And arranged in the order of the hands,
The arm driving mechanism includes a first driving mechanism for rotating the first arm portion and the second arm portion together so as to expand and contract the arm and a second driving mechanism for rotating the third arm portion with respect to the second arm portion Respectively,
Wherein the arm supporting portion is capable of being raised and lowered along a side surface of the holding portion,
The upper end surface of the holding portion is located above the lower surface of the proximal end side portion of the first arm portion and below the lower surface of the third arm portion when the arm supporting portion is lowered to the lower limit position Horizontal jointed-arm robot.
상기 보유 지지부의 상단면은, 상기 아암 지지부가 하한 위치까지 하강하고 있을 때에, 상하 방향에 있어서, 상기 제2 아암부의 상면과 상기 제2 아암부의 하면 사이에 있는 것을 특징으로 하는, 수평 다관절 로봇.The method according to claim 1,
Wherein the upper end surface of the holding support portion is between the upper surface of the second arm portion and the lower surface of the second arm portion in the vertical direction when the arm supporting portion is lowered to the lower limit position, .
상기 처리부의 각 층마다 설치되고 상기 처리 장치에 대한 반송 대상물의 반입 및 반출을 행하는 제1항 또는 제2항에 기재된 수평 다관절 로봇과,
상기 반송 대상물이 수용되는 수용부와 상기 수평 다관절 로봇이 상기 수용부에 대하여 상기 반송 대상물의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치까지 상기 수용부를 승강시키는 승강 기구를 갖는 승강 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는, 제조 시스템.A processing unit having a plurality of processing units arranged in a plurality of layers on a plurality of layers,
The horizontal articulated robot according to any one of claims 1 to 4, which is provided for each layer of the processing section and performs carrying-in and carrying-out of the object to be carried to the processing apparatus,
And a lifting mechanism having a housing portion in which the carrying object is housed and a lifting mechanism for lifting the housing portion to a position where the horizontal articulated robot can carry the carrying object into and out of the housing portion. Manufacturing system.
상기 처리부는, 2층짜리로 구성되고,
상기 수평 다관절 로봇은, 상기 처리부의 1층과 상기 처리부의 2층 각각에 1대씩 설치되고,
상기 승강 장치는, 상기 처리부의 1층에 설치되는 상기 수평 다관절 로봇이 상기 반송 대상물의 반입 및 반출을 행하는 것이 가능한 위치에서 고정됨과 함께 상기 반송 대상물이 수용되는 제2 수용부를 구비하고,
상기 수용부는, 상기 제2 수용부의 상측에 배치되고,
상기 승강 기구는, 상기 처리부의 1층과 상기 처리부의 2층 사이에서 상기 수용부를 승강시키는 것을 특징으로 하는, 제조 시스템.The method of claim 3,
The processing unit is composed of two layers,
Wherein the horizontal articulated robot is provided in each of one layer of the processing section and two layers of the processing section,
Wherein the elevating device includes a second accommodating portion in which the horizontal articulated robot provided on one floor of the processing portion is fixed at a position where the carrying object can be carried in and out and the carrying object is accommodated,
Wherein the accommodating portion is disposed on the upper side of the second accommodating portion,
Wherein said lifting mechanism lifts said receiving portion between one layer of said processing portion and two layers of said processing portion.
상기 보유 지지부의 측면이 상기 처리부에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는, 제조 시스템.The method of claim 3,
And a side surface of the holding portion is fixed to the processing portion.
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