KR20220044653A - 산업용 로봇의 핸드, 산업용 로봇 - Google Patents

Abstract

웨이퍼를 확실하게 보유 지지하여 낙하를 방지할 수 있는 산업용 로봇의 핸드와 이것을 구비하는 산업용 로봇을 제공한다. 핸드(14)는, 웨이퍼(2)가 탑재되는 웨이퍼 탑재부(14a)와, 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재된 웨이퍼(2)의 단부면을 압박 가능한 롤러(145a)를 구비하고, 롤러(145a)의 외주면(145a1)은, 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재되는 웨이퍼(2)의 이면측으로부터 표면측을 향해 직경이 커지는 테이퍼면으로 되어 있다.

Description

산업용 로봇의 핸드, 산업용 로봇{HAND OF INDUSTRIAL ROBOT AND INDUSTRIAL ROBOT}

본 발명은, 산업용 로봇의 핸드와 이것을 구비하는 산업용 로봇에 관한 것이다.

종래, 반도체 웨이퍼 등의 반송 대상물을 반송하는 산업용 로봇이 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌 1에는, 반송 대상물이 탑재되는 핸드와, 상기 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 암과, 상기 암의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 암 지지부와, 상기 암 지지부를 승강 가능하게 보유 지지하는 보유 지지부와, 상기 암에 대하여 상기 핸드를 회동시키는 핸드 구동 기구와, 상기 암을 구동하는 암 구동 기구와, 상기 보유 지지부에 대하여 상기 암 지지부를 승강시키는 암 승강 기구를 구비하는, 수평 다관절 로봇이 기재되어 있다.

또한, 특허문헌 2에는, 반송 대상물이 탑재되는 4개의 핸드와, 4개의 상기 핸드가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 암과, 상기 암의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 본체부를 구비하는 산업용 로봇이 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2017-119325호 공보 일본 특허 공개 제2017-119326호 공보

산업용 로봇에 있어서 반도체 웨이퍼를 보유 지지하는 방법으로서는, 특허문헌 1, 2와 같이, 웨이퍼의 단부면(외주면)을 메커니컬하게 파지하는 방법이 알려져 있다. 종래, 웨이퍼의 단부면을 압박하는 압박 부재의 외주면은, 웨이퍼의 단부면과 평행해지도록 구성되어 있다. 이 구성에서는, 웨이퍼의 상태에 따라서는, 웨이퍼의 단부면을 압박할 때 웨이퍼의 단부면이 상기 외주면을 따라 들뜨기 쉬워진다. 이와 같은 들뜸이 발생하면, 웨이퍼의 낙하를 초래할 가능성이 있다. 특허문헌 1과 특허문헌 2는, 웨이퍼의 낙하 방지의 과제에 대해서는 고려하지 않았다.

본 발명의 목적은, 웨이퍼를 확실하게 보유 지지하여 낙하를 방지할 수 있는 산업용 로봇의 핸드와 이것을 구비하는 산업용 로봇을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 양태의 산업용 로봇 핸드는, 웨이퍼가 탑재되는 탑재부와, 상기 탑재부에 탑재된 웨이퍼의 단부면을 압박 가능한 통형의 압박 부재를 구비하고, 상기 압박 부재의 외주면은, 상기 탑재부에 탑재되는 웨이퍼의 이면측으로부터 표면측을 향해 직경이 커지는 테이퍼면으로 되어 있는 것이다.

본 발명의 일 양태의 산업용 로봇은, 상기 핸드와, 상기 핸드를 지지하는 암과, 상기 암을 지지하는 암 지지부를 구비하는 것이다.

본 발명에 따르면, 웨이퍼를 확실하게 보유 지지하여 낙하를 방지할 수 있는 산업용 로봇의 핸드와 이것을 구비하는 산업용 로봇을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 제조 시스템의 개략 구성을 정면측으로부터 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 제조 시스템의 개략 구성을 상측으로부터 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 수평 다관절 로봇의 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 수평 다관절 로봇의, 암 지지부가 상승하고 있는 상태의 측면도이다.
도 5는 도 3에 도시한 수평 다관절 로봇의 평면도이다.
도 6은 도 3에 도시한 보유 지지부의 내부 구조를 설명하기 위한 개략도이다.
도 7은 도 3에 도시한 보유 지지부의 내부 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 도 5에 도시한 핸드의 지지부 근방의 확대도이다.
도 9는 도 8의 B-B선의 단면 화살표도이다.
도 10은 도 9의 C-C선의 단면 화살표도이다.
도 11은 도 5의 A 방향으로 본 핸드의 확대 측면도이다.
도 12는 도 9에 도시한 핸드의 바람직한 구성예를 나타내는 도면이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

(제조 시스템의 전체 구성)

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 제조 시스템(1)의 개략 구성을 정면측으로부터 설명하기 위한 도면이다. 도 2는, 도 1에 도시한 제조 시스템(1)의 개략 구성을 상측으로부터 설명하기 위한 도면이다.

본 형태의 제조 시스템(1)은, 반도체를 제조하기 위한 반도체 제조 시스템이다. 이 제조 시스템(1)은, 반도체 웨이퍼(2)(이하, 「웨이퍼(2)」라 함)에 대하여 소정의 처리를 실행하는 복수의 처리 장치(3)를 갖는 처리부(4)를 구비하고 있다. 처리부(4)는, 복수 층으로 구성됨과 함께 복수 층의 각 층에 처리 장치(3)가 복수개 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)」이라 함)을 구비하고 있다. 본 형태의 웨이퍼(2)는, 로봇(5)에 의해 반송되는 반송 대상물이다.

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. 전후 방향은 제1 방향을 구성한다. 또한, 좌우 방향 중 X1 방향측을 「우」측이라 하고, 그 반대측인 X2 방향측을 「좌」측이라 하고, 전후 방향 중 Y1 방향측을 「전」측이라 하고, 그 반대측인 Y2 방향측을 「후(후방)」측이라 한다.

본 형태의 처리부(4)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 2층 건물로 구성되어 있다. 처리부(4)의 1층과 처리부(4)의 2층의 각각에는, 로봇(5)이 1대씩 설치되어 있다. 로봇(5)은, 처리부(4)의 내부에 설치되어 있다. 또한, 처리부(4)의 1층과 2층의 각각에는, 예를 들어 6개의 처리 장치(3)가 설치되어 있다. 구체적으로는, 도 2에 도시한 바와 같이, 처리부(4)의 1층과 2층의 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.

로봇(5)은, 처리부(4)의 1층과 2층의 각각에 있어서, 전측에 배치되는 3개의 처리 장치(3)와, 후방측에 배치되는 3개의 처리 장치(3)의 사이에 설치되어 있다. 또한, 로봇(5)은, 처리부(4)의 1층과 2층의 각각에 있어서, 좌우 방향에 있어서의 처리부(4)의 중심 위치에 설치되어 있다. 처리부(4)의 1층과 2층의 각각에는, 로봇(5)을 고정시키기 위한 고정 프레임(7)이 마련되어 있고, 로봇(5)은 고정 프레임(7)에 고정되어 있다.

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 우측 단부측에 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. 제조 시스템(1)은, 상하 방향으로부터 보았을 때에, 좌우 방향에 있어서 로봇(5)의 사이에 승강 장치(12)를 두도록 배치되는 수평 다관절 로봇(13)(도 1 참조. 이하, 「로봇(13)」이라 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.

(수평 다관절 로봇의 구성)

도 3은, 도 1에 도시한 로봇(5)의 측면도이다. 도 4는, 도 3에 도시한 로봇(5)의, 암 지지부(17)가 상승하고 있는 상태의 측면도이다. 도 5는, 도 3에 도시한 로봇(5)의 평면도이다. 도 6은, 도 3에 도시한 보유 지지부(18)의 내부 구조를 설명하기 위한 개략도이다. 도 7은, 도 3에 도시한 보유 지지부(18)의 내부 구조를 설명하기 위한 단면도이다.

로봇(5)은, 3링크 암형의 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 암(16)과, 암(16)의 기단측이 회동 가능하게 연결되는 암 지지부(17)와, 암 지지부(17)를 승강 가능하게 보유 지지하는 보유 지지부(18)를 구비하고 있다. 또한, 로봇(5)은, 암(16)에 대하여 핸드(14, 15)를 회동시키는 핸드 구동 기구(19)와, 암(16)을 구동하는 암 구동 기구(20)를 구비하고 있다(도 3 참조). 또한, 로봇(5)은, 보유 지지부(18)에 대하여 암 지지부(17)를 승강시키는 암 승강 기구(21)를 구비하고 있다(도 6, 도 7 참조).

암(16)은, 암 지지부(17)에 기단측이 회동 가능하게 연결되는 제1 암부(24)와, 제1 암부(24)의 선단측에 기단측이 회동 가능하게 연결되는 제2 암부(25)와, 제2 암부(25)의 선단측에 기단측이 회동 가능하게 연결되는 제3 암부(26)로 구성되어 있다. 즉, 암(16)은, 서로 상대 회동 가능하게 연결되는 3개의 암부를 구비하고 있다. 제1 암부(24), 제2 암부(25) 및 제3 암부(26)는, 중공형으로 형성되어 있다. 암 지지부(17)와 제1 암부(24)와 제2 암부(25)와 제3 암부(26)는, 상하 방향에 있어서, 하측으로부터 이 순번으로 배치되어 있다.

핸드(14, 15)는, 상하 방향으로부터 보았을 때의 형상이 대략 Y자형으로 되도록 형성되어 있다. 핸드(14, 15)는, 핸드(14)의 기단측 부분과 핸드(15)의 기단측 부분이 상하 방향에서 겹치도록 배치되어 있다. 또한, 핸드(14)가 상측에 배치되고, 핸드(15)가 하측에 배치되어 있다. 핸드(14, 15)의 기단측 부분은, 제3 암부(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 암부(26)보다도 상측에 배치되어 있다.

또한, 도 2에서는, 핸드(15)의 도시를 생략하였다. 또한, 본 형태의 로봇(5)의 동작 시에는, 핸드(14)와 핸드(15)가 상하 방향에서 겹치는 경우도 있지만, 대부분의 경우, 핸드(14)와 핸드(15)는, 상하 방향에서 겹치지 않는다. 예를 들어, 도 2의 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 핸드(14)가 처리 장치(3) 안으로 들어가 있을 때에는, 핸드(15)는, 암 지지부(17)측으로 회전하고 있으며, 처리 장치(3) 안에 들어가 있지 않았다. 이때의 핸드(14)에 대한 핸드(15)의 회전 각도는, 예를 들어 120도 내지 150도이다.

보유 지지부(18)는, 대략 직육면체의 상자형으로 형성되어 있다. 보유 지지부(18)의 상단부면 및 하단부면은, 상하 방향에 직교하는 평면으로 되어 있다. 또한, 보유 지지부(18)의 전후의 양 측면은, 전후 방향에 직교하는 평면으로 되어 있으며, 보유 지지부(18)의 좌우의 양 측면은, 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 전측면이 고정 프레임(7)에 고정되어 있다. 즉, 보유 지지부(18)의 전측면이 처리부(4)에 고정되어 있다.

암 지지부(17)는, 대략 직육면체의 상자형으로 형성되어 있다. 암 지지부(17)의 상단부면 및 하단부면은, 상하 방향에 직교하는 평면으로 되어 있다. 또한, 암 지지부(17)의 전후의 양 측면은, 전후 방향에 직교하는 평면으로 되어 있으며, 암 지지부(17)의 좌우 양 측면은, 좌우 방향에 직교하는 평면으로 되어 있다. 제1 암부(24)의 기단측은, 암 지지부(17)의 상단부면에 회동 가능하게 연결되어 있다. 암 지지부(17)는, 보유 지지부(18)의 후방측에 배치되어 있으며, 암 지지부(17)와 보유 지지부(18)는 전후 방향에 있어서 어긋나 있다. 또한, 암 지지부(17)는, 보유 지지부(18)의 후측면을 따라 승강 가능하게 되어 있다. 암 지지부(17)의 높이(상하 방향의 길이)는, 보유 지지부(18)의 높이(상하 방향의 길이)보다도 낮아져 있다.

암 구동 기구(20)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 암(16)이 신축하도록 제1 암부(24) 및 제2 암부(25)를 함께 회동시키는 제1 구동 기구(27)와, 제2 암부(25)에 대하여 제3 암부(26)를 회동시키는 제2 구동 기구(28)를 구비하고 있다. 제1 구동 기구(27)는, 모터(30)와, 모터(30)의 동력을 감속시켜 제1 암부(24)에 전달하기 위한 감속기(31)와, 모터(30)의 동력을 감속시켜 제2 암부(25)에 전달하기 위한 감속기(32)를 구비하고 있다. 제2 구동 기구(28)는, 모터(33)와, 모터(33)의 동력을 감속시켜 제3 암부(26)에 전달하기 위한 감속기(34)를 구비하고 있다. 또한, 제1 구동 기구(27)는, 좌우 방향으로 평행한 가상선 상을 제2 암부(25)와 제3 암부(26)의 연결부가 직선적으로 이동하도록, 제1 암부(24) 및 제2 암부(25)를 회동시킨다.

모터(30)는, 암 지지부(17)의 내부에 배치되어 있다. 감속기(31)는, 암 지지부(17)와 제1 암부(24)를 연결하는 관절부를 구성하고 있다. 감속기(32)는, 제1 암부(24)와 제2 암부(25)를 연결하는 관절부를 구성하고 있다. 모터(30)와 감속기(31)는, 도시를 생략한 풀리 및 벨트를 통해 연결되고, 모터(30)와 감속기(32)는, 도시를 생략한 풀리 및 벨트 등을 통해 연결되어 있다. 모터(33)는, 제2 암부(25)의 내부에 배치되어 있다. 감속기(34)는, 제2 암부(25)와 제3 암부(26)를 연결하는 관절부를 구성하고 있다. 모터(33)와 감속기(34)는, 도시를 생략한 기어열을 통해 연결되어 있다.

핸드 구동 기구(19)는, 모터(35)와, 모터(35)의 동력을 감속시켜 핸드(14)에 전달하기 위한 감속기(36)와, 모터(37)와, 모터(37)의 동력을 감속시켜 핸드(15)에 전달하기 위한 감속기(38)를 구비하고 있다. 모터(35, 37) 및 감속기(36, 38)는, 제3 암부(26)의 내부에 배치되어 있다. 핸드(14)의 기단측과 감속기(36)는, 도시를 생략한 풀리 및 벨트를 통해 연결되고, 핸드(15)의 기단측과 감속기(38)는, 도시를 생략한 풀리 및 벨트를 통해 연결되어 있다.

암 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, 암 지지부(17)를 상하 방향으로 안내하는 가이드 레일(42) 및 가이드 블록(43)을 구비하고 있다. 이 암 승강 기구(21)는, 보유 지지부(18)의 내부에 배치되어 있다.

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 좌우 양단측의 2개소에 가이드 레일(42)이 고정되어 있다.

너트 부재(41)는, 암 지지부(17)의 전측면에 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 돌출되는 돌출부(48a)가 형성되어 있으며, 돌출부(48a)의 후단부면이 암 지지부(17)의 전측면에 고정되어 있다. 고정 부재(48)는, 보유 지지부(18)의 일부를 구성하는 커버(49)로 덮여 있다. 커버(49)에는, 돌출부(48a)가 배치되는 슬릿형의 배치 구멍(49a)이 형성되어 있다.

암 승강 기구(21)는, 도 3에 도시한 암 지지부(17)의 하한 위치와 도 4에 도시한 암 지지부(17)의 상한 위치의 사이에서 암 지지부(17)를 승강시킨다. 암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하였을 때에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 보유 지지부(18)의 상단부면은, 제1 암부(24)의 하면보다도 상측에 있다. 구체적으로는, 보유 지지부(18)의 상단부면은, 암 지지부(17)의 상단부면에 회동 가능하게 연결되는 제1 암부(24)의 기단측 부분의 하면보다도 상측에 있다.

또한, 암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하였을 때에는, 보유 지지부(18)의 상단부면은, 제3 암부(26)의 하면보다도 하측에 있다. 본 형태에서는, 암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하였을 때, 보유 지지부(18)의 상단부면은, 제2 암부(25)의 상면보다도 약간 하측에 있다. 즉, 암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하였을 때, 보유 지지부(18)의 상단부면은, 상하 방향에 있어서, 제2 암부(25)의 상면과 제2 암부(25)의 하면의 사이에 있다.

로봇(13)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 웨이퍼(2)가 탑재되는 2개의 핸드(52, 53)와, 핸드(52)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 암(54)과, 핸드(53)가 선단측에 회동 가능하게 연결되는 암(55)과, 암(54, 55)의 기단측이 회동 가능하도록 연결되는 암 지지부(56)와, 암 지지부(56)를 승강 가능하게 보유 지지하는 본체부(57)를 구비하고 있다. 핸드(52, 53)에는, 복수매의 웨이퍼(2)가 탑재 가능하게 되어 있다.

또한, 로봇(13)은, 암(54)에 대하여 핸드(52)를 회동시키는 핸드 구동 기구(도시생략)와, 암(55)에 대하여 핸드(53)를 회동시키는 핸드 구동 기구(도시생략)와, 암(54)을 구동하는 암 구동 기구(도시생략)와, 암(55)을 구동하는 암 구동 기구(도시생략)와, 본체부(57)에 대하여 암 지지부(56)를 회동시키는 암 지지부 구동 기구(도시생략)와, 본체부(57)에 대하여 암 지지부(56)를 승강시키는 암 승강 기구(도시생략)를 구비하고 있다.

상술한 바와 같이, 로봇(13)은, 상하 방향으로부터 보았을 때, 좌우 방향에 있어서 로봇(5)의 사이에 승강 장치(12)를 두도록 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 두도록 배치되어 있다. 이 로봇(13)은, 수용부(10, 11)에 대한 웨이퍼(2)의 반입 및 반출을 행한다.

(핸드의 상세 구성)

로봇(5), 로봇(13)에 탑재되는 핸드의 상세 구성에 대하여 설명한다. 로봇(5), 로봇(13)에 탑재되는 각 핸드는, 모두 동일한 구성이어도 된다. 이하에서는, 로봇(5)의 핸드(14)를 예시하여, 핸드의 상세 구성에 대하여 설명한다. 도 8은, 도 5에 도시한 핸드(14)의 지지부(14b) 근방의 확대도이며, 지지부(14b)의 일부 단면을 도시한 도면이다. 도 9는, 도 8의 B-B선의 단면 화살표도이다. 도 10은, 도 9의 C-C선의 단면 화살표도이다. 도 11은, 도 5의 A 방향으로 본 핸드의 확대 측면도이다. 본 명세서에 있어서의 "고착"이란, 고착 대상이 되는 2개의 부재가, 접착, 압입 끼워 맞춤, 볼트 체결 등에 의해 강고하게 일체화되어 있는 상태를 말한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 핸드(14)는, 상하 방향으로부터 보았을 때 소정의 축선을 대칭축으로 하는 대략 선대칭으로 형성되어 있다. 핸드(14)는, 웨이퍼(2)가 탑재되는 웨이퍼 탑재부(14a)와, 웨이퍼 탑재부(14a)를 그 기단측에서 지지하는 지지부(14b)를 구비하고 있다. 웨이퍼 탑재부(14a)의 선단측은, 두 갈래 형상으로 형성되어 있으며, 상하 방향으로부터 보았을 때의 웨이퍼 탑재부(14a)의 형상은, 대략 Y자형으로 되어 있다. 웨이퍼 탑재부(14a)는, 평판형으로 형성되어 있다.

이하에서 기재하는 "직경 방향"이란, 웨이퍼(2)의 표면(표면과 이면)이 웨이퍼 탑재부(14a)의 상면과 평행해지도록 웨이퍼 탑재부(14a)에 웨이퍼(2)가 탑재된 상태에 있어서의 웨이퍼(2)의 직경 방향(웨이퍼(2)의 외주연 상의 각 점으로부터 중심을 향하는 방향)임을 의미한다. "직경 방향 내측"이란, 웨이퍼(2)의 중심측임을 의미한다. "직경 방향 외측"이란, 웨이퍼(2)의 외주연측임을 의미한다. 도 5에 도시한 A 방향은, 직경 방향 및 상하 방향에 직교하는 방향이다.

두 갈래 형상으로 형성되는 웨이퍼 탑재부(14a)의 선단측의 상면에는, 웨이퍼(2)의 단부면(외주면)이 맞닿는 제1 맞닿음면(141b1)과, 웨이퍼(2)의 이면이 맞닿는 제2 맞닿음면(141a1)을 갖는 단부면 맞닿음 부재(141)가 고정되어 있다. 즉, 웨이퍼 탑재부(14a)에는, 2개의 단부면 맞닿음 부재(141)가 고정되어 있다. 웨이퍼 탑재부(14a)의 기단측의 상면의 2개소에는, 웨이퍼(2)가 적재되는 웨이퍼 적재 부재(142)가 고정되어 있다. 웨이퍼(2)는, 단부면 맞닿음 부재(141)와 웨이퍼 적재 부재(142)에 탑재된다. 웨이퍼 탑재부(14a)의 기단측에는, 좌우 방향으로 배열되는 2개의 웨이퍼 적재 부재(142)의 사이에 개구(143)가 마련되어 있다.

도 11에 도시한 바와 같이, 단부면 맞닿음 부재(141)는, 상하 방향으로 보았을 때의 형상이 대략 삼각 형상의 기부(141a)와, 기부(141a)의 직경 방향 외측의 단부로부터 상방향으로 돌출하는 돌출부(141b)에 의해 구성되어 있다. 기부(141a)는, 대략 삼각 형상의 하나의 정상부가 웨이퍼(2)의 중심을 향하도록 배치되어 있다. 기부(141a)의 상면은, 웨이퍼(2)의 이면이 맞닿는 제2 맞닿음면(141a1)으로 되어 있다. 제2 맞닿음면(141a1)은, 직경 방향 외측으로부터 직경 방향 내측을 향해 하향으로 경사지는 경사면으로 되어 있다. 돌출부(141b)의 직경 방향 내측의 측면은, 웨이퍼(2)의 단부면이 맞닿는 제1 맞닿음면(141b1)으로 되어 있다. 제1 맞닿음면(141b1)은, 제2 맞닿음면(141a1)의 직경 방향 외측의 단부 모서리부터 비스듬하게 상측 방향으로 연장되는 면이다. 제1 맞닿음면(141b1)은, 직경 방향 외측으로부터 직경 방향 내측을 향해 경사 각도 θ2로 경사지는 경사면으로 되어 있다.

도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 지지부(14b)는, 하우징(14K)과, 일부가 하우징(14K) 내에 수용된 회동부(144)와, 회동부(144)에 의해 전후 방향으로 이동 가능하게 지지된 압박부(145)와, 일부가 하우징(14K)에 수용된 전후 방향으로 연장되는 원기둥형의 축 부재(146)를 구비한다. 도 9에 도시한 바와 같이, 하우징(14K)에는, 제1 구동부를 구성하는 에어 실린더(149)와, 에어 실린더(149)의 가동 부분(피스톤 로드)과 고착된 가동 부재(148)와, 축 부재(146)가 내삽된 베어링(147)과, 위치 검출 기구(153)와, 제2 구동부를 구성하는 모터(150)와, 모터(150)의 회전축(150a)에 연결된 풀리(151)와, 풀리(151)와 회동부(144)의 풀리(144c)에 걸쳐진 벨트(152)가 수용되어 있다.

회동부(144)는, 고착 부재(144a)와, 제1 통형 부재를 구성하는 대략 원통형의 회전 부재(144b)와, 대략 원통형의 풀리(144c)와, 대략 원통형의 스플라인 너트(144d)를 구비한다. 도 9에 도시한 바와 같이, 고착 부재(144a)는, 전후 방향 및 좌우 방향으로 평행한 평판형의 상면부(144u)와, 상면부(144u)의 후단부로부터 하측 방향으로 연장되는 측면부(144s)를 구비한다. 측면부(144s)에는, 전후 방향으로 관통하는 관통 구멍(144s1)이 형성되어 있다. 관통 구멍(144s1)에는, 회전 부재(144b)의 전측단부가 끼워 맞춰져 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 고착 부재(144a)는, 웨이퍼 탑재부(14a)의 기단과 고착되어 있으며, 웨이퍼 탑재부(14a)를 지지하고 있다.

회전 부재(144b)는, 하우징(14K)의 전단부에 형성된 개구부(14Ka)에, 베어링(14A)을 통해 회전 가능하게 끼워 맞춰져 있다. 회전 부재(144b)의 내주부에는, 축 부재(146)가 내삽된 스플라인 너트(144d)의 일부가 끼워 맞춰져 있다. 이 끼워 맞춤에 의해, 회전 부재(144b)의 내주면과 스플라인 너트(144d)의 외주면은 고착되어 있다. 풀리(144c)의 내주부에는, 스플라인 너트(144d) 중 회전 부재(144b)의 외부에 있는 부분이 끼워 맞춰져 있다.

도 10에 도시한 바와 같이, 스플라인 너트(144d)의 내주부에는 축 부재(146)가 전후 방향으로 이동 가능하게 삽입 관통되어 있다. 스플라인 너트(144d)의 내주면(144d1)에는, 둘레 방향으로 등간격으로 배열되는 3개의 오목부(144d2)(피결합부)가 형성되어 있다. 축 부재(146)는, 소위 스플라인축이며, 그 외주면(146a)에는, 스플라인 너트(144d)의 각 오목부(144d2)와 걸림 결합하는 볼록부(146b)(걸림 결합부)가 형성되어 있다. 축 부재(146)은, 축 중심 CP1을 중심으로 하여 회전 가능하게 구성되어 있다.

도 9에 도시한 모터(150)가 작동하면, 그 동력이 풀리(144c)에 전달되어, 풀리(144c), 회전 부재(144b), 스플라인 너트(144d) 및 고착 부재(144a)를 포함하는 회동부(144)가 일체적으로 회전한다. 오목부(144d2)와 볼록부(146b)가 걸림 결합 하고 있음으로써, 이 회전 동작에 의해, 축 부재(146)가 함께 움직여서 회전한다. 즉, 회동부(144)의 회전축(도 5에 도시한 회전축 AL)과, 축 부재(146)의 회전축인 축 중심 CP1은 일치하고 있다.

또한, 스플라인 너트(144d)의 내주면(144d1)에 볼록부(피결합부)를 마련하고, 축 부재(146)의 외주면(146a)에 이 볼록부와 걸림 결합하는 오목부(걸림 결합부)를 마련함으로써도, 마찬가지의 동작을 실현할 수 있다.

도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 압박부(145)는, 압박 부재를 구성하는 외경이 축방향으로 변화하는 원통형의 롤러(145a)와, 롤러(145a)의 회전축(145c)을 축지지하는 롤러 지지 부재(145b)를 구비하고 있다. 롤러(145a)의 회전축(145c)은 상하 방향으로 연장되어 있다. 롤러 지지 부재(145b)는, 전단부에 있어서 롤러(145a)를 회전 가능하게 지지하고 있다. 롤러 지지 부재(145b)의 후단부는, 회동부(144)를 구성하고 있는 고착 부재(144a)에 의해, 전후 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 롤러 지지 부재(145b)의 후단부면에는 오목부(145b1)가 형성되어 있다. 오목부(145b1)의 저면에는, 축 부재(146)의 전단부가 고착되어 있다. 고착 부재(144a)는 오목부(145b1) 내에 배치되어 있다.

모터(150)가 작동하고, 회동부(144)와 축 부재(146)가 동일한 회전축을 중심으로 일체적으로 회전하면, 회동부(144)에 지지된 웨이퍼 탑재부(14a)와, 축 부재(146)와 고착된 압박부(145)도, 이에 연동하여 회전하게 된다. 이에 의해, 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재한 웨이퍼(2)를 180도 회전시키거나, 90도 회전시키거나 할 수 있다.

도 9에 도시한 바와 같이, 롤러(145a)의 외주면(145a1)은, 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재된 웨이퍼(2)의 이면측으로부터 표면측을 향해(하측 방향으로부터 상측 방향을 향해) 직경이 커지는 테이퍼면으로 되어 있다. 환언하면, 롤러(145a)의 외주면(145a1)은, 회전축(145c)의 선단측으로부터 기단측을 향해 직경이 커지는 테이퍼면으로 되어 있다. 이와 같이, 외주면(145a1)은, 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재되는 웨이퍼(2)의 단부면에 대하여, 경사 각도 θ1로 경사지는 경사면으로 되어 있다.

도 9에 도시한 바와 같이, 축 부재(146)의 후단부에는, 베어링(147)이 고착되어 있다. 베어링(147)은, 축 부재(146)의 후단부면과 고착되어 있다. 즉, 베어링(147)은, 축 부재(146)에 대한 전후 방향의 위치가 고정으로 되어 있으며, 축 부재(146)와 일체로 되어 움직인다. 가동 부재(148)는, 베어링(147)과 고착되어 있다. 가동 부재(148)에는, 위치 검출 기구(153)의 검지판(153a)과, 에어 실린더(149)의 피스톤 로드가 고착되어 있다.

에어 실린더(149)가 작동하면, 그 동력이 가동 부재(148)를 통해 베어링(147)에 전달되고, 축 부재(146)가 베어링(147)과 일체로 되어 움직인다. 이에 의해, 축 부재(146)에 고착된 압박부(145)를 전후 방향으로 이동시켜, 롤러(145a)에 의한 웨이퍼(2)의 단부면의 압박이 가능해진다. 에어 실린더(149)의 작동에 의해, 압박부(145)는, 도 5의 파선으로 나타낸 바와 같이, 롤러(145a)가 웨이퍼(2)의 단부면에 접촉해서 제1 맞닿음면(141b1)을 향해 웨이퍼(2)를 압박하는 압박 위치와, 도 5의 실선으로 나타낸 바와 같이 롤러(145a)가 웨이퍼(2)의 단부면으로부터 떨어지도록 후퇴하는 후퇴 위치의 사이에서 직선적으로 이동한다. 도 8, 9에 도시한 위치 P1은, 압박부(145)가 압박 위치에 있을 때의 가동 부재(148)의 위치를 나타내고 있다.

위치 검출 기구(153)는, 검지판(153a)과, 전후로 배열되는 2개의 센서(153b)를 구비하고 있다. 센서(153b)는, 서로 대향하도록 배치되는 발광 소자와 수광 소자를 갖는 투과형의 광학식 센서이다. 검지판(153a)에는, 센서(153b)의 발광 소자와 수광 소자의 사이를 가로막기 위한 차광부가 형성되어 있다. 압박부(145)가 압박 위치에 있을 때에는, 2개의 센서(153b) 중 전측의 센서(153b)의 발광 소자와 수광 소자의 사이가 차광부에 의해 차단되고, 압박부(145)가 후퇴 위치에 있을 때에는, 2개의 센서(153b)의 각각의 발광 소자와 수광 소자의 사이가 차광부에 의해 차단되지 않는다. 또한, 웨이퍼(2)가 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재되어 있지 않은 상태에서, 압박부(145)가 압박 위치보다도 전측으로 이동한 경우에는, 2개의 센서(153b)의 각각의 발광 소자와 수광 소자의 사이가 차광부에 의해 차단된다. 이에 의해, 웨이퍼 탑재부(14a)에 웨이퍼(2)가 탑재되어 있는지 여부, 압박부(145)가 압박 위치와 후퇴 위치 중 어느 쪽에 있는지를, 2개의 센서(153b)의 출력에 기초하여 검출할 수 있다.

(제조 시스템의 개략 동작)

제조 시스템(1)에서는, 로봇(13)의 우측에 복수매의 웨이퍼(2)가 수용되는 카세트(도시생략)가 배치되어 있으며, 로봇(13)은, 이 카세트와 수용부(10, 11)의 사이에서 웨이퍼(2)를 반송한다. 로봇(13)이 수용부(10)에 대한 웨이퍼(2)의 반입이나 반출을 행할 때에는, 수용부(10)가 하한 위치까지 하강하여 있다. 처리부(4)의 2층에 설치되는 로봇(5)은, 처리부(4)의 2층에 설치되는 처리 장치(3)와 수용부(10)의 사이에서 웨이퍼(2)를 반송한다. 이때에는, 수용부(10)는, 상한 위치까지 상승하여 있다. 처리부(4)의 1층에 설치되는 로봇(5)은, 처리부(4)의 1층에 설치되는 처리 장치(3)와 수용부(11)의 사이에서 웨이퍼(2)를 반송한다.

(본 형태의 주된 효과)

이상의 핸드(14)에 의하면, 웨이퍼(2)의 파지 동작을 행하기 위해서 전후 방향으로 이동 가능한 축 부재(146)의 축 중심 CP1의 주위에, 웨이퍼 탑재부(14a)를 지지하고 있는 회동부(144)가 회전함으로써, 웨이퍼(2)의 회전 동작이 행해진다. 이 때문에, 핸드(14)의 구조를 간소화할 수 있어, 핸드(14)의 소형 경량화, 핸드(14)의 제조 비용의 저감이 가능해진다.

예를 들어, 도 9에 있어서, 핸드(14)의 전체를 전후 방향으로 연장되는 축 주위로 회전시키는 구성을 상정한다. 이 구성에서는, 하우징(14K)도 회전시킬 필요가 있어, 하우징(14K)의 내부 배관이나 배선의 배치가 용이하지 않다. 이에 반하여, 핸드(14)에 의하면, 하우징(14K)은 회전시키지 않고, 회동부(144), 축 부재(146), 압박부(145) 및 웨이퍼 탑재부(14a)만을 회전시킬 수 있다. 이 때문에, 하우징(14K)의 내부 구조를 간소화할 수 있다.

또한, 모터(150)가 작동하여, 회동부(144), 축 부재(146), 압박부(145) 및 웨이퍼 탑재부(14a)가 회전한 경우에도, 베어링(147)이 축 부재(146)의 회전을 허용한다. 이 때문에, 하우징(14K) 내에 있어서의 베어링(147)의 전후 방향 이외로의 이동은 발생하지 않는다. 즉, 이 베어링(147)을 이용하여 축 부재(146)를 구동하고 있는 모터(150) 및 가동 부재(148)와, 이 가동 부재(148)의 위치를 검출하는 위치 검출 기구(153)를 움직이게 하지 않고, 웨이퍼(2)의 회전이 가능해진다. 이 때문에, 핸드(14)의 저비용화와 장수명화가 가능해진다.

또한, 핸드(14)에서는, 롤러(145a)의 외주면(145a1)이 테이퍼면으로 되어 있다. 이에 의해, 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재된 웨이퍼(2)를 롤러(145a)에 의해 압박할 때 웨이퍼(2)의 단부면이 롤러(145a)의 외주면(145a1)을 따라 들뜨는 것을 방지할 수 있다. 또한, 핸드(14)에서는, 단부면 맞닿음 부재(141)의 제1 맞닿음면(141b1)이, 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재되는 웨이퍼(2)의 직경 방향 내측을 향해 경사지는 경사면으로 되어 있다. 이에 의해, 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재된 웨이퍼(2)를 롤러(145a)에 의해 압박할 때 웨이퍼(2)의 단부면이 단부면 맞닿음 부재(141)의 제1 맞닿음면(141b1)을 따라 들뜨는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼(2)를 확실하게 보유 지지하여 웨이퍼의 낙하를 방지할 수 있다.

특히, 웨이퍼 탑재부(14a)의 회전에 의해 웨이퍼(2)의 표면이 연직 방향을 향한 상태로 된 경우에도, 롤러(145a)의 외주면(145a1)의 테이퍼 형상과, 단부면 맞닿음 부재(141)의 제1 맞닿음면(141b1)의 경사 형상이, 웨이퍼(2)의 낙하 방향으로의 이동을 억제할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼(2)의 낙하를 강고하게 방지할 수 있다.

(다른 실시 형태)

상술한 형태는, 본 발명의 바람직한 형태의 일례이기는 하지만, 이것에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 다양한 변형 실시가 가능하다.

상술한 형태에서는, 회동부(144)의 회전축 AL(도 5 참조)과 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재되는 웨이퍼(2)의 두께의 관계에 대하여 설명하지 않았다. 그러나, 도 12에 도시한 바와 같이, 회동부(144)의 회전축 AL(이것은 축 부재(146)의 축 중심 CP1과 일치)의 상하 방향의 위치를, 웨이퍼 탑재부(14a)에 탑재되는 웨이퍼(2)의 두께 방향(상하 방향)의 중심 위치 CP2와 일치시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 웨이퍼(2)의 회전 동작을 안정적으로 행할 수 있다.

상술한 형태에서는, 수용부(11)는, 원기둥형 부재(60)에 고정되고, 수용부(11)의 상측에 배치되는 수용부(10)는, 처리부(4)의 1층과 2층의 사이에서 승강 가능하게 되어 있다. 이 밖에도 예를 들어, 수용부(11)의 상측에 배치되는 수용부(10)가 원기둥형 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 두도록 배치되어 있다. 즉, 이 경우에는, 로봇(13)은, 처리부(4)의 2층과 동일한 높이에 배치되어 있다. 또한, 이 경우의 수용부(10)는, 제2 수용부이다.

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 위치의 사이에서 수용부(10)를 승강시킨다. 이 경우에는, 예를 들어 처리부(4)의 1층에 설치되는 처리 장치(3)에서 처리된 후의 웨이퍼(2)를 수용부(10)에 수용하여, 처리부(4)의 2층으로 직접, 반송하는 것이 가능해진다.

상술한 형태에서는, 처리부(4)는, 2층 건물로 구성되어 있지만, 처리부(4)는, 1층 건물로 구성되어도 된다. 이 경우에는, 승강 장치(12)가 불필요해진다. 또한, 처리부(4)는, 3층 건물 이상으로 구성되어도 된다. 예를 들어, 처리부(4)는, 3층 건물로 구성되어도 된다. 이 경우에는, 예를 들어 승강 장치(12)는, 수용부(10, 11)에 추가하여, 처리부(4)의 1층과 3층의 사이에서 승강 가능한 수용부를 구비함과 함께, 승강 기구(61)에 추가하여, 이 수용부를 처리부(4)의 1층과 3층의 사이에서 승강시키는 승강 기구를 구비하고 있다.

또한, 처리부(4)가 3층 건물로 구성되는 경우에는, 승강 기구(61)에 의해, 처리부(4)의 1층과 3층의 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)의 3층 건물로 구성되는 경우에는, 수용부(10)가 고정되고, 처리부(4)의 1층과 2층의 사이에서 수용부(11)가 승강함과 함께, 승강 장치(12)는, 처리부(4)의 2층과 3층의 사이에서 승강하는 수용부를 구비하고 있어도 된다.

상술한 형태에서는, 암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하였을 때, 보유 지지부(18)의 상단부면은, 상하 방향에 있어서, 제2 암부(25)의 상면과 제2 암부(25)의 하면의 사이에 있다. 이 밖에도 예를 들어, 암 지지부(17)가 하한 위치까지 하강하였을 때, 보유 지지부(18)의 상단부면은, 상하 방향에 있어서, 제1 암부(24)의 상면과 제1 암부(24)의 기단측 부분의 하면의 사이에 있어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 보유 지지부(18)의 전측면이 처리부(4)의 고정 프레임(7)에 고정되어 있지만, 보유 지지부(18)의 저면이 처리부(4)의 각 층의 바닥면에 고정되어도 된다. 또한, 상술한 형태에서는, 제3 암부(26)의 선단측에 2개의 핸드(14, 15)가 설치되어 있지만, 제3 암부(26)의 선단측에 설치되는 핸드는 1개여도 된다.

상술한 형태에서는, 처리부(4)의 1층과 2층의 각각에 6개의 처리 장치(3)가 설치되어 있지만, 처리부(4)의 1층과 2층의 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 물건을 제조하는 시스템이어도 된다. 즉, 로봇(5)은, 예를 들어 유리 기판 등의 웨이퍼(2) 이외의 반송 대상물을 반송해도 된다.

본 명세서에는 적어도 이하의 사항이 기재되어 있다. 또한, 괄호 내에는, 상기한 실시 형태에 있어서 대응하는 구성 요소 등을 나타내고 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.

(1)

산업용 로봇(로봇(5))의 핸드(핸드(14))이며,

웨이퍼(웨이퍼(2))가 탑재되는 탑재부(웨이퍼 탑재부(14a))와,

상기 탑재부에 탑재된 웨이퍼의 단부면을 압박 가능한 통형의 압박 부재(롤러(145a))를 구비하고,

상기 압박 부재의 외주면(외주면(145a1))은, 상기 탑재부에 탑재되는 웨이퍼의 이면측으로부터 표면측을 향해 직경이 커지는 테이퍼면으로 되어 있는 산업용 로봇의 핸드.

상기 (1)에 의하면, 탑재부에 탑재된 웨이퍼를 압박 부재에 의해 압박할 때에 웨이퍼의 단부면이 압박 부재의 외주면을 따라 들뜨는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼를 확실하게 보유 지지하여 웨이퍼의 낙하를 방지할 수 있다.

(2)

상기 (1)에 기재된 산업용 로봇 핸드이며,

상기 탑재부에 마련된, 상기 웨이퍼의 단부면이 맞닿는 제1 맞닿음면(제1 맞닿음면(141b1)) 및 상기 웨이퍼의 이면이 맞닿는 제2 맞닿음면(제2 맞닿음면(141a1))을 갖는 단부면 맞닿음 부재(단부면 맞닿음 부재(141))를 구비하고,

상기 제1 맞닿음면은, 상기 탑재부에 탑재되는 웨이퍼의 직경 방향 내측을 향해 경사지는 경사면으로 되어 있는 산업용 로봇의 핸드.

상기 (2)에 의하면, 탑재부에 탑재된 웨이퍼를 압박 부재에 의해 압박할 때에 웨이퍼의 단부면이 단부면 맞닿음 부재의 제1 맞닿음면을 따라 들뜨는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 웨이퍼를 더욱 확실하게 보유 지지하여 웨이퍼의 낙하를 방지할 수 있다.

(3)

상기 (1) 또는 (2)에 기재된 산업용 로봇 핸드이며,

상기 탑재부를 지지하고 또한 제1 방향(전후 방향)으로 연장되는 축 둘레로 회전 가능하게 구성된 회동부(회동부(144))와,

상기 회동부에 의해 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 지지되고, 상기 탑재부에 탑재된 웨이퍼의 단부면을 압박 가능한 상기 압박 부재를 포함하는 압박부(압박부(145))와,

상기 압박부와 고착되고, 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 구성된 축 부재(축 부재(146))를 구비하고,

상기 축 부재는, 상기 회동부의 회전과 연동하여 회전 가능하며,

상기 회동부의 회전축(회전축 AL)과 상기 축 부재의 축 중심(축 중심 CP1)이 일치하는 산업용 로봇의 핸드.

상기 (3)에 의하면, 축 부재의 제1 방향으로의 이동에 의해 압박부에 의한 웨이퍼의 파지 동작이 행해지고, 회동부의 회전에 의해, 파지 동작에 의해 파지된 상태의 웨이퍼 회전 동작(웨이퍼 표면의 방향을 90도나 180도 회전시키는 동작)이 행해진다. 이와 같이, 파지 동작을 행하기 위해서 제1 방향으로 이동 가능한 축 부재의 축 중심의 둘레로 회동부가 회전하여 회전 동작이 행해진다. 이 때문에, 핸드의 구조를 간소화할 수 있어, 핸드의 소형 경량화, 핸드의 제조 비용의 저감이 가능해진다. 또한, 예를 들어 탑재부의 회전에 의해 웨이퍼의 표면이 연직 방향을 향한 상태로 된 경우에도, 압박 부재의 외주면이나 단부면 맞닿음 부재의 제1 맞닿음면이 웨이퍼의 연직 방향으로의 이동을 규제한다. 이 때문에, 탑재부를 회전했을 때라도 웨이퍼의 낙하를 강고하게 방지할 수 있다.

(4)

상기 (3)에 기재된 산업용 로봇 핸드이며,

상기 탑재부에 탑재된 웨이퍼의 두께 방향의 중심 위치와, 상기 축 부재의 축 중심이 일치하고 있는 산업용 로봇의 핸드.

상기 (4)에 의하면, 웨이퍼의 회동 동작을 안정적으로 실시할 수 있다.

(5)

상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 산업용 로봇의 핸드와,

상기 핸드를 지지하는 암과,

상기 암을 지지하는 암 지지부를 구비하는 산업용 로봇.

1: 제조 시스템
2: 웨이퍼(반도체 웨이퍼)
3: 처리 장치
4: 처리부
5: 로봇(수평 다관절 로봇)
10: 수용부
11: 수용부(제2 수용부)
12: 승강 장치
14, 15: 핸드
14a: 웨이퍼 탑재부
144: 회동부
145: 압박부
145a: 롤러
145a1: 외주면
146: 축 부재
AL: 회전축
CP1: 축 중심 CP1
16: 암
17: 암 지지부
18: 보유 지지부
19: 핸드 구동 기구
20: 암 구동 기구
21: 암 승강 기구
24: 제1 암부
25: 제2 암부
26: 제3 암부
27: 제1 구동 기구
28: 제2 구동 기구
61: 승강 기구

Claims (5)

1. 산업용 로봇의 핸드이며,
   웨이퍼가 탑재되는 탑재부와,
   상기 탑재부에 탑재된 웨이퍼의 단부면을 압박 가능한 통형의 압박 부재를 구비하고,
   상기 압박 부재의 외주면은, 상기 탑재부에 탑재되는 웨이퍼의 이면측으로부터 표면측을 향해 직경이 커지는 테이퍼면으로 되어 있는 산업용 로봇의 핸드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 탑재부에 마련된, 상기 웨이퍼의 단부면이 맞닿는 제1 맞닿음면 및 상기 웨이퍼의 이면이 맞닿는 제2 맞닿음면을 갖는 단부면 맞닿음 부재를 구비하고,
   상기 제1 맞닿음면은, 상기 탑재부에 탑재되는 웨이퍼의 직경 방향 내측을 향해 경사지는 경사면으로 되어 있는 산업용 로봇의 핸드.
3. 제1항에 있어서,
   상기 탑재부를 지지하고 또한 제1 방향으로 연장되는 축 둘레로 회전 가능하게 구성된 회동부와,
   상기 회동부에 의해 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 지지되고, 상기 탑재부에 탑재된 웨이퍼의 단부면을 압박 가능한 상기 압박 부재를 포함하는 압박부와,
   상기 압박부와 고착되고, 상기 제1 방향으로 이동 가능하게 구성된 축 부재를 구비하고,
   상기 축 부재는, 상기 회동부의 회전과 연동하여 회전 가능하며,
   상기 회동부의 회전축과 상기 축 부재의 축 중심이 일치하는 산업용 로봇의 핸드.
4. 제3항에 있어서,
   상기 탑재부에 탑재된 웨이퍼의 두께 방향의 중심 위치와, 상기 축 부재의 축 중심이 일치하고 있는 산업용 로봇의 핸드.
5. 핸드와, 상기 핸드를 지지하는 암과, 상기 암을 지지하는 암 지지부를 구비하는 산업용 로봇이며,
   상기 핸드는 웨이퍼가 탑재되는 탑재부와,
   상기 탑재부에 탑재된 웨이퍼의 단부면을 압박 가능한 통형의 압박 부재를 구비하고,
   상기 압박 부재의 외주면은, 상기 탑재부에 탑재되는 웨이퍼의 이면측으로부터 표면측을 향해 직경이 커지는 테이퍼면으로 되어 있는 산업용 로봇.

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