200940287 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於被使用在半導體製造裝置及基板檢查裝 置，該裝置中，將半導體、液晶及焦點鏡的基板搬運到目 的位置的搬運機器人，尤其是關於設置在局部無塵之框體 內最適當的搬運機器人的構成。 〇 【先前技術】 半導體或液晶的製造裝置、曝光裝置及基板檢査裝置 中（以下，彙整記載爲半導體製造裝置），尤其在搬運半導 體晶圓、液晶等的基板時，一般是使用水平多關節型的搬 運機器人。該搬運機器人在以往的半導體製造裝置中，被 設置在將通過設置在上部的濾器的清潔下降氣流藉著框體 和外部隔離，即局部無塵化之框體內。表示具有該框體的 半導體製造裝置之一例的上面圖爲第1(a)圖。 ® 第1(a)圖中，搬運機器人8被配置在框體1內的大致 中央。搬運機器人8，係槪略由：收容未圖示的升降機構 可上下方向自由升降的胴體14;設置在胴體14上可水平 方向自由旋轉所連結的第1臂部12;設置在第1臂部12 的前端可水平方向自由旋轉所連結的第2臂部13;及自由 旋轉地連結在第2臂13的前端載放基板3的手臂1〇所構 成。搬運機器人8藉著升降機構從胴體14及第1臂部12 使得上部的臂部11升降，一邊旋轉各臂部，一邊將搭載 在手臂10的基板3搬運到目的位置。框體1的外部側面 200940287 設有複數台搭載收納著基板3的晶圓盒5，進行該蓋的關 閉等’從框體1內取出基板3的晶圓盒開盒器4(稱爲POD 開啓器或FOUP開啓器）。根據該晶圓盒開盒器4,使得框 體1外的比較不乾淨周圍環境的氣體不致侵入到框體1內 ，可從框體1內取出基板3。並且，框體1內的一部分， 同時設有稱爲調準裝置7，檢測基板3的方向性調整（調準 )的裝置。或者，也可設置預先暫時載放基板3的緩衝器 46等。並在框體1的外部側面，連接有處理基板3的處理 0 裝置6。處理裝置6是對基板3例如進行CVD、蝕刻、曝 光等的預定處理。如此一來，設置在局部無塵化之框體內 的搬運機器人8取出可藉晶圓盒開盒器4取出之晶圓盒5 內的基板3，朝調準裝置7搬運進行調準，將調準結束後 的基板3搬運到處理裝置6。並且，將處理裝置6處理完 成後的基板3再度收納於晶圓盒5。 如以上的框體爲微環境或者稱爲EFEM等，並同時開 發一種不連接在處理裝置6上，在框體1的外部側面僅設 〇 置複數個上述晶圓盒開盒器4，搭載在該等複數個晶圓盒 開盒器4的複數個晶圓盒5間，搬運機器人8 —邊對調準 裝置7進行調準，一邊在晶圓盒5間進行基板移置用的框 體。該框體稱爲分選機等。無論如何，搬運機器人8在局 部無塵化後的框體1內的有限空間內必須多數處接近該等 晶圓盒開盒器4及調準裝置7。另一方面，由於是以半導 體製造裝置的省器件封裝化爲目的’有框體1小型化的要 求，而對設置在此框體1的搬運機器人8，謀求小型且清 -6- 200940287 潔的同時，具備必要且充分的動作範圍。 針對框體內之搬運機器人8必要的動作範圍’謀取滿 足平面動作範圍和上下動作範圍的2個範圍。平面動作範 圍是如第1(a)圖表示，從上方顯示時根據臂部動作的手臂 10的可存取範圍。又，上下動作範圍則是藉升降機構在上 下時手臂10的可存取範圍。 針對上下動作範圍，爲必要且充分此範圍的場合，如 ❹ 第1(b)圖表示，藉著收容在胴體14內的未圖示的升降機 構使臂部11升降以確保上下動作範圍。第1(b)圖是從第 1(a)側面表示的剖視圖。升降機構是使用滾珠螺桿，藉馬 達旋轉該螺桿使臂部11上下來確保手臂10的上下動作範 圍。 另一方面’如上述，搬運機器人8在搭載於晶圓盒開 盒器的晶圓盒5內，必須在高度方向可存取多段被收納基 板的所有。並且，經由對處理裝置6側的連接部也有對處 © 理裝置6側可存取的必要。但是，半導體製造裝置中根據 SEMI規格’裝置的各尺寸被限制著，因此從底層到晶圓 盒5內最下段的基板4的高度L3實質上已經決定。並且 ，晶圓盒5是多採用稱爲FOUP的多段收容著基板3的晶 圓盒’藉此實質地決定晶圓盒5內最上段的基板3的高度 L4。據此’搬運機器人8至少有對L 3〜L4的高度來確保手 臂10的上下動作範圍的必要，爲此搬運機器人8的升降 機構’通常是確保滾珠螺桿的活動長度使得手臂可到 達L3~L4爲止的高度。在此’對處理裝置6側從存取位置 200940287 的底層的高度L5只要設置來到L3〜L4的範圍內即沒有搬 運機器人8的上下動作範圍的問題，但是將從調準裝置7 的底層的高度L6配置在框體1內的L3〜L4內時，由於基 板3及搬運機器人8的平面動作範圍產生干涉，如第1(a)
圖表示對調準裝置7有必須配置僅調準裝置7從框體1突 出的必要，或者必須配置在使搬運機器人8存取於晶圓盒 開盒器4時的平面動作範圍外，實質上會加大框體1的橫 向寬度L2(參閱第1(a)圖）。 Q 因此，調準裝置7在框體1內配置於L3〜L4以外的高 度，考慮隨著擴大搬運機器人8的上下動作範圍。此時， 首先考慮在比L3下方的位置配置調準裝置7時，必須要 使上述升降機構的滾珠螺桿22的活動範圍向下方延伸， 因此有隨著使滾珠螺桿的長度向下方延伸的必要。但是此 一構成根據SEMI規格實質上會使得手臂10下降到比固定 的L3更下方，因此升降機構的最下部過於接近底層，或 形成接觸，實際設計上可實現度低。因此，在比L4上方 〇 的位置配置調準裝置7時雖可刪減框體1的橫向寬度L2 ，但是對搬運機器人而言必須要使升降機構的活動範圍向 上方延伸提高到可到達手臂1 0的高度。 更詳細說明該升降機構的圖爲第3圖。第3圖是表示 一般的基板搬運機器人8的升降機構20的側剖面圖。如 第3圖表示，胴體14內的升降機構20主要是由滾珠螺桿 22和其驅動源的升降馬達30和線性導件25所構成。滾珠 螺桿22的滾珠螺桿軸23支撐其下端可相對於底板16旋 -8- 200940287 轉。滾珠螺桿軸23的上端可旋轉地被支撐在胴體14的頂 板15。藉著固定在底板16的升降馬達30，使滾珠螺桿軸 23旋轉。卡合在滾珠螺桿軸23的滾珠螺帽24藉著連結構 件21被保持著。連結構件21被連結在臂部11的一部分 。另一方面，連結構件21是藉沿著從底板16跨頂板15 豎立設置的支柱17所固定的線性導件25被上下引導。線 性導件25爲了穩定引導連結構件21，通常配置2支沿著 Φ 平面方向表示時之相對2支的支柱17。根據該等的構成， 以升降馬達30使滾珠螺帽24升降，隨著使連結構件21 升降而使得臂部11 (比第1臂部12上方的部分）升降》 在此，爲了使升降機構29的活動範圍向上方延伸， 僅滾珠螺桿軸23向上方延長時，第1臂部12的最下部接 觸到頂板15，因此手臂10不能下降到上述L3的高度爲 止。 亦即，以往的搬運機器人8持續保持著可接近L3高 © 度的狀態，可接近比L4高的位置時，可自由進行框體的 佈置，因此盡可能增大升降機構20的上升行程，並謀求 具有手臂10可到達L3高度的上下活動範圍。 另一方面，如上述須致力於持續確保著上下活動範圍 ，確保所需且充分的平面動作範圍，且減小平面方向的框 體1尺寸。針對平面動作範圍，爲了必要且充分確保此一 範圍，如第1圖表示，一般是設置沿著晶圓盒開盒器4排 列的方向（框體1的橫向寬度方向）使胴體14行走的行走機 構9。第1圖表示框體1的配置如不藉行走機構9使得搬 -9- 200940287 運機器人8移動來增大平面活動範圍時，搬運機器人8即 無法接近調準裝置7或緩衝器46。行走機構9例如是由線 性馬達所構成。藉著該行走機構9移動搬運機器人8的臂 部11的平面動作範圍，可進行從搬運機器人8對所分開 之晶圓盒開盒器4等的接近。但是，行走機構9由於是在 搬運機器人8整體狹窄的框體1內行走，形成下降氣流的 亂流，會降低框體1內的清潔度而使得粉塵容易附著在基 板3上。 ❹ 因此爲了將行走機構9從搬運機器人8刪除，必須考 慮充分增長臂部11的長度以使得晶圓盒開盒器4與調準 裝置7進入到搬運機器人8的臂部11的平面動作範圍內 ，但是僅增長臂部11的長度時，臂部11會增廣在最低限 所需平面的最小動作範圍，因此會增大框體1的深處寬度 L1，並會使框體1的整體加大。 因此，不使用行走機構9，並使框體的深度方向寬度 L 1盡可能小的狀態下，作爲具備可充分接近晶圓合開盒 © 器4或調準裝置7的平面動作範圍的搬運機器人，有增加 搬運機器人的臂部11之連結數的機器人。亦即，第1圖 中，胴體14上自由旋轉地搭載有第1臂部12，其第1臂 部12的前端上自由旋轉連結有第2臂部13，在第2臂部 13的前端上更自由旋轉連結有第3臂部，並在第3臂部的 前端上自由旋轉連結著手臂10等。此一構成中，比第1 圖的搬運機器人8更使得各個臂部伸長時的到達距離延伸 來增大臂部11的動作範圍，另一方面，只要摺疊多段連 -10- 200940287 結的第1~3的臂部，最小動作範圍也不或變寬。但是，此 一構成當然必須要驅動第3臂部的馬達及附隨在馬達的機 構。 因此’使搬運機器人的平面動作範圍變大的其他手段 可考慮致力於框體1內之平面上的臂部的配置。這是如第 2圖表示對框體1的深度寬度L1盡可能地使第1臂部12 的旋轉中心移位藉著使第1臂部12的長度A1接近 〇 L1，可確保長的各臂部長。第2圖爲框體1的上面圖。如 此一來，6>1比配置在L1中央附近的場合更能確保長的 各臂部長，可增大平面動作範圍。但是，如以往搬運機器 人8的胴體14大時不能使0 1移位。即在框體1內無法自 由配置搬運機器人8。搬運機器人8的胴體14收容有各臂 部之驅動源的馬達及附隨在該馬達的機構，及上述的升降 機構30。驅動各臂部的馬達及附隨在馬達的機構也可以收 容在臂部內，因此決定胴體14最低限的大小可說是升降 〇 機構20。 但是，胴體的外罩覆蓋著如上述的升降機構20，因此 以往的搬運機器人8的胴體14形成爲圓筒型或箱體狀， 平面方向中大致胴體14的中央定位著第1臂部12的旋轉 中心。並且胴體14必須有一定的平面方向表示的面積。 根據如此的理由，以往的搬運機器人在框體1內不能自由 配置在平面上，且臂部長的設計也受到限制。 又，升降機構20是如以上的構成，胴體14必須要有 底板16。因此，以往的搬運機器人是經由底板16被固定 -11 - 200940287 在框體1，以機器人的底面固定在框體1的構成。這會形 成搬運機器人在框體1內不能自由配置的要因，此外框體 1的下降氣流被基底所完全阻斷（從搬運機器人上方向下氣 體不易流動），會使框體內的清潔度降低，使得粉塵容易 附著在基板上。 【發明內容】 〔發明所欲解決的課題〕 〇 如上述，以往的搬運機器人有動體部分在平面上較大 而不能自由配置在局部無塵化後的框體內，因此不能確保 臂部所需的長度，而導致有使得框體加大的問題。又對框 體的固定原本是以搬運機器人的底板來固定，因此會阻斷 框體內下降氣流的清潔氣流，也會有使得框體內的清潔度 降低的問題。 本發明是有鑒於上述問題點所硏創而成，以構成具備 在框體內靈活配置之胴體的搬運機器人，同時構成對框體 〇 內的清潔度不造成影響的無塵搬運機器人爲目的。亦即， 爲設置於局部無塵之框體內構成最適當的搬運機器人爲目 的。 〔解決課題用的手段〕 爲了解決上述問題，本發明是如下述所構成。 申請專利範圍第1項記載的發明，係一種搬運機器人 ，具備：胴體；在上述胴體的上方水平方向自由旋轉的第 -12- 200940287 1臂部；在上述第1臂部的前端上水平方向自由旋轉的第 2臂部；及在上述第2臂部的前端上水平方向自由旋轉的 手臂，搬運搭載在上述手臂的基板，上述胴體，係由：使 其上端位在比上述第1臂部的最下部更下方的位置，同時 具有使上述搬運機器人形成垂直而設有將其固定之固定部 的垂直面的薄板狀板；設置在上述垂直面的升降機構；及 自由旋轉支撐在上述第1臂部，藉上述升降機構可以使上 φ 述垂直面升降的移動單元所構成的搬運機器人。 申請專利範圍第2項記載的發明，係申請專利範圍第 1項記載的搬運機器人，其中，上述板具有從上述板的下 端朝上述移動單元側突出的底板，上述升降機構，係由： 在上述垂直面的中央上下配置可旋轉的滾珠螺桿；位在上 述滾珠螺桿的左右沿著上述滾珠螺桿配置的線性導件；及 搭載在上述底板，旋轉驅動上述滾珠螺桿的升降驅動源所 構成。 © 申請專利範圍第3項記載的發明，係申請專利範圍第 2項記載的搬運機器人，其中，上述移動單元，係由：支 撐上述第1臂部的箱體狀臂部驅動單元，及以上部支撐上 述臂部驅動單元的同時，具有貫穿上下的開口的箱體狀的 上下單元所構成，來自上述臂部驅動單元的電纜通過貫穿 上述上下單元的上述上下的開口被引導至上述底板。 申請專利範圍第4項記載的發明，係申請專利範圍第 2項記載的搬運機器人，其中，具備：上述移動單元的下 面具有內包上述升降驅動源的開口，被固定在上述底板包 -13- 200940287 覆上述升降驅動源的後罩；包覆上述移動單元前面的前罩 ’及位在上述後罩與前罩之間，支撐可在上述前罩滑動的 滑動罩。 申請專利範圍第5項記載的發明，係申請專利範圍第 1項記載的搬運機器人，其中，上述第2臂部和上述手臂 之間更具備在上述第2臂部的前端上水平方向自由旋轉的 第3臂部，上述第3臂部的前端上連接有水平方向自由旋 轉的上述手臂。 ❹ 申請專利範圍第6項記載的發明，係申請專利範圍第 1項或第5項記載的搬運機器人，其中，上述手臂是由具 有相同的轉軸配置成上下重叠的第1手臂和第2手臂所構 成，上述第1手臂及第2手臂在上述第2臂部或上述第3 臂部的前端上，彼此以同軸自由旋轉地連接著。 申請專利範圍第7項記載的發明，係一種局部無塵化 之框體，上部具備使清潔氣體形成下降氣流的濾器，阻斷 上述下降氣流與外部的局部無塵化之框體，在上述框體內 © 具備申請專利範圍第i項至第6項中任一項記載的搬運機 器人。 申請專利範圍第8項記載的發明，係申請專利範圍第 7項記載的局部無塵化之框體，其中，上述搬運機器人在 平面方向顯不移位至上述框體短邊方向的跟前側或深度側 而配置，使上述第1臂部及上述第2臂部的長度接近上述 短邊的長度，搭載上述基板的手臂長度接近上述短邊的長 度。 -14- 200940287 申請專利範圍第9項記載的發明，係申請專利範圍第 7項記載的局部無塵化之框體，其中，構成從安裝著設置 在上述框體外部側面的晶圓盒開盒器用的開口可接近上述 固定部。 申請專利範圍第10項記載的發明，具備上述局部無 麈化之框體的申請專利範圍第7項記載之半導體製造裝置 〇 © 申請專利範圍第1 1項記載的發明，係一種基板之軟 焊裝置，具備：上部具有使清潔氣體形成下降氣流的濾器 ，阻斷上述下降氣流與外部的局部無塵化之框體；設置在 上述框體的側面，可以使收納在晶圓盒內的基板從上述框 體內接近的複數個晶圓盒開盒器；及設置在上述框體內的 申請專利範圍第1項至第7項中任一項記載的搬運機器人 ’上述搬運機器人在上述複數個晶圓盒開盒器上的晶圓盒 間更換上述基板。 〔發明效果〕 以上，根據本發明可構成具備有足夠之上下動作範圍 的升降機構的搬運機器人。並在板的垂直面具有升降機構 ，因此並非在以往的胴體中央具第1臂部的轉軸的構成， 可將第1必部的旋轉中心移到從固定部的板移位的位置。 又，板具有升降機構，可藉此構成小的移動單元。因此， 配置在框體時可形成靈活的搬運機器人。又，胴體不具有 底板等，因此在設置於框體時，不會阻斷下降氣流，可提 -15- 200940287 升框體的清潔度。 又，在板的垂直面可以設置線性導件，可以精密穩定 的狀態引導移動單元。 ’ 並且，可將驅動臂部的馬達或手臂使用的導管導出至 底板，使臂部單元等形成小型的箱體狀予以上下連結。 另外，藉後罩、滑動罩、前罩構成使升降驅動元等產 生的粉塵不會飛散到外部。並且，移動單元即使以升降機 構到達上端，仍可藉著滑動罩封閉後罩與前罩之間。 © 又，設置第3臂部時，臂部不需擴大所需的最小動作 範圍即可擴大平面動作範圍。 另外，以同軸彼此獨立運動的第1手臂和第2手臂構 成手臂時，例如搭載處理結束、未處理的基板，可立即對 目的之搬運處將該等彼此更換，因此可提升搬運機器人的 生產量。 並且，和以往的搬運機器人比較，從固定部到移位的 位置具有第1臂部的旋轉中心，因此框體內可配置在朝深 © 度方向位移的位置上，並可以壁掛，可以在框體內自由的 佈置。 並可在框體內配置於朝深度方向移位的位置上，可使 臂部長接近框體的深度寬度，藉此不須改變框體的深度寬 度即可在框體的多數處構成具有可接近的搬運機器人的框 體。並藉此和以往的搬運機器人比較，不須改變框體的深 度寬度即可在框體的橫向寬度例如排列複數個晶圓盒開盒 器等。 -16- 200940287 並且，可以壁掛，板上具有相對於框體的固定部，因 此從晶圓盒開盒器的安裝部容易進行搬運機器人的維修或 安裝。 另外，可以形成小型的框體，也可以使半導體製造裝 置整體小型化。 又，可以構成具備小型框體的軟焊裝置。 〇 【實施方式】 以下，針對本發明的實施形態參閱圖示說明。 實施例1 第4圖是表示本發明的搬運機器人8的透視圖。搬運 機器人8，槪略由：在垂直面具有平面的板狀的板28;位 在板28側面的移動單元48;自由旋轉安裝在單元上的臂 部11;及自由旋轉安裝在臂部11前端的手臂10所構成》 © 臂部11，是由：在移動單元48的上面可水平方向自由旋 轉安裝著基端的第1臂部12;在第1臂部12的前端上可 水平方向自由旋轉安裝著基端的第2臂部13;及在第2臂 部13的前端上可水平方向自由旋轉安裝著基端的手臂10 所構成。手臂10上搭載著基板3。第1臂部12對移動單 元48是以θ 1軸旋轉。第2臂部13對第1臂部12是以 02軸旋轉。手臂10對第3臂部是以03軸旋轉。並且， 本實施例的手臂10是由上下重疊的2片的第1手臂和第2 手臂所構成，可在各個手臂搭載基板3。此時，第1及第 -17- 200940287 2手臂可以共同軸的03軸和04軸分別獨立旋轉。 胴體14，槪略由：具備升降機構20的板28,及臂部 驅動單元18和上下單元19構成的移動單元48所構成。 臂部驅動單元18的上面自由旋轉安裝著上述第1臂部12 。臂部驅動單元18是形成箱體狀，其中收容有未圖示的 馬達。本實施例中，旋轉第1臂部12用的馬達、減速機 及伴隨著該等的零件被收容在臂部驅動單元18內。驅動 第2臂部13的馬達、驅動各手臂的馬達、減速機及伴隨 U 著該等的零件則是被收容在第1臂部12內或第2臂部13 內，因此臂部驅動單元1 8是形成必要最小限的小型箱體 狀。設置上下單元19來支撐臂部驅動單元18的下面。上 下單元19也是箱體狀，但是對於詳細的構成則如後述。 上下單元19和臂部驅動單元18被上下連結一體所構成而 形成箱體狀。該等上下單元19和臂部驅動單元18的側面 定位著板狀的板28。板28是形成薄板狀，使薄板的寬面 形成垂直面而予定位，以該垂直面支撐上下單元19及臂 © 部驅動單元18。上下單元19和臂部驅動單元18可上下自 由滑動升降地被支撐在板28的垂直面。上下單元19和臂 部驅動單元18沿著板28升降的軸稱爲Z軸。 如以上說明，本實施例的搬運機器人8，是由：第1 臂部轉軸的Θ1軸；第2臂部轉軸的02軸；上下2段的 手臂10的轉軸03、04;及移動單元48升降軸的Z軸， 總計5自由度所構成。並且，以下爲了說明的方便，第4 圖中板28側稱爲搬運機器人8的背面側，上下單元19及 -18- 200940287 臂部驅動單元18側稱爲搬運機器人8的正面側。 針對本發明的搬運機器人之特徵的驅動胴體14及升 降軸Z的升降機構的構成更詳細說明如下。 首先，針對升降機構說明，第5圖是說明本發明搬運 機器人8的胴體14及升降機構20用的簡單的模式圖。（a) 爲側視圖，（b)爲前視圖。本發明的搬運機器人8是如以往 的搬運機器人和胴體的內部收容有升降機構的構成不同， 〇 如以下說明，平面表示方向中具有升降機構20的板28和 位在移位後位置的移動單元48(上下單元19及臂部驅動單 元18)是搭載著臂部及手臂10升降。並且，板28的上端 及升降機構20在側面表示方向第1臂部12以Θ1軸旋轉 時構成位於第1臂部12最下部的假設面47正下方使其不 致對第1臂部12之01軸的旋轉動作造成影響。且升降機 構20在平面表示方向中，構成收納於第1臂部12的平面 動作範圍內。 Ο 同圖（b)表示，沿著板28的垂直面在其大致中央固定 有上下延伸的滾珠螺桿22的滾珠螺桿軸23。板28的上端 構成在第1臂部12以01軸旋轉時位於比第1臂部12最 下部立即下方的位置使其不與第1臂部12最下部的假設 面47干涉，可在該板28的上端附近自由轉動地支撐著滾 珠螺桿軸23的上端。本發明不如以往必須要頂板15，因 此可以板28的上端部支撐滾珠螺桿22，可以使升降行程 向上方延伸到第1臂部12的正下方爲止，可以較以往的 胴體構成增長升降行程，也可以使手臂10下降至上述L3 -19- 200940287 高度爲止。 又，在板28的下端固定使板狀的底板29朝向前面突 出若干。因此如同圖（b)表示，板28從側面顯示時形成槪 略呈L字型。並且，上述滾珠螺桿軸23的下端被以底板 29自由轉地固定著。在滾珠螺桿軸23卡合有滾珠螺帽24 。並在底板29固定著升降馬達30。升降馬達30的轉軸連 接有滑輪31。該等滑輪31捲裝著皮帶32。藉此在升降馬 達30旋轉時，可以使滾珠螺桿軸23旋轉。又，如同圖（b) 〇 表示只從前面側顯示板28時，上述滾珠螺桿軸23的左右 配置有線性導件25。各線性導件25爲導桿26，及卡合於 導桿26可滑動的複數個滑塊27所構成。各導桿26被固 定在板28的垂直面上下延伸，其上端延伸至板28的上端 附近爲止，其下端也是延伸到板28的下端附近爲止。另 一方面，如同圖（a)表示，在上下單元19背面側的下部固 定有連結構件21。連結構件21也連結在滾珠螺帽24，因 此升降馬達30旋轉時，使滾珠螺桿軸23旋轉，隨著此一 © 旋轉使升降馬達30上下而使得上下單元19升降。又如同 圖（b)表示，連結構件21的背面側被固定在線性導件25的 滑塊27上。因此連結構件21及上下單元19藉著線性導 件25被精密地上下引導。 接著，針對上下單元與臂部單元使用第6圖詳細說明 如下。第6圖是表示胴體部分的圖。（a)是卸下胴體之外罩 類的從正面左斜向側顯示的透視圖。（b)是說明胴體之外罩 用的從正面右斜向側顯示的分解透視圖。（c)爲（b)的上面 -20- 200940287 圖。（a)〜（c)皆是顯示透視臂部驅動單元，刪去臂部。 如同圖（a)表示，上下單元19是藉著正面側開口的逆 C字型上下單元框架35構成其框架。並且，藉後述的前 罩39覆蓋正面側的開口形成箱體狀。上下單元框架35是 由在板28和垂直面對向的背面框架36及從背面框架36 的左右朝正面側分別豎立設置的L框架38和R框架37所 構成。上下單元框架35的上端搭載著上述臂部驅動單元 ❹ 1 8。 另一方面’底板29除了上述升降馬達30之外，上下 豎立設置有電纜導管33。位於上下單元19上部的臂部驅 動單元18主要存在有連接於臂部內及臂部驅動單元18內 的馬達的電纜，及手臂10把持基板3時作爲驅動源所使 用之流體（壓縮空氣或真空空氣）流動的管，因此藉著電纜 導管33將該等電纜類朝著底板29，即朝著絕對不會移動 的部分導出。電纜導管33構成即使上下單元19升降，仍 © 可適當處理電纜。上下單元框架35的下面開口，構成爲 內含升降馬達30及電纜導管33，因此上下單元19即使升 降也不會和該等底板29上的升降馬達30或電纜導管33 等造成干涉。 並在板28的垂直面設置固定部49的螺孔，可固定使 板2 8對框體的框架形成掛壁式。本實施例的場合，如同 圖（a)表示’雖是在板28左右的端部附近設有上下4處的 螺孔，但是也可以在板28的背面設置螺孔。如同圖（a)表 示設置螺孔時作業員可以從正面側對於框體固定搬運機器 -21 - 200940287 人8，上下單元19與臂部驅動單元18的維修也同樣是從 正面側進行，因此可適合在狹窄的框體內設置搬運機器人 8 〇 如上述，本發明的搬運機器人並不如以往在胴體的外 罩內收容升降機構20的線性導件25及滾珠螺桿22，並在 底板29上搭載著升降馬達30與電纜導管33，因此該等活 動部份會有產生灰塵之虞。並會有因連接再框體的處理裝 置產生腐蝕性氣體，或不預期的異物侵入到搬運機器人升 ❹ 降機構20之虞。因此，在本發明中安裝以下的外罩及機 構來解決該等的問題。 首先，如第6(b)圖表示，在上下單元框架35的上面 臂部驅動單元18的背面部設置薄板狀的板外罩54。板外 罩54在上下單元19等移動單元48位於最下方時覆蓋使 線性導件25及滾珠螺桿22在外觀上不會露出。板外罩54 是和移動單元48 —起升降。 又，如同圖（〇表示，如豎立設置於底板29地固定在 ❹ 底板29上，安裝後罩41以覆蓋升降馬達30及電纜導管 33。 豎立設置不與後罩41升降用的上下單元框架35接觸 。後罩41主要是防止從電纜導管33或升降馬達30的活 動部份產生的粉塵飛散到外部。並在底板29安裝有風扇 34。 安裝風扇34來產生從後罩41和上下單元19所圍繞 空間（升降馬達30及電纜導管33存在的空間）朝向下方的 氣流，藉此將粉塵排出至胴體14的下方。 又，如同圖（b)及（c)表示，在上下單元框架35的前面 -22- 200940287 固定有固定在R框架37和L框架38的板狀前罩39。前 罩39封閉上下單元框架35正面側的開口。前罩39是位 在胴體的外觀上最正面側的外罩。 另外’如同圖（b)表示，前罩39的背面側，後罩41的 前面側’即前罩39和後罩41之間設有滑動罩40。滑動罩 40從上方顯示時，如同圖（c)表示爲背面側開口逆c字型 的外罩。並且，滑動罩40是位在上下單元框架35的R框 〇 架37和L框架38之間’並存在於覆蓋後罩41的位置上 。又，R框架37、L框架38、後罩41等具有一定的間隙 ，與該等不接觸。滑動罩40爲前罩39所支撐。亦即，滑 動罩40的正面和前罩39的背面之間設有滑軌42，藉此滑 軌42支撐成可上下滑動的狀態。如同圖（b)表示，滑軌42 是由滑塊43和軌道44所構成。滑塊43和軌道44卡合， 使滑塊43可相對於軌道44滑動。滑軌42是延伸於上下 方向。本實施例的場合，2條的軌道44被分別固定在滑動 〇 罩40正前的左右，一方面將卡合於該等的滑塊43固定在 前罩39的背面。 針對該等後罩41和滑動罩40和前罩39的動作更詳 細說明如下。第7圖是針對後罩41和滑動罩40和前罩39 的動作說明用的從側面顯示該等的簡易圖。如同圖（a)表示 ，在前罩39的背面側下端固定有A止動件50。A止動件 50是朝著背面側突出的部分。另一方面’在滑動罩40的 正面側固定有B止動件5 1 ° B止動件5 1是朝著正面側突 出的部分。如同圖（a)表示’移動單元48位在最下端時’ -23- 200940287 該等3個外罩是形成重叠的狀態。此時，滑動罩40的下 端抵接在設置於底框架29上的C止動件52。藉升降機構 20的作用使移動單元48開始上升時，如同圖（b)表示，使 得前罩39的A止動件50和滑動罩40的B止動件51抵接 。如同圖（c)表示更使移動單元48上升時，藉A止動件50 和B止動件51的作用使得滑動罩40和前罩39 —起上升 。如同圖（d)表示，移動單元48到達最上端爲止時，滑動 罩40可實質地封閉前罩39的下端和後罩41的上端應可 Q 能形成的間隙X。表示同圖（d)的狀態之搬運機器人的透視 圖爲第8圖。 在此，針對間隙X是藉著升降機構20的線性導件25 的長度、根據對連結構件21之上下單元框架35的位置關 係之移動單元48的升降長度而變化，但是變更B止動件 5 1的上下位置，可變更對間隙X之滑動罩40的封閉位置 。又，移動單元48的升降長度短，不產生間隙X的場合 原本雖無設置滑動罩40的必要，但是如上述，以往的搬 〇 運機器人必須增長上升長度（上升行程），以不產生間隙X 程度的上升行程幾乎無法進行對框體內各處搬運的可能， 因此必須有上述的滑動罩40。 接著，說明本發明的搬運機器人配置在局部無塵化框 體內的場合。框體內配置搬運機器人8的上面圖爲第9圖 。第9圖的框體1和第1(a)圖同樣在平面方向之長方形框 體1長邊的1側面具有3台晶圓盒開盒器4。並且，與晶 圓盒開盒器4存在的長邊相反側的長邊連接有處理裝置6 -24- 200940287 。作業員45(或者晶圓盒自動搬運裝置等）載放在晶圓盒開 盒器4時’晶圓盒開盒器4在圖中斜線部表示的動作區域 53內動作，可以使搬運機器人8從框體1內接近晶圓盒5 內的基板3。 第2圖中如以上說明，搬運機器人8爲了必須在框體 1內移位置複數處，除了盡可能地使其第1臂部12的旋轉 中心的01軸移位到框體1的短邊方向之外，以確保長的 〇 第1臂部12的長度A2、第2臂部13的長度A2及搭載基 板3時的手臂10的長度A3來確保平面動作範圍爲佳。本 發明的搬運機器人8由於升降機構的滾珠螺桿軸23及各 導件是位在支撐臂部等的移動單元48的外部，因此在平 面方向顯示，01軸的位置從形成搬運機器人8的固定部 分的板28遠離。因此，如第9圖表示從作業員45方向看 去，配置搬運機器人8使框體1的跟前側形成移動單元48 、深處側形成板28側，盡可能配置在框體1的跟前側， 〇 可以配置使0 1移位到靠近框體1短邊的跟前側，使第1 臂部12的長度A1接近框體1短邊的長度L1。實際上， 存在有晶圓盒開盒器4的動作區域53，因此爲了避開該區 域而配置搬運機器人，但是比具有以往之胴體構成的搬運 機器人8可充分移位到框體1短邊的跟前側或深處側。 並且，如第10圖表示，除了使第2臂部13的長度 A2與A1同等，並增長搭載基板3時之手臂10的長度A4 接近框體1短邊的長度L1時，可構成較以往的搬運機器 人形成更大的平面動作區域的臂部。再者’第1〇圖是說 -25- 200940287 明各臂部長及手臂ίο的長度的框體1的上面圖。 第9中，從作業員45的方向看去配置搬運機器人8 使框體1的跟前側形成移動單元48，深處側爲板28側， 相反地，從作業員45的方向看去配置使框體1的跟前側 形成板28，深處側爲移動單元48側，盡可能地配置在深 處側，和上述同樣可確保臂部長。 如上述本發明的搬運機器人的升降機構，滾珠螺桿軸 及各導件是位在移動單元的外部，延伸至板的上端附近爲 Q 止的同時，板的上端形成不妨礙移動單元上之第1臂部的 旋轉動作的構成，和以往的搬運機器人該等位於胴體的內 部的場合比較，可獲得大的臂部及手臂的上升行程，另一 方面不妨礙臂部的旋轉動作可確保平面動作範圍。 又，由於滾珠螺桿軸及各導件位在移動單元的外部， 因此該等可構成小型的同時，從平面方向顯示搬運機器人 時，如以往（第1圖）位在胴體的大致中央的第1臂部的0 1 軸是從形成搬運機器人固定部分的板移位，因此配置在框 © 體內時，可確保長的臂部長度，平面上雖持續形成小的框 體但可確保寬廣的平面動作範圍。 又，本發明的搬運機器人的升降機構並非如以往是從 胴體的底板豎立設置在頂板的支柱使線性導件爬行的構成 ，而是在板的垂直面固定線性導件的2條導軌，因此可容 易高精度配合該等2條導軌彼此的平行度，可高精度升降 引導上下單元即臂部及手臂。 又，本發明的搬運機器人的胴體即使以升降機構的升 -26- 200940287 降動作進行大的上升，由於具有封閉胴體的滑動式的外罩 ，因此可抑制附著在搬運基板上粉塵的產生。 又如第9圖配置本發明的搬運機器人，從框體卸下與 搬運機器人對向的晶圓盒開盒器4(中央的晶圓盒開盒器） ，藉此作業員可接近搬運機器人，並可以使上下單元和臂 部驅動單元來到正面，因此可容易進行搬運機器人的維修 。並藉著垂直的板壁掛於框體的框架而固定，因此作業員 0 可以從安裝有晶圓盒開盒器4的框體的開口部卸下、裝著 所壁掛的搬運機器人。 又，針對框體內的清潔下降氣流，以往搬運機器人的 動體的底板是截斷下降氣流，但本發明的搬運機器人是對 框體形成壁掛，搬運機器人的胴體下部形成空間，因此下 降氣流可以到達下部的底層爲止。藉此可較以往更爲保持 框體內的清潔度。 〇 【圖式簡單說明】 第1圖（a)是表示具有局部無塵化框體的半導體裝置之 —例的上面圖，（b)爲（a)的側剖視圖。 第2圖爲框體的上面圖。 第3圖是表示一般的基板搬運機器人的升降機構的側 剖視圖。 第4圖是表示本發明搬運機器人的透視圖。 第5圖是表示本發明搬運機器人的胴體及升降機構的 簡單模式圖。 -27- 200940287 第6圖是表示本發明搬運機器人的胴體的圖。（a)是從 卸下胴體的外罩類的正面左斜側顯示的透視圖。（b)是說明 胴體的外罩用的正面右斜側顯示的分解透視圖。（Ο爲（b) 的上面圖。 第7圖是從表示在本發明搬運機器人的後罩和滑動罩 和前罩之動作的側面顯示的簡易圖。
第8圖爲本發明搬運機器人的臂部到達最上端爲止時 搬運機器的透視圖。 Q 第9圖是將本發明的搬運機器人配置在框體內的框體 的平面圖。 第10圖是說明本發明搬運機器人的各臂部長及手臂 長度的框體的上面圖。 【主要元件符號說明】 1 :框體
2 :濾器 Q 3 :基板 4 :晶圓盒開盒器 5 :晶圓盒 6 :處理裝置 7 :調準裝置 8 :搬運機器人 9 :行走機構 10 :手臂 -28- 200940287 1 1 :臂部 12 :第1臂部 13 :第2臂部 1 4 :胴體 1 5 :頂板 1 6 :底板 17 :支柱 © 1 8 :臂部驅動單元 19 :上下單元 20 :升降機構 2 1 :連結構件 22 :滾珠螺桿 23 :滾珠螺桿軸 24 :滾珠螺帽 2 5 :線性導件 ❿ 26 :導件 27 :滑塊 28 :板 29 :底板 3 〇 :升降馬達 3 1 :滑輪 3 2 :皮帶 3 3 :電纜導管 34 :風扇 -29 200940287 35 :上下單元框架 3 6 :背面框架 3 7 : R框架 38 : L框架 39 :前罩 40 :滑動罩 41 :後罩 4 2 :滑軌 43 :滑塊 44 :軌道 45 :作業員 46 :緩衝器 4 7 :假設面 48 :移動單元 49 :固定部 5 0 : A止動件 5 1 : B止動件 5 2 : C止動件 5 3 :動作區域 54 :板外罩 -30-