TWI631648B - Substrate transfer hand and robot - Google Patents

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TWI631648B
TWI631648B TW106106143A TW106106143A TWI631648B TW I631648 B TWI631648 B TW I631648B TW 106106143 A TW106106143 A TW 106106143A TW 106106143 A TW106106143 A TW 106106143A TW I631648 B TWI631648 B TW I631648B
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芝田武士
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Abstract

基板搬送手，具備：外殼；薄板狀之葉片，其基端部結合於前述外殼；前方導引部，設於前述葉片之前端部，具有離前述葉片之高度彼此相異之基板之第一支持部及第二支持部；第一後方導引部，設於前述葉片之基端部，具有離前述葉片之高度與前述前方導引部之前述第一支持部一致之部分；第二後方導引部，設於前述葉片之基端側，具有離前述葉片之高度與前述前方導引部之前述第二支持部一致之部分；驅動裝置，設置於前述外殼內，具有對支持於前述葉片之基板進退移動之輸出端，並使與該輸出端結合之前述第二後方導引部在不與前述葉片於該葉片之垂線方向重疊之區域移動。

Description

基板搬送手及機器人
本發明，是關於用來保持半導體晶圓或玻璃基板等基板並搬送之基板搬送手、及具備該基板搬送手之機器人。
搬送半導體晶圓或玻璃基板等基板之搬送機器人，以於其前端部具有末端效應器，例如手部，藉由此手部保持基板並搬送之方式構成。作為保持基板之手部，有例如把持基板之稱為邊緣抓持手者。於半導體製程中，有如基板之洗淨製程般，有洗淨前之受污染之基板與洗淨後之清淨之基板於同一製程中混在之場合。於此種場合，若以搬送機器人之一個手部進行基板搬送，會因受污染之基板而手部受污染，以該受污染之手部保持之清淨之基板受污染。作為用來防止如上述之基板之污染之手部，例如有於專利文獻1記載之手部。
於專利文獻1中，記載了具有兩組保持基板之複數個爪之手部(參照圖10等)。在於專利文獻1記載之手部中，藉由將其中一組之爪作為受污 染之基板用，並將另一組之爪作為清淨之基板用，防止如上述之基板之污染。
【先前技術】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2007-067345號公報
在於上述專利文獻1記載之手部中，兩組之複數個爪，以保持於其中一組之爪之基板比保持於另一組之基板稍高之方式構成。藉由以如上述之方式構成手部，提供較薄且小型之葉片式工件把持裝置，是專利文獻1之目的。
在於上述專利文獻1記載之手部中，作為用來使設置於葉片之前端部之爪滑動之動力傳達構件，使用從葉片基端側至葉片前端側之金屬帶。然而，若用來使如上述之金屬帶通過之中空部設於葉片，會因此中空部而葉片之強度降低。葉片是薄板狀之構件，若因強度降低而變為容易產生彎曲，會有手部動作之安定性受損之虞。
針對上述問題，本發明，以提供一種於一片葉片具備複數組之基板支持部之基板搬送手，實現安定之動作者，及，具備此基板搬送手之機器人為目的。
本發明之一態樣之基板搬送手是一種基板搬送手，具備：外殼；薄板狀之葉片，其基端部結合於前述外殼；前方導引部，設於前述葉片之前端部，具有離前述葉片之高度彼此相異之基板之第一支持部及第二支持部；第一後方導引部，設於前述葉片之基端部，具有離前述葉片之高度與前述前方導引部之前述第一支持部一致之部分；第二後方導引部，設於前述葉片之基端側，具有離前述葉片之高度與前述前方導引部之前述第二支持部一致之部分；驅動裝置，設置於前述外殼內，具有對支持於前述葉片之基板進退移動之輸出端，並使與該輸出端結合之前述第二後方導引部在不與前述葉片於該葉片之垂線方向重疊之區域移動。在此，所謂「葉片之垂線方向」，是指將葉片之主面垂直地貫穿之方向及與該方向平行之方向。
此外，本發明之一態樣之機器人，是一種機器人，具備： 手臂；上述基板搬送手，裝設於前述手臂之前端部。
在上述基板搬送手及具備該基板搬送手之機器人中，設於前述葉片之基端側之第二後方導引部對支持於前述葉片之基板進退移動，其驅動裝置收容於外殼。亦即，第二後方導引部及其驅動裝置，集中配置於手部之基端部。而且，第二後方導引部，在不與前述葉片於該葉片之垂線方向重疊之區域移動，故可避開葉片設置第二後方導引部及其驅動裝置。藉此，迴避起因於設置第二後方導引部及其驅動裝置之葉片之強度降低，維持手部之動作之安定性。
根據本發明，可提供一種於一片葉片具備複數組之基板支持部之基板搬送手，實現安定之動作者，及，具備此基板搬送手之機器人。
1、1A、1B‧‧‧基板搬送手
2‧‧‧搬送機器人
3、3L、3U‧‧‧基板
8‧‧‧控制裝置
9‧‧‧外殼
11‧‧‧葉片
11a‧‧‧開口部
12‧‧‧前方導引部
12a‧‧‧上段把持部
12b‧‧‧下段把持部
12c‧‧‧上段支持部
12d‧‧‧下段支持部
13‧‧‧下段後方導引部
15‧‧‧汽缸
16‧‧‧桿部
18‧‧‧空氣供給裝置
19‧‧‧控制閥
25、25A‧‧‧下段推動器
110‧‧‧推動器支持構件
111‧‧‧推動器支持構件
130‧‧‧上段後方導引部
131‧‧‧汽缸(驅動裝置)
132‧‧‧桿部
133、133B‧‧‧後方導引支持構件
150‧‧‧汽缸
160‧‧‧桿部
250、250A‧‧‧上段推動器
圖1，是顯示具備本發明之一實施形態之基板搬送手之搬送機器人之立體圖。
圖2，是基板搬送手之擴大俯視圖。
圖3，是於圖2顯示之基板搬送手之概略側面圖。
圖4，是顯示圖2所示之基板搬送手之驅動系統之構成之方塊圖。
圖5，是前方導引部之側面圖。
圖6，是圖2之VI-VI箭視圖。
圖7，是顯示已把持下方之晶圓之基板搬送手之狀態之俯視圖。
圖8，是顯示已把持下方之晶圓之基板搬送手之狀態之側面圖。
圖9，是顯示已把持上方之晶圓之基板搬送手之狀態之俯視圖。
圖10，是顯示已把持上方之晶圓之基板搬送手之狀態之側面圖。
圖11，是顯示已把持上方之晶圓之基板搬送手之狀態之俯視圖。
圖12，是顯示已把持上方之晶圓之基板搬送手之狀態之側面圖。
圖13，是說明下段推動器之衝程與上段推動器之衝程之圖。
圖14，是變形例1之基板搬送手之擴大俯視圖。
圖15，是圖14之XV-XV箭視圖。
圖16，是顯示圖14之基板搬送手已把持下方之晶圓之狀態之俯視圖。
圖17，是顯示圖14之基板搬送手已把持上方之晶圓之狀態之俯視圖。
圖18，是變形例2之基板搬送手之擴大俯視圖。
圖19，是圖18之XIX-XIX箭視圖。
圖20，是顯示圖18之基板搬送手已把持上方之晶圓之狀態之俯視圖。
接著，參照圖式說明本發明之實施形態。
〔搬送機器人2之構成〕
首先，針對具備本發明之一實施形態之基板搬送手1之搬送機器人2之基本構成，一邊參照圖1及圖2一邊進行說明。圖1，是顯示具備本發明之一實施形態之基板搬送手1之搬送機器人2之立體圖。圖2，是基板搬送手1之擴大俯視圖。於以下之說明中，於使葉片11成為水平狀態時，以基板3載置之側為「上」，以其相反側為「下」。此外，於從基板搬送手1觀察時，以基板搬送手1之前端側為「前」，以其相反側為「後」。
搬送機器人2是搬送基板3之機器人，例如，具備於半導體處理設備。基板3，是於半導體製程等中使用之薄型板體。於基板中，包含例如半導體晶圓、玻璃晶圓、藍寶石(單結晶氧化鋁)晶圓等。於半導體晶圓中，包含例如矽晶圓、矽以外之半導體單體之晶圓、化合物半導體之晶圓等。於玻璃晶圓中，包含例如FPD(flat panel display，平面顯示器)用之玻璃基板、MEMS(micro electro mechanical systems，微機電系統)用之玻璃基板等。以下，以搬送相當於基板之一種之半導體製程用之晶圓之搬送機器人2為例進行說明。
於半導體處理設備中，具備用來實施熱處理、不純物導入處理、薄膜形成處理、微影處理、洗淨處理、及平坦化處理等各種製程處理之半導體處理裝置(不圖示)。搬送機器人2，以拿著收容於不圖示之環圈內之半導體製程用之晶圓(基板3)往半導體處理裝置內之預先設定之收容位置搬送之方式構成。
搬送機器人2，是所謂的水平多關節型之三軸機器人。搬送機器人2，具備固定於半導體處理設備之外殼之基台4、支持於基台4之手臂40、裝設於手臂40前端部之基板搬送手1。
於基台4，設有於上下方向(圖1之箭頭B)升降之升降軸5。升降軸5，以可以不圖示之電動馬達等升降之方式構成。於如上述般可升降之升降軸5之上端部，安裝有第一連桿6。第一連桿6，是於水平方向延伸之長條狀之構件，其長度方向之一端部繞鉛直之軸線L1可轉動地安裝於升降軸5。第一連桿6，以可以不圖示之電動馬達旋轉驅動之方式構成。此外，於第一連桿6之長度方向另一端部安裝有第二連桿7。第二連桿7，也是於水平方向延伸之長條狀構件，其長度方向之一端部繞鉛直之軸線L2可轉動地安裝於第一連桿6。第二連桿7，以可以不圖示之電動馬達旋轉驅動之方式構成。藉由上述之升降軸5、第一連桿6、及第二連桿7等構成手臂40。
於第二連桿7之長度方向另一端部，繞鉛直之軸線L3可轉動地安裝有基板搬送手1之基端部。基板搬送手1，以可以不圖示之電動馬達旋轉驅動之方式構成。上述之升降軸5之升降、以及第一連桿6、第二連桿7及基板搬送手1之轉動，是藉由後述之控制裝置8來控制。
〔基板搬送手1之概略構成〕
基板搬送手1，以可將基板3把持而可保持之方式構成。基板搬送手1， 於其基端部具有外殼9。外殼9，是矩形狀之中空之箱體。外殼9之下面安裝於第二連桿7。此外，外殼9，於朝向基板搬送手1之前端側之側面具有開口部9a。
於外殼9之開口部9a，固定有葉片11之基端部。葉片11，前端側分為兩股，是從葉片11之垂線方向(以下，以「葉片之垂線方向」表示)觀察形成為Y字狀之薄板狀構件。另外，所謂葉片之垂線方向，是指將葉片11之主面垂直地貫穿之方向、與平行於該方向之方向。葉片11為水平時，葉片之垂線方向與垂直方向一致。
於葉片11之分為兩股之各前端部分設有前方導引部12。此外，於葉片11之基端側，以對向於一對前方導引部12之方式設有兩對後方導引部13、130。一對前方導引部12、12與各對後方導引部13、130，具有支持基板3之機能。因此，上述之一對前方導引部12、12與各對後方導引部13、130，形成為可對應於基板3之形狀而將該基板3適當地支持之位置及形狀。基板3之形狀雖為任意，但在以下之說明中，以基板3之形狀為圓形來進行說明。
另外，於基板搬送手1，於葉片11之基端側，設有可與葉片11之中心線L4平行地進退移動之推動器25、250。推動器25、250之驅動機構(汽缸15、150(參照圖3))，內裝於外殼9。推動器25、250，將藉由後方導引部13、130及前方導引部12而支持於葉片11之上面之基板3，往一對前方 導引部12按壓。藉此，藉由推動器25、250與一對前方導引部12把持基板3。
搬送機器人2具備控制裝置8。控制裝置8，連接於使升降軸5升降之不圖示之電動馬達、使第一連桿6、第二連桿7及基板搬送手1分別轉動之不圖示之電動馬達。控制裝置8，以基於預先設定之程式控制各電動馬達之方式構成。此外，控制裝置8，如後述般，與上段後方導引部130、下段推動器25、及推動器250之驅動機構連接，控制上述之上段後方導引部130、下段推動器25、及推動器250之驅動機構之動作。
由如上述之控制裝置8控制之搬送機器人2，藉由升降軸5之升降、第一連桿6、第二連桿7及基板搬送手1之轉動，使基板搬送手1往目標位置移動，藉由基板搬送手1將基板3把持，或進行將已把持之基板3放開之動作。
〔基板搬送手1之構成〕
在以下之說明中，針對相當於本發明之手部之一實施形態之基板搬送手1，更詳細地進行說明。圖3，是於圖2顯示之基板搬送手1之概略側面圖。圖4，是顯示圖2所示之基板搬送手1之驅動系統之構成之方塊圖。圖5，是前方導引部12之側面圖。圖6，是圖2之VI-VI箭視圖。
如圖2及圖3所示，於葉片11之前端部，設有一對前方導引部12。前 方導引部12，以從葉片11之一方之主面(上面)突出之方式設置。另外，各前方導引部12具有實質上相同之構造，故在以下之說明中，針對一方之前方導引部12進行說明，將另一方之說明省略。
前方導引部12，特別如圖5詳細所示，在從側面觀看之狀態下，呈三段之階梯狀。前方導引部12，具有上下兩段之支持部12c、12d。上段支持部12c及下段支持部12d皆具有朝上之面，可支持載置之基板3。此外，前方導引部12，具有上下兩段之把持部12a、12b。上段把持部12a及下段把持部12b，皆具有朝向葉片11之基端側之面。上段支持部12c與上段把持部12a成大致直角，載置於上段支持部12c之基板3之邊緣，可抵接於上段把持部12a。此外，下段支持部12d與下段把持部12b成大致直角，載置於下段支持部12d之基板3之邊緣，可抵接於下段把持部12b。
上段支持部12c之離葉片11表面之高度與下段支持部12d之離葉片11表面之高度不同，上段支持部12c比下段支持部12d高。換言之，上段支持部12c比下段支持部12d更從葉片11之表面遠離。此外，上段把持部12a，位於比下段把持部12b更靠近葉片11前端側處。另外，上段支持部12c、下段支持部12d及上段把持部12a、下段把持部12b，可形成為一個構件，或形成為各自獨立之構件亦可。
於葉片11之基端側，以對向於一對前方導引部12之方式，設有一對下段後方導引部13。下段後方導引部13具有向上之支持部，此支持部，具有 與前方導引部12之下段支持部12d之高度一致之部分。
此外，於葉片11之基端側，以對向於一對前方導引部12之方式，設有一對上段後方導引部130。上段後方導引部130具有向上之支持部，此支持部，具有與前方導引部12之上段支持部12c之高度一致之部分。
上段後方導引部130，以可沿著葉片11之中心線L4於前後方向移動之方式設置。於外殼9內，設置有作為上段後方導引部130之驅動裝置之汽缸131。與中心線L4平行地延伸之桿部132可進退地插入於汽缸131。於桿部132之一端部(輸出端)，連接有後方導引支持構件133。於後方導引支持構件133固定有上段後方導引部130。
上段後方導引部130，最後退時位於外殼9內，最前進時則位於比外殼9之開口部9a更前方之位置。在此，為了避免從外殼9之開口部9a往前方前進之上段後方導引部130及後方導引支持構件133與葉片11之干涉，於葉片11形成有開口部11a。於此開口部11a，沒有葉片11存在，物體能移動貫穿此開口部11a。於本實施形態中，藉由切除葉片11之基端部，形成開口部11a。然而，開口部11a之形成方法並不限定於此。
上述之開口部11a，涵蓋與上段後方導引部130之移動區域之中比外殼9之開口部9a更前方之部分，於葉片之垂線方向重疊之範圍設置。亦即，上段後方導引部130之移動區域與葉片11，在葉片之垂線方向不重複。
上段後方導引部130之動作，由控制裝置8控制。更詳細地是，如圖4所示，於汽缸131，連接有壓縮機等空氣供給裝置18。於空氣供給裝置18與汽缸131之間，設有藉由控制裝置8控制之控制閥134。進而，藉由控制裝置8切換控制閥134之空氣之流量及方向，桿部132伸長而上段後方導引部130前進，或桿部132縮短而上段後方導引部130後退。
於外殼9內，設有從外殼9往前方前進之下段推動器25、作為此下段推動器25之驅動手段之汽缸15。於汽缸15之桿部16之一端部(輸出端)，連接有下段推動器25。下段推動器25，具有朝向葉片11之前端側之按壓面，此按壓面與前方導引部12之下段把持部12b對向。下段推動器25之按壓面之離葉片11表面之高度，以可按壓支持於前方導引部12之下段支持部12d之基板3之邊緣之方式設定。亦即，下段推動器25之至少一部分之高度，以與支持於前方導引部12之下段支持部12d之基板3之高度一致之方式設定。
下段推動器25之動作由控制裝置8控制。更詳細地是，如圖4所示，於汽缸15連接有壓縮機等空氣供給裝置18。於空氣供給裝置18與汽缸15之間設有藉由控制裝置8控制之控制閥19。進而，藉由控制裝置8切換控制閥19之空氣之流量及方向，桿部16伸長而下段推動器25前進，或桿部16縮短而下段推動器25後退。
於汽缸15，設置有檢測桿部16之位置之感測器(不圖示)。從檢測之桿部16之位置，可求出下段推動器25之位置。藉由將來自此感測器之資訊以控制裝置8處理，可判斷基板3之有無。亦即，控制裝置8，在下段推動器25從外殼9往前方前進之狀態下，在下段推動器25保持於既定之按壓基板3之位置之場合，可判斷基板3位於下段支持部12d上。反之，控制裝置8，在下段推動器25超過既定之按壓基板3之位置之場合，可判斷沒有基板3。
於外殼9內，設有從外殼9往前方前進之上段推動器250、作為此上段推動器250之驅動手段之汽缸150。於汽缸150之桿部160之一端部(輸出端)，連接有上段推動器250。上段推動器250，具有朝向葉片11之前端側之按壓面，此按壓面與前方導引部12之上段把持部12a對向。上段推動器250之按壓面之離葉片11表面之高度，以可按壓支持於前方導引部12之上段支持部12c之基板3之邊緣之方式設定。亦即，上段推動器250之至少一部分之高度，以與支持於前方導引部12之上段支持部12c之基板3之高度一致之方式設定。
上段推動器250之動作由控制裝置8控制。更詳細地是，如圖4所示，於汽缸150連接有壓縮機等空氣供給裝置18。於空氣供給裝置18與汽缸150之間設有藉由控制裝置8控制之控制閥190。進而，藉由控制裝置8切換控制閥190之空氣之流量及方向，桿部160伸長而上段推動器250前進，或桿部160縮短而上段推動器250後退。
於汽缸150，設置有檢測桿部160之位置之感測器(不圖示)。從檢測之桿部160之位置，可求出上段推動器250之位置。藉由將來自此感測器之資訊以控制裝置8處理，可判斷基板3之有無。亦即，控制裝置8，在上段推動器250從外殼9往前方前進之狀態下，在上段推動器250保持於既定之按壓基板3之位置之場合，可判斷有基板3。反之，控制裝置8，在上段推動器250超過既定之按壓基板3之位置之場合，可判斷沒有基板3。
圖6，是於圖2顯示之基板搬送手1之VI-VI箭視圖。在圖6中，葉片11、下段推動器25、上段推動器250及下段後方導引部13、上段後方導引部130以外之要素省略。於圖6顯示之一點鏈線，是藉由前方導引部12之下段支持部12d與下段後方導引部13支持之基板3(在以下之說明中，於特別區別時，稱為「下方之基板3L」)、藉由前方導引部12之上段支持部12c與上段後方導引部130支持之基板3(在以下之說明中，於特別區別時，稱為「上方之基板3U」)。
如圖6所示，後方導引支持構件133之葉片之垂線方向之位置與葉片11之葉片之垂線方向之位置，在一部分重疊。換言之，後方導引支持構件133之最下面，比葉片11之最上面低。即使是如上述之構成，如上述般，於上段後方導引部130與後方導引支持構件133往前方移動之場合，上段後方導引部130與後方導引支持構件133會在開口部11a之範圍內，亦即，不與葉片11重疊之範圍內移動。因此，後方導引支持構件133不會對葉片11 干涉。藉由如上述般設定，可使後方導引支持構件133之厚度增大，可使上段後方導引部130支持基板3之場合之後方導引支持構件133之變形量減少。另外，後方導引支持構件133與上段後方導引部130一體地構成之場合，上段後方導引部130之最下面會比葉片11之最上面低。
如圖6所示，下段推動器25與上段推動器250，於VI-VI箭視圖中，構成不同高度。下段推動器25，可設定為不與上方之基板3U重疊之高度，上段推動器250，可設定為不與下方之基板3L重疊之高度。藉由如上述般設定，下段推動器25不與上方之基板3U干涉，上段推動器250不與下方之基板3L干涉。下段推動器25，可設定為與上方之基板3U重疊之高度，上段推動器250，可設定為與下方之基板3L重疊之高度。即使是如上述般設定之場合，如後述之說明般，藉由調整下段推動器25與上段推動器250之衝程，仍可使下段推動器25不與上方之基板3U干涉，上段推動器250不與下方之基板3L干涉。在此，所謂下段推動器25、上段推動器250之衝程，是指下段推動器25、上段推動器250之移動範圍，是由下段推動器25、上段推動器250之往最後方之移動位置與往最前方之移動位置來決定。
〔基板搬送手1之動作〕
在此，針對上述構成之基板搬送手1之動作進行說明。另外，以下說明之上段後方導引部130、下段推動器25及上段推動器250之動作，雖不特別說明，但是藉由受控制裝置8控制之對應之汽缸131、汽缸15、汽缸150之作用來實現。
於圖2及圖3，以一點鏈線顯示受前方導引部12之下段支持部12d與下段後方導引部13支持之基板3(下方之基板3L)。此下方之基板3L，例如，是受污染之下方之基板3L。在此，上段後方導引部130、下段推動器25、及上段推動器250，從下方之基板3L後退，沒有與下方之基板3L干涉。若從此狀態下段推動器25前進，受前方導引部12之下段支持部12d與下段後方導引部13支持之下方之基板3L，由下段推動器25往前方推。最後，下方之基板3L之前側之邊緣與一對下段把持部12b抵接。藉由如上述般操作，下方之基板3L之邊緣從一對下段把持部12b與下段推動器25之三點受到按壓，於基板搬送手1把持下方之基板3L(參照圖7及圖8)。
控制裝置8，從下段推動器25開始前進起，持續監控來自檢測下段推動器25之位置之感測器(不圖示)之檢測信號。在圖7及圖8之狀態下，下段推動器25位於既定之按壓下方之基板3L之位置，故控制裝置8判斷於葉片11上有下方之基板3L。
此外，於圖9及圖10中，以一點鏈線顯示受前方導引部12之上段支持部12c與上段後方導引部130支持之基板3(上方之基板3U)。此上方之基板3U，例如，是清淨之上方之基板3U。上段後方導引部130，處於前進至可支持上方之基板3U之位置之狀態。在此，下段推動器25、及上段推動器250，從上方之基板3U之邊緣後退，沒有與上方之基板3U干涉。若從此狀態上段推動器250前進，受前方導引部12之上段支持部12c與上段後方導 引部130支持之上方之基板3U，由上段推動器250往前方推。最後，上方之基板3U之前側之邊緣與一對上段把持部12a抵接。藉由如上述般操作，上方之基板3U之邊緣從一對上段把持部12a與上段推動器250之三點受到按壓，於基板搬送手1把持上方之基板3U(參照圖11及圖12)。
控制裝置8，從上段推動器250開始前進起，持續監控來自檢測上段推動器250之位置之感測器(不圖示)之檢測信號。在圖11及圖12之狀態下，上段推動器250位於既定之按壓上方之基板3U之位置，故控制裝置8判斷於葉片11上有上方之基板3U。
在以上之說明中，受污染之下方之基板3L，受前方導引部12之下段支持部12d與下段後方導引部13支持，由一對前方導引部12之下段把持部12b及下段推動器25把持。此外，清淨之上方之基板3U，受前方導引部12之上段支持部12c與上段後方導引部130支持，由一對前方導引部12之上段把持部12a及上段推動器250把持。藉由如上述般以受污染之基板與清淨之基板來區分使用支持部及把持部，可防止因受污染之基板3污染基板搬送手1，藉由該基板搬送手1保持之清淨之基板3受污染之事態。另外，於基板搬送手1錯開高度保持清淨之基板與受污染之基板之場合，將這些基板中清淨之基板3在較高之位置保持較理想。原因是，污染物質，會因用來保持清潔環境之稱為向下氣流之氣流而從上往下掉落。
〔下段推動器25、上段推動器250之衝程〕
在此，針對各下段推動器25、上段推動器250之衝程，一邊參照圖13一邊詳細說明。圖13，是說明下段推動器之衝程與上段推動器之衝程之圖。
下段推動器25之衝程，根據汽缸15之桿部16之進退距離、把持於基板搬送手1之基板3之位置與汽缸15之安裝位置之關係、對應於必要性而設置之調整下段推動器25之衝程之止動器(不圖示)之安裝位置、相對於桿部16之下段推動器25之安裝位置等來調整。另一方面，上段推動器250之衝程，根據汽缸150之桿部160之進退距離、把持於基板搬送手1之基板3之位置與汽缸150之安裝位置之關係、對應於必要性而設置之調整上段推動器250之衝程之止動器(不圖示)之安裝位置、相對於桿部160之上段推動器250之安裝位置等來調整。
在以下之說明中，將下段推動器25按壓下方之基板3L之點之中之一個稱為「25point」，將上段推動器250按壓上方之基板3U之點之中之一個稱為「250point」。於圖13中，位置25a是顯示下段推動器25最後退之狀態之「25point」之位置，位置25b是顯示下方之基板3L位於葉片11上，且下段推動器25按壓下方之基板3L之狀態之「25point」之位置，位置25c是顯示下方之基板3L不在葉片11上，且下段推動器25最前進之狀態之「25point」之位置。此外，於圖13中，位置250a是顯示上段推動器250最後退之狀態之「250point」之位置，位置250b是顯示上方之基板3U位於葉片11上，且上段推動器250按壓上方之基板3U之狀態之「250point」之位置，位置250c是顯示上方之基板3U不在葉片11上，且上段推動器250最前進 之狀態之「250point」之位置。
於本實施形態中，下段推動器25之衝程，係以在「25point」位於位置25c之狀態下，下段推動器25位於比上方之基板3U更後方之位置之方式設定。換言之，下段推動器25之衝程，是以在下段推動器25最前進之狀態下，互相於前後方向(及上下方向)錯開保持於基板搬送手1之兩個基板3之中位於前方之基板3與下段推動器25不干涉之方式設定。藉由如上述般設定，不論下段推動器25之位置，皆可避免互相於前後方向(及上下方向)錯開保持於基板搬送手1之兩個基板3之中位於前方之基板3與下段推動器25之干涉。
此外，上段推動器250之衝程，係以在「250point」位於位置250a之狀態下，上段推動器250位於比下方之基板3L更後方之位置之方式設定。換言之，上段推動器250之衝程，是以在上段推動器250最後退之狀態下，互相於前後方向(及上下方向)錯開保持於基板搬送手1之兩個基板3之中位於後方之基板3與上段推動器250不干涉之方式設定。藉由如上述般設定，只要使上段推動器250後退至最後退位置，即可避免互相於前後方向(及上下方向)錯開保持於基板搬送手1之兩個基板3之中位於後方之基板3與上段推動器250之干涉。
如以上說明般，本實施形態之基板搬送手1，具備：
外殼9；
薄板狀之葉片11，其基端部結合於前述外殼9；前方導引部12，設於前述葉片11之前端部，具有離前述葉片11之高度彼此相異之基板3之下段支持部12d(第一支持部)及上段支持部12c(第二支持部)；下段後方導引部13(第一後方導引部)，設於前述葉片11之基端部，具有離前述葉片11之高度與前述前方導引部12之前述下段支持部12d一致之部分；上段後方導引部130(第二後方導引部)，設於前述葉片11之基端側，具有離前述葉片11之高度與前述前方導引部12之前述上段支持部12c一致之部分；汽缸131(驅動裝置)，設置於前述外殼9內，具有對支持於前述葉片11之基板進退移動之輸出端，並使與該輸出端結合之前述上段後方導引部130在不與前述葉片11於該葉片之垂線方向重疊之區域移動。
此外，本實施形態之搬送機器人2，具備：
手臂40；
基板搬送手1，裝設於前述手臂40之前端部。
在上述基板搬送手1及具備該基板搬送手1之搬送機器人2中，設於基板搬送手1之基端側之上段後方導引部130對支持於前述葉片11之基板3進退移動，其相當於其驅動裝置之汽缸131收容於外殼9。亦即，上段後方導引部130及其驅動裝置，集中配置於基板搬送手1之基端部。而且，上 段後方導引部130，在不與前述葉片11於該葉片之垂線方向重疊之區域移動，故可避開葉片11設置上段後方導引部130及其驅動裝置。藉此，迴避起因於設置上段後方導引部130及相當於其驅動裝置之汽缸131之葉片11之強度降低。亦即，葉片11具有適當之強度，基板搬送手1之動作之安定性不會受損。
此外，在上述實施形態之基板搬送手1中，前述下段支持部12d(第一支持部)之離前述葉片11之高度，比前述上段支持部12c(第二支持部)之離前述葉片11之高度低。
如上述，下段支持部12d比上段支持部12c低，亦即，意味著下段後方導引部13比上段後方導引部130低。在上述構成之基板搬送手1中，於藉由下段後方導引部13與下段支持部12d之協動支持基板3時，上段後方導引部130可從基板3使後退。亦即，可使上段後方導引部130遠離污染源。由於污染物質從上往下掉落，故只要將可從污染源遠離之後方導引部(上段後方導引部130)配置於上方而將另一方配置於下方，可更加提高配置於上方之後方導引部(上段後方導引部130)之清淨性。另外，在如上述之基板搬送手1中，以下段後方導引部13與下段支持部12d之組合支持受污染之基板3，以上段後方導引部130與上段支持部12c之組合支持清淨之基板3較理想。
〔變形例〕
接著，一邊參照圖14~17，一邊說明上述實施形態之變形例。圖14，是變形例1之基板搬送手1A之擴大俯視圖。圖15，是圖14之XV-XV箭視圖。圖16，是顯示圖14之基板搬送手1A已把持下方之基板3L之狀態之俯視圖。圖17，是顯示圖14之基板搬送手已把持上方之基板3U之狀態之俯視圖。另外，於本變形例之說明中，對於與前述之實施形態相同或類似之構件，有於圖面賦予相同之符號，省略說明之場合。
變形例1之基板搬送手1A，與上述實施形態之基板搬送手1比較，下段推動器25、上段推動器250之構成相異，其餘之構成實質上相同。在此，在以下之說明中，針對變形例1之基板搬送手1A之下段推動器25A與上段推動器250A之構成詳細說明，其餘之構成之說明則省略。
於葉片11之基端側，設置有一對下段推動器25A。一對下段推動器25A，隔著葉片11之中心線L4對稱地配置。一對下段推動器25A，安裝於在與葉片11之中心線L4正交之方向圓弧狀地延伸之推動器支持構件111之兩端部。推動器支持構件111之中央部，與桿部16之前端部連結。
此外，於葉片11之基端側，設置有一對上段推動器250A。一對上段推動器250A，隔著葉片11之中心線L4對稱地配置。一對上段推動器250A，安裝於在與葉片11之中心線L4正交之方向圓弧狀地延伸之推動器支持構件110之兩端部。推動器支持構件110之中央部，與桿部160之前端部連結。
從上段推動器250A至葉片11之中心線L4之距離，比從下段推動器25A至葉片11之中心線L4之距離小。亦即，於以中心線L4為中央時，於一對下段推動器25A之內側配置一對上段推動器250A。此外，從上述之下段推動器25A、上段推動器250A至葉片11之中心線L4之距離，比從下段後方導引部13、上段後方導引部130至葉片11之中心線L4之距離大。亦即，於以中心線L4為中央時，於下段後方導引部13、上段後方導引部130之外側配置下段推動器25A、上段推動器250A。
推動器支持構件111與推動器支持構件110，配置於比下段後方導引部13或上段後方導引部130離葉片11之表面高之位置。此外，一對下段推動器25A，以從推動器支持構件111垂下之方式，安裝於推動器支持構件111。此一對下段推動器25A，具有朝向葉片11之前端側之按壓面，此按壓面位於與前方導引部12之下段把持部12b同高度且對向。此外，一對上段推動器250A以從推動器支持構件110垂下之方式，安裝於推動器支持構件110。此一對上段推動器250A，具有朝向葉片11之前端側之按壓面，此按壓面位於與前方導引部12之上段把持部12a同高度且對向。另外，上述之下段推動器25A、上段推動器250A，配置於比葉片11之底面高之位置。藉由如上述般設定，藉由將其他基板搬送手1(不圖示)，設置於基板搬送手1A之下方，於所謂雙手部之搬送機器人2之場合，可防止兩個基板搬送手1之干涉。
如上述般，藉由以下段推動器25A或上段推動器250A將基板3之邊緣 在兩個位置按壓，可更加安定按壓基板3。此外，由於推動器支持構件111、推動器支持構件110是細長之構件，故以下段推動器25A、上段推動器250A按壓基板3時，推動器支持構件111、推動器支持構件110會彈性變形，可更加柔軟地將基板3把持。
〔變形例2］
接著，一邊參照圖18~20，一邊說明上述實施形態之變形例2。圖18，是變形例2之基板搬送手1B之擴大俯視圖。圖19，是圖18之XIX-XIX箭視圖。圖20，是顯示圖18之基板搬送手1B已把持上方之基板3U之狀態之俯視圖。另外，於本變形例之說明中，對於與前述之實施形態相同或類似之構件，有於圖面賦予相同之符號，省略說明之場合。
變形例2之基板搬送手1B，與上述實施形態之基板搬送手1比較，上段後方導引部130、後方導引支持構件133之構成相異，其餘之構成實質上相同。在此，在以下之說明中，針對變形例1之基板搬送手1B之上段後方導引部130B、後方導引支持構件133B之構成詳細說明，其餘之構成之說明則省略。
在上述實施形態之基板搬送手1中，於以葉片11之中心線L4為中央時，一對上段後方導引部130配置於比一對下段後方導引部13內側之位置。相對於此，在變形例2之基板搬送手1B中，於以葉片11之中心線L4為中央時，一對上段後方導引部130B配置於比一對下段後方導引部13B外側之 位置。進而，一對上段後方導引部130B配置於比葉片11外側之位置。
為了實現上述構成，在本變形例中，於汽缸131之桿部132與上段後方導引部130之間設有後方導引支持構件133B。此後方導引支持構件133B，是用來將前述上段後方導引部130往不與前述葉片11於該葉片之垂線方向重疊之區域(在此，是葉片11之兩側)拿出之構件。
後方導引支持構件133B，由於與手本體之中心線L4正交之方向延伸之第一構件200、結合於第一構件200之兩端之第二構件201構成。第一構件200，夾著手本體之中心線L4往兩側延伸至葉片11之外側。此外，第一構件200，以成為比下段推動器25、上段推動器250、及下段後方導引部13高之位置之方式，連接於桿部132。第二構件201，由與第一構件200接合之鉛直部、安裝有上段後方導引部130B之水平部形成為L字狀。安裝於第二構件201之上段後方導引部130B，具有向上之支持部，此支持部具有與前方導引部12之上段支持部12c之高度一致之部分。
另外，上段後方導引部130B或後方導引支持構件133B之第二構件201之至少一部分之葉片垂線方向之位置與葉片11之葉片垂線方向之位置重複亦可。亦即，上段後方導引部130B或後方導引支持構件133B之第二構件201之至少一部分與葉片11為相同高度亦可。只要如上述般設定，可抑制包含後方導引支持構件133B之基板搬送手1之厚度，特別是在基板搬送手1具備複數個手部之場合為有用。
上述構成之上段後方導引部130B，沿著葉片11之中心線L4前進及後退。於上段後方導引部130B前進之場合，上段後方導引部130B、後方導引支持構件133B，於不與前述葉片11於該葉片之垂線方向重疊之範圍內移動。另外，此上段後方導引部130B之動作，與前述之實施形態同樣地由藉由控制裝置8控制之汽缸131之作用而實現。
於以上，雖說明了本發明之理想之實施形態(及變形例1、2)，但上述構成可以例如以下之方式變更。
於上述實施形態中，葉片11雖從葉片垂線方向觀察呈Y字狀，但葉片11，前端側不分為兩股亦可。此外，葉片11，由複數個構件構成亦可。
此外，於上述實施形態中，雖使上段後方導引部130、後方導引支持構件133為不同構件，但上段後方導引部130、後方導引支持構件133一體地構成亦可。此外，於上段後方導引部130、後方導引支持構件133之間有其他要素介在亦可。另外，上段後方導引部130直接設於汽缸131之桿部132亦可。重點在於，只要是汽缸131之桿部132之動作往上段後方導引部130傳達，且上段後方導引部130配置於適當之位置之構成即可。
此外，於上述變形例1中，雖使下段推動器25A、上段推動器250A與推動器支持構件111、推動器支持構件110為不同構件，但下段推動器25A、 上段推動器250A與推動器支持構件111、推動器支持構件110一體地構成亦可。此外，於下段推動器25A、上段推動器250A與推動器支持構件111、推動器支持構件110之間有其他要素介在亦可。重點在於，只要是汽缸15汽缸150之桿部16、桿部160之動作往下段推動器25A、上段推動器250A傳達，且下段推動器25A、上段推動器250A配置於適當之位置之構成即可。
此外，於上述實施形態中，下段推動器25、上段推動器250或上段後方導引部130，藉由汽缸與桿部以外之移動手段移動亦可。使下段推動器25、上段推動器250或上段後方導引部130移動之移動手端之輸出端之移動方向，並不限定於葉片11之前後方向，只要使可相對於支持於葉片11之基板3進退之方向，不論是任何方向皆可。使下段推動器25、上段推動器250或上段後方導引部130移動之移動手端之輸出端之移動路徑並不限於直線，是圓形或曲線，或圓形和曲線之組合亦可。
由以上之說明，對該發明所屬技術領域之通常知識者而言，本發明之眾多改良或其他實施形態是顯而易見的。因此，上述說明僅應作為例示來解釋，是為了將實行本發明之最理想之態樣對該發明所屬技術領域之通常知識者教示之目的而提供者。在不脫離本發明之精神之前提下，可將其構造及/或機能之詳細實質上變更。

Claims (5)

  1. 一種基板搬送手，具備：外殼；薄板狀之葉片，其基端部結合於前述外殼；前方導引部，設於前述葉片之前端部，具有離前述葉片之高度彼此相異之基板之第一支持部及第二支持部；第一後方導引部，設於前述葉片之基端部，具有離前述葉片之高度與前述前方導引部之前述第一支持部一致之部分；第二後方導引部，設於前述葉片之基端側，具有離前述葉片之高度與前述前方導引部之前述第二支持部一致之部分；驅動裝置，設置於前述外殼內，具有對支持於前述葉片之基板進退移動之輸出端，並使與該輸出端結合之前述第二後方導引部在不與前述葉片於該葉片之垂線方向重疊之區域移動；其中，於前述葉片，形成有涵蓋前述第二後方導引部之移動區域與重疊於前述葉片之垂線方向之範圍之開口部。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板搬送手，其中，前述第一支持部之離前述葉片之高度，比前述第二支持部之離前述葉片之高度低。
  3. 一種基板搬送手，具備：外殼；薄板狀之葉片，其基端部結合於前述外殼；前方導引部，設於前述葉片之前端部，具有離前述葉片之高度彼此相 異之基板之第一支持部及第二支持部；第一後方導引部，設於前述葉片之基端部，具有離前述葉片之高度與前述前方導引部之前述第一支持部一致之部分；第二後方導引部，設於前述葉片之基端側，具有離前述葉片之高度與前述前方導引部之前述第二支持部一致之部分；驅動裝置，設置於前述外殼內，具有對支持於前述葉片之基板進退移動之輸出端，並使與該輸出端結合之前述第二後方導引部在不與前述葉片於該葉片之垂線方向重疊之區域移動；其中，於前述驅動裝置與前述第二後方導引部之間，設有將前述第二後方導引部往不與前述葉片於該葉片之垂線方向重疊之區域拿出之後方導引支持構件。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板搬送手，其中，前述第二後方導引部或前述後方導引支持構件之至少一部分與前述葉片在前述葉片之垂線方向之位置重複。
  5. 一種機器人，具備：手臂；如申請專利範圍第1~4項中任一項之基板搬送手，裝設於前述手臂之前端部。
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