JP5909105B2 - End effector for transporting plate-like member and substrate transport robot including the end effector - Google Patents
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Description
本発明は、板状部材を搬送するエンドエフェクタ及び該エンドエフェクタを備える基板搬送用ロボットに関する。 The present invention relates to an end effector for transporting a plate-like member and a substrate transport robot including the end effector.
一般に、半導体の製造工程において、半導体集積回路を形成する際には、薄い円板状の半導体ウエハに対して熱処理や成膜処理(以下、単に「処理」と記載する)が処理領域にて行われる。
このような処理のために半導体ウエハを搬送する搬送装置として、例えば基端部が互いに回転自在に連結された一対のアームを用いて、該アームの自由端部にて半導体ウエハの周縁部を挟持し、処理領域に未処理の半導体ウエハを搬送し、且つ処理領域から処理済の半導体ウエハを取り出すエンドエフェクタが知られている(特許文献1参照)。
In general, when a semiconductor integrated circuit is formed in a semiconductor manufacturing process, a heat treatment or a film forming process (hereinafter simply referred to as “processing”) is performed on a thin disk-shaped semiconductor wafer in a processing region. Is called.
As a transfer device for transferring a semiconductor wafer for such processing, for example, a pair of arms whose base end portions are rotatably connected to each other are used, and the peripheral edge portion of the semiconductor wafer is sandwiched between the free end portions of the arms. An end effector is known that transports an unprocessed semiconductor wafer to a processing area and takes out the processed semiconductor wafer from the processing area (see Patent Document 1).
従来のエンドエフェクタにあっては、各アームは基端部を中心に回転する動作だけを行うから、各アームが半導体ウエハを保持する動作の態様は限られている。また、各アームは互いに基端部が連結されているから、各アームは別個に自由に動くことができなかった。
本発明の目的は、板状部材を搬送する部材の動作態様を増加させる、即ち板状部材を搬送する態様に柔軟性を持たせることにある。
In the conventional end effector, since each arm performs only the operation of rotating around the base end portion, the mode of operation in which each arm holds the semiconductor wafer is limited. In addition, since the base ends of the arms are connected to each other, the arms cannot be freely moved separately.
An object of the present invention is to increase the operation mode of a member that transports a plate-like member, that is, to give flexibility to the mode of transporting a plate-like member.
本発明の板状部材を搬送するエンドエフェクタは、第1方向に配列されて、各々が板状部材を前記第1方向に交差する平面内にて夫々保持し且つ夫々移動可能に構成された少なくとも2つのハンドと、該少なくとも2つのハンドの動作を制御する制御装置とを備え、
各ハンドは、前記板状部材を前記平面内で保持するように互いに離間した2つのフィンガを有し、各フィンガは前記板状部材を保持する保持位置と、該板状部材の保持を解除する退避位置との間を独立して移動可能に構成されており、
前記制御装置は、各フィンガの保持位置と退避位置との間の移動動作を個別に制御するように構成されている。
The end effectors for transporting the plate-like members of the present invention are arranged in the first direction, each holding at least the plate-like members in a plane intersecting the first direction and configured to be movable at least. Two hands and a control device for controlling operations of the at least two hands,
Each hand has two fingers spaced apart from each other so as to hold the plate member in the plane, and each finger releases a holding position for holding the plate member and the holding of the plate member. It is configured to be able to move independently between the retreat positions,
The said control apparatus is comprised so that the movement operation | movement between the holding position and retracted position of each finger may be controlled individually.
本発明のエンドエフェクタによれば、各フィンガが独立して移動し且つ個別に制御されるから、例えば1のフィンガと、該1のフィンガに対して第1方向に沿って離れて設けられたフィンガとを別個に移動させることができる。これにより、板状部材を搬送する動作の態様が増える、即ち該板状部材を搬送する態様に柔軟性を持たせることができる。 According to the end effector of the present invention, each finger moves independently and is individually controlled. Therefore, for example, one finger and a finger provided away from the one finger along the first direction. Can be moved separately. Thereby, the aspect of the operation | movement which conveys a plate-shaped member increases, ie, the aspect which conveys this plate-shaped member can have flexibility.
上記発明において、各フィンガは長軸を有し、両方の端部の間で前記板状部材を前記平面内で保持するように構成され、
1のフィンガと該フィンガに対して前記第1方向に配列された他のフィンガは、前記制御装置によって、前記保持位置と退避位置との間を互いに反対側の位置に向けて動き、
両フィンガは保持位置と退避位置間の移動途中にて、互いに長軸方向に沿って重なった状態の維持を避け、又は互いに全く重ならないように制御されてもよい。
In the above invention, each finger has a long axis, and is configured to hold the plate-like member in the plane between both ends.
One finger and the other finger arranged in the first direction with respect to the finger are moved by the control device toward positions opposite to each other between the holding position and the retracted position,
Both fingers may be controlled to avoid maintaining a state where they overlap each other along the long axis direction or not overlap each other during the movement between the holding position and the retracted position.
上記構成によれば、1のフィンガとそのフィンガに対して第1方向に配列されたフィンガは、一方が待避位置から保持位置に動いている間は、他方は保持位置から待避位置に動く。両フィンガが保持位置と退避位置の間を移動している途中に、互いに長軸方向に沿って重なった状態が維持されると、1のフィンガからパーティクル等の塵芥が離間する場合に、そのフィンガに対して第1方向に沿って離れて設けられたフィンガに付着する塵芥が多くなる。本発明のエンドエフェクタでは1のフィンガと該フィンガに対して前記第1方向に配列されたフィンガとが、保持位置と退避位置の間を移動している途中に、互いに長軸方向に沿って重なった状態が維持されない、又は全く重ならないから、1のフィンガに対して第1方向に配列されたフィンガにパーティクル等の塵芥が付着する可能性を低減することができる。 According to the above configuration, one finger and the fingers arranged in the first direction with respect to the finger move from the holding position to the retracted position while one moves from the retracted position to the holding position. If both the fingers move between the holding position and the retracted position while maintaining a state in which they overlap each other along the long axis direction, when the dust such as particles separates from one finger, the finger On the other hand, the dust adhering to the fingers provided apart along the first direction increases. In the end effector of the present invention, one finger and the fingers arranged in the first direction with respect to the finger overlap each other along the major axis direction while moving between the holding position and the retracted position. Therefore, the possibility that dust such as particles adheres to the fingers arranged in the first direction with respect to one finger can be reduced.
上記発明において、各ハンドのフィンガは、一方の端部を中心に前記平面内を回転可能に設けられ、前記1のフィンガと、該フィンガに対して前記第1方向に配列された他のフィンガは、保持位置と待避位置との間で、互いに逆方向に回転する経路を通ってもよい。 In the above invention, the fingers of each hand are provided to be rotatable in the plane around one end, and the one finger and the other fingers arranged in the first direction with respect to the finger are Further, a path that rotates in opposite directions may be passed between the holding position and the retracted position.
上記構成によれば、1のフィンガと、該フィンガに対して前記第1方向に配列されたフィンガは互いに逆方向に回転する。両フィンガは回転動作中に一時的に重なることがあるが、直ぐに重なった状態が解消される。これにより、1のフィンガに対して第1方向に配列されたフィンガにパーティクル等の塵芥が付着する可能性を低減することができる。 According to the above configuration, one finger and the fingers arranged in the first direction with respect to the finger rotate in directions opposite to each other. Both fingers may overlap temporarily during the rotation operation, but the overlapping state is resolved immediately. Thereby, the possibility that dust such as particles adheres to the fingers arranged in the first direction with respect to one finger can be reduced.
上記発明において、各ハンドの両フィンガは、前記平面内にて長軸方向に直交する方向に移動可能であり、前記保持位置から待避位置に至るまでは、両フィンガの間隔が拡がるような経路を通ってもよい。 In the above invention, the fingers of each hand are movable in a direction perpendicular to the long axis direction in the plane, and a path is provided so that the distance between the fingers increases from the holding position to the retracted position. You can pass.
上記構成において、両フィンガは、水平面内にて長軸方向に直交する方向に移動する。例えば1のフィンガが待避位置から保持位置に移動し、該フィンガに対して前記第1方向に配列されたフィンガが逆に保持位置から待避位置に移動する場合は、両ハンドは移動動作中に一時的に重なることがあるが、直ぐに重なった状態が解消される。これにより、1のフィンガに対して前記第1方向に配列されたフィンガにパーティクル等の塵芥が付着する可能性を低減することができる。 In the above configuration, both fingers move in a direction perpendicular to the major axis direction in a horizontal plane. For example, when one finger moves from the retracted position to the holding position, and the fingers arranged in the first direction with respect to the finger move from the holding position to the retracted position, both hands are temporarily moved during the moving operation. May overlap, but the overlapping state is resolved immediately. Thereby, the possibility that dust such as particles adheres to the fingers arranged in the first direction with respect to one finger can be reduced.
上記発明において、前記各ハンドの両フィンガは、前記平面内にて長軸方向に直交する方向及び長軸方向に沿う方向に移動可能であり、両フィンガは前記保持位置から前記待避位置へは、両フィンガの間隔が拡がる第1の経路と、前記保持位置から離れる向きに各フィンガの長軸方向に沿って動く第2の経路とを通って移動し、
両フィンガは前記待機位置から前記保持位置へは、前記保持位置から前記待避位置へ至る移動とは逆向きに移動し、
1のフィンガと、該フィンガに対して前記第1方向に沿って離れて設けられた他のフィンガとは、前記待機位置と前記保持位置との間を移動途中に、第1の経路もしくは第2の経路にて対向してもよい。
In the above invention, both fingers of each hand are movable in a direction perpendicular to the major axis direction and a direction along the major axis direction in the plane, and both fingers move from the holding position to the retracted position. Moving through a first path in which the distance between the fingers widens and a second path moving along the major axis direction of each finger in a direction away from the holding position;
Both fingers move from the standby position to the holding position in the opposite direction to the movement from the holding position to the standby position,
One finger and another finger provided away from the finger along the first direction are moved between the standby position and the holding position during the first path or the second You may oppose in the path | route.
上記構成によれば、1のフィンガと該フィンガに対して前記第1方向に配列されたフィンガは、一方が待避位置から保持位置に動いている間は、他方は保持位置から待避位置に動く。1のフィンガと該フィンガに対して第1方向に配列されたフィンガは、待機位置と前記保持位置との間を移動途中に、第1の経路または第2の経路にて対向する。即ち、両フィンガは移動動作中に一時的に重なることがあるが、直ぐに重なった状態が解消される。これにより、1のフィンガに対して前記第1方向に配列されたフィンガにパーティクル等の塵芥が付着する可能性を低減することができる。 According to the above configuration, one finger and the fingers arranged in the first direction with respect to the finger move from the holding position to the retracted position while one moves from the retracted position to the holding position. One finger and the fingers arranged in the first direction with respect to the finger are opposed to each other on the first route or the second route while moving between the standby position and the holding position. That is, both fingers may overlap temporarily during the moving operation, but the overlapping state is resolved immediately. Thereby, the possibility that dust such as particles adheres to the fingers arranged in the first direction with respect to one finger can be reduced.
上記発明において、各ハンドのフィンガには、前記板状部材の周縁を外側から水平方向内側に押圧する爪片が設けられてもよい。 In the above invention, the finger of each hand may be provided with a claw piece that presses the periphery of the plate-shaped member from the outside to the inside in the horizontal direction.
上記構成によれば、爪片にて板状部材の周縁部を水平方向内側に押圧することにより、所謂エッジグリップを行うことができ、該板状部材の水平面内の位置が正確に位置決めされる。 According to the above configuration, the edge of the plate-like member is pressed inward in the horizontal direction with the claw pieces, so-called edge grip can be performed, and the position of the plate-like member in the horizontal plane is accurately positioned. .
上記発明において、各ハンドのフィンガの退避位置に対応して、該フィンガが収納される基部が設けられ、該基部の上面にはカバーが被さってもよい。 In the above invention, a base for storing the finger may be provided corresponding to the retraction position of the finger of each hand, and a cover may be covered on the upper surface of the base.
上記構成によれば、該ハンドのフィンガを退避位置にて基部に収納し、該基部の上面をカバーにて覆うことにより、不要なハンドを例えば基部の外部空間内を浮遊する塵芥から保護することができる。 According to the above configuration, the hands of the hand are stored in the base at the retracted position, and the upper surface of the base is covered with the cover, thereby protecting unnecessary hands from dust that floats in the external space of the base, for example. Can do.
本発明では、板状部材を保持する各フィンガが個別に動作するから、該フィンガの動作態様が増える。即ち、板状部材を搬送する態様に柔軟性を持たせることができる。 In the present invention, each finger holding the plate-like member operates individually, so that the operation mode of the finger increases. That is, it is possible to give flexibility to the mode of conveying the plate-like member.
以下、本発明の実施形態を、図を用いて詳述する。本発明の実施形態は、本発明における「第1方向」として上下方向を、「第1方向に交差する平面」として水平面を夫々例示する。但し、これは説明の便宜上であって、「第1方向」、「第1方向に交差する平面」を限定するものではない。
また、本発明における「板状部材」として、円板状の半導体ウエハを例示するが、板状部材は該半導体ウエハに限定されない。例えば、板状部材は、半導体プロセスによって処理される薄型液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ用のガラス基板であってもよい。また、半導体ウエハは、半導体デバイスの基板材料であり、シリコンウエハ、シリコンカーバイドウエハ、サファイアウエハ等を含む。
また、「エンドエフェクタ」は、ロボットのアームの先端部に取り付けられて用いられるが、このロボットは、板状部材を搬送するロボットであればよく、その種類、用途、形態等は特に限定されない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiment of the present invention exemplifies the vertical direction as the “first direction” in the present invention and the horizontal plane as the “plane intersecting the first direction”, respectively. However, this is for convenience of explanation, and does not limit the “first direction” and the “plane intersecting the first direction”.
Further, as the “plate member” in the present invention, a disk-shaped semiconductor wafer is illustrated, but the plate member is not limited to the semiconductor wafer. For example, the plate member may be a glass substrate for a thin liquid crystal display or an organic EL display processed by a semiconductor process. A semiconductor wafer is a substrate material for semiconductor devices, and includes a silicon wafer, a silicon carbide wafer, a sapphire wafer, and the like.
The “end effector” is used by being attached to the tip of the robot arm, but this robot may be any robot that transports a plate-like member, and its type, application, form, etc. are not particularly limited.
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係る半導体ウエハのエンドエフェクタ1の平面図である。エンドエフェクタ1はロボットアーム60の先端部に取り付けられる。ロボットアーム60の基端部は、基板搬送用のロボット本体6に接続されている。エンドエフェクタ1を挟んでロボット本体6の反対側には、半導体ウエハに処理を行う第1処理棚5が位置している。該エンドエフェクタ1と該第1処理棚5とは対向している。ここでは、便宜上、エンドエフェクタ1から第1処理棚5に向かう方向を前方と定義する。従って、第1処理棚5からエンドエフェクタ1に向かう方向が後方である。また、前後方向に直交する水平面内の方向を左右方向とする。ロボット本体6は、左右方向に延びたボールネジ61に螺合され、該ボールネジ61と平行に延びたガイド軸62に嵌められる。ロボット本体6は、該ボールネジ61の回転によって、ガイド軸62に沿って左右方向に移動する。ボールネジ61は、適宜な支持機構(図示せず)によって回転自在に支持され、且つ適宜な回転駆動装置(図示せず)によって回転される。
第1処理棚5の右方には、第2処理棚50が設けられ、該第2処理棚50の右方に、更に第3処理棚51が設けられている。これらの処理棚5、50、51は、「処理領域」の例示である。ここでは、後述するように、一対のフィンガ2A、2Bが回動動作をするので、処理棚の形態が採用されている。例えば、一対のフィンガが直線的に動作するような場合には、「処理領域」は処理槽であってもよい。
ロボット本体6が左方から右方に移動して、エンドエフェクタ1は第1処理棚5から第3処理棚51に向けて移動する。第1処理棚5にて処理された半導体ウエハが次の処理のために、第2処理棚50に搬送され、更に第3処理棚51に搬送される。各処理棚は、複数枚の半導体ウエハを上下方向に間隔を空けて配置し、各半導体ウエハに所定の処理を行う棚である。
各処理棚5、50、51の上方からは、半導体ウエハに向かってダウンエアフローがあり、空気中に浮遊した又は該半導体ウエハに付着したパーティクル等の塵芥を下向きに流して落としている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a plan view of an
A
The
From above the
図2(a)は本実施形態に係るエンドエフェクタ1の詳細構成を示す平面図であり、図2(b)は図2(a)の矢印A1方向から見た側面図であり、図2(c)は図2(a)の矢印A2方向から見た側面図である。
エンドエフェクタ1は、箱体である基部4内に、夫々一対のフィンガ2A、2Bからなるハンド3A、3Bを設けている。基部4の上面には、カバー40が被さり、前記のダウンエアフローは該カバー40によって基部4内に入ることが阻止される。基部4内にてハンド3A、3Bは上下方向に2つ配置されており、上側のハンドを第1ハンド3A、下側のハンドを第2ハンド3Bとする。また、第1ハンド3Aを構成する一対のフィンガに夫々参照符号2Aを付し、第2ハンド3Bを構成する一対のフィンガに夫々参照符号2Bを付す。
各フィンガ2A、2Bは、長軸を有する長尺部材であって、一対の該フィンガ2A、2Bは基部4に収納された状態で、互いに左右に離間して平行に配置される。ハンド3A、3Bを構成する一対のフィンガ2A、2Bは、その長手方向の両端部間どうしの上面に、半導体ウエハ9を載せて保持する。図示の便宜上、第2ハンド3Aを構成するフィンガ2Aは、一端部に切欠き21を設けて示す。
各フィンガ2A、2Bの基部4の前端部に位置する部分には、枢軸20が設けられている。枢軸20が基部4の前端部に回転可能に取り付けられ、それによって、各フィンガ2A、2Bは水平面内を自由に回転することができる。該枢軸20にはモータMが接続される。各フィンガ2A、2Bは該モータMによって回転駆動される。モータMはエンドエフェクタ1の適宜な場所に設けられた制御装置8によってその動作を制御される。各フィンガ2A、2Bは、制御装置8によってモータMを介してその回転動作を制御される。換言すると、制御装置8は、各フィンガ2A、2Bの回転動作を個別に制御する。基部4は周面が開口しており、各フィンガ2A、2Bは開口を通って基部4に出入りする。
2A is a plan view showing the detailed configuration of the
The
Each
A
第1及び第2処理棚5、50には、ハンド3A、3Bに対応して半導体ウエハ9を上下方向に2段に収納可能である。各処理棚5、50において、半導体ウエハ9は、図示されない受け部上に載置されるようにして収納される。初期状態において、第1、第2ハンド3A、3Bは、基部4内に位置している。この各ハンド3A、3Bが基部4内にあって半導体ウエハ9を保持していない位置を「退避位置」とする。
初期状態においては、図2(b)に示すように、第1処理棚5には上段に、図2(c)に示すように、第2処理棚50には下段に、処理済の半導体ウエハ9が夫々収納されていると仮定する。第1処理棚5で処理された半導体ウエハ9は、第2処理棚50に搬送されて、該第2処理棚50にて次の処理が行われる。各処理棚5、50には左右方向から半導体ウエハ9が搬入及び搬出され得る。
In the first and
In the initial state, as shown in FIG. 2B, the
[半導体ウエハの搬送動作]
第1処理棚5での上段の半導体ウエハ9処理が終了すると、該半導体ウエハ9は第2処理棚50に搬送される。この動作を説明する。
この状態では、ロボットアーム60は、所定の第1高さに位置している。制御装置8は第1ハンド3Aのフィンガ2Aを回転させる各モータMを制御して、図3(a)、(b)に示すように、第1ハンド3Aの両フィンガ2Aを枢軸20を中心として外向きに回転させる。両フィンガ2Aは互いに逆向きに回転して、第1処理棚5に向かう。制御装置8は各モータMを別個に制御するから、第1ハンド3Aのフィンガ2Aは、互いに独立して回転する。しかし、両フィンガ2Aを同期して回転させてもよい。第1ハンド3Aの両フィンガ2Aが第1処理棚5に向かって回転しているときは、第2ハンド3Bの両フィンガ2Bは回転しない。
図3(a)に示すように、第1ハンド3Aの両フィンガ2Aは第1処理棚5内に入って、互いに平行となるまで回転する。この状態でロボットアーム60が所定の第2高さまで上昇する。これにより、両フィンガ2Aは、第1処理棚5内の上段に配置された半導体ウエハ9を下側から保持する。この両フィンガ2Aが処理棚内にあって半導体ウエハ9を保持した位置を「保持位置」とする。この保持位置にて、半導体ウエハ9を保持した第1ハンド3Aのフィンガ2Aに、半導体ウエハ9に付着していたパーティクル等の塵芥が付着することがある。
[Semiconductor wafer transfer operation]
When the processing of the
In this state, the
As shown in FIG. 3 (a), both
次に、ロボット本体6は第1ハンド3Aが半導体ウエハ9を保持したまま、図4(a)、(b)に示すように、第2処理棚50に向かって右方に移動する。第2処理棚50に達すると、ロボットアーム60は第1高さまで下降する。第1ハンド3Aは、第2処理棚50の上段に半導体ウエハ9を載置する。その後、制御装置8は第1ハンド3Aの両フィンガ2Aに接続されたモータMに通電して、図5(a)に示すように、両フィンガ2Aを枢軸20を中心として基部4内の退避位置に向けて互いに逆向きに回転させる。その後、第2処理棚50にて上段に載置された半導体ウエハ9が処理される。
Next, the
この第1ハンド3Aの両フィンガ2Aの回転中に、制御装置8は第2ハンド3Bの両フィンガ2Bに接続されたモータMを制御して、第2ハンド3Bの両フィンガ2Bを第2処理棚50に向けて外向きに回転させる。即ち、第2ハンド3Bの両フィンガ2Bは互いに逆向きに回転して、第2処理棚50内の保持位置に向かう。第1ハンド3Aのフィンガ2Aと同様に、第2ハンド3Bの左右のフィンガ2Bは同期して回転しても、互いに独立して回転してもよい。
仮に、第1ハンド3Aのフィンガ2Aの回転が完了してから、第2ハンド3Bのフィンガ2Bを回転させ始めると、第1ハンド3Aが第2処理棚50の上段に半導体ウエハ9を載置してから、第2ハンド3Bが該第2処理棚50の下段の保持位置に達するまでに時間がかかる。従って、制御装置8は第1ハンド3Aのフィンガ2Aが退避位置へ回転する間に、第2ハンド3Bのフィンガ2Bを保持位置に向けて回転させている。
During the rotation of both
If rotation of the
第1ハンド3Aのフィンガ2Aと第2ハンド3Bのフィンガ2Bとは、互いに逆向きに回転するから、回転途中に一時的に重なる。しかし、両ハンド3A、3Bのフィンガ2A、2Bは、直ぐに重なった状態が解消される。即ち、両ハンド3A、3Bのフィンガ2A、2Bは重なった状態を維持しない。これにより、たとえ第1ハンド3Aのフィンガ2Aに付着したパーティクル等の塵芥が、下側の第2ハンド3Bのフィンガ2Bに向けて落下しても、該第2ハンド3Bのフィンガ2Bに付着する可能性を低減することができる。
上記記載では、第1ハンド3Aのフィンガ2Aの退避位置への回転中に、第2ハンド3Bのフィンガ2Bを保持位置に向けて回転させている。前記の如く、これによって、第1ハンド3Aが第2処理棚50の上段に半導体ウエハ9を載置してから、第2ハンド3Bが該第2処理棚50の下段の保持位置に達するまでの時間を短縮している。しかし、かかる時間の短縮が不要である場合は、第1ハンド3Aのフィンガ2Aが回転完了して退避位置に達してから、第2ハンド3Bのフィンガ2Bを保持位置に向けて回転させればよい。この場合、両ハンド3A、3Bのフィンガ2A、2Bは回転中に全く重ならないから、第1ハンド3Aのフィンガ2Aからパーティクル等の塵芥が落下しても、該塵芥は下側の第2ハンド3Bのフィンガ2Bに付着しない。
Since the
In the above description, during the rotation of the
図6(a)、(b)に示すように、第1ハンド3Aのフィンガ2Aは、退避位置に達し、第2ハンド3Bのフィンガ2Bは保持位置に達する。すると、ロボットアーム60が第2高さまで上昇する。これにより、第2ハンド3Bは第1処理棚5の下段に載置された処理済の半導体ウエハ9を保持する。この後、基部4が更に右方に移動する。第2ハンド3Bは次の第3処理棚51(図1参照)に向けて、下段に配置された半導体ウエハ9を搬送する。以下、両ハンド3A、3Bは、各処理棚内の半導体ウエハ9を保持する保持位置と、基部4内に位置する退避位置との間の回転を繰り返しながら、各処理棚間を移動する。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
尚、図3(a)及び図6(a)に点線で示すように、第1ハンド3A又は第2ハンド3Bのフィンガ2A、2B上に爪片22を設け、保持位置にて半導体ウエハ9の周縁を外側から水平方向内側に押圧してもよい。これにより、該半導体ウエハ9の水平面内の位置が正確に位置決めされ、所謂エッジグリップを行うことができる。
3A and 6A, claw
(第2の実施形態)
図7(a)は他の半導体ウエハのエンドエフェクタ1の平面図であり、図7(b)は図7(a)の矢印A1方向から見た側面図であり、図7(c)は図7(a)の矢印A2方向から見た側面図である。本実施形態にあっては、両ハンド2A、2Bのフィンガ3A、3Bは基部4から前向きに互いに平行に延びた状態のまま、左右に移動する。両ハンド2A、2Bのフィンガ3A、3Bが、処理棚内に配置された状態が保持位置であり、保持位置から外向きに開いて処理棚の外側に配置された状態が退避位置である。図7(a)乃至図7(c)では、図示の便宜上、初期状態では第1ハンド3Aが保持位置、第2ハンド3Bが退避位置にあるとする。ロボットアーム60は第1高さにある。また、図7(b)に示すように、当初第1処理棚5には上段に、図7(c)に示すように、第2処理棚50には下段に半導体ウエハ9が夫々収納されていると仮定する。
(Second Embodiment)
FIG. 7 (a) is a plan view of the
両ハンド3A、3Bのフィンガ2A、2Bには、該フィンガ2A、2Bを左右に移動させる駆動機構7が接続される。該駆動機構7には、例えばプランジャやエアシリンダ等が含まれる。駆動機構7は、各一対のフィンガ2A、2Bを別個に駆動するが、該各一対のフィンガ2A、2Bを互いに同期させて駆動してもよい。該駆動機構7には制御装置8が接続され、該駆動機構7は該制御装置8によって動作を制御される。
第1処理棚5にて上段の半導体ウエハ9の処理が終了すると、ロボットアーム60は第2高さに上昇して、第1ハンド3Aが半導体ウエハ9を下側から保持する。次に、ロボット本体6(図1参照)が右方に移動して、図8(a)に示すように、基部4が第2処理棚50に向かって移動する。第1ハンド3Aが保持している半導体ウエハ9は第2処理棚50に搬送される。第1ハンド3Aが第2処理棚50に達すると、ロボットアーム60は第1高さに下降して、第1ハンド3Aと半導体ウエハ9とを離間させる。
図8(b)に示すように、第2処理棚50には上下段に半導体ウエハ9が配置される。制御装置8は駆動機構7を作動させて、第1ハンド3Aのフィンガ2Aを互いに離れる向きに水平移動させる。第1ハンド3Aのフィンガ2Aは退避位置に達する。
この第1ハンド3Aのフィンガ2Aが水平移動している間に、制御装置8は駆動機構7を作動させて、第2ハンド3Bのフィンガ2Bを互いに接近する向きに水平移動させる。この理由は、上記の如く、第1ハンド3Aが第2処理棚50の上段に半導体ウエハ9を載置してから、第2ハンド3Bが該第2処理棚50の下段の保持位置に達するまでの時間を短縮する為である。第2ハンド3Bのフィンガ2Bは保持位置に達する。
A
When the processing of the
As shown in FIG. 8B, the
While the
第1ハンド3Aのフィンガ2Aと第2ハンド3Bのフィンガ2Bとは、互いに逆向きに水平移動するから、移動途中に一時的に重なる。しかし、両ハンド3A、3Bのフィンガ2A、2Bは、長手方向に直交する向きに移動するから、直ぐに重なった状態が解消される。即ち、両ハンド3A、3Bのフィンガ2A、2Bは重なった状態を維持しない。これにより、たとえ第1ハンド3Aのフィンガ2Aに付着したパーティクル等の塵芥が、下側の第2ハンド3Bのフィンガ2Bに向けて落下しても、第2ハンド3Bのフィンガ2Bに付着する可能性を低減することができる。
この後、ロボットアーム60は第2高さに上昇して、第2ハンド3Bのフィンガ2Bが第2処理棚50の下段に載置された半導体ウエハ9を保持する。ロボット本体6が更に右方に移動して、第2ハンド3Bは次の第3処理棚51に向けて、第2処理棚50の下段に配置された半導体ウエハ9を搬送する。この搬送途中に、第1ハンド3Aのフィンガ2Aが、第2処理棚50の上段に配置された半導体ウエハ9の下面と擦らないように、ロボットアーム60及び該フィンガ2Aを一旦少し下降させてもよい。
以下、両ハンド3A、3Bは、各処理棚内の半導体ウエハ9を保持する保持位置と、保持位置から間隔を広げた退避位置との間の水平移動を繰り返しながら、各処理棚間を移動する。
尚、本実施形態のエンドエフェクタ1においても、第1ハンド3A又は第2ハンド3Bのフィンガ2A、2B上に爪片22を設け(図7(a)参照)、保持位置にて半導体ウエハ9の周縁を外側から水平方向内側に押圧してもよい。これにより、該半導体ウエハ9の水平面内の位置が正確に位置決めされる。
Since the
Thereafter, the
Hereinafter, both
In the
(第3の実施形態)
図9(a)は他の半導体ウエハのエンドエフェクタ1の平面図であり、図9(b)は図9(a)の矢印A1方向から見た側面図であり、図9(c)は図9(a)の矢印A2方向から見た側面図である。本実施形態にあっては、保持位置及び退避位置にて、第1、第2ハンド3A、3Bのフィンガ2A、2Bは、長手方向を前後方向に向けて、互いに平行に設けられている。保持位置における各フィンガ2A、2Bの間隔は、退避位置における各フィンガ2A、2Bの間隔よりも狭い。
両ハンド3A、3Bのフィンガ2A、2Bは、基部4内の退避位置から前進し、前進停止後に互いに接近するように水平面内を移動して、保持位置に達する。図9(a)、(b)に示すように、図示の便宜上、初期状態において、第1ハンド3Aが保持位置、第2ハンド3Bが退避位置にあるとする。ロボットアーム60は第1高さに位置している。また、図9(b)に示すように、当初第1処理棚5には上段に、図9(c)に示すように、第2処理棚50には下段に半導体ウエハ9が夫々収納されているとする。
両ハンド3A、3Bのフィンガ2A、2Bには、該フィンガ2A、2Bを左右方向及び前後方向に移動させる駆動機構7が接続される。駆動機構7は、各フィンガ2A、2Bを別個に駆動するが、該各フィンガ2A、2Bを互いに同期させて駆動してもよい。該駆動機構7には制御装置8が接続され、該駆動機構7は該制御装置8によって動作を制御される。
(Third embodiment)
9A is a plan view of the
The
A
第1処理棚5にて上段に配置された半導体ウエハ9の処理が終了すると、ロボットアーム60は第2高さに上昇して、第1ハンド3Aは半導体ウエハ9を保持する。図10(a)に示すように、基部4が第2処理棚50に向かって右方に移動する。第1ハンド3Aが保持している半導体ウエハ9は第2処理棚50に搬送され、図10(b)に示すように、第2処理棚50には上下段に半導体ウエハ9が配置される。ロボットアーム60は第1高さに下降して、第1ハンド3Aと半導体ウエハ9とを離間させる。
この後、制御装置8は駆動機構7を作動させて、第2ハンド3Bのフィンガ2Bを第2処理棚50に向けて前進させる。一対のフィンガ2Bは、該第2処理棚50の側方に位置する。
When the processing of the
Thereafter, the
この後、第1ハンド3Aのフィンガ2Aは、保持位置から退避位置に向かう。図11に示すように、第1ハンド3Aの両フィンガ2Aは、互いの間隔が広がるように水平移動し、半導体ウエハ9の下面から離れる。この両フィンガ2Aの間隔が広がる移動路が、本発明における「第1の経路」である。
第1ハンド3Aの両フィンガ2Aが、互いの間隔が広がるように水平移動している間に、第2ハンド3Bのフィンガ2Bは、互いに接近するように水平移動する。この理由は、上記の如く、第1ハンド3Aが第2処理棚50の上段に半導体ウエハ9を載置してから、第2ハンド3Bが該第2処理棚50の下段の保持位置に達するまでの時間を短縮する為である。第2ハンド3Bのフィンガ2Bは保持位置に達する。
第1ハンド3Aのフィンガ2Aと第2ハンド3Bのフィンガ2Bとは、互いに逆向きに水平移動するから、移動途中に一時的に重なる。しかし、両ハンド3A、3Bのフィンガ2A、2Bは、長手方向に直交する向きに移動するから、直ぐに重なった状態が解消される。即ち、両ハンド3A、3Bのフィンガ2A、2Bは重なった状態を維持しない。これにより、たとえ第1ハンド3Aのフィンガ2Aに付着したパーティクル等の塵芥が、下側の第2ハンド3Bのフィンガ2Bに向けて落下しても、第2ハンド3Bのフィンガ2Bに付着する可能性を低減することができる。
Thereafter, the
While both
Since the
この後、図12に示すように、第1ハンド3Aのフィンガ2Aは、長軸方向に沿って後方に水平移動して、基部4内の退避位置に達する。この両フィンガ2Aが長軸方向に沿って後退する移動路が、本発明における「第2の経路」である。
この後、ロボットアーム60が第2高さに上昇して、第2ハンド3Bが第2処理棚50の下段に載置された半導体ウエハ9を保持する。基部4が更に右方に移動して、第2ハンド3Bは次の第3処理棚51(図1参照)に向けて、下段に配置された半導体ウエハ9を搬送する。以下、両ハンド3A、3Bは、各処理棚内の半導体ウエハ9を保持する保持位置と、基部4内に位置する退避位置との間の移動を繰り返しながら、各処理棚間を移動する。
尚、本実施形態のエンドエフェクタ1においても、第1ハンド3A又は第2ハンド3Bのフィンガ2A、2B上に爪片22(図9(a)参照)を設け、保持位置にて半導体ウエハ9の周縁を外側から水平方向内側に押圧してもよい。これにより、該半導体ウエハ9の水平面内の位置が正確に位置決めされる。
Thereafter, as shown in FIG. 12, the finger 2 </ b> A of the first hand 3 </ b> A horizontally moves rearward along the long axis direction and reaches the retracted position in the
Thereafter, the
Also in the
図13に示すように、第2ハンド3Bのフィンガ2Bが第2処理棚50に向かって前方に移動し、且つ第1ハンド3Aのフィンガ2Aが待避位置に向かって後方に移動する際に、両ハンド3A、3Bのフィンガ2A、2Bが重なると、両フィンガ2A、2Bは長手方向に沿って重なることになる。即ち、両ハンド3A、3Bのフィンガ2A、2Bは重なった状態を維持することになる。しかし、図13に示すように、両ハンド3A、3Bのフィンガ2A、2Bが重なる部分は、カバー40の下側に位置する。前記の如く、カバー40によってダウンエアフローは基部4内に入ることが阻止されるから、第1ハンド3Aのフィンガ2Aに付着したパーティクル等の塵芥が、下側の第2ハンド3Bのフィンガ2Bに付着する可能性は低い。従って、本実施形態にあっては、両ハンド3A、3Bのフィンガ2A、2Bが「第2の経路」上にて重なっても、フィンガ2Aに付着したパーティクル等の塵芥が、フィンガ2Bに付着する可能性は阻止される。
As shown in FIG. 13, when the
上記の各実施形態に記載されたエンドエフェクタにあっては、各フィンガ2A、2Bが独立して移動し且つ個別に制御される。従って、例えば1のフィンガ2Aと、該1のフィンガ2Aに対して上下方向に離れて設けられたフィンガ2Bとを別個に移動させることができる。これにより、半導体ウエハ9を搬送する動作の態様が増える、即ち該半導体ウエハ9を搬送する態様に柔軟性を持たせることができる。
また、一対のフィンガ2Aが個別に動作するから、例えば少なくとも一方のフィンガ2Aを昇降可能に設けることもできる。これにより、1の処理棚内にて、一対のフィンガ2Aにて半導体ウエハ9を保持した状態から、次の処理棚に半導体ウエハ9を搬送する際に、一方のフィンガ2Aを昇降させて、半導体ウエハ9を保持した姿勢を変更することもできる。
また、1のフィンガ2Aと該フィンガ2Aに対して上下方向に離れて設けられたフィンガ2Bとが、保持位置と退避位置の間を移動している途中に、互いに長軸方向に沿って重なった状態が維持されない、又は全く重ならないから、1のフィンガ2Aに対して下側に配列されたフィンガ2Bにパーティクル等の塵芥が付着する可能性を低減することができる。
In the end effector described in each of the above embodiments, each
Further, since the pair of
Further, one
上記記載では、両ハンド3A、3B及び半導体ウエハ9は上下方向に2段配置されているとしたが、これは説明の便宜上であって、両ハンド3A、3B及び半導体ウエハ9は上下方向に3段以上に亘って設けられてもよい。
また、保持位置において、爪片22にて半導体ウエハ9の周縁を外側から保持すれば、半導体ウエハ9を保持したフィンガ2A、2Bの姿勢を変えることができる。即ち、フィンガ2A、2Bは水平面内から傾いても、該フィンガ2A、2Bから半導体ウエハ9が落下することを防止することができる。
In the above description, the two
Further, if the periphery of the
本発明は、板状部材を一対のフィンガにて複数の処理棚に亘って搬送するエンドエフェクタに有用である。 The present invention is useful for an end effector that conveys a plate-like member across a plurality of processing shelves with a pair of fingers.
1 エンドエフェクタ
2A フィンガ
2B フィンガ
3A 第1ハンド
3B 第2ハンド
4 基部
7 駆動機構
8 制御装置
9 半導体ウエハ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
各ハンドは、前記板状部材を前記平面内で保持するように互いに離間した2つのフィンガを有し、各フィンガは前記板状部材を保持する保持位置と、該板状部材の保持を解除する退避位置との間を独立して移動可能に構成されており、
前記制御装置は、各フィンガの保持位置と退避位置との間の移動動作を個別に制御するように構成されており、
各フィンガは長軸を有し、両方の端部の間で前記板状部材を前記平面内で保持するように構成され、
1のフィンガと該フィンガに対して前記第1方向に配列された他のフィンガは、前記制御装置によって、前記保持位置と退避位置との間を互いに反対側の位置に向けて動き、
両フィンガは保持位置と退避位置間の移動途中にて、互いに長軸方向に沿って重なった状態の維持を避け、又は互いに全く重ならないように制御される、板状部材を搬送するエンドエフェクタ。 At least two hands arranged in a first direction, each holding a plate-like member in a plane intersecting the first direction and configured to be movable, respectively, and operations of the at least two hands A control device for controlling,
Each hand has two fingers spaced apart from each other so as to hold the plate member in the plane, and each finger releases a holding position for holding the plate member and the holding of the plate member. It is configured to be able to move independently between the retreat positions,
The control device is configured to individually control the movement operation between the holding position and the retracted position of each finger,
Each finger has a major axis and is configured to hold the plate-like member in the plane between both ends ,
One finger and the other finger arranged in the first direction with respect to the finger are moved by the control device toward positions opposite to each other between the holding position and the retracted position ,
An end effector for conveying a plate-like member, in which both fingers are controlled so as not to overlap each other along the long axis direction, or to avoid overlapping at all during the movement between the holding position and the retreat position .
両フィンガは前記退避位置から前記保持位置へは、前記保持位置から前記退避位置へ至る移動とは逆向きに移動し、
1のフィンガと、該フィンガに対して前記第1方向に沿って離れて設けられた他のフィンガとは、前記退避位置と前記保持位置との間を移動途中に、第1の経路もしくは第2の経路にて対向する、請求項1に記載のエンドエフェクタ。 Both fingers of each hand are movable in a direction perpendicular to the long axis direction and a direction along the long axis direction in the plane, and both fingers are spaced from the holding position to the retracted position. Travels through a first path that extends and a second path that moves along the longitudinal direction of each finger in a direction away from the holding position;
Both fingers are to the holding position from the retracted position, to move from the holding position in the opposite direction to the movement leading to the retracted position,
One finger and another finger provided away from the finger along the first direction are moved between the retracted position and the holding position during the first path or the second The end effector according to claim 1, which faces each other in a path.
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