JP5909105B2

JP5909105B2 - End effector for transporting plate-like member and substrate transport robot including the end effector

Info

Publication number: JP5909105B2
Application number: JP2012024754A
Authority: JP
Inventors: 崇行福島
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2012-02-08
Filing date: 2012-02-08
Publication date: 2016-04-26
Anticipated expiration: 2032-02-08
Also published as: JP2013158895A

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).

特開昭６３―２０８２２３号公報JP-A-63-208223

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.

第１の実施形態に係るエンドエフェクタの平面図である。It is a top view of the end effector concerning a 1st embodiment. (a)は第１の実施形態に係るエンドエフェクタの詳細構成を示す平面図であり、(b)は(a)の矢印Ａ１方向から見た側面図であり、(c)は(a)の矢印Ａ２方向から見た側面図である。(a) is a top view which shows the detailed structure of the end effector which concerns on 1st Embodiment, (b) is the side view seen from the arrow A1 direction of (a), (c) is (a) It is the side view seen from arrow A2 direction. (a)は図１のエンドエフェクタの動作を示す平面図であり、(b)は(a)の矢印Ａ１方向から見た側面図である。(a) is a top view which shows operation | movement of the end effector of FIG. 1, (b) is the side view seen from the arrow A1 direction of (a). (a)は図１のエンドエフェクタの動作を示す平面図であり、(b)は(a)の矢印Ａ３方向から見た側面図である。(a) is a top view which shows operation | movement of the end effector of FIG. 1, (b) is the side view seen from the arrow A3 direction of (a). (a)は図１のエンドエフェクタの動作を示す平面図であり、(b)は(a)の矢印Ａ３方向から見た側面図である。(a) is a top view which shows operation | movement of the end effector of FIG. 1, (b) is the side view seen from the arrow A3 direction of (a). (a)は図１のエンドエフェクタの動作を示す平面図であり、(b)は(a)の矢印Ａ３方向から見た側面図である。(a) is a top view which shows operation | movement of the end effector of FIG. 1, (b) is the side view seen from the arrow A3 direction of (a). (a)は第２の実施形態に係るエンドエフェクタの詳細構成を示す平面図であり、(b)は(a)の矢印Ａ１方向から見た側面図であり、(c)は(a)の矢印Ａ２方向から見た側面図である。(a) is a top view which shows the detailed structure of the end effector which concerns on 2nd Embodiment, (b) is the side view seen from the arrow A1 direction of (a), (c) is (a) It is the side view seen from arrow A2 direction. (a)は図７のエンドエフェクタの動作を示す平面図であり、(b)は(a)の矢印Ａ３方向から見た側面図である。(a) is a top view which shows operation | movement of the end effector of FIG. 7, (b) is the side view seen from the arrow A3 direction of (a). (a)は第３の実施形態に係るエンドエフェクタの詳細構成を示す平面図であり、(b)は(a)の矢印Ａ１方向から見た側面図であり、(c)は(a)の矢印Ａ２方向から見た側面図である。(a) is a top view which shows the detailed structure of the end effector which concerns on 3rd Embodiment, (b) is the side view seen from the arrow A1 direction of (a), (c) is (a) It is the side view seen from arrow A2 direction. (a)は第３の実施形態に係るエンドエフェクタの動作を示す平面図であり、(b)は(a)の矢印Ａ３方向から見た側面図である。(a) is a top view which shows operation | movement of the end effector which concerns on 3rd Embodiment, (b) is the side view seen from the arrow A3 direction of (a). 第３の実施形態に係るエンドエフェクタの動作を示す平面図である。It is a top view which shows operation | movement of the end effector which concerns on 3rd Embodiment. 第３の実施形態に係るエンドエフェクタの動作を示す平面図である。It is a top view which shows operation | movement of the end effector which concerns on 3rd Embodiment. 第３の実施形態に係るエンドエフェクタの動作を示す平面図である。It is a top view which shows operation | movement of the end effector which concerns on 3rd Embodiment.

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 end effector 1 of a semiconductor wafer according to the present embodiment. The end effector 1 is attached to the tip of the robot arm 60. The base end portion of the robot arm 60 is connected to the robot body 6 for substrate transfer. A first processing shelf 5 for processing a semiconductor wafer is located on the opposite side of the robot main body 6 across the end effector 1. The end effector 1 and the first processing shelf 5 are opposed to each other. Here, for convenience, the direction from the end effector 1 toward the first processing shelf 5 is defined as the front. Therefore, the direction from the first processing shelf 5 toward the end effector 1 is the rear. Moreover, let the direction in the horizontal plane orthogonal to the front-back direction be the left-right direction. The robot body 6 is screwed into a ball screw 61 extending in the left-right direction, and is fitted on a guide shaft 62 extending in parallel with the ball screw 61. The robot body 6 moves in the left-right direction along the guide shaft 62 by the rotation of the ball screw 61. The ball screw 61 is rotatably supported by an appropriate support mechanism (not shown) and is rotated by an appropriate rotation drive device (not shown).
A second processing shelf 50 is provided to the right of the first processing shelf 5, and a third processing shelf 51 is further provided to the right of the second processing shelf 50. These processing shelves 5, 50, 51 are examples of “processing areas”. Here, as will be described later, since the pair of fingers 2A and 2B rotate, a processing shelf form is employed. For example, when the pair of fingers operate linearly, the “processing area” may be a processing tank.
The robot body 6 moves from left to right, and the end effector 1 moves from the first processing shelf 5 toward the third processing shelf 51. The semiconductor wafer processed in the first processing shelf 5 is transferred to the second processing shelf 50 and further transferred to the third processing shelf 51 for the next processing. Each processing shelf is a shelf in which a plurality of semiconductor wafers are arranged at intervals in the vertical direction and a predetermined processing is performed on each semiconductor wafer.
From above the processing shelves 5, 50, 51, there is a down air flow toward the semiconductor wafer, and particles such as particles floating in the air or adhering to the semiconductor wafer are flowed downward and dropped.

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 end effector 1 according to the present embodiment, and FIG. 2B is a side view seen from the direction of arrow A1 in FIG. c) is a side view seen from the direction of arrow A2 in FIG.
The end effector 1 is provided with hands 3A and 3B each composed of a pair of fingers 2A and 2B in a base 4 which is a box. A cover 40 covers the upper surface of the base 4, and the down air flow is prevented from entering the base 4 by the cover 40. Two hands 3A and 3B are arranged in the vertical direction in the base 4, and the upper hand is the first hand 3A and the lower hand is the second hand 3B. Further, a pair of fingers constituting the first hand 3A is denoted by reference numeral 2A, and a pair of fingers constituting the second hand 3B is denoted by reference numeral 2B.
Each finger 2A, 2B is an elongate member having a long axis, and the pair of fingers 2A, 2B are housed in the base 4 and are spaced apart from each other and arranged in parallel. The pair of fingers 2A, 2B constituting the hands 3A, 3B place and hold the semiconductor wafer 9 on the upper surface between both ends in the longitudinal direction. For convenience of illustration, the finger 2A constituting the second hand 3A is shown with a notch 21 provided at one end.
A pivot 20 is provided at a portion located at the front end of the base 4 of each finger 2A, 2B. A pivot 20 is rotatably mounted on the front end of the base 4 so that each finger 2A, 2B can freely rotate in a horizontal plane. A motor M is connected to the pivot 20. Each finger 2A, 2B is rotationally driven by the motor M. The operation of the motor M is controlled by a control device 8 provided at an appropriate place of the end effector 1. Each finger 2 A, 2 B is controlled by the control device 8 through the motor M to rotate. In other words, the control device 8 individually controls the rotation operation of each finger 2A, 2B. The peripheral surface of the base 4 is open, and each finger 2A, 2B enters and exits the base 4 through the opening.

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 second processing shelves 5 and 50, the semiconductor wafers 9 can be stored in two stages in the vertical direction corresponding to the hands 3A and 3B. In each processing shelf 5, 50, the semiconductor wafer 9 is stored so as to be placed on a receiving portion (not shown). In the initial state, the first and second hands 3 A and 3 B are located in the base 4. A position where each of the hands 3A, 3B is in the base 4 and does not hold the semiconductor wafer 9 is referred to as a “retreat position”.
In the initial state, as shown in FIG. 2B, the first processing shelf 5 is in the upper stage, and as shown in FIG. 2C, the second processing shelf 50 is in the lower stage. Assume that each of 9 is stored. The semiconductor wafer 9 processed in the first processing shelf 5 is transferred to the second processing shelf 50, and the next processing is performed in the second processing shelf 50. The semiconductor wafers 9 can be carried into and out of the processing shelves 5 and 50 from the left and right directions.

[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 upper semiconductor wafer 9 on the first processing shelf 5 is completed, the semiconductor wafer 9 is transferred to the second processing shelf 50. This operation will be described.
In this state, the robot arm 60 is located at a predetermined first height. The control device 8 controls each motor M that rotates the finger 2A of the first hand 3A, and the fingers 2A of the first hand 3A are centered on the pivot 20 as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). Rotate outward. Both fingers 2 A rotate in opposite directions toward the first processing shelf 5. Since the control device 8 controls each motor M separately, the fingers 2A of the first hand 3A rotate independently of each other. However, both fingers 2A may be rotated synchronously. When both fingers 2A of the first hand 3A are rotating toward the first processing shelf 5, both fingers 2B of the second hand 3B are not rotated.
As shown in FIG. 3 (a), both fingers 2A of the first hand 3A enter the first processing shelf 5 and rotate until they are parallel to each other. In this state, the robot arm 60 is raised to a predetermined second height. Thereby, both fingers 2 A hold the semiconductor wafer 9 disposed on the upper stage in the first processing shelf 5 from the lower side. A position where both the fingers 2A are in the processing shelf and hold the semiconductor wafer 9 is referred to as a “holding position”. At this holding position, dust such as particles attached to the semiconductor wafer 9 may adhere to the fingers 2A of the first hand 3A holding the semiconductor wafer 9.

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 robot body 6 moves to the right toward the second processing shelf 50 as shown in FIGS. 4A and 4B while the first hand 3A holds the semiconductor wafer 9. When reaching the second processing shelf 50, the robot arm 60 descends to the first height. The first hand 3 A places the semiconductor wafer 9 on the upper stage of the second processing shelf 50. Thereafter, the control device 8 energizes the motor M connected to both fingers 2A of the first hand 3A, and as shown in FIG. 5 (a), the fingers 2A are retracted from the base 4 around the pivot axis 20. Rotate in the opposite direction toward each other. Thereafter, the semiconductor wafer 9 placed on the upper stage is processed in the second processing shelf 50.

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 fingers 2A of the first hand 3A, the control device 8 controls the motor M connected to both fingers 2B of the second hand 3B so that both fingers 2B of the second hand 3B are moved to the second processing shelf. Rotate outward toward 50. That is, both fingers 2B of the second hand 3B rotate in the opposite directions to the holding position in the second processing shelf 50. Similar to the fingers 2A of the first hand 3A, the left and right fingers 2B of the second hand 3B may rotate synchronously or independently of each other.
If rotation of the finger 2B of the second hand 3B is started after the rotation of the finger 2A of the first hand 3A is completed, the first hand 3A places the semiconductor wafer 9 on the upper stage of the second processing shelf 50. After that, it takes time for the second hand 3B to reach the lower holding position of the second processing shelf 50. Therefore, the control device 8 rotates the finger 2B of the second hand 3B toward the holding position while the finger 2A of the first hand 3A rotates to the retracted position.

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 finger 2A of the first hand 3A and the finger 2B of the second hand 3B rotate in opposite directions, they overlap temporarily during the rotation. However, the fingers 2A and 2B of both hands 3A and 3B are immediately released. That is, the fingers 2A and 2B of both hands 3A and 3B do not maintain the overlapping state. Thereby, even if dust such as particles adhering to the finger 2A of the first hand 3A falls toward the finger 2B of the lower second hand 3B, it can adhere to the finger 2B of the second hand 3B. Can be reduced.
In the above description, during the rotation of the finger 2A of the first hand 3A to the retracted position, the finger 2B of the second hand 3B is rotated toward the holding position. As described above, this allows the first hand 3A to place the semiconductor wafer 9 on the upper stage of the second processing shelf 50 until the second hand 3B reaches the lower stage holding position of the second processing shelf 50. Time has been shortened. However, if it is not necessary to reduce the time, the finger 2A of the second hand 3B may be rotated toward the holding position after the finger 2A of the first hand 3A has completed the rotation and reaches the retracted position. . In this case, the fingers 2A and 2B of both hands 3A and 3B do not overlap at all during rotation. Therefore, even if dust such as particles falls from the fingers 2A of the first hand 3A, the dust falls on the lower second hand 3B. It does not adhere to the finger 2B.

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 finger 2A of the first hand 3A reaches the retracted position, and the finger 2B of the second hand 3B reaches the holding position. Then, the robot arm 60 is raised to the second height. As a result, the second hand 3 B holds the processed semiconductor wafer 9 placed on the lower stage of the first processing shelf 5. Thereafter, the base 4 moves further to the right. The second hand 3B transports the semiconductor wafer 9 arranged in the lower stage toward the next third processing shelf 51 (see FIG. 1). Hereinafter, both hands 3A and 3B move between the processing shelves while repeating the rotation between the holding position for holding the semiconductor wafer 9 in each processing shelf and the retracted position located in the base 4.

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 pieces 22 are provided on the fingers 2A, 2B of the first hand 3A or the second hand 3B, and the semiconductor wafer 9 is held at the holding position. The peripheral edge may be pressed from the outside to the inside in the horizontal direction. As a result, the position of the semiconductor wafer 9 in the horizontal plane is accurately determined, and so-called edge grip can be performed.

(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 end effector 1 of another semiconductor wafer, FIG. 7 (b) is a side view seen from the direction of arrow A1 in FIG. 7 (a), and FIG. It is the side view seen from the arrow A2 direction of 7 (a). In the present embodiment, the fingers 3A and 3B of both hands 2A and 2B move left and right while extending from the base portion 4 in parallel in the forward direction. A state in which the fingers 3A and 3B of both hands 2A and 2B are arranged in the processing shelf is a holding position, and a state in which the fingers 3A and 3B are opened outward from the holding position and arranged outside the processing shelf is a retreat position. 7A to 7C, for convenience of illustration, it is assumed that the first hand 3A is in the holding position and the second hand 3B is in the retracted position in the initial state. The robot arm 60 is at a first height. Further, as shown in FIG. 7B, the semiconductor wafers 9 are initially stored in the upper stage in the first processing shelf 5 and in the lower stage in the second processing shelf 50 as shown in FIG. 7C, respectively. Assume that

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 driving mechanism 7 for moving the fingers 2A, 2B to the left and right is connected to the fingers 2A, 2B of both hands 3A, 3B. The drive mechanism 7 includes, for example, a plunger and an air cylinder. Although the drive mechanism 7 drives each pair of fingers 2A and 2B separately, the pair of fingers 2A and 2B may be driven in synchronization with each other. A control device 8 is connected to the drive mechanism 7, and the operation of the drive mechanism 7 is controlled by the control device 8.
When the processing of the upper semiconductor wafer 9 is completed on the first processing shelf 5, the robot arm 60 is raised to the second height, and the first hand 3A holds the semiconductor wafer 9 from the lower side. Next, the robot body 6 (see FIG. 1) moves to the right, and the base 4 moves toward the second processing shelf 50 as shown in FIG. The semiconductor wafer 9 held by the first hand 3 A is transferred to the second processing shelf 50. When the first hand 3A reaches the second processing shelf 50, the robot arm 60 is lowered to the first height to separate the first hand 3A and the semiconductor wafer 9.
As shown in FIG. 8B, the semiconductor wafers 9 are arranged in the upper and lower stages on the second processing shelf 50. The control device 8 operates the drive mechanism 7 to horizontally move the fingers 2A of the first hand 3A away from each other. The finger 2A of the first hand 3A reaches the retracted position.
While the finger 2A of the first hand 3A is moving horizontally, the control device 8 operates the drive mechanism 7 to move the fingers 2B of the second hand 3B horizontally toward each other. This is because, as described above, after the first hand 3A places the semiconductor wafer 9 on the upper stage of the second processing shelf 50, the second hand 3B reaches the holding position on the lower stage of the second processing shelf 50. This is to shorten the time. The finger 2B of the second hand 3B reaches the holding position.

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 finger 2A of the first hand 3A and the finger 2B of the second hand 3B move horizontally in opposite directions, they overlap temporarily during the movement. However, since the fingers 2A and 2B of both hands 3A and 3B move in the direction orthogonal to the longitudinal direction, the state of being immediately overlapped is eliminated. That is, the fingers 2A and 2B of both hands 3A and 3B do not maintain the overlapping state. Thereby, even if dust such as particles adhering to the finger 2A of the first hand 3A falls toward the finger 2B of the lower second hand 3B, the dust may adhere to the finger 2B of the second hand 3B. Can be reduced.
Thereafter, the robot arm 60 rises to the second height, and the finger 2B of the second hand 3B holds the semiconductor wafer 9 placed on the lower stage of the second processing shelf 50. The robot body 6 moves further to the right, and the second hand 3B transports the semiconductor wafer 9 arranged at the lower stage of the second processing shelf 50 toward the next third processing shelf 51. During this transfer, the robot arm 60 and the finger 2A may be slightly lowered once so that the finger 2A of the first hand 3A does not rub against the lower surface of the semiconductor wafer 9 disposed on the upper stage of the second processing shelf 50. Good.
Hereinafter, both hands 3A and 3B move between the processing shelves while repeating the horizontal movement between the holding position for holding the semiconductor wafer 9 in each processing shelf and the retreating position with an interval increased from the holding position. .
In the end effector 1 of the present embodiment, the claw pieces 22 are provided on the fingers 2A and 2B of the first hand 3A or the second hand 3B (see FIG. 7A), and the semiconductor wafer 9 is held at the holding position. The peripheral edge may be pressed from the outside to the inside in the horizontal direction. As a result, the position of the semiconductor wafer 9 in the horizontal plane is accurately determined.

(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 end effector 1 of another semiconductor wafer, FIG. 9B is a side view seen from the direction of the arrow A1 in FIG. 9A, and FIG. It is the side view seen from the arrow A2 direction of 9 (a). In the present embodiment, the fingers 2A and 2B of the first and second hands 3A and 3B are provided in parallel with each other with the longitudinal direction facing the front-rear direction at the holding position and the retracted position. The interval between the fingers 2A and 2B at the holding position is narrower than the interval between the fingers 2A and 2B at the retracted position.
The fingers 2A, 2B of both hands 3A, 3B move forward from the retracted position in the base 4, move in the horizontal plane so as to approach each other after stopping forward, and reach the holding position. As shown in FIGS. 9A and 9B, for convenience of illustration, it is assumed that the first hand 3A is in the holding position and the second hand 3B is in the retracted position in the initial state. The robot arm 60 is located at the first height. Further, as shown in FIG. 9B, the semiconductor wafers 9 are initially stored in the upper stage in the first processing shelf 5 and in the lower stage in the second processing shelf 50 as shown in FIG. 9C, respectively. Suppose that
A driving mechanism 7 for moving the fingers 2A, 2B in the left-right direction and the front-rear direction is connected to the fingers 2A, 2B of both hands 3A, 3B. The driving mechanism 7 drives the fingers 2A and 2B separately, but the fingers 2A and 2B may be driven in synchronization with each other. A control device 8 is connected to the drive mechanism 7, and the operation of the drive mechanism 7 is controlled by the control device 8.

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 semiconductor wafer 9 arranged in the upper stage in the first processing shelf 5 is completed, the robot arm 60 is raised to the second height, and the first hand 3A holds the semiconductor wafer 9. As shown in FIG. 10A, the base 4 moves rightward toward the second processing shelf 50. The semiconductor wafer 9 held by the first hand 3A is transferred to the second processing shelf 50, and the semiconductor wafers 9 are arranged on the upper and lower stages of the second processing shelf 50 as shown in FIG. The robot arm 60 is lowered to the first height to separate the first hand 3A and the semiconductor wafer 9 from each other.
Thereafter, the control device 8 operates the drive mechanism 7 to advance the finger 2 B of the second hand 3 B toward the second processing shelf 50. The pair of fingers 2 B is located on the side of the second processing shelf 50.

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 finger 2A of the first hand 3A moves from the holding position to the retracted position. As shown in FIG. 11, both fingers 2 A of the first hand 3 A move horizontally so as to increase the distance between each other, and move away from the lower surface of the semiconductor wafer 9. The moving path in which the distance between both fingers 2A is wide is the “first path” in the present invention.
While both fingers 2A of the first hand 3A are moving horizontally so as to increase the distance between them, the fingers 2B of the second hand 3B move horizontally so as to approach each other. This is because, as described above, after the first hand 3A places the semiconductor wafer 9 on the upper stage of the second processing shelf 50, the second hand 3B reaches the holding position on the lower stage of the second processing shelf 50. This is to shorten the time. The finger 2B of the second hand 3B reaches the holding position.
Since the finger 2A of the first hand 3A and the finger 2B of the second hand 3B move horizontally in opposite directions, they overlap temporarily during the movement. However, since the fingers 2A and 2B of both hands 3A and 3B move in the direction orthogonal to the longitudinal direction, the state of being immediately overlapped is eliminated. That is, the fingers 2A and 2B of both hands 3A and 3B do not maintain the overlapping state. Thereby, even if dust such as particles adhering to the finger 2A of the first hand 3A falls toward the finger 2B of the lower second hand 3B, the dust may adhere to the finger 2B of the second hand 3B. Can be reduced.

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 A of the first hand 3 A horizontally moves rearward along the long axis direction and reaches the retracted position in the base 4. The moving path along which both the fingers 2A retreat along the major axis direction is the “second path” in the present invention.
Thereafter, the robot arm 60 is raised to the second height, and the second hand 3B holds the semiconductor wafer 9 placed on the lower stage of the second processing shelf 50. The base 4 moves further to the right, and the second hand 3B transports the semiconductor wafer 9 disposed in the lower stage toward the next third processing shelf 51 (see FIG. 1). Hereinafter, both hands 3A and 3B move between the processing shelves while repeating the movement between the holding position for holding the semiconductor wafer 9 in each processing shelf and the retracted position located in the base 4.
Also in the end effector 1 of the present embodiment, the claw pieces 22 (see FIG. 9A) are provided on the fingers 2A and 2B of the first hand 3A or the second hand 3B, and the semiconductor wafer 9 is held at the holding position. The peripheral edge may be pressed from the outside to the inside in the horizontal direction. As a result, the position of the semiconductor wafer 9 in the horizontal plane is accurately determined.

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 finger 2B of the second hand 3B moves forward toward the second processing shelf 50 and the finger 2A of the first hand 3A moves backward toward the retracted position, both When the fingers 2A and 2B of the hands 3A and 3B overlap, both the fingers 2A and 2B overlap along the longitudinal direction. That is, the fingers 2A and 2B of both hands 3A and 3B are maintained in an overlapping state. However, as shown in FIG. 13, the portion where the fingers 2 A and 2 B of both hands 3 A and 3 B overlap is located on the lower side of the cover 40. As described above, since the down airflow is prevented from entering the base 4 by the cover 40, particles such as particles adhering to the fingers 2A of the first hand 3A adhere to the fingers 2B of the lower second hand 3B. The possibility of doing is low. Therefore, in this embodiment, even if the fingers 2A and 2B of both hands 3A and 3B overlap on the “second path”, dust such as particles adhering to the fingers 2A adheres to the fingers 2B. The possibility is blocked.

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 finger 2A, 2B moves independently and is individually controlled. Therefore, for example, one finger 2A and the finger 2B provided away from the one finger 2A in the vertical direction can be moved separately. Thereby, the mode of operation for transporting the semiconductor wafer 9 increases, that is, the mode for transporting the semiconductor wafer 9 can be made flexible.
Further, since the pair of fingers 2A operate individually, for example, at least one of the fingers 2A can be provided so as to be movable up and down. Accordingly, when the semiconductor wafer 9 is transferred to the next processing shelf from the state in which the semiconductor wafer 9 is held by the pair of fingers 2A in one processing shelf, the one finger 2A is moved up and down to move the semiconductor wafer 9 to the next processing shelf. The posture of holding the wafer 9 can also be changed.
Further, one finger 2A and a finger 2B provided away from the finger 2A in the vertical direction overlap each other along the long axis direction while moving between the holding position and the retracted position. Since the state is not maintained or does not overlap at all, it is possible to reduce the possibility that dust such as particles adheres to the fingers 2B arranged below the one finger 2A.

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 hands 3A, 3B and the semiconductor wafer 9 are arranged in two stages in the vertical direction. However, this is for convenience of explanation, and the two hands 3A, 3B and the semiconductor wafer 9 are three in the vertical direction. It may be provided over the steps.
Further, if the periphery of the semiconductor wafer 9 is held from the outside by the claw pieces 22 at the holding position, the postures of the fingers 2A and 2B holding the semiconductor wafer 9 can be changed. That is, even if the fingers 2A and 2B are inclined from the horizontal plane, the semiconductor wafer 9 can be prevented from falling from the fingers 2A and 2B.

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 SYMBOLS 1 End effector 2A Finger 2B Finger 3A 1st hand 3B 2nd hand 4 Base 7 Drive mechanism 8 Control apparatus 9 Semiconductor wafer

Claims

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 .

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、保持位置と退避位置との間で、互いに逆方向に回転する経路を通る、請求項１に記載のエンドエフェクタ。 The fingers of each hand are provided so as 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 have a holding position. The end effector according to claim 1 , wherein the end effector passes through paths that rotate in directions opposite to each other with respect to the retracted position.

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に移動可能であり、前記保持位置から退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 in the plane, and pass through a path in which the distance between the fingers increases from the holding position to the retracted position. Item 2. The end effector according to Item 1 .

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退避位置へは、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.

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た、請求項１乃至４の何れかに記載のエンドエフェクタ。 The end effector according to any one of claims 1 to 4 , wherein a finger of each hand is provided with a claw piece that presses the peripheral edge of the plate-like member from the outside to the inside in the horizontal direction.

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る、請求項１乃至５の何れかに記載のエンドエフェクタ。 The end effector according to any one of claims 1 to 5 , wherein a base portion in which the finger is accommodated is provided corresponding to a retracted position of the finger of each hand, and a cover is covered on an upper surface of the base portion.

請求項１乃至６の何れかに記載のエンドエフェクタを、ロボットアームの先端部に取り付けて構成される基板搬送用ロボット。 A substrate transfer robot configured by attaching the end effector according to any one of claims 1 to 6 to a tip portion of a robot arm.