特許 5929947 吸着パッド、ロボットハンドおよびロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5929947

(24)【登録日】2016年5月13日

(45)【発行日】2016年6月8日

(54)【発明の名称】吸着パッド、ロボットハンドおよびロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 15/06 20060101AFI20160526BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20160526BHJP

【ＦＩ】

   B25J15/06 H

   H01L21/68 B

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-39080(P2014-39080)

(22)【出願日】2014年2月28日

(65)【公開番号】特開2015-160306(P2015-160306A)

(43)【公開日】2015年9月7日

【審査請求日】2015年8月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006622

【氏名又は名称】株式会社安川電機

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】古市 昌稔

(72)【発明者】

【氏名】安藤 隆治

【審査官】 青山 純

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６２−１５６４８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５２−０６８６５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被吸着物を吸着するパッド部と、
前記パッド部から離間した位置で該パッド部を挟んで対向するように設けられ、前記パッド部の固定端となる１対の固定部と、
前記パッド部および前記固定部の離間距離よりも長い延べ長さをそれぞれ有し、前記パッド部の中心軸線上の周縁端から前記固定部までをそれぞれ連結する１対の支持部と
を備え、
前記パッド部は、
規定位置にある前記被吸着物の中心から放射状に伸びる方向に対して前記中心軸線方向が略直交する向きとなるように配置されること
を特徴とする吸着パッド。

【請求項2】

前記支持部は、
前記パッド部の外周に沿って設けられ、一端が前記周縁端の一方に、他端が前記周縁端の他方の側にある前記固定部へそれぞれ連結されること
を特徴とする請求項１に記載の吸着パッド。

【請求項3】

前記パッド部は、略円状に形成され、
前記支持部は、
前記パッド部の半円周に沿うように設けられること
を特徴とする請求項２に記載の吸着パッド。

【請求項4】

前記支持部のそれぞれは、
同一円周上に設けられること
を特徴とする請求項３に記載の吸着パッド。

【請求項5】

前記パッド部は、
略オーバル形状に形成され、
前記支持部は、
前記パッド部の長軸線を前記中心軸線として設けられること
を特徴とする請求項２に記載の吸着パッド。

【請求項6】

前記支持部は、
前記周縁端と該周縁端の側にある前記固定部とを連結し、平面視で蛇行形状を含むこと
を特徴とする請求項１に記載の吸着パッド。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか一つに記載の吸着パッド
を備えることを特徴とするロボットハンド。

【請求項8】

請求項７に記載のロボットハンド
を備えることを特徴とするロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、吸着パッド、ロボットハンドおよびロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ウェハやガラス基板といった薄板状の基板を搬送する基板搬送装置が知られている。

【0003】

かかる基板搬送装置は、たとえばロボットアームを備え、かかるロボットアームの先端部に設けられるロボットハンドを用いて基板を保持しながら、ロボットアームを水平方向などに動作させることによって基板を搬送する。

【0004】

また、搬送中においては、確実に基板を保持して位置ずれを防ぐ必要があることから、上記ロボットハンドに真空吸引方式などを用いた吸着パッドを具備したうえで、かかる吸着パッドによって基板を吸着しながら基板を搬送するものもある（たとえば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−５３３１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述した従来技術には、反りの生じた基板を確実に吸着する点で更なる改善の余地がある。

【0007】

これは、たとえば、上述の基板搬送装置が半導体製造プロセスなどで用いられるような場合、基板は、成膜処理といった熱処理工程を経ることから、熱の影響を受けて反りを生じる場合があるためである。

【0008】

なお、これは、上述のように熱の影響による場合に限らず、基板が薄型化した場合や大型化した場合、基板の材質による場合などにも生じうる共通の課題である。

【0009】

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、反りが生じた場合であっても基板を確実に吸着することができる吸着パッド、ロボットハンドおよびロボットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

実施形態の一態様に係る吸着パッドは、パッド部と、１対の固定部と、１対の支持部とを備える。前記パッド部は、被吸着物を吸着する。前記１対の固定部は、前記パッド部から離間した位置で該パッド部を挟んで対向するように設けられ、前記パッド部の固定端となる。前記１対の支持部は、前記パッド部および前記固定部の離間距離よりも長い延べ長さをそれぞれ有し、前記パッド部の中心軸線上の周縁端から前記固定部までをそれぞれ連結する。また、前記パッド部は、規定位置にある前記被吸着物の中心から放射状に伸びる方向に対して前記中心軸線方向が略直交する向きとなるように配置される。

【発明の効果】

【0011】

実施形態の一態様によれば、反りが生じた場合であっても基板を確実に吸着することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態に係るロボットの斜視模式図である。

【図2】図２は、ハンドの平面模式図である。

【図3A】図３Ａは、吸着パッドの平面模式図である。

【図3B】図３Ｂは、図３Ａに示すＡ−Ａ’線略断面図である。

【図4A】図４Ａは、吸着パッドの取り付け構造を示す略断面図（その１）である。

【図4B】図４Ｂは、吸着パッドの取り付け構造を示す略断面図（その２）である。

【図5A】図５Ａは、固定部の変形例を示す略断面図（その１）である。

【図5B】図５Ｂは、固定部の変形例を示す略断面図（その２）である。

【図6A】図６Ａは、吸着パッドの配置例を示す平面模式図である。

【図6B】図６Ｂは、吸着パッドの動きを示す平面模式図である。

【図7】図７は、第１の変形例に係る吸着パッドの平面模式図である。

【図8】図８は、第２の変形例に係る吸着パッドの平面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面を参照して、本願の開示する吸着パッド、ロボットハンドおよびロボットの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0014】

また、以下では、ロボットが、被搬送物としてウェハを搬送する基板搬送用ロボットである場合を例に挙げて説明を行う。ウェハには、符号「Ｗ」を付す。また、以下では、「機械構造を構成し、互いに相対運動可能な個々の剛体要素」を「リンク」とし、かかる「リンク」を「アーム」と記載する場合がある。また、ロボットハンドについては「ハンド」と記載する。

【0015】

まず、実施形態に係るロボット１の構成について図１を用いて説明する。図１は、実施形態に係るロボット１の斜視模式図である。

【0016】

なお、説明を分かりやすくするために、図１には、鉛直上向きを正方向とし、鉛直下向きを負方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示している。したがって、ＸＹ平面に沿った方向は、「水平方向」を指す。かかる直交座標系は、以下の説明に用いる他の図面においても示す場合がある。

【0017】

また、以下では、説明の便宜上、ロボット１の旋回位置や手先の向きが図１に示す状態であるものとして、ロボット１における各部位の位置関係を説明する。

【0018】

また、以下では、複数個で構成される構成要素については、複数個のうちの一部にのみ符号を付し、その他については符号の付与を省略する場合がある。かかる場合、符号を付した一部とその他とは同一の構成であるものとする。

【0019】

図１に示すように、ロボット１は、基台２と、昇降部３と、第１関節部４と、第１アーム５と、第２関節部６と、第２アーム７と、第３関節部８と、ハンド１０とを備える。

【0020】

基台２は、ロボット１のベース部であり、床面や壁面と固定されるほか、ベース部上面にて、装置と固定されることもある。昇降部３は、かかる基台２から鉛直方向（Ｚ軸方向）にスライド可能に設けられ（図中の両矢印ａ０参照）、ロボット１のアーム部を鉛直方向に沿って昇降させる。

【0021】

第１関節部４は、軸ａ１まわりの回転関節である。第１アーム５は、かかる第１関節部４を介し、昇降部３に対して回転可能に連結される（図中の軸ａ１まわりの両矢印参照）。

【0022】

また、第２関節部６は、軸ａ２まわりの回転関節である。第２アーム７は、かかる第２関節部６を介し、第１アーム５に対して回転可能に連結される（図中の軸ａ２まわりの両矢印参照）。

【0023】

また、第３関節部８は、軸ａ３まわりの回転関節である。ハンド１０は、かかる第３関節部８を介し、第２アーム７に対して回転可能に連結される（図中の軸ａ３まわりの両矢印参照）。

【0024】

なお、ロボット１には、モータなどの駆動源（図示略）が搭載されており、第１関節部４、第２関節部６および第３関節部８のそれぞれは、かかる駆動源の駆動に基づいて回転する。

【0025】

ハンド１０は、ウェハＷを真空吸着して保持するエンドエフェクタである。ハンド１０の構成の詳細については、図２以降を用いて後述する。なお、図１では、ロボット１が１個のハンド１０を備える場合を図示しているが、ハンド１０の個数を限定するものではない。

【0026】

たとえば、軸ａ３を同心として重ねて設けられ、それぞれ独立して軸ａ３まわりに回転可能となるようにハンド１０を複数個設けてもよい。

【0027】

そして、ロボット１は、昇降部３による昇降動作、各アーム５，７およびハンド１０の回転動作を組み合わせることによって、ウェハＷを搬送する。なお、これら各種動作は、通信ネットワークを介してロボット１と相互通信可能に接続された制御装置２０からの指示によって行われる。

【0028】

制御装置２０は、ロボット１の動作制御を行うコントローラである。たとえば、制御装置２０は、上述の駆動源の駆動を指示する。そして、ロボット１は、かかる制御装置２０からの指示に従って駆動源を任意の角度だけ回転させることで、アーム部を回転動作させる。

【0029】

なお、かかる動作制御は、あらかじめ制御装置２０に格納されている教示データに基づいて行なわれるが、やはり相互通信可能に接続された上位装置３０から教示データを取得する場合もある。

【0030】

次に、ハンド１０の構成について、図２を用いて説明する。図２は、ハンド１０の平面模式図である。なお、図２には、規定位置にあるウェハＷを二点鎖線で示している。かかる規定位置にあるウェハＷの中心には、以下、符号「Ｃ」を付す。

【0031】

図２に示すように、ハンド１０は、第２アーム７の先端部において、第３関節部８を介し、軸ａ３まわりに回転可能に設けられる。ハンド１０は、プレート支持部１１と、プレート１２と、吸着パッド１３と、真空路１４とを備える。

【0032】

プレート支持部１１は、第３関節部８に連結され、プレート１２を支持する。プレート１２は、ハンド１０の基部にあたる部材であり、セラミックス等により形成される。なお、図２には、先端側が二股に分かれた形状のプレート１２を例示しているが、プレート１２の形状を限定するものではない。

【0033】

吸着パッド１３は、真空吸着することでウェハＷをハンド１０上へ保持する部材である。本実施形態では、かかる吸着パッド１３が、図２に示す位置に３個設けられ、ウェハＷを３点で吸着して保持するものとする。なお、吸着パッド１３の個数は限定されるものではなく、たとえば、３個以上設けられてもよい。また、吸着パッド１３の構成については、図３Ａ以降を用いて詳しく述べる。

【0034】

真空路１４は、吸着パッド１３それぞれから真空源（図示略）に延びる吸気経路であり、図２に一例として示すように、プレート１２の内部に形成される。なお、真空源は、吸着パッド１３にウェハＷが置かれることでかかる真空路１４を介して吸引を行い、吸着パッド１３にウェハＷを吸着させる。なお、真空路１４は、真空源からの吸引が可能な形態であれば、どこに形成されてもよい。

【0035】

ところで、ウェハＷに生じる反りの態様には、中心Ｃにかけて徐々に盛り上がるいわゆる「ドーム型」や、中心Ｃにかけて徐々にへこんだいわゆる「椀型」、またウェハＷ内にてこれら両方の変形が混在した「ランダム型」等がある。ただし、実際の変形における吸着パッド１３上の局所的部分については、「ドーム型」あるいは「椀型」のいずれかを想定しておけば十分であるため、以下では、これら「ドーム型」および「椀型」の場合を例に挙げて、吸着パッド１３の挙動を説明する。

【0036】

すなわち、ウェハＷは、径方向をたわみ方向とする反りの態様をとると言える。本実施形態は、このような反りを生じたウェハＷであっても、かかるウェハＷに吸着パッド１３を確実に倣わせ、真空吸着するものである。

【0037】

次に、吸着パッド１３の構成について説明する。なお、以下の説明では、図２に示した吸着パッド１３のうち、閉曲線Ｐ１で囲まれた吸着パッド１３を主たる例に挙げる。

【0038】

図３Ａは、吸着パッド１３の平面模式図である。また、図３Ｂは、図３Ａに示すＡ−Ａ’線略断面図である。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、吸着パッド１３は、パッド部１３ａと、固定部１３ｂと、支持部１３ｃとを備える。なお、これら各部位を分かりやすく示すため、以下では、平面視した場合の支持部１３ｃについては、点状のパターンで塗りつぶして示すこととする（図３Ａ参照）。

【0039】

かかる吸着パッド１３は、樹脂等の種々の材料を用いて形成することができる。たとえば、その材料は、ウェハＷの変形に倣うことができるという点からは、可撓性を有するものが好ましい。

【0040】

また、高温状態のウェハＷに接触するという点からは、耐熱性に優れるものが好ましい。したがって、一例としては、ポリイミド樹脂等を好適に用いることができる。本実施形態では、吸着パッド１３が、かかるポリイミド樹脂を用いて一体成形されているものとする。

【0041】

パッド部１３ａは、被吸着物を吸着する部位であり、接触部１３ａａと、主面部１３ａｂと、吸気孔１３ａｃとをさらに備える。接触部１３ａａは、被吸着物であるウェハＷに接触する部位である。主面部１３ａｂは、吸着パッド１３のいわば基板にあたる部位であり、その外周を接触部１３ａａによって囲まれる。なお、図３Ａには、略円状の主面部１３ａｂを例示しているが、主面部１３ａｂの形状を限定するものではない。この点については、図７に別例を示し、後述する。

【0042】

また、主面部１３ａｂの中央部には、吸気孔１３ａｃが形成される。吸気孔１３ａｃは、接触部１３ａａに囲まれた空間を、後述するシール部材１５（図４Ａまたは図４Ｂ参照）を通って真空源に連通させる。

【0043】

固定部１３ｂは、パッド部１３ａから離間した位置でこのパッド部１３ａを挟んで対向するように設けられ、パッド部１３ａの固定端となる１対の部位である。固定部１３ｂには、たとえば、ボルトやネジといった締結部材ＳＣ（後述）が挿通される貫通孔１３ｂａが形成される。なお、図３Ａでは、固定部１３ｂを略円状として示しているが、その形状を限定するものではない。

【0044】

支持部１３ｃは１対設けられ、パッド部１３ａの中心軸線ａｘ−ｃ上の周縁端から固定部１３ｂまでをそれぞれ連結する。かかる支持部１３ｃは、パッド部１３ａおよび固定部１３ｂの離間距離ｄよりも長い「延べ長さ」をそれぞれ有する。ここで、「延べ長さ」は、支持部１３ｃの一端から他端までの外形の形状に沿った長さのことを指す。

【0045】

たとえば、離間距離ｄよりも長い「延べ長さ」を有する一例として図３Ａに示すように、支持部１３ｃは、パッド部１３ａの外周に沿って回りこむように設けられ、一端が上記周縁端の一方に、他端が上記周縁端の他方の側にある固定部１３ｂへそれぞれ連結される。

【0046】

このとき、図３Ａに示すように、パッド部１３ａが略円状であれば、支持部１３ｃはパッド部１３ａのほぼ半円周に沿うように設けられることが好ましい。これにより、支持部１３ｃの「延べ長さ」をより長くとることが可能となる。この「延べ長さ」を長くとることによって、支持部１３ｃの弾性を高め、吸着パッド１３をウェハＷに倣って変形しやすくすることができる。この点については後ほどまた図６Ｂを用いて述べる。

【0047】

また、支持部１３ｃは、同一円周ＣＣ上に設けられることが好ましい。具体的には、図３Ａに示すように、たとえば支持部１３ｃがパッド部１３ａの中心軸線ａｘ−ｃ上の周縁端からそれぞれ延びるように設けられるのに対して、上述の固定部１３ｂを中心軸線ａｘ−ｃとは異なる中心軸線（図中のＢ−Ｂ’線参照）上に配置することで可能となる。これにより、支持部１３ｃをパッド部１３ａの外周により接近させて設けることができるので、吸着パッド１３の外形全体を略円形にコンパクトに構成することができる。

【0048】

次に、吸着パッド１３の取り付け構造について説明する。図４Ａおよび図４Ｂは、吸着パッド１３の取り付け構造を示す略断面図（その１）および（その２）である。なお、図４Ａおよび図４Ｂに示す略断面は、図３Ａに示したＢ−Ｂ’線に対応している。

【0049】

図４Ａに示すように、プレート１２には、真空路１４に連なる吸気孔１２ａと、締結部材ＳＣおよび貫通孔１３ｂａに対応する孔部１２ｂと、環状壁部１２ｃとがあらかじめ形成される。すなわち、プレート１２は、本実施形態に係る吸着構造の固定ベースである。

【0050】

また、吸着パッド１３とプレート１２との間には、シール部材１５が設けられる。シール部材１５は、略環状に形成された弾性体であって、たとえば、シリコン樹脂等を用いて形成される。また、シール部材１５は、吸着パッド１３がプレート１２へ取り付けられた状態における吸着パッド１３とプレート１２との間隔ｈ２（図４Ｂ参照）よりも大きい高さｈ１を有して形成される。

【0051】

そして、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、吸着パッド１３は、吸気孔１３ａｃの外周、シール部材１５の内周および吸気孔１２ａの外周をそれぞれ係合させつつ、貫通孔１３ｂａへ挿通させた締結部材ＳＣを孔部１２ｂへ挿入して締結させることでプレート１２へ取り付けられる。

【0052】

なお、締結部材ＳＣを用いることで、接着剤を用いることなく吸着パッド１３をプレート１２へ取り付けることができるので、ウェハＷが高温の場合に接着剤に含まれる有機物が揮発して製品に影響を及ぼすのを防止する効果を得ることができる。また、締結部材ＳＣは、図４Ａおよび図４Ｂに示したような皿ネジもしくは低頭ボルトといった頭部上面が平らなものが好ましい。このように頭部上面が平らな締結部材ＳＣを用いることによって、締結部材ＳＣ自体がウェハＷに干渉するのを防ぐことができる。

【0053】

また、シール部材１５は、吸着パッド１３とプレート１２との間隔ｈ２よりも大きい高さｈ１を有しているので、押しつぶされた状態で圧着されることになる。これにより、吸気孔１３ａｃ，１２ａの間を確実に封止して気密空間を確保することができる。

【0054】

そして、このように吸着パッド１３が取り付けられた状態で、支持部１３ｃの下方には空間が形成される。これは、上述の環状壁部１２ｃが、支持部１３ｃの外縁よりも外側となる内径を有して形成されるためであり、これにより支持部１３ｃの一端から他端までを自由状態にして支持部１３ｃに弾性を与え、吸着パッド１３をウェハＷに倣って変形しやすくすることができる。

【0055】

なお、ここでは、プレート１２に対し、シール部材１５を用いてパッド部１３ａを支持させる場合を例に挙げたが、これに限定されるものではない。たとえば、プレート１２の吸気孔１２ａまわりに沿って環状に立設される環状支持部（図示略）によってパッド部１３ａを支持させることとしてもよい。

【0056】

また、ここでは、締結部材ＳＣを用いる取り付け例を挙げたが、締結部材ＳＣを用いることなく吸着パッド１３をプレート１２へ取り付けられるように固定部１３ｂを構成してもよい。ここで、かかる固定部１３ｂの変形例について説明しておく。

【0057】

図５Ａおよび図５Ｂは、固定部１３ｂの変形例を示す略断面図（その１）および（その２）である。なお、図５Ａおよび図５Ｂに示す略断面もまた、図３Ａに示したＢ−Ｂ’線に対応している。また、図５Ａおよび図５Ｂでは、吸着パッドに「１３’」の符号を付している。

【0058】

図５Ａに示すように、吸着パッド１３’の変形例に係る固定部１３ｂは、プレート１２側へ下垂させて設けられ、先割れ形状で頭部に返しとなる突起を有した先割れピン部１３ｂｂを備える。なお、先割れピン部１３ｂｂは、自由状態で拡開する弾性を有して設けられることが好ましい。

【0059】

また、図５Ｂに示すように、かかる吸着パッド１３’に応じては、プレート１２には、先割れピン部１３ｂｂの頭部の返しに係合する形状を有する貫通孔１２ｄがあらかじめ形成される。

【0060】

そして、吸着パッド１３’は、かかる貫通孔１２ｄへ先割れピン部１３ｂｂが挿し込まれることによって、プレート１２へ取り付けられる。ここで、先割れピン部１３ｂｂは、自由状態で拡開する弾性を有し、その頭部には返しを有しているので、工具を用いることなく吸着パッド１３’をプレート１２へ緊合させることができる。すなわち、吸着パッド１３’をプレート１２へ容易に取り付けることができるので、エンドユーザの現場等において効率よく交換作業を実施することができる。

【0061】

また、締結部材ＳＣを用いる場合と同様に、接着剤を用いることなく、吸着パッド１３’をプレート１２へ取り付けることができるので、やはり接着剤に含まれる有機物が揮発して製品に影響を及ぼすのを防ぐことができる。

【0062】

吸着パッド１３の説明に戻り、次に、吸着パッド１３の配置例とその動きについて説明する。図６Ａは、吸着パッド１３の配置例を示す平面模式図である。また、図６Ｂは、吸着パッド１３の動きを示す平面模式図である。

【0063】

図６Ａに示すように、一例として吸着パッド１３は、規定位置にあるウェハＷの径方向に対して、支持部１３ｃの一端が存在する中心軸線ａｘ−ｃが略直交する向きとなるように配置される。言い換えれば、中心軸線ａｘ−ｃが、規定位置にあるウェハＷの中心Ｃから仮想的に描かれる同心円の接線方向を向くように配置される。

【0064】

かかる配置により、図６Ｂに示すように、まず、吸着パッド１３を径方向に略直交する中心軸線ａｘ−ｃまわりに傾動させやすくすることができる（図中の矢印６０１参照）。すなわち、ドーム型や椀型といった径方向に沿った反りの態様をとりやすいウェハＷに対して、吸着パッド１３を倣わせやすくすることができる。

【0065】

また、これまで説明し、図６Ｂにも示したように、吸着パッド１３は、支持部１３ｃがパッド部１３ａおよび固定部１３ｂの離間距離ｄ（図３Ａ参照）よりも長い「延べ長さ」を有し、環状壁部１２ｃによって形成された空間にいわば浮く状態で取り付けられる。

【0066】

このため、支持部１３ｃは、離間距離ｄと同等の長さでパッド部１３ａおよび固定部１３ｂを直結する場合に比べてより大きな弾性を付与されて、吸着パッド１３全体をいわば運動させやすい状態で支持することとなる。

【0067】

言い換えれば、本実施形態における支持部１３ｃは、その付与された弾性によって吸着パッド１３を中心軸線ａｘ−ｃまわりにねじれやすくする構成となっている。なお、このときのねじり力には、吸着パッド１３自体の可撓性や、上述のシール部材１５の弾性があわせて作用し、さらに吸着パッド１３を傾動しやすくしている。

【0068】

これにより、ウェハＷに反りが生じた場合であっても、吸着パッド１３を容易に倣わせることができる。すなわち、確実にウェハＷを吸着することができる。

【0069】

ところで、吸着パッド１３の形状は、これまで示してきた例に限られない。そこで、次に、吸着パッド１３の変形例について、図７および図８を用いて説明する。なお、図７に示す変形例は、第１の変形例とする。また、図８に示す変形例は、第２の変形例とする。

【0070】

図７は、第１の変形例に係る吸着パッド１３Ａの平面模式図である。第１の変形例に係る吸着パッド１３Ａは、パッド部１３ａが略角丸長方形状に形成され、支持部１３ｃがこのパッド部１３ａよりも大きい角丸長方形の同一外周に沿って設けられる点が、上述してきた吸着パッド１３とは異なる。

【0071】

かかる吸着パッド１３Ａの場合、長軸方向をこれまで説明してきた中心軸線ａｘ−ｃとして設けられることが好ましい。これにより、ドーム型や椀型といった径方向をたわみ方向とする反りの態様をとるウェハＷに対して、吸着パッド１３Ａを短軸方向において効果的に倣わせることができる。

【0072】

具体的には、いわばウェハＷは、径方向に略直交する向きでは反り量が小さく、径方向では反り量が大きいと言えるが、吸着パッド１３Ａの短軸方向を径方向に沿わせれば、吸着パッド１３Ａ上ではウェハＷの反り量は小さくなる。すなわち、吸着パッド１３Ａが大きく変形しなくともウェハＷに倣うことができる。したがって、真空吸着におけるリークを起こりにくくし、確実にウェハＷを吸着することができる。

【0073】

また、これまでは、支持部１３ｃが、パッド部１３ａの外周に沿って回りこむように設けられる場合を例に挙げたが、外周に沿って回りこまなくともよい。図８は、第２の変形例に係る吸着パッド１３Ｂの平面模式図である。

【0074】

すなわち、図８に示すように、支持部１３ｃは、平面視で蛇行形状をなし、パッド部１３ａの中心軸線ａｘ−ｃ上の周縁端と、かかる周縁端の側（すなわち、近傍）にある固定部１３ｂとを連結することとしてもよい。

【0075】

この場合によっても、支持部１３ｃは、パッド部１３ａおよび固定部１３ｂの離間距離ｄ（図３Ａ参照）よりも長い「延べ長さ」を有することとなるので、パッド部１３ａおよび固定部１３ｂを離間距離ｄで連結する場合に比べてより大きな弾性を得ることができる。すなわち、ウェハＷに反りが生じた場合であっても、吸着パッド１３を容易に倣わせ、確実にウェハＷを吸着することができる。

【0076】

上述してきたように、実施形態に係る吸着パッドは、パッド部と、１対の固定部と、１対の支持部とを備える。パッド部は、被吸着物を吸着する。１対の固定部は、パッド部から離間した位置でこのパッド部を挟んで対向するように設けられ、パッド部の固定端となる。

【0077】

１対の支持部は、パッド部および固定部の離間距離よりも長い延べ長さをそれぞれ有し、パッド部の中心軸線上の周縁端から固定部までをそれぞれ連結する。

【0078】

したがって、実施形態に係る吸着パッド、それを備えるロボットハンドおよびロボットによれば、反りが生じた場合であっても基板を確実に吸着することができる。

【0079】

なお、上述した実施形態で説明した先割れピン部等に対しては、たとえば、プレート支持部の方から導体を導くこととしてもよい。これにより、ウェハの帯電防止に資することが可能となるので、ウェハにパーティクル等が付着するのを防ぐことができる。

【0080】

また、上述した実施形態では、パッド部の主面部の形状の一例に略角丸長方形状を挙げたが、楕円形状をも含むオーバル形状であってもよい。

【0081】

また、上述した実施形態では、単腕ロボットを例に挙げて説明したが、双腕以上の多腕ロボットに適用することとしてもよい。また、腕の数だけでなく、上述した実施形態によって、ロボットのハンドの数や軸数などが限定されるものではない。

【0082】

また、上述した実施形態では、被吸着物がウェハである場合を例に挙げたが、これに限定されるものではなく、薄板状の基板であればよい。ここで、基板は、その種別を問われるものではなく、たとえば、液晶パネルディスプレイのガラス基板などであってもよい。

【0083】

なお、ガラス基板などの場合、上述してきた径方向は、被吸着物の中心から仮想的に描かれる同心円の径方向、あるいは、被吸着物の中心から放射状に伸びる方向ということになる。また、被吸着物は、薄板状のワークであれば基板でなくともよい。

【0084】

また、上述した実施形態では、ロボットが、ウェハ等の基板を搬送する基板搬送用ロボットである場合を例に挙げたが、搬送作業以外の作業を行うロボットであってもよい。たとえば、吸着パッドを備えたハンドを用いて薄板状のワークを真空吸着しながら所定の組立作業を行う組立ロボット等であってもよい。

【0085】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0086】

１ ロボット
２ 基台
３ 昇降部
４ 第１関節部
５ 第１アーム
６ 第２関節部
７ 第２アーム
８ 第３関節部
１０ ハンド
１１ プレート支持部
１２ プレート
１２ａ 吸気孔
１２ｂ 孔部
１２ｃ 環状壁部
１２ｄ 貫通孔
１３、１３’、１３Ａ、１３Ｂ 吸着パッド
１３ａ パッド部
１３ａａ 接触部
１３ａｂ 主面部
１３ａｃ 吸気孔
１３ｂ 固定部
１３ｂａ 貫通孔
１３ｂｂ 先割れピン部
１３ｃ 支持部
１４ 真空路
１５ シール部材
２０ 制御装置
３０ 上位装置
Ｃ 規定位置にあるウェハの中心
ＣＣ 同一円周
ＳＣ 締結部材
Ｗ ウェハ
ａｘ−ｃ 中心軸線
ｄ 離間距離

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】