特許 6235881 産業用ロボット

(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】6235881

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】産業用ロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 9/06 20060101AFI20171113BHJP

   B25J 19/00 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   B25J9/06 D

   B25J19/00 H

【請求項の数】2

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-247028(P2013-247028)

(22)【出願日】2013年11月29日

(65)【公開番号】特開2015-36185(P2015-36185A)

(43)【公開日】2015年2月23日

【審査請求日】2016年10月7日

(31)【優先権主張番号】61/864,272

(32)【優先日】2013年8月9日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100125690

【弁理士】

【氏名又は名称】小平 晋

(74)【代理人】

【識別番号】100142619

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100153316

【弁理士】

【氏名又は名称】河口 伸子

(72)【発明者】

【氏名】北原 康行

(72)【発明者】

【氏名】風間 俊道

(72)【発明者】

【氏名】栗林 保

(72)【発明者】

【氏名】齋地 正義

【審査官】 永冨 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１５７５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２８６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３００８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−００９７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１５６７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１４５２３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２８０６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０６６５７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０５６０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３３５４７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ ９／０６

Ｂ２５Ｊ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＥＦＥＭの一部を構成するとともにＦＯＵＰと半導体ウエハ処理装置との間で半導体ウエハを搬送する産業用ロボットにおいて、
ロボット本体と、前記ロボット本体の外部に配置され前記ロボット本体を昇降させる昇降機構とを備え、
前記ロボット本体は、前記半導体ウエハが搭載されるハンドと、前記ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、前記アームの基端側が回動可能に連結される本体部と、前記アームを昇降させるアーム昇降機構とを備え、
前記昇降機構は、上下方向へ前記ロボット本体を駆動するための駆動部と、上下方向へ前記ロボット本体を案内するための２本のガイドレールと、２本の前記ガイドレールのそれぞれに係合して上下方向へスライドするガイドブロックと、前記駆動部、前記ガイドレールおよび前記ガイドブロックが収容される筺体と、前記筺体の外部に配置される前記ロボット本体と前記ガイドブロックとを連結するための２個の連結部材と、前記筺体の内部に配置され２個の前記連結部材を繋ぐ接続部材と、前記筺体に取り付けられ前記筺体の内部の空気を前記ＥＦＥＭの外部へ排出する２個の排気ファンとを備え、
前記筺体は、前記ガイドブロックと前記本体部との間に配置される平板状のカバーを備え、
前記カバーには、上下方向に細長いスリット状の貫通孔が、前記連結部材の上下方向への移動が可能となるように形成され、
前記連結部材には、前記貫通孔に配置される貫通孔通過部が形成され、
前記カバーの厚み方向と上下方向とに直交する前記貫通孔の幅方向における前記貫通孔通過部の幅および前記貫通孔の幅は、前記貫通孔の幅方向における前記ガイドブロックの幅よりも狭くなっており、
２本の前記ガイドレールは、前記貫通孔の幅方向において、所定の間隔をあけた状態で配置され、
前記駆動部は、駆動源となるモータと、前記モータの動力で回転するボールネジと、前記ボールネジに螺合するナット部材とを備えるとともに、前記貫通孔の幅方向において、２本の前記ガイドレールの間に配置され、
前記モータと前記ボールネジとは、前記貫通孔の幅方向で隣接配置され、
２個の前記排気ファンのうちの一方の前記排気ファンは、前記カバーの厚み方向で前記モータに隣接配置され、他方の前記排気ファンは、前記カバーの厚み方向で前記ボールネジに隣接配置され、
２個の前記連結部材のそれぞれは、２本の前記ガイドレールのそれぞれに係合する前記ガイドブロックに固定され、
２個の前記連結部材のうちの一方の前記連結部材に前記ナット部材が固定されていることを特徴とする産業用ロボット。

【請求項2】

前記本体部は、上下方向から見たときの形状が略長方形状または略正方形状となるように形成され、
前記昇降機構は、前記筺体の外部に配置され前記本体部の１つの側面が固定される固定部材を備え、
前記貫通孔通過部の先端に前記固定部材が固定されていることを特徴とする請求項１記載の産業用ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）の一部を構成するとともにＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）と半導体ウエハ処理装置との間で半導体ウエハを搬送する産業用ロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ＥＦＥＭの一部を構成するとともにＦＯＵＰと半導体ウエハ処理装置との間で半導体ウエハを搬送する産業用ロボットが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の産業用ロボットは、半導体ウエハが搭載される２個のハンドと、２個のハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部とを備えている。アームは、本体部にその基端側が回動可能に連結される第１アームと、第１アームの先端側にその基端側が回動可能に連結される第２アームと、第２アームの先端側にその基端側が回動可能に連結されるとともにその先端側にハンドが回動可能に連結される第３アームとから構成されている。本体部の内部には、第１アームを昇降させるアーム昇降機構が収容されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−２３０２５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＦＯＵＰは、ＳＥＭＩ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）規格に基づいて製造されており、ＦＯＵＰの高さは、一定の寸法となっている。一方で、半導体ウエハ処理装置に関しては、特定の規格が定まっておらず、半導体ウエハ処理装置の高さは任意に設定されている。そのため、半導体ウエハ処理装置の仕様によっては、アーム昇降機構の昇降量が足りなくて、特許文献１に記載の産業用ロボットをそのままＥＦＥＭで使用することができない場合がある。

【0005】

この場合、本体部の内部に配置されるアーム昇降機構の構成を変更して、アーム昇降機構の昇降量を大きくすれば良い。しかしながら、アーム昇降機構の昇降量を大きくする場合、本体部全体の構成を見直さなければならないおそれがあり、産業用ロボットの設計が煩雑になる。また、アーム昇降機構の昇降量を大きくする場合には、半導体ウエハ処理装置の高さに応じてアーム昇降機構の昇降量の異なる複数種類の産業用ロボットを製造する必要が生じるため、産業用ロボットの製造コストが嵩むおそれがある。

【0006】

一方で、本体部の内部に配置されるアーム昇降機構の昇降量が足りない場合に、特許文献１に記載の産業用ロボットそのものを昇降させる昇降機構を産業用ロボットの外部に設ければ、上述の問題を解消することはできる。この場合、産業用ロボットを上下方向へ駆動するための昇降機構の駆動部や、産業用ロボットを上下方向へ案内するための昇降機構のガイド部を筺体の内部に収容すれば、この駆動部やガイド部から発生する塵埃がＥＦＥＭの内部へ流出するのを抑制することは可能になる。しかしながら、昇降機構の駆動部やガイド部が筺体の内部に収容されても、駆動部やガイド部から発生する塵埃が産業用ロボットと昇降機構との連結部分からＥＦＥＭの内部に流出して、ＥＦＥＭの内部のクリーン度を確保できなくなるおそれがある。

【0007】

そこで、本発明の課題は、ＥＦＥＭの一部を構成する産業用ロボットにおいて、ロボット本体を昇降させる昇降機構がロボット本体の外部に配置されていても、昇降機構の駆動部やガイド部から発生する塵埃が、ロボット本体と昇降機構との連結部分からＥＦＥＭの内部に流出するのを効果的に抑制することが可能な産業用ロボットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するため、本発明の産業用ロボットは、ＥＦＥＭの一部を構成するとともにＦＯＵＰと半導体ウエハ処理装置との間で半導体ウエハを搬送する産業用ロボットにおいて、ロボット本体と、ロボット本体の外部に配置されロボット本体を昇降させる昇降機構とを備え、ロボット本体は、半導体ウエハが搭載されるハンドと、ハンドが先端側に回動可能に連結されるアームと、アームの基端側が回動可能に連結される本体部と、アームを昇降させるアーム昇降機構とを備え、昇降機構は、上下方向へロボット本体を駆動するための駆動部と、上下方向へロボット本体を案内するための２本のガイドレールと、２本のガイドレールのそれぞれに係合して上下方向へスライドするガイドブロックと、駆動部、ガイドレールおよびガイドブロックが収容される筺体と、筺体の外部に配置されるロボット本体とガイドブロックとを連結するための２個の連結部材と、筺体の内部に配置され２個の連結部材を繋ぐ接続部材と、筺体に取り付けられ筺体の内部の空気をＥＦＥＭの外部へ排出する２個の排気ファンとを備え、筺体は、ガイドブロックと本体部との間に配置される平板状のカバーを備え、カバーには、上下方向に細長いスリット状の貫通孔が、連結部材の上下方向への移動が可能となるように形成され、連結部材には、貫通孔に配置される貫通孔通過部が形成され、カバーの厚み方向と上下方向とに直交する貫通孔の幅方向における貫通孔通過部の幅および貫通孔の幅は、貫通孔の幅方向におけるガイドブロックの幅よりも狭くなっており、２本のガイドレールは、貫通孔の幅方向において、所定の間隔をあけた状態で配置され、駆動部は、駆動源となるモータと、モータの動力で回転するボールネジと、ボールネジに螺合するナット部材とを備えるとともに、貫通孔の幅方向において、２本のガイドレールの間に配置され、モータとボールネジとは、貫通孔の幅方向で隣接配置され、２個の排気ファンのうちの一方の排気ファンは、カバーの厚み方向でモータに隣接配置され、他方の排気ファンは、カバーの厚み方向でボールネジに隣接配置され、２個の連結部材のそれぞれは、２本のガイドレールのそれぞれに係合するガイドブロックに固定され、２個の連結部材のうちの一方の連結部材にナット部材が固定されていることを特徴とする。

【0009】

本発明の産業用ロボットでは、昇降機構の一部を構成する駆動部とガイドレールとガイドブロックとが筺体に収容されている。また、本発明では、ガイドブロックとロボット本体の本体部との間に、筺体の一部を構成する平板状のカバーが配置され、このカバーに、上下方向に細長いスリット状の貫通孔が形成されている。さらに、本発明では、ロボット本体とガイドブロックとを連結するための連結部材に、貫通孔に配置される貫通孔通過部が形成され、貫通孔の幅方向における貫通孔通過部の幅および貫通孔の幅が、貫通孔の幅方向におけるガイドブロックの幅よりも狭くなっている。そのため、本発明では、カバーの貫通孔にガイドブロックが配置される場合と比較して、貫通孔の幅を狭くすることができる。したがって、本発明では、ロボット本体を昇降させる昇降機構がロボット本体の外部に配置されていても、昇降機構の駆動部やガイド部から発生する塵埃が、ロボット本体と昇降機構との連結部分からＥＦＥＭの内部に流出するのを効果的に抑制することが可能になる。また、本発明では、昇降機構は、筺体に取り付けられ筺体の内部の空気をＥＦＥＭの外部へ排出する排気ファンを備えているため、昇降機構の駆動部やガイド部から発生する塵埃が、ロボット本体と昇降機構との連結部分からＥＦＥＭの内部に流出するのをより効果的に抑制することが可能になる。

【0010】

本発明において、本体部は、上下方向から見たときの形状が略長方形状または略正方形状となるように形成され、昇降機構は、筺体の外部に配置され本体部の１つの側面が固定される固定部材を備え、貫通孔通過部の先端に固定部材が固定されていることが好ましい。このように構成すると、平面状に形成されるロボット本体の側面と筺体の外部に配置される固定部材とを用いてロボット本体と昇降機構とを連結することができるため、ロボット本体と昇降機構とを容易に連結することが可能になる。

【発明の効果】

【0013】

以上のように、本発明では、ＥＦＥＭの一部を構成する産業用ロボットにおいて、ロボット本体を昇降させる昇降機構がロボット本体の外部に配置されていても、昇降機構の駆動部やガイド部から発生する塵埃が、ロボット本体と昇降機構との連結部分からＥＦＥＭの内部に流出するのを効果的に抑制することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施の形態にかかる産業用ロボットの斜視図である。

【図2】図１に示す産業用ロボットの、ロボット本体およびアームが上昇するとともにアームが伸びている状態の斜視図である。

【図3】図１に示す産業用ロボットが使用される半導体製造システムの概略平面図である。

【図4】図１に示すロボット本体の側面図である。

【図5】図１に示す昇降機構の斜視図である。

【図6】図５に示す昇降機構の構成を正面側から説明するための図である。

【図7】図５に示す昇降機構の構成を上側から説明するための図である。

【図8】（Ａ）は、図７のＥ部の拡大図であり、（Ｂ）は、図７のＦ部の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

【0016】

（産業用ロボットの概略構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる産業用ロボット１の斜視図である。図２は、図１に示す産業用ロボット１の、ロボット本体３およびアーム１６が上昇するとともにアーム１６が伸びている状態の斜視図である。図３は、図１に示す産業用ロボット１が使用される半導体製造システム５の概略平面図である。

【0017】

本形態の産業用ロボット１は、半導体ウエハ２（図３参照）を搬送するための水平多関節ロボットである。この産業用ロボット１は、ロボット本体３と、ロボット本体３を昇降させる昇降機構４とから構成されている。以下の説明では、産業用ロボット１を「ロボット１」とし、半導体ウエハ２を「ウエハ２」とする。また、以下の説明では、上下方向に直交する図１等のＸ方向を「左右方向」とし、上下方向および左右方向に直交するＹ方向を「前後方向」とするとともに、Ｘ１方向側を「右」側、Ｘ２方向側を「左」側、Ｙ１方向側を「前」側、Ｙ２方向側を「後（後ろ）」側とする。

【0018】

図３に示すように、ロボット１は、半導体製造システム５に組み込まれて使用される。この半導体製造システム５は、ＥＦＥＭ６と、ウエハ２に対して所定の処理を行う半導体ウエハ処理装置７とを備えている。ＥＦＥＭ６は、半導体ウエハ処理装置７の前側に配置されている。ロボット１は、ＥＦＥＭ６の一部を構成している。また、ＥＦＥＭ６は、ＦＯＵＰ８を開閉する複数のロードポート９と、ロボット１が収容される筺体１０とを備えている。筺体１０は、左右方向に細長い直方体の箱状に形成されている。筺体１０の前面および後面は、上下方向と左右方向とから構成される平面に平行になっている。筺体１０の内部は、清浄空間となっている。すなわち、ＥＦＥＭ６の内部は、清浄空間となっており、ＥＦＥＭ６の内部では所定のクリーン度が確保されている。

【0019】

ＦＯＵＰ８は、ＳＥＭＩ規格に基づいて製造されており、ＦＯＵＰ８には、２５枚または１３枚のウエハ２が収容可能となっている。ロードポート９は、筺体１０の前側に配置されている。本形態のＥＦＥＭ６は、左右方向に所定のピッチで配列される４個のロードポート９を備えており、ＥＦＥＭ６では、４個のＦＯＵＰ８が左右方向に所定のピッチで配列される。ロボット１は、４個のＦＯＵＰ８と半導体ウエハ処理装置７との間でウエハ２を搬送する。

【0020】

（ロボット本体の構成）
図４は、図１に示すロボット本体３の側面図である。

【0021】

ロボット本体３は、ウエハ２が搭載される２個のハンド１４、１５と、ハンド１４、１５が先端側に回動可能に連結されるアーム１６と、アーム１６の基端側が回動可能に連結される本体部１７とを備えている。アーム１６は、その基端側が本体部１７に回動可能に連結される第１アーム部１８と、第１アーム部１８の先端側にその基端側が回動可能に連結される第２アーム部１９と、第２アーム部１９の先端側にその基端側が回動可能に連結される第３アーム部２０とから構成されている。すなわち、アーム１６は、互いに相対回動可能に連結される３個のアーム部を備えている。第１アーム部１８、第２アーム部１９および第３アーム部２０は、中空状に形成されている。また、本形態では、第１アーム部１８の長さと、第２アーム部１９の長さと、第３アーム部２０の長さとが等しくなっている。本体部１７と第１アーム部１８と第２アーム部１９と第３アーム部２０とは、上下方向において、下側からこの順番で配置されている。

【0022】

ハンド１４、１５は、上下方向から見たときの形状が略Ｙ形状となるように形成されており、二股状になっているハンド１４、１５の先端部にウエハ２が搭載される。ハンド１４、１５の基端側は、第３アーム部２０の先端側に回動可能に連結されている。ハンド１４、１５は、上下方向で重なるように配置されている。具体的には、ハンド１４が上側に配置され、ハンド１５が下側に配置されている。また、ハンド１４、１５は、第３アーム部２０よりも上側に配置されている。

【0023】

なお、図３では、ハンド１５の図示を省略している。また、本形態のロボット１の動作時には、ハンド１４とハンド１５とが上下方向で重なる場合もあるが、ほとんどの場合、ハンド１４とハンド１５とは、上下方向で重なっていない。たとえば、図３の二点鎖線で示すように、ハンド１４がＦＯＵＰ８の中へ入り込んでいるときには、ハンド１５は、本体部１７側へ回転しており、ＦＯＵＰ８の中に入っていない。このときのハンド１４に対するハンド１５の回転角度は、たとえば、１２０°〜１５０°である。

【0024】

本体部１７は、筺体２１と、第１アーム部１８の基端側が回動可能に連結される柱状部材２２（図２参照）とを備えている。筺体２１は、上下方向に細長い略直方体状に形成されており、上下方向から見たときの筺体２１の形状は、略長方形状または略正方形状となっている。また、筺体２１の前面および後面は、上下方向と左右方向とから構成される平面に平行になっており、筺体２１の左右の両側面は、上下方向と前後方向とから構成される平面に平行になっている。すなわち、本体部１７は、上下方向から見たときの形状が略長方形状または略正方形状となる上下方向に細長い略直方体状に形成されている。また、本体部１７の前面および後面は、上下方向と左右方向とから構成される平面に平行になっており、本体部１７の左右の両側面は、上下方向と前後方向とから構成される平面に平行になっている。

【0025】

柱状部材２２は、上下方向の細長い柱状に形成されている。筺体２１の内部には、柱状部材２２を昇降させるアーム昇降機構（図示省略）が収納されている。すなわち、筺体２１の内部には、本体部１７に対して第１アーム部１８を昇降させる（すなわち、アーム１６を昇降させる）アーム昇降機構が収納されている。このアーム昇降機構は、たとえば、上下方向を軸方向として配置されるボールネジ、このボールネジに係合するナット部材、および、ボールネジを回転させるモータ等によって構成されている。アーム昇降機構は、図１に示すように、柱状部材２２が筺体２１に収容される位置と、図２に示すように、柱状部材２２が筺体２１から上側に突出する位置との間で、柱状部材２２を昇降させる。すなわち、アーム昇降機構は、柱状部材２２が筺体２１に収容される位置と、柱状部材２２が筺体２１から上側に突出する位置との間で、アーム１６を昇降させる。

【0026】

柱状部材２２は、筺体２１の前端側に配置されている。第１アーム部１８の基端側は、柱状部材２２の上端に回動可能に連結されている。すなわち、図３に示すように、上下方向から見たときに、本体部１７に対する第１アーム部１８の回動中心（すなわち、アーム１６の基端側の回動中心）Ｃ１は、本体部１７の中心よりも前側（ＦＯＵＰ８側）に配置されている。また、左右方向において、柱状部材２２は、筺体２１の中心位置に配置されている。

【0027】

図１、図４に示すように、アーム１６が縮んで、第１アーム部１８と第２アーム部１９と第３アーム部２０とハンド１４、１５とが上下方向で重なっている状態が、ロボット１の待機状態となる。この待機状態においては、アーム１６およびハンド１４、１５の一部が本体部１７よりも後ろ側へ突出している。

【0028】

また、ロボット本体３は、第１アーム部１８および第２アーム部１９を回動させて第１アーム部１８と第２アーム部１９とからなるアーム１６の一部を伸縮させるアーム部駆動機構と、第３アーム部２０を回転駆動する第３アーム駆動機構と、ハンド１４を回転駆動する第１ハンド駆動機構と、ハンド１５を回転駆動する第２ハンド駆動機構とを備えている。

【0029】

アーム部駆動機構は、図４に示すように、駆動源となるモータ２５と、モータ２５の動力を減速して第１アーム部１８に伝達するための減速機２６と、モータ２５の動力を減速して第２アーム部１９に伝達するための減速機２７とを備えている。モータ２５は、筺体２１の内部に配置されている。減速機２６は、本体部１７と第１アーム部１８とを繋ぐ関節部を構成している。減速機２７は、第１アーム部１８と第２アーム部１９とを繋ぐ関節部を構成している。減速機２６、２７は、たとえば、波動歯車装置であるハーモニックドライブ（登録商標）である。上述の特許文献１に記載された産業用ロボットと同様に、モータ２５と減速機２６とは、図示を省略するプーリおよびベルトを介して連結され、モータ２５と減速機２７とは、図示を省略するプーリおよびベルトを介して連結されている。

【0030】

第３アーム部駆動機構は、図４に示すように、駆動源となるモータ２８と、モータ２８の動力を減速して第３アーム部２０に伝達するための減速機２９とを備えている。モータ２８は、第２アーム部１９の先端側の内部に配置されている。減速機２９は、第２アーム部１９と第３アーム部２０とを繋ぐ関節部を構成している。減速機２９は、たとえば、ハーモニックドライブ（登録商標）である。モータ２８と減速機２９とは、たとえば、図示を省略する歯車列を介して連結されている。

【0031】

第１ハンド駆動機構は、図４に示すように、駆動源となるモータ３０と、モータ３０の動力を減速してハンド１４に伝達するための減速機３１とを備えている。第２ハンド駆動機構は、第１ハンド駆動機構と同様に、駆動源となるモータ３２と、モータ３２の動力を減速してハンド１５に伝達するための減速機３３とを備えている。モータ３０、３２および減速機３１、３３は、第３アーム部２０の内部に配置されている。減速機３１、３３は、たとえば、ハーモニックドライブ（登録商標）である。上述の特許文献１に記載された産業用ロボットと同様に、減速機３１は、モータ３０の出力軸に取り付けられ、減速機３３は、モータ３２の出力軸に取り付けられている。また、ハンド１４と減速機３１とは、図示を省略するプーリおよびベルトを介して連結され、ハンド１５と減速機３３とは、図示を省略するプーリおよびベルトを介して連結されている。

【0032】

本形態のロボット本体３は、ロボット本体３単体でもＦＯＵＰ８に対するウエハ２の出し入れが可能となっている。すなわち、昇降機構４が取り付けられていない状態のロボット本体３でも、柱状部材２２を昇降させ、第１アーム部１８、第２アーム部１９および第３アーム部２０を回動させてアーム１６を伸縮させるとともに、ハンド１４、１５を回転させることで、ＦＯＵＰ８に対するウエハ２の出し入れが可能となっている。

【0033】

（昇降機構の構成）
図５は、図１に示す昇降機構４の斜視図である。図６は、図５に示す昇降機構４の構成を正面側から説明するための図である。図７は、図５に示す昇降機構４の構成を上側から説明するための図である。図８（Ａ）は、図７のＥ部の拡大図であり、図８（Ｂ）は、図７のＦ部の拡大図である。

【0034】

昇降機構４は、ロボット本体３と別体で形成され、ロボット本体３の外部に配置されている。また、昇降機構４は、筺体１０の底面部に固定されている。この昇降機構４は、上下方向へロボット本体３を駆動するための駆動部３６と、上下方向へロボット本体３を案内するための２本のガイドレール３７と、２本のガイドレール３７に係合して上下方向へスライドするガイドブロック３８と、駆動部３６、ガイドレール３７およびガイドブロック３８が収容される筺体３９と、筺体３９の外部に配置されるロボット本体３とガイドブロック３８とを連結するための２個の連結部材４０と、筺体３９の外部に配置されロボット本体３が固定される固定部材４１と、筺体３９の内部の空気をＥＦＥＭ６の外部（すなわち、筺体１０の外部）へ排出するための２個の排気ファン４２（図７参照）とを備えている。

【0035】

筺体３９は、全体として上下方向に長い略直方体状に形成されている。この筺体３９は、筺体３９の上面を構成する上面部３９ａと、筺体３９の底面を構成する底面部３９ｂと、筺体３９の左右の側面を構成する側面部３９ｃと、筺体３９の前面を構成する前面部３９ｄと、筺体３９の後面を構成する後面部３９ｅとから構成されている。

【0036】

上面部３９ａおよび底面部３９ｂは、上下方向を厚み方向とする略長方形の平板状に形成されている。前面部３９ｄおよび後面部３９ｅは、前後方向を厚み方向とするとともに上下方向を長手方向とする略長方形の平板状に形成されている。側面部３９ｃは、左右方向を厚み方向とする台形の平板状に形成されている。側面部３９ｃの上端面および下端面は、上下方向に直交し、側面部３９ｃの後端面は、前後方向に直交している。また、側面部３９ｃの前端面は、下側に向かうにしたがって、前側へ広がるように傾斜する傾斜面となっている。

【0037】

側面部３９ｃの上端面には、上面部３９ａの下面が当接し、側面部３９ｃの後端面には、後面部３９ｅの前面が当接している。側面部３９ｃの左右方向の内側面の下端側には、底面部３９ｂの左右方向の外側面が当接している。前面部３９ｄの上端面には、上面部３９ａの下面が当接し、前面部３９ｄの下端面には、底面部３９ｂの上面が当接している。また、上面部３９ａの前端面および底面部３９ｂの前端面と、前面部３９ｄの前面とが略一致している。前面部３９ｄの左右の両端面には、側面部３９ｃの左右方向の内側面が当接している。側面部３９ｃの前端側は、前面部３９ｄよりも前側に突出する突出部３９ｆとなっている。

【0038】

前面部３９ｄには、上下方向に細長いスリット状の貫通孔３９ｇが形成されている。貫通孔３９ｇは、連結部材４０の上下方向への移動が可能となるように、上下方向における前面部３９ｄの略全域に形成されている。また、前面部３９ｄには、左右方向に所定の間隔をあけた状態で、２個の貫通孔３９ｇが形成されている。本形態では、左右方向は、貫通孔３９ｇの幅方向である。

【0039】

駆動部３６は、駆動源となるモータ４５と、モータ４５の動力で回転するボールネジ４６と、ボールネジ４６に螺合するナット部材４７とを備えている。モータ４５は、底面部３９ｂの上面に固定される保持部材４８に固定されており、筺体３９の内部の下端側に配置されている。また、モータ４５は、その出力軸が下側へ突出するように保持部材４８に固定されている。モータ４５の出力軸には、プーリ４９が固定されている。ボールネジ４６は、上下方向を軸方向として配置されている。ボールネジ４６の下端側は、筺体３９の内部の下端側に配置される軸受５０に回転可能に支持されている。軸受５０は、保持部材４８に取り付けられている。ボールネジ４６の下端側には、プーリ５１が固定されている。プーリ４９とプーリ５１とには、ベルト５２が架け渡されている。ナット部材４７は、後述のように、２個の連結部材４０のうちの一方の連結部材４０に固定されている。

【0040】

ガイドレール３７は、側面部３９ｃの左右方向の内側面から左右方向の内側に向かって突出するレール取付部３９ｈに固定されている。すなわち、２本のガイドレール３７は、左右方向において所定の間隔をあけた状態で配置されている。左右方向において、２本のガイドレール３７の間には、駆動部３６が配置されている。ガイドレール３７は、上下方向を長手方向としてレール取付部３９ｈに固定されている。また、ガイドレール３７は、レール取付部３９ｈの前面に固定されている。ガイドブロック３８は、ガイドレール３７の前面側に係合している。

【0041】

連結部材４０は、上下方向に長い略直方体のブロック状に形成されている。連結部材４０の左右方向の外側部分は、ガイドブロック３８に固定されるブロック固定部４０ａとなっている。ブロック固定部４０ａは、ガイドブロック３８の前面に固定されている。具体的には、ブロック固定部４０ａは、ガイドブロック３８の前面とブロック固定部４０ａの後面とが当接した状態で、ガイドブロック３８の前面に固定されている。すなわち、２個の連結部材４０のそれぞれは、２本のガイドレール３７のそれぞれに係合するガイドブロック３８に固定されている。

【0042】

２個の連結部材４０は、平板状に形成される接続部材５４によって接続されている。接続部材５４は、筺体３９の内部に配置されている。また、接続部材５４の左右両端側は、連結部材４０の左右方向の内側部分の前面に固定されている。２個の連結部材４０のうちの一方の連結部材４０には、ナット部材４７が固定されている。本形態では、モータ４５の右側にボールネジ４６およびナット部材４７が配置されており、右側に配置される連結部材４０の左端面にナット部材４７が固定されている。

【0043】

連結部材４０の左右方向の内側部分には、前後方向で貫通孔３９ｇを通過するように貫通孔３９ｇに配置される貫通孔通過部４０ｂが形成されている。貫通孔通過部４０ｂは、ブロック固定部４０ａから前側に突出するように形成されている。また、貫通孔通過部４０ｂは、上下方向における連結部材４０の全域に形成されるとともに、上下方向に細長い略直方体状に形成されている。貫通孔通過部４０ｂの先端側（前端側）は、前面部３９ｄよりも前側に突出している。すなわち、連結部材４０の、貫通孔通過部４０ｂの先端側を除いた部分は、筺体３９の内部に収容されている。貫通孔通過部４０ｂの先端面（前端面）は、前後方向に直交する平面状に形成されている。

【0044】

図８に示すように、左右方向における貫通孔通過部４０ｂの幅Ｈ１は、左右方向におけるガイドブロック３８の幅Ｈ２よりも狭くなっている。また、左右方向における貫通孔３９ｇの幅Ｈ３は、ガイドブロック３８の幅Ｈ２よりも狭くなっている。

【0045】

固定部材４１は、前後方向を厚み方向とする平板状に形成されている。この固定部材４１は、前面部３９ｄの前側に配置されている。また、固定部材４１は、左右方向において、２個の突出部３９ｆの間に配置されている。固定部材４１は、貫通孔通過部４０ｂの先端面に固定されている。具体的には、固定部材４１は、貫通孔通過部４０ｂの前端面と固定部材４１の後面とが当接した状態で、貫通孔通過部４０ｂの前端面に固定されている。

【0046】

ロボット本体３は、固定部材４１の前面に固定されている。具体的には、本体部１７の１つの側面である筺体２１の後面が固定部材４１の前面に固定されている。すなわち、昇降機構４には、本体部１７の後面が取り付けられており、昇降機構４は、本体部１７の後ろ側に配置されている。また、本体部１７の後面側の一部分は、左右方向において、２個の突出部３９ｆの間に配置されている。本形態の前面部３９ｄは、ガイドブロック３８と本体部１７との間に配置されるカバーである。

【0047】

図３に示すように、昇降機構４は、上下方向から見たときに、本体部１７に対する第１アーム部１８の回動領域内に収まっている。すなわち、昇降機構４は、上下方向から見たときに、第１アーム部１８の回動中心Ｃ１を中心にして第１アーム部１８が回動したときの第１アーム部１８の先端の軌跡（具体的には、円弧状の軌跡）Ｒの内周側に収まっている。

【0048】

排気ファン４２は、筺体３９の底面部３９ｂの上面に取り付けられている。また、排気ファン４２は、駆動部３６の後ろ側に配置されている。２個の排気ファン４２は、左右方向で隣接配置されている。底面部３９ｂには、排気ファン４２が排出する空気が通過する貫通孔が形成されている。また、筺体１０の底面部の、昇降機構４が固定される部分にも、排気ファン４２が排出する空気が通過する貫通孔が形成されている。そのため、筺体３９の内部の空気は、排気ファン４２によってＥＦＥＭ６の外部へ排出される。

【0049】

本形態では、ＦＯＵＰ８と半導体ウエハ処理装置７との間でウエハ２を搬送する際に、必要に応じて、ロボット本体３が昇降機構４の筺体３９に対して昇降する。

【0050】

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、昇降機構４を構成する駆動部３６とガイドレール３７とガイドブロック３８とが筺体３９に収容されている。また、本形態では、ガイドブロック３８と本体部１７との間に、平板状の前面部３９ｄが配置され、この前面部３９ｄに、上下方向に細長いスリット状の貫通孔３９ｇが形成されている。さらに、本形態では、ロボット本体３とガイドブロック３８とを連結するための連結部材４０に貫通孔通過部４０ｂが形成され、左右方向における貫通孔通過部４０ｂの幅Ｈ１および貫通孔３９ｇの幅Ｈ３が、左右方向におけるガイドブロック３８の幅Ｈ２よりも狭くなっている。そのため、本形態では、貫通孔３９ｇにガイドブロック３８が配置される場合と比較して、貫通孔３９ｇの幅を狭くすることができる。したがって、本形態では、ロボット本体３を昇降させる昇降機構４がロボット本体３の外部に配置されていても、駆動部３６やガイドレール３７、ガイドブロック３８から発生する塵埃が、ロボット本体３と昇降機構４との連結部分からＥＦＥＭ６の内部に流出するのを効果的に抑制することが可能になる。

【0051】

また、本形態では、筺体３９の内部の空気をＥＦＥＭ６の外部へ排出する排気ファン４２が筺体３９に取り付けられているため、駆動部３６やガイドレール３７、ガイドブロック３８から発生する塵埃が、ロボット本体３と昇降機構４との連結部分からＥＦＥＭ６の内部に流出するのをより効果的に抑制することが可能になる。

【0052】

本形態では、筺体３９の外部に配置される固定部材４１に本体部１７の筺体２１の後面が固定されている。すなわち、本形態では、筺体３９の外部に配置される平板状の固定部材４１と平面状に形成される筺体２１の後面とを用いて、ロボット本体３と昇降機構４とを連結している。そのため、本形態では、ロボット本体３と昇降機構４とを容易に連結することが可能になる。

【0053】

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

【0054】

上述した形態では、連結部材４０の貫通孔通過部４０ｂに固定部材４１が固定され、固定部材４１にロボット本体３が固定されている。この他にもたとえば、貫通孔通過部４０ｂにロボット本体３が直接、固定されても良い。また、上述した形態では、本体部１７は、上下方向に細長い略直方体状に形成されているが、本体部１７は、略円柱状に形成されても良い。また、本体部１７は、上下方向から見たときの形状が略六角形状や略八角形状となる多角柱状に形成されても良い。また、上述した形態では、ナット部材４７は、２個の連結部材４０のうちの一方の連結部材４０に固定されているが、ナット部材４７は、接続部材５４に固定されても良い。

【0055】

上述した形態では、第３アーム部２０の先端側に２個のハンド１４、１５が取り付けられているが、第３アーム部２０の先端側に１個のハンドが取り付けられても良い。また、上述した形態では、アーム１６は、第１アーム部１８、第２アーム部１９および第３アーム部２０の３個のアーム部によって構成されているが、アーム１６は、２個のアーム部によって構成されても良いし、４個以上のアーム部によって構成されても良い。

【0056】

上述した形態では、半導体製造システム５において、半導体ウエハ処理装置７は、ＥＦＥＭ６の後ろ側に配置されている。この他にもたとえば、半導体ウエハ処理装置７は、ＥＦＥＭ６の右側、左側または左右の両側に配置されても良い。たとえば、図３の二点鎖線で示すように、ＥＦＥＭ６の右側に半導体ウエハ処理装置７が配置されても良い。

【符号の説明】

【0057】

１ ロボット（産業用ロボット）
２ ウエハ（半導体ウエハ）
３ ロボット本体
４ 昇降機構
６ ＥＦＥＭ
７ 半導体ウエハ処理装置
８ ＦＯＵＰ
１４、１５ ハンド
１６ アーム
１７ 本体部
３６ 駆動部
３７ ガイドレール
３８ ガイドブロック
３９ 筺体
３９ｄ 前面部（カバー）
３９ｇ 貫通孔
４０ 連結部材
４０ｂ 貫通孔通過部
４１ 固定部材
４２ 排気ファン
５４ 接続部材
Ｈ１ 貫通孔の幅方向おける貫通孔通過部の幅
Ｈ２ 貫通孔の幅方向おけるガイドブロックの幅
Ｈ３ 貫通孔の幅
Ｘ 貫通孔の幅方向
Ｙ カバーの厚み方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】