(57)【要約】  本エンドエフェクタ(700)は、基板収容部に収容された複数の基板のうちの最下段の基板の下方または最上段の基板の上方に少なくとも一部が進入するハンド基部(701)と、ハンド基部(701)に設けられ、最下段の基板または最上段の基板を含む二枚以上の基板を支持するための基板保持手段(702)と、最下段の基板または最上段の基板に対向するハンド基部(701)の表面を含む基準面からの基板保持手段(702)の突出量を変更するための突出量変更手段(703)と、を備える。突出量変更手段(703)は、基板保持手段(702)の全体に対して駆動力を付与する単一の駆動源(706)を有する。
2015098153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二枚以上の基板を保持することができるエンドエフェクタであって、  基板収容部に収容された複数の基板のうちの最下段の基板の下方または最上段の基板の上方に少なくとも一部が進入するハンド基部と、  前記ハンド基部に設けられ、前記最下段の基板または前記最上段の基板を含む前記二枚以上の基板を支持するための基板保持手段と、  前記最下段の基板または前記最上段の基板に対向する前記ハンド基部の表面を含む基準面からの前記基板保持手段の突出量を変更するための突出量変更手段と、を備え、  前記突出量変更手段は、前記基板保持手段の全体に対して駆動力を付与する単一の駆動源を有する、エンドエフェクタ。   
【請求項２】
前記突出量変更手段によって前記基板保持手段の突出量を変更することにより、前記基板保持手段によって保持する前記二枚以上の基板の上下ピッチが変化するように構成されている、請求項１記載のエンドエフェクタ。
【請求項３】
前記基板保持手段は、前記基板の縁部を支持するために前記ハンド基部の先端側に設けられた左右二組の基板支持部の組と、前記基板の縁部を支持するために前記ハンド基部の基端側に設けられた左右二組の基板支持部の組と、を有し、
前記ハンド基部の先端側の前記基板支持部の左右の組が互いに連結されており、前記ハンド基部の基端側の前記基板支持部の左右の組が互いに連結されている、請求項１または２に記載のエンドエフェクタ。
【請求項４】
前記最下段の基板の下方または前記最上段の基板の上方に進入する前記ハンド基部の前記少なくとも一部は、左右方向において３００ｍｍよりも小さい幅を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
【請求項５】
前記ハンド基部は、前記基板保持手段が配置された前方部分と、前記前方部分と一体に形成された後方部分と、を有し、前記後方部分は、前記前方部分よりも上下方向の厚みが大きい、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
【請求項６】
前記基板保持手段は、前記基板の縁部を支持するために前記ハンド基部の先端側に設けられた左右二組の基板支持部の組と、前記基板の縁部を支持するために前記ハンド基部の基端側に設けられた左右二組の基板支持部の組と、を有し、
前記基板保持手段によって前記二枚以上の基板を保持する状態において、前後に対応する二組の前記基板支持部の組は、左右方向に沿って傾斜する高さの傾斜方向が互いに逆である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
【請求項７】
前記基板保持手段は、前記二枚以上の基板のそれぞれの縁部の三箇所を支持するように構成されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
【請求項８】
前記基板保持手段は、前記基板の縁部を支持するために前記ハンド基部の先端側に設けられた左右二組の基板支持部の組と、前記基板の縁部を支持するために前記ハンド基部の基端側に設けられた左右二組の基板支持部の組と、を有し、
前記先端側の前記左右二組の基板支持部の組は、それぞれの組で異なる基板を支持するように構成されている、請求項７記載のエンドエフェクタ。
【請求項９】
前記基板保持手段は、前記基板の縁部を支持するための複数の基板支持部を有し、
前記二枚以上の基板のうちの前記基準面に最も近い位置の基板を支持するための基板支持部が、前記ハンド基部に固定されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１０】
前記基板保持手段は、前記基板の縁部を支持するための複数の基板支持部を有し、
前記基板支持部またはこれと一体に形成された部材の少なくとも一部が、衝撃力を受けた際に変形し易い材料で構成されている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１１】
前記基板保持手段は、
前記ハンド基部を有するエンドエフェクタ本体の先端側に設けられ、前記基板の裏面縁部を支持する基板載置面を含む基板支持部と、
前記基板支持部に外力が加えられた際に前記外力に応じて前記基板支持部が変位するように前記基板支持部を前記エンドエフェクタ本体の先端側に接続する基板支持部接続機構と、を有する請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１２】
前記基板支持部接続機構は、前記基板支持部の基端部を前記エンドエフェクタ本体の先端側に回動可能に接続するための手段を有する、請求項１１記載のエンドエフェクタ。
【請求項１３】
前記基板支持部接続機構は、前記エンドエフェクタ本体に対する前記基板支持部の回動動作に抵抗を付与するための抵抗付与手段を有する請求項１２記載のエンドエフェクタ。
【請求項１４】
前記エンドエフェクタ本体に対する前記基板支持部の回動動作の回転軸線が上下方向に対して直交する方向に配向されている、請求項１２または１３に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１５】
前記基板支持部に前記外力が加えられた際の前記基板支持部の変位を禁止するための変位禁止手段をさらに備えた、請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１６】
前記変位禁止手段は、
前記基板支持部に対して進退可能な当接部と、
変位前の位置にある前記基板支持部に到達し得る到達位置と前記変位前の位置にある前記基板支持部から離間した離間位置との間で前記当接部を移動させるための当接部駆動手段と、を有する、請求項１５記載のエンドエフェクタ。
【請求項１７】
前記基板支持部を上方位置および下方位置の間で移動させるための基板支持部駆動手段をさらに備え、
前記基板支持部の上下方向の位置に応じて前記変位禁止手段による前記基板支持部の変位の制限状態と非制限状態とが切り替わる、請求項１５または１６に記載のエンドエフェクタ。
【請求項１８】
前記基板支持部は、前記外力に応じてその基端部を中心に回転可能であり、
前記変位禁止手段は、前記外力に応じて回転した前記基板支持部を前記基板支持部駆動手段によって下方に移動する際に前記基板支持部に当接されて前記基板支持部を回転前の位置に復帰させる当接部を有する、請求項１７記載のエンドエフェクタ。
【請求項１９】
上下方向の異なる位置にそれぞれ配置された複数の前記基板支持部を備え、
前記基板支持部駆動手段は、複数の前記基板支持部の上下方向のピッチを変更するための手段である、請求項１７または１８に記載のエンドエフェクタ。
【請求項２０】
前記基板支持部は、前記エンドエフェクタの基端側から先端側に向かう前進方向に前記エンドエフェクタを移動させた際に前記基板支持部が周囲の物体と衝突したときに生じる前記外力に応じて変位する、請求項１１乃至１９のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
【請求項２１】
前記外力による前記基板支持部の変位を検知するための変位検知手段をさらに備えた請求項１１乃至２０のいずれか一項に記載のエンドエフェクタ。
【請求項２２】
請求項１乃至２１のいずれか一項に記載のエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタが先端に装着された多関節アームと、
を備えた基板搬送ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットのエンドエフェクタおよび同エンドエフェクタを備えた基板搬送ロボットに係わり、特に、二枚以上の基板を保持することができるエンドエフェクタおよび同エンドエフェクタを備えた基板搬送ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造用のウェハや液晶パネル製造用のガラス基板といった基板（板状部材）を搬送するために、エンドエフェクタを備えた基板搬送ロボットが使用されている。  【０００３】
基板搬送ロボットは、ロボットコントローラに接続された教示装置を介して基板の搬送位置が教示され、その教示された搬送位置間を繰り返し動作して基板を搬送する。例えば、複数のウェハが収納された基板収容部（例えばＦＯＵＰ）からウェハを取り出し、他の基板収容部（例えばＦＯＵＰ）へ、或いはウェハ処理装置側へウェハを搬送する。  【０００４】
搬送元から搬送先への基板搬送効率を高めるために、複数の基板を保持して同時に搬送するエンドエフェクタが提案されている。この種のエンドエフェクタは、保持対象の複数の基板の下方に少なくとも一部が進入するハンド基部と、このハンド基部に設けられ、複数の基板を保持可能な基板保持手段と、を有するバッチ搬送式のハンドを備えている。 
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３０９１６６号公報
【特許文献２】国際公開ＷＯ２０１３／０２１６４５
【特許文献３】特許第２９２５３２９号公報
【特許文献４】特開平５−２３５１４７号公報
【特許文献５】特開平１１−１６３０９６号公報
【特許文献６】特開２００１−１１８９０９号公報
【特許文献７】特開２００１−２９１７５９号公報
【特許文献８】特開２００５−３４０７２９号公報
【特許文献９】特開昭６１−１５２３８５号公報
【特許文献１０】特開２００９−１２０８８号公報
【特許文献１１】特開平４−９２４４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、二枚以上の基板を同時に保持するバッチ搬送式ハンドにおいて、基板保持位置の上下ピッチを変換可能にする等の目的で、ハンド基部からの、基板保持手段の垂直方向の突出量を変更可能とするためには、複雑な機構が必要となる。【０００７】
そこで、本発明は、ハンド基部からの基板保持手段の垂直方向の突出量を変更可能とするための機構を簡素化できるエンドエフェクタおよび基板搬送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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、二枚以上の基板を保持することができるエンドエフェクタであって、基板収容部に収容された複数の基板のうちの最下段の基板の下方または最上段の基板の上方に少なくとも一部が進入するハンド基部と、前記ハンド基部に設けられ、前記最下段の基板または前記最上段の基板を含む前記二枚以上の基板を支持するための基板保持手段と、前記最下段の基板または前記最上段の基板に対向する前記ハンド基部の表面を含む基準面からの前記基板保持手段の突出量を変更するための突出量変更手段と、を備え、前記突出量変更手段は、前記基板保持手段の全体に対して駆動力を付与する単一の駆動源を有する、ことを特徴とする。【０００９】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記突出量変更手段によって前記基板保持手段の突出量を変更することにより、前記基板保持手段によって保持する前記二枚以上の基板の上下ピッチが変化するように構成されている、ことを特徴とする。【００１０】
本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、前記基板保持手段は、前記基板の縁部を支持するために前記ハンド基部の先端側に設けられた左右二組の基板支持部の組と、前記基板の縁部を支持するために前記ハンド基部の基端側に設けられた左右二組の基板支持部の組と、を有し、前記ハンド基部の先端側の前記基板支持部の左右の組が互いに連結されており、前記ハンド基部の基端側の前記基板支持部の左右の組が互いに連結されている、ことを特徴とする。【００１１】
本発明の第４の態様は、第１乃至第３のいずれかの態様において、前記最下段の基板の下方または前記最上段の基板の上方に進入する前記ハンド基部の前記少なくとも一部は、左右方向において３００ｍｍよりも小さい幅を有する、ことを特徴とする。【００１２】
本発明の第５の態様は、第１乃至第４のいずれかの態様において、前記ハンド基部は、前記基板保持手段が配置された前方部分と、前記前方部分と一体に形成された後方部分と、を有し、前記後方部分は、前記前方部分よりも上下方向の厚みが大きい、ことを特徴とする。【００１３】
本発明の第６の態様は、第１乃至第５のいずれかの態様において、前記基板保持手段は、前記基板の縁部を支持するために前記ハンド基部の先端側に設けられた左右二組の基板支持部の組と、前記基板の縁部を支持するために前記ハンド基部の基端側に設けられた左右二組の基板支持部の組と、を有し、前記基板保持手段によって前記二枚以上の基板を保持する状態において、前後に対応する二組の前記基板支持部の組は、左右方向に沿って傾斜する高さの傾斜方向が互いに逆である、ことを特徴とする。【００１４】
本発明の第７の態様は、第１乃至第６のいずれかの態様において、前記基板保持手段は、前記二枚以上の基板のそれぞれの縁部の三箇所を支持するように構成されている、ことを特徴とする。【００１５】
本発明の第８の態様は、第７の態様において、前記基板保持手段は、前記基板の縁部を支持するために前記ハンド基部の先端側に設けられた左右二組の基板支持部の組と、前記基板の縁部を支持するために前記ハンド基部の基端側に設けられた左右二組の基板支持部の組と、を有し、前記先端側の前記左右二組の基板支持部の組は、それぞれの組で異なる基板を支持するように構成されている、ことを特徴とする。【００１６】
本発明の第９の態様は、第１乃至第８のいずれかの態様において、前記基板保持手段は、前記基板の縁部を支持するための複数の基板支持部を有し、前記二枚以上の基板のうちの前記基準面に最も近い位置の基板を支持するための基板支持部が、前記ハンド基部に固定されている、ことを特徴とする。【００１７】
本発明の第１０の態様は、第１乃至第９のいずれかの態様において、前記基板保持手段は、前記基板の縁部を支持するための複数の基板支持部を有し、前記基板支持部またはこれと一体に形成された部材の少なくとも一部が、衝撃力を受けた際に変形し易い材料で構成されている、ことを特徴とする。【００１８】
本発明の第１１の態様は、第１乃至第１０のいずれかの態様において、前記基板保持手段は、前記ハンド基部を有するエンドエフェクタ本体の先端側に設けられ、前記基板の裏面縁部を支持する基板載置面を含む基板支持部と、前記基板支持部に外力が加えられた際に前記外力に応じて前記基板支持部が変位するように前記基板支持部を前記エンドエフェクタ本体の先端側に接続する基板支持部接続機構と、を有する、ことを特徴とする。【００１９】
本発明の第１２の態様は、第１１の態様において、前記基板支持部接続機構は、前記基板支持部の基端部を前記エンドエフェクタ本体の先端側に回動可能に接続するための手段を有する、ことを特徴とする。【００２０】
本発明の第１３の態様は、第１２の態様において、前記基板支持部接続機構は、前記エンドエフェクタ本体に対する前記基板支持部の回動動作に抵抗を付与するための抵抗付与手段を有する、ことを特徴とする。【００２１】
本発明の第１４の態様は、第１２または第１３の態様において、前記エンドエフェクタ本体に対する前記基板支持部の回動動作の回転軸線が上下方向に対して直交する方向に配向されている、ことを特徴とする。【００２２】
本発明の第１５の態様は、第１１乃至第１４のいずれかの態様において、前記基板支持部に前記外力が加えられた際の前記基板支持部の変位を禁止するための変位禁止手段をさらに備えた、ことを特徴とする。【００２３】
本発明の第１６の態様は、第１５の態様において、前記変位禁止手段は、前記基板支持部に対して進退可能な当接部と、変位前の位置にある前記基板支持部に到達し得る到達位置と前記変位前の位置にある前記基板支持部から離間した離間位置との間で前記当接部を移動させるための当接部駆動手段と、を有する、ことを特徴とする。【００２４】
本発明の第１７の態様は、第１５または第１６の態様において、前記基板支持部を上方位置および下方位置の間で移動させるための基板支持部駆動手段をさらに備え、前記基板支持部の上下方向の位置に応じて前記変位禁止手段による前記基板支持部の変位の制限状態と非制限状態とが切り替わる、ことを特徴とする。【００２５】
本発明の第１８の態様は、第１７の態様において、前記基板支持部は、前記外力に応じてその基端部を中心に回転可能であり、前記変位禁止手段は、前記外力に応じて回転した前記基板支持部を前記基板支持部駆動手段によって下方に移動する際に前記基板支持部に当接されて前記基板支持部を回転前の位置に復帰させる当接部を有する、ことを特徴とする。【００２６】
本発明の第１９の態様は、第１７または第１８の態様において、上下方向の異なる位置にそれぞれ配置された複数の前記基板支持部を備え、前記基板支持部駆動手段は、複数の前記基板支持部の上下方向のピッチを変更するための手段である、ことを特徴とする。【００２７】
本発明の第２０の態様は、第１１乃至第１９のいずれかの態様において、前記基板支持部は、前記エンドエフェクタの基端側から先端側に向かう前進方向に前記エンドエフェクタを移動させた際に前記基板支持部が周囲の物体と衝突したときに生じる前記外力に応じて変位する、ことを特徴とする。【００２８】
本発明の第２１の態様は、第１１乃至第２０のいずれかの態様において、前記外力による前記基板支持部の変位を検知するための変位検知手段をさらに備えたことを特徴とする。【００２９】
本発明の第２２の態様による基板搬送ロボットは、第１乃至第２１のいずれかの態様によるエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタが先端に装着された多関節アームと、を備えたことを特徴とする。【００３０】
また、本発明の各種の参考例を以下に示す。【００３１】
本発明の第１参考例の或る態様に係るエンドエフェクタ装置は、収納空間を有するハンドと、前記ハンドに設けられ、各板状部材の周縁部の周方向における互いに異なる部位を夫々保持するようにして複数の前記板状部材を夫々保持するように構成された複数の保持部と、を備え、
各前記保持部は、全ての前記保持部によって前記複数の板状部材が１つの平面に略平行に且つ該１つの平面に略直交する第１方向に互いに間隔をおいて配置されるように該複数の板状部材の周縁部を夫々受ける複数の受け部と、該複数の受け部を夫々前記第１方向に直線移動させて前記間隔を変換するように構成された、ピッチ変換機構と、を含み、
前記ピッチ変換機構の前記複数の受け部と一体に夫々直線移動する複数の直線移動部が前記ハンドの外部に露出するように該ハンドに設けられ、
前記ピッチ変換機構の前記複数の直線移動部を夫々駆動する複数の駆動部が前記ハンドの収納空間に収納されている。【００３２】
この構成に従えば、ピッチ変換機構は、各受け部に対応する直線移動部と駆動部とに区分けされる。直線移動部はハンドの外部に露出するが、直線移動部は板状部材を受ける受け部と一緒に直線移動するので板状部材とこすれることがなく且つ内部に作動機構を含まないのでパーティクルを発生しない。一方、駆動部は内部に作動機構を含むので、パーティクルを発生し得るが、板状部材の配置方向である第１方向において板状部材を受ける受け部と離隔し且つハンドの内部に収納される。これにより、板状部材がピッチ変換機構に起因するパーティクルによって汚染されることを防止できる。【００３３】
また、ピッチ変換機構の駆動部は、受け部の直ぐ近くに存在する。これにより、受け部の間隔を変換する動作の精度を高めることができる。【００３４】
更に、前記ハンドは、前記１つの平面に略平行な第２方向に延びるように形成された中空の本体部と、前記本体部の基端部に前記第２方向に前進及び後退可能に連結された中空の可動部とを含み、
前記複数の保持部は、前記本体部の先端部に設けられた第１保持部と、前記可動部に設けられた第２保持部とを含んでもよい。【００３５】
この構成に従えば、板状部材は、ハンドの本体部の先端部に設けられた第１保持部の受け部と、ハンドの可動部に設けられた第２保持部の受け部とによって保持されるから、板状部材は安定して保持される。【００３６】
更に、前記可動部が前進したとき、前記第１保持部と前記第２保持部とによって前記複数の板状部材の周縁部が挟持されるように保持され、且つ前記可動部が後退したとき、前記第２把持部から前記複数の板状部材の周縁部が解放されるように構成されていてもよい。【００３７】
この構成に従えば、第１保持部と第２保持部とによって、複数の板状部材を把持するので、ハンドを移動させたときに板状部材が位置ずれすることを防止できる。【００３８】
本発明の第１参考例は、複数の板状部材を保持するとともに保持した板状部材の間隔を変換するピッチ変換機構を備え、当該ピッチ変換機構によって発生するパーティクルにより板状部材が汚染されることを軽減可能なエンドエフェクタ装置を提供することができる。【００３９】
第１の特徴による本発明の第２参考例は、ロボットアームに装着されるエンドエフェクタであって、それぞれ独立に駆動可能な第１のハンドおよび第２のハンドを備え、前記第１のハンドは、基板収容部に収容された上下に隣接する基板同士の間に挿入可能なハンド本体を有し、前記上下に隣接する基板同士の間に挿入された前記ハンド本体の直上または直下の基板を保持するように構成されており、前記第２のハンドは、基板収容部に収容された複数の基板のうちの最下段の基板の下方または最上段の基板の上方に少なくとも一部が進入するハンド基部と、前記ハンド基部に設けられ、前記最下段の基板または前記最上段の基板を含む二枚以上の基板を保持する基板保持手段と、を有する、ことを特徴とする。【００４０】
第２の特徴による本発明の第２参考例は、第１の特徴による本発明の第２参考例において、前記第１のハンドおよび前記第２のハンドが、それぞれ、前記基板収容部にアクセスするときの供用位置と、前記基板収容部にアクセスしないときの退避位置とを切替可能である、ことを特徴とする。【００４１】
第３の特徴による本発明の第２参考例は、第１または第２の特徴による本発明の第２参考例において、前記基板保持手段は、前記二枚以上の基板の各裏面縁部を支持するための複数の基板支持部であって、少なくとも基板保持状態においては上下方向の異なる高さに配置される複数の基板支持部を有する、ことを特徴とする。【００４２】
第４の特徴による本発明の第２参考例は、第３の特徴による本発明の第２参考例において、前記複数の基板支持部の上下ピッチが可変であり、前記基板保持手段は、前記複数の基板支持部の前記上下ピッチの変更に伴って、その高さが変化するように構成されている、ことを特徴とする。【００４３】
第５の特徴による本発明の第２参考例は、第３または４の特徴による本発明の第２参考例において、前記複数の基板支持部は、前記基板支持部の移動方向から見て少なくとも一部が互いに重ならない位置に配置されている、ことを特徴とする。【００４４】
第６の特徴による本発明の第２参考例は、第５の特徴による本発明の第２参考例において、前記複数の基板支持部の上下ピッチが可変であり、前記上下方向から見た前記複数の基板支持部の位置が、前記上下ピッチを変更しても変化しない、ことを特徴とする。【００４５】
第７の特徴による本発明の第２参考例は、第１乃至第６のいずれかの特徴による本発明の第２参考例において、前記第１のハンドは、複数の前記ハンド本体を有する、ことを特徴とする。【００４６】
第８の特徴による本発明の第２参考例は、第７の特徴による本発明の第２参考例において、前記複数のハンド本体の上下ピッチが可変である、ことを特徴とする。【００４７】
第９の特徴による本発明の第２参考例は、第１乃至第８のいずれかの特徴による本発明の第２参考例において、前記基板の直径が３００ｍｍであり、前記第２のハンドの基板保持枚数が５枚であり、前記第２のハンド全体のうち、前記基板収容部に収容された基板と上下方向から見て重なる領域を基板搬送時に通過する部分の高さが６０ｍｍ以下である、ことを特徴とする。【００４８】
第１０の特徴による本発明の第２参考例は、第１乃至第８のいずれかの特徴による本発明の第２参考例において、前記基板の直径が４５０ｍｍであり、前記第２のハンドの基板保持枚数が５枚であり、前記第２のハンド全体のうち、前記基板収容部に収容された基板と上下方向から見て重なる領域を基板搬送時に通過する部分の高さが７２ｍｍ以下である、ことを特徴とする。【００４９】
第１１の特徴による本発明の第２参考例の基板搬送ロボットは、第１乃至第１０のいずれかの特徴による本発明の第２参考例のエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタが装着されたロボットアームと、を備えたことを特徴とする。【００５０】
第１２の特徴による本発明の第２参考例の基板処理システムは、第１１の特徴による基板搬送ロボットを含む基板搬送システムと、前記基板搬送システムで搬送される基板を処理するための基板処理装置と、を備えたことを特徴とする。【００５１】
第１３の特徴による本発明の第２参考例は、第１１の特徴による本発明の第２参考例の基板搬送ロボットと、複数の基板を収容するための前記基板収容部と、を備えた基板搬送システムであって、前記基板収容部の基板収容枚数をＮとし、前記基板収容部の上下方向の一方の端部領域から前記第１のハンドによって搬出する基板の枚数をＭとし、前記第２のハンドの基板保持枚数をｎとし、前記第１のハンドによってＭ枚の基板を搬出したときに前記基板収容部の前記一方の端部領域に形成されるスペースの高さをＨとし、前記第２のハンド全体のうち、前記基板収容部に収容された基板と上下方向から見て重なる領域を基板搬送時に通過する部分の高さをｈとした場合、Ｈ＞ｈ且つ（Ｎ−Ｍ）＝ｎ×（正の整数）が成り立つ、ことを特徴とする。【００５２】
第１４の特徴による本発明の第２参考例は、第１１の特徴による本発明の第２参考例の基板搬送ロボットを用いた基板搬送方法であって、搬送元の前記基板収容部の上下方向の一方の端部領域に存在する一枚または複数枚の基板を前記第１のハンドによって搬出する第１搬送工程と、前記第１搬送工程によって前記一枚または複数枚の基板が搬出された前記一方の端部領域に前記第２のハンドを挿入して複数の基板を同時に搬出する第２搬送工程と、を備えたことを特徴とする。【００５３】
第１５の特徴による本発明の第２参考例は、第１４の特徴による本発明の第２参考例において、前記第１搬送工程後に搬送元の前記基板収容部に残っている基板のすべてを前記第２のハンドによって搬出する、ことを特徴とする。【００５４】
第１６の特徴による本発明の第２参考例は、第１４の特徴による本発明の第２参考例において、前記第１搬送工程において前記第１のハンドによって搬出する基板の数をＭ、前記基板収容部の基板収容枚数をＮ、前記第２のハンドの基板保持枚数をｎとしたとき、Ｍ＝Ｎ−ｎ×（正の整数）を満たす、ことを特徴とする。【００５５】
第１７の特徴による本発明の第２参考例は、第１６の特徴による本発明の第２参考例において、Ｍ＝５、ｎ＝５である、ことを特徴とする。【００５６】
第１８の特徴による本発明の第２参考例は、第１４乃至第１７のいずれかの特徴による本発明の第２参考例において、前記第１搬送工程において搬送元の前記基板収容部の前記一方の端部領域から搬出した基板を、搬送先の基板収容部の上下方向の一方の端部領域に搬入し、搬送元の前記基板収容部の前記一方の端部領域と、搬送先の前記基板収容部の前記一方の端部領域とが、上下逆である、ことを特徴とする。【００５７】
第１９の特徴による本発明の第２参考例は、第１４の特徴による本発明の第２参考例において、前記第１搬送工程後に搬送元の前記基板収容部に残っている基板の一部を前記第２のハンドによって搬出し、前記第１搬送工程後に搬送元の前記基板収容部に残っている前記基板の一部を前記第２のハンドによって搬出し、搬送先の基板収容部の上下方向の中間領域に搬送し、搬送元の前記基板収容部の上下方向の他方の端部領域に残っている基板を、前記第１のハンドによって搬出し、搬送先の前記基板収容部の上下方向の一方の端部領域に搬入し、搬送元の前記基板収容部の前記一方の端部領域と、搬送先の前記基板収容部の前記一方の端部領域とが、上下逆である、ことを特徴とする。【００５８】
第２０の特徴による本発明の第２参考例は、第１４乃至１９のいずれかの特徴による本発明の第２参考例において、前記エンドエフェクタは、第４の特徴による本発明の第２参考例のエンドエフェクタであり、前記第２搬送工程において、搬送元の前記基板収容部の前記一方の端部領域に前記第２のハンドを最初に挿入する際に、前記基板保持手段の高さをその最大高さよりも低い高さに設定する、ことを特徴とする。【００５９】
第２１の特徴による本発明の第２参考例は、第２０の特徴による本発明の第２参考例において、前記第１搬送工程の後に前記第２のハンドを前記基板収容部の内部に２回以上挿入する場合、２回目以降の挿入時には、前記複数の基板支持部の前記上下ピッチを最大ピッチとする、ことを特徴とする。【００６０】
第２２の特徴による本発明の第２参考例の基板搬送ロボットは、第１のロボットアームと、前記第１のロボットアームとは独立に駆動可能な第２のロボットアームと、前記第１のロボットアームに装着された第１のハンドと、前記第１のハンドとは独立に駆動可能であり、前記第２のロボットアームに装着された第２のハンドと、を備え、前記第１のハンドは、基板収容部に収容された上下に隣接する基板同士の間に挿入可能なハンド本体を有し、前記上下に隣接する基板同士の間に挿入された前記ハンド本体の直上または直下の基板を保持するように構成されており、前記第２のハンドは、基板収容部に収容された複数の基板のうちの最下段の基板の下方または最上段の基板の上方に少なくとも一部が進入するハンド基部と、前記ハンド基部に設けられ、前記最下段の基板または前記最上段の基板を含む二枚以上の基板を保持する基板保持手段と、を有する、ことを特徴とする。【００６１】
第２３の特徴による本発明の第２参考例は、第１の基板搬送ロボットおよび第２の基板搬送ロボットを備えた基板搬送システムであって、前記第１の基板搬送ロボットは、第１のハンドが装着された第１のロボットアームを有し、前記第１のハンドは、基板収容部に収容された上下に隣接する基板同士の間に挿入可能なハンド本体を有し、前記上下に隣接する基板同士の間に挿入された前記ハンド本体の直上または直下の基板を保持するように構成されており、前記第２の基板搬送ロボットは、第２のハンドが装着された第２のロボットアームを有し、前記第２のハンドは、基板収容部に収容された複数の基板のうちの最下段の基板の下方または最上段の基板の上方に少なくとも一部が進入するハンド基部と、前記ハンド基部に設けられ、前記最下段の基板または前記最上段の基板を含む二枚以上の基板を保持する基板保持手段と、を有する、ことを特徴とする。【００６２】
第２４の特徴による本発明の第２参考例は、ロボットアームに装着されるエンドエフェクタであって、それぞれ独立に駆動可能な第１のハンドおよび第２のハンドを備え、前記第１のハンドは、基板収容部に収容された上下に隣接する基板同士の間に挿入可能なハンド本体を有し、前記上下に隣接する基板同士の間に挿入された前記ハンド本体の直上または直下の基板を保持するように構成されており、前記第２のハンドは、基板収容部に収容された複数の基板のうちの最下段の基板の下方または最上段の基板の上方に少なくとも一部が進入するハンド基部と、前記ハンド基部の少なくとも一部が前記最下段の基板の下方または前記最上段の基板の上方に配置された状態において、前記基板収容部に収容された二枚以上の基板を包含する範囲にわたって上下方向に延在し得る基板保持手段と、を有する、ことを特徴とする。【００６３】
第２５の特徴による本発明の第２参考例は、前記ハンド基部の少なくとも一部が前記最下段の基板の下方または前記最上段の基板の上方に配置された状態において、前記ハンド基部を上下方向に移動させることなく、前記基板保持手段が前記基板収容部に収容された二枚以上の基板を包含する範囲にわたって上下方向に延在する状態を達成することできる、ことを特徴とする。【００６４】
なお、本明細書中において「上（上側、上方）」および「下（下側、下方）」とは、エンドエフェクタに保持された基板の表面に垂直な方向において、基板の表面側を「上（上側、上方）」、基板の裏面側を「下（下側、下方）」と呼ぶものである。【００６５】
本発明の第２参考例によれば、基板収容部側の事情によりバッチ搬送式ハンドの使用に制約がある場合でも、バッチ搬送式ハンドを用いた基板搬送を支障なく行うことができる【００６６】
本発明の第３参考例は、ロボットアームの先端に装着されるエンドエフェクタにおいて、前記ロボットアームの先端に接続され、基板の裏面側に配置されるエンドエフェクタ本体と、前記エンドエフェクタ本体の先端側に設けられ、前記基板の裏面縁部を支持する基板載置面を含む基板支持部と、前記基板支持部に外力が加えられた際に前記外力に応じて前記基板支持部が変位するように前記基板支持部を前記エンドエフェクタ本体の先端側に接続する基板支持部接続機構と、を備えたことを特徴とする。【００６７】
また、好ましくは、前記基板支持部接続機構は、前記基板支持部の基端部を前記エンドエフェクタ本体の先端側に回動可能に接続するための手段を有する。【００６８】
また、好ましくは、前記基板支持部接続機構は、前記エンドエフェクタ本体に対する前記基板支持部の回動動作に抵抗を付与するための抵抗付与手段を有する。【００６９】
また、好ましくは、前記エンドエフェクタ本体に対する前記基板支持部の回動動作の回転軸線が上下方向に対して直交する方向に配向されている。【００７０】
また、好ましくは、前記基板支持部に前記外力が加えられた際の前記基板支持部の変位を禁止するための変位禁止手段をさらに備える。【００７１】
また、好ましくは、前記変位禁止手段は、前記基板支持部に対して進退可能な当接部と、変位前の位置にある前記基板支持部に到達し得る到達位置と前記変位前の位置にある前記基板支持部から離間した離間位置との間で前記当接部を移動させるための当接部駆動手段と、を有する。【００７２】
また、好ましくは、前記基板支持部を上方位置および下方位置の間で移動させるための基板支持部駆動手段をさらに備え、前記基板支持部の上下方向の位置に応じて前記変位禁止手段による前記基板支持部の変位の制限状態と非制限状態とが切り替わる。【００７３】
また、好ましくは、前記基板支持部は、前記外力に応じてその基端部を中心に回転可能であり、前記変位禁止手段は、前記外力に応じて回転した前記基板支持部を前記基板支持部駆動手段によって下方に移動する際に前記基板支持部に当接されて前記基板支持部を回転前の位置に復帰させる当接部を有する。【００７４】
また、好ましくは、上下方向の異なる位置にそれぞれ配置された複数の前記基板支持部を備え、前記基板支持部駆動手段は、複数の前記基板支持部の上下方向のピッチを変更するための手段である。【００７５】
また、好ましくは、前記基板支持部は、前記エンドエフェクタの基端側から先端側に向かう前進方向に前記エンドエフェクタを移動させた際に前記基板支持部が周囲の物体と衝突したときに生じる前記外力に応じて変位する。【００７６】
また、好ましくは、前記外力による前記基板支持部の変位を検知するための変位検知手段をさらに備える。【００７７】
本発明の第３参考例による基板搬送ロボットは、上記いずれかに記載のエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタが先端に装着された多関節アームと、を備えたことを特徴とする。【００７８】
なお、本明細書中において「上（上側）」および「下（下側）」とは、エンドエフェクタに保持された基板の表面に垂直な方向において、基板の表面側を「上（上側）」、基板の裏面側を「下（下側）」と呼んでいる。【００７９】
本発明の第３参考例によれば、エンドエフェクタが周囲の構造物に衝突した際の衝撃力を感度良く緩和することができる。
【発明の効果】
【００８０】
本発明によれば、ハンド基部からの基板保持手段の垂直方向の突出量を変更可能とするための機構を簡素化できるエンドエフェクタおよび基板搬送ロボットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の第１参考例の実施形態に係るエンドエフェクタ装置が用いられる板状部材搬送用ロボットの全体斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の第１参考例の実施形態に係るエンドエフェクタ装置が用いられる板状部材搬送用ロボットの全体斜視図である。
【図２】図２(a)、(b)は、本体部と可動部の位置関係を示す平面図である。
【図３】図３(a)、(b)は、第１保持部の斜視図である。
【図４】図４(a)、(b)、(c)は、第１保持部及び第２保持部が半導体ウエハを保持して昇降する動作の一例を示す側面図である。
【図５】図５は、ハンドの本体部の収納空間を示す平面図である。
【図６】図６は、図５のピッチ変換機構をＡ１方向から見た側面図である。
【図７】図７は、図５のピッチ変換機構をＢ１方向から見た側面図である。
【図８】図８は、図５のピッチ変換機構をＣ１方向から見た側面図である。
【図９】図９は、図５のピッチ変換機構をＤ１方向から見た側面図である。
【図１０】図１０は、４つの第１スライダを同期して前後に駆動する機構を示す平面図である。
【図１１】図１１(a)、(b)は、第２駆動片と副スライド体の位置関係を示す平面図である。
【図１２】図１２(a)、(b)は、ピッチ変換機構の第１変形例を示す斜視図である。
【図１３】図１３(a)、(b)は、ピッチ変換機構の第２変形例を示す側面図である。
【図１４】図１４(a)、(b)は、ピッチ変換機構の第３変形例を示す側面図である。
【図１５】図１５(a)、(b)は、受け部の変形例を示す側面図である。
【図１６】本発明の第２参考例の一実施形態による基板搬送ロボットを示した平面図。
【図１７】図１６に示した基板搬送ロボットの側面図。
【図１８】図１６に示した基板搬送ロボットのブレードハンド（第１のハンド）を示した平面図。
【図１９】図１６に示した基板搬送ロボットのバッチ搬送式ハンド（第２のハンド）を示した平面図。
【図２０Ａ】図１９に示したバッチ搬送式ハンドの動作を説明するための模式図。
【図２０Ｂ】図１９に示したバッチ搬送式ハンドの動作を説明するための他の模式図。
【図２１Ａ】図１９に示したバッチ搬送式ハンドの基板支持手段の動作を説明するための模式図。
【図２１Ｂ】図１９に示したバッチ搬送式ハンドの基板支持手段の動作を説明するための他の模式図。
【図２２Ａ】図１６に示した基板搬送ロボットを用いて搬送元の基板収容部（ＦＯＵＰ）から基板を搬出するプロセスを説明するための模式図。
【図２２Ｂ】図１６に示した基板搬送ロボットを用いて搬送元の基板収容部（ＦＯＵＰ）から基板を搬出するプロセスを説明するための他の模式図。
【図２２Ｃ】図１６に示した基板搬送ロボットを用いて搬送元の基板収容部（ＦＯＵＰ）から基板を搬出するプロセスを説明するための他の模式図。
【図２２Ｄ】図１６に示した基板搬送ロボットを用いて搬送元の基板収容部（ＦＯＵＰ）から基板を搬出するプロセスを説明するための他の模式図。
【図２２Ｅ】図１６に示した基板搬送ロボットを用いて搬送元の基板収容部（ＦＯＵＰ）から基板を搬出するプロセスを説明するための他の模式図。
【図２２Ｆ】図１６に示した基板搬送ロボットを用いて搬送元の基板収容部（ＦＯＵＰ）から基板を搬出するプロセスを説明するための他の模式図。
【図２２Ｇ】図１６に示した基板搬送ロボットを用いて搬送元の基板収容部（ＦＯＵＰ）から基板を搬出するプロセスを説明するための他の模式図。
【図２２Ｈ】図１６に示した基板搬送ロボットを用いて搬送元の基板収容部（ＦＯＵＰ）から基板を搬出するプロセスを説明するための他の模式図。
【図２２Ｉ】図１６に示した基板搬送ロボットを用いて搬送元の基板収容部（ＦＯＵＰ）から基板を搬出するプロセスを説明するための他の模式図。
【図２２Ｊ】図１６に示した基板搬送ロボットを用いて搬送元の基板収容部（ＦＯＵＰ）から基板を搬出するプロセスを説明するための他の模式図。
【図２２Ｋ】図１６に示した基板搬送ロボットを用いて搬送元の基板収容部（ＦＯＵＰ）から基板を搬出するプロセスを説明するための他の模式図。
【図２２Ｌ】図１６に示した基板搬送ロボットを用いて搬送元の基板収容部（ＦＯＵＰ）から基板を搬出するプロセスを説明するための他の模式図。
【図２３】図１６に示した基板搬送ロボットを含む基板搬送システムを説明するための模式図。
【図２４Ａ】図１６に示した基板搬送ロボットを用いて搬送元の基板収容部（ＦＯＵＰ）から搬出した基板を搬送先の基板収容部に搬入するプロセスを説明するための模式図。
【図２４Ｂ】図１６に示した基板搬送ロボットを用いて搬送元の基板収容部（ＦＯＵＰ）から搬出した基板を搬送先の基板収容部に搬入するプロセスを説明するための他の模式図。
【図２４Ｃ】図１６に示した基板搬送ロボットを用いて搬送元の基板収容部（ＦＯＵＰ）から搬出した基板を搬送先の基板収容部に搬入するプロセスを説明するための他の模式図。
【図２５】図２４Ｃに示した基板搬送プロセスの一変形例を説明するための模式図。
【図２６】図１６に示した基板搬送ロボットのハンド切替機構を説明するための模式図。
【図２７】図２６に示したハンド切替機構の一変形例を説明するための模式図。
【図２８】図１６に示した基板搬送ロボットのエンドエフェクタの一変形例を示した模式図。
【図２９】図２８に示したエンドエフェクタのブレードハンドのピッチ変換動作を説明するための模式図。
【図３０】上記実施形態の一変形例による基板搬送ロボットを示した側面図。
【図３１】上記実施形態の一変形例による基板搬送システムを示した側面図。
【図３２】上記実施形態の一変形例による基板搬送ロボットのハンド切替機構を示した模式図。
【図３３】図３２に示したハンド切替機構を説明するための模式図。
【図３４】本発明の第３参考例の一実施形態によるエンドエフェクタを備えた基板搬送ロボットの斜視図。
【図３５Ａ】図３４に示した基板搬送ロボットの動作を説明するための模式図。
【図３５Ｂ】図３４に示した基板搬送ロボットの動作を説明するための他の模式図。
【図３６】（ａ）は、図３４に示した基板搬送ロボットのエンドエフェクタの先端部を拡大して示した部分断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の一部を示した下面図。
【図３７】図３６に示したエンドエフェクタの先端側基板支持部の回転支軸の部分を拡大して示した部分断面図。
【図３８Ａ】図３６に示したエンドエフェクタの動作を説明するための部分断面図。
【図３８Ｂ】図３６に示したエンドエフェクタの動作を説明するための他の部分断面図。
【図３８Ｃ】図３６に示したエンドエフェクタの動作を説明するための他の部分断面図。
【図３８Ｄ】図３６に示したエンドエフェクタの動作を説明するための他の部分断面図。
【図３８Ｅ】図３６に示したエンドエフェクタの動作を説明するための他の部分断面図。
【図３９Ａ】本発明の第３参考例の他の実施形態によるエンドエフェクタの先端部を拡大して示した部分断面図。
【図３９Ｂ】図３９Ａに示したエンドエフェクタの動作を説明するための部分断面図。
【図３９Ｃ】図３９Ａに示したエンドエフェクタの動作を説明するための他の部分断面図。
【図４０】本発明の第３参考例の各実施形態における変位検出手段の一例を説明するための模式図。
【図４１】本発明の第３参考例の各実施形態における変位検出手段の他の例を説明するための模式図。
【図４２】本発明の第３参考例の各実施形態における変位検出手段のさらに他の例を説明するための模式図。
【図４３】本発明の一実施形態によるバッチ搬送式ハンドを、ハンド基部の内部が見えるように示した模式的な平面図。
【図４４】図４３に示したバッチ搬送式ハンドの上下ピッチ変換動作を説明するための模式的な平面図。
【図４５】図４３に示したバッチ搬送式ハンドの基板挟み込み動作を説明するための模式的な平面図。
【図４６】本発明の他の実施形態によるバッチ搬送式ハンドを、ハンド基部の内部が見えるように示した模式的な斜視図。
【図４７】バッチ搬送式ハンドの基板保持手段のピッチ変換機構の他の例を示した模式的な断面図。
【図４８Ａ】バッチ搬送式ハンドの基板保持手段のピッチ変換機構の他の例を示した模式的な部分断面図。
【図４８Ｂ】図４８Ａに示したピッチ変換機構の動作を説明するための模式的な部分断面図。
【図４９】バッチ搬送式ハンドの基板保持手段のピッチ変換機構の他の例を示した模式図。
【図５０】バッチ搬送式ハンドの基板保持手段のピッチ変換機構の他の例を示した模式図。
【図５１】本発明の他の実施形態によるバッチ搬送式ハンドの寸法を説明するための模式的な平面図。
【図５２】本発明の他の実施形態によるバッチ搬送式ハンドの形状を説明するための模式的な側面図。
【図５３】バッチ搬送式ハンドの基板保持手段の他の例を説明するための模式図。
【図５４】バッチ搬送式ハンドの基板保持手段の他の例を説明するための模式図。
【図５５】バッチ搬送式ハンドの基板保持手段の他の例を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００８２】
以下、本発明の第１参考例の実施形態を、図を用いて詳述する。なお、以下の記載では全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の記載では、上下方向とは鉛直方向を指すものとする。
【００８３】
＜板状部材搬送用ロボットの全体構成＞
本発明の第１参考例は板状部材搬送用ロボットのアームの先端部に、取り付けられるエンドエフェクタ装置に関する。先ず板状部材搬送用ロボットの全体を説明する。また、板状部材搬送用ロボットが搬送する板状部材として、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、半導体ウエアは、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。
【００８４】
本実施形態にあっては、板状部材搬送用ロボットは後記の如く、フープから所定の処理を行う他の箇所に複数枚の半導体ウエハを搬送する際に、隣り合う半導体ウエハの上下ピッチを変換するピッチ変換機構を備えている。以下の記載では、ピッチ変換機構はフープから他の箇所に複数枚の半導体ウエハを搬送する際に隣り合う半導体ウエハの上下ピッチを広げる動作を行うものとする。
【００８５】
図１Ａ及び図１Ｂは、板状部材搬送用ロボット２の全体斜視図であり、図１Ａは後記のカバー６００を装着した状態を、図１Ｂは該カバー６００を取り外した状態を夫々示す。板状部材搬送用ロボット２は、半導体処理設備内に配置されて複数枚の半導体ウエハを搬送するロボットであり、例えば所謂水平多関節型のロボットである。該板状部材搬送用ロボット２は、例えば床面に固定される支持台２２と、該支持台２２上に昇降及び旋回可能に設けられたアーム支持軸２３と、該アーム支持軸２３の上端部に一端部が回動自在に取り付けられて水平方向に延びたアーム２０とから構成されている。該アーム２０の他端部にはアーム２０に重なって水平方向に延びた基台２１の一端部が上下に延びた軸体２４を介して水平面内を回転可能に設けられている。板状部材搬送用ロボット２及び後述するエンドエフェクタ装置１の動作は、図示されない制御装置によって制御される。
【００８６】
基台２１上には、厚手に形成されたハンド３が設けられている。半導体処理設備内には、ハンド３の先端部に対向して、複数枚の半導体ウエハ９を上下に間隔を空けて収納したフープ９０が設けられている。説明の便宜上、本実施形態にあってはフープ９０内に５枚の半導体ウエハ９が高さ方向に等間隔に収納されているとする。アーム２０がアーム支持軸２３を中心として水平面内を回転し、且つ基台２１が軸体２４を中心として回転することにより、ハンド３はフープ９０に対し接近及び離間することができる。以下の記載では、ハンド３がフープ９０に向かう方向を前方向、ハンド３がフープ９０から離れる方向を後方向と呼ぶ。また、水平面内にて前後方向に、直交する方向を左右方向と呼ぶ。更に、ハンド３の前方向及び後方向への移動を夫々前進及び後退と呼ぶ。
【００８７】
ここで、前記の半導体処理設備は処理装置と搬送装置から構成されてもよい。処理装置は半導体ウエハに所定の処理を行う装置である。搬送装置はフープ９０と処理装置との聞で半導体ウエハを搬送する装置である。板状部材搬送用ロボット２は処理装置内に配置されてもよいし、搬送装置内に配置されてもよい。
【００８８】
また、ハンド３を駆動する機構をハンド駆動機構と呼ぶ。本実施形態においてハンド駆動機構は、アーム２０、基台２１、支持台２２、支持軸２３、軸体２４から構成されている。ハンド駆動機構はこの構成に限定されず、ハンド３を駆動して半導体ウエハを搬送可能な種々の構成が採用され得る。例えば、直交座標型、円筒座標型、多関節型、パラレルリンク型の構成が採用され得る。
【００８９】
ハンド３は、長手方向を基台２１に合わせて基台２１に固定された本体部３０と、該本体部３０の長手方向の中央部両側に位置して、基台２１上を前進及び後退可能に設けられた２つの可動部３１とを備えている。該本体部３０と可動部３１はともに中空に形成されていて、内部に当該中空部分からなる収納空間が形成されている。本体部３０の先端部には、半導体ウエハ９を保持する領域に水平な対向面３２が形成されており、該対向面３２の周囲に、夫々が半導体ウエハ９の周縁部を保持する複数の、図１Ａ及び図１Ｂでは４つの保持部が設けられている。保持部は、本体部３０の先端部に、左右に互いに離間して設けられた２つの第１保持部４Ａと、各可動部３１の先端部に設けられた２つの第２保持部４Ｂとから構成される。即ち、複数の第１保持部４Ａと第２保持部４Ｂとによって、半導体ウエハ９の周縁部の互いに異なる部位を保持する。ハンド３と両保持部４Ａ、４Ｂとによって、板状部材搬送用ロボット２の先端部に取り付けられるエンドエフェクタ装置１の主要部が構成される。
【００９０】
図１Ａに示すように、本体部３０の長手方向の中央部上には、カバー６００が設けられ、図１Ｂに示すように、該カバー６００の内側には、平行四辺形状の四節リンク機構６が設けられている。
【００９１】
図２(a)、(b)は、本体部３０と可動部３１の位置関係を示す平面図である。本体部３０上の四節リンク機構６は、４本の小リンク板６０を、平行四辺形を成すように４本の連結軸６１、６１a、６１bにて連結して構成される。該四節リンク機構６の前方には、アクチュエータ１００が設けられ、該アクチュエータ１００はハウジング１１０内にピストン１２０を前後方向に出没自在に設けて構成される。
【００９２】
該４本の連結軸の内、最も後側に位置する連結軸が本体部３０に固定されており、この連結軸を固定連結軸６１aと呼ぶ。該固定連結軸６１aに対して四節リンク機構６の対角線上に位置する連結軸にはアクチュエータ１００のピストン１２０が取り付けられていて、これにより該連結軸は前後に駆動される。この連結軸を被駆動連結軸６１bと呼ぶ。４本の連結軸のうち、固定連結軸６１aと被駆動連結軸６１b以外の２本の連結軸６１は、夫々左右に延びた接続板６２を介して可動部３１に接続されている。
【００９３】
本体部３０と各可動部３１との間には、本体部３０に対し可動部３１を前後移動可能に連結する２本の回動補助リンク板６３が互いに平行に且つ前後に離間して設けられている。即ち、本体部３０、可動部３１、及び２本の回動補助リンク板６３は、平行リンクを構成するように互いに連結されている。
【００９４】
本体部３０に対して第２保持部４Ｂを駆動する機構を第２保持部駆動機構と呼ぶ。本実施形態において第２保持部駆動機構は、前述の四節リンク機構６、接続板６２、回動補助リンク板６３、可動部３１から構成されている。第２保持部駆動機構はこの構成に限定されず、本体部３０にピストンが固定され、第２保持部４Ｂにハウジングが固定されたエアシリンダ等のアクチュエータが採用され得る。
【００９５】
図２(a)に示すように、ピストン１２０がハウジング１１０内に引き込んだ状態では、可動部３１は前進状態にあって、第２保持部４Ｂが半導体ウエハ９の周縁部を保持している。この状態から、図２(b)に示すように、ピストン１２０がハウジング１１０から突出すると、被駆動連結軸６１bは後方に移動する。固定連結軸６１aの両側に位置する２枚の小リンク板６０が互いに開くように回動し、これにより接続板６２は固定連結軸６１aを中心として後方に円弧運動する。尚、小リンク板６０と回動補助リンク板６３とは、互いに平行であって、小リンク板６０と回動補助リンク板６３とで平行四辺形を構成する。可動部３１は回動補助リンク板６３に規制されて、各々の回動補助リンク板６３の回転方向(図２(a)の矢印Ｘ方向)に後退する。図２(b)に示すように、第２保持部４Ｂが半導体ウエハ９の周縁部から離れ、半導体ウエハ９の保持を解除する。
【００９６】
即ち、フープ９０から半導体ウエハ９を取り出すときは、図２(a)に示すように、可動部３１が前進方向に回転し、第２保持部４Ｂが半導体ウエハ９の周縁部を保持する。取り出した半導体ウエハ９を所定の処理を行う他の箇所に載置するときは、アクチュエータ１００を作動させて、図２(b)に示すように、可動部３１を後退方向に回転させる。第２保持部４Ｂが半導体ウエハ９の周縁部から離れて、半導体ウエハ９の保持を解除する。
【００９７】
小リンク板６０が回転する際に、小リンク板６０どうしが擦れ、その結果、パーティクルが発生することがある。かかるパーティクルが飛散することを防ぐために、四節リンク機構６にカバー６００を被せている。従って、四節リンク機構６を本体部３０内に収納すれば、カバー６００を設ける必要はない。
【００９８】
本実施形態において、本体部３０に対して第１保持部４Ａは水平方向には相対的に変位しない。一方、ハンド３の本体部３０に対して第２保持部４Ｂは、水平方向、より具体的には前後方向に相対的に変位する。このように構成することにより、前記の第２保持部駆動機構の動作を第１保持部４Ａに伝える必要がなくなり、駆動系をシンプルに構成することが可能になる。なお、第１保持部４Ａの水平方向の動作は前記のハンド駆動機構によってハンド３を駆動することによって実現される。
【００９９】
図３(a)、(b)は、第１保持部４Ａの斜視図である。図３(a)、(b)では本体部３０の左側の第１保持部４Ａを前方から見た状態を示すが、本体部３０の右側の第１保持部も同じ構成である。
【０１００】
第１保持部４Ａは、把持して昇降させるべき半導体ウエハ９の枚数に対応して半導体ウエハ９の周縁部に沿って連なった４本の直線移動体４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄと、各直線移動体４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄを夫々異なる高さだけ上昇させる後記のピッチ変換機構とを備えている。把持する半導体ウエハ９は５枚であるのに対し、直線移動体４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄが４本であるのは、最下位の半導体ウエハ９はハンド３上に固定された受け部４２に支持されて、昇降されないからである。
【０１０１】
４本の直線移動体４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは上下移動可能に設けられ、各直線移動体４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄは夫々縦長の板材である直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄの先端部、即ち上端部に半導体ウエハ９の周縁部下面を支持する受け部４２を設けて構成されている。
受け部４２は水平片４３の基端部から当て壁４４を上向きに突出して形成され、該水平片４３が半導体ウエハ９の周縁部下面を受けて支持し、当て壁４４が半導体ウエハ９の周面に当接する。第１保持部４Ａと第２保持部４Ｂとが半導体ウエハ９を保持した状態では、第１保持部４Ａの各受け部４２の当て壁４４と第２保持部４Ｂの当て壁４４とによって半導体ウエハ９を内向き、具体的には半径方向の中心に向かって押圧挟持している(図１５(a)参照)。即ち、両保持部４Ａ、４Ｂによって半導体ウエハ９をエッジグリップにより把持している。これにより、基台２１及びアーム２０が高速で回転しても、半導体ウエハ９は確実に把持される。
【０１０２】
図３(a)に示すように、４本の直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄは各受け部４２の高さが最下位にて揃った状態から、図３(b)に示すように、受け部４２が受けるべき半導体ウエハ９の配置高さ位置に応じた直線距離だけ上昇した状態にまで移動する。直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄは、例えば、半導体ウエハ９の周縁部に沿って順に低くなるように上昇する。即ち、直線移動部４１Ａが最も高く上昇し、直線移動部４１Ｄが最も低く上昇する。これにより、各直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄによって保持された複数枚の半導体ウエハ９の上下間隔であるピッチが変換される。以下の記載では、説明の便宜上、最も高く上昇する直線移動部を第１直線移動部４１Ａとし、以下、上昇する高さが高い順に第２、第３、第４直線移動部４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄとする。尚、第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄの上昇の順番は上記とは逆でもよい。
【０１０３】
尚、第２保持部４Ｂは第１保持部４Ａと同じく、半導体ウエハ９の周縁部に沿って順に高く又は低くなるように上昇する４つの直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄと、ピッチ変換機構を備えた構成である。第１保持部４Ａの受け部４２と、該受け部４２と同じ高さに位置する第２保持部４Ｂの受け部４２とによって、半導体ウエハ９が保持される。該受け部４２に保持された状態で、半導体ウエハ９はハンド３の対向面３２に略平行な面内に位置する。即ち、対向面３２が、本発明の第１参考例における「１つの平面」に相当し、上下方向が本発明の第１参考例の「第１方向」に該当する。また、前後方向が、本発明の第１参考例における「第２方向」である。
【０１０４】
図３(a)、(b)に示した実施形態においては、１つの第１保持部４Ａが備える全ての水平片４３が上から見て互いに重ならないように配置されている。このようにすることで、水平片４３同士が互いに干渉することなくピッチを変換することができる。また、このようにすることで、図３(a)に示すように、各受け部４２の高さが最下位にて揃った状態にできるので、ピッチを最小（０ｍｍを含む）とした場合の、本体部３０の先端部および第１保持部全体の高さを小さくすることができる。
また、１つの第１保持部４Ａが備える複数の水平片４３のうち、少なくとも２つが上から見て互いに重ならないように配置されていれば、少なくとも当該２つの水平片４３同士が互いに干渉することなくピッチを変換することができる。
【０１０５】
図４(a)、(b)、(c)は、第１保持部４Ａ及び第２保持部４Ｂが半導体ウエハ９を保持して昇降する動作の一例を示す側面図であるが、半導体ウエハ９を保持して昇降する動作はこれに限定されない。図４(b)、(c)では、図示の便宜上、フープ９０を図示しない。本実施形態の板状部材搬送用ロボット２は、フープ９０から互いに高さ位置が異なる５枚の半導体ウエハ９を一度に取り出して、隣り合う半導体ウエハ９のピッチを広げる。この状態で処理をすべき他の箇所に搬送する。最下位の半導体ウエハ９を受ける受け部４２は、ハンド３上に設けられており、第１保持部４Ａ及び第２保持部４Ｂは残り４枚の半導体ウエハ９を上昇させる。
【０１０６】
ハンド３はフープ９０に対向した状態にて(図１Ｂ参照)、可動部３１が本体部３０に対して後方に離れた図２(b)に示す状態にある。この状態から、アーム支持軸２３が下降し、アーム２０及び基台２１が水平面内を回転して、ハンド３が前進する。ハンド３はフープ９０の下側を通り、図４(a)に示すように、第１保持部４Ａがフープ９０内の半導体ウエハ９の下側前方、第２保持部４Ｂがフープ９０内の半導体ウエハ９の下側後方に位置する。第１保持部４Ａ及び第２保持部４Ｂは各受け部４２が最下位にて揃った図３(a)に示す状態にある。
【０１０７】
この後、アーム支持軸２３が上昇するとともに、第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄの受け部４２が夫々異なる高さだけ上昇して、各受け部４２の水平片４３が対応する半導体ウエハ９の下面に対応する高さ(少し低い位置)に達する。アーム２０及び基台２１が水平面内を回転して、ハンド３が少し後退し、第１保持部４Ａの各受け部４２が対応する半導体ウエハ９の周縁部に接する図４(b)に示す状態に達する。この状態で、第２保持部４Ｂは半導体ウエハ９の後方に位置している。
【０１０８】
この後、図２(a)に示すように、アクチュエータ１００のピストン１２０がハウジング１１０内に引っ込んで、可動部３１が前進方向に回転し、第２保持部４Ｂが半導体ウエハ９の周縁部に接する。この状態で、アーム支持軸２３が少し上昇して、第１保持部４Ａ及び第２保持部４Ｂが半導体ウエハ９をフープ９０から少し持ち上げる。アーム２０及び基台２１が水平面内を回転して、ハンド３が後退し、フープ９０から半導体ウエハ９を取り出すことができる。
【０１０９】
フープ９０から半導体ウエハ９を取り出した後、第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄの受け部４２が更に夫々異なる高さだけ上昇して、図４(c)に示すように、隣り合う半導体ウエハ９間のピッチを広げることができる。アーム２０及び基台２１が水平面内を回転して、ピッチが広げられた複数枚の半導体ウエハ９は処理を行う他の箇所に搬送される。尚、全ての直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄの受け部４２が上昇完了した状態で、隣り合う直線移動部の受け部４２間の高さの差は全て等しいことを想定している。以下に、各直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄの受け部４２を夫々異なる高さだけ上昇させるピッチ変換機構７を説明する。
【０１１０】
＜ピッチ変換機構の構成と動作＞
図５は、ハンド３の本体部３０の収納空間を示す平面図であって、前記のピッチ変換機構７を示す。図６は、図５のピッチ変換機構７をＡ１方向から見た側面図であり、基台２１を図示しない。第１保持部４Ａと第２保持部４Ｂは夫々同様のピッチ変換機構７を備えており、説明の便宜上、図５では図１Ｂにてハンド３の左側に位置する第１保持部４Ａのピッチ変換機構７を示す。
【０１１１】
ピッチ変換機構７は、前記各直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄと、本体部３０内を前後にスライドする第１スライダ７０と、該第１スライダ７０と各直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄとに連結され、該第１スライダ７０の前後移動を上下移動に変換し、本体部３０内の収納空間に配置された第１乃至第４のリンク機構８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄとを備えて構成される。即ち、ピッチ変換機構７は第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄが本体部３０の外部に位置し、第１スライダ７０と第１乃至第４のリンク機構８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄとが本体部３０の収納空間内に位置する。また、図１Ｂに示す如く、半導体ウエハ９は本体部３０の上方に位置するから、ピッチ変換機構７の第１スライダ７０と第１乃至第４のリンク機構８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄとは半導体ウエハ９を保持する受け部４２の直ぐ近くに存在する。第１スライダ７０と第１乃至第４のリンク機構８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄとによって、本発明の第１参考例の「駆動部」を構成する。
【０１１２】
図５では、本体部３０の最も内側に位置するリンク機構を第１のリンク機構８Ａとし、外側に向かうに従って、夫々第２、第３、第４のリンク機構８Ｂ、８Ｃ、８Ｄとする。第１乃至第４のリンク機構８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄは、対応する第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄに接続される。
【０１１３】
図６に示すように、第１のリンク機構８Ａは、第１スライダ７０の一側部に設けられ、基端部が回動可能に第１スライダ７０に取り付けられた長尺板である第１リンク部材８０と、先端部が該第１リンク部材８０の長手方向中央部に位置する結合軸８８の周りに回動可能に取り付けられ、基端部が本体部３０の底面に回動可能に取り付けられた第２リンク部材８１と、第１リンク部材８０の先端部に回動可能に取り付けられて、第１直線移動部４１の下端部に固定された第２スライダ７１とを備える。第１リンク部材８０は、第１スライダ７０との取り付け箇所の中心であって左右方向に延びた第１軸線Ｌ１を中心として回動し、結合軸８８は第１軸線Ｌ１と平行な第２軸線Ｌ２を中心とする。また、第２リンク部材８１の本体部３０の底面への取り付け箇所は、第１軸線Ｌ１及び第２軸線Ｌ２に平行な第３軸線Ｌ３を中心とする。第２スライダ７１は第１軸線Ｌ１及び第２軸線Ｌ２に平行な第４軸線Ｌ４を中心とする。第２軸線Ｌ２と第３軸線Ｌ３との間の距離は、第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２との間の距離並びに第２軸線Ｌ２と第４軸線Ｌ４との間の距離と実質的に等しい。また、第１軸線Ｌ１、第２軸線Ｌ２、及び第４軸線Ｌ４は実質的に同一面上に位置する。
【０１１４】
第２スライダ７１は、本体部３０の前端部である前壁３３に開設された縦長の長孔３４に嵌まって、前後移動が規制され上下移動のみが許される。
【０１１５】
尚、図５に示すように、第１スライダ７０の側部であって、第１リンク部材８０が設けられた側とは反対側には、長尺板であって第１リンク部材８０よりも短い第３リンク部材８２の基端部が取り付けられ、該第３リンク部材８２は第１軸線Ｌ１を中心として回動可能に設けられる。また、前記の結合軸８８は第１軸線Ｌ１と平行に延びて第３リンク部材８２に接続される。後記するように、第１リンク部材８０と第２リンク部材８１が回動すると、結合軸８８を介して第３リンク部材８２も回動する。
【０１１６】
第１スライダ７０が後退した状態では、図６に一点鎖線で示すように、第１リンク部材８０及び第２リンク部材８１はともに略水平位置にあり、第２スライダ７１及び第１直線移動部４１Ａの受け部４２は最下位に位置する。
【０１１７】
図６に実線で示すように、第１スライダ７０が前進すると、第２スライダ７１は前後移動ができず上下移動のみが許されるから、第１リンク部材８０は第１軸線Ｌ１を中心として第２スライダ７１が上向きになるように回動する。第２リンク部材８１も第３軸線Ｌ３を中心として結合軸８８が上向きになるように回動する。第１スライダ７０が所定距離だけ前進すると、第２スライダ７１及び第１直線移動部４１の受け部４２は最上位に達する。この状態から、第１スライダ７０が後退すると、上記と逆の動作を辿って第１直線移動部４１Ａは下降する。なお、第２リンク部材８１は、第１リンク部材８０の回動を補助するものであるので、これを省略してもよい。
【０１１８】
尚、第１リンク部材８０及び第２リンク部材８１が略水平位置にある状態から、第１スライダ７０が前進すると、両リンク部材８０、８１が突っ張って上向きに回動しない可能性がある。換言すれば、結合軸８８の第２軸線Ｌ２が第１リンク部材８０及び第２リンク部材８１の死点位置にあれば、両リンク部材８０、８１が突っ張って上向きに回動しない可能性がある。
【０１１９】
そこで、結合軸８８の周りに図６に一点鎖線で示すネジリバネ８９を設け、該ネジリバネ８９の脚片を第１リンク部材８０と第２リンク部材８１とに取り付け、該結合軸８８を上向きに付勢してもよい。即ち、該ネジリバネ８９が本発明の第１参考例の「死点と反対方向に付勢する付勢機構」を構成する。また、第２スライダ７１が最下位に位置する状態で、第２軸線Ｌ２が第１軸線Ｌ１及び第３軸線Ｌ３よりも上側に位置していれば、第１スライダ７０が前進した際に、両リンク部材８０、８１が突っ張る可能性は解消される。
【０１２０】
図７は、図５のピッチ変換機構７をＢ１方向から見た側面図であって、第２のリンク機構８Ｂを示す。第２のリンク機構８Ｂは、前記の第１リンク部材８０と、一端部が該第１リンク部材８０の先端部に回動自在に取り付けられた第４リンク部材８３と、該第４リンク部材８３の他端部に回動可能に取り付けられて、第２直線移動部４１Ｂの下端部に固定された第３スライダ７２とを備える。第４リンク部材８３と第３スライダ７２との取り付け箇所は、前記の第４軸線Ｌ４に平行で互いに実質的に同一の鉛直面上に位置する第５軸線Ｌ５を中心とする。該第４リンク部材８３は、第１リンク部材８０上にて第２リンク部材８１が取り付けられた面と反対側の面に取り付けられる。
【０１２１】
第１スライダ７０が後退した状態では、図７に一点鎖線で示すように、第１リンク部材８０及び第４リンク部材８３はともに略水平位置にあり、第３スライダ７２及び第２直線移動部４１Ｂの受け部４２は最下位に位置する。
【０１２２】
図７に実線で示すように、第１スライダ７０が前進すると、前記の如く、第１リンク部材８０は第１軸線Ｌ１を中心として第３スライダ７２が上向きになるように回動する。第１スライダ７０が所定距離だけ前進すると、第４リンク部材８３は第２直線移動部４１Ｂの重量により他端部が下向きとなるように傾き、第３スライダ７２及び第２直線移動部４１Ｂの受け部４２は最上位に達する。
【０１２３】
図８は、図５のピッチ変換機構７をＣ１方向から見た側面図であって、第３のリンク機構８Ｃを示す。第３のリンク機構８Ｃは、前記の第３リンク部材８２と、一端部が該第３リンク部材８２の先端部に回動自在に取り付けられた第５リンク部材８４と、該第５リンク部材８４の他端部に回動可能に取り付けられて、第３直線移動部４１Ｃの下端部に固定された第４スライダ７３とを備える。第５リンク部材８４と第４スライダ７３との取り付け箇所は第４軸線Ｌ４に平行で上述の鉛直面上に位置する第６軸線Ｌ６を中心とする。
【０１２４】
第１スライダ７０が後退した状態では、図８に一点鎖線で示すように、第３リンク部材８２及び第５リンク部材８４はともに略水平位置にあり、第４スライダ７３及び第３直線移動部４１Ｃの受け部４２は最下位に位置する。
【０１２５】
図８に実線で示すように、第１スライダ７０が前進すると、前記の如く、第３リンク部材８２は第１軸線Ｌ１を中心として第４スライダ７３が上向きになるように回動する。第１スライダ７０が所定距離だけ前進すると、第５リンク部材８４は第３直線移動部４１Ｃの重量により他端部が下向きとなるように傾き、第４スライダ７３及び第３直線移動部４１Ｃの受け部４２は最上位に達する。
【０１２６】
図９は、図５のピッチ変換機構７をＤ１方向から見た側面図であって、第４のリンク機構８Ｄを示す。第４のリンク機構８Ｄは、前記の第３リンク部材８２と、一端部が該第３リンク部材８２の先端部に回動自在に取り付けられた第６リンク部材８５と、該第６リンク部材８５の他端部に回動可能に取り付けられて、第４直線移動部４１Ｄの下端部に固定された第５スライダ７４とを備える。第６リンク部材８５と第５スライダ７４との取り付け箇所は第４軸線Ｌ４に平行で上述の鉛直面上に位置する第７軸線Ｌ７を中心とする。該第６リンク部材８５は、第３リンク部材８２上にて第５リンク部材８４が取り付けられた面と反対側の面に取り付けられる。
【０１２７】
第１スライダ７０が後退した状態では、図９に一点鎖線で示すように、第３リンク部材８２及び第６リンク部材８５はともに略水平位置にあり、第５スライダ７４及び第４直線移動部４１Ｄの受け部４２は最下位に位置する。
【０１２８】
第１スライダ７０が前進すると、図９に実線で示すように、第３リンク部材８２は前記の如く、第１軸線Ｌ１を中心として第５スライダ７４が上向きになるように回動する。第１スライダ７０が所定距離だけ前進すると、第６リンク部材８５は第４直線移動部４１Ｄの重量により他端部が下向きとなるように傾き、第５スライダ７４及び第４直線移動部４１Ｄの受け部４２は最上位に達する。
【０１２９】
結合軸８８に前記のネジリバネ８９を嵌め、該ネジリバネ８９の脚片を第３リンク部材８２と第６リンク部材８５とに取り付け、該結合軸８８を上向きに付勢してもよい。
【０１３０】
尚、上記の記載では、本体部３０に設けられた第１保持部４Ａのピッチ変換機構７を説明したが、可動部３１に設けられた第２保持部４Ｂも上記と同じ構成のピッチ変換機構７を有する。従って、半導体ウエハ９を保持した両保持部４Ａ、４Ｂの受け部４２がピッチ変換機構７によって高さを変えられる。第１保持部４Ａと第２保持部４Ｂの合計４つのピッチ変換機構７は同期して駆動される、即ち、４つのピッチ変換機構７の第１スライダ７０は同期して駆動される。該４つの第１スライダ７０を同期して駆動する構成は後記する。
【０１３１】
上記の如く、第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄを昇降駆動する各リンク部材８１、８３、８４、８５とスライダ７１、７２、７３、７４の各取り付け箇所は、全て同一の鉛直面上に位置する第４乃至第７軸線Ｌ４〜Ｌ７を中心とする。即ち、該複数の取り付け箇所は前後方向にて全て同じ位置に位置する。
【０１３２】
また、第１リンク部材８０と第３リンク部材８２は第２軸線Ｌ２を通る結合軸８８によって互いに同期して回動する。即ち、各第１乃至第４のリンク機構８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄについて、第１リンク部材８０及び第３リンク部材８２が水平状態における第１軸線Ｌ１と第２軸線Ｌ２との間の第１距離と、第２軸線Ｌ２と第４乃至第７軸線Ｌ４〜Ｌ７との間の第２距離の和は、互いに同じ距離である。
【０１３３】
また、第１乃至第４のリンク機構８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄについて、第１リンク部材８０上の各第２リンク部材８１、第４リンク部材８３の取り付け箇所、及び第２リンク部材８２上の第５リンク部材８４、第６リンク部材８５の取り付け箇所は、何れも前後方向にて異なる位置にある。従って、第１リンク部材８０及び第３リンク部材８２が上昇回動した際における第２軸線Ｌ２と第４乃至第７軸線Ｌ４〜Ｌ７との間の第２距離は、各第１乃至第４のリンク機構８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄについて、互いに異なる。即ち、各第１乃至第４のリンク機構８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄについて、第１スライダ７０の前進距離である所定距離は同じであるから、第１リンク部材８０及び第３リンク部材８２が上昇回動した際における所定距離に対する第２距離の比率は、第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄについて互いに異なる。
【０１３４】
これにより、第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄの受け部４２が上昇する高さを互いに違えている。即ち、各第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄの受け部４２が保持すべき半導体ウエハ９の高さ位置に応じて、第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄを上昇させるリンク機構を好適に実現することができる。
【０１３５】
上下に隣り合う半導体ウエハ９のピッチを変換するには、上記の如く、第１乃至第４のリンク機構８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄの構成部材を回転させるが、この際に、リンク機構の構成部材どうしが擦れ、その結果、パーティクルが発生することがある。かかるパーティクルが半導体ウエハ９に付着すると、半導体ウエハ９の品質不良につながる。
【０１３６】
本実施形態では、第１乃至第４のリンク機構８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄはハンド３の本体部３０及び可動部３１の収納空間内に配置されているから、該パーティクルは本体部３０及び可動部３１の外に出ることはなく、該パーティクルが半導体ウエハ９に付着する可能性はない。更に、パーティクルが本体部３０及び可動部３１の外に出ないようにすべく、本体部３０及び可動部３１の収納空間内は負圧に設定されている。
【０１３７】
また、ピッチ変換機構７は各直線移動体４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄの受け部４２の真下に位置する。これにより、受け部４２の間隔を変換する動作の精度を高めることができる。
【０１３８】
＜第１スライダの駆動機構＞
図１０は、４つの第１スライダ７０を同期して前後に駆動する機構を示す平面であり、ハンド３を構成する本体部３０と可動部３１を一点鎖線にて示す。本体部３０の収納空間内には、前後に延びた剛性体である主スライド体５が前後移動可能に設けられている。該主スライド体５は前端部に、本体部３０の左右方向に沿って離間した一対の第１駆動片５０を有し、後端部に本体部３０の左右方向に沿って離間した一対の第２駆動片５１を有する。各第１駆動片５０の先端部に前記の第１保持部４Ａのピッチ変換機構を構成する第１スライダ７０が取り付けられている。
【０１３９】
各第２駆動片５１の後方にはエアシリンダ６８が対向しており、該エアシリンダ６８はハウジング６９内にピストン６７を出没自在に設けて構成される。該ピストン６７の先端部が第２駆動片５１に連結され、主スライド体５は両エアシリンダ６８によって前後に駆動される。尚、主スライド体５は２つのエアシリンダ６８によって駆動されるとしたが、１つのエアシリンダ６８によって駆動されてもよい。
【０１４０】
各可動部３１内には、前後に延びた副スライド体５２が前後移動可能に設けられ、各副スライド体５２は水平面内を回動する一対の連結リンク５３にて第２駆動片５１と連結されている。各副スライド体５２の前端部に、前記の第２保持部４Ｂのピッチ変換機構７を構成する第１スライダ７０が設けられている。
【０１４１】
図１１(a)、(b)は、第２駆動片５１と副スライド体５２の位置関係を示す平面図であり、ピッチ変換機構７の構成及び可動部３１の第２保持部４Ｂを図示しない。図１１(a)は、図２(a)に対応して可動部３１が前進方向に回転した位置を示す。図１１(b)は、図２(b)に対応して可動部３１が後退方向に回転した位置を示す。副スライド体５２の先端部には第２保持部４Ｂを駆動する第１スライダ７０が設けられており、該第２保持部４Ｂは可動部３１に設けられているから、可動部３１が前後方向に回転すれば、副スライド体５２も前後に移動する。主スライド体５が停止した状態でも、副スライド体５２の前後移動を可能にすべく、各副スライド体５２は主スライド体５と前記の連結リンク５３にて連結されている。
尚、連結リンク５３と前記回動補助リンク板６３と小リンク板６０とは互いに平行であって、これらのリンクの間で平行四辺形を構成する。
【０１４２】
前記の四節リンク機構６(図２(a)、(b)参照)が作動して、図１１(a)に示す状態から、図１１(b)に示すように、可動部３１が後退方向に回転すれば、連結リンク５３は第２駆動片５１との取り付け箇所を中心に回動して、主スライド体５が停止した状態での副スライド体５２の後退を許す。これにより、第２保持部４Ｂの受け部４２は半導体ウエハ９の周縁部から離れる(図２(b)参照)。
【０１４３】
四節リンク機構６が作動して、図１１(b)に示す状態から、図１１(a)に示すように、可動部３１が前進方向に回転すれば、第２保持部４Ｂの受け部４２は半導体ウエハ９の周縁部に接し、第１保持部４Ａと第２保持部４Ｂの受け部４２によって半導体ウエハ９は保持される(図２(a)参照)。
【０１４４】
可動部３１が前進方向に回転し両保持部４Ａ、４Ｂの受け部４２によって半導体ウエハ９が保持された図１１(a)に示す状態にて、エアシリンダ６８が主スライド体５を前方に駆動する。第１駆動片５０及び第２駆動片５１が前進し、連結リンク５３が回転しない状態で該連結リンク５３を介して副スライド体５２も前進する。主スライド体５と副スライド体５２が連動して動くから、４つの第１スライダ７０は同期して前進する。これにより、第１保持部４Ａと第２保持部４Ｂの第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄが同期して上昇する。４つの第１スライダ７０は互いに同じ距離だけ前進するから、１枚の半導体ウエハ９を保持する４つの直線移動体は同じ高さだけ上昇する。これにより、半導体ウエハ９は水平姿勢のまま、上昇する。
【０１４５】
本実施形態のエンドエフェクタ装置１にあっては、第１スライダ７０の前後移動動作のみで、全てのピッチ変換機構７の第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄを昇降させている。これにより、第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄを昇降駆動させる機構が簡素となる。
＜ピッチ変換機構の第１変形例＞
図１２(a)、(b)は、ピッチ変換機構７の第１変形例を示す斜視図である。本変形例にあっては、第１乃至第４のリンク機構８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄは図の左側から右側に向けて配列されている。これにより、第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄも図の左側から右側に向けて配列されている。本変形例にあっては、第１乃至第４のリンク機構８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄの構成が前記のリンク機構の構成とは異なる。
【０１４６】
具体的には、図１２(a)に示すように、第１のリンク機構８Ａは、面を上に向けて水平姿勢で前後駆動される第１リンク片２００と、該第１リンク片２００の先端部にヒンジ２８０にて上下回動可能に接続された第５リンク片２４０とから構成される。
【０１４７】
同様に、第２のリンク機構８Ｂは、第１リンク片２００よりも長い第２リンク片２１０と、該第２リンク片２１０の先端部にヒンジ２８０にて上下回動可能に接続され第５リンク片２４０よりも短い第６リンク片２５０とから構成される。第３のリンク機構８Ｃは、第２リンク片２１０よりも長い第３リンク片２２０と、該第３リンク片２２０の先端部にヒンジ２８０にて上下回動可能に接続され第６リンク片２５０よりも短い第７リンク片２６０とから構成される。第４のリンク機構８Ｄは、第３リンク片２２０よりも長い第４リンク片２３０と、該第４リンク片２３０の先端部にヒンジ２８０にて上下回動可能に接続され第７リンク片２６０よにも短い第８リンク片２７０とから構成される。
【０１４８】
第５乃至第８リンク片２４０、２５０、２６０、２７０の先端部は前壁３３に当接しており、これにより第５乃至第８リンク片２４０、２５０、２６０、２７０は前進を規制されている。第５乃至第８リンク片２４０、２５０、２６０、２７０は夫々前壁３３に開設された縦長の長孔３４を通って、対応する第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄに接続されている。第１乃至第４のリンク機構８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄは共通の第１スライダ(図示せず)により前後駆動される。
【０１４９】
図１２(a)に示す姿勢から、第１スライダが第１乃至第４のリンク片２００、２１０、２２０、２３０を前方に押せば、第５乃至第８リンク片２４０、２５０、２６０、２７０は先端部が前壁３３に当接して前進を規制されるから、図１２(b)に示すように、第５乃至第８リンク片２４０、２５０、２６０、２７０は、ヒンジ２８０を中心として第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄに連結された先端部が上昇するように回動する。これにより、第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄの受け部(図１２(a)、(b)では図示せず)は半導体ウエハ９の周縁部を受けて上昇することができる。
【０１５０】
＜ピッチ変換機構の第２変形例＞
図１３(a)、(b)は、ピッチ変換機構７の第２変形例を示す側面図である。本変形例にあっては、ピッチ変換機構７は夫々第１乃至第４直線移動部４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄに接続される第１乃至第４のリンク機構を備えるが、該リンク機構の構成が前記のリンク機構の構成とは異なる。説明の便宜上、第１のリンク機構８Ａのみを図示する。
【０１５１】
第１のリンク機構８Ａは、本体部３０の底面をスライドする従動スライダ３００と、基端部が従動スライダ３００に回動可能に取り付けられた第１リンク部材８０と、第１リンク部材８０の先端部に回動可能に取り付けられて、第１直線移動部４１の下端部に固定された第２スライダ７１と、一端部が第１リンク部材８０の先端部に回動自在に取り付けられた長尺状の揺動部材３１０とを備える。
第２スライダ７１は、本体部３０の前端部である前壁３３に開設された縦長の長孔３４に嵌まって上下移動のみが許されるのは前記と同様である。揺動部材３１０は長手方向上の任意の一点を本体部３０内の支点３２０にて支持されて搖動し、該揺動部材３１０の他端部は本体部３０に配置された上下駆動アクチュエータ３３０に対向する。該上下駆動アクチュエータ３３０は、ハウジング３４０内に上下移動ピストン３５０を上下に出没自在に設けて構成され、該上下移動ピストン３５０の先端部が揺動部材３１０の他端部に接続される。
【０１５２】
図１３(a)に示す状態では、上下移動ピストン３５０が上昇して第１直線移動部４１Ａは最下位に位置する。この状態から、上下移動ピストン３５０が下降すると、図１３(b)に示すように、揺動部材３１０が支点３２０を中心として搖動し、揺動部材３１０の一端部及び第１リンク部材８０の先端部が持ち上がる。これにより、第１直線移動部４１Ａの受け部４２は最上位に達する。
【０１５３】
＜ピッチ変換機構の第３変形例＞
図１４(a)、(b)は、ピッチ変換機構７の第３変形例を示す側面図である。本変形例にあっても、第１乃至第４のリンク機構の構成が前記のリンク機構の構成とは異なる。説明の便宜上、第１のリンク機構８Ａのみを図示する。
【０１５４】
図１４(a)に示すように、第１のリンク機構８Ａは、本体部３０の底面をスライドする従動スライダ３００と、基端部が該従動スライダ３００に回動可能に取り付けられた長尺板である第１リンク部材８０と、先端部が該第１リンク部材８０の長手方向中央部に位置する結合軸８８の周りに回動可能に取り付けられ、基端部が本体部３０の底面に回動可能に取り付けられた第２リンク部材８１と、第１リンク部材８０の先端部に回動可能に取り付けられて、第１直線移動部４１Ａの下端部に固定された第２スライダ７１とを備える。
【０１５５】
本体部３０の底面には凹部３５が形成され、該凹部３５内には第１リンク部材８０の基端部下面に対向した上下移動アクチュエータ３３０が配置される。該上下駆動アクチュエータ３３０は前記の如く、ハウジング３４０内に上下移動ピストン３５０を上下に出没自在に設けて構成され、上下移動ピストン３５０の先端部が第１リンク部材８０の基端部に接続される。
【０１５６】
図１４(a)に示す状態では、第１直線移動部４１Ａは最下位に位置する。この状態から、上下移動ピストン３５０が上昇すると、第１リンク部材８０が従動スライダ３００との取り付け部を中心として回動するとともに、従動スライダ３００が前進する。第１リンク部材８０の先端部及び第２リンク部材８１の先端部が持ち上がる。これにより、第１直線移動部４１Ａの受け部４２は最上位に達する。
【０１５７】
＜受け部の変形例＞
上記記載では、図１５(a)に示すように、半導体ウエハ９は受け部４２の水平片４３にて周縁部下面が支持されるとした。しかし、これに代えて、図１５(b)に示すように、受け部４２を内面が第１斜面４５と該第１斜面４５よりも勾配の緩やかな第２斜面４６とが連続するように形成し、両斜面４５、４６の境目ＳＭにて半導体ウエハ９の周縁を支持してもよい。
【０１５８】
図１５(b)に示す構成であれば、半導体ウエハ９は受け部４２に保持される際には、受け部４２の第１斜面４５を滑って境目ＳＭに載置される。これにより、半導体ウエハ９の水平位置及び水平姿勢が矯正されて安定に保持される。また、受け部４２と半導体ウエハ９は線接触するから、受け部４２と半導体ウエハ９との接触面積が小さい。これにより、半導体ウエハ９への異物付着が減少する。
【０１５９】
本明細書において、半導体ウエハ９の保持は、ハンド３によって半導体ウエハ９を搬送可能な状態とすることを意味し、上記実施態様の他に乗載や吸着等する態様であってもよい。この場合、例えば前記受け部４２は水平片４３のみ或いは該水平片４３と吸着パッドによって構成され得る。
【０１６０】
(本願発明を大径の半導体ウエハに使用する際のメリット)
半導体業界では直径の大きな半導体ウエハが段階的に用いられるようになっている。具体的には従前は直径１５０ｍｍ程度の半導体ウエハが用いられてきたが、直径２００ｍｍや３００ｍｍ程度の半導体ウエハが用いられてきており、将来的には直径４５０ｍｍ程度の半導体ウエハが用いられる可能性がある。
【０１６１】
ところで、前掲の特許文献２には、基端部において支持された複数の基板保持部材を複数の基板の間に挿入して基板を搬送する構成が記載されている。大型化された半導体ウエハをこのような従来技術の構成によって搬送しようとすると、半導体ウエハが大型化された分、半導体ウエハの大型化に伴って大型化したロボットのたわみや半導体ウエハ自体のたわみが大きくなる。これにより、基板保持部材と半導体ウエハとの干渉の問題が増大する。
【０１６２】
複数配置された半導体ウエハの間隔を十分に大きくすればこの問題を回避することができる。しかし、装置の省スペース化のためには極力小さな間隔で複数の半導体ウエハを配置することが好ましい。この間隔は、例えば１の半導体ウエハ下面から隣接する半導体ウエハ下面までが５ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは６ｍｍの間隔であることが好ましい。
この点、本願発明の構成によれば、上記従来技術における基板保持部材のような板状部材を複数の半導体ウエハの間に挿入する必要がない。従って、ハンドと半導体ウエハとの干渉の問題が軽減される。
【０１６３】
このように、本願発明を、大型の半導体ウエハ（特に直径４５０ｍｍ以上の半導体ウエハ）を把持するハンドに適用することができる。また、本願発明を、フープ９０又は他の箇所を含む基板載置部であって、複数配置される半導体ウエハの間隔が５ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは６ｍｍであるものを少なくとも１つ有する処理装置、搬送装置又は半導体処理設備に適用することができる。
【０１６４】
上記記載では、第１保持部４Ａと第２保持部４Ｂは、２つずつ設けられているとしたが、夫々１つ以上設けられていればよい。但し、半導体ウエハ９を水平面内にて位置決めするには、半導体ウエハ９の周縁に対し、３つ以上の点で支持することが必要であるから、第１保持部４Ａと第２保持部４Ｂは、合わせて３点以上で支持するように設けられていることが必要である。
【０１６５】
また、上記記載では、ピッチ変換機構７はフープ９０から他の箇所に複数枚の半導体ウエハ９を搬送する際に隣り合う半導体ウエハ９の上下ピッチを広げるとしたが、該上下ピッチを狭めてもよい。
【０１６６】
上述の図１０等には４つの第１スライダ７０が同期して前後に駆動される実施形態が示されているが、各ピッチ変換機構７の第１スライダ７０は必ずしも物理的に接続されている必要はない。例えば、各ピッチ変換機構７の第１スライダ７０毎に個別にエアシリンダ等のアクチュエータを設けてもよい。この場合、個別に設けられたエアシリンダ等のアクチュエータの動作タイミングを同期させることが望ましい。
【０１６７】
以下、本発明の第２参考例の一実施形態による基板搬送ロボットを備えた基板搬送システムおよび基板搬送方法について、図面を参照して説明する。
【０１６８】
なお、本実施形態は半導体製造用のウェハ（基板）の搬送に関するものであるが、本発明の第２参考例による基板搬送ロボットの搬送対象とされる基板は、半導体製造用のウェハに限られるものではなく、液晶パネル製造用のガラス基板など各種の基板（板状部材）を含むものである。
【０１６９】
図１６および図１７に示したように、本実施形態による基板搬送ロボット４０１は、基台４０２と、第１軸線Ｌ１に沿って昇降可能に基台４０２に設けられた主軸４０３と、主軸４０３の上端部にその基端部が接続されたロボットアーム４０４と、ロボットアーム４０４の先端部に接続されたエンドエフェクタ４０５を備えている。ロボットアーム４０４は、ロボットアーム４０４の基端部を含む第１アーム部材４０６と、ロボットアーム４０４の先端部を含む第２アーム部材４０７とを有し、第１アーム部材４０６の先端部と第２アーム部材４０７の基端部とが、第２軸線Ｌ２周りに回転可能に接続されている。
【０１７０】
エンドエフェクタ４０５は、第３軸線Ｌ３周りに回転可能に第２アーム部材４０７の先端部に接続されたブレードハンド（第１のハンド）４０８と、同じく第３軸線Ｌ３周りに回転可能に第２アーム部材４０７の先端部に接続されたバッチ搬送式ハンド（第２のハンド）４０９とを有する。なお、本例においてはバッチ搬送式ハンド４０９を上に、ブレードハンド４０８を下に配置しているが、両者の上下位置を逆転させることもできる。
【０１７１】
ブレードハンド４０８は、基板収容部に収容された上下に隣接する基板同士の間に挿入可能なハンド本体４１０を有する。なお、本実施形態においてはハンド本体４１０を板状体で構成しているが、ハンド本体を構成する部材は板状体の限られず、例えば棒状体等で構成しても良く、基板収容部に収容された上下に隣接する基板同士の間に挿入可能なものを広く含むものである。
【０１７２】
バッチ搬送式ハンド４０９は、基板収容部に収容された複数の基板の下方に少なくとも一部が進入するハンド基部４１１と、ハンド基部４１１に設けられ、複数の基板（ウェハ）Ｓを保持可能な基板保持手段４１２と、を有する。
【０１７３】
図１７に示したようバッチ搬送式ハンド４０９のハンド基部４１１は、ブレードハンド４０８のハンド本体４１０に比べてその厚みが相当に厚く、ＦＯＵＰなどの基板収容部に収容された上下に隣接する基板同士の間に挿入することは一般に不可能な厚さを有している。
【０１７４】
なお、本実施形態は、図１６および図１７に示したように、ブレードハンド４０８およびバッチ搬送式ハンド４０９のそれぞれの上面側で基板Ｓを保持するように構成されているが、これは例えば半導体ウェハのようにパーティクルの付着を防止したい場合に特に有効である。
【０１７５】
ブレードハンド４０８とバッチ搬送式ハンド４０９とは、第３軸線Ｌ３周りにそれぞれ独立して駆動可能である。これにより、ブレードハンド４０８およびバッチ搬送式ハンド４０９のそれぞれが、基板収容部にアクセスするときの供用位置と、基板収容部にアクセスしないときの退避位置とを切替可能となっている。
【０１７６】
図１８に示したようにブレードハンド４０８は、先端側に一対のフィンガー部４１３が形成されたハンド本体４１０と、ハンド本体４１０の基端部が接続されたハンド基部４１４と、を有する。一対のフィンガー部４１３の各先端部には、基板Ｓの裏面縁部を支持するための基板支持部４１５が設けられている。ハンド本体４１０の基端部の左右両側にも、基板Ｓの裏面縁部を支持するための基板支持部４１５が設けられている。
【０１７７】
さらに、ブレードハンド４０８は、基板支持部４１５に載置された基板Ｓを把持するための把持手段４１６を備えている。把持手段４１６は、基板Ｓの側面に当接される左右一対の当接部４１７を含む可動部材４１８と、可動部材４１８を前後に駆動する駆動源（例えばエアシリンダ）４１９と、を有する。可動部材４１８を前方に移動させて当接部４１７を基板側面に押圧することにより、一対の当接部４１７と、先端側の一対の基板支持部４１５の垂直壁部分とで基板Ｓが挟持される。
【０１７８】
図１９に示したように、バッチ搬送式ハンド４０９の基板保持手段４１２は、複数（本例では５枚）の基板Ｓの各裏面縁部を支持するための複数（本例では５個）の基板支持部４２０から成る基板支持部の組を、ハンド基部４１１の先端側に左右一対備え、基板Ｓを挟んで反対側に左右一対備えている。ハンド基部４１１の基端側寄りの基板支持部４２０の組は、可動部材４２１と一体に前後に移動可能に設けられている。可動部材４２１は駆動源（例えばエアシリンダ）４２２によって前後に駆動される。
【０１７９】
図２０Ａおよび図２０Ｂに示したように、各組に属する複数（本例では５個）の基板支持部４２０は、少なくとも基板保持状態においては上下方向の異なる高さに配置されている。
【０１８０】
先端側の基板支持部４２０と基端側寄りの基板支持部４２０とによって基板Ｓを把持する際には、駆動源４２２によって可動部材４２１を前方に移動させ、基端側寄りの基板支持部４２０の垂直壁部分を基板側面に押圧する。これにより、基端側寄りの基板支持部４２０の垂直壁部分と先端側の基板支持部４２０の垂直壁部分とで基板Ｓが挟持される。
【０１８１】
本実施形態においては、各組に属する複数の基板支持部４２０の上下ピッチは可変である。具体的には、図２１Ａおよび図２１Ｂに示したように、基板支持部４２０の下端部は、ハンド基部４１１の内部に設けられた昇降リンク機構４２３に接続された昇降部材４２４に接続されている。スライダ４２５により昇降リンク機構４２３を駆動することにより、昇降部材４２４がその水平延在状態を維持しつつ基板支持部４２０と一体に昇降する。
【０１８２】
昇降リンク機構４２３、昇降部材４２４、およびスライダ４２５は、基板支持部４２０を上方位置および下方位置の間で移動させるための基板支持部駆動手段を構成する。基板支持部駆動手段によって、複数の基板支持部４２０の上下方向のピッチを変更することができる。
【０１８３】
また、本実施形態においては、各組に属する複数の基板支持部４２０の上下ピッチの変更に伴って、複数の基板支持部４２０によって構成される各基板保持手段４１２の高さ、すなわち、ハンド基部４１１の上面から、最も高い位置にある基板支持部４２０の上端までの距離が変化するように構成されている。各基板保持手段４１２の高さは、複数の基板支持部４２０の上下ピッチを小さくすると低くなり（図２０Ａ）、大きくすると高くなる（図２０Ｂ）。
【０１８４】
各組に属するすべての基板支持部４２０をそれぞれ最も低い位置とすることにより、複数の基板支持部４２０が、上下方向に直交する少なくとも１つの方向から見て互いに少なくとも一部が重なるように、複数の基板支持部４２０を配置できる。このとき、好ましくは、複数の基板支持部４２０のうちの最も高い位置にある基板支持部４２０の上端が、ハンド基部４１１の上面と略同じ高さか（図２１Ａ参照）、或いはそれよりも低い高さとなる。なお、各組に属するすべての基板支持部４２０をそれぞれ最も低い位置としたときに、各組に属するすべての基板支持部４２０の上端が面一となるようにしても良い。
【０１８５】
本実施形態においては、図１９に示したように、各組に属する複数の基板支持部４２０は、基板支持部４２０の移動方向から見て少なくとも一部が互いに重ならない位置に配置されている。具体的には、上下方向から見た複数の基板支持部４２０の位置が、基板Ｓの周方向に互いにオフセットしている。さらに、上下方向から見た複数の基板支持部４２０の位置は、複数の基板支持部４２０の上下ピッチを変更しても変化しない。
【０１８６】
ここで、基板支持部４２０の移動方向から見て互いに重ならない部分を、基板支持部４２０のうち、基板（ウェハ）Ｓと接触する部分としても良い。また、各組に属する複数の基板支持部４２０は、少なくともそれぞれが最も低い位置とされた場合、基板支持部４２０の移動方向から見て少なくとも一部が互いに重ならない位置に配置されても良い。さらに、各組に属する複数の基板支持部４２０は、動作中のすべての動作範囲において基板支持部４２０の移動方向から見て少なくとも一部が互いに重ならない位置に配置されても良い。
【０１８７】
次に、本実施形態による基板搬送ロボット４０１を用いて基板Ｓを搬送する方法について、図面を参照して説明する。
【０１８８】
例えば半導体製造プロセスにおいては、各種の処理装置において基板（ウェハ）Ｓに所定の処理（熱処理や成膜処理など）が施され、その際、処理装置側への未処理基板の搬入および処理装置側からの処理済み基板の搬出が基板搬送ロボット４０１によって行われる。具体的には、搬送元の基板収容部であるＦＯＵＰ内に収容された未処理基板が、基板搬送ロボット４０１によってＦＯＵＰから搬出され、処理装置側に配置された搬送先の基板収容部に搬入される。処理済みの基板は、基板搬送ロボット４０１によって処理装置側から搬出され、ＦＯＵＰに搬入される。
【０１８９】
なお、直径３００ｍｍのウェハを収容するＦＯＵＰの基板収容ピッチは１０ｍｍであり、ウェハの厚みは７７５μｍである。また、直径４５０ｍｍのウェハを収容するＦＯＵＰの基板収容ピッチは１２ｍｍであり、ウェハの厚みは９２５μｍである。
【０１９０】
本実施形態による基板搬送ロボット４０１を用いた基板搬送方法は、ＦＯＵＰ（基板収容部）の下方端部領域に存在する１つ又は複数の基板（ウェハ）をブレードハンド４０８によって搬出する第１搬送工程と、第１搬送工程によって１つまたは複数の基板Ｓが搬出されたＦＯＵＰの下方端部領域にバッチ搬送式ハンド４０９を挿入し、複数の基板Ｓを同時に搬出する第２搬送工程と、を備える。
【０１９１】
図２２Ａ乃至図２２Ｌは、搬送元の基板収容部であるＦＯＵＰ４２６内に収容された２５枚の基板（ウェハ）Ｓを基板搬送ロボット４０１を用いて搬出する様子を示している。
【０１９２】
図２２Ａおよび図２２Ｂに示したように、第１搬送工程においては、エンドエフェクタ４０５のブレードハンド４０８を供用位置とし、バッチ搬送式ハンド４０９を退避位置とする。そして、供用位置にあるブレードハンド４０８をＦＯＵＰ４２６内に挿入して、ＦＯＵＰ４２６の最も下の位置に収納された基板Ｓを最初に搬出する。続いて、順次、下から２番目、３番目、４番目、５番目の基板を一枚ずつ搬出する。この第１搬送工程により、図２２Ｂに示したようにＦＯＵＰ４２６内部の下方端部領域にスペースが形成される。
【０１９３】
次に、第２搬送工程において、図２２Ｃに示したように、ブレードハンド４０８とバッチ搬送式ハンド４０９の位置を切替えて、バッチ搬送式ハンド４０９を供用位置にすると共に、ブレードハンド４０８を退避位置にする。また、バッチ搬送式ハンド４０９の基板保持手段４１２の高さを、その最大高さよりも低い高さ、好ましくは最も低い高さに設定する。この状態で、図２２Ｄに示したように、バッチ搬送式ハンド４０９をＦＯＵＰ４２６内部の下方端部領域のスペースに挿入する。
【０１９４】
続いて、図２２Ｅに示したように、基板搬送手段４１２の高さを高くして、複数の基板支持部４２０の上下ピッチを、ＦＯＵＰ４２６内に収納された複数の基板Ｓの上下ピッチに合わせて拡大する。好ましくは、複数の基板支持部４２０の最大ピッチが、ＦＯＵＰ４２６内に収納された複数の基板Ｓの上下ピッチに対応している。そして、図２２Ｆに示したように複数の基板支持部４２０で複数の基板Ｓを保持し、ＦＯＵＰ４２６内から同時に搬出する。
【０１９５】
そして、バッチ搬送式ハンド９を用いた２回目以降の搬送においては、図２２Ｇに示したように、基板保持手段４１２の高さを予め高くしておいて、その状態で図２２Ｈに示したようにバッチ搬送式ハンド４０９をＦＯＵＰ４２６内に挿入する。続いて、エンドエフェクタ４０５を上昇させて、図２２Ｊに示したように複数の基板Ｓを保持し、同時に搬出する。
【０１９６】
ＦＯＵＰ４２６への挿入に先立って基板保持手段４１２の高さを予め高くしておくことにより、ＦＯＵＰ４２６内での基板保持手段４２６の高さ変更動作が不要となり、作業時間を短縮することができる。
【０１９７】
図２２Ｋはバッチ搬送式ハンド４０９による３回目の搬送を、図２２Ｌはバッチ搬送式ハンド４０９による４回目の搬送を示しており、これらの搬送も、図２２Ｇ乃至図２２Ｊに示したバッチ搬送式ハンド４０９による２回目の搬送と同様の動作にて実施される。
【０１９８】
本実施形態においては、第１搬送工程後にＦＯＵＰ４２６内に残っている基板Ｓのすべてがバッチ搬送式ハンド４０９によって搬送される。
【０１９９】
本実施形態による基板搬送ロボット４０１およびＦＯＵＰ４２６を含む基板搬送システムにおいては、図２３に示したように第１搬送工程においてブレードハンド４０８によって搬出する基板Ｓの数をＭ、ＦＯＵＰ４２６の基板収容枚数をＮ、バッチ搬送式ハンドの基板保持枚数をｎとしたとき、Ｍ＝Ｎ−ｎ×（正の整数）を満たしている。これにより、搬送先の基板収容部の下方端部領域に設けるバッチ搬送式ハンド４０９用の挿入スペースを最小化することができる。
【０２００】
また、ブレードハンド４０８によってＭ枚の基板Ｓを搬出したときにＦＯＵＰ４２６の下方端部領域に形成されるスペースの高さをＨとし、バッチ搬送式ハンド４０９全体のうち、ＦＯＵＰ４２６に収容された基板Ｓと上下方向から見て重なる領域を基板搬送時に通過する部分の高さ（高さ可変の場合は最小高さ）をｈとした場合、Ｈ＞ｈである。
【０２０１】
バッチ搬送式ハンド４０９の厚みを許容しつつＨ＞ｈを満たすための好ましい例としては、基板Ｓの直径が３００ｍｍであり、バッチ搬送式ハンド４０９の基板保持枚数が３、４、６枚のいずれかであり、バッチ搬送式ハンド４０９全体のうち、ＦＯＵＰ４２６に収容された基板Ｓと上下方向から見て重なる領域を基板搬送時に通過する部分の高さｈが２０ｍｍ以下である。例えば、高さｈは、１０ｍｍ以上、２０ｍｍ以下である。
【０２０２】
同様に好ましい他の例としては、基板Ｓの直径が３００ｍｍであり、バッチ搬送式ハンド４０９の基板保持枚数が５枚であり、バッチ搬送式ハンド４０９全体のうち、ＦＯＵＰ４２６に収容された基板Ｓと上下方向から見て重なる領域を基板搬送時に通過する部分の高さｈが６０ｍｍ以下である。例えば、高さｈは、５０ｍｍ以上、６０ｍｍ以下である。
【０２０３】
同様に好ましい他の例としては、基板Ｓの直径が３００ｍｍであり、バッチ搬送式ハンド４０９の基板保持枚数が７枚であり、バッチ搬送式ハンド４０９全体のうち、ＦＯＵＰ４２６に収容された基板Ｓと上下方向から見て重なる領域を基板搬送時に通過する部分の高さｈが５０ｍｍ以下である。例えば、高さｈは、４０ｍｍ以上、５０ｍｍ以下である。
【０２０４】
同様に好ましい他の例としては、基板Ｓの直径が３００ｍｍであり、バッチ搬送式ハンド４０９の基板保持枚数が６または９枚であり、バッチ搬送式ハンド４０９全体のうち、ＦＯＵＰ４２６に収容された基板Ｓと上下方向から見て重なる領域を基板搬送時に通過する部分の高さｈが８０ｍｍ以下である。例えば、高さｈは、７０ｍｍ以上、８０ｍｍ以下である。
【０２０５】
同様に好ましい他の例としては、基板Ｓの直径が４５０ｍｍであり、バッチ搬送式ハンド４０９の基板保持枚数が３、４、６枚のいずれかであり、バッチ搬送式ハンド４０９全体のうち、ＦＯＵＰ４２６に収容された基板Ｓと上下方向から見て重なる領域を基板搬送時に通過する部分の高さｈが２４ｍｍ以下である。例えば、高さｈは、１２ｍｍ以上、２４ｍｍ以下である。
【０２０６】
同様に好ましい他の例としては、基板Ｓの直径が４５０ｍｍであり、バッチ搬送式ハンド４０９の基板保持枚数が５枚であり、バッチ搬送式ハンド４０９全体のうち、ＦＯＵＰ４２６に収容された基板Ｓと上下方向から見て重なる領域を基板搬送時に通過する部分の高さｈが７２ｍｍ以下である。例えば、高さｈは、６０ｍｍ以上、７２ｍｍ以下である。
【０２０７】
同様に好ましい他の例としては、基板Ｓの直径が４５０ｍｍであり、バッチ搬送式ハンド４０９の基板保持枚数が７枚であり、バッチ搬送式ハンド４０９全体のうち、ＦＯＵＰ４２６に収容された基板Ｓと上下方向から見て重なる領域を基板搬送時に通過する部分の高さｈが６０ｍｍ以下である。例えば、高さｈは、４９ｍｍ以上、６０ｍｍ以下である。
【０２０８】
同様に好ましい他の例としては、基板Ｓの直径が４５０ｍｍであり、バッチ搬送式ハンド４０９の基板保持枚数が６または９枚であり、バッチ搬送式ハンド４０９全体のうち、ＦＯＵＰ４２６に収容された基板Ｓと上下方向から見て重なる領域を基板搬送時に通過する部分の高さｈが９６ｍｍ以下である。例えば、高さｈは、８４ｍｍ以上、９６ｍｍ以下である。
【０２０９】
なお、ＦＯＵＰ４２６のように基板収容枚数が２５枚の場合、バッチ搬送式ハンド４０９の基板保持枚数ｎは５枚であることが特に望ましい。バッチ搬送式ハンド４０９の基板保持枚数ｎを５枚とした場合、バッチ搬送式ハンド４０９によって搬送する基板枚数はｎ×（正の整数）＝５×４＝２０枚、ブレードハンド４０８によって搬出する基板枚数Ｍが５枚である。すなわち、エンドエフェクタ４０５による基板搬送回数の合計は、ブレードハンドの５回とバッチ搬送式ハンドの４回とを合わせて計９回である。
【０２１０】
これに対して、バッチ搬送式ハンド４０９の基板保持枚数ｎを４枚とすると、バッチ搬送式ハンド４０９によって搬送する基板枚数はｎ×（正の整数）＝４×５＝２０枚、ブレードハンド４０８によって搬出する基板枚数Ｍが５枚である。すなわち、エンドエフェクタ４０５による基板搬送回数の合計は、ブレードハンド４０８の５回とバッチ搬送式ハンド４０９の５回とを合わせて計１０回であり、ｎ＝５枚の場合と比べて搬送回数が１回増えてしまう。
【０２１１】
また、バッチ搬送式ハンド４０９の基板保持枚数ｎを６枚とすると、バッチ搬送式ハンド４０９によって搬送する基板枚数はｎ×（正の整数）＝６×３＝１８枚、ブレードハンド４０８によって搬出する基板枚数Ｍが７枚である。すなわち、エンドエフェクタ４０５による基板搬送回数の合計は、ブレードハンド４０８の７回とバッチ搬送式ハンド４０９の３回とを合わせて計１０回であり、やはりｎ＝５枚の場合と比べて搬送回数が１回増えてしまう。
【０２１２】
上記の通り、ＦＯＵＰ４２６のように基板収容枚数が２５枚の場合、バッチ搬送式ハンド４０９による基板保持枚数ｎを５枚に設定することにより、エンドエフェクタ４０５による基板Ｓの合計搬送回数を最小化することができる。
【０２１３】
次に、図２４Ａ乃至図２４Ｃを参照して、搬送元のＦＯＵＰ４２６から搬出した基板Ｓを、搬送先（処理装置側）の基板収容棚（基板収容部）４２７に収容する動作について説明する。
【０２１４】
本実施形態においては、図２４Ａに示したように、上述した第１搬送工程において搬送元のＦＯＵＰ４２６の下方端部領域からブレードハンド４０８によって搬出した基板Ｓを、搬送先の基板収容棚４２７の上方端部領域に搬入する。
【０２１５】
次に、上述した第２搬送工程において搬送元のＦＯＵＰ４２６の中間領域および上方端部領域からバッチ搬送式ハンド４０９によって搬出した基板Ｓを、図２４Ｂに示したように、搬送先の基板収容棚４２７の上方端部領域の下方に搬入する。
【０２１６】
ここで、本例においては、搬送元のＦＯＵＰ４２６と搬送先の基板収容棚４２７とで、収容状態にある複数の基板Ｓの上下ピッチが異なっている。すなわち、搬送元のＦＯＵＰ４２６における基板収容ピッチよりも、搬送先の基板収容棚４２７の基板収容ピッチが小さくなっている。
【０２１７】
そこで、第２搬送工程においてバッチ搬送式ハンド４０９によって複数の基板Ｓを搬送元のＦＯＵＰ４２６から搬出した後、複数の基板支持部４２０の上下ピッチを、搬送先の基板収容棚４２７の基板収容ピッチに合わせて縮小する。これにより、基板収容ピッチの異なる基板収容部同士の間で複数の基板Ｓを支障なく搬送することができる。
【０２１８】
なお、搬送元のＦＯＵＰ４２６の基板収容枚数（＝２５枚）よりも、搬送先の基板収容棚４２７の収容枚数のほうが多い場合もある。例えば、搬送先の基板収容棚４２７の収容枚数が１００枚の場合、４台のＦＯＵＰ４２６から順次基板Ｓを搬出し、搬送先の基板収容棚４２７に搬入する。
【０２１９】
この場合、搬送先の基板収容棚４２７の上方端部領域に搬入される基板Ｓは、１台目のＦＯＵＰ４２６の下方端部領域から搬出された基板Ｓである。一方、搬送先の基板収容棚４２７の下方端部領域に搬入される基板Ｓは、４台目のＦＯＵＰ４２６の上方端部領域から搬出された基板Ｓである。１台目のＦＯＵＰ４２６の中間領域・上方端部領域、２台目のＦＯＵＰ４２６の全領域、３台目のＦＯＵＰ４２６の全領域、４台目のＦＯＵＰ４２６の下方端部領域・中間領域のそれぞれから搬出された基板は、搬送先の基板収容棚４２７の中間領域に搬入される。
【０２２０】
なお、本例においては、図２４Ｃに示したように、搬送先の基板収容棚４２７の下方端部領域にスペースが確保されているので、このスペースを利用してバッチ搬送式ハンド４０９を基板収容棚４２７の下方端部領域に挿入することができる。
【０２２１】
上記実施形態の一変形例による基板搬送方法としては、上述した第１搬送工程後に搬送元のＦＯＵＰ４２６に残っている基板Ｓの全部ではなく一部をバッチ搬送式ハンド４０９によって搬出することができる。
【０２２２】
例えば、第１搬送工程後に搬送元のＦＯＵＰ４２６に残っている基板Ｓの一部をバッチ搬送式ハンド４０９によって搬出し、搬送先の基板収容棚４２７の上下方向の中間領域に搬送する。
【０２２３】
続いて、図２５に示したように、搬送元のＦＯＵＰ４２６の上方端部領域に残っている基板Ｓを、バッチ搬送式ハンド４０９ではなくブレードハンド４０８によって一枚ずつ搬出し、搬送先の基板収容棚４２７の下方端部領域に順次搬入する。
【０２２４】
このようにすれば、搬送先の基板収容棚４２７の下方端部領域に、バッチ搬送式ハンド４０９を挿入するためのスペースが確保できない場合でも、基板収容棚４２７の最下段まで基板Ｓを支障なく搬入することができる。
【０２２５】
なお、上述したエンドエフェクタ４０５においては、図２６に示したように、ブレードハンド４０８とバッチ搬送式ハンド４０９とが、共通の軸線（第３軸線Ｌ３）周りに互いに独立に回転可能とされている。これにより、バッチ搬送式ハンド４０９を供用位置とし、ブレードハンド４０８を退避位置とした状態（図２６（ａ））と、ブレードハンド４０８を供用位置とし、バッチ搬送式ハンド４０９を退避位置とした状態（図２６（ｂ））とを適宜切替えることができる。
【０２２６】
これに対して、一変形例としては、図２７に示したように、ブレードハンド４０８とバッチ搬送式ハンド４０９とを、リニアガイド等を用いて互いに独立に前後に移動できるように構成することもできる。
【０２２７】
この構成においては、バッチ搬送式ハンド４０９を前進させて供用位置とし、ブレードハンド４０８を後退させて退避位置とした状態（図２７（ａ））と、ブレードハンド４０８を前進させて供用位置とし、バッチ搬送式ハンド４０９を後退させて退避位置とした状態（図２７（ｂ））とを適宜切替えることができる。
【０２２８】
上記実施形態の他の変形例としては、図２８に示したように、ブレードハンド４０８に複数のハンド本体１０を設けることもできる。このようにブレードハンド４０８に複数のハンド本体１０を設けることにより、上述した第１搬送工程においてＦＯＵＰ４２６から複数の基板Ｓを同時に搬出することができる。これにより、第１搬送工程における基板搬送回数を低減して、搬送時間を短縮することができる。
【０２２９】
また、この例においては、好ましくは、図２９に示したように、複数のハンド本体４１０の上下ピッチが可変である。複数のハンド本体４１０の上下ピッチを可変とすることにより、搬送元の基板収容ピッチと搬送先の基板収容ピッチとが異なる場合にも支障なく対応することができる。
【０２３０】
以上述べたように、本発明の第２参考例の上記実施形態およびその変形例によれば、エンドエフェクタ４０５がブレードハンド４０８とバッチ搬送式ハンド４０９の両方を備えており、基板収容部内にバッチ搬送式ハンド４０９を挿入できない場合には、ブレードハンド４０８を用いて基板Ｓを搬出してバッチ搬送式ハンド４０９の挿入スペースを確保することができる。これにより、基板収容部側の事情によりバッチ搬送式ハンド４０９の使用に制約がある場合でも、バッチ搬送式ハンド４０９を用いた複数基板の同時搬送を支障なく行うことができる。
【０２３１】
なお、上述の説明においては、搬送元の基板収容部をＦＯＵＰ４２６とし、搬送先の基板収容部を処理装置側の基板収容棚４２７としているが、これとは逆に、搬送先をＦＯＵＰ４２６とし、搬送元を処理装置側の基板収容棚４２７とすることもできる。搬送元である処理装置側の基板収容棚４２７の下方端部領域に、バッチ搬送式ハンド４０９を挿入するための十分なスペースを確保できない場合に特に有効である。
【０２３２】
また、上記実施形態においては、ブレードハンド４０８およびバッチ搬送式ハンド４０９のそれぞれの上面側で基板Ｓを保持する構成について説明したが、これに代えて、ブレードハンド４０８およびバッチ搬送式ハンド４０９のそれぞれの下面側で基板Ｓを保持する構成を採用することもできる。
【０２３３】
この例においては、第１搬送工程において搬送元の基板収容部からブレードハンドによって基板を搬出する際には、搬送元の基板収容部の上方端部領域から基板を搬出し、搬送先の基板収容容器の下方端部領域に基板を搬入する。同様に第２搬送工程においては、搬送元の基板収容部の中間領域および下方端部領域から搬出した基板を、搬送先の基板収容部の中間領域および上方端部領域に搬入する。
【０２３４】
なお、上述したエンドエフェクタ４０５を装着するロボットアーム４０４の構成は、特にこれに限定されるものでなはく、直交座標型、円筒座標型、極座標型、水平多関節型、または垂直多関節型など、各種のロボットアームに上述のエンドエフェクタを装着することができる。
【０２３５】
また、バッチ搬送式ハンド４０９の構成も、上述の構成に限定されるものではなく、例えば特許文献１−３に開示された構成を適宜採用することができる。
【０２３６】
また、他の変形例として、図３０に示したように、第１のロボットアーム４０４Ａと、第１のロボットアーム４０４Ａとは独立に駆動可能な第２のロボットアーム４０４Ｂとを備えた基板搬送ロボット５００において、上述したブレードハンド（第１のハンド）４０８を第１のロボットアーム４０４Ａに装着し、上述したバッチ搬送式ハンド（第２のハンド）４０９を第２のロボットアーム４０４Ｂに装着することもできる。
【０２３７】
本変形例の基板搬送ロボット５００においても、上述した実施形態と同様、基板収容部内にバッチ搬送式ハンド４０９を挿入できない場合には、第１のロボットアームに装着されたブレードハンド４０８を用いて基板Ｓを搬出してバッチ搬送式ハンド４０９の挿入スペースを確保することができる。これにより、基板収容部側の事情によりバッチ搬送式ハンド９の使用に制約がある場合でも、バッチ搬送式ハンド４０９を用いた複数基板の同時搬送を支障なく行うことができる。
【０２３８】
また、他の変形例としては、図３１に示したように、第１の基板搬送ロボット５００Ａおよび第２の基板搬送ロボット５００Ｂを備えた基板搬送システムにおいて、上述したブレードハンド（第１のハンド）４０８を、第１の基板搬送ロボット５００Ａの第１のロボットアーム４０４Ａに装着し、上述したバッチ搬送式ハンド（第２のハンド）４０９を、第２の基板搬送ロボット５００Ｂの第２のロボットアーム４０４Ｂに装着することもできる。
【０２３９】
本変形例の基板搬送システムにおいても、上述した実施形態と同様、基板収容部内にバッチ搬送式ハンド４０９を挿入できない場合には、第１の基板搬送ロボット５００Ａのブレードハンド４０８を用いて基板Ｓを搬出してバッチ搬送式ハンド４０９の挿入スペースを確保することができる。これにより、基板収容部側の事情によりバッチ搬送式ハンド４０９の使用に制約がある場合でも、バッチ搬送式ハンド４０９を用いた複数基板の同時搬送を支障なく行うことができる。
【０２４０】
また、他の変形例としては、図３２および図３３に示したように、第３軸線Ｌ３周りに回転可能に設けられたハンド共通本体部４２８に対して、ブレードハンド（第１のハンド）４０８とバッチ搬送式ハンド（第２のハンド）４０９とを、互いに独立にスライド可能に設けることもできる。
【０２４１】
また、上記実施形態においては、図２１Ａおよび図２１Ｂに示したように、バッチ搬送式ハンド４０９の基板保持手段４１２を構成する基板支持部４２０を昇降可能な構成として、隣接する基板支持部４２０同士の間隔を可変としているが、一変形例としては、隣接する基板支持部４２０同士の間隔を固定しても良い。この場合、昇降リンク機構４２３等を省略して構造を簡素化することができる。
【０２４２】
また、上記実施形態においては、図１９に示したように、隣接する基板支持部４２０同士を上方向から見て重ならないように配置しているが、一変形例としては、隣接する基板支持部４２０同士が上方向から見て重なるように配置しても良い。
【０２４３】
以下、本発明の第３参考例の一実施形態によるエンドエフェクタを備えた基板搬送ロボットについて、図面を参照して説明する。
【０２４４】
図３４に示したように、本実施形態による基板搬送ロボット５０１は、いわゆる水平多関節型のロボットであり、複数のウェハ（基板）Ｗを同時に保持して搬送できるものである。
【０２４５】
なお、本発明の第３参考例を適用し得る基板搬送ロボットは、以下に説明する特定の基板搬送ロボットに限定されるものではなく、例えば、複数のウェハを同時に搬送するものではなく、ウェハを一枚ずつ搬送するタイプの基板搬送ロボットなど、各種の基板搬送ロボットに本発明の第３参考例を適用することができる。
【０２４６】
本実施形態による基板搬送ロボット５０１は、多関節のロボットアーム５０２を有し、ロボットアーム５０２にエンドエフェクタ５０３が装着されている。ロボットアーム５０２の基端部は、昇降および旋回可能なアーム支持軸５０４の上端に接続されており、アーム支持軸５０４は支持台５０５にて支持されている。
【０２４７】
エンドエフェクタ５０３は、厚手に形成されたエンドエフェクタ本体５０６を有する。エンドエフェクタ本体５０６は、ロボットアーム５０２に固定された固定部５０７と、エンドエフェクタ本体５０６の長手方向の中央部両側に位置してロボットアーム５０２上を進退可能な一対の可動部５０８とを備えている。可動部５０８は、アクチュエータ５０９およびリンク機構５１０によって進退駆動される。
【０２４８】
固定部５０７の左右の先端部には、それぞれ複数の先端側基板支持部５１１が設けられている。同様に、左右一対の可動部５０８の先端にも、それぞれ複数の基端側基板支持部５１２が設けられている。
【０２４９】
図３５Ａおよび図３５Ｂに示したように、複数の先端側基板支持部５１１の基板載置面５１１ａおよび複数の基端側基板支持部５１２の基板載置面５１２ａは、上下方向の異なる位置に配置することができ、上下方向ピッチを適宜変更することができる。
【０２５０】
図３５Ａに示した状態から、アクチュエータ５０９を駆動して複数の基端側基板支持部５１２を前進させて複数のウェハＷの裏面縁部の下方に挿入し、続いてエンドエフェクタ５０３を上昇させることより、先端側基板支持部５１１および基端側基板支持部５１２のそれぞれの基板載置面５１１ａ、５１２ａで複数のウェハＷの裏面縁部を支持する。これにより、エンドエフェクタ５０３によって複数（本例では５枚）のウェハＷを同時に保持することができる。
【０２５１】
また、複数のウェハＷを保持した状態でピッチを変更し、図３５Ｂに示した大ピッチの状態とすることもできるので、ピッチ小のカセットからピッチ大のカセットへの搬送、或いはその逆の搬送を行うことができる。
【０２５２】
次に、本実施形態によるエンドエフェクタの特徴部分である基板支持部接続機構および変位禁止手段について、図３６および図３７を参照して説明する。
【０２５３】
図３６に示したように、エンドエフェクタ本体５０６の先端側に設けられた先端側基板支持部５１１の基端部は、エンドエフェクタ本体５０６内に設けられた昇降リンク機構５１３に接続された昇降部材５１４に回動可能に接続されている。スライダ５１５により昇降リンク機構５１３を駆動することにより、昇降部材５１４が先端側基板支持部５１１と一体に昇降する。
【０２５４】
昇降リンク機構５１３、昇降部材５１４、およびスライダ５１５は、先端側基板支持部５１１を上方位置および下方位置の間で移動させるための基板支持部駆動手段５１６を構成する。基板支持部駆動手段５１６によって、複数の先端側基板支持部５１１の上下方向のピッチを変更することができる。
【０２５５】
図３７は、先端側基板支持部５１１の基端部を昇降部材５１４に回動可能に接続する基板支持部接続機構５１７を示している。基板支持部接続機構５１７は、先端側基板支持部５１１に外力が加えられた際に、外力に応じて先端側基板支持部５１１が回転するように、先端側基板支持部５１１の基端部を回転支軸５１８を介して昇降部材５１４に接続する。
【０２５６】
エンドエフェクタ本体５６に対する先端側基板支持部５１１の回動動作の回転軸線、すなわち回転支軸５１８の軸線方向は、上下方向に対して直交する方向に配向されている。これにより、先端側基板支持部５１１は、エンドエフェクタ５０３の基端側から先端側に向かう前進方向にエンドエフェクタ５０３を移動させた際に、先端側基板支持部５１１が周囲の構造物と衝突したときに生じる外力に応じて円滑に回転する。
【０２５７】
また、基板支持部接続機構５１７は、エンドエフェクタ本体５０６に対する先端側基板支持部５１１の回動動作に抵抗を付与するための抵抗付与手段５１９を有している。具体的には、図３７に示した調整ボルト５２０を適度に締め込むことにより、調整ボルト５２０に設けられた環状のテーパ部材５２１の楔効果が生じる。この楔効果によって、先端側基板支持部５１１の回転支軸５１８とテーパ部材５２１との間に、回転時の適度な摺動抵抗を生じさせることができる。これにより、先端側基板支持部５１１が振動などによって不用意に回転変位することを防止できる。
【０２５８】
なお、先端側基板支持部５１１の回動動作に抵抗を付与するための抵抗付与手段としては、上述した環状のテーパ部材５２１を用いる機構に限らず、例えば、先端側基板支持部５１１の回転支軸５１８にボールプランジャーを押し付けて抵抗を付与したり、先端側基板支持部５１１の回転支軸５２１と一体に回転する回転フランジと、この回転フランジとの間で摩擦抵抗を生じさせる固定フランジとで抵抗を付与するなど、各種の機構を採用することができる。
【０２５９】
さらに、図３６に示したように、本実施形態によるエンドエフェクタ５０３は、基板支持部駆動手段５１６によって小ピッチ状態とされたエンドエフェクタ５０３において、先端側基板支持部５１１に外力が加えられた際の先端側基板支持部５１１の変位を禁止するための変位禁止手段５２２を備えている。変位禁止手段５２２は、その先端部にローラ部材より成る当接部５２３を有している。
【０２６０】
次に、図３８Ａ乃至図３８Ｅを参照して、基板支持部接続機構５１７および変位禁止手段５２２の作用について説明する。
【０２６１】
図３８Ａは、基板支持部駆動手段５１６によってエンドエフェクタ５０３が小ピッチ状態とされた場合を示しており、この小ピッチ状態においては、変位禁止手段５２２の当接部５２３が、先端側基板支持部５１１の上下方向の中央部に当接されている。このように変位禁止手段５２２の当接部５２３によって先端側基板支持部５１１の変位を拘束することにより、先端側基板支持部５１１が振動などで不用意に回転変位することを確実に防止することができる。
【０２６２】
図３８Ｂは、基板支持部駆動手段５１６によってエンドエフェクタ５０３が大ピッチ状態とされた場合を示しており、この大ピッチ状態においては、変位禁止手段５２２の当接部５２３が、先端側基板支持部５１１から外れている。
【０２６３】
このように先端側基板支持部５１１の上下方向の位置（大ピッチまたは小ピッチ）に応じて、変位制限手段５２２による先端側基板支持部５１１の変位の制限状態と非制限状態とが切り替わる
そして、大ピッチ状態（図３８Ｂ）においては、先端側基板支持部５１１が周囲の構造物と衝突して外力が作用すると、図３８Ｃに示したように、回転支軸５１８を中心として先端側基板支持部５１１が回転変位する。これにより、先端側基板支持部５１１に作用した外力によって先端側基板支持部５１１やこれに連結された基板支持部駆動手段５１６が損傷を受けることを防止できる。また、先端側基板支持部５１１が衝突した周囲構造物の損傷も防止することができる。
【０２６４】
なお、図３８Ｂに示した大ピッチ状態において、先端側基板支持部５１１に振動などが加えられた場合でも、抵抗付与手段５１９によって先端側基板支持部５１１の回動動作に対して抵抗が付与されているので、先端側基板支持部５１１が不用意に回転変位することがない。
【０２６５】
図３８Ｃに示した、衝突により先端側基板支持部５１１が回転変位した状態で、基板支持部駆動手段５１６によって大ピッチ状態から小ピッチ状態へエンドエフェクタ５０３のピッチを変換すると、図３８Ｄに示したように、変位禁止手段５２２の当接部５２３が、降下する先端側基板支持部５１１に当接する。先端側基板支持部５１１をさらに降下させると、図３８Ｅに示したように、変位禁止手段５２２の当接部５２３によって先端側基板支持部５１１が正規の位置（直立状態）に復帰される。
【０２６６】
上述したように変位禁止手段５２２は、小ピッチ状態における先端側基板支持部５１１の不用意な回転変位を確実に防止すると共に、大ピッチ状態において衝突により回転変位した先端側基板支持部５１１を、エンドエフェクタ５０３をピッチ変換（大ピッチから小ピッチへ）の際に自動的に正規の位置に復帰させることができる。
【０２６７】
次に、本発明の第３参考例の他の実施形態によるエンドエフェクタ５０３の変位禁止手段５２２について、図３９Ａ乃至図３９Ｃを参照して説明する。なお、上述した実施形態と同一の部材には同一の符号を付して説明は省略する。
【０２６８】
本実施形態においては、変位禁止手段５２２がプランジャー機構（当接部駆動手段）５２４を備えており、プランジャー機構５２４のプランジャー５２４ａの先端に、ローラー部材から成る当接部５２３が設けられている。プランジャー機構５２４は、例えばエアシリンダーで構成することができる。
【０２６９】
プランジャー機構５２４は、小ピッチ状態において、変位前の位置にある先端側基板支持部５１１に到達し得る到達位置と、変位前の位置にある先端側基板支持部５１１から離間した離間位置との間で当接部を移動させるように構成されている。
【０２７０】
このように本実施形態における変位禁止手段５２２は、小ピッチ状態にある先端側基板支持部５１１に対して進退可能な当接部５２３を備えており、図３９Ａに示したように当接部５２３を離間位置とすることにより、先端側基板支持部５１１の回転変位が自由となる。この状態で先端側基板支持部５１１が周囲の構造物と衝突して外力が加えられると、図３９Ｂに示したように先端側基板支持部５１１が回転変位する。
【０２７１】
これにより、小ピッチ状態にあるエンドエフェクタ５０３においても、先端側基板支持部５１１に作用した外力によって先端側基板支持部５１１やこれに連結された基板支持部駆動手段５１６が損傷を受けることを防止でき、また、先端側基板支持部５１１が衝突した周囲の構造物の損傷も防止することができる。
【０２７２】
衝突により回転変位した先端側基板支持部５１１を正規の位置に復帰させる際には、図３９Ｃに示したように、プランジャー５２４ａを進出させて当接部５２３を到達位置に移動させ、当接部５２３で先端側基板支持部５１１を押して正規の位置に復帰させる。
【０２７３】
プランジャー５２４ａの退避操作は、先端側基板支持部５１１に対する周囲の構造物の衝突が予想されるロボット動作を実施する前に行う。一方、衝突対策が不要な状況においては、プランジャー５２４ａを進出させて当接部５２３を先端側基板支持部５１１に当接させておくことにより、振動などによる先端側基板支持部５１１の不用意な回転変位を確実に防止することができる。
【０２７４】
また、大ピッチ状態において先端側基板支持部５１１が衝突により変位した場合には、プランジャー５２４ａを進出させた状態で大ピッチ状態から小ピッチ状態に変換すれば、図３８Ｃ乃至図３８Ｅに示した最初の実施形態と同様に、先端側基板支持部５１１を自動的に正規の位置に復帰させることができる。
【０２７５】
或いは、小ピッチ状態に変換した後にプランジャー５２４ａを進出させることで、回転変位した先端側基板支持部５１１を押して正規の位置に復帰させることもできる。
【０２７６】
さらに、上述した各実施形態によるエンドエフェクタ５０３においては、外力による先端側基板支持部５１１の変位を検知するための変位検知手段を設けることができる。
【０２７７】
例えば、図４０に示したように、導通検知スイッチ５２６の一方の端子５２６ａを先端側基板支持部材５１１に装着すると共に、他方の端子５２６ｂをエンドエフェクタ本体５０６側に固定して設ける。
【０２７８】
先端側基板支持部５１１が正規の位置にあるときは、導通検知スイッチ５２５の端子５２６ａ、５２６ｂ同士が接続されて導通状態にあり、衝突により先端側基板支持部５１１が回転変位すると両端子５２６ａ、５２６ｂが分離して切断状態となる。これにより、先端側基板支持部５１１の回転変位を検出することできる。
【０２７９】
また、図４１に示したように、プッシュ式のスイッチ５２７を、先端側基板支持部５１１の回転変位方向においてエンドエフェクタ本体５０６側に固定して設置し、回転変位した先端側基板支持部５１１によってスイッチ５２７が押されることにより、切断状態にあったスイッチ５２７が導通状態に切り替わるようにしても良い。
【０２８０】
また、図４２に示したように、反射型光学距離センサ５２８をエンドエフェクタ本体５０６側に固定して設置し、先端側基板支持部５１１までの距離を反射型光学距離センサ５２８で検出するようにしても良い。先端側基板支持部５１１が衝突により回転変位すると、反射型光学距離センサ５２８による検出距離が変化するので、これにより先端側基板支持部５１１の回転変位を検出することができる。
【０２８１】
上述した各実施形態のエンドエフェクタ５０３によれば、ロボット動作時において先端側基板支持部５１１が周囲の構造物と衝突した際には、エンドエフェクタ５０３の全体ではなく、比較的質量が小さい先端側基板支持部５１１のみが変位するので、衝突時の衝撃力を感度良く緩和することができる。
【０２８２】
また、衝突時の変形をエンドエフェクタ５０３全体に及ぼすことなく、先端側基板支持部５１１のみに変形が限定されるので、交換の必要が生じた場合でも、部品交換が簡単で、且つコストの低減になる。
【０２８３】
また、上述した各実施形態のエンドエフェクタ５０３によれば、変位禁止手段５２２を備えることにより、先端側基板支持部５１１の不用意な変位を確実に防止できると共に、衝突により変位した先端側基板支持部５１１を正規の位置に復帰させることができる。
【０２８４】
次に、本発明によるエンドエフェクタの一実施形態としてのバッチ搬送式ハンドについて、図面を参照して説明する。
【０２８５】
図４３は、本実施形態によるバッチ搬送式ハンド７００のハンド基部７０１の内部が見えるように示した模式的な平面図である。バッチ搬送式ハンド７００は、ＦＯＵＰなどの基板収容部に収容された複数の基板のうちの最下段の基板に対向するハンド基部７０１の表面を含む基準面（図１Ａの対向面３２に対応する面）からの基板保持手段７０２の突出量を変更するための突出量変更手段７０３を備える。
【０２８６】
基板保持手段７０２は、例えば、図１Ａに示した実施形態の保持部４Ａ、４Ｂに相当するものであり、また、図１６および図１７に示した実施形態の基板保持手段４１２に相当するものであり、或いは図３４に示した基板支持部５１１、５１２に相当するものである。
【０２８７】
突出量変更手段７０３によって基板保持手段７０２の突出量を変更することにより、基板保持手段７０２によって保持する基板の上下ピッチが変化する。突出量変更手段７０３は、上述した各種の実施形態における各種のリンク機構等で構成することができ、例えば、図２１Ａおよび図２１Ｂに示した昇降リンク機構４２３、昇降部材４２４、およびスライダ４２５を含んだ構成とすることができる。
【０２８８】
ハンド先端側の左右の昇降リンク機構４２３は、ハンド基部７０１に対して前後に移動可能に設けられた単一のスライダ４２５の左右端部にそれぞれに接続されている。ハンド基端側の左右の昇降リンク機構４２３は、他の単一のスライダ４２５の左右端部のそれぞれに接続されている。他の単一のスライダ４２５は、ハンド基部７０１に対して前後に移動可能に設けられたスライド板７０４の上に、スライド板７０４に対して前後に移動可能に設けられている。スライド板７０４にはエアシリンダ７０５のピストンの先端が接続されており、エアシリンダ７０５を駆動してピストンを進退動作させることにより、ハンド基部７０１に対してスライド板７０４を前後に移動させることができる。
【０２８９】
スライド板７０４の中央部にはサーボモータ７０６が設けられており、サーボモータ７０６はスライド板７０４と一体に前後に移動する。スライド板７０４の上に前後動可能に配置されたスライダ４２５には、ハンド先端側に向けて突出する前方突出部７０７が一体に形成されており、スライダ４２５の前方突出部７０７の中央に形成された開口７０８の中にサーボモータ７０６が配置されている。前方突出部７０８の中央の開口７０８は、ハンド基部７０１に対してスライド板７０４を前後させても開口７０８の縁部がサーボモータ７０６に接触しないような寸法で形成されている。
【０２９０】
スライダ４２５と一体に形成された前方突出部７０７には、ハンド基端側のボールねじ７０９のナット７１０が固定されている。ボールねじ７０９のねじ軸７１１の後端部が、サーボモータ７０６の出力軸に接続されている。ボールねじ７０９の前方部分には、ボールスプライン７１２を介して、ハンド先端側のボールねじ７１３のねじ軸７１４の後端部が接続されている。ハンド先端側のボールねじ７１３のナット７１５は、ハンド先端側のスライダ４２５の中央部に固定されている。
【０２９１】
サーボモータ７０６、ボールねじ７０９、７１３、ボールスプライン７１２は、昇降リンク機構４２３、昇降部材４２４、スライダ４２５と共に、突出量変更手段７０３を構成する。
【０２９２】
サーボモータ７０６は、基板保持手段７０２の全体に対して駆動力を付与する単一の駆動源を構成している。すなわち、図４４に示したように、サーボモータ７０６を駆動してその出力軸を回転させると、ハンド先端側のボールねじ７１３とハンド基端側のボールねじ７０９とが一体に駆動される。これにより、ハンド先端側のナット７１５と一体にハンド先端側のスライダ４５２が前後に移動し、これと同時に、ハンド基端側のナット７１０と一体にハンド基端側のスライダ４２５が前後に移動する。このため、ハンド先端側の左右二組の基板保持手段７０２と、ハンド基端側の左右二組の基板保持手段７０２との計４組の基板保持手段７０２のすべてが、単一の駆動源であるサーボモータ７０６によって駆動される。
【０２９３】
このように本実施形態によるバッチ搬送式ハンド７００においては、単一の駆動源としてのサーボモータ７０６によって、基板保持手段７０２の全体に対して駆動力を付与することができるので、複数の基板の上下ピッチを均等に変換することができる。これにより、バッチ搬送式ハンド７００で複数の基板を保持した状態でピッチ変換を行なう際に、基板が傾くことを確実に防止できる。
【０２９４】
また、本実施形態によるバッチ搬送式ハンド７００によって基板の挟み込み動作を行なう際には、図４５に示したように、エアシリンダ７０５を駆動してそのピストンを引き込み、これにより、スライド板７０４を前方に移動させる。これにより、スライド板７０４と一体にハンド基端側の左右二組の基板保持手段７０２が前方に移動する。このとき、ハンド基端側のねじ軸７１１とハンド先端側のねじ軸７１４との間にはボールスプライン７１２が設けられているので、スライド板７０４およびサーボモータ７０６の前方への移動に伴ってハンド基端側のねじ軸７１１が前方に移動しても、ハンド先端側のねじ軸７１４に対して前方への駆動力は伝達されない。
【０２９５】
次に、上述したバッチ搬送式ハンド８００の他の実施形態について、図４６を参照して説明する。
【０２９６】
図４６に示したようにこのバッチ搬送式ハンド８００においては、ハンド基部８０１の先端側基板支持部８０３の左右の組が、４つの先端側連結部材８０４によって互いに連結されている。同様に、ハンド基部８０１の基端側基板支持部８０５の左右の組が、４つの基端側連結部材８０６によって互いに連結されている。
【０２９７】
先端側連結部材８０４および基端側連結部材８０６のそれぞれは、水平方向に延在する略Ｕ字状の部材であり、先端側垂直案内部材８０７および基端側垂直案内部材８０８によって垂直方向の移動が案内されるように構成されている。先端側連結部材８０４には先端側基板支持部８０３が接続され、基端側連結部材８０６には基端側基板支持部８０５がされているので、先端側および基端側連結部材８０４、８０６の昇降動作に伴って、先端側および基端側基板支持部８０３、８０５が昇降する。
【０２９８】
先端側垂直案内部材８０３は、ハンド基部８０１に対して固定して設けられている。一方、基端側垂直案内部材８０８は、ハンド基部８０１に対して前後方向に移動可能なスライド板８０９に対して固定して設けられている。
【０２９９】
スライド板８０９には、ハンド基部８０１に設けられたエアシリンダ８１０のピストンが接続されている。エアシリンダ８１０を駆動してそのピストンを進退動作させることにより、スライド板８０９が前後に移動する。スライド板８０９には基端側垂直案内部材８０８が固定されており、基端側垂直案内部材８０８によって基端側基板支持部８０５が昇降可能に支持されているので、スライド板８０９を前後に移動させることにより、基端側基板支持部８０５の前進動作による基板挟み込み動作を実現することができる。
【０３００】
先端側連結部材８０４に対する昇降駆動力が、ハンド基部８０１に対して左右方向に移動可能に設けられた先端側駆動部材８１１を介して付与される。基端側連結部材８０６に対する昇降駆動力が、スライド板８０９に対して左右方向に移動可能に設けられた基端側駆動部材８１２を介して付与される。
【０３０１】
先端側駆動部材８１１は、４つの先端側連結部材８０４に対応する４つの先端側傾斜案内レール８１３を有する。同様に、基端側駆動部材８１２は、４つの基端側連結部材８０６に対応する４つの基端側傾斜案内レール８１４を有する。先端側傾斜案内レール８１３および基端側傾斜案内レール８１４のそれぞれは、先端側連結部材８０４および基端側連結部材８０６のそれぞれに形成された先端側傾斜溝８１５および基端側傾斜溝８１６に摺動可能に嵌合されている。
【０３０２】
先端側傾斜案内レール８１３および基端側傾斜案内レール８１４のそれぞれは、垂直方向に対して傾斜しているので、先端側および基端側駆動部材８１１、８１２を左右方向に移動させることにより、先端側および基端側傾斜案内レール８１３、８１４に沿って先端側および基端側連結部材８０４、８０６を昇降駆動することができる。
【０３０３】
４つの先端側傾斜案内レール８１３のそれぞれは、垂直方向に対する傾斜角度が異なっている。同様に、４つの基端側傾斜案内レール８１４のそれぞれは、垂直方向に対する傾斜角度が異なっている。先端側および基端側傾斜案内レール８１３、８１４の垂直方向に対する傾斜角度が大きいほど、先端側および基端側基板支持部８０３、８０５の昇降動作の距離が小さくなる。同一の基板を支持する先端側および基端側基板支持部８０３、８０５においては、先端側および基端側傾斜案内レール８１３、８１４の垂直方向に対する傾斜角度が同一に設定されている。これにより、ピッチ変換動作中、同一の基板を支持する先端側および基端側基板支持部８０３、８０５が常に同一の高さに維持される。そのため、基板を保持した状態でピッチ変換動作を行なう場合、ピッチ変換動作中に基板が傾くことを確実に防止できる。
【０３０４】
ハンド基部８０１にはボールねじ８１７が左右方向に延在して設けられている。ボールねじ８１７に隣接してサーボモータ８１８がハンド基部８０１に設けられており、サーボモータ８１８の出力軸がボールねじ８１７のねじ軸８１９の一端に接続されている。ボールねじ８１７のナット８２０は、ハンド基部８０１に対して左右方向に移動可能に設けられた前後方向細長部材８２１の中央部に固定されている。
【０３０５】
先端側駆動部材８１１は、前後方向細長部材８２１の前方端部に固定されている。前後方向細長部材８２１の後方端部には、前後方向細長部材８２１に対して前後方向に摺動可能にスライド片８２２が設けられている。さらに、スライド片８２２は、スライド板８０９に対して左右方向に摺動可能に設けられており、スライド片８２２の上面に基端側駆動部材８１２が固定されている。
【０３０６】
サーボモータ８１８は、先端側および基端側基板支持部８０３、８０５を含む基板保持手段の全体に対して駆動力を付与する単一の駆動源を構成している。すなわち、サーボモータ８１８を駆動してボールねじ８１７のねじ軸８１９を回転させると、ボールねじ８１７のナット８２０が左右方向に移動する。これにより、先端側および基端側駆動部材８１１、８１２のすべてが同時に左右方向に移動し、先端側および基端側傾斜案内レール８１３、８１４に沿って先端側および基端側連結部材８０４、８０６が昇降駆動される。このため、左右二組の先端側基板支持部８０３の組と、左右二組の基端側基板支持部８０５の組との計４組の基板支持部８０３、８０５のすべてが、単一の駆動源であるサーボモータ８１８によって駆動される。
【０３０７】
このように本実施形態によるバッチ搬送式ハンド８００においては、単一の駆動源であるサーボモータ８１８によって、先端側および基端側基板支持部８０３、８０５を含む基板保持手段の全体に対して駆動力を付与することができるので、複数の基板の上下ピッチを均等に変換することができる。これにより、バッチ搬送式ハンド８００で複数の基板を保持した状態でピッチ変換を行なう際に、基板が傾くことを確実に防止できる。
【０３０８】
以下、基板保持手段のピッチ変換機構に所謂倍送り機構（倍ストローク機構、倍速機構）を用いる実施例について説明する。
【０３０９】
図４７は、上述した基板保持手段のピッチ変換機構の他の例を示している。この例においては、５つの円筒部材６０１Ａ、６０１Ｂ、６０１Ｃ、６０１Ｄ、６０１Ｅが入れ子構造（テレスコピック）になっている。内側から２つ目、３つ目、４つ目の各円筒部材６０１Ｂ、６０１Ｃ、６０１Ｄの上端に、各滑車６０２Ａ、６０２Ｂ、６０２Ｃが設けられている。各滑車６０２Ａ、６０２Ｂ、６０２Ｃには、各ベルト（可撓性部材）６０３Ａ、６０３Ｂ、６０３Ｃが掛け渡されている。各ベルト６０３Ａ、６０３Ｂ、６０３Ｃは、各滑車６０２Ａ、６０２Ｂ、６０２Ｃが設けられた各円筒部材６０１Ｂ、６０１Ｃ、６０１Ｄを間に挟む一対の円筒部材同士を連結している。
【０３１０】
外側から２つ目の円筒部材６０１Ｄを、エアシリンダ等の駆動源６０４で上方に駆動する。これにより、外側から２つ目の円筒部材６０１Ｄの滑車６０２Ｃが上昇し、ベルト６０３Ｃを介して外側から３つ目の円筒部材６０１Ｃが引き上げられる。外側から３つ目の円筒部材６０１Ｃが引き上げられると、そこに設けられた滑車６０２Ｂが上昇し、ベルト６０３Ｂを介して外側から４つ目の円筒部材６０１Ｂが引き上げられる。同様に、外側から４つ目の円筒部材６０１Ｂの滑車６０２Ａが上昇し、ベルト６０３Ａを介して最も内側の円筒部材６０１Ａが引き上げられる。
【０３１１】
各円筒部材６０１Ａ、６０１Ｂ、６０１Ｃ、６０１Ｄ、６０１Ｅに各基板保持部（例えば図２０Ａおよび図２０Ｂに示した基板保持部２０）が設けられており、各円筒部材６０１Ａ、６０１Ｂ、６０１Ｃ、６０１Ｄ、６０１Ｅと一体に各基板保持部２０が昇降動作し、これにより、ピッチ変換が実行される。
【０３１２】
図４８Ａおよび図４８Ｂは、上述した基板保持手段のピッチ変換機構の他の例を示している。この例においては、第１の昇降部材６０５が、第１の垂直方向リニアガイド６０６を介して、ハンド基部６０７に対して垂直方向に移動可能に設けられており、この第１の昇降部材６０５の上端に、第１の基板支持部６０８が設けられている。第１の昇降部材６０５には、第１のラック・アンド・ピニオン６０９のラック６１０が設けられており、第１のラック・アンド・ピニオン６０９のピニオン６１１は、ハンド基部６０７に設けられたサーボモータ６１２の出力軸に固定されている。
【０３１３】
第１の昇降部材６０５の外側には、第２の垂直方向リニアガイド６１３を介して、第２の昇降部材６１４が設けられており、第２の昇降部材６１４の上端に、第２の基板支持部６１５が設けられている。第２の昇降部材６１４には、第２のラック・アンド・ピニオン６１６のラック６１７が設けられており、第２のラック・アンド・ピニオン６１６のピニオン６１８は、ハンド基部６０７に設けられたサーボモータ６１２の出力軸に固定されている。
【０３１４】
図示を省略するが、同様にして、第２の昇降部材の外側に第３の昇降部材が設けられ、第３の昇降部材の外側に第４の昇降部材が設けられている。第３の昇降部材の上端には第３の基板支持部が設けられ、第４の昇降部材の上端には第４の基板支持部が設けられている。
【０３１５】
第２のラック・アンド・ピニオン６１６のピニオン６１８は、第１のラック・アンド・ピニオン６０９のピニオン６１１よりも大きな直径（多くの歯数）を有している。第３のラック・アンド・ピニオンのピニオンは、第２のラック・アンド・ピニオン６１６のピニオン６１８よりも大きな直径（多くの歯数）を有している。第４のラック・アンド・ピニオンのピニオンは、第３のラック・アンド・ピニオンのピニオンよりも大きな直径（多くの歯数）を有している。
【０３１６】
図４８Ａに示した状態からサーボモータ６１２の出力軸を回転させると、図４８Ｂに示したように各昇降部材６０５、６１４が上昇する。ここで、ラック・アンド・ピニオンのピニオンの直径（歯数）は昇降部材毎に異なるので、昇降部材毎に上昇速度が異なる。このため、図４８Ｂに示したように、各昇降部材６０５、６１４およびその上端の各基板支持部６０８、６１５を、それぞれ異なる高さに配置することができる。
【０３１７】
図４９は、上述した基板保持手段のピッチ変換機構の他の例を示している。この例においては、上端に基板支持部６１９を有する各昇降部材６２０の下端にローラ６２１が設けられている。各昇降部材６２０は、リニアガイド（図示を省略）によって垂直方向に移動可能に支持されている。
【０３１８】
ハンド基部６２２に対して揺動駆動部材６２３の一端が回動可能に接続されており、これにより、揺動駆動部材６２３がハンド基部６２２に対して揺動可能となっている。各昇降部材６２０の各ローラ６２１は、揺動駆動部材６２３の上面に転動可能に当接されている。エアシリンダなどの駆動源６２４で揺動駆動部材６２３の自由端側を駆動し、揺動駆動部材６２３の傾斜角度を変更することにより、各昇降部材６２０およびその上端の各基板支持部６１９を、それぞれ異なる高さに配置することができる。
【０３１９】
また、図５０に示したように、揺動駆動部材６２３の基端側に設けた回転軸６２５をサーボモータ６２６で回転駆動することにより、揺動駆動部材６２３の傾斜角度を変更するようにしても良い。
【０３２０】
また、他のピッチ変換機構の他の変形例としては、昇降部材毎にエアシリンダを設けて、各昇降部材を各エアシリンダで個別に駆動するようにしても良い。
【０３２１】
また、上述した各実施形態における変形例としては、図５１に示したように、最下段の基板の下方または最上段の基板の上方に進入するハンド基部６２７の少なくとも一部は、その左右方向における幅Ｄを３００ｍｍよりも小さく設定しても良い。
【０３２２】
また、図５２に示したように、ハンド基部６２８は、基板保持手段６２９が配置された前方部分６３０と、前方部分６３０と一体に形成された後方部分６３１と、を有し、後方部分６３１は、前方部分６３０よりも上下方向の厚みが大きくても良い。厚みの大きい後方部分６３１には、その内部に基板保持手段の駆動源（サーボモータ、エアシリンダ等）等を配置することができる。また、このようにすることでハンド基部６２８の垂れを軽減することができる。
【０３２３】
また、他の変形例としては、突出量変更手段によって基板保持手段の突出量を最小にした状態において、複数の基板支持部の高さが同一であっても良いし、或いは同一でなくても良い。
【０３２４】
また、他の変形例としては、基板保持手段の突出量の変更を、予め定めた二値の間で切り換えるようにしても良い。例えば、第１の突出量は上下ピッチ６ｍｍに対応する値とし、第２の突出量は上下ピッチ１０ｍｍに対応する値とすることができる。
【０３２５】
また、他の変形例としては、突出量変更手段によって基板保持手段の突出量を最小にした状態において、複数の基板支持部の全体が、ハンド基部の基準面（図１Ａの対向面３２に対応する面）から突出していないようにしても良いし、或いは、複数の基板支持部の少なくとも一部が、基準面から突出していても良い。
【０３２６】
また、他の変形例としては、突出量変更手段は、ハンド基部の先端側の複数の基板支持部のみの突出量を変更するように構成されており、ハンド基部の基端側の複数の基板支持部の突出量は不変としても良い。
【０３２７】
また、他の変形例としては、バッチ搬送式ハンドで保持する二枚以上の基板のうちの、ハンド基部の基準面に最も近い位置の基板を支持するための基板支持部が、ハンド基部に固定されていても良い。これにより、ピッチ変換機構を簡素化することができる。
【０３２８】
また、他の変形例としては、基板支持部またはこれと一体に形成された部材（昇降部材など）の少なくとも一部が、衝撃力を受けた際に変形し易い材料、例えば樹脂、板金、アルミなどで構成されていても良い。ここで、「変形し易い」とは、ハンド基部の内部の駆動機構が損傷する力よりも小さい力で変形することを意味する。これにより、基板支持部等に加えられた衝撃力が伝わることによるハンド基部の内部の駆動機構の損傷を防止することができる。
【０３２９】
また、他の変形例としては、図５３（ａ）に示したように、基板保持手段９００によって複数（本例では三枚）の基板を保持する状態において、前後に対応する二組の基板支持部の組９０１、９０３と組９０２、９０４は、左右方向に沿って傾斜する高さの傾斜方向が互いに逆とされる。さらに、左右に対応する二組の基板支持部の組９０１、９０２と組９０３、９０４は、左右方向に沿って傾斜するそれらの高さの傾斜方向が互いに逆とされる。
【０３３０】
先端側および基端側の基板支持部の組の傾斜方向を図５３（ａ）のようにすると、各基板に対する４つの支持位置が、図５３（ｂ）に示したようになる。すなわち、図５３（ｂ）から分かるように、最も高い位置で保持された基板の４つの支持位置Ａを頂点する四角形は、最も低い位置で保持された基板の４つの支持位置Ｃを頂点とする四角形と同一である。中央の高さで保持された基板の４つの支持位置Ｂを頂点とする四角形は、支持位置Ａまたは支持位置Ｃによる四角形と同一ではないが、大きく異なるものではない。このため、基板毎の基板支持位置のバラツキに起因する基板毎の保持状態のバラツキを抑えることができる。
【０３３１】
また、図５４（ａ）に示したように、左右に対応する二組の基板支持部の組９０１、９０２と組９０３、９０４は、左右方向に沿って傾斜するそれらの高さの傾斜方向が互いに同じとしても良い。このようにすれば、図５４（ｂ）に示したように、最も高い位置で保持された基板の４つの支持位置Ａを頂点とする四角形と、中央の高さで保持された基板の４つの支持位置Ｂを頂点とする四角形と、最も低い位置で保持された基板の４つの支持位置Ｃを頂点とする四角形とが、すべて同一となる。このため、基板毎の保持状態のバラツキをさらに抑えることができる。
【０３３２】
また、上述した各種の実施形態の変形例としては、基板保持手段が、それぞれの基板の縁部の三箇所を支持するようにしても良い。例えば、図５５に示したように、先端側は、基板支持部９０１のみで支持するように構成することができる。
【０３３３】
また、上述した各実施形態においては、ハンド基部の基端側の基板支持部の組は、ハンド基部に対して前後に移動可能であり、ハンド基部の先端側の基板支持部の組は、ハンド基部に対して前後に移動不能としている。
【０３３４】
そこで、先端側および基端側の基板支持部の組で基板を挟み込む際には、基端側の基板支持部の組は、ハンド基部内の駆動源で駆動して基板側に移動させると共に、先端側の基板支持部の組は、ロボットの動作によってハンド全体として基板側に移動させる。
【０３３５】
このようにロボットの動作を利用することにより、先端側の基板支持部の組に対して特別の駆動機構を設けなくても、基板の挟み込み動作を支障なく行なうことができる。
【０３３６】
また、基板の挟み込み動作の変形例としては、基板支持部の各組を垂直方向の回転軸線周りに回転させる動作を利用する方式や、或いは、基板支持部の各組を垂直方向に対して傾動させて基板の下に基板支持部を位置させる方式を採用することもできる。
【０３３７】
また、図１６および図１７に示したブレードハンド４０８とバッチ搬送式ハンド４０９とを備えたエンドエフェクタ４０５を用いて基板を搬送する場合、図２４Ａ等に示したＦＯＵＰ４２６からブレードハンド４０８で基板を抜いた後にＦＯＵＰ４２６内に残る基板の枚数と、基板搬送先の基板収容棚２７にブレードハンド４０８で基板を入れた後の空きスロット段数との公約数が、バッチ搬送式ハンド４０９の基板保持枚数となるようにしても良い。
【０３３８】
このようにすれば、ＦＯＵＰ４２６から基板収容棚２７への基板搬送回数を最小化することができる。
【０３３９】
なお、本明細書において基板の保持は、ハンドによって基板を搬送可能な状態にすることを意味し、ハンドによって、基板を乗載、吸着または挟持する状態であっても良い。
【０３４０】
上述した各種の実施形態および変形例は、本発明の範囲内で適宜組み合わせることができる。例えば、図３６に示した基板支持部接続機構５１７を、図１Ａに示した第１保持部４Ａ、図４３に示した基板保持手段７０２、或いは図４６に示した先端側基板支持部８０３に適用することができる。また、図１６に示した基板搬送ロボット４０１において、バッチ搬送式ハンド４０９に代えて、図１Ａに示したハンド３、或いは図３４に示したエンドエフェクタ５０３を採用することができる。
【符号の説明】
【０３４１】
１  エンドエフェクタ装置
２  板状部材搬送用ロボット
３  ハンド
５  主スライド体
７  ピッチ変換機構
８Ａ  リンク機構
９  半導体ウエハ
３０  本体部
３１  可動部
４０Ａ第１直線移動体
４１Ａ第１直線移動部
４０１、５００  基板搬送ロボット
４０２  基台
４０３  主軸
４０４  ロボットアーム
４０４Ａ  第１のロボットアーム
４０４Ｂ  第２のロボットアーム
４０５  エンドエフェクタ
４０６  第１アーム部材
４０７  第２アーム部材
４０８  ブレードハンド（第１のハンド）
４０９  バッチ搬送式ハンド（第２のハンド）
４１０  ブレードハンドのハンド本体
４１１  バッチ搬送式ハンドのハンド基部
４１２  バッチ搬送式ハンドの基板保持手段
４１３  ブレードハンドのフィンガー部
４１４  ブレードハンドのハンド基部
４１５  ブレードハンドの基板支持部
４１６  ブレードハンドの把持手段
４１７  ブレードハンドの当接部
４１８  ブレードハンドの可動部材
４１９  ブレードハンドの駆動源
４２０  バッチ搬送式ハンドの基板支持部
４２１  バッチ搬送式ハンドの可動部材
４２２  バッチ搬送式ハンドの駆動源
４２３  昇降リンク機構
４２４  昇降部材
４２５  スライダ
４２６  ＦＯＵＰ（基板収容部）
４２７  基板収容棚（基板収容部）
４２８  ハンド共通本体部
５００Ａ  第１の基板搬送ロボット
５００Ｂ  第２の基板搬送ロボット
５０１  基板搬送ロボット
５０２  ロボットアーム
５０３  エンドエフェクタ
５０４  アーム支持軸
５０５  支持台
５０６  エンドエフェクタ本体
５０７  エンドエフェクタ本体の固定部
５０８  エンドエフェクタ本体の可動部
５０９  可動部のアクチュータ
５１０  可動部のリンク機構
５１１  先端側基板支持部
５１１ａ  基板載置面
５１２  基端側基板支持部
５１２ａ  基板載置面
５１３  昇降リンク機構
５１４  昇降部材
５１５  スライダ
５１６  基板支持部駆動手段
５１７  基板支持部接続機構
５１８  回転支軸
５１９  抵抗付与手段
５２０  調整ボルト
５２１  テーパ部材
５２２  変位禁止手段
５２３  当接部
５２４  プランジャー機構（当接部駆動手段）
５２５  変位検知手段
５２６  導通検知スイッチ
５２６ａ、５２６ｂ  導通検知スイッチの端子
５２７  プッシュ式スイッチ
５２８  反射型光学距離センサ
６０１Ａ〜Ｅ  ピッチ変換機構の円筒部材
６０２Ａ〜Ｃ  滑車
６０３Ａ〜Ｃ  ベルト（可撓性部材）
６０４  ピッチ変換機構の駆動源
６０５  第１の昇降部材
６０６  第１の垂直方向リニアガイド
６０７  ハンド基部
６０８  第１の基板支持部
６０９  第１のラック・アンド・ピニオン
６１０  第１のラック・アンド・ピニオンのラック
６１１  第１のラック・アンド・ピニオンのピニオン
６１２  サーボモータ
６１３  第２の垂直方向リニアガイド
６１４  第２の昇降部材
６１５  第２の基板支持部
６１６  第２のラック・アンド・ピニオン
６１７  第２のラック・アンド・ピニオンのラック
６１８  第２のラック・アンド・ピニオンのピニオン
６１９  基板支持部
６２０  昇降部材
６２１  ローラ
６２２  ハンド基部
６２３  揺動駆動部材
６２４  駆動源
６２５  回転軸
６２６  サーボモータ
６２７、６２８  ハンド基部
６２９  基板保持手段
６３０  ハンド基部の前方部分
６３１  ハンド基部の後方部分
７００、８００  バッチ搬送式ハンド（エンドエフェクタ）
７０１、８０１  ハンド基部
７０２  基板保持手段
７０３  突出量変更手段
７０４  スライド板
７０５  エアシリンダ
７０６  突出量変更手段のサーボモータ
７０７  スライダの前方突出部
７０８  前方突出部の開口
７０９  ハンド基端側のボールねじ
７１０  ハンド基端側のボールねじのナット
７１１  ハンド基端側のボールねじのねじ軸
７１２  ボールスプライン
７１３  ハンド先端側ボールねじ
７１４  ハンド先端側のボールねじのねじ軸
７１５  ハンド先端側のボールねじのナット
８０２  基板支持部
８０３  先端側基板支持部
８０４  先端側連結部材
８０５  基端側基板支持部
８０６  基端側連結部材
８０７  先端側垂直案内部材
８０８  基端側垂直案内部材
８０９  スライド板
８１０  エアシリンダ
８１１  先端側駆動部材
８１２  基端側駆動部材
８１３  先端側傾斜案内レール
８１４  基端側傾斜案内レール
８１５  先端側傾斜溝
８１６  基端側傾斜溝
８１７  ボールねじ
８１８  サーボモータ
８１９  ボールねじのねじ軸
８２０  ボールねじのナット
８２１  前後方向細長部材
９００  基板保持手段
Ｌ１  第１軸線
Ｌ２  第２軸線
Ｌ３  第３軸線
Ｓ、Ｗ  基板（ウェハ）
【図１Ａ】
2015098153.tif 000003
【図１Ｂ】
2015098153.tif 000004
【図２】
2015098153.tif 000005
【図３】
2015098153.tif 000006
【図４】
2015098153.tif 000007
【図５】
2015098153.tif 000008
【図６】
2015098153.tif 000009
【図７】
2015098153.tif 000010
【図８】
2015098153.tif 000011
【図９】
2015098153.tif 000012
【図１０】
2015098153.tif 000013
【図１１】
2015098153.tif 000014
【図１２】
2015098153.tif 000015
【図１３】
2015098153.tif 000016
【図１４】
2015098153.tif 000017
【図１５】
2015098153.tif 000018
【図１６】
2015098153.tif 000019
【図１７】
2015098153.tif 000020
【図１８】
2015098153.tif 000021
【図１９】
2015098153.tif 000022
【図２０Ａ】
2015098153.tif 000023
【図２０Ｂ】
2015098153.tif 000024
【図２１Ａ】
2015098153.tif 000025
【図２１Ｂ】
2015098153.tif 000026
【図２２Ａ】
2015098153.tif 000027
【図２２Ｂ】
2015098153.tif 000028
【図２２Ｃ】
2015098153.tif 000029
【図２２Ｄ】
2015098153.tif 000030
【図２２Ｅ】
2015098153.tif 000031
【図２２Ｆ】
2015098153.tif 000032
【図２２Ｇ】
2015098153.tif 000033
【図２２Ｈ】
2015098153.tif 000034
【図２２Ｉ】
2015098153.tif 000035
【図２２Ｊ】
2015098153.tif 000036
【図２２Ｋ】
2015098153.tif 000037
【図２２Ｌ】
2015098153.tif 000038
【図２３】
2015098153.tif 000039
【図２４Ａ】
2015098153.tif 000040
【図２４Ｂ】
2015098153.tif 000041
【図２４Ｃ】
2015098153.tif 000042
【図２５】
2015098153.tif 000043
【図２６】
2015098153.tif 000044
【図２７】
2015098153.tif 000045
【図２８】
2015098153.tif 000046
【図２９】
2015098153.tif 000047
【図３０】
2015098153.tif 000048
【図３１】
2015098153.tif 000049
【図３２】
2015098153.tif 000050
【図３３】
2015098153.tif 000051
【図３４】
2015098153.tif 000052
【図３５Ａ】
2015098153.tif 000053
【図３５Ｂ】
2015098153.tif 000054
【図３６】
2015098153.tif 000055
【図３７】
2015098153.tif 000056
【図３８Ａ】
2015098153.tif 000057
【図３８Ｂ】
2015098153.tif 000058
【図３８Ｃ】
2015098153.tif 000059
【図３８Ｄ】
2015098153.tif 000060
【図３８Ｅ】
2015098153.tif 000061
【図３９Ａ】
2015098153.tif 000062
【図３９Ｂ】
2015098153.tif 000063
【図３９Ｃ】
2015098153.tif 000064
【図４０】
2015098153.tif 000065
【図４１】
2015098153.tif 000066
【図４２】
2015098153.tif 000067
【図４３】
2015098153.tif 000068
【図４４】
2015098153.tif 000069
【図４５】
2015098153.tif 000070
【図４６】
2015098153.tif 000071
【図４７】
2015098153.tif 000072
【図４８Ａ】
2015098153.tif 000073
【図４８Ｂ】
2015098153.tif 000074
【図４９】
2015098153.tif 000075
【図５０】
2015098153.tif 000076
【図５１】
2015098153.tif 000077
【図５２】
2015098153.tif 000078
【図５３】
2015098153.tif 000079
【図５４】
2015098153.tif 000080
【図５５】
2015098153.tif 000081
【国際調査報告】
2015098153.tif 000082
2015098153.tif 000083
2015098153.tif 000084
2015098153.tif 000085