ウェーハ搬送装置
【課題】ミニエンバイロメント装置のクリーンボックス内に、クリーンエアの好適なダウンフローを形成できる、ウェーハ搬送装置を提供することを課題とする。
【解決手段】半導体ウェーハ４ｂを加工するミニエンバイロメント装置１に備わるクリーンボックス２の背面の側の側壁部２３ｂにロボット本体２０の走行装置２１を備え、ロボット本体２０を走行させることで、クリーンボックス２の床部２３ａに、ロボット本体２０が走行する軌道を設置することなく、ロボット本体２０を走行できる構成とする。
【解決手段】半導体ウェーハ４ｂを加工するミニエンバイロメント装置１に備わるクリーンボックス２の背面の側の側壁部２３ｂにロボット本体２０の走行装置２１を備え、ロボット本体２０を走行させることで、クリーンボックス２の床部２３ａに、ロボット本体２０が走行する軌道を設置することなく、ロボット本体２０を走行できる構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミニエンバイロメント装置のクリーンボックスに備わるウェーハ搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェーハは、クリーンボックスなどを含んで構成されるミニエンバイロメント装置の中で加工される。このミニエンバイロメント装置の雰囲気を清浄に維持するため、ミニエンバイロメント装置のクリーンボックスの上部には、例えばファンフィルタユニットなどの吸気装置を備えるとともに下部には排気口を設け、上部からフィルタ等を介したクリーンエアをクリーンボックス内に吸気して下部の排気口から排気する、ダウンフローを形成している。
【０００３】
さらに、クリーンボックス内には、ウェーハ搬送装置が備えられ、加工対象である半導体ウェーハをクリーンボックス内で搬送している。
このようなウェーハ搬送装置に関する技術として、例えば特許文献１には、クリーンボックスの床部に設置される軌道上を走行する無人走行車に、ロボット本体が備わって構成される基板の搬送装置（ウェーハ搬送装置）が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２７０５２８号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば特許文献１に開示される基板の搬送装置（ウェーハ搬送装置）は、クリーンボックスの床部に、走行装置である無人走行車が走行する軌道を設置する必要があり、クリーンボックスの下部に設ける、ダウンフローの排気口の設計自由度（位置や形状）が制限されてしまう。
このように、ダウンフローの排気口の設計自由度が制限されると、好適なダウンフローの形成が制限され、クリーンボックス内におけるゴミの吹き溜まりや巻上げによる清浄度の低下が問題となる。
また、クリーンボックスの床部に設置される軌道によって、ダウンフローの滑らかな流れが阻害されてしまうという問題もある。
【０００５】
そこで、本発明は、クリーンボックス内に好適なダウンフローを形成できる、ウェーハ搬送装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、走行装置をクリーンボックスの側壁に備えることを特徴とするウェーハ搬送装置とした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、クリーンボックス内に好適なダウンフローを形成できる、ウェーハ搬送装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る、ウェーハ搬送装置を備えるミニエンバイロメント装置を示す図である。
図１に示すように、ミニエンバイロメント装置１は、クリーンボックス２の背面に、上位装置３（半導体製造装置や半導体検査装置）が備わって構成される。
【００１０】
クリーンボックス２は、側面視が略Ｌ字型のベース２３の周囲を、カバー２ａで覆って箱状に形成され、上部には、少なくとも１つのファン２２ａを有するファンフィルタユニット２２が備わる。
なお、図１においては、クリーンボックス２の内部構造を説明するために、カバー２ａは想像線（二点鎖線）で記載している。
【００１１】
ベース２３は、クリーンボックス２の床を形成する床部２３ａと、床部２３ａから略垂直に起立して、クリーンボックス２の背面の側（上位装置３の側）の側壁の一部を形成する側壁部２３ｂを含んで形成される。
そして、少なくとも１つの排気口２５が、ベース２３の床部２３ａを貫通して、クリーンボックス２の内部と外部を連通するように開口している。
ファンフィルタユニット２２のファン２２ａは、外気をクリーンボックス２の内部に取り込む機能を有する。
さらに、ファン２２ａとクリーンボックス２の間に、図示しないフィルタを介在させ、ファン２２ａが取り込む外気を図示しないフィルタでろ過することで、外気に含まれる、例えば埃などの異物を除去したクリーンエアを生成できる。
【００１２】
そして、ファンフィルタユニット２２がクリーンボックス２の上部から取り込んだクリーンエアは、カバー２ａ等で区切られたクリーンボックス２の内部に供給され、ベース２３の床部２３ａに形成される排気口２５から排気される。このことによって、クリーンボックス２の内部には、上部から下部にクリーンエアが流れるダウンフローが形成され、クリーンボックス２の内部を高い清浄度に維持することができる。
【００１３】
さらに、クリーンボックス２の正面の側には、例えば円盤状に加工された、半導体ウェーハ４ｂを収納するストッカ４ａを固定するとともに、半導体ウェーハ４ｂをクリーンボックス２の内部に取り入れる構造を有するロードポート４が備わる。
【００１４】
また、クリーンボックス２の背面の側の側壁の一部を形成する、ベース２３の側壁部２３ｂには、正面視で左右方向に延びるように走行装置２１が備わり、ロボット本体２０を左右方向に走行させる。そして、ロボット本体２０には、旋回自在に、かつ伸縮自在に多関節のアーム２４が備わり、例えばアーム２４の先端にはハンド（保持手段）２６が取り付けられる。
ハンド２６は、例えば公知の構造の機械式チャック又は静電チャックからなり、半導体ウェーハ４ｂを着脱可能に保持できる。
【００１５】
ロボット本体２０は、走行装置２１によってロードポート４に対向する位置に移動した後、ロードポート４に向けてアーム２４を伸長し、ハンド２６で、ロードポート４に固定されるストッカ４ａの半導体ウェーハ４ｂを保持して、ストッカ４ａから半導体ウェーハ４ｂを取り出す。さらに、ロボット本体２０は、例えばアーム２４を旋回して、ストッカ４ａから取り出した半導体ウェーハ４ｂを、クリーンボックス２の背面に備わる上位装置３に搬送する。クリーンボックス２と上位装置３との間には、半導体ウェーハ４ｂを受け渡すための図示しない開口部が形成され、ロボット本体２０は半導体ウェーハ４ｂを、図示しない開口部を介して上位装置３に受け渡す。
このように、ロードポート４に固定されるストッカ４ａに収納される半導体ウェーハ４ｂは、ロードポート４を介してロボット本体２０によってストッカ４ａから取り出され、上位装置３に搬送される。
なお、アーム２４の機械的構造、及び電気的構造は、公知の技術を使用すればよい。
そして、本実施形態に係るウェーハ搬送装置は、ロボット本体２０、走行装置２１、アーム２４、及びハンド２６を含んで構成される。
さらに、ウェーハ搬送装置は、図示しない制御装置によって制御される構成とする。
【００１６】
図２は、走行装置の構造の一例を示す図である。走行装置２１の構造はとくに限定するものではないが、例えば図２に示すように、ボールねじを使用する構造が考えられる。
図２に示すように、ケース２１０の長手方向に沿ったねじ軸２１２が、一端をモータ２１１に支持され、他端を軸受部材２１４に支持されて、モータ２１１で軸中心の周りに回転可能にケース２１０の内部に備わる。
【００１７】
ケース２１０の背面の側には、例えば２本のリニアガイド２１７、２１７が、ねじ軸２１２と平行に、かつ、ねじ軸２１２の側に凸になるように設けられる。そして、ねじ軸２１２は、正面視で２本のリニアガイド２１７、２１７の間に配置される。
さらに、それぞれのリニアガイド２１７、２１７を摺動する摺動部２１３ａ、２１３ａを有する摺動板２１３が備わる。この構成によって、摺動板２１３は、リニアガイド２１７、２１７を摺動するように備わる。摺動板２１３に設けられる摺動部２１３ａの数は限定されるものではないが、例えば、それぞれのリニアガイド２１７、２１７に２つずつ備わる構成が考えられる（図２には、３つの摺動部２１３ａが示されている）。
【００１８】
また、摺動板２１３は、ねじ軸２１２と螺合するねじ部２１６を有する。ねじ部２１６は、図示しないボールを介してねじ軸２１２と螺合してボールねじを形成し、摺動板２１３に対しては、回転不能に固定されて備わる。
このような構造により、ねじ部２１６は、ねじ軸２１２の軸中心の周りの回転によってねじ軸２１２の軸方向に送られ、ねじ軸２１２の回転方向によって、送る方向を設定できる。例えば、モータ２１１の側から見てねじ軸２１２を右回転したとき、ねじ部２１６が図中左側に送られる構成の場合、モータ２１１の側から見てねじ軸２１２を左回転すると、ねじ部２１６は図中右側に送られる。
【００１９】
そして、ねじ部２１６がねじ軸２１２の軸方向に送られると、摺動板２１３は、摺動部２１３ａ、２１３ａがリニアガイド２１７、２１７を摺動するように、ねじ軸２１２の軸方向に送られる。すなわち、摺動板２１３は、リニアガイド２１７、２１７に沿って走行する。
【００２０】
このように、ウェーハ搬送装置を制御する図示しない制御装置は、モータ２１１を回転してねじ軸２１２を回転することで、摺動板２１３を走行できる。そして、例えば摺動板２１３の端部を、スライド溝２１５から突出させるとともに、ロボット本体２０（図１参照）を摺動板２１３と一体に走行できるように構成することで、図示しない制御装置はロボット本体２０の走行を制御できる。
さらに、走行装置２１は、例えばリニアモータを使用する構造であってもよく、走行装置２１の構造は限定されるものではない。
【００２１】
図３は、ロボット本体と走行装置の固定部の構造を示す図であって、（ａ）は、斜視図、（ｂ）は、図３の（ａ）のＡ方向からの矢視図である。
図３の（ａ）に示すように、ロボット本体２０は、ロボット固定板（固定板）１０に固定され、ロボット固定板１０と一体に走行装置２１によって走行される。すなわち、走行装置２１とロボット本体２０は、ロボット固定板１０を介して連結される。
ロボット固定板１０は、上面視が略コ字型の部材で、走行装置２１の反対側が開口するように、走行装置２１に備わる。そして、ロボット固定板１０の開口の底面部１０ｂが、クリーンボックス２（図１参照）の側壁の一部を形成する側壁部２３ｂと略平行に備わり、スライド溝２１５に沿って走行する。
【００２２】
図２に示すように、例えば、摺動板２１３を側面視で略コ字型に形成し、走行装置２１のスライド溝２１５からは、ねじ軸２１２の回転でリニアガイド２１７、２１７に沿って走行する摺動板２１３のコ字型の端部が突出する構成とする。
そして、ロボット固定板１０は、図３の（ａ）に示すように、スライド溝２１５から突出している摺動板２１３の端部に固定する。その固定方法は限定されるものではなく、ねじ止めや溶接などで固定すればよい。
【００２３】
さらに、ロボット本体２０は、ロボット固定板１０のコ字型の開口にはまり込むように固定され、ロボット固定板１０と一体に、走行装置２１で走行される。
このように、ロボット本体２０（図１参照）を、ロボット固定板１０を介して走行装置２１に備える構成によって、ウェーハ搬送装置を制御する図示しない制御装置は、モータ２１１（図２参照）の回転を制御して、ロボット本体２０の走行を制御できる。
【００２４】
なお、ロボット本体２０は、走行装置２１に形成されるリニアガイド２１７に沿って走行することから、リニアガイド２１７がロボット本体２０の軌道となる。そして、リニアガイド２１７を有する走行装置２１が、クリーンボックス２の側壁の一部を形成する側壁部２３ｂに備わることから、本実施形態においては、ロボット本体２０の軌道が、クリーンボックス２の側壁に設置されることになる。
【００２５】
ロボット本体２０の背面、すなわち、ロボット固定板１０と対向する面には、突起部２０２（図３の（ｂ）参照）が、ロボット固定板１０の側に突出して形成される。さらに、ロボット固定板１０には、自動調芯軸受１０１ａ（図３の（ｂ）参照）に支持される調芯軸１０１（図３の（ｂ）参照）が備わる。そして、本実施形態においては、突起部２０２を調芯軸１０１に載置して、ロボット本体２０をロボット固定板１０に備える。
【００２６】
図４の（ａ）は、ロボット本体の突起部を示す図、（ｂ）は、調芯軸を示す図、（ｃ）は、自動調芯軸受に突起部を載置することを示す概略図である。
図４の（ａ）に示すように、ロボット本体２０の突起部２０２は、ロボット本体２０の背面の側に突出し、本実施形態において、その下方は逆Ｖ字型に形成される。
また、図４の（ｂ）に示すように、調芯軸１０１は、ロボット固定板１０の開口の底面部１０ｂから、開口側に突出するように自動調芯軸受１０１ａに支持される。このように、自動調芯軸受１０１ａに支持されることで、調芯軸１０１は、軸中心Ｃを中心とした回転Ｒ、上下方向Ｖ、及び左右方向Ｈに回転自在に、ロボット固定板１０に支持される。
【００２７】
そして、図３の（ｂ）に示すように、突起部２０２の逆Ｖ字型を調芯軸１０１に載置して、ロボット本体２０をロボット固定板１０に備える。このことによって、ロボット本体２０は、調芯軸１０１と一体に回転可能に、ロボット固定板１０に支持される。
【００２８】
本実施形態においては、突起部２０２の下方を逆Ｖ字型に形成したことで、調芯軸１０１に突起部２０２を載置する場合に、調芯軸１０１の軸中心Ｃを、突起部２０２の逆Ｖ字型の中心に、容易に合わせることができる。
さらに、突起部２０２の逆Ｖ字型の中心がロボット本体２０の背面の中心になるように突起部２０２を形成することで、調芯軸１０１の軸中心Ｃを、ロボット本体２０の背面の中心に容易に合わせることができる。
【００２９】
なお、ロボット本体２０をロボット固定板１０に備える構成は、限定されるものではない。図４の（ｃ）に示すように、例えば、ロボット固定板１０の底面部１０ｂから突出する軸部１０ｃで自動調芯軸受１０１ａを支持し、突起部２０２を自動調芯軸受１０１ａに載置する構成であってもよい。さらに、図示はしないが、例えば、調芯軸１０１を直接ロボット本体２０にねじ止めなどで固定する構成であってもよいし、ロボット本体２０の側にも自動調芯軸受１０１ａを備えて調芯軸１０１を支持する構成であってもよい。
【００３０】
ロボット本体２０（図３の（ｂ）参照）は、ロボット本体２０の両サイドに形成されるフランジ部２０１（図３の（ｂ）参照）に備わる固定ボルト２０４（図３の（ｂ）参照）によって、ロボット固定板１０（図３の（ｂ）参照）に固定される。固定ボルト２０４の詳細は後記する。
フランジ部２０１は、ロボット本体２０の外装と一体に形成されてもよいし、ロボット本体２０の例えば背面の側（走行装置２１の側）に、板状の部材を固定して形成してもよい。そして、図３の（ａ）に示すように、ロボット本体２０をロボット固定板１０に備えると、フランジ部２０１は、ロボット固定板１０と対向する。
【００３１】
また、本実施形態に係るウェーハ搬送装置には、ロボット本体２０の固定角度を調節する角度調節手段が備わる。
図３の（ｂ）に示すように、ロボット本体２０は、自動調芯軸受１０１ａを介してロボット固定板１０に支持される調芯軸１０１に、突起部２０２を載置してロボット固定板１０に支持されるため、調芯軸１０１と同じ回転の自由度を有する。
調芯軸１０１は図４の（ｂ）に示すように、軸中心Ｃを中心とした回転Ｒ、及び上下方向Ｖと左右方向Ｈに回転（首振り）することから、ロボット本体２０もロボット固定板１０に対して、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心とした回転Ｒ、及び上下方向Ｖと左右方向Ｈに回転（首振り）する。
なお、自動調芯軸受１０１ａの構造は限定するものではなく、公知の構造のものを使用できる。
【００３２】
このように、ロボット本体２０は、ロボット固定板１０に回転可能に支持されることから、ロボット固定板１０に対する、ロボット本体２０の固定角度を自在に設定できる。すなわち、クリーンボックス２（図１参照）の背面の側に備わる走行装置２１で走行されるロボット本体２０の、クリーンボックス２に対する固定角度を自在に設定できる。
そのため、本実施形態に係るウェーハ搬送装置には、ロボット固定板１０に対するロボット本体２０の固定角度を調節する角度調節手段が備わる。
なお、ロボット本体２０の固定角度は、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心とした回転角度と、ロボット固定板１０の法線に対する傾斜角度とからなる。そして、角度調節手段は、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心とした回転角度を調節する回転調節手段と、ロボット固定板１０の法線に対する傾斜角度を調節する傾斜調節手段とからなる。
【００３３】
図５は、図３の（ａ）におけるＢ部拡大図である。
図５に示すように、ロボット本体２０は、上面視で略コ字型のロボット固定板１０の開口に入るように支持される。そして、ロボット固定板１０の底面部１０ｂからロボット本体２０のフランジ部２０１の側に凸部１０ａが形成される。
さらに、ロボット固定板１０の凸部１０ａには、回転調節ボルト１０２が備わる。回転調節ボルト１０２は、例えば無頭ねじからなるボルト部材で、ロボット固定板１０の凸部１０ａに形成されるねじ孔に螺合するように備わる。
回転調節ボルト１０２の先端は、凸部１０ａからフランジ部２０１の端部側面２０１ａに向かって突出し、回転調節用突起を形成する。
【００３４】
回転調節ボルト１０２をフランジ部２０１の側に向けてねじ込むと、回転調節ボルト１０２のフランジ部２０１の側への突出長さが増えて、回転調節ボルト１０２の先端でフランジ部２０１の端部側面２０１ａを押し、凸部１０ａと端部側面２０１ａの距離を調節できる。すなわち、回転調節用突起の、凸部１０ａからフランジ部２０１の端部側面２０１ａに向かう突出長さが変更可能である。
さらに、例えばナットＮを、ロボット固定板１０の外側から回転調節ボルト１０２に螺合して固定することにより、ダブルナットの効果で回転調節ボルト１０２を確実に固定できる。
【００３５】
このような構成の回転調節ボルト１０２を、図３の（ｂ）に示すように、例えば自動調芯軸受１０１ａの回転中心に対して点対称の位置に配置し、２組の点対称の組をロボット固定板１０に備えることで、ロボット固定板１０の調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心とした回転角度を調節することができる。
図６の（ａ）は、回転調節ボルトで、調芯軸の軸中心を中心とした回転角度を調節する状態を示す図である。
【００３６】
図６の（ａ）に示すように、図中左上の回転調節ボルト１０２と、図中右下の回転調節ボルト１０２でロボット本体２０のフランジ部２０１の端部側面２０１ａを押し込むと、ロボット本体２０は、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心として時計回りに回転する。
同様に、図示はしないが、図中右上の回転調節ボルト１０２と、図中左下の回転調節ボルト１０２でロボット本体２０のフランジ部２０１の端部側面２０１ａを押し込むと、ロボット本体２０は、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心として反時計回りに回転する。
このように、自動調芯軸受１０１ａに対して点対称に配置される回転調節ボルト１０２でフランジ部２０１の端部側面２０１ａを押し込むことで、ロボット本体２０の、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心とした回転角度を調節できる。すなわち、回転調節ボルト１０２は回転調節手段となる。
【００３７】
図５に戻って、ロボット本体２０のフランジ部２０１には、先端がロボット固定板１０に当接するように、傾斜調節ボルト２０３が備わる。傾斜調節ボルト２０３は、例えば無頭ねじからなるボルト部材で、ロボット本体２０のフランジ部２０１に形成されるねじ孔に螺合するように備わる。
傾斜調節ボルト２０３の先端は、ロボット本体２０のフランジ部２０１からロボット固定板１０に向かって突出し、傾斜調節用突起を形成する。
【００３８】
傾斜調節ボルト２０３をロボット固定板１０の側に向けてねじ込むと、傾斜調節ボルト２０３のロボット固定板１０の側への突出長さが増えて、傾斜調節ボルト２０３の先端がロボット固定板１０を押し、ロボット本体２０のロボット固定板１０に対する傾斜角度を調節できる。すなわち、傾斜調節用突起の、フランジ部２０１からロボット固定板１０に向かう突出長さが変更可能である。
さらに、例えばナットＮを、傾斜調節ボルト２０３に螺合して固定することにより、ダブルナットの効果で傾斜調節ボルト２０３を確実に固定できる。
【００３９】
このような構成の傾斜調節ボルト２０３を、図３の（ｂ）に示すように、例えば、調芯軸１０１の軸中心Ｃに対して点対称の位置に配置し、２組の点対称の組を備えることで、ロボット本体２０の、ロボット固定板１０の法線に対する傾斜角度を調節できる。
図６の（ｂ）は、傾斜調節ボルトによる、ロボット固定板の法線に対する傾斜角度の調節を、ロボット本体の側面から見た図、（ｃ）は、傾斜調節ボルトによる、ロボット固定板の法線に対する傾斜角度の調節を、ロボット本体の上面から見た図である。
【００４０】
図６の（ｂ）に示すように、図中上の傾斜調節ボルト２０３をロボット固定板１０の側にねじ込むと、フランジ部２０１からの、傾斜調節ボルト２０３の突出長さが増え、傾斜調節ボルト２０３の先端がロボット固定板１０を押して、ロボット本体２０は、上側がロボット固定板１０から離れる方向に傾斜する。
同様に、図示はしないが、図中下の傾斜調節ボルト２０３をロボット固定板１０の側にねじ込むと、ロボット本体２０は、下側がロボット固定板１０から離れる方向に傾斜する。
【００４１】
また、図６の（ｃ）に示すように、図中左側の傾斜調節ボルト２０３をロボット固定板１０の側にねじ込むと、ロボット本体２０は、図中左側がロボット固定板１０から離れる方向に傾斜する。
同様に、図示はしないが、図中右側の傾斜調節ボルト２０３をロボット固定板１０の側にねじ込むと、ロボット本体２０は、図中右側がロボット固定板１０から離れる方向に傾斜する。
このように、傾斜調節ボルト２０３をロボット固定板１０の側にねじ込むことで、ロボット本体２０の、ロボット固定板１０の法線に対する傾斜角度を調節できる。すなわち、傾斜調節ボルト２０３は傾斜調節手段となる。
【００４２】
また、前記したように、ロボット本体２０（図３の（ｂ）参照）のフランジ部２０１（図３の（ｂ）参照）には、ロボット固定板１０（図３の（ｂ）参照）にロボット本体２０を固定する固定手段として、固定ボルト２０４（図３の（ｂ）参照）が備わる。
図５に示すように、固定ボルト２０４は、例えばフランジ部２０１を貫通する本体固定孔（固定孔）２０５を挿通するように備わる有頭のボルト部材であって、ロボット固定板１０に形成されるねじ孔に螺合する構成とする。
【００４３】
固定ボルト２０４を、フランジ部２０１の本体固定孔２０５を介してロボット固定板１０のねじ孔に締め込むと、固定ボルト２０４の頭部がフランジ部２０１をロボット固定板１０の側に締め付ける。そして、フランジ部２０１に形成されるねじ孔に螺合する傾斜調節ボルト２０３の先端を、ロボット固定板１０に強く押し付け、ロボット本体２０をロボット固定板１０に固定する。
このような固定ボルト２０４を、図３の（ｂ）に示すように、例えば、ロボット本体２０の４箇所に備えることで、ロボット本体２０をロボット固定板１０に確実に固定できる。
【００４４】
また、フランジ部２０１に開口する本体固定孔２０５の形状を、例えば長孔としてもよい。
図７の（ａ）は、本体固定孔の形状を示す図、（ｂ）は、ロボット本体が、ロボット固定板に、調芯軸の軸中心を中心に回転して固定されることを示す図である。
図６の（ａ）に示すように、本実施形態に係るウェーハ搬送装置のロボット本体２０は、ロボット固定板１０に支持される調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心とした回転角度を調節できる。このことによって、ロボット本体２０は、ロボット固定板１０に対して、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心に回転して固定される場合がある。
【００４５】
そこで、本実施形態においては、図７の（ａ）に示すように、ロボット本体２０のフランジ部２０１に開口する本体固定孔２０５を、ロボット固定板１０を支持する調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心とする円周上に配置した。さらに、本体固定孔２０５の形状を、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心とする円周に沿って形成される円弧状の長孔とした。
【００４６】
このように本体固定孔２０５を形成することで、例えば図７の（ｂ）に示すように、ロボット本体２０が、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心に回転してロボット固定板１０に固定される場合であっても、固定ボルト２０４は本体固定孔２０５を貫通することができ、ロボット本体２０をロボット固定板１０に確実に固定できるという優れた効果を奏する。
【００４７】
以上のような構成によって、図１に示すように、クリーンボックス２の背面の側の側壁部２３ｂに備わる走行装置２１がロボット本体２０を走行させることができる。
そして、ロボット本体２０の走行装置２１をクリーンボックス２の背面の側の側壁部２３ｂに備えることで、クリーンボックス２の床部２３ａには、好適なダウンフローを実現できるように、自在に排気口２５を形成できるという優れた効果を奏する。
さらに、好適なダウンフローを阻害する、例えば走行装置２１などの要素がクリーンボックス２の下部に存在しないことで、好適なダウンフローを維持できるという優れた効果を奏する。
【００４８】
また、図１に示すロボット本体２０には、例えば吸気ファンと排出口が備わり（図示せず）、吸気ファンが吸気するクリーンエアを排出口から排出することで、ロボット本体２０内部のゴミを排出する構成とする場合がある。この場合においても、ロボット本体２０の排出口と、ベース２３の床部２３ａに開口する排気口２５の間に、クリーンエアの流れを阻害する要素が存在しないことから、ロボット本体２０の内部のゴミを効率よく、クリーンボックス２の外部に排出できるという優れた効果を奏する。
【００４９】
以上、本発明に係る最良の実施形態について説明したが、本発明は、発明の趣旨を変更しない範囲において、設計変更が可能である。図８は、ロボット本体と走行装置の固定部の変形例を示す図、図９の（ａ）は、図８のＤ部拡大図、（ｂ）は、傾斜調節ボルトによる傾斜角度の調節を示す図である。
図８に示すように、側面視が略Ｌ字型のロボット固定台１１の垂直部１１ｂに、走行装置２１の摺動板２１３が固定され、ロボット固定台１１と摺動板２１３は一体に走行する。摺動板２１３の走行を実現する構成は、例えば図２に示す構成とすればよい。
また、摺動板２１３とロボット固定台１１の垂直部１１ｂの固定方法は限定されるものではなく、ねじ止めや溶接などで固定すればよい。
【００５０】
ロボット本体２０の下方には、固定フランジ２０６が両サイドに広がるように形成される。固定フランジ２０６はロボット本体２０の外装と一体に形成されてもよいし、ロボット本体２０の外装の底部に、例えば板状の部材を固定して形成してもよい。
ロボット本体２０は、ロボット固定台１１の水平部１１ａに固定フランジ２０６を載置するように設置され、固定フランジ２０６の例えば角部近傍には、先端がロボット固定台１１に当接するように、傾斜調節ボルト２０３が備わる。
【００５１】
図９の（ａ）に示すように、傾斜調節ボルト２０３は、例えば無頭ねじからなるボルト部材で、ロボット本体２０の固定フランジ２０６に形成されるねじ孔に螺合するように備わる。そして、図９の（ｂ）に示すように、傾斜調節ボルト２０３をロボット固定台１１の水平部１１ａの側に向けてねじ込むと、傾斜調節ボルト２０３の固定フランジ２０６からの突出長さが増えて、傾斜調節ボルト２０３の先端が水平部１１ａを押し、固定フランジ２０６の角部を略鉛直上方に持ち上げる。
【００５２】
このような傾斜調節ボルト２０３を、例えば固定フランジ２０６の４箇所の角部近傍に備え（図８には、３箇所のみ記載）、固定フランジ２０６に４箇所ある角部の、ロボット固定台１１の水平部１１ａに対する鉛直方向の高さを調節することで、ロボット本体２０の、水平部１１ａの鉛直方向に対する傾斜角度を調節することができる。
さらに、図９の（ａ）に示すように、例えばナットＮを、傾斜調節ボルト２０３に螺合して固定することにより、ダブルナットの効果で傾斜調節ボルト２０３を確実に固定できる。
【００５３】
また、ロボット本体２０の固定フランジ２０６には、ロボット固定台１１にロボット本体２０を固定する固定ボルト２０４が備わる。
図９の（ｂ）に示すように、固定ボルト２０４は、例えば固定フランジ２０６を貫通して開口する、固定孔２０６ａを挿通するように備わる有頭のボルト部材であって、ロボット固定台１１の水平部１１ａに形成されるねじ孔に螺合する構成とする。
固定ボルト２０４を水平部１１ａのねじ孔に締め込むと、固定ボルト２０４の頭部が固定フランジ２０６を水平部１１ａの側に締め付ける。そして、固定フランジ２０６に螺合する傾斜調節ボルト２０３の先端を、水平部１１ａに強く押し付け、ロボット本体２０をロボット固定台１１の水平部１１ａに固定できる。
このような固定ボルト２０４を、例えば固定フランジ２０６の４箇所の角部近傍に備えることで（図８には、３箇所のみ記載）、ロボット本体２０をロボット固定台１１に確実に固定できる。
【００５４】
変形例においては、４本の傾斜調節ボルト２０３でロボット本体２０の、ロボット固定台１１に対する傾斜角度を調節できることから、少ない工数で、ロボット本体２０のロボット固定台１１に対する傾斜角度を調節できるという優れた効果を奏する。
【００５５】
以上のように本発明は、半導体ウェーハなどを加工するミニエンバイロメント装置のクリーンボックスに備わるウェーハ搬送装置において、走行装置をクリーンボックスの側壁に配置することで、クリーンボックスの床部に形成する排気口の設計自由度を大幅に高めることができる。そして、クリーンボックスの上部に備わるファンフィルタユニットからクリーンボックスに吸気されるクリーンエアによるダウンフローが好適に形成できるように、排気口を設計することができる。
さらに、クリーンボックスの床部に、例えば走行装置の軌道など、ダウンフローの滑らかな流れを阻害する部材を配置する必要がない。
【００５６】
このことによって、クリーンボックス内部に好適なダウンフローを形成することができ、クリーンボックス内におけるゴミの吹き溜まりや巻上げによる清浄度の悪化を抑制できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施形態に係る、ウェーハ搬送装置を備えるミニエンバイロメント装置を示す図である。
【図２】走行装置の構造の一例を示す図である。
【図３】ロボット本体と走行装置との固定部の構造を示す図であって、（ａ）は、斜視図、（ｂ）は、図３の（ａ）のＡ方向からの矢視図である。
【図４】（ａ）は、ロボット本体の突起部を示す図、（ｂ）は、調芯軸を示す図、（ｃ）は、自動調芯軸受に突起部を載置することを示す概略図である。
【図５】図３の（ａ）におけるＢ部拡大図である。
【図６】（ａ）は、回転調節ボルトで、調芯軸の軸中心を中心とした回転角度を調節する状態を示す図、（ｂ）は、傾斜調節ボルトによる、ロボット固定板の法線に対する傾斜角度の調節を、ロボット本体の側面から見た図、（ｃ）は、傾斜調節ボルトによる、ロボット固定板の法線に対する傾斜角度の調節を、ロボット本体の上面から見た図である。
【図７】（ａ）は、本体固定孔の形状を示す図、（ｂ）は、ロボット本体が、ロボット固定板に、調芯軸の軸中心を中心に回転して固定されることを示す図である。
【図８】ロボット本体と走行装置の固定部の変形例を示す図である。
【図９】（ａ）は、図８のＤ部拡大図、（ｂ）は、傾斜調節ボルトによる傾斜角度の調節を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ ミニエンバイロメント装置
２ クリーンボックス
４ｂ 半導体ウェーハ
１０ ロボット固定板（固定板）
１０ａ 凸部
２０ ロボット本体（ウェーハ搬送装置）
２１ 走行装置（ウェーハ搬送装置）
２３ ベース
２３ａ 床部
２３ｂ 側壁部（側壁）
２４ アーム（ウェーハ搬送装置）
２６ ハンド（保持手段、ウェーハ搬送装置）
１０１ 調芯軸
１０１ａ 自動調芯軸受
１０２ 回転調節ボルト（回転調節用突起、回転調節手段）
２０１ フランジ部
２０１ａ 端部側面
２０３ 傾斜調節ボルト（傾斜調節用突起、傾斜調節手段）
２０４ 固定ボルト（固定手段）
２０５ 本体固定孔（固定孔）
２１５ スライド溝
２１７ リニアガイド（軌道）
Ｃ 軸中心
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミニエンバイロメント装置のクリーンボックスに備わるウェーハ搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェーハは、クリーンボックスなどを含んで構成されるミニエンバイロメント装置の中で加工される。このミニエンバイロメント装置の雰囲気を清浄に維持するため、ミニエンバイロメント装置のクリーンボックスの上部には、例えばファンフィルタユニットなどの吸気装置を備えるとともに下部には排気口を設け、上部からフィルタ等を介したクリーンエアをクリーンボックス内に吸気して下部の排気口から排気する、ダウンフローを形成している。
【０００３】
さらに、クリーンボックス内には、ウェーハ搬送装置が備えられ、加工対象である半導体ウェーハをクリーンボックス内で搬送している。
このようなウェーハ搬送装置に関する技術として、例えば特許文献１には、クリーンボックスの床部に設置される軌道上を走行する無人走行車に、ロボット本体が備わって構成される基板の搬送装置（ウェーハ搬送装置）が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２７０５２８号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば特許文献１に開示される基板の搬送装置（ウェーハ搬送装置）は、クリーンボックスの床部に、走行装置である無人走行車が走行する軌道を設置する必要があり、クリーンボックスの下部に設ける、ダウンフローの排気口の設計自由度（位置や形状）が制限されてしまう。
このように、ダウンフローの排気口の設計自由度が制限されると、好適なダウンフローの形成が制限され、クリーンボックス内におけるゴミの吹き溜まりや巻上げによる清浄度の低下が問題となる。
また、クリーンボックスの床部に設置される軌道によって、ダウンフローの滑らかな流れが阻害されてしまうという問題もある。
【０００５】
そこで、本発明は、クリーンボックス内に好適なダウンフローを形成できる、ウェーハ搬送装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、走行装置をクリーンボックスの側壁に備えることを特徴とするウェーハ搬送装置とした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、クリーンボックス内に好適なダウンフローを形成できる、ウェーハ搬送装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態に係る、ウェーハ搬送装置を備えるミニエンバイロメント装置を示す図である。
図１に示すように、ミニエンバイロメント装置１は、クリーンボックス２の背面に、上位装置３（半導体製造装置や半導体検査装置）が備わって構成される。
【００１０】
クリーンボックス２は、側面視が略Ｌ字型のベース２３の周囲を、カバー２ａで覆って箱状に形成され、上部には、少なくとも１つのファン２２ａを有するファンフィルタユニット２２が備わる。
なお、図１においては、クリーンボックス２の内部構造を説明するために、カバー２ａは想像線（二点鎖線）で記載している。
【００１１】
ベース２３は、クリーンボックス２の床を形成する床部２３ａと、床部２３ａから略垂直に起立して、クリーンボックス２の背面の側（上位装置３の側）の側壁の一部を形成する側壁部２３ｂを含んで形成される。
そして、少なくとも１つの排気口２５が、ベース２３の床部２３ａを貫通して、クリーンボックス２の内部と外部を連通するように開口している。
ファンフィルタユニット２２のファン２２ａは、外気をクリーンボックス２の内部に取り込む機能を有する。
さらに、ファン２２ａとクリーンボックス２の間に、図示しないフィルタを介在させ、ファン２２ａが取り込む外気を図示しないフィルタでろ過することで、外気に含まれる、例えば埃などの異物を除去したクリーンエアを生成できる。
【００１２】
そして、ファンフィルタユニット２２がクリーンボックス２の上部から取り込んだクリーンエアは、カバー２ａ等で区切られたクリーンボックス２の内部に供給され、ベース２３の床部２３ａに形成される排気口２５から排気される。このことによって、クリーンボックス２の内部には、上部から下部にクリーンエアが流れるダウンフローが形成され、クリーンボックス２の内部を高い清浄度に維持することができる。
【００１３】
さらに、クリーンボックス２の正面の側には、例えば円盤状に加工された、半導体ウェーハ４ｂを収納するストッカ４ａを固定するとともに、半導体ウェーハ４ｂをクリーンボックス２の内部に取り入れる構造を有するロードポート４が備わる。
【００１４】
また、クリーンボックス２の背面の側の側壁の一部を形成する、ベース２３の側壁部２３ｂには、正面視で左右方向に延びるように走行装置２１が備わり、ロボット本体２０を左右方向に走行させる。そして、ロボット本体２０には、旋回自在に、かつ伸縮自在に多関節のアーム２４が備わり、例えばアーム２４の先端にはハンド（保持手段）２６が取り付けられる。
ハンド２６は、例えば公知の構造の機械式チャック又は静電チャックからなり、半導体ウェーハ４ｂを着脱可能に保持できる。
【００１５】
ロボット本体２０は、走行装置２１によってロードポート４に対向する位置に移動した後、ロードポート４に向けてアーム２４を伸長し、ハンド２６で、ロードポート４に固定されるストッカ４ａの半導体ウェーハ４ｂを保持して、ストッカ４ａから半導体ウェーハ４ｂを取り出す。さらに、ロボット本体２０は、例えばアーム２４を旋回して、ストッカ４ａから取り出した半導体ウェーハ４ｂを、クリーンボックス２の背面に備わる上位装置３に搬送する。クリーンボックス２と上位装置３との間には、半導体ウェーハ４ｂを受け渡すための図示しない開口部が形成され、ロボット本体２０は半導体ウェーハ４ｂを、図示しない開口部を介して上位装置３に受け渡す。
このように、ロードポート４に固定されるストッカ４ａに収納される半導体ウェーハ４ｂは、ロードポート４を介してロボット本体２０によってストッカ４ａから取り出され、上位装置３に搬送される。
なお、アーム２４の機械的構造、及び電気的構造は、公知の技術を使用すればよい。
そして、本実施形態に係るウェーハ搬送装置は、ロボット本体２０、走行装置２１、アーム２４、及びハンド２６を含んで構成される。
さらに、ウェーハ搬送装置は、図示しない制御装置によって制御される構成とする。
【００１６】
図２は、走行装置の構造の一例を示す図である。走行装置２１の構造はとくに限定するものではないが、例えば図２に示すように、ボールねじを使用する構造が考えられる。
図２に示すように、ケース２１０の長手方向に沿ったねじ軸２１２が、一端をモータ２１１に支持され、他端を軸受部材２１４に支持されて、モータ２１１で軸中心の周りに回転可能にケース２１０の内部に備わる。
【００１７】
ケース２１０の背面の側には、例えば２本のリニアガイド２１７、２１７が、ねじ軸２１２と平行に、かつ、ねじ軸２１２の側に凸になるように設けられる。そして、ねじ軸２１２は、正面視で２本のリニアガイド２１７、２１７の間に配置される。
さらに、それぞれのリニアガイド２１７、２１７を摺動する摺動部２１３ａ、２１３ａを有する摺動板２１３が備わる。この構成によって、摺動板２１３は、リニアガイド２１７、２１７を摺動するように備わる。摺動板２１３に設けられる摺動部２１３ａの数は限定されるものではないが、例えば、それぞれのリニアガイド２１７、２１７に２つずつ備わる構成が考えられる（図２には、３つの摺動部２１３ａが示されている）。
【００１８】
また、摺動板２１３は、ねじ軸２１２と螺合するねじ部２１６を有する。ねじ部２１６は、図示しないボールを介してねじ軸２１２と螺合してボールねじを形成し、摺動板２１３に対しては、回転不能に固定されて備わる。
このような構造により、ねじ部２１６は、ねじ軸２１２の軸中心の周りの回転によってねじ軸２１２の軸方向に送られ、ねじ軸２１２の回転方向によって、送る方向を設定できる。例えば、モータ２１１の側から見てねじ軸２１２を右回転したとき、ねじ部２１６が図中左側に送られる構成の場合、モータ２１１の側から見てねじ軸２１２を左回転すると、ねじ部２１６は図中右側に送られる。
【００１９】
そして、ねじ部２１６がねじ軸２１２の軸方向に送られると、摺動板２１３は、摺動部２１３ａ、２１３ａがリニアガイド２１７、２１７を摺動するように、ねじ軸２１２の軸方向に送られる。すなわち、摺動板２１３は、リニアガイド２１７、２１７に沿って走行する。
【００２０】
このように、ウェーハ搬送装置を制御する図示しない制御装置は、モータ２１１を回転してねじ軸２１２を回転することで、摺動板２１３を走行できる。そして、例えば摺動板２１３の端部を、スライド溝２１５から突出させるとともに、ロボット本体２０（図１参照）を摺動板２１３と一体に走行できるように構成することで、図示しない制御装置はロボット本体２０の走行を制御できる。
さらに、走行装置２１は、例えばリニアモータを使用する構造であってもよく、走行装置２１の構造は限定されるものではない。
【００２１】
図３は、ロボット本体と走行装置の固定部の構造を示す図であって、（ａ）は、斜視図、（ｂ）は、図３の（ａ）のＡ方向からの矢視図である。
図３の（ａ）に示すように、ロボット本体２０は、ロボット固定板（固定板）１０に固定され、ロボット固定板１０と一体に走行装置２１によって走行される。すなわち、走行装置２１とロボット本体２０は、ロボット固定板１０を介して連結される。
ロボット固定板１０は、上面視が略コ字型の部材で、走行装置２１の反対側が開口するように、走行装置２１に備わる。そして、ロボット固定板１０の開口の底面部１０ｂが、クリーンボックス２（図１参照）の側壁の一部を形成する側壁部２３ｂと略平行に備わり、スライド溝２１５に沿って走行する。
【００２２】
図２に示すように、例えば、摺動板２１３を側面視で略コ字型に形成し、走行装置２１のスライド溝２１５からは、ねじ軸２１２の回転でリニアガイド２１７、２１７に沿って走行する摺動板２１３のコ字型の端部が突出する構成とする。
そして、ロボット固定板１０は、図３の（ａ）に示すように、スライド溝２１５から突出している摺動板２１３の端部に固定する。その固定方法は限定されるものではなく、ねじ止めや溶接などで固定すればよい。
【００２３】
さらに、ロボット本体２０は、ロボット固定板１０のコ字型の開口にはまり込むように固定され、ロボット固定板１０と一体に、走行装置２１で走行される。
このように、ロボット本体２０（図１参照）を、ロボット固定板１０を介して走行装置２１に備える構成によって、ウェーハ搬送装置を制御する図示しない制御装置は、モータ２１１（図２参照）の回転を制御して、ロボット本体２０の走行を制御できる。
【００２４】
なお、ロボット本体２０は、走行装置２１に形成されるリニアガイド２１７に沿って走行することから、リニアガイド２１７がロボット本体２０の軌道となる。そして、リニアガイド２１７を有する走行装置２１が、クリーンボックス２の側壁の一部を形成する側壁部２３ｂに備わることから、本実施形態においては、ロボット本体２０の軌道が、クリーンボックス２の側壁に設置されることになる。
【００２５】
ロボット本体２０の背面、すなわち、ロボット固定板１０と対向する面には、突起部２０２（図３の（ｂ）参照）が、ロボット固定板１０の側に突出して形成される。さらに、ロボット固定板１０には、自動調芯軸受１０１ａ（図３の（ｂ）参照）に支持される調芯軸１０１（図３の（ｂ）参照）が備わる。そして、本実施形態においては、突起部２０２を調芯軸１０１に載置して、ロボット本体２０をロボット固定板１０に備える。
【００２６】
図４の（ａ）は、ロボット本体の突起部を示す図、（ｂ）は、調芯軸を示す図、（ｃ）は、自動調芯軸受に突起部を載置することを示す概略図である。
図４の（ａ）に示すように、ロボット本体２０の突起部２０２は、ロボット本体２０の背面の側に突出し、本実施形態において、その下方は逆Ｖ字型に形成される。
また、図４の（ｂ）に示すように、調芯軸１０１は、ロボット固定板１０の開口の底面部１０ｂから、開口側に突出するように自動調芯軸受１０１ａに支持される。このように、自動調芯軸受１０１ａに支持されることで、調芯軸１０１は、軸中心Ｃを中心とした回転Ｒ、上下方向Ｖ、及び左右方向Ｈに回転自在に、ロボット固定板１０に支持される。
【００２７】
そして、図３の（ｂ）に示すように、突起部２０２の逆Ｖ字型を調芯軸１０１に載置して、ロボット本体２０をロボット固定板１０に備える。このことによって、ロボット本体２０は、調芯軸１０１と一体に回転可能に、ロボット固定板１０に支持される。
【００２８】
本実施形態においては、突起部２０２の下方を逆Ｖ字型に形成したことで、調芯軸１０１に突起部２０２を載置する場合に、調芯軸１０１の軸中心Ｃを、突起部２０２の逆Ｖ字型の中心に、容易に合わせることができる。
さらに、突起部２０２の逆Ｖ字型の中心がロボット本体２０の背面の中心になるように突起部２０２を形成することで、調芯軸１０１の軸中心Ｃを、ロボット本体２０の背面の中心に容易に合わせることができる。
【００２９】
なお、ロボット本体２０をロボット固定板１０に備える構成は、限定されるものではない。図４の（ｃ）に示すように、例えば、ロボット固定板１０の底面部１０ｂから突出する軸部１０ｃで自動調芯軸受１０１ａを支持し、突起部２０２を自動調芯軸受１０１ａに載置する構成であってもよい。さらに、図示はしないが、例えば、調芯軸１０１を直接ロボット本体２０にねじ止めなどで固定する構成であってもよいし、ロボット本体２０の側にも自動調芯軸受１０１ａを備えて調芯軸１０１を支持する構成であってもよい。
【００３０】
ロボット本体２０（図３の（ｂ）参照）は、ロボット本体２０の両サイドに形成されるフランジ部２０１（図３の（ｂ）参照）に備わる固定ボルト２０４（図３の（ｂ）参照）によって、ロボット固定板１０（図３の（ｂ）参照）に固定される。固定ボルト２０４の詳細は後記する。
フランジ部２０１は、ロボット本体２０の外装と一体に形成されてもよいし、ロボット本体２０の例えば背面の側（走行装置２１の側）に、板状の部材を固定して形成してもよい。そして、図３の（ａ）に示すように、ロボット本体２０をロボット固定板１０に備えると、フランジ部２０１は、ロボット固定板１０と対向する。
【００３１】
また、本実施形態に係るウェーハ搬送装置には、ロボット本体２０の固定角度を調節する角度調節手段が備わる。
図３の（ｂ）に示すように、ロボット本体２０は、自動調芯軸受１０１ａを介してロボット固定板１０に支持される調芯軸１０１に、突起部２０２を載置してロボット固定板１０に支持されるため、調芯軸１０１と同じ回転の自由度を有する。
調芯軸１０１は図４の（ｂ）に示すように、軸中心Ｃを中心とした回転Ｒ、及び上下方向Ｖと左右方向Ｈに回転（首振り）することから、ロボット本体２０もロボット固定板１０に対して、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心とした回転Ｒ、及び上下方向Ｖと左右方向Ｈに回転（首振り）する。
なお、自動調芯軸受１０１ａの構造は限定するものではなく、公知の構造のものを使用できる。
【００３２】
このように、ロボット本体２０は、ロボット固定板１０に回転可能に支持されることから、ロボット固定板１０に対する、ロボット本体２０の固定角度を自在に設定できる。すなわち、クリーンボックス２（図１参照）の背面の側に備わる走行装置２１で走行されるロボット本体２０の、クリーンボックス２に対する固定角度を自在に設定できる。
そのため、本実施形態に係るウェーハ搬送装置には、ロボット固定板１０に対するロボット本体２０の固定角度を調節する角度調節手段が備わる。
なお、ロボット本体２０の固定角度は、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心とした回転角度と、ロボット固定板１０の法線に対する傾斜角度とからなる。そして、角度調節手段は、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心とした回転角度を調節する回転調節手段と、ロボット固定板１０の法線に対する傾斜角度を調節する傾斜調節手段とからなる。
【００３３】
図５は、図３の（ａ）におけるＢ部拡大図である。
図５に示すように、ロボット本体２０は、上面視で略コ字型のロボット固定板１０の開口に入るように支持される。そして、ロボット固定板１０の底面部１０ｂからロボット本体２０のフランジ部２０１の側に凸部１０ａが形成される。
さらに、ロボット固定板１０の凸部１０ａには、回転調節ボルト１０２が備わる。回転調節ボルト１０２は、例えば無頭ねじからなるボルト部材で、ロボット固定板１０の凸部１０ａに形成されるねじ孔に螺合するように備わる。
回転調節ボルト１０２の先端は、凸部１０ａからフランジ部２０１の端部側面２０１ａに向かって突出し、回転調節用突起を形成する。
【００３４】
回転調節ボルト１０２をフランジ部２０１の側に向けてねじ込むと、回転調節ボルト１０２のフランジ部２０１の側への突出長さが増えて、回転調節ボルト１０２の先端でフランジ部２０１の端部側面２０１ａを押し、凸部１０ａと端部側面２０１ａの距離を調節できる。すなわち、回転調節用突起の、凸部１０ａからフランジ部２０１の端部側面２０１ａに向かう突出長さが変更可能である。
さらに、例えばナットＮを、ロボット固定板１０の外側から回転調節ボルト１０２に螺合して固定することにより、ダブルナットの効果で回転調節ボルト１０２を確実に固定できる。
【００３５】
このような構成の回転調節ボルト１０２を、図３の（ｂ）に示すように、例えば自動調芯軸受１０１ａの回転中心に対して点対称の位置に配置し、２組の点対称の組をロボット固定板１０に備えることで、ロボット固定板１０の調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心とした回転角度を調節することができる。
図６の（ａ）は、回転調節ボルトで、調芯軸の軸中心を中心とした回転角度を調節する状態を示す図である。
【００３６】
図６の（ａ）に示すように、図中左上の回転調節ボルト１０２と、図中右下の回転調節ボルト１０２でロボット本体２０のフランジ部２０１の端部側面２０１ａを押し込むと、ロボット本体２０は、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心として時計回りに回転する。
同様に、図示はしないが、図中右上の回転調節ボルト１０２と、図中左下の回転調節ボルト１０２でロボット本体２０のフランジ部２０１の端部側面２０１ａを押し込むと、ロボット本体２０は、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心として反時計回りに回転する。
このように、自動調芯軸受１０１ａに対して点対称に配置される回転調節ボルト１０２でフランジ部２０１の端部側面２０１ａを押し込むことで、ロボット本体２０の、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心とした回転角度を調節できる。すなわち、回転調節ボルト１０２は回転調節手段となる。
【００３７】
図５に戻って、ロボット本体２０のフランジ部２０１には、先端がロボット固定板１０に当接するように、傾斜調節ボルト２０３が備わる。傾斜調節ボルト２０３は、例えば無頭ねじからなるボルト部材で、ロボット本体２０のフランジ部２０１に形成されるねじ孔に螺合するように備わる。
傾斜調節ボルト２０３の先端は、ロボット本体２０のフランジ部２０１からロボット固定板１０に向かって突出し、傾斜調節用突起を形成する。
【００３８】
傾斜調節ボルト２０３をロボット固定板１０の側に向けてねじ込むと、傾斜調節ボルト２０３のロボット固定板１０の側への突出長さが増えて、傾斜調節ボルト２０３の先端がロボット固定板１０を押し、ロボット本体２０のロボット固定板１０に対する傾斜角度を調節できる。すなわち、傾斜調節用突起の、フランジ部２０１からロボット固定板１０に向かう突出長さが変更可能である。
さらに、例えばナットＮを、傾斜調節ボルト２０３に螺合して固定することにより、ダブルナットの効果で傾斜調節ボルト２０３を確実に固定できる。
【００３９】
このような構成の傾斜調節ボルト２０３を、図３の（ｂ）に示すように、例えば、調芯軸１０１の軸中心Ｃに対して点対称の位置に配置し、２組の点対称の組を備えることで、ロボット本体２０の、ロボット固定板１０の法線に対する傾斜角度を調節できる。
図６の（ｂ）は、傾斜調節ボルトによる、ロボット固定板の法線に対する傾斜角度の調節を、ロボット本体の側面から見た図、（ｃ）は、傾斜調節ボルトによる、ロボット固定板の法線に対する傾斜角度の調節を、ロボット本体の上面から見た図である。
【００４０】
図６の（ｂ）に示すように、図中上の傾斜調節ボルト２０３をロボット固定板１０の側にねじ込むと、フランジ部２０１からの、傾斜調節ボルト２０３の突出長さが増え、傾斜調節ボルト２０３の先端がロボット固定板１０を押して、ロボット本体２０は、上側がロボット固定板１０から離れる方向に傾斜する。
同様に、図示はしないが、図中下の傾斜調節ボルト２０３をロボット固定板１０の側にねじ込むと、ロボット本体２０は、下側がロボット固定板１０から離れる方向に傾斜する。
【００４１】
また、図６の（ｃ）に示すように、図中左側の傾斜調節ボルト２０３をロボット固定板１０の側にねじ込むと、ロボット本体２０は、図中左側がロボット固定板１０から離れる方向に傾斜する。
同様に、図示はしないが、図中右側の傾斜調節ボルト２０３をロボット固定板１０の側にねじ込むと、ロボット本体２０は、図中右側がロボット固定板１０から離れる方向に傾斜する。
このように、傾斜調節ボルト２０３をロボット固定板１０の側にねじ込むことで、ロボット本体２０の、ロボット固定板１０の法線に対する傾斜角度を調節できる。すなわち、傾斜調節ボルト２０３は傾斜調節手段となる。
【００４２】
また、前記したように、ロボット本体２０（図３の（ｂ）参照）のフランジ部２０１（図３の（ｂ）参照）には、ロボット固定板１０（図３の（ｂ）参照）にロボット本体２０を固定する固定手段として、固定ボルト２０４（図３の（ｂ）参照）が備わる。
図５に示すように、固定ボルト２０４は、例えばフランジ部２０１を貫通する本体固定孔（固定孔）２０５を挿通するように備わる有頭のボルト部材であって、ロボット固定板１０に形成されるねじ孔に螺合する構成とする。
【００４３】
固定ボルト２０４を、フランジ部２０１の本体固定孔２０５を介してロボット固定板１０のねじ孔に締め込むと、固定ボルト２０４の頭部がフランジ部２０１をロボット固定板１０の側に締め付ける。そして、フランジ部２０１に形成されるねじ孔に螺合する傾斜調節ボルト２０３の先端を、ロボット固定板１０に強く押し付け、ロボット本体２０をロボット固定板１０に固定する。
このような固定ボルト２０４を、図３の（ｂ）に示すように、例えば、ロボット本体２０の４箇所に備えることで、ロボット本体２０をロボット固定板１０に確実に固定できる。
【００４４】
また、フランジ部２０１に開口する本体固定孔２０５の形状を、例えば長孔としてもよい。
図７の（ａ）は、本体固定孔の形状を示す図、（ｂ）は、ロボット本体が、ロボット固定板に、調芯軸の軸中心を中心に回転して固定されることを示す図である。
図６の（ａ）に示すように、本実施形態に係るウェーハ搬送装置のロボット本体２０は、ロボット固定板１０に支持される調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心とした回転角度を調節できる。このことによって、ロボット本体２０は、ロボット固定板１０に対して、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心に回転して固定される場合がある。
【００４５】
そこで、本実施形態においては、図７の（ａ）に示すように、ロボット本体２０のフランジ部２０１に開口する本体固定孔２０５を、ロボット固定板１０を支持する調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心とする円周上に配置した。さらに、本体固定孔２０５の形状を、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心とする円周に沿って形成される円弧状の長孔とした。
【００４６】
このように本体固定孔２０５を形成することで、例えば図７の（ｂ）に示すように、ロボット本体２０が、調芯軸１０１の軸中心Ｃを中心に回転してロボット固定板１０に固定される場合であっても、固定ボルト２０４は本体固定孔２０５を貫通することができ、ロボット本体２０をロボット固定板１０に確実に固定できるという優れた効果を奏する。
【００４７】
以上のような構成によって、図１に示すように、クリーンボックス２の背面の側の側壁部２３ｂに備わる走行装置２１がロボット本体２０を走行させることができる。
そして、ロボット本体２０の走行装置２１をクリーンボックス２の背面の側の側壁部２３ｂに備えることで、クリーンボックス２の床部２３ａには、好適なダウンフローを実現できるように、自在に排気口２５を形成できるという優れた効果を奏する。
さらに、好適なダウンフローを阻害する、例えば走行装置２１などの要素がクリーンボックス２の下部に存在しないことで、好適なダウンフローを維持できるという優れた効果を奏する。
【００４８】
また、図１に示すロボット本体２０には、例えば吸気ファンと排出口が備わり（図示せず）、吸気ファンが吸気するクリーンエアを排出口から排出することで、ロボット本体２０内部のゴミを排出する構成とする場合がある。この場合においても、ロボット本体２０の排出口と、ベース２３の床部２３ａに開口する排気口２５の間に、クリーンエアの流れを阻害する要素が存在しないことから、ロボット本体２０の内部のゴミを効率よく、クリーンボックス２の外部に排出できるという優れた効果を奏する。
【００４９】
以上、本発明に係る最良の実施形態について説明したが、本発明は、発明の趣旨を変更しない範囲において、設計変更が可能である。図８は、ロボット本体と走行装置の固定部の変形例を示す図、図９の（ａ）は、図８のＤ部拡大図、（ｂ）は、傾斜調節ボルトによる傾斜角度の調節を示す図である。
図８に示すように、側面視が略Ｌ字型のロボット固定台１１の垂直部１１ｂに、走行装置２１の摺動板２１３が固定され、ロボット固定台１１と摺動板２１３は一体に走行する。摺動板２１３の走行を実現する構成は、例えば図２に示す構成とすればよい。
また、摺動板２１３とロボット固定台１１の垂直部１１ｂの固定方法は限定されるものではなく、ねじ止めや溶接などで固定すればよい。
【００５０】
ロボット本体２０の下方には、固定フランジ２０６が両サイドに広がるように形成される。固定フランジ２０６はロボット本体２０の外装と一体に形成されてもよいし、ロボット本体２０の外装の底部に、例えば板状の部材を固定して形成してもよい。
ロボット本体２０は、ロボット固定台１１の水平部１１ａに固定フランジ２０６を載置するように設置され、固定フランジ２０６の例えば角部近傍には、先端がロボット固定台１１に当接するように、傾斜調節ボルト２０３が備わる。
【００５１】
図９の（ａ）に示すように、傾斜調節ボルト２０３は、例えば無頭ねじからなるボルト部材で、ロボット本体２０の固定フランジ２０６に形成されるねじ孔に螺合するように備わる。そして、図９の（ｂ）に示すように、傾斜調節ボルト２０３をロボット固定台１１の水平部１１ａの側に向けてねじ込むと、傾斜調節ボルト２０３の固定フランジ２０６からの突出長さが増えて、傾斜調節ボルト２０３の先端が水平部１１ａを押し、固定フランジ２０６の角部を略鉛直上方に持ち上げる。
【００５２】
このような傾斜調節ボルト２０３を、例えば固定フランジ２０６の４箇所の角部近傍に備え（図８には、３箇所のみ記載）、固定フランジ２０６に４箇所ある角部の、ロボット固定台１１の水平部１１ａに対する鉛直方向の高さを調節することで、ロボット本体２０の、水平部１１ａの鉛直方向に対する傾斜角度を調節することができる。
さらに、図９の（ａ）に示すように、例えばナットＮを、傾斜調節ボルト２０３に螺合して固定することにより、ダブルナットの効果で傾斜調節ボルト２０３を確実に固定できる。
【００５３】
また、ロボット本体２０の固定フランジ２０６には、ロボット固定台１１にロボット本体２０を固定する固定ボルト２０４が備わる。
図９の（ｂ）に示すように、固定ボルト２０４は、例えば固定フランジ２０６を貫通して開口する、固定孔２０６ａを挿通するように備わる有頭のボルト部材であって、ロボット固定台１１の水平部１１ａに形成されるねじ孔に螺合する構成とする。
固定ボルト２０４を水平部１１ａのねじ孔に締め込むと、固定ボルト２０４の頭部が固定フランジ２０６を水平部１１ａの側に締め付ける。そして、固定フランジ２０６に螺合する傾斜調節ボルト２０３の先端を、水平部１１ａに強く押し付け、ロボット本体２０をロボット固定台１１の水平部１１ａに固定できる。
このような固定ボルト２０４を、例えば固定フランジ２０６の４箇所の角部近傍に備えることで（図８には、３箇所のみ記載）、ロボット本体２０をロボット固定台１１に確実に固定できる。
【００５４】
変形例においては、４本の傾斜調節ボルト２０３でロボット本体２０の、ロボット固定台１１に対する傾斜角度を調節できることから、少ない工数で、ロボット本体２０のロボット固定台１１に対する傾斜角度を調節できるという優れた効果を奏する。
【００５５】
以上のように本発明は、半導体ウェーハなどを加工するミニエンバイロメント装置のクリーンボックスに備わるウェーハ搬送装置において、走行装置をクリーンボックスの側壁に配置することで、クリーンボックスの床部に形成する排気口の設計自由度を大幅に高めることができる。そして、クリーンボックスの上部に備わるファンフィルタユニットからクリーンボックスに吸気されるクリーンエアによるダウンフローが好適に形成できるように、排気口を設計することができる。
さらに、クリーンボックスの床部に、例えば走行装置の軌道など、ダウンフローの滑らかな流れを阻害する部材を配置する必要がない。
【００５６】
このことによって、クリーンボックス内部に好適なダウンフローを形成することができ、クリーンボックス内におけるゴミの吹き溜まりや巻上げによる清浄度の悪化を抑制できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本実施形態に係る、ウェーハ搬送装置を備えるミニエンバイロメント装置を示す図である。
【図２】走行装置の構造の一例を示す図である。
【図３】ロボット本体と走行装置との固定部の構造を示す図であって、（ａ）は、斜視図、（ｂ）は、図３の（ａ）のＡ方向からの矢視図である。
【図４】（ａ）は、ロボット本体の突起部を示す図、（ｂ）は、調芯軸を示す図、（ｃ）は、自動調芯軸受に突起部を載置することを示す概略図である。
【図５】図３の（ａ）におけるＢ部拡大図である。
【図６】（ａ）は、回転調節ボルトで、調芯軸の軸中心を中心とした回転角度を調節する状態を示す図、（ｂ）は、傾斜調節ボルトによる、ロボット固定板の法線に対する傾斜角度の調節を、ロボット本体の側面から見た図、（ｃ）は、傾斜調節ボルトによる、ロボット固定板の法線に対する傾斜角度の調節を、ロボット本体の上面から見た図である。
【図７】（ａ）は、本体固定孔の形状を示す図、（ｂ）は、ロボット本体が、ロボット固定板に、調芯軸の軸中心を中心に回転して固定されることを示す図である。
【図８】ロボット本体と走行装置の固定部の変形例を示す図である。
【図９】（ａ）は、図８のＤ部拡大図、（ｂ）は、傾斜調節ボルトによる傾斜角度の調節を示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ ミニエンバイロメント装置
２ クリーンボックス
４ｂ 半導体ウェーハ
１０ ロボット固定板（固定板）
１０ａ 凸部
２０ ロボット本体（ウェーハ搬送装置）
２１ 走行装置（ウェーハ搬送装置）
２３ ベース
２３ａ 床部
２３ｂ 側壁部（側壁）
２４ アーム（ウェーハ搬送装置）
２６ ハンド（保持手段、ウェーハ搬送装置）
１０１ 調芯軸
１０１ａ 自動調芯軸受
１０２ 回転調節ボルト（回転調節用突起、回転調節手段）
２０１ フランジ部
２０１ａ 端部側面
２０３ 傾斜調節ボルト（傾斜調節用突起、傾斜調節手段）
２０４ 固定ボルト（固定手段）
２０５ 本体固定孔（固定孔）
２１５ スライド溝
２１７ リニアガイド（軌道）
Ｃ 軸中心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェーハを加工するミニエンバイロメント装置のクリーンボックスに備わる走行装置と、
前記半導体ウェーハを着脱可能に保持する保持手段を備えるロボット本体と、を含み、
前記走行装置が前記ロボット本体を走行させて、前記保持手段が保持する前記半導体ウェーハを搬送するウェーハ搬送装置であって、
前記走行装置は、前記ロボット本体が走行する軌道を、前記クリーンボックスの床部に設置することなく前記ロボット本体を走行させることを特徴とするウェーハ搬送装置。
【請求項２】
前記クリーンボックスの側壁に、前記ロボット本体が走行する軌道が設置され、
前記走行装置は、前記軌道に沿って前記ロボット本体を走行させることを特徴とする請求項１に記載のウェーハ搬送装置。
【請求項３】
前記走行装置と前記ロボット本体は、前記軌道が設置される前記クリーンボックスの側壁と略平行な固定板を介して連結され、
前記ロボット本体は、自動調芯軸受に支持されて前記軌道と反対側に突出するように前記固定板に備わる調芯軸と一体に回転可能に、前記固定板に支持されるとともに、
前記固定板の法線に対する当該ロボット本体の傾斜角度を調節する傾斜調節手段、及び前記固定板に当該ロボット本体を固定する固定手段、を具備し、
前記固定板は、前記調芯軸の軸中心を中心とした、前記ロボット本体の回転角度を調節する回転調節手段を具備することを特徴とする請求項２に記載のウェーハ搬送装置。
【請求項４】
前記ロボット本体には、前記固定板と対向するように広がるフランジ部が形成され、
前記固定板には、前記ロボット本体の前記フランジ部の側に凸部が形成され、
前記回転調節手段は、
前記凸部から前記フランジ部の端部側面に向かう突出長さを変更可能な回転調節用突起が、前記自動調芯軸受の回転中心に対して点対称に配置されて構成され、
前記傾斜調節手段は、前記フランジ部から前記固定板に向かう突出長さを変更可能な傾斜調節用突起が、前記調芯軸の軸中心に対して点対称に配置されて構成され、
前記固定手段は、
前記調芯軸の軸中心を中心とする円周に沿った円弧状の長孔が前記フランジ部を貫通してなる固定孔、及び、前記固定孔を挿通するとともに、前記固定板に形成されるねじ孔に螺合する固定ボルト、を含んで構成されることを特徴とする請求項３に記載のウェーハ搬送装置。
【請求項１】
半導体ウェーハを加工するミニエンバイロメント装置のクリーンボックスに備わる走行装置と、
前記半導体ウェーハを着脱可能に保持する保持手段を備えるロボット本体と、を含み、
前記走行装置が前記ロボット本体を走行させて、前記保持手段が保持する前記半導体ウェーハを搬送するウェーハ搬送装置であって、
前記走行装置は、前記ロボット本体が走行する軌道を、前記クリーンボックスの床部に設置することなく前記ロボット本体を走行させることを特徴とするウェーハ搬送装置。
【請求項２】
前記クリーンボックスの側壁に、前記ロボット本体が走行する軌道が設置され、
前記走行装置は、前記軌道に沿って前記ロボット本体を走行させることを特徴とする請求項１に記載のウェーハ搬送装置。
【請求項３】
前記走行装置と前記ロボット本体は、前記軌道が設置される前記クリーンボックスの側壁と略平行な固定板を介して連結され、
前記ロボット本体は、自動調芯軸受に支持されて前記軌道と反対側に突出するように前記固定板に備わる調芯軸と一体に回転可能に、前記固定板に支持されるとともに、
前記固定板の法線に対する当該ロボット本体の傾斜角度を調節する傾斜調節手段、及び前記固定板に当該ロボット本体を固定する固定手段、を具備し、
前記固定板は、前記調芯軸の軸中心を中心とした、前記ロボット本体の回転角度を調節する回転調節手段を具備することを特徴とする請求項２に記載のウェーハ搬送装置。
【請求項４】
前記ロボット本体には、前記固定板と対向するように広がるフランジ部が形成され、
前記固定板には、前記ロボット本体の前記フランジ部の側に凸部が形成され、
前記回転調節手段は、
前記凸部から前記フランジ部の端部側面に向かう突出長さを変更可能な回転調節用突起が、前記自動調芯軸受の回転中心に対して点対称に配置されて構成され、
前記傾斜調節手段は、前記フランジ部から前記固定板に向かう突出長さを変更可能な傾斜調節用突起が、前記調芯軸の軸中心に対して点対称に配置されて構成され、
前記固定手段は、
前記調芯軸の軸中心を中心とする円周に沿った円弧状の長孔が前記フランジ部を貫通してなる固定孔、及び、前記固定孔を挿通するとともに、前記固定板に形成されるねじ孔に螺合する固定ボルト、を含んで構成されることを特徴とする請求項３に記載のウェーハ搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２００１６０（Ｐ２００９−２００１６０Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３８８７９（Ｐ２００８−３８８７９）
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【出願人】（０００２３３５４９）株式会社日立ハイテクコントロールシステムズ (130)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【出願人】（０００２３３５４９）株式会社日立ハイテクコントロールシステムズ (130)
【Ｆターム（参考）】
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