專利名稱：基板傳送用機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基板傳送用機(jī)械手，其設(shè)在傳送半導(dǎo)體晶片、玻璃基板等基板的 傳送機(jī)器人上，以載置的狀態(tài)支撐基板。
背景技術(shù)：
以往，作為在基板上實(shí)施成膜處理、蝕刻處理等各種處理的裝置，如圖1所示，公 知有如下所述地構(gòu)成的處理裝置(所謂的組合工具裝置)以包圍配置了傳送機(jī)器人1的 中央的傳送室A的方式，配置基板的裝載鎖定室B和多個(gè)處理室C，通過傳送機(jī)器人1將投 入到裝載鎖定室B的基板S傳送給各處理室C。傳送機(jī)器人1具有回旋以及伸縮自如的機(jī) 械臂2，在機(jī)械臂2的前端安裝有機(jī)械手3，該機(jī)械手3以載置的狀態(tài)支撐基板S。在這里，如利用上述處理裝置對(duì)基板S實(shí)施各種處理，則由于應(yīng)力方向、應(yīng)力的強(qiáng) 度因成膜了的膜種類、膜厚而不同，從而存在基板S向上方以凸起狀彎曲或向下方以凹陷 狀彎曲的情況。發(fā)生彎曲的基板S，由于不與機(jī)械手面接觸，因而容易滑動(dòng)。另外，為了提高 生產(chǎn)率，加快機(jī)器人動(dòng)作速度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致基板S在機(jī)械手3上產(chǎn)生位置偏離。以往，作為消除這種不良情況的機(jī)械手，公知有如專利文獻(xiàn)1 一樣，在上表面分別 經(jīng)由彈簧部件安裝了多個(gè)襯墊的構(gòu)造。由此，即使在基板產(chǎn)生凸起狀、凹陷狀的彎曲，各襯 墊會(huì)與其彎曲仿形地位移，與基板面接觸。因此，襯墊與基板的摩擦阻力變得與基板平的情 況相同，基板的位置偏離被抑制。專利文獻(xiàn)1 日本特開2002-353291號(hào)公報(bào)但是，在上述專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，需要在機(jī)械手安裝多個(gè)彈簧部件，成本會(huì) 變高。并且，如機(jī)械手移動(dòng)停止時(shí)彈簧部件振動(dòng)，當(dāng)振動(dòng)中交接基板，則基板會(huì)發(fā)生位置偏 離。因此，需要等振動(dòng)平息后交接基板，從而對(duì)生產(chǎn)率的提高成阻礙。另外，如交接時(shí)，如不 能實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的水平度，則還存在多個(gè)彈簧部件不均勻地施加載荷，基板在一定方向偏離 的不良情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問題，其目的在于提供一種基板傳送用機(jī)械手，即使在基板產(chǎn)生 彎曲，不利用彈簧部件等也能穩(wěn)定地支撐基板。為了解決上述問題，本發(fā)明的第一方式的基板傳送用機(jī)械手，其設(shè)在用于傳送基 板的傳送機(jī)器人上，以載置的狀態(tài)支撐基板，其特征在于，在機(jī)械手的上表面設(shè)有供基板的 下表面外周部落座的第一落座面，在該第一落座面的外周形成朝向上方的階梯部，并且在 從基板的外周部分離的機(jī)械手的上表面部分，設(shè)有當(dāng)基板朝向下方以凹陷狀彎曲時(shí)供基板 的下表面落座的第二落座面，該第二落座面朝向基板的中心向下方傾斜。根據(jù)第一方式，在基板平或向上方以凸起狀彎曲的情況下，基板的下表面外周部 落座到第一落座面上，基板的外周緣與第一落座面的外周的階梯部抵接，從而防止基板的 位置偏離。另一方面，在基板向下方以凹陷狀彎曲的情況下，由于基板的外周緣在朝向上傾斜的狀態(tài)下與第一落座面外周的階梯部抵接，因而當(dāng)機(jī)械手的移動(dòng)停止時(shí)，基板的外周緣 有可能因慣性力越過階梯部。但是，在第一方式中，由于在基板向下方以凹陷狀彎曲的情況 下，基板的下表面落座到第二落座面上，因而可抑制基于第二落座面的摩擦阻力導(dǎo)致的基 板的位置偏離。如此，根據(jù)本發(fā)明的第一方式，無論在基板產(chǎn)生凸起狀、凹陷狀中任一種彎曲，都 能穩(wěn)定地支撐基板，以防其產(chǎn)生位置偏離。并且，由于不必像上述現(xiàn)有技術(shù)一樣需在機(jī)械手 上設(shè)置彈簧部件等，因而可實(shí)現(xiàn)低成本化，并且在機(jī)械手的移動(dòng)停止后，能立即進(jìn)行基板的 交接，從而還對(duì)生產(chǎn)率的提高有貢獻(xiàn)。因此，在垂直形成第一落座面的外周的階梯部的情況下，用機(jī)械手接受基板時(shí)，基 板只要發(fā)生少量的中心偏離，基板的下表面外周部就會(huì)被載置于階梯部上，因而無法落座 到第一落座面上。針對(duì)于此，為了得到調(diào)整中心作用而賦予階梯部?jī)A斜，則即使基板稍微中 心偏離，也能矯正中心偏離，使基板的下表面外周部落座到第一落座面上。此時(shí)，如簡(jiǎn)單地 賦予階梯部?jī)A斜，則有可能在機(jī)械手移動(dòng)停止時(shí)，基板的外周緣因慣性力一下子越過階梯 部。為此，在本發(fā)明的第一方式中，期望的是在第一落座面外周的階梯部上以階梯狀 設(shè)置多個(gè)臺(tái)階。由此，即使基板的外周緣越過下方的臺(tái)階，也能通過與其上方的臺(tái)階的抵接 減弱力量，從而能有效地防止基板的外周緣因慣性力越過階梯部。并且，有時(shí)在針對(duì)基板的成膜處理中膜還繞入到基板的外周緣而被成膜。此時(shí)，有 可能基板外周緣的膜被上述階梯狀的臺(tái)階摩擦，成為灰塵的產(chǎn)生源。從而在本發(fā)明第一方 式中，優(yōu)選將上述臺(tái)階中與基板的外周緣接觸的部分形成圓滑面。并且，為了解決上述問題，本發(fā)明第二方式的基板傳送用機(jī)械手，其設(shè)在用于傳送 基板的傳送機(jī)器人上，以載置的狀態(tài)支撐基板，其特征在于，在機(jī)械手的上表面具有向上方 突出的突條，該突條沿著比基板的外徑小的預(yù)定直徑的相同圓周呈帶狀延伸，突條的上表 面形成為朝向徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)下降而具有坡度的曲面。根據(jù)第二方式，在基板向上方以凸起狀彎曲的情況下，基板下表面與突條上表面 的徑向外側(cè)的曲面線接觸，另一方面，在基板向下方以凹陷狀彎曲的情況下，基板下表面與 突條上表面的徑向內(nèi)側(cè)的曲面線接觸。因此，無論在基板產(chǎn)生凸起狀、凹陷狀中任一種彎 曲，都能穩(wěn)定地支撐基板，以防其產(chǎn)生位置偏離。在針對(duì)基板的成膜處理中，有時(shí)膜還繞入到基板下表面外周部而被成膜。因此，當(dāng) 基板的下表面外周部落座到突條時(shí)，有可能基板的下表面外周部的膜被摩擦而剝落。并且， 在突條的上表面和基板之間存在剝落了的膜時(shí)，該膜會(huì)起到滾動(dòng)作用，摩擦力極端地降低， 容易產(chǎn)生基板的位置偏離。因此，在第二方式中，優(yōu)選的是，上述預(yù)定直徑以相比基板的下表面外周部更靠向 徑向內(nèi)側(cè)的部分落座于上述突條的方式設(shè)定，且此時(shí)的基板的下表面外周部有可能在針對(duì) 基板的成膜處理中有膜繞入到該下表面外周部而被成膜。由此，基板的下表面外周部的膜 不會(huì)被突條摩擦而剝落，可防止上述的不良情況。并且，在第二方式中，需分別研磨加工出突條上表面的徑向外側(cè)的曲面和徑向內(nèi) 側(cè)的曲面。有時(shí)徑向外側(cè)的曲面和徑向內(nèi)側(cè)的曲面在突條上表面的徑向中間交叉而形成棱 線。形成這種棱線時(shí)，容易在基板的下表面留下傷痕。針對(duì)于此，如突條上表面的徑向中間
4形成平坦面，則不形成棱線，從而防止留下傷痕。并且，在第二方式中，在上述突條以分離方式形成在上述圓周上的多個(gè)部分的情 況下，如機(jī)械手彎曲，則各突條的端面和上表面所成的邊緣與基板的下表面點(diǎn)接觸，在基板 的下表面留下傷痕。在這里，如各突條的端面形成傾斜面，則各突條的端面和上表面所成的 邊緣的角度成為鈍角，難以在基板的下表面留下傷痕。


圖1是表示具備傳送機(jī)器人的基板處理裝置的模式性俯視圖。圖2是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的機(jī)械手的俯視圖。圖3是表示沿圖2的III-III線切斷的放大剖視圖。圖4是第一實(shí)施方式機(jī)械手的變形例的主要部分的放大剖視圖。圖5是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的機(jī)械手的俯視圖。圖6是沿圖5的VI-VI線切斷的放大剖視圖。圖7是沿圖5的VII-VII線切斷的放大剖視圖。標(biāo)號(hào)的說明S…基板、Sa…膜、3、30···機(jī)械手、6…第一落座面、8…階梯部、8a、8b、8c···臺(tái)階、
8d…圓滑面、9…第二落座面、33···突條、33a···曲面、33b…平坦面、33c…傾斜面。
具體實(shí)施例方式下面，對(duì)在圖1所示的與傳送機(jī)器人1的機(jī)械臂2連結(jié)的機(jī)械手3應(yīng)用本發(fā)明的 實(shí)施方式進(jìn)行說明。即，與上述現(xiàn)有技術(shù)相同地，傳送機(jī)器人1設(shè)在傳送室A，如圖2所示， 在機(jī)械臂2的前端經(jīng)由齒輪箱2a安裝有第一實(shí)施方式的機(jī)械手3。該機(jī)械手3由于存在基板S在處理室C被加熱至高溫的情況，因而其具有耐熱性， 此外，其由摩擦系數(shù)大的材料，例如A1203、SiO2, SiC等板材形成。并且，機(jī)械手3具有從與 齒輪箱2a連結(jié)的基端部4以兩股狀分支而向前方延伸的一對(duì)指狀部5。在基端部4和兩個(gè)指狀部5的前端部，設(shè)有基板S的下表面外周部能在其外周方 向的三個(gè)部位落座的第一落座面6 (參照?qǐng)D3)。在第一落座面6的內(nèi)周，形成有朝向下方的 階梯部7。并且，通常除了基板S的外周部以外的下表面從機(jī)械手3浮起。并且，在第一落座面6的外周，形成有朝向上方的階梯部8。由此，即使在機(jī)械手3 移動(dòng)停止時(shí)在基板S作用有慣性力，基板S的外周緣也會(huì)與階梯部8抵接，防止基板S相對(duì) 于機(jī)械手3的位置偏離。因此，在垂直形成第一落座面6的外周的階梯部8的情況下，用機(jī)械手3接受基板 S時(shí)，基板S只要發(fā)生少量的中心偏離，基板S的下表面外周部就會(huì)被載置于階梯部8上，因 而無法落座到第一落座面6上。因此，為了得到矯正基板S的中心偏離的調(diào)整中心作用，期 望的是賦予階梯部8傾斜。此時(shí)，如簡(jiǎn)單地賦予階梯部8傾斜，則有可能在機(jī)械手3移動(dòng)停 止時(shí)，基板S的外周緣因慣性力一下子越過階梯部8。為此，在階梯部8以階梯狀設(shè)置多個(gè) 臺(tái)階8a、8b、8c。由此，即使基板S的外周緣越過下方的臺(tái)階8a，也能通過與其上方的臺(tái)階 8b的抵接減弱力量，從而能有效地防止基板S的外周緣因慣性力越過階梯部8。在這里，在基板S為平或者向上方以凸起狀彎曲的情況下，如上所述地可通過階梯部8防止基板S的位置偏離。但是，在基板S如圖3中用假想線所示地向下方以凹陷狀彎 曲的情況下，基板S的外周緣以向上傾斜的狀態(tài)與第一落座面6外周的階梯部8抵接。因 此，在使機(jī)械手3高速動(dòng)作的情況下，當(dāng)機(jī)械手3的移動(dòng)停止時(shí)，基板S的外周緣有可能因 為慣性力越過階梯部8。因此，在從基板S的外周部分離的機(jī)械手3的部分即指狀部5，5的分支部位的內(nèi) 緣部的上表面，設(shè)置朝向基板S的中心向下方傾斜了的第二落座面9。由此，在基板S上產(chǎn) 生了凹陷狀的彎曲的情況下，基板S的下表面落到第二落座面9。因此，通過基于第二落座 面9的摩擦阻力來抑制基板S的位置偏離。如此根據(jù)第一實(shí)施方式，無論在基板S上產(chǎn)生凸起狀，還是凹陷狀中任一種彎曲， 都可通過機(jī)械手3穩(wěn)定地支撐基板S，以防其產(chǎn)生位置偏離。因此，可加快傳送機(jī)器人1的 動(dòng)作速度來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率的提高。并且，不必像上述現(xiàn)有技術(shù)一樣將彈簧部件等安裝到機(jī)械 手上，因而可實(shí)現(xiàn)低成本化。另外，在機(jī)械手3的移動(dòng)停止后，不必等待如上述現(xiàn)有例一樣 的彈簧部件的振動(dòng)的衰減，能立即進(jìn)行基板S的交接，可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的生產(chǎn)率提高。其中，在第一實(shí)施方式中，將第二落座面9 一體地形成在了機(jī)械手3上，但也可以 在機(jī)械手3上粘貼橡膠等摩擦系數(shù)較大的材料來形成第二落座面9。并且，如圖4所示，也 可將階梯狀的各臺(tái)階8a、8b、8c的與基板S的外周緣接觸的部分設(shè)為圓滑面8d。由此，在通 過針對(duì)基板S的成膜處理中膜繞入到基板S的外周緣而被成膜的情況下，可防止基板S外 周緣的膜因摩擦而被剝落。接著，參照?qǐng)D5至圖7對(duì)第二實(shí)施方式的機(jī)械手30進(jìn)行說明。在機(jī)械臂2的前端 經(jīng)由齒輪箱2a安裝的機(jī)械手30，與上述第一實(shí)施方式相同地，由具有耐熱性且摩擦系數(shù)較 大的材料形成。并且，其具有與齒輪箱2a連結(jié)的基端部31和從基端部31以二股狀分支并 向前方延伸的一對(duì)指狀部32、32。在機(jī)械手30的上表面設(shè)有向上方突出的突條33，該突條33沿著比基板S的外徑 小的預(yù)定直徑的相同圓周C呈帶狀延伸。然后，使基板S以與圓周C同心的方式落座到突條 33。其中，突條33以分離方式設(shè)在圓周C上的多個(gè)部分，即在基端部31和一對(duì)指狀部32、 32之間的三個(gè)部分。并且，在本實(shí)施方式中，將突條33與機(jī)械手30 —體成形，但也可以用 與機(jī)械手30分體的橡膠等形成突條33，在機(jī)械手30的上表面安裝突條33。但考慮到耐熱 性時(shí)，優(yōu)選如本實(shí)施方式一樣，在機(jī)械手30上一體形成突條33。在針對(duì)基板S的成膜處理中，有時(shí)如圖6所示地，膜Sa繞入到基板S下表面外周 部而被成膜。因此，當(dāng)基板S的下表面外周部落座到突條33時(shí)，有可能基板S的下表面外 周部的膜Sa被摩擦而剝落。并且，在突條33的上表面和基板S之間存在剝落了的膜時(shí)，該 膜會(huì)起到滾動(dòng)作用，摩擦力極端地降低，容易產(chǎn)生基板S的位置偏離。因此，在本實(shí)施方式中，將上述圓周C的直徑以相比基板S的下表面外周部更靠向 徑向內(nèi)側(cè)的部分落座于突條33的方式設(shè)定，且此時(shí)的基板S的下表面外周部有可能在針對(duì) 基板S的成膜處理中有膜Sa繞入到該下表面外周部而被成膜。由此，基板S的下表面外周 部的膜Sa不會(huì)被突條33摩擦而剝落，可防止上述的不良情況。并且，在本實(shí)施方式中，突條33的上表面形成為如圖6所示的朝向徑向外側(cè)和徑 向內(nèi)側(cè)下降而具有坡度的曲面33a。由此，在基板S如圖6中用實(shí)線所示地向上方以凸起 狀彎曲的情況下，基板S的下表面與突條33上表面的徑向外側(cè)的曲面33a線接觸。另一方面，基板S如圖5(b)中用假想線所示地向下方以凹陷狀彎曲的情況下，基板S的下表面與 突條33上表面的徑向內(nèi)側(cè)的曲面33a線接觸。因此，無論在基板S上產(chǎn)生凸起狀、凹陷狀 中任一種彎曲，都能穩(wěn)定地支撐基板S，以防其產(chǎn)生位置偏離。另外，平的基板S還因?yàn)樽灾?而向下方以凹陷狀彎曲，基板S的下表面與突條33上表面的徑向內(nèi)側(cè)的曲面33a線接觸， 從而被穩(wěn)定地支撐。在機(jī)械手30 —體形成突條33的情況下，需分別從徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)研磨加工 出突條33上表面的徑向外側(cè)的曲面33a和徑向內(nèi)側(cè)的曲面33a。此時(shí)，有時(shí)在突條33上表 面的徑向中間殘留平坦面，或徑向外側(cè)的曲面33a和徑向內(nèi)側(cè)的曲面33a在突條33上表面 的徑向中間交叉而形成棱線。形成這種棱線時(shí)，容易在基板S的下表面留下傷痕。因此，在 本實(shí)施方式中，進(jìn)行了曲面33a的研磨加工，以在突條33上表面的徑向中間殘留若干平坦 面33b。由此，不形成棱線，從而防止留下傷痕。并且，在本實(shí)施方式中，將與基端部31和一對(duì)指狀部32、32分離而設(shè)置的各突條 33的端面如圖7所示地形成傾斜面33c。在這里，機(jī)械手30如圖7中用假想線所示地彎曲 時(shí)，各突條33的端面和上表面所成的邊緣與基板S的下表面點(diǎn)接觸，在基板S的下表面可 能留下傷痕。但是，如將各突條33的端面形成傾斜面33c，則各突條33的端面和上表面所 成的邊緣的角度成為鈍角，難以在基板S的下表面留下傷痕。另外，傾斜面33c也可以形成 為曲面狀。并且，在第二實(shí)施方式中，沒在機(jī)械手30設(shè)置第一實(shí)施方式的階梯部8，但也可將 這種階梯部設(shè)在機(jī)械手30上。
權(quán)利要求
一種基板傳送用機(jī)械手，其設(shè)在用于傳送基板的傳送機(jī)器人上，以載置的狀態(tài)支撐基板，其特征在于，在機(jī)械手的上表面設(shè)有供基板的下表面外周部落座的第一落座面，在該第一落座面的外周形成朝向上方的階梯部，并且在從基板的外周部分離的機(jī)械手的上表面部分，設(shè)有當(dāng)基板朝向下方以凹陷狀彎曲時(shí)供基板的下表面落座的第二落座面，該第二落座面朝向基板的中心向下方傾斜。
2.如權(quán)利要求1所述的基板傳送用機(jī)械手，其特征在于，在上述階梯部上設(shè)有階梯狀 的多個(gè)臺(tái)階。
3.如權(quán)利要求2所述的基板傳送用機(jī)械手，其特征在于，將上述臺(tái)階中與基板的外周 緣接觸的部分作成圓滑面。
4.一種基板傳送用機(jī)械手，其設(shè)在用于傳送基板的傳送機(jī)器人上，以載置的狀態(tài)支撐 基板，其特征在于，在機(jī)械手的上表面具有向上方突出的突條，該突條沿著比基板的外徑小的預(yù)定直徑的 相同圓周呈帶狀延伸，突條的上表面形成為朝向徑向外側(cè)和徑向內(nèi)側(cè)下降而具有坡度的曲
5.如權(quán)利要求4所述的基板傳送用機(jī)械手，其特征在于，上述預(yù)定直徑以相比基板的 下表面外周部更靠向徑向內(nèi)側(cè)的部分落座于上述突條的方式設(shè)定，且此時(shí)的基板的下表面 外周部有可能在針對(duì)基板的成膜處理中有膜繞入到該下表面外周部而被成膜。
6.如權(quán)利要求4所述的基板傳送用機(jī)械手，其特征在于，上述突條上表面的徑向中間 形成平坦面。
7.如權(quán)利要求4所述的基板傳送用機(jī)械手，其特征在于，上述突條以分離方式形成在 上述圓周上的多個(gè)部分，各突條的端面形成傾斜面。
全文摘要
提供一種基板傳送用機(jī)械手(3)，即使在基板(S)產(chǎn)生彎曲，也能穩(wěn)定地支撐基板(S)。在機(jī)械手(3)的上表面設(shè)有供基板(S)的下表面外周部落座的第一落座面(6)，在其外周形成向上方的階梯部(8)。在階梯部(8)上，有階梯狀的多個(gè)臺(tái)階(8a、8b、8c)。并且，在從第一落座面(6)向內(nèi)側(cè)分離的機(jī)械手(3)的上表面部分，設(shè)有基板(S)向下方以凹陷狀彎曲時(shí)供基板(S)的下表面落座的第二落座面(9)，該第二落座面(9)朝向基板(S)的中心向下方傾斜。
文檔編號(hào)B65G49/07GK101939834SQ200980104088
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2009年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月6日
發(fā)明者中村真也, 藤井佳詞 申請(qǐng)人:愛發(fā)科股份有限公司