基板移载装置的制作方法

本发明涉及一种将半导体基板或玻璃基板等基板从载体向加工装置移载的基板移载装置。

背景技术：

以往，已知有对作为半导体元件制造材料的半导体基板（以下，简称为“基板”）进行元件形成等加工处理的基板处理设备。一般而言，在基板处理设备设有加工处理装置、和与加工处理装置邻接配置的基板移载装置等。

例如，专利文献1中记载的基板移载装置，具备：在内部形成搬送室的壳体；在壳体的前壁设置的多个装载端口；和在搬送室内设置的基板搬送机器人。基板搬送机器人具备机械臂、和与机械臂的手腕连结的机械手。该基板搬送机器人进行对加工处理装置的基板的装载及卸除、收容于步骤间搬送用的能够密闭的基板载体的基板的取出及收容等作业。作为上述那样的基板移载装置的一例，已知有梢端模块（equipmentfrontendmodule，简称为efem）或分拣机。又，作为上述那样的基板载体的一例，已知有所谓的foup（frontopeningunifiedpod，前开式晶圆传送盒）。

在基板移载装置中，为了提高处理量，对一个搬送室连结多个基板载体。因此，在壳体的前壁设有与和搬送室连通的基板载体的数量对应的多个装载端口。其结果，基板移载装置的宽度（即，壳体的宽度）有变宽的倾向。另一方面，为了谋求基板移载装置的小型化，期待缩短基板移载装置的深度。

基板移载装置的深度限制构成基板搬送机器人的机械臂的各连杆的连杆全长。因此，提出有一种通过被限制的机械臂的各连杆的连杆全长扩大机械手的可动范围的技术。例如，在专利文献2和专利文献3中，提出有一种基板搬送机器人，该基板搬送机器人构成为能够将机械手或其梢端部相对于机械臂的手腕部以一定姿势直线地前进或后退。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：日本专利公开2008-28134号公报；

专利文献2：日本专利公开h10-6267号公报；

专利文献3：日本专利公开2007-169007号公报。

技术实现要素：

发明要解决的问题

在现有的基板移载装置中，与壳体连结的基板载体与深度方向平行地开口至搬送室内。当机械手相对于该基板载体进入或退出时，机械手在搬送室内及基板载体内与深度方向平行地移动。在此，“手全长”，是指包含保持于机械手的基板在内的机械手的长度方向的尺寸，详细而言，是指从机械手的基端到保持于该机械手的基板的梢端的尺寸。

考虑到像上述那样动作的机械手的手全长也被基板移载装置的深度限制。更详细而言，考虑到在搬送室规定有用于装载端口动作的排他区域，机械手的手全长应小于从搬送室将排他区域除外的空间的深度。

本发明鉴于以上情况，其目的在于提出一种用于在基板移载装置容易地实现搬送室的深度的缩短的技术。

解决问题的手段

本发明的一形态的基板移载装置的具备：

壳体，其当将某一水平方向规定为第一方向，而将与该第一方向正交的水平方向规定为第二方向时，与上述第一方向的尺寸相比，上述第二方向的尺寸较大，且具有搬送室、及形成配置于上述搬送室的上述第一方向的至少一侧的至少一个开口的壁；和

基板搬送机器人，具有配置于上述搬送室的基台、支持于上述基台且由至少一根连杆构成的机械臂、与上述机械臂的手腕部连结且能保持基板的机械手、和控制上述机械臂及上述机械手的动作的控制器；

当将从上述搬送室除去规定的排他区域的空间规定为有效搬送室时，上述至少一根连杆的连杆全长小于上述搬送室的上述第一方向的尺寸，且上述机械手的手全长为上述有效搬送室的上述第一方向的尺寸以上。

在上述基板移载装置中，搬送室的第一方向的尺寸不受基板搬送机器人的机械手的手全长限制，而受机械臂的各连杆的连杆全长限制。基板搬送机器人的连杆的连杆全长的缩短能通过具备使基板搬送机器人往第二方向y行进的行进轴或者增加基板搬送机器人的连杆的数量，而与手全长的缩短相比更容易地实现。因此，能够容易地实现搬送室的第一方向的尺寸的缩短。

发明效果

根据本发明，能够在基板移载装置容易地实现搬送室的第一方向的尺寸（深度）的缩短。

附图说明

图1是示出具备根据本发明的一实施形态的基板移载装置的基板处理设备的概略俯视图；

图2是示出图1所示的基板处理设备的概略侧视图；

图3是示出基板搬送机器人的控制系统的构成的框图；

图4是说明基板搬送机器人的连杆全长和手全长的侧视图；

图5是说明根据第一形态的基板搬送机器人的机械手通过前开口从搬送室出入时的情况的图；

图6是根据第二形态的基板搬送机器人的机械手的俯视图；

图7是图6所示的机械手的侧视图；

图8是图6所示的机械手的仰视图；

图9是借助透镜单元的光信号传送的概念图；

图10是说明根据第二形态的基板搬送机器人的机械手通过前开口从搬送室出入时的情况的图；

图11是根据第二形态的变形例1的基板搬送机器人的机械手的俯视图；

图12是图11所示的机械手的侧视图；

图13是图11所示的机械手的仰视图；

图14是说明根据第二形态的变形例2的基板搬送机器人的机械手通过前开口从搬送室出入时的情况的图；

图15是说明根据第二形态的变形例3的基板搬送机器人的机械手通过前开口从搬送室出入时的情况的图；

图16是说明根据第二形态的变形例4的基板搬送机器人的机械手通过前开口从搬送室出入时的情况的图；

图17是根据第二形态的变形例5的基板搬送机器人的机械手的侧视图；

图18是图17所示的机械手的仰视图；

图19是根据第二形态的变形例6的基板搬送机器人的机械手的侧视图；

图20是图19所示的机械手的侧视图。

具体实施方式

（基板处理设备100的概略构成）

首先，从具备根据本发明的一实施形态的基板移载装置1的基板处理设备100的概略构成进行说明。图1是示出具备根据本发明的一实施形态的基板移载装置1的基板处理设备100的概略构成的平面剖视图，图2是示出图1所示的基板处理设备100的概略构成的侧面剖视图。如图1及图2所示，基板处理设备100大致具备基板移载装置1和加工处理装置2。另外，基板处理设备100例如以符合semi（semiconductorequipmentandmaterialsinternational，国际半导体设备与材料产业协会）规格等的规定的形式设计。

加工处理装置2是对基板24实施热处理、杂质导入处理、薄膜形成处理、光刻（lithography）处理、清洗处理、及平坦化处理中的至少一种以上的加工处理的装置或装置群。但是，加工处理装置2也可对基板24进行上述处理以外的处理。

加工处理装置2具备：对基板24实施处理的处理装置主体20；收容处理装置主体20的壳体21；和调整在壳体21内形成的处理室22的气氛气体的调整装置（省略图示）。调整装置例如可通过风扇过滤单元等实现。

基板移载装置1与加工处理装置2邻接地配设。基板移载装置1作为在基板载体25与加工处理装置2之间负责基板24的交接的接口部而发挥功能。基板载体25是能够收容多个基板24的可搬式的容器。

基板载体25通过包含收容基板24的容器主体60、和能够对容器主体60装卸或开闭的容器侧门61而构成。容器主体60形成具有在一侧开放的出入口的大致箱状，该出入口藉由容器侧门61而能够开闭地封闭。在容器主体60的内部，以能够在上下方向z等间隔地排列的状态下收容多个基板24的形式，形成在上下方向z排列的多个支架。

（基板移载装置1）

其次，针对基板移载装置1进行详细说明。基板移载装置1大致具备基板搬送机器人7、调整基板24的方向的调准器92、调整装置93、收容它们的壳体8、和装载端口91。

壳体8具有第二方向y的尺寸大于第一方向x的尺寸的长方体形状。此处，“第一方向x”是某一水平方向，“第二方向y”设为与第一方向x正交的水平方向。壳体8大致由在第一方向x隔开间隔而面对的前壁81及后壁82、和在第二方向y隔开间隔而面对的一对侧壁83、顶板84、及底板85等构成，借助它们而在壳体8的内部形成搬送室80。另外，在本说明书中，将从搬送室80观察存在前壁81的第一方向x的一侧表示为“前”，相对于前而将第一方向x的相反侧表示为“后”。

搬送室80是洁净度高的封闭的空间，搬送室80由规定的气氛气体充满。调整装置93是进行搬送室80的污染物控制的装置。藉由调整装置93，将搬送室80的气氛中的悬浮微小粒子管理为规定的清洁度等级以下，根据需要也对温度、湿度、压力等搬送室80的环境条件进行管理。

在后壁82设置有多个后开口87。在本实施形态中，设有在第二方向y排列的两个后开口87。后壁82将加工处理装置2的处理室22和基板移载装置1的搬送室80在第一方向x分隔，处理室22与搬送室80通过后开口87连通。

装载端口91设置于壳体8的前壁81。在本实施形态中，在前壁81设有在第二方向y排列的四个装载端口91。装载端口91具有基板载体25与基板移载装置1的对接和分离、基板载体25的支持、及基板载体25的开闭等功能。

各装载端口91大致具备开口框95、支持台97、及开启机构98。开口框95构成壳体8的前壁81的一部分，藉由开口框95规定壳体8的前开口86。通过像这样形成于壳体8的前壁81的前开口86，将和基板移载装置1对接的基板载体25与搬送室80连通。

支持台97配置于前开口86的近前方，具有支持载置于支持台97的基板载体25的功能、和保持基板载体25的功能。载置及保持于支持台97的基板载体25以如下形式定位，即，容器主体60的出入口的整个周围与开口框95接触，且容器侧门61与前开口86在第一方向x上重合。

开启机构98具备将前开口86开闭的开启机构侧门96及其驱动机构。开启机构98通过使基板载体25的容器侧门61及开启机构侧门96一体地向搬送室80内移动的形式，而使前开口86开放。

图3是示出基板搬送机器人7的控制系统的构成的框图。如图1～3所示，基板搬送机器人7大致具备：机械臂（以下，简称为“臂71”）；作为连结于臂71的手腕部的末端执行器的一例的机械手（以下，简称为“手72”）；支持臂71的基台73；和管理基板搬送机器人7的动作的控制器74。根据本实施形态的基板搬送机器人7是水平多关节机器人。另外，基台73在搬送室80中配设于第二方向y的实质中央且较第一方向x的中央更靠后侧。

臂71具备从基端向梢端依次连结的多个连杆75、76。在臂71，规定有与各连杆75、76对应的关节轴线a1～a3。在连杆75、76内设置有将各连杆75、76绕关节轴线a1～a3个别地分别位移驱动的水平驱动单元77、78、79。水平驱动单元77、78、79例如针对各关节包含：伺服马达，其根据从控制器74赋予的信号而进行角位移；动力传递机构，其将伺服马达的动力传递至连杆体；和位置检测器，其检测伺服马达的角位移（均省略图示）。

臂71在基端部具有能够相对于基台73向上下方向z移动的升降轴70。该升降轴70藉由升降驱动单元69相对于基台73向上下方向z伸缩驱动。升降驱动单元69例如包含：伺服马达，其根据从控制器74赋予的信号而进行角位移；动力传递机构，其将伺服马达的动力转换为直进力，并传递至升降轴70；和位置检测器，其检测伺服马达的角位移（均省略图示）。

在上述构成的臂71的梢端部即手腕部连结有手72。手72藉由水平驱动单元79以关节轴线a3为中心相对臂71相对地转动位移。手72具备：与臂71的手腕部连结的手基部51；和与手基部51结合的叶片52。在叶片52上载置基板24。

手72还具有用于使叶片52保持载置于叶片52的基板24的保持构造。此处，基板24的保持包含以嵌合、吸附、夹持或其他形态使载置于叶片52的基板24不从叶片52脱落。

控制器74是包含所谓的计算机的运算控制装置，具有例如微控制器、cpu、mpu、plc、dsp、asic或fpga等运算处理部、及rom、ram等存储部（均未图示）。在存储部存储有运算处理部所执行的程序、各种固定数据等。又，在存储部存储有用于控制基板搬送机器人7的动作的教示点数据、与臂71及手72的形状/尺寸相关的数据、与保持于手72的基板24的形状/尺寸相关的数据等。在控制器74，藉由运算处理部读取并执行存储于存储部的程序等软件，而进行用于控制基板搬送机器人7的动作的处理。另外，控制器74可通过藉由单一的计算机的集中控制而执行各处理，也可通过藉由多个计算机的协动的分散控制而执行各处理。

控制器74基于与由各个位置检测器检测出的旋转位置对应的手72的姿态（即，位置及姿势）和存储于存储部的教示点数据，运算规定的控制时间后的目标姿态。然后，控制器74以在规定的控制时间后手72成为目标姿态的形式，向伺服放大器输出控制指令。由伺服放大器基于控制指令对各伺服马达供给驱动电力。借助于此，能够使手72往期望的姿态移动。

在上述构成的基板移载装置1中，在搬送室80有基板搬送机器人7不能侵入的排他区域80e。排他区域80e是距离壳体8的前壁81规定尺寸δd的区域。该排他区域80e由装载端口91（尤其是开启机构98）利用于基板载体25及前开口86的开闭操作。当基板载体25及前开口86开放时，在排他区域80e存在容器侧门61和开启机构侧门96及其驱动机构，因此有可能与它们产生干涉的基板搬送机器人7不应侵入至排他区域80e。

将从搬送室80除去上述排他区域80e的空间规定为“有效搬送室80a”。有效搬送室80a是在搬送室80中基板搬送机器人7能够利用的空间。另外，在本实施形态中，沿搬送室80中的前壁81规定有排他区域80e，但也可沿搬送室80中的前壁81与后壁82的两方分别规定排他区域。在壳体8的后壁82不存在开启机构98，但可藉由沿壳体8的后壁82规定排他区域，能够更准确地避免壳体8的后壁82与手72的干涉，而使手72的移动顺畅。

为了便于说明，而将搬送室80的第一方向x的尺寸表示为“搬送室尺寸dx”，将有效搬送室80a的第一方向x的尺寸表示为“有效搬送室尺寸dx'（dx'＝dx－δd）”。搬送室尺寸dx与从壳体8的前壁81到后壁82的距离实质上相等。

在上述中，基板搬送机器人7的臂71的各连杆75、76的连杆全长dl小于搬送室尺寸dx。更优选为连杆全长dl小于有效搬送室尺寸dx'。另外，各连杆75、76的连杆全长dl也可不同。另外，如图4所示，连杆75的所谓“连杆全长dl”是指与该连杆75中规定的两条关节轴线a1、a2垂直的方向的连杆75的尺寸的最大值（即，连杆75的长度方向尺寸）。又，在上述中，连杆76的所谓“连杆全长dl”是指与该连杆76中规定的两条关节轴线a2、a3垂直的方向的连杆76的尺寸的最大值（即，连杆76的长度方向尺寸）。

此外，基板搬送机器人7的手72的手全长dh为有效搬送室尺寸dx'以上。而且，手72的手全长dh小于对搬送室尺寸dx加上从前壁81的内壁面到插入基板载体25的手72或保持于该手72的基板24的第一方向x的最远的点的距离（以下，｢手插入尺寸｣）所得的尺寸。更优选为，手全长dh为搬送室尺寸dx以上，且小于对搬送室尺寸dx加上手插入尺寸所得的尺寸。另外，如图4所示，手72的所谓“手全长dh”是指与手72中规定的关节轴线a3垂直的方向的手72（包含保持的基板24）的尺寸的最大值。即，手全长dh是从手基部51的基端到保持于叶片52的基板24的梢端的手长度方向l的尺寸。此处，手长度方向l设为将手72的基端部与梢端部连接的直线延伸的方向。

在图1、2中，例示有基板24的直径为300mm、搬送室尺寸dx为650mm、有效搬送室尺寸dx'为550mm、插入尺寸为350mm的尺寸关系的基板移载装置1的缩小比例图。该基板移载装置1所具备的基板搬送机器人7的手72的手全长dh为550mm以上且小于900mm。更优选为手全长dh为650mm以上且小于900mm。又，基板搬送机器人7的臂71的各连杆75、76的连杆全长dl小于650mm，更优选为小于550mm。在图1、2中，例示有手72的手全长dh为650mm、各连杆75、76的连杆全长dl为550mm的尺寸关系的基板搬送机器人7的缩小比例图。

如以上说明，根据本实施形态的基板移载装置1具备壳体8、和设置于壳体8内的基板搬送机器人7。壳体8与第一方向x的尺寸相比，第二方向y的尺寸较大。壳体8具有搬送室80、和形成配置于搬送室80的第一方向x的至少一侧的至少一个开口（即，前开口86及后开口87）的壁（即，前壁81、后壁82、及侧壁83）。基板搬送机器人7具备：基台73，其配置于搬送室80；支持于基台73且由至少一根连杆75、76构成的机械臂71；与机械臂71的手腕部连结且能够保持基板24的机械手72；和控制机械臂71及机械手72的动作的控制器74。而且，当将从搬送室80除去规定的排他区域80e的空间规定为有效搬送室80a时，至少一根连杆75、76的连杆全长dl小于搬送室80的第一方向x的尺寸（即，搬送室尺寸dx），且机械手72的手全长dh为有效搬送室80a的第一方向x的尺寸（即，有效搬送室尺寸dx'）以下。

另外，根据本实施形态的基板移载装置1还具备开闭操作前开口86的装载端口91，将装载端口91在藉由该装载端口91与搬送室80连通的基板载体25的开闭操作中利用的区域例示为上述规定的排他区域80e。

在上述基板移载装置1中，搬送室尺寸dx不受手全长dh限制，而受连杆全长dl限制。连杆全长dl原则上与所要求的基板搬送机器人7的第二方向y的动作范围关连。但是，藉由具备使基板搬送机器人7在第二方向y行进的行进轴、或者增加基板搬送机器人7的连杆的数量，可不管连杆全长dl而扩大基板搬送机器人7的第二方向y的动作范围。

另一方面，手全长dh的缩短受保持于手72的基板24的直径、用于与臂71连结的机构的长度、从臂71的梢端最接近前开口86或后开口87时的臂71的梢端到基板载体25的出入口的距离等制约。像这样，手72的手全长dh存在各种制约，而难以缩短。即，连杆全长dl的缩短与手全长dh的缩短相比，能够更容易地实现。而且，藉由缩短连杆全长dl，而搬送室尺寸dx、进而壳体8的第一方向x的尺寸缩短，从而能够实现壳体8的小型化。

然而，在手全长dh大于搬送室尺寸dx（或有效搬送室尺寸dx'）的情况下，手72不能在搬送室80内采取手长度方向l与第一方向x成为平行的姿势。如果不通过该姿势，则无法改变手72的第二方向y的方向。因此，以下，针对手全长dh大于搬送室尺寸dx（或有效搬送室尺寸dx'）且手72能够采取手长度方向l与第一方向x成为平行的姿势的根据第一形态及第二形态的基板搬送机器人7进行说明。

﹝第一形态﹞

根据第一形态的基板搬送机器人7的特征在于以如下形式控制臂71，即，手72当整体位于搬送室80内时，为手72的手长度方向l相对于第一方向x倾斜的姿势，当梢端部分从开口（前开口86及/或后开口87）进入时，为手长度方向l与第一方向x平行的姿势。

图5是说明根据第一形态的基板搬送机器人7的机械手72通过前开口86从搬送室80出入时的情况的图。以下，着眼于手72，说明基板搬送机器人7的动作，虽然未特别明示，但手72的移动及姿势变化通过藉由控制器74控制的臂71的动作而达成。

如图5的左部分所示，当手72的一部分通过前开口86从搬送室80伸出时，手72能够采取手长度方向l与第一方向x成为平行的姿势。手长度方向l与第一方向x成为平行的姿势的手72能够进入基板载体25的深处。另外，基板载体25与第一方向x平行地开口，在基板载体25内，必须使基板24与第一方向x平行地移动。

当使基板24通过前开口86向搬送室80中移动时，如图5的中央部分所示，使手72与第一方向x平行地向后方移动，并且使手72以基板24的中心为旋转的中心向第二方向y的任一侧旋转，直到基板24整体移动至搬送室80为止。另外，也可先使手72以基板24的中心作为旋转的中心向第二方向y的任一侧旋转，然后使手72与第一方向x平行地向后方移动。

藉由上述手72的旋转，相对于第一方向x的手长度方向l的倾斜度θ增大。借助于此，在手72的一部分通过前开口86向搬送室80外伸出的状态下，通过以手长度方向l相对于第一方向x倾斜的形式，使手72姿势变化，使包含基板24在内的手72的第一方向x的尺寸小于搬送室尺寸dx（进而优选的是有效搬送室尺寸dx'）。

当使保持有基板24的手72在搬送室80内移动时，如图5的右部分所示，手长度方向l相对于第一方向x倾斜，且包含基板24在内的手72的第一方向x的尺寸小于有效搬送室尺寸dx'。

当使基板24通过前开口86向搬送室80外移动时，如图5的中央部分所示，手72在保持手长度方向l相对于第一方向x倾斜的姿势的状态下，使手72的梢端通过前开口86而向搬送室80外前进。然后，使基板24与第一方向x平行地向前方移动，并且以手长度方向l成为与第一方向x平行的形式，使手72以基板24的中心作为旋转的中心，向第二方向y的任一侧旋转。

像以上说明那样，在根据第一形态的基板搬送机器人7中，当手72整体位于搬送室80内时，以包含基板24在内的手72的第一方向x的尺寸小于有效搬送室尺寸dx'的形式，将手72设为手长度方向l相对于第一方向x倾斜的姿势。而且，在根据第一形态的基板搬送机器人7中，当手72的梢端通过前开口86而向搬送室80外前进时，能够将手72设为手长度方向l相对于第一方向x平行的姿势。像这样，在将手72设为手长度方向l相对于第一方向x平行的姿势后，再次使手72向搬送室80中移动时，通过将相对于第一方向x的手长度方向l的倾斜度θ的方向设为相反方向，能够改变手72的第二方向y的方向。以上，针对手72保持基板24时的手72的动作进行了说明，但未保持有基板24的手72的动作也与上述相同。又，以上，针对手72的梢端通过前开口86向搬送室80外前进的情况进行了说明，但手72的梢端通过后开口87向搬送室80外前进的情况下的手72的动作也与上述相同。

﹝第二形态﹞

图6是根据第二形态的基板搬送机器人7的手72的俯视图，图7是图6所示的手72的侧视图，图8是图6所示的手72的仰视图，图9是借助透镜单元39的光信号传送的概念图。如图6～9所示，根据第二形态的基板搬送机器人7的手72具有：连结于臂71的手腕部的基准部分72a；相对于基准部分72a能够相对位移地连结的可动部分72b；和使可动部分72b相对于基准部分72a位移的移动机构。根据该构成，藉由手72在手长度方向l上伸缩，手72能够采取手长度方向l与第一方向x成为平行的姿势。

如图7的上部分所示，在常规状态的手72中，基准部分72a与可动部分72b在手长度方向l上接近。将常规状态的手72的包含基板24在内的手长度方向l的尺寸称为“手自然长度dhn”。手自然长度dhn小于搬送室尺寸dx，优选为小于有效搬送室尺寸dx'。

又，如图7的下部分所示，在伸长状态的手72中，基准部分72a与可动部分72b在手长度方向l上背离。伸长状态的手72的包含所保持的基板24在内的手长度方向l的尺寸为“手全长dh”。手全长dh为有效搬送室尺寸dx'以上，优选为大于搬送室尺寸dx。

在根据本形态的手72中，手基部51被分割构成为与臂71的手腕部连结的第一构件511、和与叶片52连结的第二构件512。而且，通过手基部51的第一构件511构成手72的基准部分72a，通过手基部51的第二构件512及叶片52构成手72的可动部分72b。

手基部51的第一构件511和第二构件512以第二构件512能够相对于第一构件511在手长度方向l上相对位移的形式，通过直动移动机构而连结。直动移动机构例如由在手长度方向l延伸的轨道15、和在轨道15行进的滑块16构成。在本实施形态中，轨道15设置于第一构件511，滑块16设置于第二构件512。此外，在第一构件511设置有使第二构件512相对于第一构件511相对位移的致动器17。致动器17是例如设置于第一构件511的气缸，且通过气缸进退驱动的气缸杆17a与第二构件512连结。但是，致动器17并不限定于气缸，也可将油压缸、电动马达、油压马达等具有类似功能的其他机械要素用作致动器17。

如图8所示，在手72设置有用于检测基板24或障碍物等的至少一个以上的光传感器3。根据本形态的手72具备两组光传感器3a、3b。在无需区别这两个光传感器3a、3b时，表示为“光传感器3（无字母的附加字）”。两个光传感器3中的一光传感器3a是指，在手72的叶片52的分成两股的梢端部的一方配置有投光部31且在叶片52的分成两股的梢端部的另一方配置有受光部32的透过型的光传感器。另一光传感器3b是指，在手72的叶片52的分成两股的梢端部的一方配置有投光部31和受光部32的反射型的光传感器。但是，根据本发明的基板搬送机器人7不管类型而在手72配备至少一个光传感器3即可。

两个光传感器3a与光传感器3b由实质上对应的构成要素构成。根据本形态的光传感器3大致具备：投光部31及受光部32，配置于手72的可动部分72b；放大器单元33，配置于手72的基准部分72a；和光纤34，将投光部31与放大器单元33之间及受光部32与放大器单元33之间分别结合。放大器单元33一体地具备发光元件36、受光元件37、和包含输出电路及放大器的控制基板38。放大器单元33通过沿臂71配线的缆线（省略图示）而与控制器74连接。

将投光部31与发光元件36结合的光纤34、将受光部32与受光元件37结合的光纤34在手72的基准部分72a与可动部分72b的边界中断。如图9所示，这两根光纤34中的至少一方具有由配置于基准部分72a的第一中断端部341、和配置于可动部分72b且与可动部分72b一体地位移的第二中断端部342构成的一对中断端部。而且，在第一中断端部341与第二中断端部342之间，设置有将它们之间光学地结合的透镜单元39。

如图9所示，透镜单元39例如包含：准直透镜391，其设置于第一中断端部341与第二中断端部342中的发光侧；和聚光透镜392，其设置于第一中断端部341与第二中断端部342中的受光侧。即，从光纤34的投光侧的中断端部（在图9的例中为第一中断端部341）向准直透镜391入射的光在准直透镜391准直而成为平行光束，并向聚光透镜392入射。入射至聚光透镜392的平行光束藉由聚光透镜392结合至配置于该聚光透镜392的焦点面的光纤34的受光侧的中断端部（在图9的例中为第二中断端部342）。具有像这样的功能的透镜单元39例如以球形透镜、半球形透镜、鼓形透镜、及半鼓形透镜中的一种以上的组合构成。如此一来，将来自发光元件36的光信号向投光部31传送，将在受光部32接受到的光信号向受光元件37传送。

图10是说明根据第二形态的基板搬送机器人7的机械手72通过前开口86从搬送室80出入时的情况的图。以下，着眼于手72，说明基板搬送机器人7的动作，虽然未特别明示，但手72的移动及姿势变化通过藉由控制器74控制的臂71的动作而达成，手72的伸缩动作通过藉由控制器74控制的致动器17的动作而达成。

如图10的左部分所示，当从基板载体25取出基板24时，常规状态的手72在搬送室80内向与基板载体25连通的前开口86的近前移动。此处，手72采取手长度方向l与第一方向x平行的姿势。

其次，如图10的中央部分所示，使手72向手长度方向l伸长而设为伸长状态。尤其是，在采用气缸作为致动器17的情况下，有初压导致可动部分72b的位移速度变动或成为比设定更高的速度的可能，因此优选为在手72成为伸长状态后，使手72向基板载体25插入。伸长状态的手72的一部分通过前开口86向搬送室80外前进。

接着，如图10的右部分所示，手72通过前开口86向前方移动至基板载体25内的基板24的拿取位置。到达拿取位置的手72从基板载体25接受并保持基板24。

以上，针对从基板载体25取出基板24时的手72进行了说明，将基板24向基板载体25收容时的手72的动作是与上述相反的流程。又，以上，针对手72的梢端通过前开口86向搬送室80外前进的情况进行了说明，手72的梢端通过后开口87向搬送室80外前进的情况下的手72的动作也与上述相同。

如以上说明那样，根据本形态的基板搬送机器人7的手72具有：基准部分72a，其连结于臂71的手腕部；可动部分72b，其相对于基准部分72a能够相对位移地连结；移动机构，其使可动部分72b相对于基准部分72a相对位移；和至少一个光传感器3。具体而言，手72具有：手基部51，其连结于臂71的手腕部；和叶片52，其与手基部51连结，且保持基板24。而且，手基部51的基准部分72a由手基部51的一部分构成，可动部分72b由手基部51的剩余部分及叶片52构成。

上述构成的手72以如下形式藉由控制器74控制，即，当手72整体位于搬送室80时成为常规状态，当手72的梢端部分从搬送室80向外部前进（例如，基板载体25内或处理室22）时成为伸长状态。若根据能够像这样伸缩的手72，能够容易地实现搬送室尺寸dx（或有效搬送室尺寸dx'）以上的手全长dh。而且，即便是手全长dh大于搬送室尺寸dx的手72，也能够采取手长度方向l对第一方向x平行的姿势。

又，在上述手72中，手72的基准部分72a与可动部分72b的结合部设于手基部51，因此手72在可动部分72b相对于基准部分72a位移时对保持于手72的基板24造成的影响降低。

然而，一般而言，光纤34与在产业用机器人中那样多样的电缆相比，对弯曲或扭转的耐性较低。又，若光纤34反复弯曲和伸长，则光的弯曲损耗变化。因此，根据第二形态的基板搬送机器人7的手72具备至少一个光传感器3a、3b，所述光传感器3a、3b具有：投光部31及受光部32，配置于可动部分72b；放大器单元33，配置于基准部分72a；光纤34，其将投光部31与放大器单元33之间及受光部32与放大器单元33之间分别结合；和透镜单元39。而且，光纤34的至少一根具有由配置于基准部分72a的第一中断端部341和配置于可动部分72b的第二中断端部342构成的一对中断端部，第一中断端部341与第二中断端部342之间藉由透镜单元39而光学地结合。

藉由像上述那样通过透镜单元39将光纤34的第一中断端部341与第二中断端部342结合，手72的伸缩不会伴有光纤34的伸缩或弯曲。借助于此，可期待抑制因光纤34的伸缩或弯曲的反复而光纤34的劣化或弯曲损耗。

［变形例1］

其次，针对根据上述第二形态的变形例1的基板搬送机器人7进行说明。图11是根据第二形态的变形例1的基板搬送机器人7的手72的俯视图，图12是图11所示的手72的侧视图，图13是图11所示的手72的仰视图。另外，根据第二形态的变形例1的基板搬送机器人7除手72外具有与根据上述第二形态的基板搬送机器人7实质上相同的构成。因此，在本变形例的说明中，存在对与上述第二形态相同或类似的构件在附图中标注相同符号并省略说明的情况。

如图11及图12所示，根据变形例1的基板搬送机器人7的手72将手基部51设为基准部分72a，将叶片52作为可动部分72b而构成。在手72设置有用于使叶片52相对于手基部51在手长度方向l上相对地进退位移的直动移动机构。在该变形例1中，直动移动机构由在手长度方向l延伸的滑动轴26、供滑动轴26插入且在手长度方向l延伸的孔27、和使滑动轴26相对于孔27相对位移的致动器28构成。滑动轴26设于叶片52，孔27设于手基部51。

如图13所示，与上述实施形态同样地，在手72的底面设有至少一个光传感器3。光传感器3的投光部31及受光部32配置于叶片52，放大器单元33配置于手基部51。投光部31与放大器单元33的发光元件36之间通过光纤34结合，受光部32与放大器单元33的受光元件37之间通过光纤34结合。这些光纤34中的至少一方在手基部51与叶片52之间中断而具有第一中断端部341与第二中断端部342，第一中断端部341与第二中断端部342之间通过透镜单元39光学地结合。

［变形例2］

接着，针对根据上述第二形态的变形例2的基板搬送机器人7进行说明。根据第二形态的变形例2的基板搬送机器人7，藉由手72通过前开口86或后开口87从搬送室80出入时控制器74的控制内容与上述第二形态不同。另外，根据本变形例2的基板搬送机器人7的物理构成与上述第二形态实质上相同，因此省略关于其具体构成的说明。

图14是说明根据第二形态的变形例2的基板搬送机器人7的手72通过前开口86从搬送室80出入时的情况的图。以下，着眼于手72，说明基板搬送机器人7的动作，虽然未特别明示，但手72的移动及姿势变化通过藉由控制器74控制的臂71的动作而达成，手72的伸缩动作通过藉由控制器74控制的致动器17的动作而达成。

如图14的左部分所示，当从基板载体25取出基板24时，常规状态的手72在搬送室80内向与收容有基板24的基板载体25连通的前开口86的近前移动。此处，手72的梢端位于前开口86的近前，但手长度方向l并不与第一方向x平行，而从第一方向x向水平方向倾斜。

其次，如图14的中央部分所示，使手72向手长度方向l伸长而设为伸长状态。伸长状态的手72的一部分通过前开口86向搬送室80外前进。

接着，如图14的右部分所示，手72通过前开口86以在俯视下划弧的形式向前方移动至基板载体25内的基板24的拿取位置。到达拿取位置的手72从基板载体25接受并保持基板24。

如上所述，前开口86的近前手长度方向l从第一方向x向水平方向倾斜，因此能够减少前开口86的近前的手72从常规状态改变状态为伸长状态时、手72向基板载体25的进入量。借助于此，能够降低因由手72的伸长动作引起的振动等而导致手72与基板24接触的可能性。

［变形例3］

接着，针对根据上述第二形态的变形例3的基板搬送机器人7进行说明。另外，根据第二形态的变形例3的基板搬送机器人7的物理构成与根据上述第二形态的基板搬送机器人7实质上相同，因此省略关于其具体构成的说明。

图15是说明根据第二形态的变形例3的基板搬送机器人7的手72通过前开口86从搬送室80出入时的情况的图。如图15所示，在收容有根据变形例3的基板搬送机器人7的基板移载装置1中，前开口86的开口方向从第一方向x向水平方向倾斜。因此，从基板载体25的容器主体60的开口部至设置于壳体8的前壁81的前开口86的距离与根据第二形态的基板搬送机器人7相比较远。

以下，着眼于手72，说明基板搬送机器人7的动作。虽然未特别明示，但手72的动作藉由控制器74控制，手72的移动通过藉由控制器74控制的臂71的动作而达成，手72的伸缩动作通过藉由控制器74控制的致动器17的动作而达成。

如图15的左部分所示，当从基板载体25取出基板24时，常规状态的手72在搬送室80内向与收容有基板24的基板载体25连通的前开口86的近前移动。此处，手72的梢端位于前开口86的近前，但手长度方向l实质上并不与第一方向x平行，而从第一方向x向水平方向倾斜。

其次，如图15的中央部分所示，使手72在手长度方向l伸长而设为伸长状态。伸长状态的手72的一部分通过前开口86向搬送室80外前进。

接着，如图15的右部分所示，手72通过前开口86向前方移动至基板载体25内的基板24的拿取位置。此处，手72的移动的轨迹从第一方向x方向朝水平方向倾斜。到达拿取位置的手72从基板载体25接受并保持基板24。

如上所述，位于前开口86的近前的手长度方向l从第一方向x向水平方向倾斜，因此能够成为如下形式：当位于前开口86的近前的手72从常规状态改变状态为伸长状态时，手72的梢端停止于基板载体25的开口与壳体8的前开口86之间，而不向基板载体25内进入。借助于此，能够减轻因由手72的伸长动作引起的振动等而导致手72与基板24接触的可能性。

［变形例4］

接着，针对根据上述第二形态的变形例4的基板搬送机器人7进行说明。根据第二形态的变形例4的基板搬送机器人7，藉由手72通过前开口86或后开口87从搬送室80出入时的控制器74的控制内容与上述第二形态不同。另外，根据本变形例4的基板搬送机器人7的物理构成与上述第二形态实质上相同，因此省略关于其具体构成的说明。

图16是说明根据第二形态的变形例4的基板搬送机器人7的手72通过前开口86从搬送室80出入时的情况的图。以下，着眼于手72，说明基板搬送机器人7的动作，虽然未特别明示，但手72的移动及姿势变化通过藉由控制器74控制的臂71的动作而达成，手72的伸缩动作通过藉由控制器74控制的致动器17的动作而达成。

如图16的左部分所示，当从基板载体25取出基板24时，常规状态的手72在搬送室80内向与收容有基板24的基板载体25连通的前开口86的近前移动。此处，手72的梢端位于前开口86的近前，但手长度方向l并不与第一方向x平行，而从第一方向x向水平方向倾斜。

其次，如图16的中央部分所示，使手72朝基板载体25向前方移动，同时使手72从常规状态向伸长状态改变状态。伸长状态的手72的一部分通过前开口86向搬送室80外前进。

像这样，并行地进行手72的移动和伸长，如图16的右部分所示，手72移动至基板载体25内的基板24的拿取位置。到达拿取位置的手72从基板载体25接受并保持基板24。

以上，针对从基板载体25取出基板24时的手72进行了说明，将基板24向基板载体25收容时的手72的动作是与上述相反的流程。又，以上，针对手72的梢端通过前开口86向搬送室80外前进的情况进行了说明，手72的梢端通过后开口87向搬送室80外前进的情况下的手72的动作也与上述相同。

如上所述，在根据变形例4的基板搬送机器人7中，当手72通过前开口86及/或后开口87从搬送室80出入时，手72与从常规状态向伸长状态或其相反的状态改变并行地进行移动。若根据像这样的变形例4的基板搬送机器人7的控制，与上述第二形态相比，能够缩短处理的周期时间。

另外，也可在手72到达拿取位置的近前及/或到达卸除位置的近前设定规定的伸长结束位置，以手72的伸长动作在伸长结束位置或到达伸长结束位置之前结束的形式控制手72。借助于此，能够避免手72在拿取位置及/或卸除位置伸长，而手72与基板载体25或基板移载装置1的构成要素产生干涉。

又，在根据上述变形例1～3的基板处理设备100的基板搬送机器人7中，也可以手72与从常规状态向伸长状态或其相反的状态改变并行地进行移动的形式进行控制。

［变形例5］

其次，针对根据第二形态的变形例5的基板搬送机器人7进行说明。图17是根据第二形态的变形例5的基板搬送机器人7的手72的侧视图，图18是图17所示的手72的后视图。另外，在本实施形态的说明中，存在对与根据上述第二形态的基板搬送机器人7相同或类似的构件在附图中标注相同符号并省略说明的情况。

如图17及图18所示，根据变形例5的基板搬送机器人7的手72具有：基准部分72a，其连结于臂71的手腕部；可动部分72b，其相对于基准部分72a能够相对位移地连结；转动机构，其使可动部分72b相对于基准部分72a位移；和至少一个光传感器3。

手72具备：手基部51，其与臂71的手腕部结合；和叶片52，其与手基部51结合。在叶片52上载置基板24。手基部51被分割构成为与臂71的手腕部连结的第一构件511、和与叶片52连结的第二构件512。而且，藉由手基部51的第一构件511构成手72的基准部分72a，藉由手基部51的第二构件512及叶片52构成手72的可动部分72b。

手基部51的第一构件511和第二构件512以第二构件512能够相对于第一构件511向上下方向z（垂直方向）相对地转动位移的形式，藉由转动机构而连结。转动机构例如由向水平方向延伸的转动支持轴45a、支承转动支持轴45a的轴承45b、和将第二构件512相对于第一构件511转动驱动的致动器46构成。在本实施形态中，转动支持轴45a设置于第二构件512，轴承45b设置于第一构件511。

光传感器3具有：投光部31及受光部32，配置于可动部分72b；放大器单元33，配置于基准部分72a；光纤34，其将投光部31与放大器单元33之间及受光部32与放大器单元33之间分别结合；和透镜单元39，其在光纤34中的至少一根中设置于中途部。光纤34中的至少一根具有由配置于基准部分72a的第一中断端部341和配置于可动部分72b的第二中断端部342构成的一对中断端部，第一中断端部341与第二中断端部342藉由透镜单元39而光学地结合（参照图9）。

在本变形例中，光纤34的第二中断端部342位于转动支持轴45a的端部，光纤34的第一中断端部341位于插入有转动支持轴45a的轴承45b的孔的深部。而且，在转动支持轴45a的端部与轴承45b的孔的深部之间配设有透镜单元39。即便手72的可动部分72b相对于基准部分72a相对地在上下方向z上转动，转动支持轴45a的轴心的位置也不会相对于基准部分72a相对位移。因此，透镜单元39优选为配置于转动支持轴45a的轴心上。

上述构成的手72可藉由可动部分72b相对于基准部分72a以转动支持轴45a为中心向垂直方向转动，而在图17的上图所示的伸长状态与图17的下图所示的常规状态之间改变状态。与伸长状态的手72的手全长dh相比，常规状态的手72的手自然长度dhn较短。借助于此，在搬送室80内将手72设为常规状态，当手72的梢端通过前开口86及/或后开口87向搬送室80外前进时，将手72设为伸长状态，以此能够实现壳体8的第一方向x的尺寸的小型化。

又，在上述构成的手72中，通过可动部分72b相对于基准部分72a的相对旋转位移，光纤34的一对中断端部也旋转位移，但不会伴有光纤34的扭转、弯曲、伸缩。因此，能够抑制因光纤34的伸缩或弯曲的反复而引起的光纤34的劣化或弯曲损耗的变化。

［变形例6］

其次，针对根据第二形态的变形例6的基板搬送机器人7进行说明。图19是根据第二形态的变形例6的基板搬送机器人7的手72的侧视图，图20是图19所示的手72的侧视图。另外，在本变形例的说明中，存在对与根据上述第二形态的基板搬送机器人7相同或类似的构件在附图中标注相同符号并省略说明的情况。

如图19及图20所示，根据变形例6的基板搬送机器人7的手72具有：基准部分72a，其连结于臂71的手腕部；可动部分72b，其相对于基准部分72a能够相对位移地连结；转动机构，其使可动部分72b相对于基准部分72a位移；和至少一个光传感器3。

手72具备：手基部51，其与臂71的手腕部结合；和叶片52，其与手基部51结合。在叶片52上载置基板24。手基部51被分割构成为与臂71的手腕部连结的第一构件511、和与叶片52连结的第二构件512。而且，藉由手基部51的第一构件511构成手72的基准部分72a，藉由手基部51的第二构件512及叶片52构成手72的可动部分72b。

手基部51的第一构件511和第二构件512以第二构件512能够相对于第一构件511向上下方向z相对地转动位移的形式，藉由转动机构而连结。转动机构例如由在上下方向z延伸的转动支持轴47a、支承转动支持轴47a的轴承47b、和将第二构件512相对于第一构件511转动驱动的致动器48构成。在本实施形态中，转动支持轴47a一体地设置于第二构件512，轴承47b设置于第一构件511。

光传感器3具有：投光部31及受光部32，配置于可动部分72b；放大器单元33，其配置于基准部分72a；光纤34，其将投光部31与放大器单元33之间及受光部32与放大器单元33之间分别结合；和透镜单元39，其在光纤34中的至少一根中设置于中途部。光纤34中的至少一根具有由配置于基准部分72a的第一中断端部341和配置于可动部分72b的第二中断端部342构成的一对中断端部，第一中断端部341与第二中断端部342藉由透镜单元39而光学地结合（参照图9）。

在本变形例中，光纤34的第二中断端部342位于转动支持轴47a的端部，光纤34的第一中断端部341位于插入有转动支持轴47a的轴承47b的孔的深部。而且，在转动支持轴47a的端部与轴承47b的孔的深部之间配设有透镜单元39。即便手72的可动部分72b相对于基准部分72a相对地在水平方向上转动，转动支持轴47a的轴心的位置也不会相对于基准部分72a相对位移。因此，透镜单元39优选为配置于转动支持轴47a的轴心上。

上述构成的手72可藉由可动部分72b相对于基准部分72a以转动支持轴47a作为中心向水平方向转动，而在图19的上图所示的伸长状态与图19的下图所示的常规状态之间改变状态。与伸长状态的手72的手全长dh相比，常规状态的手72的手自然长度dhn较短。借助于此，在搬送室80内将手72设为常规状态，当手72的梢端通过前开口86及/或后开口87向搬送室80外前进时，将手72设为伸长状态，以此能够实现壳体8的第一方向x的尺寸的小型化。

又，在上述构成的手72中，通过可动部分72b相对于基准部分72a的相对旋转位移，光纤34的一对中断端部也旋转位移，但不会伴有光纤34的扭转、弯曲、伸缩。因此，能够抑制因光纤34的伸缩或弯曲的反复而光纤34的劣化或弯曲损耗的变化。

另外，在根据上述变形例5及变形例6的基板搬送机器人7的手72中，基准部分72a作为手基部51的第一构件511而可动部分72b作为手基部51的第二构件512及叶片52而进行了说明，但也可与变形例2同样地，基准部分72a为手基部51，而可动部分72b为叶片52。

以上，说明了本发明的较佳的实施形态（及变形例）。根据上述说明，本领域技术人员可明确本发明的多处改良或其他实施形态。因此，上述说明应仅作为例示进行解释，目的在于提供向本领域技术人员教导执行本发明的最佳形态。可在不脱离本发明的精神的范围内对其构造及/或功能的详细情况进行实质性变更。

符号说明：

1基板移载装置

2加工处理装置

3光传感器

7基板搬送机器人

8壳体

15轨道

16滑块

17致动器

20处理装置主体

21壳体

22处理室

24基板

25基板载体

31投光部

32受光部

33放大器单元

34光纤

36发光元件

37受光元件

38控制基板

39透镜单元

51手基部

52叶片

60容器主体

61容器侧门

69升降驱动单元

70升降轴

71机械臂

72机械手

72a基准部分

72b可动部分

73基台

74控制器

75、76连杆

77～79水平驱动单元

80搬送室

81前壁

82后壁

83侧壁

84顶板

85底板

86前开口

87后开口

91装载端口

92调准器

93调整装置

95开口框

96开启机构侧门

97支持台

98开启机构

100基板处理设备

341第一中断端部

342第二中断端部

391准直透镜

392聚光透镜

511第一构件

512第二构件

a1～3关节轴线

l手长度方向。