JPH09272084A - ハンドリング用ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハンドリング用ロボットＡを旋回することな
くステーション内のウエハを交換することができるよう
にする。 【解決手段】 ３個のボス２０ａ，２０ｂ，２０ｃを回
転中心の軸方向に位置をずらせて設け、第１のボス２０
ａに第１のアーム２６ａを、第２のボス２０ｂに第２，
第３のアーム２６ｂ，２６ｃを、第３のボス２６ｃに第
４のアーム２６ｄを、それぞれのボスに対して放射方向
に、かつ第２，第３の両アームは第２のリング状ボスに
対して直径方向両側に、また第３と第４のアームもボス
の直径方向両側に設け、第１，第２のアームの長さをＲ
₁ ，Ｒ₁ ′とし、第３，第４のアームの長さをＲ₂ ，Ｒ
₂ ′として、Ｒ₁ ＞Ｒ₂ 、Ｒ₁ ′＞Ｒ₂ ′とし、第１，
第２のアームの先端にリンクを介して第１の搬送台８ａ
を、第３，第４のアームの先端にリンクを介して第２の
搬送台８ｂを、回転中心の軸方向に隣接して重ね合う状
態に連結し、上記各ボスに駆動源を連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置
や、ＬＣＤ製造装置等のように、１つのトランスファチ
ャンバの周囲に複数のステーションとなるプロセスチャ
ンバを配設し、各プロセスチャンバにて加工処理される
ウエハ等の薄板状のワークを、トランスファチャンバを
経由して、このトランスファチャンバに設けたハンドリ
ング用ロボットにて、１つのプロセスチャンバから他の
プロセスチャンバへ搬送するようにしたマルチチャンバ
タイプの製造装置における上記ハンドリング用ロボット
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マルチチャンバタイプの半導体製造装置
は図１に示すようになっていて、トランスファチャンバ
１の周囲に、複数のプロセスチャンバからなるステーシ
ョン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅと、外部に対してワ
ークを受け渡しを行うワーク受け渡しステーション３と
が配設されており、トランスファチャンバ１内は常時真
空装置にて真空状態が保たれている。

【０００３】そして上記トランスファチャンバ１は図２
に示すようになっていて、これの中心部にハンドリング
用ロボットＡが回転可能に備えてあり、周壁で、かつ各
ステーション２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ及びワーク
受け渡しステーション３に対向する仕切り壁５には各ス
テーションへのワークの出入口となるゲート６が設けて
ある。このゲート６はトランスファチャンバ２の内側に
各ゲート６に対向して設けられた図示しない開閉扉にて
開閉されるようになっている。

【０００４】上記ハンドリング用ロボットＡはいわゆる
フロッグレッグ式の双腕型といわれているものが用いら
れていて、その構成は図３から図６に示すようになって
いる。

【０００５】回転中心に対して同長の２本のアーム７
ａ，７ｂがそれぞれ回転可能に設けられている。一方同
一形状の２つの搬送台８ａ，８ｂを有しており、この各
搬送台８ａ，８ｂの基部に、同長の２本のリンク９ａ，
９ｂの一端が連結されている。この両リンク９ａ，９ｂ
の一端は搬送台８ａ，８ｂに対してフロッグレッグ式の
搬送台姿勢規制機構を介して連結されており、両リンク
９ａ，９ｂは各搬送台８ａ，８ｂに対して完全に対称方
向に回転するようになっている。そして各搬送台８ａ，
８ｂに連結した２本のリンクのうちの一方のリンクは一
方のアームに、他方のリンクは他方のアームにそれぞれ
連結されている。

【０００６】図４は上記フロッグレッグ式の搬送台姿勢
規制機構を示すもので、搬送台８ａ，８ｂに連結される
２本のリンク９ａ，９ｂの先端部は図４（ａ）に示すよ
うに互いに噛合う歯車９ｃ，９ｃからなる歯車構成によ
り結合されており、搬送台８ａ，８ｂに対するリンク９
ａ，９ｂの姿勢角θＲ，θＬが常に同じになるようにし
ている。これにより、搬送台８ａ，８ｂは常にトランス
ファチャンバ１の半径方向に向けられると共に、半径方
向へ動作される。上記リンク９ａ，９ｂの連結は歯車に
代えて、図４（ｂ）に示すようにたすき掛けしたベルト
９ｄによるものもある。

【０００７】図５は上記アーム７ａ，７ｂをそれぞれ独
立して回転するための機構を示すものである。各アーム
７ａ，７ｂの基部はそれぞれリング状になっていて、こ
の各リング状ボス１０ａ，１０ｂは回転中心に対して同
軸状にしてトランスファチャンバ１に対して回転自在に
支持されている。

【０００８】一方両リング状ボス１０ａ，１０ｂの内側
には円板状ボス１１ａ，１１ｂがそれぞれに対向されて
同じ同心状に配置されており、この各対向するリング状
ボスと円板状ボスとがマグネットカップリング１２ａ，
１２ｂにて回転方向に係脱自在に連結されている。

【０００９】上記各円板状ボス１１ａ，１１ｂのそれぞ
れの回転軸１３ａ，１３ｂは同心状に配置されていて、
このそれぞれの回転軸１３ａ，１３ｂはトランスファチ
ャンバ１のフレーム１ａに同心状にして軸方向に位置を
ずらせて支持されたモータユニット１４ａ，１４ｂの出
力部に連結されている。

【００１０】上記モータユニット１４ａ，１４ｂは、例
えばＡＣサーボモータを用いたモータ１５と、ハーモニ
ックドライブ（商品名、以下同じ）を用いた減速機１６
が一体状に結合されていて、各減速機１６，１６の出力
部が上記各回転軸１３ａ，１３ｂの基端に連結されてい
る。アーム７ａ，７ｂが位置されるトランスファチャン
バ１内は真空状態に維持されることから、このアーム回
転機構のリング状ボス１０ａ，１０ｂと円板状ボス１１
ａ，１１ｂとの間に密閉用の隔壁１７が設けてある。

【００１１】図６の（ａ），（ｂ）は上記した従来のハ
ンドリング用ロボットＡの作用を示すもので、図６
（ａ）に示すように、両アーム７ａ，７ｂが回転中心に
対して直径方向に対称位置にあるときには、両搬送台８
ａ，８ｂに対してリンク９ａ，９ｂが最も拡開するよう
回転された状態となり、従って両搬送台８ａ，８ｂは回
転中心側へ移動されている。

【００１２】この状態で両アーム７ａ，７ｂを同一方向
に回転することにより、両搬送台８ａ，８ｂは半径方向
の位置を維持したまま回転中心に対して回転される。ま
た図６（ａ）に示す状態から、両アーム７ａ，７ｂを、
これらが互いに近付く方向（互いに逆方向）に回転する
ことにより、図６（ｂ）に示すように両アーム７ａ，７
ｂでなす角度が小さくなる方に位置する搬送台８ａがリ
ンク９ａ，９ｂに押されて放射方向外側へ突出動されて
トランスファチャンバ１に対して放射方向外側に隣接し
て設けられた上記ステーション２ａ，２ｂ，２ｃ，２
ｄ，２ｅ，３の１つのステーションのプロセスチャンバ
内に突入する。

【００１３】このとき、他方の搬送台は回転中心側へ移
動されるが、各アーム７ａ，７ｂとリンク９ａ，９ｂと
のなす角度の関係上、その移動量はわずかとなる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のハンドリン
グ用ロボットにあっては、搬送台が２個あることによ
り、この２個の搬送台を各ステーションに対して交互
に、あるいは連続して用いることができ、双腕ロボット
としての作用効果が期待されていたが、現実には次のよ
うな問題がある。

【００１５】すなわち、プロセスの順番が決まってお
り、各ステーションで処理したウエハを各ステーション
に順番に送っていく場合において、各ステーション内に
は処理中または処理済みのウエハがある。このとき、あ
るステーション内の処理済みのウエハを未処理のウエハ
と交換する場合、この従来のハンドリング用ロボットＡ
では、図７から図１１に示すように、まず、一方の搬送
台８ａに未処理のウエハＷ₁ を支持してからハンドリン
グ用ロボットＡを旋回して空いている方の搬送台８ｂを
交換しようとするステーション２ｅに対向させる（図
７）。

【００１６】ついで、この空いている方の搬送台８ｂを
ステーション２ｅ内へ突入させてこれの上に処理済みの
ウエハＷ₂ を受け取り（図８）、トランスファチャンバ
１内へ搬送する。その後、ハンドリング用ロボットＡを
１８０度旋回して（図９）、未処理のウエハＷ₁ を支持
している搬送台８ａを上記ステーション２ｅに対向させ
てからこれをステーション２ｅ内へ突入動（図１０）し
て未処理のウエハＷ₁をこのステーション２ｅ内へ搬入
し、空になった搬送台８ａはトランスファチャンバ１内
に没入動される（図１１）。

【００１７】このように、上記従来のハンドリング用ロ
ボットでは、１つのステーションに対してウエハを交換
する度に１８０度旋回しなければならず、ウエハ交換の
サイクルタイムが長くなってしまうという問題があっ
た。

【００１８】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、１つのステーションに対してハンドリング用ロボ
ットＡを旋回することなくステーション内の処理済みの
ウエハと、トランスファチャンバ内の未処理のウエハを
交換することができるようにしてウエハ交換のサイクル
タイムを短縮できるようにしたハンドリング用ロボット
を提供することを目的とするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するために、本発明に係る第１の手段に係るハンドリン
グ用ロボットは、第１，第２，第３のボスを同心状で、
かつそれぞれ独立して回転するようにして回転中心の軸
方向に位置をずらせて設け、第１のボスに第１のアーム
を、第２のボスに第２，第３のアームを、第３のボスに
第４のアームを、それぞれのボスに対して放射方向に、
かつ第２，第３の両アームは第２のボスに対して直径方
向両側に位置して設け、上記第１，第２のアームの長さ
をそれぞれＲ₁ ，Ｒ₁ ′とし、第３，第４のアームの長
さをそれぞれＲ₂ ，Ｒ₂ ′とすると共に、Ｒ₁ ＞Ｒ₂ 、
Ｒ₁ ′＞Ｒ₂ ′とし、第１，第２のアームの先端にリン
クを介して第１の搬送台を、また第３，第４のアームの
先端にリンクを介して第２の搬送台を、この両搬送台
が、第１と第２のアームがボスの直径方向両側に位置
し、さらに第３と第４のアームもボスの直径方向両側に
位置した状態で、これらを結ぶ線より搬送台の突出動方
向へずれた位置となると共に、回転中心の軸方向に隣接
して重ね合う状態となるようにして連結し、上記各ボス
に駆動源を連結した構成となっている。

【００２０】この構成において、第１と第２のアームを
互いにこれにリンクを介して連結した第１の搬送台側に
近付く方向へ回転することにより、この第１の搬送台は
突出動される。一方このとき、第３，第４のアームはこ
れにリンクを介して連結した第２の搬送台から遠ざかる
方向に回転され、この第２の搬送台は没入状態が保たれ
る。

【００２１】また、上記状態で、今度は第３，第４のア
ームを互いはこれにリンクを介して連結した第２の搬送
台に近付く方向に回転することにより、この第２の搬送
台は突出動され、逆に第１の搬送台が没入動される。

【００２２】また、第２の手段に係るハンドリング用ロ
ボットは、第１，第２のボスを同心状で、かつそれぞれ
独立して回転するようにして回転中心の軸方向に位置を
ずらせて設け、第１のボスに第１，第２のアームを回転
中心に対して直径方向両側に突出して設け、第２のボス
に第３，第４のアームを、第３のアームをボスの側面
に、第４のアームをボスの頂面に立設した脚柱にそれぞ
れ一端を固着して回転中心に対して直径方向両側に突出
して設け、上記第１，第４のアームの長さをそれぞれＲ
₁ 、Ｒ₁ ′とし、第２，第３のアームの長さをそれぞれ
Ｒ₂ 、Ｒ₂ ′とすると共に、Ｒ₁ ＞Ｒ₂ 、Ｒ₁ ′＞
Ｒ₂ ′とし、第１，第４のアームの先端にリンクを介し
て第１の搬送台を、また第２，第３のアームの先端にリ
ンクを介して第２の搬送台を、この両搬送台が、第１と
第４のアームがボスの直径方向両側に位置した状態で、
これらを結ぶ線より搬送台の突出動方向へずれた位置と
なると共に、回転中心の軸方向に隣接して重ね合う状態
となるようにして連結し、上記各ボスに駆動源を連結し
た構成となっている。

【００２３】この構成において、第１と第４のアームを
互いにこれにリンクを介して連結した第１の搬送台側に
近付く方向へ回転することにより、この第１の搬送台は
突出動される。一方このとき、第２，第３のアームはこ
れにリンクを介して連結した第２の搬送台から遠ざかる
方向に回転され、この第２の搬送台は没入状態が保たれ
る。

【００２４】また、上記状態で、今度は第２，第３のア
ームを互いはこれに連結した第２の搬送台に近付く方向
に回転することより、この第２の搬送台は突出動され、
逆に第１の搬送台が没入動される。

【００２５】また、第３の手段に係るハンドリング用ロ
ボット用は、第１，第２のボスを同心状で、かつそれぞ
れ独立して回転するようにして回転中心の軸方向に位置
をずらせて設け、第１のボスに第１，第２のアームを回
転中心に対して直径方向両側に突出して設け、第２のボ
スに第３，第４のアームを回転中心に対して直径方向両
側に突出して設け、上記第１，第４のアームの長さをそ
れぞれＲ₁ ，Ｒ₁ ′とし、第２，第３のアームの長さを
それぞれＲ₂ ，Ｒ₂ ′とすると共に、Ｒ₁ ＞Ｒ₂ 、
Ｒ₁ ′＞Ｒ₂ ′とし、第１，第４のアームの先端にリン
クを介して第１の搬送台を、また第２，第３のアームの
先端にリンクを介して第２の搬送台を、この両搬送台
が、第１と第４のアームがボスの直径方向両側に位置し
た状態で、これらを結ぶ線より搬送台の突出動方向へず
れた位置となると共に、回転中心の軸方向に隣接して重
ね合う状態となるようにして連結し、上記各ボスに駆動
源を連結した構成となっている。

【００２６】この構成において、第１と第４のアームを
互いにこれにリンクを介して連結した第１の搬送台側に
近付く方向へ回転することにより、この第１の搬送台は
突出動される。一方このとき、第２，第３のアームはこ
れにリンクを介して連結した第２の搬送台から遠ざかる
方向に回転され、この第２の搬送台は没入状態が保たれ
る。

【００２７】また、上記状態で、今度は第２，第３のア
ームを互いはこれにリンクを介して連結した第２の搬送
台に近付く方向に回転することより、この第２の搬送台
は突出動され、逆に第１の搬送台が没入される。

【００２８】そして上記各構成における作用は、ハンド
リング用ロボットＡが旋回方向に停止した状態で行われ
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、第１，第２の２つの搬
送台を同一方向へ向けて交互に突出動と没入動を行うこ
とができ、これにより、１つのステーションに対してハ
ンドリング用ロボットＡを旋回することなくステーショ
ン内の処理済みのウエハと、トランスファチャンバ内の
未処理のウエハを交換することができ、この両ウエハの
交換のためのタイクルタイムを大幅に短縮することがで
きる。

【００３０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１２から
図１６で示す第１の実施例、図１７から図２１で示す第
２の実施例、図２２から図２５で示す第３の実施例を説
明する。なおこの説明において、図１１までに示した従
来の構成と同一のものは同一の符号を付して説明を省略
する。

【００３１】（第１の実施例）トランスファチャンバ１
の中心部に第１、第２、第３の３個のリング状ボス２０
ａ，２０ｂ，２０ｃがそれぞれ同心状にして下側から順
に重ね合わせた状態にしてかつ図示しない軸受を介して
個々に回転自在に支持されている。

【００３２】そして上記各リング状ボス２０ａ，２０
ｂ，２０ｃのそれぞれ対向する内側には円板状ボス２１
ａ，２１ｂ，２１ｃが軸方向に重ね合わせ状にしてトラ
ンスファチャンバ１のフレーム１ａ側に図示しない軸受
を介して個々に回転自在に支持されている。

【００３３】上記互いに対向する各リング状ボス２０ａ
〜２０ｃと円板状ボス２１ａ〜２１ｃのそれぞれはマグ
ネットカップリング２２ａ，２２ｂ，２２ｃにて回転方
向に係脱自在に連結されている。そしてこの構成におい
ても、トランスファチャンバ１内の真空状態を維持する
ために、リング状ボスと円板状ボスの間に密閉用の隔壁
１７が設けてある。

【００３４】上記各円板状ボス２１ａ〜２１ｄのそれぞ
れは、これらの軸心部に同心状に配置された回転軸２３
ａ，２３ｂ，２３ｃに結合されている。これらの回転軸
のうち第１、第２の回転軸２３ａ，２３ｂは中空になっ
ていて、第１の回転軸２３ａに第２の回転軸２３ｂが嵌
挿されており、第２の回転軸２３ｂに第３の回転軸２３
ｃが嵌挿されている。

【００３５】そして第１と第３の回転軸２３ａ，２３ｃ
はタイミングベルト等の連結機構を介して第１のモータ
ユニット２４ａの出力軸２５ａに連結されている。また
第２の回転軸２３ｂはタイミングベルト等の連結機構を
介して第２のモータユニット２４ｂの出力軸２５ｂに連
結されている。

【００３６】上記両モータユニット２４ａ，２４ｂはサ
ーボモータと減速機を組合わせたものが用いられ、それ
ぞれの出力軸２５ａ，２５ｂは極めて大きな減速比でも
って減速されると共に、正転、逆転が正確に制御される
ようになっている。また各出力軸２５ａ，２５ｂと各回
転軸２４ａ，２４ｂ，２４ｃとを連結する連結機構の連
結回転比は同一になっている。

【００３７】上記第１のリング状ボス２０ａには第１の
アーム２６ａが、また第２のリング状ボス２０ｂには第
２、第３のアーム２６ｂ，２６ｃが、さらに第３のリン
グ状ボス２０ｃには第４のアーム２６ｄが、それぞれ放
射方向に突設されており、それぞれの先端部が回転支点
となっている。

【００３８】この各アーム２６ａ〜２６ｄの円周方向の
配置関係及びそれぞれの先端部に設けた回転支点までの
長さは以下のようになっている。すなわち、第２、第３
のアーム２６ｂ，２６ｃは第２のリング状ボス２０ｂに
対して直径方向（１８０°）に突設されている。

【００３９】そして第１，第２のアーム２６ａ，２６ｂ
の回転支点半径（ボス部中心から回転支点までの長さ、
以下同じ）はＲ₁ ，Ｒ₁ ′となっており、第３，第４の
アーム２６ｃ，２６ｄの回転支点半径はＲ₂ ，Ｒ₂ ′と
なっている。この実施例ではＲ₁ ＞Ｒ₂ 、Ｒ₁ ′＞
Ｒ₂ ′、Ｒ₁ ＝Ｒ₁ ′、Ｒ₂ ＝Ｒ₂ ′となっている。そ
して長い方の第１と第２のアーム２６ａ，２６ｂの回転
支点はリング状ボスの回転中心の軸方向で同位置になっ
ており、また短い方の第３と第４のアーム２６ｃ，２６
ｄの回転支点はリング状ボスの回転中心の軸方向で同位
置で、かつ上記第１、第２のアームのそれより内側でか
つ低い位置となっている。

【００４０】上記長い方の第１、第２のアーム２６ａ，
２６ｂのそれぞれの回転支点には同長の第１、第２のリ
ンク２７ａ，２７ｂの一端が回転自在に連結されてお
り、この両リンク２７ａ，２７ｂのそれぞれの他端に搬
送台姿勢規制機構を介して第１の搬送台８ａが連結され
ている。なおこの両リンク２７ａ，２７ｂの長さは、図
１４に示すように、これらに連結された状態の搬送台８
ａとの連結点が両アーム２６ａ，２６ｂがボス部の回転
中心に対して直径方向に一直線状になった状態で、これ
らを結ぶ線より搬送台の突出動方向へずれるような長さ
にしてある。

【００４１】また、短い方の第３、第４のアーム２６
ｃ，２６ｄのそれぞれの回転支点には同長の第３、第４
のリンク２７ｃ，２７ｄの一端が回転自在に連結されて
おり、この両リンク２７ｃ，２７ｄのそれぞれの他端に
搬送台姿勢規制機構を介して第２の搬送台８ｂが連結さ
れている。なお、この両リンク２７ｃ，２７ｄの長さ
は、図１４に示すように、これらに連結された状態の搬
送台８ｂとの連結点が両アーム２６ｃ，２６ｄがボス部
の回転中心に対して直径方向に一直線状になった状態
で、これらを結ぶ線より搬送台の突出動方向へずれると
共に、上記第１の搬送台８ａの下側で略同一位置となる
ようにした長さになっている。

【００４２】この第１の実施例において、第１のモータ
ユニット２４ａが回転駆動することにより第１と第３の
回転軸２３ａ，２３ｃ、第１と第３の円板状ボス２１
ａ，２１ｃ、マグネットカップリング２２ａ，２２ｃを
介して第１、第３のリング状ボス２０ａ，２０ｃが一体
状となって回転される。また、第２のモータユニット２
４ｂが回転駆動することにより同様に、第２のリング状
ボス２０ｂが回転される。

【００４３】図１４に示すように、第１、第２のアーム
２６ａ，２６ｂがボス部の直径方向に一直線状になり、
また第３、第４のアーム２６ｃ，２６ｄが第１、第２の
アーム２６ａ，２６ｂの上側で同一位置となる状態を待
機姿勢とする。

【００４４】この状態において、各リング状ボス２０
ａ，２０ｂ，２０ｃをそれぞれ回転して、第１、第２の
両アーム２６ａ，２６ｂが互いに第１の搬送台８ａに近
付く方向へ回転するように回転されると、図１５に示す
ように、第１の搬送台８ａが突出動される。一方、この
とき、第３、第４のアーム２６ｃ，２６ｄは第２の搬送
台８ｂ側から遠ざかる方向に回転し、これにより、第２
の搬送台８ｂはわずかに上記第１の搬送台８ａとは逆方
向へ没入動される。

【００４５】逆に、第３、第４のアーム２６ｃ，２６ｄ
が互いに第２の搬送台８ｂ側へ近付く方向へ回転される
と、図１６に示すように、第２の搬送台８ｂが突出動さ
れる。一方、このとき第１、第２のアーム２６ａ，２６
ｂは第１の搬送台８ａから遠ざかる方向に回転し、これ
により第１の搬送台８ａはわずかに上記第２の搬送台８
ｂとは逆方向へ没入動される。

【００４６】また、上記図１４で示す待機状態におい
て、各リング状ボス２０ａ〜２０ｄを同一方向に回転す
ることにより両搬送台８ａ，８ｂがトランスファチャン
バ１内で旋回動される。

【００４７】（第２の実施例）トランスファチャンバ１
の中心部に第１、第２の２個のリング状ボス３０ａ，３
０ｂがそれぞれ同心状にして下側から順に重ね合わせた
状態にして、かつ図示しない軸受を介して個々に回転自
在に支持されている。

【００４８】そして上記両リング状ボス３０ａ，３０ｂ
のそれぞれ対向する内側には円板状ボス３１ａ，３１ｂ
が軸方向に重ね合わせ状にしてトランスファチャンバ１
のフレーム１ａ側に図示しない軸受を介して個々に回転
自在に支持されている。

【００４９】上記互いに対向する各リング状ボス３０
ａ，３０ｂと円板状ボス３１ａ，３１ｂのそれぞれはマ
グネットカップリング３２ａ，３２ｂにて回転方向に係
脱自在に連結されている。そしてこの構成においても、
トランスファチャンバ１内の真空状態を維持するため
に、リング状ボスと円板状ボスの間に密閉用の隔壁１７
が設けてある。

【００５０】上記各円板状ボス３１ａ，３１ｂのそれぞ
れは、これらの軸心部に同心状に配置された回転軸３３
ａ，３３ｂに結合されている。これらの回転軸のうち第
１の回転軸３３ａは中空になっていて、第１の回転軸３
３ａに第２の回転軸３３ｂが嵌挿されている。

【００５１】そして第１の回転軸３３ａはタイミングベ
ルト等の連結機構を介して第１のモータユニット３４ａ
の出力軸３５ａに連結されている。また第２の回転軸３
３ｂはタイミングベルト等の連結機構を介して第２のモ
ータユニット３４ｂの出力軸３５ｂに連結されている。

【００５２】上記両モータユニット３４ａ，３４ｂはサ
ーボモータと減速機を組合わせたものが用いられ、それ
ぞれの出力軸３５ａ，３５ｂは極めて大きな減速比でも
って減速されると共に、正転、逆転が正確に制御される
ようになっている。また各出力軸３５ａ，３５ｂと各回
転軸３３ａ，３３ｂとを連結する連結機構の直結回転比
は同一になっている。

【００５３】上記第１のリング状ボス３０ａの側面には
第１、第２のアーム３６ａ，３６ｂが直径方向両側へ向
けて突設されている。また第２のリング状ボス３０ｂの
側面には第３のアーム３６ｃが、またリング状ボス３０
ａの頂面の軸心部に脚柱３６ｅを介して第４のアーム３
６ｄが、それぞれ直径方向両側へ向けて突設されてい
る。

【００５４】この各アーム３６ａ〜３６ｄの円周方向の
配置関係及びそれぞれの先端部に設けた回転支点までの
長さは以下のようになっている。すなわち、第１のリン
グ状ボス３０ａに突設された第１、第２のアーム３６
ａ，３６ｂのそれぞれの回転支点までの長さＲ₁ ，Ｒ₂
は変えてあり、Ｒ₁ ＞Ｒ₂となっている。

【００５５】また第２のリング状ボス３０ｂに突設され
た第３、第４のア−ム３６ｃ，３６ｄのそれぞれの回転
支点までの長さはＲ₂ ′，Ｒ₁ ′でＲ₁ ′＞Ｒ₂ ′とな
っている。この実施例ではＲ₁ ＝Ｒ₁ ′、Ｒ₂ ＝Ｒ₂ ′
となっている。そして長い方の第１のアーム３６ａの回
転支点はこの第１のアーム３６ａの先端上面に設けてあ
り、第４のアーム３６ｄの回転支点はこの第４のアーム
３６ｄの先端下面に設けられておりそれぞれはリング状
ボスの回転中心の軸方向で同位置になっている。

【００５６】また、短い方の第２のアーム３６ｂと第３
のアーム３６ｃのそれぞれの回転支点はそれぞれのアー
ムの先端上面に設けてあり、かつ軸方向に同位置となっ
ている。

【００５７】上記長い方の第１、第４のアーム３６ａ，
３６ｄのそれぞれの回転支点には同長の第１、第４のリ
ング３７ａ，３７ｄの一端が回転自在に連結されてお
り、この両リンク３７ａ，３７ｄのそれぞれの他端に搬
送台姿勢規制機構を介して第１の搬送台８ａが連結され
ている。なおこの両リンク３７ａ，３７ｄの長さは、こ
れらに連結された状態の搬送台８ａとの連結点が両アー
ム３６ａ，３６ｄがボス部の回転中心に対して直径方向
に一直線状になった状態で、これらを結ぶ線より搬送台
８ａの突出動方向へずれるような長さにしてある。

【００５８】また、短い方の第２、第３のアーム３６
ｂ，３６ｃのそれぞれの回転支点には同長の第２、第３
のリンク３７ｂ，３７ｃの一端が回転自在に連結されて
おり、この両リンク３７ｂ，３７ｃのそれぞれの他端に
搬送台姿勢規制機構を介して第２の搬送台８ｂが連結さ
れている。なお、この両リンク３７ｂ，３７ｃの長さ
は、これらに連結された状態の搬送台８ｂとの連結点が
両アーム３６ｂ，３６ｃがボス部の回転中心に対して直
径方向に一直線状になった状態で、これらを結ぶ線より
搬送台８ｂの突出動方向へずれると共に、上記第１の搬
送台８ａの下側で略同一位置となるようにした長さにな
っている。

【００５９】この第２の実施例において、第１のモータ
ユニット３４ａが回転駆動することにより第１回転軸３
３ａ、第１の円板状ボス３１ａ、マグネットカップリン
グ３２ａを介して第１のリング状ボス３０ａが一体状と
なって回転される。また、第２のモータユニット３４ｂ
が回転駆動することにより同様に、第２のリング状ボス
３０ｂが回転される。

【００６０】図１９に示すように、第１、第４のアーム
３６ａ，３６ｄがボス部の直径方向に一直線状になり、
また第２、第３のアーム３６ｂ，３６ｃが上記第１、第
４のアームと旋回方向同一位置でボス部の直径方向に一
直線状になった状態になった状態を待機姿勢とする。

【００６１】この状態において、各リング状ボス３０
ａ，３０ｂをそれぞれ個々に回転して、第１、第４のア
ーム３６ａ，３６ｄが互いに第１の搬送台８ａに近付く
方向へ回転するように回転されると、図２０に示すよう
に、第１の搬送台８ａが突出動される。一方、このと
き、第２、第３のアーム３６ｂ，３６ｃは第２の搬送台
８ｂ側から遠ざかる方向に回転し、これにより、第２の
搬送台８ｂはわずかに上記第１の搬送台８ａとは逆方向
へ没入動される。このときの没入動は脚柱３６ｅに当接
しない範囲になるようにする。

【００６２】逆に、第２、第３のアーム３６ｂ，３６ｃ
が互いに第２の搬送台８ｂ側へ近付く方向へ回転される
と、図２１に示すように、第２の搬送台８ｂが突出動さ
れる。一方、このとき第１、第４のアーム３６ａ，３６
ｄは第１の搬送台８ａから遠ざかる方向に回転し、これ
により第１の搬送台８ａはわずかに上記第２の搬送台８
ｂとは逆方向へ没入動される。このときの没入動は脚柱
３６ｅに当接しない範囲になるようにする。

【００６３】また、上記待機状態において、各リング状
ボス３０ａ，３０ｂを同一方向に回転することにより両
搬送台８ａ，８ｂがトランスファチャンバ１内で旋回動
される。

【００６４】（第３の実施例）トランスファチャンバ１
の中心部に第１，第２の２個のリング状ボス４０ａ，４
０ｂがそれぞれ同心状にして下側から順に重ね合わせた
状態にして、かつ図示しない軸受を介した個々に回転自
在に支持されている。

【００６５】そして上記両リング状ボス４０ａ，４０ｂ
のそれぞれ対向する内側には円板状ボス４１ａ，４１ｂ
が軸方向に重ね合わせ状にしてトランスファチャンバ１
のフレーム１ａ側に図示しない軸受を介して個々に回転
自在に支持されている。

【００６６】上記互いに対向する各リング状ボス４０
ａ，４０ｂと円板状ボス４１ａ，４１ｂのそれぞれはマ
グネットカップリング４２ａ，４２ｂにて回転方向に係
脱自在に連結されている。そしてこの構成においても、
トランスファチャンバ１内の真空状態を維持するため
に、リング状ボスと円板状ボスの間に密閉用の隔壁１７
が設けてある。

【００６７】上記各円板状ボス４１ａ，４１ｂのそれぞ
れは、これらの軸心部に同心状に配置された回転軸４３
ａ，４３ｂに結合されている。これらの回転軸のうち、
第１の回転軸４３ａは中空になっていて、第１の回転軸
４３ａに第２の回転軸４３ｂが嵌挿されている。

【００６８】そして第１の回転軸４３ａはタイミングベ
ルト等の連結機構を介して第１のモータユニット４４ａ
の出力軸４５ａに連結されている。また第２の回転軸４
３ａはタイミングベルト等の連結機構を介して第２のモ
ータユニット４４ｂの出力軸４５ｂに連結されている。

【００６９】上記両モータユニット４４ａ，４４ｂはサ
ーボモータと減速機を組合せたものが用いられ、それぞ
れの出力軸４５ａ，４５ｂは極めて大きな減速比でもっ
て減速されると共に、正転、逆転が正確に制御されるよ
うになっている。また各出力軸４５ａ，４５ｂと各回転
軸４３ａ，４３ｂとを連結する連結機構の連結回転比は
同一になっている。

【００７０】上記第１のリング状ボス４０ａの側面に
は、第１，第２のアーム４６ａ，４６ｂが直径方向両側
へ向けて突設されている。また第２のリング状ボス４０
ｂの側面には、第３，第４のアーム４６ｃ，４６ｄが直
径方向両側へ向けて突設されている。

【００７１】この各アーム４６ａ〜４６ｄの円周方向の
配置関係及びそれぞれの先端部に設けた回転支点までの
長さは以下のようになっている。すなわち、第１のリン
グ状ボス４０ａに突設された第１，第２のアーム４６
ａ，４６ｂのそれぞれの回転支点までの長さＲ₁ ，Ｒ₂
は変えてあり、Ｒ₁ ＞Ｒ₂となっている。

【００７２】また第２のリング状ボス４０ｂに突設され
た第３，第４のアーム４６ｃ，４６ｄのそれぞれの回転
支点までの長さはＲ₂ ′，Ｒ₁ ′でＲ₁ ′＞Ｒ₂ ′とな
っていて、この実施例ではＲ₁ ＝Ｒ₁ ′、Ｒ₂ ＝Ｒ₂ ′
となっている。この長い方の第４のアーム４６ｄは上記
第１のアーム４６ａとボス部の直径方向逆方向に突設し
てあり、短い方の第３のアーム４６ｃは第２のアーム４
６ｂとボス部の直径方向逆方向に突設してある。そして
長い方の第１のアーム４６ａの回転支点はこの第１，第
４のアーム４６ａ，４６ｄの先端上面でかつ軸方向に同
一位置となるように設けてある。また短い方の第２，第
３のアーム４６ｂ，４６ｃのうち、下側の第２のアーム
４６ｂの回転支点は先端上面に、また第３のアーム４６
ｃの回転支点は先端下面に、それぞれ軸方向に同一位置
となるように設けてある。

【００７３】上記長い方の第１，第４のアーム４６ａ，
４６ｄは上記したようにボス部の直径方向両側へ突設さ
れており、この各アーム４６ａ，４６ｄの回転支点には
同長の第１，第４のリンク４７ａ，４７ｄの一端が回転
自在に連結されており、このリンク４７ａ，４７ｄのそ
れぞれの他端に搬送台姿勢規制機構を介して第１の搬送
台８ａが連結されている。なお、この両リンク４７ａ，
４７ｄの長さは、これらに連結された状態の搬送台８ａ
との連結点が両アーム４６ａ，４６ｄがボス部の回転中
心に対して直径方向に一直線状になった状態で、これら
を結ぶ線より搬送台８ａの突出動方向へずれるような長
さにしてある。

【００７４】また、短い方の第２，第３のアーム４６
ｂ，４６ｃのそれぞれの回転支点には同長の第２，第３
のリンク４７ｂ，４７ｃの一端が回転自在に連結されて
おり、この両リンク４７ｂ，４７ｃのそれぞれの他端に
搬送台姿勢規制機構を介して第２の搬送台８ｂが連結さ
れている。なおこの両リンク４７ｂ，４７ｃの長さは、
これらに連結された状態の搬送台８ｂとの連結点が両ア
ーム４６ｂ，４６ｃがボス部の回転中心に対して直径方
向に一直線になった状態で、これらを結ぶ線より搬送台
８ｂの突出動方向へずれて、上記第１の搬送台８ａの下
側に、この第２の搬送台８ｂが位置するようになってい
る。

【００７５】この第３の実施例において、図２４に示
す、各アームがボス部の直径方向に一直線状になった待
機状態から、第１，第２の両モータユニット４４ａ，４
４ｂを同時に、かつそれぞれ逆方向に同一回転角にわた
って回転駆動して、例えば、第１と第４のアーム４６
ａ，４６ｄが互いにこれらに連結した第１の搬送台８ａ
側へ回転すると、リンク４７ａ，４７ｄを介してこの第
１の搬送台８ａが突出動される。このとき、第２，第３
のアーム４６ａ，４６ｃはこれらに連結した第２の搬送
台８ｂから遠ざかるように作動し、この第２の搬送台８
ｂはボス部の軸心側へ後退される。

【００７６】第１，第２の駆動源４４ａ，４４ｂを逆方
向に回転駆動源することにより、第２の搬送台８ｂが突
出動され、第１の搬送台８ａが没入動される。

【００７７】上記各実施例において、各モータユニット
の両方向への回転角は各搬送台８ａ，８ｂがトランスフ
ァチャンバ１内からプロセスチャンバ内の所定の位置、
すなわち、ワーク吸着台位置まで移動するように、また
その逆方向へ移動するように駆動制御される。

【００７８】そして、上記各実施例によれば、各ステー
ションで処理したウエハを各ステーションに順番に送っ
ていく場合において、図２６から図２９に示すように、
まず一方の搬送台８ａに未処理のウエハＷ₁ を支持して
から、ハンドリング用ロボットＡを旋回してこれを交換
しようとするステーション２ｅに対向させる（図２
６）。

【００７９】ついで、空いている方の搬送台８ｂをこの
ステーション２ｅ内に突入動して処理済みのウエハＷ₂
を受け取り（図２７）、トランスファチャンバ１内へ搬
送する。その後、未処理のウエハＷ₁ を支持している第
１の搬送台８ａをステーション２ｅ内へ突入動して（図
２８）、これの未処理のウエハＷ₁ をステーション２ｅ
内に受けわたし、空になった搬送台８ａをトランスファ
チャンバ１内に没入して次のプロセスに備える（図２
９）。

【００８０】このように、この各実施例におけるハンド
リング用ロボットでは、１つのステーションに対する処
理済のウエハと未処理のウエハの交換が、旋回すること
なく、旋回方向に１つの姿勢を保ったまま行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】マルチチャンバタイプの製造装置の一例である
半導体製造装置の概略的な平面図である。

【図２】トランスファチャンバと従来のハンドリング用
ロボットの関係を示す分解斜視図ある。

【図３】従来のハンドリング用ロボットを示す斜視図あ
る。

【図４】（ａ），（ｂ）は搬送台姿勢規制機構を示す説
明図である。

【図５】従来のアーム回転機構を示す断面図ある。

【図６】（ａ），（ｂ）は従来のハンドリング用ロボッ
トの作用説明図である。

【図７】従来のハンドリング用ロボットの１つのステー
ションに対する作用説明図である。

【図８】従来のハンドリング用ロボットの１つのステー
ションに対する作用説明図である。

【図９】従来のハンドリング用ロボットの１つのステー
ションに対する作用説明図である。

【図１０】従来のハンドリング用ロボットの１つのステ
ーションに対する作用説明図である。

【図１１】従来のハンドリング用ロボットの１つのステ
ーションに対する作用説明図である。

【図１２】本発明の第１の実施例のボス部を示す断面図
である。

【図１３】本発明の第１の実施例を示す正面図である。

【図１４】本発明の第１の実施例を示す平面図である。

【図１５】本発明の第１の実施例を示す斜視図である。

【図１６】本発明の第１の実施例を示す斜視図である。

【図１７】本発明の第２の実施例のボス部を示す断面図
である。

【図１８】本発明の第２の実施例を示す正面図である。

【図１９】本発明の第２の実施例を示す平面図である。

【図２０】本発明の第２の実施例を示す斜視図である。

【図２１】本発明の第２の実施例を示す斜視図である。

【図２２】本発明の第３の実施例のボス部を示す断面図
である。

【図２３】本発明の第３の実施例を示す正面図である。

【図２４】本発明の第３の実施例を示す平面図である。

【図２５】本発明の第３の実施例を示す斜視図である。

【図２６】本発明の実施例における１つのステーション
に対する作用説明図である。

【図２７】本発明の実施例における１つのステーション
に対する作用説明図である。

【図２８】本発明の実施例における１つのステーション
に対する作用説明図である。

【図２９】本発明の実施例における１つのステーション
に対する作用説明図である。

【符号の説明】

Ａ…ハンドリング用ロボット １…トランスファチャンバ ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ…プロセスチャンバステ
ーション ３…ワーク受け渡しステーション ５…仕切り壁 ６…ゲート ７ａ，７ｂ，２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，３６
ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，４６ａ，４６ｂ，４６
ｃ，４６ｄ…アーム ８ａ，８ｂ…搬送台 ９ａ，９ｂ，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ，３７
ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄ，４７ａ，４７ｂ，４７
ｃ，４７ｄ…リンク １０ａ，１０ｂ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，３０ａ，３
０ｂ，４０ａ，４０ｂ…リング状ボス １１ａ，１１ｂ，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，３１ａ，３
１ｂ，４１ａ，４１ｂ…円板状ボス １４ａ，１４ｂ，２４ａ，２４ｂ，３４ａ，３４ｂ，４
４ａ，４４ｂ…モータユニット １７…隔壁 ３６ｅ…脚柱 Ｗ₁ ，Ｗ₂ …ウエハ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１，第２，第３のボスを同心状で、か
   つそれぞれ独立して回転するようにして回転中心の軸方
   向に位置をずらせて設け、 第１のボスに第１のアームを、第２のボスに第２，第３
   のアームを、第３のボスに第４のアームを、それぞれの
   ボスに対して放射方向に、かつ第２，第３の両アームは
   第２のボスに対して直径方向両側に位置して設け、 上記第１，第２のアームの長さをそれぞれのＲ₁ ，
   Ｒ₁ ′とし、第３，第４のアームの長さをそれぞれ
   Ｒ₂ ，Ｒ₂ ′とすると共に、Ｒ₁ ＞Ｒ₂ 、Ｒ₁ ′＞
   Ｒ₂′とし、 第１，第２のアームの先端にリンクを介して第１の搬送
   台を、また第３，第４のアームの先端にリンクを介して
   第２の搬送台を、この両搬送台が、第１と第２のアーム
   がボスの直径方向両側に位置し、さらに第３と第４のア
   ームもボスの直径方向両側に位置した状態で、これらを
   結ぶ線より搬送台の突出動方向へずれた位置となると共
   に、回転中心の軸方向に隣接して重ね合う状態となるよ
   うにして連結し、 上記各ボスに駆動源を連結したことを特徴とするハンド
   リング用ロボット。
2. 【請求項２】 第１，第２のボスを同心状で、かつそれ
   ぞれ独立して回転するようにして回転中心の軸方向に位
   置をずらせて設け、 第１のボスに第１，第２のアームを回転中心に対して直
   径方向両側に突出して設け、第２のボスに第３，第４の
   アームを、第３のアームをボスの側面に、第４のアーム
   をボスの頂面に立設した脚柱にそれぞれ一端を固着して
   回転中心に対して直径方向両側に突出して設け、 上記第１，第４のアームの長さをそれぞれＲ₁ ，Ｒ₂ ′
   し、第２，第３のアームの長さをそれぞれＲ₂ ，Ｒ₂ ′
   とすると共に、Ｒ₁ ＞Ｒ₂ 、Ｒ₁ ′＞Ｒ₂ ′とし、 第１，第４のアームの先端にリンクを介して第１の搬送
   台を、また第２，第３のアームの先端にリンクを介して
   第２の搬送台を、この両搬送台が、第１と第４のアーム
   がボスの直径方向両側に位置した状態で、これらを結ぶ
   線より搬送台の突出動方向へずれた位置となると共に、
   回転中心の軸方向に隣接して重ね合う状態となるように
   して連結し、 上記各ボスに駆動源を連結したことを特徴とするハンド
   リング用ロボット。
3. 【請求項３】 第１，第２のボスを同心状で、かつそれ
   ぞれ独立して回転するようにして回転中心の軸方向に位
   置をずらせて設け、 第１のボスに第１，第２のアームを回転中心に対して直
   径方向両側に突出して設け、第２のボスに第３，第４の
   アームを回転中心に対して直径方向両側に突出して設
   け、 上記第１，第４のアームの長さをそれぞれＲ₁ ，Ｒ₁ ′
   とし、第２，第３のアームの長さをそれぞれＲ₂ ，
   Ｒ₂ ′とすると共に、Ｒ₁ ＞Ｒ₂ 、Ｒ₁ ′＞Ｒ₂ ′と
   し、 第１，第４のアームの先端にリンクを介して第１の搬送
   台を、また第２，第３のアームの先端にリンクを介して
   第２の搬送台を、この両搬送台が、第１と第４のアーム
   がボスの直径方向両側に位置した状態で、これらを結ぶ
   線より搬送台の突出動方向へずれた位置となると共に、
   回転中心の軸方向に隣接して重ね合う状態となるように
   して連結し、 上記各ボスに駆動源を連結したことを特徴とするハンド
   リング用ロボット。