JPH11284048A - ロボット装置および処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は一対のフィンガに保持された半導
体ウエハを搬送の途中で検出できるロボット装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 ワークを受け渡すためのロボット装置に
おいて、取付体１３と、この取付体に回転自在に設けら
れたア−ム体３１と、このア−ム体を回転駆動する駆動
源１５と、上記アーム体の両端部にそれぞれ回転自在に
設けられた一対のフィンガ４７、４８と、上記アーム体
が回転駆動されたときにその回転に上記一対のフィンガ
を連動させこれらフィンガによって上記ワークを搬送さ
せるタイミングベルト４３とを具備し、上記一対のフィ
ンガが上記アーム体上に重合位置したときに、各フィン
ガに保持された一対のワークの重合状態が上記アーム体
の長手方向に対して所定寸法ずれるよう上記一対のフィ
ンガの長さ寸法が設定されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はワ−クの受け渡し
を行うためのロボット装置およびワ−クを処理チャンバ
内で処理する処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、液晶用ガラス基板や半導体ウ
エハなどのワ−クに回路パタ−ンを形成する製造工程に
おいては、そのワ−クに対して種々の処理を行うことが
要求され、その処理を行うのに真空チャンバが用いられ
ている。

【０００３】上記ワ−クの処理を効率よく行うために複
数の処理チャンバを設置し、各処理チャンバでの処理を
同時あるいは順次行う、いわゆるマルチチャンバ方式が
知られている。

【０００４】マルチチャンバ方式でのワ−クの処理は、
ロボット装置によって未処理のワ−クを供給部から受け
取り、そのワ−クを処理チャンバへ供給する。ワ−クが
処理チャンバで処理されたならば、そのワ−クをロボッ
ト装置によって処理チャンバから受け取り、つぎの処理
チャンバへ受け渡したり、別の処理部へ搬送するなどの
ことが行われる。

【０００５】そのため、生産性を向上させるためには、
上記ロボット装置の性能としてワ−クの受け取りと供給
を迅速に行えることが要求され、さらには小型であるこ
となどが要求されている。

【０００６】このようなマルチチャンバ方式に用いられ
るロボット装置としては、タクトタイムの短縮化を図る
ために、回転駆動されるアーム体の両端部にそれぞれ上
記アーム体の回転に同期して回転する一対のフィンガを
設けた、いわゆるダブルフィンガタイプのものが知られ
ており、たとえば一方のフィンガによって供給部に対し
てワークを受け渡すと同時に、他方のフィンガによって
処置チャンバに対してワークを受け渡すということが行
われている。

【０００７】一対のフィンガによって供給部と処理チャ
ンバとに対してワークを受け渡すときには、上記アーム
体と一対のフィンガとが一直線をなし、その状態から上
記アーム体が９０度回転することで、アーム体上に一対
のフィンガが重合し、さらに９０度回転することで、供
給部に対してワークの受け渡しを行ったアームが処理チ
ャンバに対して受け渡しを行い、処理チャンバに対して
ワークの受け渡しを行ったフィンガは供給部に対して受
け渡しを行うことになる。

【０００８】このような受け渡しを行う場合、一対のフ
ィンガにワークが保持されているか否かを検出する必要
がある。従来、ワークの検出は、供給部や処理チャンバ
で受け渡しを行う際に検出するようにしていた。しかし
ながら、ワークは供給部や処理チャンバから受け渡され
た後の、搬送の途中でフィンガから脱落することが多い
から、その搬送の途中においてフィンガにワークが保持
されているか否かを検出することが要求されている。

【０００９】搬送途中でワークの有無を検出するために
は、ワークの搬送の軌跡にセンサを配置し、フィンガに
ワークが保持されているか否かを検出することが考えら
れる。しかしながら、上述したダブルフィンガタイプの
ロボット装置においては、ワークの搬送途中ではアーム
体とフィンガとが交差しながら動くため、上記フィンガ
にワークが保持されているか否かを確実に検出すること
が難しいということがあった。

【００１０】フィンガに保持されたワークを確実に検出
するため、所定のタイミングでロボット装置を停止させ
るということが考えられる。しかしながら、ロボット装
置を停止させたのでは、ワークの処理に要するタクトタ
イムが長くなるから、生産性の低下を招くということが
ある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように、アーム体
に一対のフィンガが設けられたロボット装置において
は、ワークの搬送時には一対のフィンガがアーム体と交
差しながら動くため、各フィンガに保持されたワークを
確実に検出することが難しいということがあった。

【００１２】この発明の目的は、ワークの搬送途中で、
一対のフィンガにワークが保持されているか否かを確実
に検出することが可能なロボット装置及びそのロボット
装置が用いられ上記ワークをチャンバで処理するための
処理装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ワー
クを受け渡すためのロボット装置において、取付体と、
この取付体に回転自在に設けられたア−ム体と、このア
−ム体を回転駆動する駆動手段と、上記アーム体の両端
部にそれぞれ回転自在に設けられた一対のフィンガと、
上記アーム体が回転駆動されたときにその回転に上記一
対のフィンガを連動させこれらフィンガによって上記ワ
ークを搬送させる動力伝達手段とを具備し、上記一対の
フィンガが上記アーム体上に重合位置したときに、各フ
ィンガに保持された一対のワークの重合状態が上記アー
ム体の長手方向に対して所定寸法ずれるよう上記一対の
フィンガの長さ寸法が設定されていることを特徴とす
る。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記アーム体の回転中心から一対のフィンガの回転
中心までの寸法と、一対のフィンガの回転中心からこれ
らフィンガに保持されるワークの中心までの寸法が異な
る値に設定されていることを特徴とする。

【００１５】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、上記動力伝達手段は、上記取付体に設けられ上記ア
−ム体の回転中心部に位置した固定プ−リと、上記ア−
ム体の両端部に回転自在に設けられ上記フィンガの基端
部が連結された一対の回転プ−リと、上記固定プ−リと
上記回転プ−リとにわたって設けられ上記駆動手段によ
って上記ア−ム体を回転させたのに基づき上記固定プ−
リと回転プ−リとの外径寸法比に応じて上記回転プ−リ
を回転させるベルトとを具備したことを特徴とする。

【００１６】請求項４の発明は、ワークを処理チャンバ
で処理するための処理装置において、上記ワークの受け
渡し部と、上記ワークを上記受け渡し部と上記処理チャ
ンバとの間で受け渡すロボット装置とを具備し、上記ロ
ボット装置は請求項１に記載された構成であって、上記
ロボット装置の一対のフィンガがアーム体上で重合位置
したときに，各フィンガにそれぞれのワークが保持され
ているか否かをこれらワークの上記アーム体の長手方向
に沿うずれに基いて検出する検出手段が設けられている
ことを特徴とする。

【００１７】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、上記ロボット装置は上記処理チャンバに連設された
トランスファチャンバ内に設置され、上記検出手段は上
記トランスファチャンバに設けられていることを特徴と
する。

【００１８】請求項６の発明は、請求項５の発明におい
て、上記トランスファチャンバには、一対の検出窓およ
びこれら検出窓に対向する部位に一対の反射窓が形成さ
れ、上記検出手段は、上記検出窓に対向して配置された
一対の反射型光センサと、上記反射窓に対向して配置さ
れ上記ロボット装置のアーム体上で重合した一対のフィ
ンガにワークが保持されていないときに上記反射型光セ
ンサからの検出光を反射させる反射部材とからなること
を特徴とする。

【００１９】請求項７の発明は、請求項６の発明におい
て、上記反射型光センサの光路には、その光が拡散する
のを防止するスリット部材がそれぞれ設けられているこ
とを特徴とする。

【００２０】請求項１と請求項２の発明によれば、一対
のフィンガがアーム体上に重合したときに、各フィンガ
に保持されたワークの重合状態がずれるようにしたた
め、ワークの搬送途中において、一対のワークのずれを
利用して各フィンガに保持されたワークを確実に検出す
ることができる。

【００２１】請求項３の発明によれば、アーム体の回転
に連動してフィンガを回転させることができるから、こ
れらの駆動を別々に行う場合に比べて受け渡しに要する
タクトタイムを短縮化することができる。

【００２２】請求項４と請求項５の発明によれば、請求
項１のロボット装置を処理装置に用いたことで、ワーク
の受け渡し部と処理チャンバとの間の上記ロボット装置
によるワークの搬送途中で一対のフィンガにワークが保
持されているか否かを確実に検出することができる。

【００２３】請求項６の発明によれば、ロボット装置の
一対のフィンガにワークが保持されているか否かを反射
型光センサを用いて確実に検出することができる。請求
項７の発明によれば、反射型センサの光路にスリットを
設けたことで、光の拡散による誤検出を防止することが
できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面を参照して説明する。図５と図６はこの発明の処理
装置を示し、この処理装置は内部が減圧されるトランス
ファチャンバ１を有する。このトランスファチャンバ１
の一側壁には複数、この実施の形態では２つの第１の受
け渡し口２が並列に形成されていて、各受け渡し口２に
は第１の処理チャンバ３ａと第２の処理チャンバ３ｂと
がその内部空間を連通させて接続されている。つまり、
第１の処理チャンバ３ａと第２の処理チャンバ３ｂとは
トランスファチャンバ１の一側壁外面に並設されてい
る。

【００２５】なお、各第１の受け渡し口２はそれぞれ第
１のゲ−トバルブ４によって開閉されるようになってい
る。上記トランスファチャンバ１内には、一方の第１の
受け渡し口２と対向する位置に第１のトランスファテ−
ブル５ａが設けられ、他方の第１の受け渡し口２と対向
する位置に第２のトランスファテ−ブル５ｂが設けられ
ている。一対のトランスファテ−ブル５ａ、５ｂは上下
駆動されるとともに、各テ−ブルの盤面の中央部分には
それぞれ上下駆動される３本の押上げピン６が設けられ
ている。

【００２６】各押上げピン６は通常下降位置にあり、ト
ランスファテ−ブル５ａ、５ｂ上に後述するように供給
されたワ−クとしての半導体ウエハＵを受け渡すとき
に、上記押上げピン６が上昇駆動される。それによっ
て、半導体ウエハＵはトランスファテ−ブル５ａ、５ｂ
の盤面から所定寸法上昇させられるようになっている。

【００２７】上記トランスファチャンバ１の上部壁の、
上記第１のトランスファテ−ブル５ａに対向する部分に
は、図６に示すようにトランスファチャンバ１の内部空
間に連通するロ−ドロックチャンバ７（一方のみ図示）
が形成されている。

【００２８】このロ−ドロックチャンバ７は上記第１の
トランスファテ−ブル５ａが上昇方向に駆動されること
で、このテ−ブル５ａによってトランスファチャンバ１
の内部空間と気密に隔別されるようになっている。さら
に、上記ロ−ドロックチャンバ７の一側壁には第２の受
け渡し口８が形成され、この受け渡し口８は第２のゲ−
トバルブ９によって開閉されるようになっている。

【００２９】一対の第１の受け渡し口２と各トランスフ
ァテ−ブル５ａ、５ｂの間にはそれぞれ第１のロボット
装置１１が配置されている。この第１のロボット装置１
１は図１に示すように上記トランスファチャンバ１の底
壁に形成された取付孔１ａにＯリング１２を介して気密
に嵌入固定された取付体１３を有する。この取付体１３
の下面側には連結軸１４によって駆動源１５が取り付け
られている。この駆動源１５はモ−タ１５ａと減速機１
５ｂとが一体化されてなる。

【００３０】上記駆動源１５の出力軸１６には駆動軸１
７がカップリング１８を介して接続されている。この駆
動軸１７は、上記取付体１３に穿設された通孔１９に軸
受２１によって回転自在に支持され、先端部を上記トラ
ンスファチャンバ１内に突出させている。

【００３１】駆動軸１７のトランスファチャンバ１内に
突出した先端部は、押え部材２２に形成された通孔２３
に回転自在かつ気密に挿通されている。この押え部材２
２の下部にはフランジ２４が形成され、このフランジ２
４は上記取付体１３の上面に接合されてねじ２５によっ
て固定されている。

【００３２】上記駆動軸１７の上記押え部材２２の通孔
２３から突出した先端にはア−ム体３１の長手方向中央
部が連結固定されている。つまり、ア−ム体３１は下ケ
−ス３２と上ケ−ス３３とを接合してなり、これらの接
合面間には収納空間３４が形成されている。

【００３３】下ケ−ス３２の中央部分には通孔３５が穿
設され、この通孔３５には上記押え部材２２の上端部が
軸受３５ａによって回転自在に支持されている。上記押
え部材２２に支持された上記駆動軸１７の先端部は上記
収納空間３４に突出している。そして、駆動軸１７の先
端面は上ケ−ス３３の内面に接合され、この接合部分が
ねじ３６によって固定されている。

【００３４】上記収納空間３４に突出した押え部材２２
の先端部には固定プ−リ３８が取り付け固定されてい
る。つまり、固定プ−リ３８はア−ム体３１の長手方向
中央部に位置している。

【００３５】上記収納空間３４の長手方向一端部内には
第１の回転プ−リ４１が回転自在に設けられ、他端部内
には第２の回転プ−リ４２が回転自在に設けられてい
る。一対の回転プ−リ４１、４２と固定プ−リ３８とに
は動力伝達手段としての無端状のタイミングベルト４３
が掛け渡されている。固定プ−リ３８と各回転プ−リ４
１、４２との間にはそれぞれ調整板４４に取り付けられ
た一対のテンションロ−ラ４５が所定の間隔で設けられ
ている。上記調整板４４はア−ム体３１の長手方向に沿
って位置調整できる。それによって、上記一対のテンシ
ョンロ−ラ４５により上記タイミングベルト４３のテン
ションを調整できるようになっている。

【００３６】上記固定プ−リ３８と回転プ−リ４１、４
２との歯数比（外径寸法比）は２対１に設定されてい
る。それによって、固定プ−リ３８と回転プ−リ４１、
４２とが後述するように相対的に回転する場合、これら
の回転比は２対１となる。

【００３７】各回転プ−リ４１、４２の上面には取付軸
４１ａ、４２ａが突設されている。各取付軸４１ａ、４
２ａは上ケ−ス３３から突出している。第１の回転プ−
リ４１の取付軸４１ａには第１のフィンガ４７が取り付
けられ、第２の回転プ−リ４２の取付軸４２ａには第２
のフィンガ４８が取り付けられている。

【００３８】第１の回転プ−リ４１の取付軸４１ａは第
２の回転プ−リ４２の取付軸４２ａよりも短く設定され
ている。それによって、第１のフィンガ４７は第２のフ
ィンガ４８よりも高さ位置が低くなっている。

【００３９】第１のフィンガ４７と第２のフィンガ４８
との高さ位置を違えたことで、各フィンガ４７、４８が
図４に示すようにア−ム体３１の長手方向の延長線上に
位置する状態から９０度回転して図５に示すようにア−
ム体３１上に突出位置しても、これらフィンガ４７、４
８はぶつからずに、上下方向に所定間隔で重合位置する
ことになる。

【００４０】なお、各フィンガ４７、４８には後述する
ワークとしての半導体ウエハＵを位置決めするための係
合部４７ａ、４８ａが形成されている。なお、図２に示
すように上記ア−ム体３１の上ケ−ス３３には一対の蓋
板４９が開閉自在に設けられ、この蓋板４９を取り外す
ことで、収納空間３４を点検できるようになっている。

【００４１】上記構成の第１のロボット装置１１による
と、駆動源１５を作動させて駆動軸１７を回転させる
と、その回転にア−ム体３１が連動する。図３におい
て、ア−ム体３１が矢印Ａ方向に回転すると、固定プ−
リ３８は回転しないから、タイミングベルト４３は矢印
Ｂ方向に走行する。それによって、一対の回転プ−リ４
１、４２は矢印Ｃ方向に回転するから、この回転に一対
のフィンガ４７、４８が連動する。

【００４２】一対のフィンガ４７、４８がア−ム体３１
上に重合位置した状態を、このア−ム体３１の回転角度
が０度の状態とする。ア−ム体３１を回転角度０度から
矢印Ａ方向へ９０度回転させれば、一対のフィンガ４
７、４８は１８０度回転するから、ア−ム体３１の長手
方向延長線上に位置することになる。つまり、一対のフ
ィンガ４７、４８はア−ム体３１の両端から突出し、ア
−ム体３１と一直線となる。

【００４３】一方、上記トランスファチャンバ１内の上
記第１のトランスファテ−ブル５ａと第２のトランスフ
ァテ−ブル５ｂとの間には、図５に示すように第２のロ
ボット装置５１が配設されている。この第２のロボット
装置５１は、図５に示すように基部５２を有し、この基
部５２から突設された駆動軸５３にフィンガ５４の基端
部が連結されている。このフィンガ５４は図５に矢印で
示す範囲、つまり、第１のトランスファテ−ブル５ａ上
に位置する状態と、第２のトランスファテ−ブル５ｂ上
に位置する状態との間で回転駆動されるようになってい
る。

【００４４】なお、フィンガ５４の高さは、トランスフ
ァテ−ブル５ａ、５ｂの上面よりも高く、第１のロボッ
ト装置１１の第１のフィンガ４７よりも低い位置に設定
されている。それによって、トランスファテ−ブル５
ａ、５ｂ上に第１のフィンガ４７が位置する状態で、こ
のテ−ブル５ａ、５ｂと第１のフィンガ４７との間に入
り込むことができるようになっている。

【００４５】上記第１のロボット装置１１は各トランス
ファテーブル５ａ、５ｂと処理チャンバ３ａ、３ｂとの
間でワークとしての半導体ウエハＵを受け渡す。受け渡
しの途中で、上記第１のロボット装置１１の一対のフィ
ンガ４７，４８に半導体ウエハＵが保持されているか否
かが以下のごとく検出されるようになっている。

【００４６】すなわち、図４、図７および図８に示すよ
うにアーム体３１の回転中心をＯ１、このアーム体３１
に取付けられた一対のフィンガ４７、４８の回転中心を
Ｏ２、各フィンガ４７、４８に位置決め保持された半導
体ウエハＵの中心をＣとし、Ｏ１とＯ２間の長さをＸ、
Ｏ２とＣとの間の長さをＹとすると、Ｘ＞Ｙになるよ
う、上記各フィンガ４７、４８の長さ寸法が設定されて
いる。

【００４７】そのため、アーム体３１の回転角度が０度
となり、一対のフィンガ４７、４８がアーム体３１上で
重合したとき、各フィンガ４７、４８に保持されたそれ
ぞれの半導体ウエハＵの中心Ｃは寸法Ｘと寸法Ｙとの寸
法差ｄで上記アーム体３１の長手方向に対してずれる。

【００４８】一対のフィンガ４７、４８に保持された各
半導体ウエハＵがアーム体３１の長手方向に対して寸法
差ｄでずれることにより、そのずれを利用して各フィン
ガ４７、４８に半導体ウエハＵが保持されているか否か
を検出手段６１によって検出するようになっている。

【００４９】上記検出手段６１は、図８に示すように上
記トランスファチャンバ１の上部壁１ａの上記各第１の
ロボット装置１１と対応する部位に気密に形成された一
対の検出窓６２を有する。この検出窓６２に対向するト
ランスファチャンバ１の外部にはそれぞれ反射型の光セ
ンサ６３が配置されている。各光センサ６３から出射さ
れてトランスファチャンバ１内に入射した検出光Ｌは、
上記トランスファチャンバ１の下部壁１ｂの上記検出窓
６２と対向する部位に気密に形成された一対の反射窓６
４からそれぞれ外部へ出射する。各反射窓６４の外側に
は上記検出光Ｌを反射させる反射板６５が配設されてい
る。したがって、上記検出光Ｌは上記反射板６５で反射
して上記光センサ６３に戻るようになっている。

【００５０】図７に示すように、上記一対の光センサ６
３の間隔、つまり一対の光センサ６３から出射される上
記検出光Ｌの光路は、その光路の途中に上記アーム体３
１が０度の回転角度のときに、一対のフィンガ４７、４
８に保持された半導体ウエハＵの互いにずれた部分が位
置するように設定されている。それによって、各フィン
ガ４７、４８に半導体ウエハＵが保持されていれば、そ
の半導体ウエハＵによって検出光Ｌが遮られ、保持され
ていなければ検出光Ｌは反射板６５で反射して上記光セ
ンサ６３によって検出されるから、上記一対のフィンガ
４７、４８に半導体ウエハＵが保持されているか否かを
検出できるようになっている。

【００５１】上記反射窓６４の内側には円柱状のスリッ
ト体６６が配置されている。このスリット体６６の偏心
位置には上記検出光Ｌが所定径以上に拡散するのを防止
するスリット孔６７が穿設されている。したがって、各
フィンガ４７、４８に保持された一対の半導体ウエハＵ
のずれ量が小さくても、上記検出光Ｌの拡散による誤検
出を防止できるようになっている。

【００５２】上記スリット孔６７が偏心して形成されて
いることで、上記スリット体６６を図９（ａ）の状態か
ら図９（ｂ）に示すように１８０度回転させることで、
一対のスリット体６６のスリット孔６７の間隔をＤ１か
らＤ２に変えることができる。それによって、半導体ウ
エハＵのサイズが変更になり、一対の光センサ６３の間
隔を変えたときに、それに応じて一対のスリット体６６
のスリット孔６７の間隔も変えることができるようにな
っている。つまり、半導体ウエハＵのサイズが変更にな
っても、スリット体６６を兼用できるだけでなく、その
際の調整が容易に行えるようになっている。

【００５３】つぎに、上記構成の処理装置によって半導
体ウエハＵを処理する場合について図１０乃至図１４を
参照して説明する。図１０（ａ）は待機状態であり、こ
の待機状態においては第１のトランスファテ−ブル５ａ
は下降しており、一対の第１のロボット装置１１は各ア
−ム体３１が０度の回転角度にある。さらに、第２のロ
ボット装置５１はフィンガ５４を一対のトランスファテ
−ブル５ａ、５ｂの中間に位置させている。

【００５４】このような状態で、まず図１０（ｂ）に示
すように第１のトランスファテ−ブル５ａが上昇駆動さ
れて図６に示すようにロ−ドロックチャンバ７を密閉す
ると、第２のゲ−トバルブ９が開放されて第２の受け渡
し口８から第１のトランスファテ−ブル５ａ上に未処理
の半導体ウエハＵ１が供給される。半導体ウエハＵ１が
供給されると、押上げピン６が上昇駆動され、第２のゲ
−トバルブ９を閉じる。つぎに、図１０（ｃ）に示すよ
うに上記第１のトランスファテ−ブル５ａは下降する。
これにより、半導体ウエハＵ１が第１のトランスファテ
−ブル５ａの上面から浮いた状態で保持される。

【００５５】ついで、図１１（ｄ）に示すように第１の
トランスファテ−ブル５ａ側に配置された第１のロボッ
ト装置１１のア−ム体３１を０度の状態から９０度の状
態に回転駆動する。それと同時に、第１の処理チャンバ
３ａ側の第１のゲ−トバルブ４を作動させ、第１の受け
渡し口２を開放する。

【００５６】ア−ム体３１の回転によって一対のフィン
ガ４７、４８はア−ム体３１の回転速度の２倍の回転速
度で回転する。それによって、ア−ム体３１が９０度回
転すると、一対のフィンガ４７、４８は１８０度回転す
るから、第１のフィンガ４７は第１のトランスファテ−
ブル５ａ上で持ち上げられて保持されている半導体ウエ
ハＵ１の下面に入り込み、第２のフィンガ４８は受け渡
し口２から第１の処理チャンバ３ａ内に入り込む。第１
のフィンガ４７が半導体ウエハＵ１の下側に入り込む
と、押上げピン６が下降して半導体ウエハＵが第１のフ
ィンガ４７に受け渡される。

【００５７】ついで、図１１（ｅ）に示すように、ア−
ム体３１を図１１（ｄ）に示す状態から１８０度回転さ
せる。それによって、半導体ウエハＵ１を保持した第１
のフィンガ４７が第１の処理チャンバ３ａに入り込むか
ら、未処理の半導体ウエハＵ１が第１の処理チャンバ３
ａに受け渡される。

【００５８】図１１（ｅ）に示す工程において、ア−ム
体３１を１８０度回転させると、一対のフィンガ４７、
４８は３６０度回転するから、その回転の途中でア−ム
体３１の上面で行き違うが、これらフィンガ４７、４８
は異なる高さに設定されているため、ぶつかることがな
い。

【００５９】半導体ウエハＵ１を第１の処理チャンバ３
ａに受け渡した後、図１１（ｆ）に示すようにア−ム体
３１は回転角度が０度の状態となる。つまり、ア−ム体
３１は初期状態となる。

【００６０】半導体ウエハＵが第１の処理チャンバ３ａ
で処理されている間に、第１のトランスファテ−ブル５
ａ上にはつぎの未処理の半導体ウエハＵ２が供給され
る。この状態を図１２（ｇ）に示す。

【００６１】半導体ウエハＵ1 の処理が終了すると、図
１２（ｈ）に示すように第１のトランスファテ−ブル５
ａの押上げピン６が上昇駆動されて半導体ウエハＵ２が
持ち上げられ、図１２（ｉ）に示すようにア−ム体３１
が９０度回転駆動される。それによって、第１のフィン
ガ４７が第１のトランスファテ−ブル５ａ上の半導体ウ
エハＵ２を受け取り、第２のフィンガ４８が第１の処理
チャンバ３ａ内に入り込んで、ここで処理された半導体
ウエハＵ１を受け取る。

【００６２】それぞれのフィンガ４７、４８が半導体ウ
エハＵ１、Ｕ２を受け取ると、図１３（ｊ）に示すよう
にア−ム体３１が１８０度回転するのに基づき、第２の
ロボット装置５１のフィンガ５４が第１のトランスファ
テ−ブル５ａ上へ回転し、第２のフィンガ４８の下側に
位置する。

【００６３】その状態で第１のトランスファテ−ブル５
ａの押上げピン６が上昇し、第２のフィンガ４８に保持
された処理ずみの半導体ウエハＵ１が第１のトランスフ
ァテ−ブル５ａに受け渡される。また、第１のフィンガ
４７に保持された未処理の半導体ウエハＵ２は第１の処
理チャンバ３ａに受け渡される。

【００６４】ついで、図１３（ｋ）に示すように第１の
ロボット装置１１のア−ム体３１が再度、０度の角度に
回転されるとともに、第１のトランスファテ−ブル５ａ
の押上げピン６が下降して半導体ウエハＵ１が第２のロ
ボット装置５１のフィンガ５４に受け渡される。

【００６５】半導体ウエハＵ１を受け取ると、図１３
（ｌ）に示すようにフィンガ５４は第２のトランスファ
テ−ブル５ｂ上へ回動し、ついでこのテ−ブル５ｂの押
上げピン６が上昇して半導体ウエハＵ１が受け渡され
る。

【００６６】ついで、図１４（ｍ）に示すように第２の
トランスファテ−ブル５ｂ側、つまり第２の処理チャン
バ３ｂ側の第１のロボット装置１１のア−ム体３１が０
度の状態から９０度回転し、その第１のフィンガ４７が
半導体ウエハＵ１の下側と第２のロボット装置５１のフ
ィンガ５４の上側との間に入り込む。そして、押上げピ
ン６が下降することで、第１の処理チャンバ３ａで処理
された半導体ウエハＵ１が第１のフィンガ４７に受け渡
される。

【００６７】第１のフィンガ４７が半導体ウエハＵ１を
受け取ると、図１４（ｎ）に示すようにア−ム体３１が
０度の回転角度を経て１８０度回転する。この回転に基
づき第２の処理チャンバ３ｂに連通する第１の受け渡し
口２が開放される。それによって、半導体ウエハＵ１を
保持した第１のフィンガ４７が第２の処理チャンバ３ｂ
内に入り込むから、第１の処理チャンバ３ａで処理され
た半導体ウエハＵ１が第２の処理チャンバ３ｂに受け渡
される。

【００６８】半導体ウエハＵ１を第２の処理チャンバ３
ｂに受け渡すと、ア−ム体３１は図１４（ｏ）に示すよ
うに９０度回転して待機状態となる。その間に、半導体
ウエハＵ１は第２の処理チャンバ３ｂでさらに処理され
ることになる。

【００６９】半導体ウエハＵ１が第２の処理チャンバ３
ｂで処理され終わると、第２の処理チャンバ３ａ側の第
１のロボット装置１１によって取り出されて第２のトラ
ンスファテ−ブル５ｂへ渡される。

【００７０】半導体ウエハＵ１が第２のトランスファテ
−ブル５ｂに受け渡されると、このテ−ブル５ｂがロ−
ドロックチャンバ７を密閉する状態に上昇する。つい
で、第２の受け渡し口８が開放されて半導体ウエハＵ１
は外部に搬出されることになる。

【００７１】このような処理装置によれば、上述したよ
うに第１のロボット装置１１はア−ム体３１の回転によ
る方向変換と同時に一対のフィンガ４７、４８が回転、
つまりア−ム体３１に対して回転して伸縮する。

【００７２】そのため、半導体ウエハＵを所定の部位か
ら受け取り、所定の部位へ受け渡す場合のタクトタイム
を短縮することができる。ア−ム体３１と一対のフィン
ガ４７、４８との回転比は１：２に設定されている。そ
のため、ア−ム体３１の回転角度が０度のときに、一対
のフィンガ４７、４８がア−ム体３１上に重合するよう
位置決めすれば、ア−ム体３１を９０度回転させれば、
一対のフィンガ４７、４８をア−ム体３１の長手方向の
延長線上にア−ム体３１と一直線となるよう位置させる
ことができ、その状態からア−ム体３１を１８０度回転
させると、一対のフィンガ４７、４８の位置を逆にして
これらフィンガ４７、４８をア−ム体３１の長手方向の
延長線上に位置させることができる。

【００７３】したがって、一対のフィンガ４７、４８の
どちらか一方で半導体ウエハＵを所定の部位から受け取
り、他方で所定の部位へ受け渡すことができる。しか
も、一対のフィンガ４７、４８がア−ム体３１の長手方
向の延長線上に位置する状態から上記ア−ム体３１を回
転角度が０度になる方向へ回転させると、上記フィンガ
４７、４８はア−ム体３１に重合する方向に回転するか
ら、ア−ム体３１を回転させるときに要する回転半径を
小さくすることができる。

【００７４】半導体ウエハＵの搬送の途中で、上記アー
ム体３１の回転角度が０度になり、一対のフィンガ４
７、４８がアーム体３１上で重合すると、各フィンガ４
７、４８に半導体ウエハＵが保持されているか否かが検
出手段６１によって検出される。

【００７５】つまり、上記アーム体３１の回転角度が０
度になるときに、一対の光センサ６３から検出光Ｌが出
射される。フィンガ４７、４８に半導体ウエハＵが保持
されていなければ、上記検出光Ｌが反射板６５で反射し
て上記光センサ６３によって検出され、半導体ウエハＵ
が保持されていれば、その半導体ウエハＵによって遮ら
れるから、上記各フィンガ４７、４８に半導体ウエハＵ
が保持されているか否かが検出されることになる。

【００７６】なお、検出光Ｌを常時出射しておき、アー
ム体３１の回転角度が０度になったときにだけ光センサ
６３からの受光信号を処理するようにしてもよい。上記
検出手段６１は、アーム体３１の回転角度が０度のとき
に、一対のフィンガ４７、４８に保持された半導体ウエ
ハＵがアーム体３１の長手方向に対して寸法ｄだけずれ
ることを利用して各フィンガ４７、４８に半導体ウエハ
Ｕがあるか否かを検出するようにしている。

【００７７】そのため、搬送の途中において、各フィン
ガ４７、４８に半導体ウエハＵが保持されているか否か
を確実に検出することができるから、半導体ウエハＵの
有無を検出することで、タクトタイムが長くなるという
ことがない。しかも、アーム体３１の回転角度が０度の
ときに半導体ウエハＵの有無を検出するため、一対の光
センサ６３や反射板６５などを接近させて配置できるか
ら、検出手段６１をコンパクトに設置することができ
る。

【００７８】一方、トランスファチャンバ１には２つの
受渡し口２を並設し、これら受け渡し口２にそれぞれ処
理チャンバ３ａ、３ｂを連通させて配置した。つまり、
２つの処理チャンバ３ａ、３ｂを並設するようにした。

【００７９】そのため、従来のようにロボット装置を中
心にして複数の処理チャンバを周方向に所定間隔で配置
する場合に比べて全体の配置スペ−スを小さくすること
ができる。

【００８０】しかも、各処理チャンバ３ａ、３ｂと各ト
ランスファテ−ブル５ａ、５ｂとの間にそれぞれ第１の
ロボット装置１１を配置した。それによって、各トラン
スファテ−ブル５ａ、５ｂに対する半導体ウエハＵの受
け渡しと、各処理チャンバ３ａ、３ｂに対する半導体ウ
エハＵの受け渡しとを同時に行うことができるから、タ
クトタイムを短縮することができる。

【００８１】さらに、一対のトランスファテ−ブル５
ａ、５ｂの間に第２のロボット装置５１を配置し、これ
らテ−ブル５ａ、５ｂ間で半導体ウエハＵを受け渡すこ
とができるようにした。そのため、第１の処理チャンバ
３ａで処理された半導体ウエハＵを第１、第２のトラン
スファテ−ブル５ａ、５ｂを介して第２の処理チャンバ
３ｂへ供給することができるから、半導体ウエハＵに２
つの処理を連続して行うことが可能となる。

【００８２】上記一実施の形態では一対のトランスファ
テ−ブル５ａ、５ｂの間に第２のロボット装置５１を配
置し、第１の処理チャンバ３ａで処理された半導体ウエ
ハＵをさらに第２の処理チャンバ３ｂで処理する場合に
ついて説明したが、半導体ウエハＵに２つの処理を連続
して行う必要がない場合には、第１の処理チャンバ３ａ
側と第２の処理チャンバ３ｂ側とを並列に使用すればよ
い。

【００８３】また、並設される処理チャンバの数は２つ
に限定されず、３つ以上であってもよい。さらに、第１
のロボット装置１１において、図示しないが固定プ−リ
３８を上下二段のプ−リ部に形成し、一方のプ−リ部と
一方の回転プ−リ４１とに無端状の第１のタイミングベ
ルトを掛け渡し、他方のプ−リ部と他方の回転プ−リ４
２とに無端状の第２のタイミングベルトを掛け渡すよう
にしても、ア−ム体３１を回転させることで一対の回転
プ−リ４１、４２を回転させることができる。

【００８４】

【発明の効果】請求項１と請求項２の発明によれば、一
対のフィンガがアーム体上に重合したときに、各フィン
ガに保持されたワークの重合状態がずれるようにした。
そのため、ワークの搬送途中において、一対のワークが
ずれることで、そのずれによって各フィンガにワークが
保持されているか否かを確実に検出することができるか
ら、ワークの有無の検出を搬送を止めて生産性の低下を
招くことなく行える。

【００８５】請求項３の発明によれば、アーム体の回転
に連動してフィンガを回転させることができるから、こ
れらの駆動を別々に行う場合に比べて受け渡しに要する
タクトタイムを短縮化することができる。

【００８６】請求項４と請求項５の発明によれば、請求
項１のロボット装置を処理装置に用いたことで、ワーク
の受け渡し部と処理チャンバとの間で上記ロボット装置
によってワークを受け渡す際に、一対のフィンガにワー
クが保持されているか否かを搬送の途中で確実に検出す
ることができる。

【００８７】請求項６の発明によれば、ロボット装置の
一対のフィンガにワークが保持されているか否かを反射
型光センサを用いて確実に検出することができる。請求
項７の発明によれば、反射型センサの光路にスリットを
設けたことで、光の拡散による誤検出を防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態を示す第１のロボット
装置の一部断面した正面図。

【図２】同じくア−ム体の平面図。

【図３】同じくア−ム体の上ケ−スを除去して内部構造
を示した平面図。

【図４】同じく第１のロボット装置の斜視図。

【図５】同じく処理装置の概略的構成を示す斜視図。

【図６】同じくトランスファチャンバの縦断面図。

【図７】同じくアーム体の回転角度が０のときの一対の
半導体ウエハＵのずれを説明するための平面図。

【図８】同じく検出手段が設けられた部分のトランスフ
ァチャンバの断面図。

【図９】同じく反射窓の内側に設けられたスリット体の
断面図。

【図１０】（ａ）〜（ｃ）は同じく処理装置の動作の説
明図。

【図１１】（ｄ）〜（ｆ）は同じく処理装置の動作の説
明図。

【図１２】（ｇ）〜（ｉ）は同じく処理装置の動作の説
明図。

【図１３】（ｊ）〜（ｌ）は同じく処理装置の動作の説
明図。

【図１４】（ｍ）〜（ｏ）は同じく処理装置の動作の説
明図。

【符号の説明】

１…トランスファチャンバ ２…受渡し口 ３ａ、３ｂ…処理チャンバ ５ａ、５ｂ…トランスファテ−ブル １１…第１のロボット装置 １３…取付体 １５…駆動源（駆動手段） ３１…ア−ム体 ３８…固定プ−リ ４１、４２…回転プ−リ ４３…タイミングベルト（動力伝達手段） ４７、４８…フィンガ ５１…第２のロボット装置

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを受け渡すためのロボット装置に
   おいて、 取付体と、 この取付体に回転自在に設けられたア−ム体と、 このア−ム体を回転駆動する駆動手段と、 上記アーム体の両端部にそれぞれ回転自在に設けられた
   一対のフィンガと、 上記アーム体が回転駆動されたときにその回転に上記一
   対のフィンガを連動させこれらフィンガによって上記ワ
   ークを搬送させる動力伝達手段とを具備し、 上記一対のフィンガが上記アーム体上に重合位置したと
   きに、各フィンガに保持された一対のワークの重合状態
   が上記アーム体の長手方向に対して所定寸法ずれるよう
   上記一対のフィンガの長さ寸法が設定されていることを
   特徴とするロボット装置。
2. 【請求項２】 上記アーム体の回転中心から一対のフィ
   ンガの回転中心までの寸法と、一対のフィンガの回転中
   心からこれらフィンガに保持されるワークの中心までの
   寸法が異なる値に設定されていることを特徴とする請求
   項１記載のロボット装置。
3. 【請求項３】 上記動力伝達手段は、上記取付体に設け
   られ上記ア−ム体の回転中心部に位置した固定プ−リ
   と、 上記ア−ム体の両端部に回転自在に設けられ上記フィン
   ガの基端部が連結された一対の回転プ−リと、 上記固定プ−リと上記回転プ−リとにわたって設けられ
   上記駆動手段によって上記ア−ム体を回転させたのに基
   づき上記固定プ−リと回転プ−リとの外径寸法比に応じ
   て上記回転プ−リを回転させるベルトとを具備したこと
   を特徴とする請求項１記載のロボット装置。
4. 【請求項４】 ワークを処理チャンバで処理するための
   処理装置において、 上記ワークの受け渡し部と、 上記ワークを上記受け渡し部と上記処理チャンバとの間
   で受け渡すロボット装置とを具備し、 上記ロボット装置は請求項１に記載された構成であっ
   て、 上記ロボット装置の一対のフィンガがアーム体上で重合
   位置したときに，各フィンガにそれぞれのワークが保持
   されているか否かをこれらワークの上記アーム体の長手
   方向に沿うずれに基いて検出する検出手段が設けられて
   いることを特徴とする処理装置。
5. 【請求項５】 上記ロボット装置は上記処理チャンバに
   連設されたトランスファチャンバ内に設置され、上記検
   出手段は上記トランスファチャンバに設けられているこ
   とを特徴とする請求項４記載の処理装置。
6. 【請求項６】 上記トランスファチャンバには、一対の
   検出窓およびこれら検出窓に対向する部位に一対の反射
   窓が形成され、 上記検出手段は、上記検出窓に対向して配置された一対
   の反射型光センサと、上記反射窓に対向して配置され上
   記ロボット装置のアーム体上で重合した一対のフィンガ
   にワークが保持されていないときに上記反射型光センサ
   からの検出光を反射させる反射部材とからなることを特
   徴とする請求項５記載の処理装置。
7. 【請求項７】 上記反射型光センサの光路には、その光
   が拡散するのを防止するスリット部材がそれぞれ設けら
   れていることを特徴とする請求項６記載の処理装置。