JP2000042970A - 多関節アーム式搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ウェハー載置台を多関節アーム式搬送装置の
駆動側軸により近づけられるようにして、確実に、ウェ
ハー載置台が駆動側軸を越えて移動することを可能にす
る。 【解決手段】 駆動アーム１、２のぞれぞれの他端Ｐ
１、Ｐ２に連結されている２つの従動アーム３、４と、
従動アーム３、４の他端Ｙ０側に支持された被搬送物保
持部Ｃ１とを有し、２つの駆動アーム１、２と前記２つ
の従動アーム３、４の全てを等長四節リンクＡ１を形成
した多関節アーム式搬送装置であり、一方の駆動アーム
１とこの一方の駆動アーム１の対辺となる従動アーム４
とを補助リンクＢ１によって連結するとともに、駆動及
び従動アーム１、２、３、４のうちの補助リンクＢ１が
連結されたアーム１、４における補助リンクＢ１との連
結点Ｑ、Ｒを、等長四節リンクＡ１を形成するための回
動の中心点Ｘ０とＰ１又はＰ２とＹ０を結ぶ直線上以外
の位置に設定した多関節アーム式搬送装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハー等
の被搬送物を、パンタグラフ或いはマジックハンドのよ
うなリンク装置の屈伸運動によって搬送させる多関節ア
ーム式搬送装置に係り、詳しくは、屈伸運動による搬送
領域を増大させて装置を大型化することなく搬送距離を
長くとれるようにする技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の多関節アーム式搬送装置として
は、特開平４−１５２０７８号公報に示されたものが知
られている。すなわち、互いに逆方向に回動される左右
一対の駆動アームと互いに逆方向に回動される左右一対
の従動アームとで四節リンクを構成し、従動アームの先
端に半導体ウェハー等の被搬送物を載置するための移動
台を設けることにより、四節リンクの屈伸運動によって
被搬送部を遠近方向で平行に搬送する。

【０００３】又、特開平９−２６２７８８号公報に示さ
れたものは、６個の半導体装置製造用プロセスチャンバ
を周囲に備えた六角形構造の中央搬送チャンバに四節リ
ンクによる多関節アーム式搬送装置を配備したものであ
り、搬送装置の屈伸運動によって被搬送物である半導体
ウェハーを半導体装置製造用プロセスチャンバに対して
出し入れし、搬送装置全体の回転によって半導体ウェハ
ーを各プロセスチャンバ間に移送させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】半導体装置製造システ
ムにおいては、図７に示すような複数個の半導体装置製
造用プロセスチャンバｂが多角形構造の中央搬送チャン
バａの外周部に放射状に取付けられた構造のものが一般
的である。中央搬送チャンバａに備えた四節リンク構造
の多関節アーム式搬送装置Ｈにより、半導体ウェハーＷ
を各プロセスチャンバ間で移送する。

【０００５】前記四節リンクは、図８に示すように、そ
れぞれの一端側が回転可能に互いに連結されながら駆動
部によって支持されて駆動される２つの駆動アーム３
１、３２と、前記２つの駆動アーム３１、３２のぞれぞ
れの他端にそれぞれの一端が回転可能に支持され、それ
ぞれの他端側は互いに回転可能に連結されている２つの
従動アーム３３、３４とからなる。搬送装置Ｈは中央搬
送チャンバａ内に設置されることになるが、この中央搬
送チャンバａの内径寸法、及びプロセスチャンバｂのウ
ェハー出入り口の幅寸法等の制約から、四節リンクを十
分な大きさにすることが困難であり、実際には図８に示
すように、従動アーム３３、３４どうしの連結点である
従動側軸心Ｙに対してウェハー載置台５を前方にオフセ
ットして配置することになる。

【０００６】一方、搬送装置Ｈを旋回移動させるときに
は、ウェハー載置台５を搬送装置Ｈの根元側の軸心Ｘに
引寄せ移動した後に行うのであるが、この旋回移動のと
きには、載置台５に遠心力、旋回加速度や減速度が作用
すると、そこに載置された半導体ウェハーＷが位置ずれ
する不都合が生じる。従って、ウェハー載置台５を引寄
せ移動するときには、ウェハー載置台５を搬送装置Ｈの
旋回軸心でもある駆動アーム３１、３２どうしの連結点
である駆動側軸心Ｘに一致、もしくは極力近づけること
が必要になってくる。

【０００７】しかしながら、従来の多関節アーム式搬送
装置では、構造上、ウェハー載置台５を駆動側軸心に一
致させる迄に近づけるのが困難であった。すなわち、図
９に示すように、搬送装置における四節リンクが、従動
アーム３３、３４の作用長さＥ１が駆動アーム１，２の
作用長さＥ２よりも長い不等長四節リンクである場合、
駆動アーム３１、３２を回動させてウェハー載置台５を
引寄せても、図１０（ｄ）に示すように、駆動アーム３
１、３２が直線上に並ぶ１８０度開いた状態を越えて
も、ウェハー載置台５は駆動側軸心Ｘに漸近するだけ
で、一致するまで近づくことができない。

【０００８】そして、図１１に示すように、４本のアー
ム３１、３２、３３、３４の作用長さが全て等しい等長
四節リンクの場合には、ウェハー載置台５が駆動側軸心
Ｘを越えて移動することが可能であるが、図１１（ｃ）
に示すように、ウェハー載置台５が駆動側軸心Ｘに一致
した状態は機構的な特異状態になってしまい、正常に作
動しないおそれがある。

【０００９】すなわち、図１２（ａ）に示すように、ウ
ェハー載置台５が駆動側軸心Ｘに一致し、引き続いて駆
動アーム３１、３２を回動させる場合、図１２（ｂ）、
図１２（ｃ）に示すような２通りの動作が可能であり、
動きが一義的に定まらないのである。図１２（ｂ）に示
された場合とは、駆動アーム３１、３２と従動アーム３
３、３４とが重なった状態になってウェハー載置台５の
動きが止まってしまう場合であり、図１２（ｃ）に示さ
れた場合とは、従動アーム３３、３４が駆動アーム３
１、３２を通り越して、予定した通りにウェハー載置台
５を駆動側軸心Ｘを通り越し、大きく移動させた場合で
ある。

【００１０】本発明の目的は、ウェハー載置台を多関節
アーム式搬送装置の駆動側軸心により近づけられるよう
にして、確実に、ウェハー載置台が駆動側軸心を越えて
移動することが可能となるようにする点にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】等長四節リンクを構成し
ている駆動及び従動アームでは、アームの屈伸運動に伴
って、一方の駆動アームとこの一方の駆動アームの対辺
となる従動アームとが同じ方向に揺動するように作用す
るものであるが、図１２（ａ）に示す特異姿勢では、４
つのアームが一直線上に揃っており、駆動アームの駆動
力が従動アームを前方と後方のいずれに動かす力として
作用するのかが特定されない状態になってしまう。これ
が前述した２通りの動作が可能となる原因である。従っ
て、この特異姿勢の状態でも、駆動アームと同じ揺動方
向に従動アームを揺動させる作用が発生していれば良
く、これが本発明の要旨である。

【００１２】そこで、駆動部と、それぞれの一端側が回
動可能に支持されて互いに連結され、該駆動部によって
少なくとも一つが駆動される２つの駆動アームと、該２
つの駆動アームのぞれぞれの他端にそれぞれの一端が回
動可能に連結されて支持されている２つの従動アーム
と、該従動アームのそれぞれの他端は互いに回動可能に
連結されており、該従動アームの他端側に支持された被
搬送物保持部とを有し、前記２つの駆動アームと前記２
つの従動アームの全てを互いに等しい作用長さに設定し
て実質的に等長四節リンクを形成した多関節アーム式搬
送装置において、前記一方の駆動アームとこの一方の駆
動アームの対辺となる従動アームとを補助リンクによっ
て連結するとともに、前記駆動及び従動アームのうちの
前記補助リンクが連結されたアームにおける該補助リン
クとの連結点を、前記等長四節リンクを形成するための
回動の中心点を結ぶ直線上以外の位置に設定した。

【００１３】更に、具体的には、駆動部と、それぞれの
一端側が単一の駆動側軸心の周りで回動可能に支持され
て互いに連結され、該駆動部によって駆動される２つの
駆動アームと、該２つの駆動アームのぞれぞれの他端に
それぞれの一端が回動可能に連結されて支持されている
２つの従動アームと、該従動アームのそれぞれの他端は
互いに単一の従動側軸心の周りで回動可能に連結されて
おり、該従動アームの他端側に支持された被搬送物保持
部とを有し、前記２つの駆動アームと前記２つの従動ア
ームの全てを互いに等しい作用長さに設定して等長平行
四節リンクを形成し、一方の駆動アームと平行となる状
態の補助アームによって他方の駆動アームとこの他方の
駆動アームの対辺となる従動アームとを連結して補助四
節リンクを形成するとともに、前記駆動及び従動アーム
のうちの前記補助アームが連結されたアームにおける該
補助アームとの連結点を、前記等長平行四節リンクを形
成するための２箇所の回動の中心点を結ぶ直線上以外の
位置に設定して三点アームを形成した多関節アーム式搬
送装置である。そして、前記補助リンクは、前記従動ア
ームを含まないものに構成されていることが好ましい。

【００１４】本発明の多関節アーム式搬送装置によれ
ば、駆動及び従動アームのうちの補助リンクが連結され
たアームにおける該補助リンクとの連結点を、前記等長
四節リンクを形成するための回動の中心点を結ぶ直線上
以外の位置に設定してあるから、等長四節リンクが一直
線上に沿うような前述した特異姿勢となっても、補助リ
ンクは一直線上に並ばない。故に、この補助リンクによ
って、駆動アームの揺動方向と従動アームの揺動方向と
を一致させる作用が前述した特異姿勢においても現出さ
れており、従動アームの揺動方向が特定された状態を維
持することができる。これにより、駆動側の回動の中心
点側に向かって移動してきた被搬送物保持部のそれまで
の移動方向が尚も特定されていて、引き続きその移動方
向が維持されるので、被搬送物保持部が停止してしまう
ことなく、確実に被搬送物保持部が駆動側の回動の中心
点を通り越せる動きを現出させることができるようにな
る。

【００１５】そして、前記補助リンクが、前記従動アー
ムを含まないものに構成されていると、等長四節リンク
の屈伸運動による移動距離の少ない側である駆動アーム
側で補助リンクを形成することとなるから、従動アーム
側に補助リンクを形成する場合に比べて、屈伸運動の際
の慣性力が少なく、軽快な搬送動作を行うことが可能に
なる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は、半導体ウェハーＷ移送
用の多関節アーム式搬送装置Ｈ１の主な構造を示す平面
図であり、図２は、図１に示す搬送装置のギヤ噛合によ
る連動機構を示す図であり、図３は、図２に示す搬送装
置の各関節部の構造を示す断面図である。前記搬送装置
Ｈ１は等長平行四節リンクＡ１、補助四節リンクＢ１、
ウェハー搭載部Ｃ１、駆動部Ｄ１等から構成されてお
り、本発明の多関節アーム式搬送装置Ｈ１は図７におい
て示された半導体製造用システムの中央搬送チャンバａ
側の中央に設置される。

【００１７】前記等長平行四節リンクＡ１は、図１に示
すように、左右一対の駆動アーム１、２と、左右一対の
従動アーム３、４とからなる。前記左右一対の駆動アー
ム１、２は、それぞれの一端側が単一の駆動側軸Ｘ０の
周りで回動可能に支持されて互いに連結されており、図
３に示された駆動部Ｄ１によって駆動される。前記２つ
の駆動アームの１、２のそれぞれの他端の第１、第２軸
Ｐ１、Ｐ２において、前記従動アーム３，４のそれぞれ
の一端が回動可能に支持されて連結されている。そし
て、従動アーム３，４のそれぞれの他端は互いに単一の
従動側軸Ｙ０の周りで回動可能に連結されている。左右
の駆動アーム１、２と左右の従動アーム３、４の作用長
さ、即ち、それぞれのアームの両端部の回動の中心点間
距離（Ｘ０−Ｐ１、Ｐ１−Ｙ０、Ｙ０−Ｐ２、Ｐ２−Ｘ
０）を全て等しく設定して等長平行四節リンクＡ１を形
成している（図４参照、Ｌ1 ＝Ｌ2 ＝Ｌ3 ＝Ｌ4 ）。被
搬送物保持部であるウェハー搭載部Ｃ１は、この従動ア
ーム３、４の他端側に支持されており、前記等長平行四
節リンクＡ１の搬送チャンバａ内の屈伸運動によって移
動する。

【００１８】補助四節リンクＢ１は、右駆動アーム２
と、左駆動アーム１の突出部１ａと、右従動アーム４の
突出部４ａと、補助アーム６とからなる。前記左駆動ア
ーム１の第一突出部１ａと前記右従動アーム４の第二突
出部４ａとを連結するために、前記補助アーム６の両端
は、それぞれ前記第一突出部１ａの第一連結点Ｑ及び第
二突出部４ａの第二連結点Ｒにおいて回動可能に軸支さ
れている。前記補助アーム６との第一、第二連結点Ｑ、
Ｒは、前記左駆動アーム１及び右従動アーム４が三点ア
ームとなるように、前記等長平行四節リンクＡ１を形成
するための２箇所の回動の中心点Ｐ１とＸ０又はＰ２と
Ｙ０を結ぶ直線上以外の位置に設定している。

【００１９】具体的には、補助四節リンクの構造を簡素
にして各アームの動きをスムーズにするために、駆動側
軸の中心点Ｘ０と第１連結点Ｑとを結ぶ線分は、駆動側
軸の中心点心Ｘ０と第１軸心Ｐ１とを結ぶ線分とで約９
０度の夾角を形成しており、同様に、第２連結点Ｒと第
２軸心Ｐ２とを結ぶ線分は、この第２軸心Ｐ２と従動側
軸の中心点Ｙ０とを結ぶ線分とで約９０度の夾角を形成
している。そして、右駆動アーム２と平行となる状態の
補助アーム６によって左駆動アーム１とこの左駆動アー
ム１の対辺となる右従動アーム４とを第一連結点Ｑ及び
第二連結点Ｒにおいて連結している。更に、対辺どうし
がお互いに等しい長さを有する補助平行四節リンクを形
成するように、駆動側軸の中心点Ｘ０と第２軸心Ｐ２と
を結ぶ線分と、第１連結点Ｑと第２連結点Ｒとを結ぶ線
分の長さは等しく、更に、駆動側軸の中心点Ｘ０と第１
連結点Ｑとを結ぶ線分と、第２軸心Ｐ２と第２連結点Ｒ
とを結ぶ線分の長さを等しく設定している。従って、補
助四節リンクＢ１との連結点を有するアームにおいて、
第１軸心Ｐ１と駆動側軸の中心点Ｘ０と第１連結点Ｑを
結んで形成される三角形と、従動側軸の中心点Ｙ０と第
２軸心Ｐ２と第２連結点Ｒとを結んで形成される三角形
は合同となっている。

【００２０】ウェハー搭載部Ｃ１は、左右の支持アーム
７、８と、台座９と、ウェハー載置台５とからなる。前
記左支持アーム７の一端は左従動アーム３に軸Ｔ１で回
動可能に支持されて連結されている。前記右支持アーム
８の一端は、右従動アーム４に軸Ｔ２で回動可能に支持
されて連結されている。前記台座９は、前記左右の支持
アーム７、８の他端側に架設されており、この台座９に
ウェハー載置台５が取付けれている。前記左右の支持ア
ーム７、８の他端には、図２に示すように、互いに噛合
するギヤ部１０，１１が形成されており、それぞれ軸Ｓ
１、Ｓ２を中心点として回動可能である。この軸Ｓ１、
Ｓ２を通して前記台座９は前記左右の支持アーム７、８
に支持される。互いに噛合している前記一対のギヤ１
０，１１は、左右の従動アーム３，４を同量で開閉動作
させて、等長平行四節リンクＡ１の姿勢如何に拘わらず
に、ウェハー載置台５の向きが変わらない状態を維持す
るための連動機構を構成している。

【００２１】また、アームはお互いがそれぞれの回動の
妨げとならないように、図３に示すように、上から下へ
と左右の支持アーム７、８、右従動アーム４、左従動ア
ーム３、左駆動アーム１、右駆動アーム２そして補助ア
ーム６という順に少しずつ上下方向にずらされて配置さ
れている。

【００２２】駆動部Ｄ１は、左駆動アーム１のために駆
動軸Ｘ０に取り付けた左駆動軸１２と、右駆動アーム２
のために駆動側軸Ｘ０に取り付けた右駆動軸１３と、こ
れら一対の駆動軸１２，１３を、単位時間当たり同じ角
度進む角速度で、互いに逆方向に回動させる屈伸駆動機
構１４とからなる。また、屈伸駆動機構１４自体を駆動
側軸Ｘ０の回りで旋回駆動させるための旋回駆動機構１
５が前記屈伸駆動機構１４の下部に設けられている。こ
れら両駆動機構１４，１５により、ウェハー載置台５の
プロセスチャンバｂへの出入れを行うべく移動と、中央
搬送チャンバａにおける搬送装置Ｈ１全体の旋回移動と
が自在に行える。

【００２３】次に、図４により搬送装置Ｈ１の屈伸運動
によるウェハー搭載部Ｃ１の移動状態を説明する。図４
（ａ）に示すように、伸長移動した状態にあるウェハー
載置台５を駆動側軸Ｘ０側に引寄せるべく等長平行四連
リンクＡ１を屈曲作動させると、遂には従動側軸Ｙ０が
駆動側軸Ｘ０に一致して、図４（ｇ）に示すように、４
個のアーム１，２，３，４の全部が略一直線上に並ぶ特
異姿勢が現出される。このとき、補助平行四連リンクＢ
１は、これを構成する４個のアーム２，１ａ，４ａ，６
が一直線上には並ぶ状態ではないので、左駆動アーム１
の揺動方向が、補助アーム６を介して右従動アーム４に
伝わる。

【００２４】その結果、従来のように、特異姿勢を境に
して従動アーム３，４が駆動アーム１，２とが重なった
状態になってもウェハー載置台５の動きが止まってしま
う場合が生じないようになり、図４（ｈ）に示すよう
に、従動側軸Ｙ０が駆動側軸Ｘ０を再現性を持って確実
に通過できるようになる。

【００２５】また、上記実施形態においては、補助平行
四節リンクＢ１は、右駆動アーム２を含むように構成さ
れているが、従動アーム３側に補助アームを設けて補助
平行四節リンクを構成してもよい。更に、左駆動アーム
１と平行となる状態の補助アームによって右駆動アーム
２とこの右駆動アーム２の対辺となる従動アーム３とを
連結して補助平行四節リンクを形成してもよい。いずれ
の場合も補助アームとの連結点を、前記等長平行四節リ
ンクを形成するための２箇所の回動の中心点を結ぶ直線
上以外の位置に設定して三点アームとすることが肝要で
ある。

【００２６】次に、駆動側の回動の軸及び被搬送物保持
部側の回動の軸がそれぞれに２箇ある場合の多関節アー
ム式搬送装置について説明する。図５（ａ）は、半導体
ウェハーＷ移送用の多関節アーム式搬送装置Ｈ２の主な
構造を示す平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に
示す搬送装置Ｈ２の駆動側ギア１８ａ、１９ａ部分を平
面から透視した図である。前記搬送装置Ｈ２は等長平行
四節リンクＡ２、補助リンクＢ２、ウェハー搭載部Ｃ
２、駆動部Ｄ２等から構成され、図７において示された
半導体製造用システムの中央搬送チャンバａ側の中央に
設置される。

【００２７】前記等長平行四節リンクＡ２は、左右一対
の駆動アーム１８、１９と、左右一対の従動アーム２
０、２１とからなる。前記左右一対の駆動アーム１８、
１９の一端側はそれぞれ２つ駆動側軸Ｘ１、Ｘ２の周り
で回動可能に支持されており、この駆動側軸Ｘ１、Ｘ２
を回動の中心点とするギア１８ａ、１９ａが、前記左右
一対の駆動アーム１８、１９の一端側にそれぞれ固定さ
れている。そして、前記ギア１８ａ、１９ａがＯ１点に
おいて噛合することにより、前記左右一対の駆動アーム
１８、１９は連結されている。前記ギア１８ａは、駆動
部の駆動ギヤＤ２と噛合しており、この駆動ギアＤ２に
よって回転する。前記２つの駆動アームの１８、１９の
それぞれの他端の第１、第２軸Ｐ３、Ｐ４において、前
記従動アーム２０、２１のそれぞれの一端が回動可能に
支持されて連結されている。そして、従動アーム２０、
２１のそれぞれの他端は２つの従動側軸Ｙ１、Ｙ２の周
りで回動可能であり、従動側軸Ｙ１、Ｙ２によってウェ
ハー搭載部Ｃ２を支持している。そして、この従動側軸
Ｙ１、Ｙ２を回動の中心点とするギア２０ａ、２１ａ
が、前記左右一対の従動アーム２０、２１の一端側に形
成されており、前記ギア２０ａ、２１ａがＯ２点におい
て噛合することにより、前記左右一対の従動アーム２
０、２１は連結されている。

【００２８】左右の駆動アーム１８、１９と左右の従動
アーム２０、２１の作用長さ、即ち、それぞれのアーム
の両端部の回動の中心点間距離（Ｘ１−Ｐ３、Ｐ３−Ｙ
１、Ｙ２−Ｐ４、Ｐ４−Ｘ２）は全て等しく設定されて
いる。このようなアームの集合は、回動の中心点Ｘ１、
Ｘ２及び連結点Ｏ１で構成される部分をリンクの第一節
とし、回動の中心点Ｐ３で構成される部分を第二節と
し、回動の中心点Ｙ１、Ｙ２及び連結点Ｏ２で構成され
る部分をリンクの第三節とし、回動の中心点Ｐ４で構成
される部分を第４節とする等長平行四節リンクＡ２を実
質的に形成している。被搬送物保持部であるウェハー搭
載部Ｃ２は、この従動アーム２０、２１の他端側に支持
されており、前記等長平行四節リンクＡ２の搬送チャン
バａ内の屈伸運動によって移動する。

【００２９】次に、補助リンクＢ２を、図５（ａ）に示
す搬送装置Ｈ２の駆動側ギア１８ａ、１９ａ部分を平面
から透視した図である図５（ｂ）に基づいて説明する。
補助リンクＢ２は、前記左駆動アーム１８の第一突出部
１８ｂと、第一補助アーム２２と、第二補助アーム２３
と、第三補助アーム２４と、右従動アーム２１の突出部
２１ｂと、右駆動アーム１９とからなり、前記左駆動ア
ーム１８とこの左駆動アーム１８の対辺となる右従動ア
ーム２１とを連結している。

【００３０】前記左駆動アーム１８の第一突出部１８ｂ
はギヤ１８ａの下面に固定されており、連結点Ｋ１にお
いて第一補助アーム２２と連結されている。この連結点
Ｋ１は、前記等長四節リンクＡ２を形成するための２つ
の回動の中心点Ｘ１、Ｐ３を結ぶ直線上以外の位置に設
定されており、前記左駆動アーム１８は三点アームとな
っている。右従動アーム２１の突出部２１ｂは、連結点
Ｋ３において第三補助アーム２４と連結される。この連
結点Ｋ３は、前記等長四節リンクＡ２を形成するための
２つの回動の中心点Ｙ２、Ｐ４を結ぶ直線上以外の位置
に設定されており、前記右従動アーム２１は、前記左駆
動アーム１８と同様に三点アームとなっている。

【００３１】第１補助アーム２２は、その一端が左駆動
アーム１８の第一突出部１８ｂの連結点Ｋ１において回
動可能に支持されており、その他端は連結点Ｋ２におい
て第２、第３補助アーム２３、２４に回動自在に連結さ
れている。第２補助アーム２３は、その一端がギア１９
ａの下面側で、駆動アーム１９の回動の中心点Ｘ２にお
いてギア１９ａの回転とは関係なく回動可能に支持され
ており、他端が連結点Ｋ２において第１、第３補助アー
ム２２、２４に回動自在に連結されている。第３補助ア
ーム２４は、その一端が連結点Ｋ２において第１、第２
補助アーム２２、２３に回動可能の連結され、その他端
が右従動アーム２１の第２突出部２１ｂに連結点Ｋ３に
おいて回動可能に連結されている。

【００３２】また、アームはお互いがそれぞれの回動の
妨げとならないように、ギア１８ａ、１９ａの下面側で
上から下へと第一突出部１８ｂ、第２補助アーム２３、
第１補助アーム２２、第３補助アーム２４という順に少
しずつ上下方向にずらされて配置されている。これによ
り、第１補助アーム２２は、第一突出部１８ｂを通じて
左駆動アーム１８の揺動方向を第３アーム２４に伝達
し、第３アームは第２突出部２１ｂを通じて、左駆動ア
ーム１８の揺動方向を右従動アーム２１に伝達する。

【００３３】更に、補助リンクの全体の構造を簡素に
し、各アームの動きをスムーズにするために、回動の中
心点Ｘ１とＰ３を結ぶ線分は、回動の中心点Ｘ１と連結
点Ｋ１とを結ぶ線分とで約９０度の夾角を形成するよう
に、同様に、回動の中心点Ｙ２とＰ４を結ぶ線分は、回
動の中心点Ｐ４と連結点Ｋ３とを結ぶ線分とで約９０度
の夾角を形成するように設定されている。そして、回動
の中心点Ｘ１と連結点Ｋ１とを結ぶ線分の長さと、回動
の中心点Ｐ４と連結点Ｋ３とを結ぶ線分の長さと、回動
の中心点Ｘ２と連結点Ｋ２とを結ぶ線分の長さは等しく
設定されている。連結点Ｋ１、Ｋ２間距離は駆動アーム
１８、１９のギア１８ａ、１９ａの回動の中心点間距離
と等しく設定されており、回動の中心点Ｘ２−Ｐ４間距
離と連結点Ｋ２−Ｋ３間距離が等しく設定されている。
これにより第１突出部１８ｂと第２補助アーム２３と第
２突出部２１ｂとが平行に、右駆動アーム１９と第３補
助アーム２４とが平行に保たれる。

【００３４】従って、補助リンクＢ２との連結点を有す
るアームにおいて、それらのアームにそれぞれ設けられ
た回動の中心点Ｐ３、Ｘ１と連結点Ｋ１とを結んで形成
される三角形と、回動の中心点Ｙ２、Ｐ４と連結点Ｋ３
とを結んで形成される三角形は合同となっている。これ
により、第２・第３補助アーム２３、２４及び右駆動ア
ーム１９と第２突出部２１ｂは、平行４節リンクを形成
し、第１補助アーム２２は、第１突出部１８ｂを通し
て、左駆動アーム１８の揺動方向をこの平行４節リンク
に伝達する。

【００３５】ウェハー搭載部Ｃ２の台座２５は、前記左
右の従動アーム２０、２１の先端側に架設されており、
この台座２５にウェハー載置台が取付けられる。前記左
右の従動アーム２０、２１の回動の中心点Ｙ１、Ｙ２に
おいて前記台座２５は前記左右の従動アーム２０、２１
によって支持されている。

【００３６】次に、図６により搬送装置Ｈ２の屈伸運動
によるウェハー搭載部Ｃ２の移動状態を説明する。図６
（ａ）に示すように、伸長移動した状態にあるウェハー
搭載部Ｃ２を駆動側の回動の軸Ｘ１、Ｘ２側に引寄せる
べく等長平行四連リンクＡ２を屈曲作動させると、遂に
は従動側回動の中心点Ｙ１、Ｙ２が駆動側回動の中心点
Ｘ１、Ｘ２に一致して、図６（ｂ）に示すように、４個
の駆動及び従動アーム１８、１９、２０、２１の全部が
略一直線上に並ぶ特異姿勢が現出される。このとき、補
助リンクＢ２は、これを構成するアーム１８ｂ、２２、
２３、２４、２１ｂ、１９が一直線上には並ぶ状態では
ないので、左駆動アーム１８の揺動方向が、補助リンク
Ｂ２を介して右従動アーム２１に伝わる。

【００３７】その結果、従来のように、左右従動アーム
２０、２１が駆動アーム１８、１９とが重なった特異姿
勢を境にしてウェハー搭載部Ｃ２の動きが止まってしま
う場合が生じないようになり、従動側回動の中心点Ｙ
１、Ｙ２が、図６（ｃ）に示すように、駆動側回動の中
心点Ｘ１、Ｘ２を再現性を持って確実に通過できるよう
になる。

【００３８】また、上記第２実施形態においては、補助
リンクＢ２は、右駆動アーム１９を含むように構成され
ているが、従動アーム２０側を含むように補助リンクを
を構成してもよい。更に、左駆動アーム１８又は右従動
アーム２１を含む補助リンクによって右駆動アーム１９
とこの右駆動アーム１９の対辺となる左従動アーム２０
とを連結してもよい。いずれの場合も補助リンクＢ２の
補助アームとの連結点を、前記等長平行四節リンクを形
成するための回動の中心点を結ぶ直線上以外の位置に設
定して三点アームとすることが肝要である。

【００３９】

【発明の効果】第１及び第２の本発明の多関節アーム式
搬送装置では、等長平行四節リンクと補助リンクとを組
合わせることにより、被搬送物保持部を従動側回動の中
心点から前方にオフセット配置しながらも、アームの屈
伸運動により、従来よりも被搬送物保持部を駆動側回動
の中心点により近づけ、更に、駆動側回動の中心点を確
実に通過する機能を確実に得ることができ、装置として
の信頼性を向上することができる。

【００４０】第３発明の多関節アーム式搬送装置では、
等長４節リンクの屈伸運動による移動距離の少ない側で
ある駆動アーム側で補助リンクを形成することとなるか
ら、従動アーム側に補助リンクを形成する場合に比べ
て、屈伸運動の際の慣性力が少なく、軽快な搬送動作を
行うことが可能になり、屈伸運動による作動性に優れる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】多関節アーム式搬送装置の主な構造を示す平面
図

【図２】図１に示した多関節アーム式搬送装置のギヤ噛
合による連動機構を示す図

【図３】図１に示す搬送装置の各関節部の構造を示す断
面図

【図４】図１に示した多関節アーム式搬送装置による屈
伸運動による移動の状態を順次示す作用図

【図５】他の多関節アーム式搬送装置の主な構造を示す
平面図

【図６】図５に示した多関節アーム式搬送装置による屈
伸運動による移動の状態を順次示す作用図

【図７】半導体装置製造用システムの全体平面図

【図８】ウェハー載置台のオフセット状態を示す原理図

【図９】不等長四節リンクを示す平面図

【図１０】従来の不等長四節リンクによるウェハー載置
台の移動状態を示す作用図

【図１１】従来の等長平行四節リンクによるウェハー載
置台の移動状態を示す作用図

【図１２】従来の等長平行四節リンクにおける特異姿勢
の説明図

【符号の説明】

１ 左駆動アーム ２ 右駆動アーム ３ 左従動アーム ４ 右従動アーム ５ ウェハー載置台５ ６ 補助アーム Ａ１ 等長平行四節リンク Ｂ１ 補助リンク Ｘ０ 駆動側軸（回動の中心点） Ｙ０ 従動側軸（回動の中心点） Ｑ、Ｒ 補助アームとの連結点 Ｐ１、Ｐ２ 回動の中心点 Ｃ１ 被搬送物保持部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F060 AA01 AA07 EA01 EB12 EC12 FA02 GB06 GB13 GB21 GB31 HA39 HA40

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動部と、それぞれの一端側が回動可能
   に支持されて互いに連結され、該駆動部によって少なく
   とも一つが駆動される２つの駆動アームと、該２つの駆
   動アームのぞれぞれの他端にそれぞれの一端が回動可能
   に連結されて支持されている２つの従動アームと、該従
   動アームのそれぞれの他端は互いに回動可能に連結され
   ており、該従動アームの他端側に支持された被搬送物保
   持部とを有し、 前記２つの駆動アームと前記２つの従動アームの全てを
   互いに等しい作用長さに設定して実質的に等長四節リン
   クを形成し、 前記一方の駆動アームとこの一方の駆動アームの対辺と
   なる従動アームとを補助リンクによって連結するととも
   に、 前記駆動及び従動アームのうちの前記補助リンクが連結
   されたアームにおける該補助リンクとの連結点を、前記
   等長四節リンクを形成するための回動の中心点を結ぶ直
   線上以外の位置に設定して三点アームを形成した多関節
   アーム式搬送装置。
2. 【請求項２】 駆動部と、それぞれの一端側が単一の駆
   動側軸の周りで回動可能に支持されて互いに連結され、
   該駆動部によって駆動される２つの駆動アームと、該２
   つの駆動アームのぞれぞれの他端にそれぞれの一端が回
   動可能に連結されて支持されている２つの従動アーム
   と、該従動アームのそれぞれの他端は互いに単一の従動
   側軸の周りで回動可能に連結されており、該従動アーム
   の他端側に支持された被搬送物保持部とを有し、 前記２つの駆動アームと前記２つの従動アームの全てを
   互いに等しい作用長さに設定して等長平行四節リンクを
   形成し、 一方の駆動アームと平行となる状態の補助アームによっ
   て他方の駆動アームとこの他方の駆動アームの対辺とな
   る従動アームとを連結して補助四節リンクを形成すると
   ともに、 前記駆動及び従動アームのうちの前記補助アームが連結
   されたアームにおける該補助アームとの連結点を、前記
   等長平行四節リンクを形成するための２箇所の回動の中
   心点を結ぶ直線上以外の位置に設定して三点アームを形
   成した多関節アーム式搬送装置。
3. 【請求項３】 前記補助リンクは、前記従動アームを含
   まないものに構成されている請求項１又は２に記載の多
   関節アーム式搬送装置。