JP2001118905A - 搬送方法及び搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】動作が確実で構造の簡単なアーム選択機構を具
備し、センサ配線をロボットの外部に取り出し易い構成
のツインアームロボットを提供し、処理室へのウェハの
搬入搬出時間を低減してスループットを向上させるこ
と。 【解決手段】搬送装置の停止位置を死点位置とし、旋回
時には旋回位置に移動して旋回し、ウェハ６の交換時に
は、死点位置から上下キャリア４，５を前進させる。ア
ーム選択機構は、上下被駆動アーム２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄにワイヤ４５，４６で繋がれたプーリ４１，４２に
アームの回転方向とは逆方向のトルクを加えることによ
りキャリア４，５を静止させ、そしてプーリ４１，４２
を静止系に対して固定することによりキャリア４，５を
前進させる。 【効果】動作が確実で構造の簡単なアーム選択機構を備
えるため、安価なツインアーム搬送装置を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置やフラッ
トパネルディスプレイ装置の製造や検査に際しての基板
の搬送方法及び装置に係り、特に、大気中又は真空環境
下で基板としてのウェハやガラス基板を搬送するための
搬送方法及び搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マルチチャンバの半導体製造装置では、
搬送装置を収めた搬送室の周囲に複数の処理室と、搬入
室及び搬出室を配置する。搬送装置では、搬入室からウ
ェハを取り出して所定の処理室へと搬送する。そして、
その処理室での処理が終了するとウェハは次の処理室へ
と搬送される。このようにして、いくつかの処理室での
処理が全て終了すると搬出室へと搬送される。

【０００３】半導体製造装置の性能の指標の一つにスル
ープットがある。このスループットは単位時間当たりの
ウェハの処理枚数で決まり、カセットに複数枚入れたウ
ェハを搬入室へ投入してから搬出室に回収するまでの時
間が短い程スループットは高くなる。

【０００４】マルチチャンバ内でのスループットの向上
を考えると、各処理室での処理時間を短くすることと、
搬送時間を短くすることとの二つの解があるが、ここで
は、搬送時間を短くすることに着目する。搬送時間を短
くするための具体的な方策は搬送速度を速くすることで
あり、もう一つの有効な方策が搬送装置としてツインア
ームロボットを使用することである。

【０００５】ツインアームロボットは、二つのアーム
と、各アームの先端にウェハを載せるキャリアを取付け
た構成となっている。このツインアームロボットは、搬
送室内で、二つのキャリアの一方にウェハを載せてお
き、処理室内での処理が終了して処理室のゲートバルブ
が開くと、ウェハが載っていない方のキャリアのアーム
を伸ばして処理室内のウェハを受け取って処理室内から
出し、次に、先にウェハを載せておいた方のキャリアの
アームを伸ばして処理室内にウェハを受け渡すことによ
りウェハの交換を行なう。その後に、処理室内では、次
の処理を開始する。

【０００６】シングルアームロボットの場合は、処理室
内での処理が終了してその処理室のゲートバルブが開く
と、アームを伸ばして処理室内のウェハを受け取って処
理室内から取り出して次の工程の処理室もしくは搬出室
にウェハを受け渡してから、このウェハを取り出した処
理室内に次に入れるべきウェハを別の処理室もしくは搬
入室まで取りに行き、このウェハを処理室内に入れてか
ら次の処理を開始することになる。

【０００７】上記した二つのウェハ処理の流れを比較す
れば、ツインアームロボットの方が搬送時間を短縮する
のにより有効なことが明白である。

【０００８】従来のツインアームロボットには、二つの
スカラ型ロボットを対称に配置してツインアームロボッ
トとしたもの（特許第２７３９４１３号公報参照）、二
つのアームで偏菱リンク構造を構成し、かつ両リンクが
鏡映対称関係になった構造のもの（特開平６−１５５９
２号公報又は特表平７−５０４１２８号公報参照）、一
対のアームを二組持ったフロッグレッグ型ロボットで、
二組のアームを一対のアームのそれぞれ片側同士を結合
して駆動する構造のもの（特開平１０−１７５１８６号
公報参照）等がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術にお
いて、スカラ型ロボットを対象に配置したツインアーム
ロボットは、一つのアームで被搬送物を支えているので
剛性が弱く、高速で移動させると振動が発生するため、
高速搬送には向かない。アームが偏菱リンク構造で鏡映
対称になった構成のロボットは、被搬送物を載せるキャ
リアの伸縮方向が１８０度逆の方向を向いているため、
二つのキャリアを切り替える度に１８０度旋回しなけれ
ばならず、搬送時間短縮の目的に逆行する。また、一対
のアームを二組持ったフロッグレッグ型ロボットで二組
のアームを一対のアームのそれぞれ片側同士を結合して
駆動する構造のロボットでは、その動作原理からくる構
造上の制約でアームを一直線に伸ばした時の形状が偏菱
リンク状となり、その結果、被搬送物を載せるキャリア
と偏菱リンクとを結合するため、ロボットの旋回半径が
大きくなり、ひいては、ロボットを収納する搬送室も大
きくなると云う問題がある。

【００１０】上記のような問題点を解決するために、本
発明者らは、先にフロッグレッグ型のツインアームロボ
ットにツインアームの選択機構を備えさせてなる搬送装
置について提案した。このツインアームロボットでは、
二組の被駆動アームのうちの一組(一対)のアームをアー
ム選択機構で選択する装置構成を採用している。このロ
ボットの平面図を図１１に示し、この図を用いてその構
成と動作を説明する。図には、一対の駆動アーム１ａ，
１ｂ、一対の上被駆動アーム２ａ，２ｂ、この上被駆動
アームに結合された上キャリア４、一対の下被駆動アー
ム３ａ，３ｂ、この下被駆動アームに結合された下キャ
リア５、および、上キャリア４上に載せられたウェハ６
が示されている。駆動アーム１ａと１ｂをそれぞれ回転
方向８ａと８ｂに回転させると、上被駆動アーム２ａと
２ｂは、それぞれ回転方向９ａと９ｂに回転し、また、
下被駆動アーム３ａと３ｂは、それぞれ回転方向１０ａ
と１０ｂに回転し、その結果、上下キャリア４，５は直
進方向７に直進運動する。

【００１１】図１１の(ｃ)は、ロボットの旋回動作中で
旋回半径が最小になる状態である。この位置より、ロボ
ットのアームを伸ばす動作を開始すると、駆動アーム１
ａ，１ｂ、上被駆動アーム２ａ，２ｂ、下被駆動アーム
３ａ，３ｂ及び上下キャリヤ４，５は直進方向７に前進
を始め、アーム１ａ，１ｂ、２ａ，２ｂ、３ａ，３ｂが
一直線になった時、所謂、死点位置に達した時（図１１
の(ｂ)）にアーム選択機構を動作させて、下被駆動アー
ム３ａ，３ｂ及び下キャリア５はこの死点位置で停止さ
せ、上被駆動アーム２ａ，２ｂ及び上キャリア４はその
まま運動を続けさせる（図１１の(ａ)）。

【００１２】前記の動作をキャリアの位置と経過時間と
の関係で示したのが図１２である。同図の(ｂ)は同図の
(ａ)中の「キャリア位置」を定義した図である。上キャ
リア４は時間の経過と共にその位置が連続的に変化して
いく。しかし、下キャリア５は上記の死点位置で停止さ
せるため、経過時間途中でその位置が変化しなくなる
（図１２の(ａ)）。つまり、下キャリア５の運動には不
連続点が存在する。その結果、この不連続点位置では加
速度が無限大となるため、アーム選択機構を動作させた
場合、停止のための非常に大きなエネルギーが必要とな
る，確実な停止ができない，非常に大きな音や振動が発
生する等の問題が起きた。また、キャリアに取り付けた
センサの配線をロボットの外部に取り出すことが困難で
あった。

【００１３】従って、本発明の目的は、動作が確実で構
造の簡単なアーム選択機構を持ち、センサ配線をロボッ
トの外部に取り出し易い構成のツインアームロボットを
提供し、さらに、処理室への搬入搬出時間を低減してス
ループットを向上させることにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、ロボットの
停止位置を死点位置とし、旋回時には旋回位置に移動し
て旋回し、ウェハ交換時にはこの死点位置からアームを
伸ばすよう動作させることにより達成される。

【００１５】アーム選択機構は、被駆動アームに繋がれ
たプーリにアームの回転方向とは逆方向のトルクを加え
る、若しくはプーリを静止系に対して固定することで確
実な動作となる。

【００１６】そして、駆動アームの片方の駆動軸に穴を
あけ、この穴に配線部材を通すことにより、センサ配線
をロボットの外部に取り出すことが可能となる。また、
スループットの向上は、キャリアの一方に未処理のウェ
ハを載せ、もう一方は空のキャリアとしておき、空のキ
ャリアで処理室から処理済ウェハを搬出し、その直後
に、未処理ウェハを処理室内に搬入する動作を、旋回運
動を行なうことなく、直進運動だけで行なうことにより
達成される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。

【００１８】図１に、本発明の一実施例になる搬送装置
（ツインアームロボット）の構成を示す。同図中(ａ)は
平面図、(ｂ)は正面図である。以下、図１を用いてその
構成につき説明する。

【００１９】駆動軸１１ａ，１１ｂに駆動アーム１ａ，
１ｂが結合されている。駆動アーム１ａとアーム選択機
構を組み込んだ駆動アーム１ｂの先端には、軸受を介し
て下被駆動アーム３ａ，３ｂおよび上被駆動アーム２
ａ，２ｂがそれぞれ回転可能に結合されているが、上下
被駆動アームはそれぞれ独立に可動できるようになって
いる。下被駆動アーム３ａ，３ｂの先端には、アーム３
ａ，３ｂの回転角を等しく保つための同期機構１２を介
して、下キャリア５が結合されている。同様に、上被駆
動アーム２ａ，２ｂの先端にも、アーム２ａ，２ｂの回
転角を等しく保つための同期機構１２を介して、上キャ
リア４が結合されており、この上キャリア４上にはウェ
ハ６が載せられている。

【００２０】駆動軸１１ａ，１１ｂは、軸受部２２で支
えられ、その下方の回転導入器２３で真空側から大気側
に導出され、歯車２８を介してアーム駆動モータ２５に
結合されている。回転導入器２３には、磁性流体や磁気
結合で構成されたものを使用する。また、駆動軸１１ａ
と１１ｂとは歯車２８で結合されているので、一つのア
ーム駆動モータ２５で駆動軸１１ａと１１ｂとをそれぞ
れ逆方向に回転させることができる。駆動軸１１ｂ内に
はアーム選択機構が設けられており、下アーム選択モー
タ２６と上アーム選択モータ２７は歯車３０を介して結
合されている。

【００２１】軸受部２２の下方には、歯車２８，２９を
介して旋回モータ２４が結合されており、この旋回モー
タ２４によってアームやキャリアを旋回させる。軸受部
２２には、真空フランジ２１が付いていて、アーム部は
真空側に、駆動部は大気側に配置する構成となってい
る。

【００２２】なお、アーム選択機構については後程詳し
く記載する。また、図１および図２以降もウェハを上下
方向に移動をさせるための駆動系の記載を省略してい
る。

【００２３】図２，図３，図４は、図１に示した装置の
斜視図である。以下、図２，図３，図４を用いてその動
作を説明する。

【００２４】図２は、搬送装置の停止状態、つまり、ウ
ェハ交換の待機状態である。ウェハの交換動作や搬送装
置の旋回動作は、この状態から開始される。停止状態で
は、駆動アーム１ａと１ｂ、上被駆動アーム２ａと２
ｂ、下被駆動アーム３ａと３ｂが一直線の状態となり、
いわゆる死点位置にある。また、前記アームと同期機構
１２，上キャリア４，下キャリア５の全てが上下に重な
った状態になっている。

【００２５】図３は、ウェハを処理室内に搬入する動作
を示している。図２の停止位置で、アーム選択機構によ
り下被駆動アーム３ａ，３ｂを停止させる状態を選択し
て、駆動アーム１ａ，１ｂを、上被駆動アーム２ａ，２
ｂが伸びる方向８ａ，８ｂに回転させて、キャリア４を
直進方向７に移動させた状態を示している。下被駆動ア
ーム３ａ，３ｂは、駆動アーム１ａ，１ｂと上下に重な
り、キャリア５は停止状態から移動していない。この図
では、下被駆動アーム３ａ，３ｂの停止を選択した状態
を示したが、上被駆動アーム２ａ，２ｂの停止を選択し
て、駆動アーム１ａ，１ｂを駆動すれば、図示の上被駆
動アーム２ａ，２ｂが伸びた状態と逆に下被駆動アーム
３ａ，３ｂが伸びた状態とが入れ替わることになる。

【００２６】図４は装置の旋回位置を示している。図２
の停止位置でアーム選択機構によりアーム選択をしない
で、駆動アーム１ａ，１ｂを被駆動アームが伸びる方向
とは逆の方向１３ａ，１３ｂに回転させ、上下キャリア
４，５を旋回位置方向１４に移動させた状態である。こ
の旋回位置は、アームやキャリア等の旋回する部品の回
転半径が一番小さくなるように駆動アーム１ａ，１ｂの
回転角を選定することによって、搬送装置を収納する搬
送室の床面積を最小にすることが可能であり、それによ
り半導体製造装置，処理装置や検査装置等の製造コスト
や装置の維持費を低減させることができる。旋回位置で
は、停止位置から上被駆動アーム２ａ，２ｂと下被駆動
アーム３ａ，３ｂとが上下に重なったまま移動してい
る。

【００２７】さて、また図３に戻って説明すると、図３
のアーム１ａ，１ｂ、２ａ，２ｂと同期機構１２とは６
節リンクを構成しているので、駆動アーム１ａ，１ｂを
回転させれば、それに伴ってリンクが変形し、その形状
は一義的に決まる。図４でも同様で、アーム１ａ，１
ｂ、２ａ，２ｂと同期機構１２及びアーム１ａ，１ｂ、
３ａ，３ｂと同期機構１２とはそれぞれ６節リンクを構
成しており、駆動アーム１ａ，１ｂを回転させればリン
ク形状は一義的に決まる。ところが、図２の死点位置で
は駆動アーム１ａ，１ｂを回転させても被駆動アーム２
ａ，２ｂ、３ａ，３ｂには回転する力が発生しないた
め、そのまま、駆動アーム１ａ，１ｂを回転方向８ａ，
８ｂに回転していくならば、図３に示す下被駆動アーム
３ａ，３ｂと駆動アーム１ａ，１ｂとの関係のように上
下に重なる。つまり、回転方向８ａ，８ｂにそのまま回
転していけば、駆動アーム１ａ，１ｂと上被駆動アーム
２ａ，２ｂと下被駆動アーム３ａ，３ｂは上下に重なっ
た状態となり、かつ、上下キャリア４，５も上下に重な
った状態で、停止状態から移動しない。

【００２８】纏めると、死点位置では、上被駆動アーム
２ａ，２ｂと下被駆動アーム３ａ，３ｂに何らかの作用
を与えないと、駆動アーム１ａ，１ｂを回転させても、
上下キャリア４，５は移動しない。アーム選択機構は、
この原理を応用している。

【００２９】次に、図５を用いてアーム選択機構の構造
について説明する。図５は、図３の状態をワイヤフレー
ムで表わした斜視図であるが、旋回の機構や真空シール
構造は省略している。図３で示していない同期機構１２
内部は軸受３１ｃ，３１ｄで支えられ、歯車３３が噛み
合って上被駆動アーム２ａ，２ｂの開き角度を等しくし
ている。下被駆動アーム３ａ，３ｂも同様な構成なので
説明を省略する。

【００３０】駆動軸１１ｂの内部に、軸４７と軸４８を
同軸状に通して、軸４７の下端には下アーム選択モータ
２６を結合し、上端には下プーリ４２を結合する。軸４
８の下端には歯車３０を介して上アーム選択モータ２７
を結合し、上端には上プーリ４１を結合する。上プーリ
４１は、上被駆動アーム用プーリ４３と上ワイヤ４５に
より結合され、下プーリ４２は、下被駆動アーム用プー
リ４４と下ワイヤ４６により結合されている。そして、
上被駆動アーム用プーリ４３は、軸受３１ｂを介して上
被駆動アーム２ｂと結合し、下被駆動アーム用プーリ４
４は軸受３２ｂを介して下被駆動アーム３ｂと結合して
いる。ここで、上プーリ４１と上被駆動アーム用プーリ
４３の直径比および下プーリ４２と下被駆動アーム用プ
ーリ４４の直径比は、それぞれ２：１にしておかなけれ
ばならない。以上述べたように、上下プーリ４１，４
２、上下ワイヤ４５，４６、及び上下被駆動アーム用プ
ーリ４３，４４を駆動アーム１ｂ内に組み込むことによ
り、真空中での塵埃の発生を抑えられる効果がある。

【００３１】図６は、アーム選択機構の構造をもう少し
詳細に示した図であり、図１の(ｂ)の縦断面図に当た
る。各回転軸は、軸受５０で回転を支え、軸シール５１
で真空と大気間を分離している。軸シール５１には磁性
流体シールを用いるのが適している。アーム選択機構
は、駆動アーム１ｂ及び駆動軸１１ｂの内部に組み込ん
でいる。一方の駆動アーム１ａ及び駆動軸１１ａの内部
は空洞となっていて、ここに線材５３を通して、真空封
止端子５２から大気側に取り出している。この線材５３
は、上下キャリア４，５上にウェハの有無を検出するセ
ンサを取り付けた時には、センサ用信号ケーブルとして
使用する等、装置の真空側で使用する部品に信号や電力
を供給するケーブルとして使用する。線材５３は駆動ア
ーム１ａから上下被駆動アーム２ａ，３ａに沿って這わ
せることにより、線材の捩じれを最少にすることが可能
となる。

【００３２】図７を用いて、アーム選択機構の動作を説
明する。図７は、アーム選択機構の主要部だけを示した
斜視図である。この図の状態は停止状態であり、ここか
らのキャリアの移動には、次の三つのパターンがある。

【００３３】(１)ウェハ交換のため、上キャリア４が前
進し、下キャリア５は停止の場合。 駆動アーム１ｂは、駆動アーム回転方向８ｂの方向に回
転を始める。その時、上キャリア４を制御する上プーリ
４１は、軸４８と歯車３０を介して結合されている上ア
ーム選択モータ２７によって、静止系に対して固定す
る。具体的には、上アーム選択モータ２７をサーボで制
御して固定したり、または、無励磁作動型電磁ブレーキ
付きのモータを使用して、これに電圧を印加しない状態
にして固定する。上プーリ４１を固定したまま駆動アー
ム１ｂを回転方向８ｂに回転させると、上プーリ４１と
上被駆動アーム用プーリ４３との間に架けた上ワイヤ４
５により、上被駆動アーム用プーリ４３には、プーリ回
転方向５６の方向にトルクが発生し、上被駆動アーム２
ｂは被駆動アーム回転方向５５の方向に回転し、それに
より上キャリア４は前進する。

【００３４】次に下キャリア５の動作について説明す
る。前記と同様に、駆動アーム１ｂは駆動アーム回転方
向８ｂの方向に回転を始める。その時下キャリア５を制
御する下プーリ４２が、固定されないで自由に回転可能
な状態ならば、下被駆動アーム用プーリ４４には、トル
クは発生しない。そのため、下被駆動アーム３ｂは駆動
アーム１ｂと重なった状態のままで移動し、下キャリア
５は停止したままの状態になる。これが死点位置からの
動作の特徴であるが、しかし、アーム部品の加工誤差や
組み立て誤差、死点停止時の制御誤差等を考えて、下キ
ャリア５を確実に停止させる方法を採用した。それは、
下キャリア５を制御する下プーリ４２に、下キャリア５
が前進する方向とは逆方向のトルクをかけることであ
る。

【００３５】下プーリ４２は軸４７を介して下アーム選
択モータ２６と結合している。この下アーム選択モータ
２６によって、下プーリ４２にプーリ回転方向５４の方
向にトルクをかける。すると、下ワイヤ４６で連結した
下被駆動アーム用プーリ４４には、プーリ回転方向５８
の方向のトルクがかかり、下被駆動アーム３ｂは被駆動
アーム回転方向５７の方向に回転しようとする。つま
り、下キャリア５が前進する方向とは逆方向の力を発生
させて、下キャリア５を確実に停止させたままにでき
る。なお、このトルクは下キャリア５の移動を停止させ
るためのトルクではなく、死点から脱出するのを抑える
役目のトルクであるがため、機構系のバックラッシを取
る程度の小さなトルクで良い。

【００３６】(２)ウェハ交換のため、下キャリア５が前
進し、上キャリア４は停止の場合。 駆動アーム１ｂは、駆動アーム回転方向８ｂの方向に回
転を始める。その時、下キャリア５を制御する下プーリ
４２は、それに軸４７を介して結合されている下アーム
選択モータ２６により、静止系に対して固定する。下プ
ーリ４２を固定したまま駆動アーム１ｂを回転方向８ｂ
の方向に回転させると、下プーリ４２と下被駆動アーム
用プーリ４４の間に架けた下ワイヤ４６により、下被駆
動アーム用プーリ４４にはプーリ回転方向５６の方向に
トルクが発生し、下被駆動アーム３ｂは被駆動アーム回
転方向５５の方向に回転し、これにより、下キャリア５
は前進する。

【００３７】次に上キャリア４の動作について説明す
る。上プーリ４１は軸４８と歯車３０を介して上アーム
選択モータ２７と結合している。この上アーム選択モー
タ２７により、上プーリ４２にプーリ回転方向５４の方
向にトルクをかける。すると、上ワイヤ４５で連結した
上被駆動アーム用プーリ４３には、プーリ回転方向５８
の方向のトルクがかかり、上被駆動アーム２ｂは被駆動
アーム回転方向５７の方向に回転しようとする。つま
り、上キャリア４が前進する方向とは逆方向の力を発生
させて上キャリア４を確実に停止させたままにできる。

【００３８】(３)旋回のため、上下キャリア４，５が後
退する。 駆動アーム１ｂは駆動アーム回転方向１３ｂの方向に回
転を始める。その時、上キャリア４を制御する上プーリ
４１は、軸４８と歯車３０を介して結合されている上ア
ーム選択モータ２７により、静止系に対して固定する。
上プーリ４１を固定したままで駆動アーム１ｂを回転方
向１３ｂ方向に回転させると、上プーリ４１と上被駆動
アーム用プーリ４３の間に架けた上ワイヤ４５により、
上被駆動アーム用プーリ４３にはプーリ回転方向５８の
方向にトルクが発生し、上被駆動アーム２ｂは被駆動ア
ーム回転方向５７の方向に回転し、よって、上キャリア
４は後退する。下キャリア５についても同様に、下キャ
リア５を制御する下プーリ４２は、軸４７を介して結合
されている下アーム選択モータ２６により静止系に対し
て固定する。下プーリ４２を固定したまま駆動アーム１
ｂを回転方向１３ｂ方向に回転させると、下プーリ４２
と下被駆動アーム用プーリ４４の間に架けた下ワイヤ４
６により、下被駆動アーム用プーリ４４にはプーリ回転
方向５８方向にトルクが発生して、下被駆動アーム３ｂ
は被駆動アーム回転方向５７の方向に回転し、よって、
下キャリア５も後退する。

【００３９】以上、キャリアの動作について説明してき
たが、この説明を纏めたものが次の表１である。この表
１から読み取れるように、通常はプーリを固定し、キャ
リアを停止させる場合にのみプーリにトルクをかけるだ
けで良く、極めて簡単な制御でキャリア選択の動作が簡
単に可能となった。

【００４０】

【表１】

【００４１】図８に、本発明の他の一実施例になる搬送
装置の縦断面構成を示す。本実施例の特徴は、駆動アー
ム１ａ，１ｂの両方にアーム選択機構を組み込んで、一
対のアームを対称に構成していることである。このよう
な構成とすることによって、搬送速度を高速化しても確
実なアーム選択動作が可能になる。但し、構成が複雑に
なるため、製造コストは上昇する。

【００４２】図９に、本発明のさらに他の一実施例にな
る搬送装置の縦断面構成を示す。本実施例の特徴は、駆
動アーム１ｂ内にアーム選択機構を組み込んで、駆動ア
ーム１ａ，１ｂを同期回転させるための歯車３４を真空
内に置いて、駆動軸１１ａを短くした。そして、旋回軸
を駆動軸１１ｂと同軸とすることによって、旋回軸の軸
シール５１の直径を小さくすることが可能になった。こ
れにより、製造コストの削減ができた。ただし、旋回中
心と移載機の直進時の中心軸との間にずれが生じるの
で、移載機の設置位置や制御に注意を払う必要がある。

【００４３】図１０に、本発明のさらに他の一実施例に
なる搬送装置の縦断面構成を示す。図１０は、マルチチ
ャンバ方式の処理装置の平面図である。搬送室６３内に
搬送装置７０を設置し、搬送室６３の周囲には、ゲート
バルブ６４を介して、処理室６２ａ，６２ｂ，６２ｃ，
６２ｄが、また、ウェハを複数枚入れたカセット６０を
収納したロードロック室６１ａ，６１ｂが配置されてい
る。図１０の(ａ)は、搬送装置７０が停止している状態
で、処理室６２ｂ内のウェハを交換するための待ち状態
である。図１０の(ｂ)は、搬送装置７０の旋回状態を示
している。

【００４４】ここで、未処理のウェハ６を処理室６２ｂ
内に搬入する場合を説明する。搬送装置７０はロードロ
ック室６１ｂからウェハ６を取り出し、図１０の(ｂ)の
旋回状態で処理室６２ｂの位置まで旋回して、図１０の
(ａ)の停止状態で停止する。処理室６２ｂ内のウェハ６
の処理が終了すると、ゲートバルブ６４を開き、搬送装
置７０の空のキャリアを前進させ処理済ウェハ６を取り
出す。次に、未処理のウェハ６を載せたキャリアを前進
させて、処理室６２ｂ内に置く。これで処理室６２ｂの
ウェハ交換が終了し、ゲートバルブ６４を閉じて処理を
開始する。

【００４５】以上述べたように、上下の各キャリアを直
進で一往復させるだけでウェハ交換が終了するのでスル
ープットが向上する。また、死点位置より後退して旋回
半径が最少になる位置で旋回するため、搬送室６３を小
型化でき、その結果、搬送室内の体積も小さくなり、搬
送室６３の真空排気系も小型化することができた。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、動作が確実で構造の簡
単なアーム選択機構を持つので安価なツインアーム搬送
装置を提供でき、また、配線を搬送装置の外部に取り出
し易くできるので信頼性が向上し、さらに、処理室への
搬入搬出時間を低減してスループットを上げることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例になる搬送装置の概略構成を
示す図で、(ａ)は平面図、(ｂ)は正面図である。

【図２】図１に示した搬送装置の動作を説明するための
斜視図で、装置の停止状態を示している。

【図３】図１に示した搬送装置の動作を説明するための
斜視図で、ウェハの搬入状態を示している。

【図４】図１に示した搬送装置の動作を説明するための
斜視図で、ウェハの旋回状態を示している。

【図５】図１におけるアーム選択機構の一構成例を示す
図である。

【図６】図１に示した搬送装置の縦断面構成を示す図で
ある。

【図７】図５に示したアーム選択機構の動作説明図であ
る。

【図８】本発明の他の一実施例になる搬送装置の縦断面
構成を示す図である。

【図９】本発明のさらに他の一実施例になる搬送装置の
縦断面構成を示す図である。

【図１０】本発明による搬送装置を組み込んでなるウェ
ハ処理装置の平面図である。

【図１１】従来の搬送装置の一構成例とその動作を説明
するための平面図である。

【図１２】図１１に示した従来の搬送装置におけるキャ
リア位置と経過時間との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ … 駆動アーム， ２ａ，２ｂ … 上被駆動アーム， ３ａ，３ｂ … 下被駆動アーム， ４ … 上キャリア， ５ … 下キャリア， ６ … ウェハ， ７ … 直進方向， ８ａ，８ｂ … 駆動アーム回転方向， ９ａ，９ｂ … 上被駆動アーム回転方向， １０ａ，１０ｂ … 下被駆動アーム回転方向， １１ａ，１１ｂ … 駆動軸， １２ … 同期機構， １３ａ，１３ｂ … 駆動アーム回転方向， １４ … 旋回方向， ２１ … 真空フランジ， ２２ … 軸受部， ２３ … 回転導入器， ２４ … 旋回モータ， ２５ … アーム駆動モータ， ２６ … 下アーム選択モータ， ２７ … 上アーム選択モータ， ２８ … 歯車， ２９ … 歯車， ３０ … 歯車， ３１ａ，３１ｂ … 軸受， ３１ｃ，３１ｄ … 軸受， ３２ａ，３２ｂ … 軸受， ３２ｃ，３２ｄ … 軸受， ３３ … 歯車， ３４ … 歯車， ４１ … 上プーリ， ４２ … 下プーリ， ４３ … 上被駆動アーム用プーリ， ４４ … 下被駆動アーム用プーリ， ４５ … 上ワイヤ， ４６ … 下ワイヤ， ４７ … 軸， ４８ … 軸， ５０ … 軸受， ５１ … 軸シール， ５２ … 真空封止端子， ５３ … 線材， ５４ … プーリ回転方向， ５５ … 被駆動アーム回転方向， ５６ … プーリ回転方向， ５７ … 被駆動アーム回転方向， ５８ … プーリ回転方向， ６０ … カセット， ６１ａ，６１ｂ … ロードロック室， ６２ａ，６２ｂ … 処理室， ６２ｃ，６２ｄ … 処理室， ６３ … 搬送室， ６４ … ゲートバルブ， ７０ … 搬送装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒▲崎▼ 利▲栄▼ 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器グループ内 Ｆターム(参考） 5F031 CA02 CA05 DA13 FA01 FA07 FA11 FA12 GA04 GA40 GA44 GA47 GA50 LA01 LA11 LA13 LA14 LA18 NA05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ一端に駆動軸を有する一対の駆動
   アームと、上記一対の駆動アームの他端には回転可能な
   二対の被駆動アームを結合し、それぞれ一対の被駆動ア
   ームの他端にキャリアを結合し、上記キャリアは上記一
   対の駆動アームと上記一対の被駆動アームの回転とによ
   って直進運動を独立して行ない得るように構成されてな
   る搬送装置において、上記一対の駆動アームの上記駆動
   軸の回転中心軸が二本と、上記一対の駆動アームと上記
   二対の被駆動アームとを結合している回転中心軸が二本
   と、上記各対の被駆動アームと上記キャリアとを結合し
   ている回転中心軸が二本との合計六本の回転中心軸の軸
   線を上記キャリアが運動する平面に投影して得られる合
   計六つの投影点を結んだ線が一直線になる位置で上記キ
   ャリアを停止させるように構成してなることを特徴とす
   る搬送装置。
2. 【請求項２】上記キャリアは、そのいずれか一方を選択
   しそれに対応する上記駆動軸を回転させることによって
   その停止位置から被搬送物を受け取るもしくは受け渡す
   方向に進む構成とし、選択しなかった他方のキャリアと
   結合した上記被駆動アームはそれに対応する上記駆動ア
   ームの上部に位置して停止しており、何れのキャリアを
   も選択することなく前記とは逆方向に上記駆動軸を回転
   させることにより双方のキャリアがそれぞれの停止位置
   から旋回方向に進む構成としてなることを特徴とする請
   求項１に記載の搬送装置。
3. 【請求項３】前記の停止位置では、上記キャリアの一方
   に被搬送物を載せ、他方のキャリアには被搬送物を載せ
   ない状態としておき、上記他方のキャリアを選択するこ
   とによって上記他方のキャリアがその停止位置から離れ
   て被搬送物を受け取る位置に移動して被搬送物を受取っ
   てから上記停止位置に戻り、次に上記一方のキャリアが
   被搬送物を受け渡す位置に移動して被搬送物を受け渡し
   てから上記停止位置に戻ると云う一連の動作によって、
   処理室内で処理されるべき被搬送物の交換作業を行なう
   ことを特徴とする請求項２に記載の搬送装置。
4. 【請求項４】上記被駆動アームのそれぞれの回転軸にプ
   ーリを配し、上記駆動アームのそれぞれの回転軸に二個
   のプーリを配し、上記被駆動アームの回転軸に配したプ
   ーリと上記駆動アームの回転軸に配した二個のプーリの
   間をそれぞれワイヤで結合して、上記プーリを独立に静
   止系に対して固定するかまたは上記プーリにトルクを与
   えることにより上記被駆動アームのうちの一方を選択す
   る機構としてなることを特徴とする請求項２または３に
   記載の搬送装置。
5. 【請求項５】上記一対の駆動アームの双方とそれに結合
   する上記二対の被駆動アームの双方とに、上記被駆動ア
   ームのうち一方の対を選択して動作させるためのアーム
   選択機構を設けてなることを特徴とする請求項４に記載
   の搬送装置。
6. 【請求項６】上記一対の駆動アームのうちの一方とそれ
   に結合する上記二対の被駆動アームのうちの一方の対と
   に上記二対の被駆動アームのうちの一方の対を選択して
   動作させるためのアーム選択機構を設けてなることを特
   徴とする請求項４記載の搬送装置。
7. 【請求項７】上記一対の駆動アームのうちの一方とそれ
   に結合する上記二対の被駆動アームのうちの一方の対と
   に上記二対の被駆動アームのうちの一方の対を選択して
   動作させるためのアーム選択機構を設け、かつ、上記ア
   ーム選択機構を設けていない方の駆動アームの回転軸の
   内部に通電部材を通すための貫通穴を設けてなることを
   特徴とする請求項４に記載の搬送装置。
8. 【請求項８】搬送室の周囲にロードロック室と処理室と
   を配設してなる処理装置であって、前記搬送室内に請求
   項１乃至７のうちの何れかに記載の搬送装置を備えたこ
   とを特徴とする処理装置。
9. 【請求項９】請求項１乃至７のうちの何れかに記載の搬
   送装置を用い、処理室内に置かれた被搬送物を搬送装置
   の一方のキャリア上に載せて上記処理室の外に搬出し、
   次に上記搬送装置の他方のキャリア上に載せておいた別
   の被搬送物を前記処理室内に搬入する工程とを有するこ
   とを特徴とする搬送方法。