JP2002355780A

JP2002355780A - ロボット装置及び処理装置

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Publication number: JP2002355780A
Application number: JP2001166234A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Takagi; 愼一郎高木
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2002-12-10
Anticipated expiration: 2021-06-01
Also published as: JP4467208B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡潔な構成でワークのクロス・コンタミネー
ションを確実に防ぐことにより高い清浄度を実現できる
ロボット装置及びこれを搭載した処理装置を提供するこ
とを目的とする。【解決手段】第１のアーム（８）と、前記第１のア
ームの先端付近に設けられ、第１及び第２のワーク保持
面（１２Ａ、１２Ｂ）を有する第１のフィンガー（１
２）と、前記第１のフィンガーを反転させる第１の反転
機構（２０）と、を備え、前記第１の反転機構により前
記第１のフィンガーを反転させることよって前記第１及
び第２のワーク保持面のいずれかを選択してワーク
（Ｗ）を保持し搬送可能とする。このようにワーク保持
面を使い分けることにより、簡潔な装置構成でワークの
クロス・コンタミネーションの発生を効果的に抑止する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボット装置及び
処理装置に関し、より詳細には、半導体ウェーハや液晶
ディスプレイ用基板などのワ−クを順次搬送して洗浄な
どの処理を施すためのロボット装置及びこのロボット装
置を用いてワ−クに所定の処理を施す処理装置に関す
る。

【従来の技術】半導体装置や液晶ディスプレイなどの製
造に際しては、ワークの自動搬送が必要とされる場合が
多い。

【０００２】例えば、半導体ウェーハやガラス基板に回
路パターンを形成する製造工程においては、これらワー
クに対して各種の処理を行う必要があり、その１つとし
てワークを自動搬送しつつ、高い清浄度で洗浄する工程
がある。

【０００３】図１２は、このような洗浄を行う処理装置
の全体構成を模式的に例示する概念図である。すなわ
ち、洗浄装置１００は、半導体ウェーハやガラス基板な
どのワークが収容された第１のカセット１０２、ブラシ
洗浄を行う第１の処理モジュール１０４、スピン洗浄を
行う第２の処理モジュール１０６、ホットプレート乾燥
を行う第３の処理モジュール１０８、ワークが収容され
る第２のカセット１１０を有する。そして、これらカセ
ットやモジュール間でワークを搬送するロボット装置２
００が設けられている。

【０００４】第１の処理モジュール１０４で行われるブ
ラシ洗浄は、例えば薬液などを散布しつつワークの両面
をブラシによって払拭洗浄するものであり、ワークに付
着した有機物や比較的大きな塵埃を除去することができ
る。

【０００５】第２の処理モジュール１０６で行われるス
ピン洗浄は、ワークを回転させた状態で、スポンジブラ
シなどで払拭洗浄したり、超音波振動を付与した洗浄液
を噴射して超音波洗浄するものであり、ブラシ洗浄では
除去しにくい微細な塵埃などを洗浄除去することができ
る。また、洗浄後のワークを高速回転させてスピン乾燥
することもできる。

【０００６】第３の処理モジュール１０８では、スピン
乾燥されたワークをホットプレートによりさらに加熱し
て乾燥させる。

【０００７】以上概説したように、図１２に例示した処
理装置は３つの処理モジュールを備え、ワークは同図に
搬送経路Ａ〜Ｄで例示したような流れで各モジュール間
を搬送される。

【０００８】図１３は、このような処理装置においてワ
ークを搬送するために設けられている従来のロボット装
置の全体構成を例示する斜視図である。すなわち、同図
に例示したロボット装置は、アームが旋回動作する極座
標型のロボット装置であり、生産性を向上させるため
に、旋回軸の上に２基のアームを搭載したいわゆる「ダ
ブルアーム型」の構造を有する。

【０００９】このようなロボット装置を開示した刊行物
としては、例えば、特許第２７３９４１３号公報や、特
開２０００−１００８９４号公報を挙げることができ
る。

【００１０】図１３に例示したロボット装置２００は、
走行軸２０２、昇降軸２０４、及び旋回軸２０６の上
に、第１アーム２０８及び第２アーム２１０の２軸が設
けられている。これら５軸は、全てステッピング・モー
タやパルス・モータによりパルス駆動される。

【００１１】図１３（ａ）は、２本のアームのうち、第
１のアーム２０８を前方に展開した状態を表し、同図
（ｂ）は、いずれのアームもホームポジションに格納し
た状態を表す。

【００１２】第１及び第２のアーム２０８、２１０の先
端にはフィンガー２１２、２１４が設けられ、ウェーハ
などのワークはこれらフィンガーのいずれかに保持され
た状態で搬送される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】さて、図１２に戻って
説明を続けると、搬送経路Ａ〜Ｄにおけるワークの状態
はそれぞれ以下の如くである。経路Ａ：洗浄前のドライな状態経路Ｂ：ブラシ洗浄後のウエットな状態経路Ｃ：スピン洗浄・乾燥後のドライな状態経路Ｄ：ホットプレート乾燥後のドライな状態つまり、処理装置の内部においては、汚れや塵埃が付着
した洗浄前の状態（経路Ａ）、一連の洗浄処理の途中の
濡れた状態（経路Ｂ）、あるいは洗浄し乾燥した後の清
浄な状態（経路Ｃ、Ｄ）などの様々の状態のワークを搬
送する必要がある。

【００１４】ところが、図１３に例示したロボット装置
の場合、ワークを搬送するアームは２本しか設けられて
いない。従って、これら２本のアームのフィンガー２１
２、２１４によりこれらの様々の状態のワークを保持し
て搬送する必要がある。

【００１５】ここで、ウエットな状態のワークとドライ
なワークとを同一のフィンガーで取り扱うことは避ける
べきである。なぜならば、ワークに付着した水分や薬液
などにより、ドライなワークやカセットなどを汚す虞が
あるからである。このために、２本のフィンガー２１
２、２１４の一方をウエットな状態のワーク、他方をド
ライな状態のワークに使い分けることが必要とされる。
つまり、図１２に例示した処理装置の場合には、経路
Ａ、Ｃ及びＤが同一のフィンガーにより搬送される。

【００１６】しかし、このようにフィンガーを共用する
と、洗浄前のワークに付着している汚れや塵埃などがフ
ィンガーに付着し、洗浄後のワークを再汚染する虞があ
る。このような問題は、従来の半導体装置や液晶ディス
プレイなどの製造に際してはさほど深刻ではなかった
が、今後、素子の微細化がさらに進行し、要求される工
程の清浄度もさらに高くなることを考慮すると、解決す
べき課題である。

【００１７】この課題を解決する方法として、図１３に
例示したようなダブルアーム型のロボット装置を２台備
えることも考えられる。しかし、このようにすると装置
コストが高く、また装置が大型化・複雑化するため設置
スペースやメンテナンスの点でも改善の余地を有する。

【００１８】同様の事情は、図１２に例示した処理装置
以外にも、例えばレジストの除去や現像、あるいは各種
のエッチング処理などを行う処理装置の場合にも存在す
る。つまり、処理前のワーク、処理途中のウエットな状
態のワーク、及び処理後のワークを、２本のフィンガー
で搬送しようとすると、クロス・コンタミネーションな
どの問題が生ずる虞がある。

【００１９】本発明は、かかる課題の認識に基づいてな
されたものであり、その目的は、簡潔な構成でワークの
クロス・コンタミネーションを確実に防ぐことにより高
い清浄度を実現できるロボット装置及びこれを搭載した
処理装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のロボット装置は、第１のアームと、前記第
１のアームの先端付近に設けられ、第１及び第２のワー
ク保持面を有する第１のフィンガーと、前記第１のフィ
ンガーを反転させる第１の反転機構と、を備え、前記第
１の反転機構により前記第１のフィンガーを反転させる
ことよって前記第１及び第２のワーク保持面のいずれか
を選択してワークを保持し搬送可能としたことを特徴と
する。

【００２１】上記構成によれば、ワーク保持面を使い分
けることにより、簡潔な装置構成でワークのクロス・コ
ンタミネーションの発生を効果的に抑止することができ
る。

【００２２】ここで、第２のアームと、前記第２のアー
ムの先端付近に設けられ、第３及び第４のワーク保持面
を有する第２のフィンガーと、前記第２のフィンガーを
反転させる第２の反転機構と、をさらに備え、前記第２
の反転機構により前記第２のフィンガーを反転させるこ
とよって前記第３及び第４のワーク保持面のいずれかを
選択してワークを保持し搬送可能とすれば、いわゆる
「ダブルアーム型」の構造となり、４つのワーク保持面
をワークの清浄度のレベルやウエット／ドライの状態に
応じて使い分けることができる。

【００２３】また、前記フィンガーの前記ワーク保持面
に、ワークを固定する真空チャックなどの固定手段をそ
れぞれ設けることにより、ワークの落下や「ズレ」など
を防いで迅速に搬送することができる。

【００２４】また、前記反転機構による前記フィンガー
の反転は、前記フィンガーの中心線から偏心した反転軸
を中心として行われるものとすれば、反転に際して干渉
を防ぐことが容易となる。

【００２５】また、前記反転機構による前記フィンガー
の反転は、前記フィンガーの中心線にほぼ重なる反転軸
を中心として行われるものとすれば、反転後もフィンガ
ー位置の調節が不要となる。

【００２６】ここで、前記第１のアームと前記第２のア
ームの少なくともいずれかに昇降手段を設ければ、反転
に際して干渉を防ぐことが容易となる。

【００２７】また、前記アームを水平方向に移動する走
行手段と、前記アームを旋回する旋回手段と、をさらに
備えることにより、いわゆる「極座標型」のロボットと
して動作が自在になる。

【００２８】一方、本発明の処理装置は、前述したいず
れかのロボット装置と、ワークに対して処理を施す処理
モジュールと、を備え、前記ロボット装置は、未処理の
ワークを前記第１及び第２のワーク保持面のいずれか一
方に保持した状態で前記処理モジュールに搬入し、処理
済みのワークを前記第１及び第２のワーク保持面のいず
れか他方に保持した状態で前記処理モジュールから搬出
することを特徴とする。

【００２９】上記構成によれば、簡潔な構成でワークの
清浄度などに応じてワーク保持面を使い分けることがで
き、クロス・コンタミネーションの発生を効果的に抑止
することができる。

【００３０】または、本発明の処理装置は、前述した第
２のアームを有するいずれかのロボット装置と、ワーク
に対して第１の処理を施す第１の処理モジュールと、ワ
ークに対して第２の処理を施す第２の処理モジュール
と、を備え、前記ロボット装置は、前記第１及び第２の
ワーク保持面のいずれか一方にワークを保持した状態で
前記第１の処理モジュールにワークを搬入し、前記第３
及び第４のワーク保持面のいずれか一方にワークを保持
した状態で前記第１の処理モジュールから前記第２の処
理モジュールにワークを搬送することを特徴とする。

【００３１】上記構成によれば、２本のアームにそれぞ
れ設けられたフィンガーのワーク保持面を使い分けるこ
とにより、ワークの清浄度などに応じてワーク保持面を
使い分けることができ、クロス・コンタミネーションの
発生を効果的に抑止することができる。

【００３２】ここで、前記第１の処理モジュールから搬
出されたワークは、濡れた状態にあるものとすれば、ウ
エットなワークとドライなワークとを異なるアームのワ
ーク保持面で保持することができ、薬液や水滴の付着に
よるクロス・コンタミネーションの発生を防ぐことがで
きる。

【００３３】また、前記第２のアームは、前記第１のア
ームよりも相対的に鉛直下方に設けられたものとすれ
ば、薬液や水滴の落下によるクロス・コンタミネーショ
ンの発生を容易に防ぐことができる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００３５】図１は、本発明の実施の形態にかかるロボ
ット装置のアーム部を例示する模式図である。すなわ
ち、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はそのフィン
ガー部をＡ方向からみた側面図、同図（ｃ）はフィンガ
ー部をＢ方向からみた正面図である。

【００３６】図示した具体例は、本発明を「ダブルアー
ム型」のロボット装置に適用したものであり、走行軸
２、昇降軸４及び旋回軸６の上に、２本のアーム８、１
０が設けられている。これらアーム８、１０は、ワーク
の受け渡し場所Ｐまで展開可能とされている。そして、
アーム８、１０の先端には、フィンガー１２、１４が設
けられ、ワーク保持面にワークＷを保持した状態で搬送
することができる。

【００３７】本発明においては、反転機構２０、２２に
よってフィンガー１２、１４がそれぞれ反転可能とされ
ている。そして、反転した状態においてもワークＷを保
持することができるようにされている。つまり、図１
（ｃ）に表したように、フィンガー１２、１４は、反転
前の表面（ワーク保持面）１２Ａ、１４Ａと、反転後の
表面（ワーク保持面）１２Ｂ、１４Ｂのいずれにおいて
もワークＷを保持することができる。

【００３８】このようにすれば、４本のフィンガーを有
するロボット装置と同等の効果が得られる。つまり、搬
送するワークの清浄度などに応じて、２本のフィンガー
の表面側と裏面側とをそれぞれ使い分けることが可能と
なり、ワークやカセットなどのクロス・コンタミネーシ
ョンなどの問題を解消することができる。

【００３９】ここで、ウエットな状態のワークとドライ
な状態のワークを搬送する場合には、上側のアーム８に
設けられたフィンガー面１２Ａ、１２Ｂをドライなワー
クに用い、下側のアーム１０に設けられたフィンガー面
１４Ａ、１４Ｂをウエットなワークに用いると良い。こ
のようにすれば、ウエットな状態のワークや、それを保
持したフィンガーから薬液や水滴が落下してドライな状
態のワークやフィンガーを汚すことがない。

【００４０】また、ワーク保持面１２Ａ、１２Ｂ、１４
Ａ、１４Ｂは、それぞれ真空チャックなどのワークを固
定するワーク固定手段が設けられていても良い。このよ
うにすれば、ワークの落下や「ズレ」などを防ぎつつ、
迅速な搬送が可能となる。

【００４１】ここで、図１に表した具体例の場合、反転
のための回転軸２１、２３は、フィンガー１２、１４の
中心線Ｃから外れて偏心した位置に設けられている。こ
のようにすれば、図１（ｃ）に表したように、ホームポ
ジションにおいて上下のフィンガーが重なった状態でも
フィンガー同士が干渉することなく反転させることがで
きる。

【００４２】この場合、フィンガーを反転するとその中
心線Ｃの位置がずれることとなるが、ロボット装置に走
行軸２を設けておけば、反転後に平行移動させることに
より容易に位置合わせができる。

【００４３】図２は、本実施形態のロボット装置を搭載
した処理装置の全体構成を例示する平面図である。すな
わち、同図に例示した処理装置は図１２に表したものと
同等の全体構成を有し、半導体ウェーハやガラス基板な
どのワークが収容された第１のカセット１０２、ブラシ
洗浄を行う第１の処理モジュール１０４、スピン洗浄を
行う第２の処理モジュール１０６、ホットプレート乾燥
を行う第３の処理モジュール１０８、ワークが収容され
る第２のカセット１１０を有する。

【００４４】そして、本発明のロボット装置１が搭載さ
れ、これらのカセットやモジュールの間でワークを搬送
する。

【００４５】図３（ａ）は、本発明の処理装置における
ワークの搬送方法を表す概念図である。また、同図
（ｂ）は、比較例として、図１３に例示したような２本
のフィンガーを有する従来のロボット装置を搭載した処
理装置におけるワークの搬送方法を表す概念図である。

【００４６】図３（ａ）に表した本発明の処理装置にお
いては、４つの搬送経路Ａ〜Ｄについて、次のようにフ
ィンガー面を使い分けることができる。経路：ワークの状態：搬送に用いるフィンガー面Ａ：洗浄前のドライな状態：１２ＡＢ：ブラシ洗浄後のウエットな状態：１４ＡＣ：スピン洗浄・乾燥後のドライな状態：１２ＢＤ：ホットプレート乾燥後のドライな状態：１２Ｂロボット装置１の具体的な動作の一部を説明すると、例
えば、アーム８に設けられたフィンガー面１２Ａを用い
て、カセット１０２からブラシ洗浄モジュール１０４に
ワークを搬送した後に、アーム８をホームポジションに
戻し、次に、アーム１０に設けられたフィンガー面１４
Ａを用いて、ブラシ洗浄モジュール１０４からスピン洗
浄モジュール１０６にワークを搬送する。その次に、フ
ィンガー面１２Ｂを用いて、スピン洗浄モジュール１０
６からホットプレート１０８にワークを搬送する。

【００４７】ここで、フィンガー１２の反転は、アーム
８がホームポジションに格納された状態で行うことがで
き、フィンガー１２を反転した後、走行軸２に沿って平
行移動することにより、フィンガーの位置を調節する。
但し、フィンガーの反転は、ホームポジション以外でも
可能であり、アームが前方に展開した状態、あるいは展
開動作の途中においても可能である。

【００４８】これに対して、図３（ｂ）に表した従来の
処理装置においては、２本のフィンガー２１２、２１４
は、次のように使い分けられる。経路：ワークの状態：搬送に用いるフィンガー面Ａ：洗浄前のドライな状態：２１２Ｂ：ブラシ洗浄後のウエットな状態：２１４Ｃ：スピン洗浄・乾燥後のドライな状態：２１２Ｄ：ホットプレート乾燥後のドライな状態：２１２つまり、従来のロボット装置を用いる場合には、洗浄前
のドライな状態のワークと、洗浄後のドライな状態のワ
ークとを同一のフィンガーで搬送することになり、クロ
ス・コンタミネーションが生ずる虞がある。

【００４９】これに対して、本発明によれば、洗浄前
（経路Ａ）と洗浄後（経路Ｃ、Ｄ）のドライな状態のワ
ークをそれぞれ別のフィンガー面で搬送することが可能
となり、クロス・コンタミネーションを解消することが
できる。

【００５０】さらに、当然のことながら、本発明によれ
ばドライな状態のワークとウエットな状態なワークとは
別のアームにより搬送することにより、薬液や水分など
によるクロス・コンタミネーションも解消できる。

【００５１】また、図１３に例示したような従来のロボ
ット装置を用いてフィンガーを使い分けるためには、
「ダブルアーム型」のロボットを２台設置する必要があ
るために、装置コストが大幅に上昇し、装置寸法も大き
くなり、維持管理の負担も増加する。これに対して、本
発明によれば、１台のダブルアーム型ロボットにより対
処できるため、装置コストが安く、コンパクトで維持管
理も容易となる。

【００５２】次に、本発明のロボット装置の変型例につ
いて説明する。

【００５３】図４は、本発明の第２の具体例にかかるロ
ボット装置のアーム部を例示する概念図であり、同図
（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はその正面図である。
同図については、図１乃至図３に関して前述したものと
同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００５４】本具体例のロボット装置も、「ダブルアー
ム型」の構成を有し、そのアーム先端に設けられたフィ
ンガー１２、１４が反転可能とされている。但し、本具
体例においては、フィンガー反転の回転軸２１、２３
は、フィンガーの中心線Ｃ付近に設けられている。つま
り、フィンガー１２、１４は、その中心線Ｃの付近をセ
ンターとして反転する。

【００５５】このようにすれば、フィンガー１２、１４
が反転してもその横方向の位置が変わらないので、走行
軸２に沿った位置調節が不要となる。

【００５６】なお、本具体例の場合には、図示したよう
に、２本のフィンガーのいずれかを前方に展開させた状
態でフィンガーを反転させることにより、反転時のフィ
ンガー同士の干渉を防ぐことができる。

【００５７】図５は、本発明の第３の具体例にかかるロ
ボット装置のアーム部を例示する概念図であり、同図
（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はその正面図である。
同図についても、図１乃至図４に関して前述したものと
同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略す
る。

【００５８】本具体例のロボット装置も、「ダブルアー
ム型」の構成を有し、そのアーム先端に設けられたフィ
ンガー１２、１４は、その中心線Ｃの付近をセンターと
して反転する。但し、本具体例においては、アーム８に
昇降軸２６が付加されている。

【００５９】そして、昇降軸２６によってアーム８が上
方に持ち上げられた状態で、フィンガー１２、１４が反
転される。このようにすれば、反転時のフィンガー同士
の干渉を防ぐことができる。

【００６０】本具体例によれば、フィンガーを反転させ
てもその横方向の位置調節が不要であり、且つ、フィン
ガーの反転に際してアームを前方に展開せずに上方に僅
かに逃がすだけで良いので、所要時間を短縮して作業ス
ループットを上げることができ、装置をさらにコンパク
トにすることもできる。

【００６１】なお、本具体例においては、アーム８が上
方に逃げる代わりに、アーム１０に昇降軸を付加してフ
ィンガー反転の際に下方に逃げるようにしても良い。あ
るいは、アーム８及び１０の両方に昇降軸を付加しても
良い。

【００６２】次に、本発明のロボット装置の反転機構の
具体例について説明する。

【００６３】アームの先端に設ける反転機構２０、２２
は、できるだけコンパクトで、確実且つ迅速な動作をす
ることが望ましい。

【００６４】まず、ロータリー・アクチュエータを用い
た反転機構について説明する。

【００６５】図６は、ロータリー・アクチュエータを用
いた反転機構の要部を例示する概念図である。図６
（ａ）に表した具体例の場合、圧力空気により回転動作
するロータリー・アクチュエータ３１の回転軸が、フレ
キシブル・カップリング３３によって、フィンガーの反
転軸２１（または２３）と結合されている。フィンガー
の反転軸２１（または２３）は、軸受け３５により保持
されている。

【００６６】ロータリー・アクチュエータは、軽量コン
パクトで迅速な動作が可能であり、回転角度を予め設定
することができる点で有利である。

【００６７】一方、図６（ｂ）に表した具体例の場合、
ロータリー・アクチュエータ３１の回転軸とフィンガー
の反転軸２１（または２３）とは、歯車式あるいはタイ
ミングベルト式の伝達機構３４によって結合されてい
る。このような伝達機構３４を設けることにより、ロー
タリー・アクチュエータ３１を反転軸２１（または２
３）からずらして配置することができる。このため、ア
クチュエータ３１のサイズに左右されずに、上下のフィ
ンガー１２、１４の間隔を狭くすることができる。

【００６８】次に、電動モータを用いた反転機構につい
て説明する。

【００６９】図７は、電動モータを用いた反転機構の要
部を例示する概念図である。すなわち、図７（ａ）に表
した具体例の場合、モータ４１の出力が減速器４２によ
り調節され、フレキシブル・カップリング３３を介して
フィンガーの反転軸２１（または２３）と結合されてい
る。そして、回転角度の調節は、メカストッパ４４Ａ、
４４Ｂにより行われる。

【００７０】図７（ｂ）は、メカストッパの作用を表す
概念図である。フィンガーの反転軸２１（または２３）
にフリップ４６を設け、両側に設けられたメカストッパ
４４Ａ、４４Ｂにより、反転角度を調節することができ
る。

【００７１】電動モータとして、ロータリー・アクチュ
エータよりもさらに小型のものを用いれば、反転機構を
さらにコンパクトにまとめることが可能である。また、
メカストッパの機構は、フィンガーに設けてもよい。

【００７２】次に、リニア・アクチュエータを応用した
反転機構について説明する。

【００７３】図８は、リニア・アクチュエータを用いた
反転機構の要部を例示する概念図である。すなわち、図
８（ａ）に表した具体例の場合、圧力空気あるいはソレ
ノイドなどによるリニア・アクチュエータ５１の駆動軸
が直動ガイド５２、弾力剛体５３、リンク５５を介して
フィンガーの反転軸２１（または２３）と結合されてい
る。弾力剛体５３は、例えばピアノ線や板バネのような
弾性を有する延伸体である。

【００７４】フィンガーの反転軸２１（または２３）
は、図８（ｂ）に表したように軸受け３５により保持さ
れ、その先端にリンク５５が設けられている。

【００７５】図８（ｃ）は、リンク５５の要部を拡大し
た説明図である。すなわち、リンク５５は、円形のディ
スク５５Ａと、その円周上に設けられたリンク軸５５
Ｂ、軸受け５５Ｃ、ボス５５Ｄを有する。ボス５５Ｄ
は、軸受け５５Ｃによってリンク軸５５Ｂの周りに回転
自在に取り付けられている。

【００７６】そして、ボス５５Ｄの動作端点は、メカス
トッパ５６Ａ及び５６Ｂにより決定される。

【００７７】図８（ｄ）及び（ｅ）は、リンクの作用を
説明する概念図である。

【００７８】すなわち、図８（ｄ）に表したように、ボ
ス５５Ｄがメカストッパ５６Ａに突き当てられた状態か
ら、リニア・アクチュエータ５１の駆動軸が直動ガイド
５２を引き戻すように動くと、弾力剛体５３がディスク
５５Ａの上に突出した反転軸２１（または２３）に当た
る。すると、反転軸２１は「てこ」の支点として作用
し、弾力剛体５３を図中の上方に持ち上げる。その結果
として、リンク５５は、右方向に反転を開始する。

【００７９】一方、図８（ｅ）に表したように、ボス５
５Ｄがメカストッパ５６Ｂに突き当てれた状態から、リ
ニア・アクチュエータ５１の駆動軸が直動ガイド５２を
押し出すように動くと、弾力剛体５３は、上方に弓なり
に変形し、バネの作用によってボス５５Ｄを上方に跳ね
上げる。その結果として、リンク５５は左方向に反転を
開始する。

【００８０】以上説明したようなリニア・アクチュエー
タ５１を用いる場合、反転機構の厚みをさらに薄くする
ことが可能となり、フィンガー１２と１４との間隔をさ
らに狭く設定することができる。

【００８１】以上、本発明のロボット装置の要部につい
て具体例を参照しつつ説明した。

【００８２】次に、これらのロボット装置を搭載した本
発明の処理装置の具体例について説明する。

【００８３】図９（ａ）は、本発明の処理装置の第２の
具体例を表す概念図である。

【００８４】また、同図（ｂ）は、比較例として、図１
３に例示したような２本のフィンガーを有する従来のロ
ボット装置を搭載した処理装置を表す概念図である。

【００８５】同図については、図１乃至図８に関して前
述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な
説明は省略する。

【００８６】図９（ａ）に表したように、本具体例の処
理装置は、半導体ウェーハやガラス基板などのワークが
収容された第１のカセット１０２、ワークの表裏を反転
させる反転モジュール１２０、第１のスピン洗浄を行う
処理モジュール１０６Ａ、第２のスピン洗浄を行う処理
モジュール１０６Ｂ、ホットプレート乾燥を行う処理モ
ジュール１０８、ワークが収容される第２のカセット１
１０を有する。

【００８７】図９（ａ）に表した本発明の処理装置にお
いては、ワークはまず、カセット１０２から処理モジュ
ール１０６Ａに搬送（経路Ａ）され、その表面側がスピ
ン洗浄される。その次に、反転モジュール１２０に搬送
（経路Ｂ）されて表裏が反転され、処理モジュール１０
６Ｂに搬送（経路Ｃ）されて裏面側がスピン洗浄され
る。

【００８８】第１のスピン洗浄と第２のスピン洗浄の内
容は同一でもよく、異なるものでも良い。これらスピン
洗浄を同一の内容とした場合には、スループットの向上
が図れる。また、ワークは、通常のその表面側と裏面側
の状態が異なる場合も多いので、それらに対応して第１
のスピン洗浄と第２のスピン洗浄の内容を変えることも
できる。

【００８９】第２のスピン洗浄が終わると、ワークは処
理モジュール１０８に搬送（経路Ｄ）されてホットプレ
ート乾燥され、カセット１１０に戻される（経路Ｅ）。

【００９０】本具体例の処理装置においては、以上説明
した５つの搬送経路Ａ〜Ｅについて、次のようにフィン
ガー面を使い分けることができる。経路：ワークの状態：搬送に用いるフィンガー面Ａ：洗浄前のドライな状態：１４ＡＢ：表面のスピン洗浄・乾燥後のドライな状態：１４ＢＣ：反転後のドライな状態：１２ＡＤ：裏面のスピン洗浄・乾燥後のドライな状態：１２ＢＥ：ホットプレート乾燥後のドライな状態：１２Ｂつまり、２回のスピン洗浄の前後において、それぞれ異
なるフィンガー面を用いることが可能であり、洗浄前の
汚れや塵埃が洗浄後のワークやカセットなどに付着する
問題を解消することができる。

【００９１】これに対して、図９（ｂ）に表した従来の
処理装置においては、２本のフィンガー２１２、２１４
は、次のように使い分けられる。経路：ワークの状態：搬送に用いるフィンガー面Ａ：洗浄前のドライな状態：２１４Ｂ：表面のスピン洗浄・乾燥後のドライな状態：２１４Ｃ：反転後のドライな状態：２１２（２１４）Ｄ：裏面のスピン洗浄・乾燥後のドライな状態：２１２Ｅ：ホットプレート乾燥後のドライな状態：２１２つまり、従来のロボット装置を用いる場合には、第１及
び第２のスピン洗浄の前後において、同一のフィンガー
によりワークを搬送しなければならず、クロス・コンタ
ミネーションが生ずる虞がある。

【００９２】本発明によれば、このようなクロス・コン
タミネーションの発生を防ぐことができる。なお、本具
体例においては、ワークは全てドライな状態で搬送され
るが、洗浄前のワークを下側のフィンガー１４により搬
送し、洗浄後のワークを上側のフィンガー１２により搬
送すれば、洗浄後のワーク表面にダストなどが落下して
再汚染する心配もない。

【００９３】次に、本発明の処理装置の第３の具体例に
ついて説明する。

【００９４】図１０（ａ）は、本発明の処理装置の第３
の具体例を表す概念図である。

【００９５】また、同図（ｂ）は、比較例として、図１
３に例示したような２本のフィンガーを有する従来のロ
ボット装置を搭載した処理装置を表す概念図である。

【００９６】同図についても、図１乃至図９に関して前
述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な
説明は省略する。

【００９７】図１０（ａ）に表したように、本具体例の
処理装置は、半導体ウェーハやガラス基板などのワーク
が、ウエットローダ１２２によって水に浸された状態で
供給される。

【００９８】ウエットローダ１２２に収容されたワーク
は、まず、処理モジュール１０４に搬送（経路Ａ）され
て両面がブラシ洗浄され、次に処理モジュール１０６に
搬送（経路Ｂ）されてスピン洗浄され、次に処理モジュ
ール１０８に搬送されてホットプレート乾燥され、最後
にカセット１１０に搬送される（経路Ｄ）。

【００９９】これらワークの搬送は、図１乃至図８に関
して前述した本発明のロボット装置により行われる。

【０１００】本具体例の処理装置においては、以上説明
した４つの搬送経路Ａ〜Ｄについて、次のようにフィン
ガー面を使い分けることができる。経路：ワークの状態：搬送に用いるフィンガー面Ａ：洗浄前のウエットな状態：１４ＡＢ：ブラシ洗浄後のウエットな状態：１４ＢＣ：スピン洗浄・乾燥後のドライな状態：１２ＡＥ：ホットプレート乾燥後のドライな状態：１２Ｂつまり、４つの搬送経路にそれぞれ専用のフィンガー面
を使い分けることが可能となる。従って、各工程前後の
クロス・コンタミネーションの発生を効果的に抑止する
ことができる。また、この場合にも、下側のフィンガー
１４によりウエットな状態のワークを搬送し、上側のフ
ィンガー１２によりドライな状態のワークを搬送するよ
うにすれば、ウエットな状態のワークあるいはフィンガ
ーからの薬液や水滴の落下によるクロス・コンタミネー
ションの発生を防ぐことができる。

【０１０１】これに対して、図１０（ｂ）に表した従来
の処理装置においては、２本のフィンガー２１２、２１
４は、次のように使い分けられる。経路：ワークの状態：搬送に用いるフィンガー面Ａ：洗浄前のウエットな状態：２１４Ｂ：ブラシ洗浄後のウエットな状態：２１４Ｃ：スピン洗浄・乾燥後のドライな状態：２１２Ｅ：ホットプレート乾燥後のドライな状態：２１２つまり、従来のロボット装置を用いる場合には、ブラシ
洗浄の前後において、同一のフィンガーによりワークを
搬送しなければならず、クロス・コンタミネーションが
生ずる虞がある。

【０１０２】本発明によれば、このようなクロス・コン
タミネーションの発生を防ぐことができる。

【０１０３】以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の
形態にかかるロボット装置及び処理装置について説明し
た。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるも
のではない。

【０１０４】例えば、ロボット装置の走行軸、昇降軸、
旋回軸などの配置関係や、アームのデザインなどについ
ては、図示したものには限定されず、用途に応じて当業
者が適宜設計変更して本発明の同様の効果を得ることが
できる限り本発明の範囲に含まれる。

【０１０５】また、図２乃至図１０に例示した処理装置
の構成は一例に過ぎず、カセットの数、ワークの種類や
形状、処理モジュールの数やその処理の内容、あるい
は、各ポイントの配置関係などは、当業者が適宜設計変
更して本発明の同様の効果を得ることができる限り本発
明の範囲に含まれる。

【０１０６】例えば、図１１に例示したように、処理装
置にワークを供給・排出する手段としては、カセット１
０２、１１０やウエットローダ１２２以外にも、他のロ
ボット装置などの搬送手段によってワークがワーク載置
台１２６に供給されたワークを各モジュールに搬送す
る。同様に、処理済みのワークをワーク載置台１２６に
搬送し、他の搬送手段が次の工程に搬送してもよい。

【０１０７】また、処理モジュールとしては、ブラシ洗
浄のモジュール１０４、スピン洗浄のモジュール１０
６、ワーク反転のモジュール１２０の他にも、種々の処
理モジュールを適宜組み合わせて前述のものと同様の効
果が得られる。

【０１０８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
従来よりも装置構成を大幅に簡略化しつつ、処理前後の
ワークの清浄度のレベルに応じて搬送するフィンガー面
を使い分けることができる。その結果として、ワークや
カセットなどのクロス・コンタミネーションの発生を効
果的に抑止することができ、産業上のメリットは多大で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかるロボット装置のア
ーム部を例示する模式図である。

【図２】本発明のロボット装置を搭載した処理装置の全
体構成を例示する平面図である。

【図３】（ａ）は本発明の処理装置におけるワークの搬
送方法を表す概念図であり、（ｂ）は、比較例として、
図１３に例示したような２本のフィンガーを有する従来
のロボット装置を搭載した処理装置におけるワークの搬
送方法を表す概念図である。

【図４】発明の第２の具体例にかかるロボット装置のア
ーム部を例示する概念図であり、同図（ａ）はその平面
図、同図（ｂ）はその正面図である。

【図５】本発明の第３の具体例にかかるロボット装置の
アーム部を例示する概念図であり、同図（ａ）はその平
面図、同図（ｂ）はその正面図である。

【図６】ロータリー・アクチュエータを用いた反転機構
の要部を例示する概念図である。

【図７】電動モータを用いた反転機構の要部を例示する
概念図である。

【図８】リニア・アクチュエータを用いた反転機構の要
部を例示する概念図である。

【図９】（ａ）は、本発明の処理装置の第２の具体例を
表す概念図であり、（ｂ）は、比較例として、図１３に
例示したような２本のフィンガーを有する従来のロボッ
ト装置を搭載した処理装置を表す概念図である。

【図１０】（ａ）は、本発明の処理装置の第３の具体例
を表す概念図であり、（ｂ）は、比較例として、図１３
に例示したような２本のフィンガーを有する従来のロボ
ット装置を搭載した処理装置を表す概念図である。

【図１１】本発明の処理装置の組み合わせ構成例を表す
説明図である。

【図１２】洗浄を行う処理装置の全体構成を模式的に例
示する概念図である。

【図１３】処理装置においてワークを搬送するために設
けられている従来のロボット装置の全体構成を例示する
斜視図である。

【符号の説明】

１、２００ロボット装置２、２０２走行軸４、２０４昇降軸６、２０６旋回軸８、１０、２０８、２１０アーム１２、１４、２１２、２１４フィンガー１２Ａ、１２Ｂ、１４Ａ、１４Ｂフィンガー面２０反転機構２１、２３反転軸２６昇降軸３１ロータリー・アクチュエータ３３カップリング３４伝達機構３５軸受け４１モータ４２減速器４４Ａ、４４Ｂメカストッパ４６フリップ５１リニア・アクチュエータ５２直動ガイド５３弾力剛体５５リンク５５Ａディスク５５Ｂリンク軸５５Ｃ軸受け５５Ｄボス５６Ａ、５６Ｂメカストッパ１００洗浄装置１０２、１１０カセット１０４ブラシ洗浄モジュール１０６スピン洗浄モジュール１０８ホットプレート処理モジュール１０８処理モジュール１２０反転モジュール１２２ウエットローダ１２６ワーク載置台Ｗワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3C007 AS05 AS24 BS15 BS26 BT01 BT02 CT02 CT04 CT05 CV07 CY13 CY27 DS05 ES17 EV02 EV27 FS01 HS20 HS27 HT02 HT11 HT21 NS13 5F031 CA02 CA05 FA02 FA07 FA12 FA20 GA04 GA45 GA47 GA50 LA09 LA14 LA15 MA03 MA06 MA23 PA02 PA25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のアームと、前記第１のアームの先端付近に設けられ、第１及び第２
のワーク保持面を有する第１のフィンガーと、前記第１のフィンガーを反転させる第１の反転機構と、を備え、前記第１の反転機構により前記第１のフィンガーを反転
させることよって前記第１及び第２のワーク保持面のい
ずれかを選択してワークを保持し搬送可能としたことを
特徴とするロボット装置。
【請求項２】第２のアームと、前記第２のアームの先端付近に設けられ、第３及び第４
のワーク保持面を有する第２のフィンガーと、前記第２のフィンガーを反転させる第２の反転機構と、をさらに備え、前記第２の反転機構により前記第２のフィンガーを反転
させることよって前記第３及び第４のワーク保持面のい
ずれかを選択してワークを保持し搬送可能としたことを
特徴とする請求項１記載のロボット装置。
【請求項３】前記フィンガーの前記ワーク保持面に、ワ
ークを固定する固定手段が設けられたことを特徴とする
請求項１または２に記載のロボット装置。
【請求項４】前記反転機構による前記フィンガーの反転
は、前記フィンガーの中心線から偏心した反転軸を中心
として行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
か１つに記載のロボット装置。
【請求項５】前記反転機構による前記フィンガーの反転
は、前記フィンガーの中心線にほぼ重なる反転軸を中心
として行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
か１つに記載のロボット装置。
【請求項６】前記第１のアームと前記第２のアームの少
なくともいずれかに昇降手段が設けられたことを特徴と
する請求項５記載のロボット装置。
【請求項７】前記アームを水平方向に移動する走行手段
と、前記アームを旋回する旋回手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれ
か１つに記載のロボット装置。
【請求項８】請求項１〜７のいずれか１つに記載のロボ
ット装置と、ワークに対して処理を施す処理モジュールと、を備え、前記ロボット装置は、未処理のワークを前記第１及び第
２のワーク保持面のいずれか一方に保持した状態で前記
処理モジュールに搬入し、処理済みのワークを前記第１
及び第２のワーク保持面のいずれか他方に保持した状態
で前記処理モジュールから搬出することを特徴とする処
理装置。
【請求項９】請求項２〜７のいずれか１つに記載のロボ
ット装置と、ワークに対して第１の処理を施す第１の処理モジュール
と、ワークに対して第２の処理を施す第２の処理モジュール
と、を備え、前記ロボット装置は、前記第１及び第２のワーク保持面
のいずれか一方にワークを保持した状態で前記第１の処
理モジュールにワークを搬入し、前記第３及び第４のワ
ーク保持面のいずれか一方にワークを保持した状態で前
記第１の処理モジュールから前記第２の処理モジュール
にワークを搬送することを特徴とする処理装置。
【請求項１０】前記第１の処理モジュールから搬出され
たワークは、濡れた状態にあることを特徴とする請求項
９記載の処理装置。
【請求項１１】前記第２のアームは、前記第１のアーム
よりも相対的に鉛直下方に設けられたことを特徴とする
請求項１０記載の処理装置。