JP2003170384A - 平板状物の搬送用スカラ型ロボットおよび平板状物の処理システム - Google Patents

平板状物の搬送用スカラ型ロボットおよび平板状物の処理システム

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JP2003170384A
JP2003170384A JP2001370626A JP2001370626A JP2003170384A JP 2003170384 A JP2003170384 A JP 2003170384A JP 2001370626 A JP2001370626 A JP 2001370626A JP 2001370626 A JP2001370626 A JP 2001370626A JP 2003170384 A JP2003170384 A JP 2003170384A
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arm
arm body
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rotating
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Akira Maeda
彰 前田
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Rorze Corp
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    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67766—Mechanical parts of transfer devices

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 リスト部に固定されて平板状物を保持するフ
ィンガ部を、目的機器の正面入口面に対し略垂直方向に
移動させ得るようにするとともに、過度の回転で胴体内
やアーム内にある配線や配管が捩じ切れるのを防止する
ことにある。 【解決手段】 スカラ型ロボットにおいて、平板状物７
を保持したフィンガ部１６ａ，１６ｂを互いに略平行な
複数の略直線状径路に沿って移動させ得るように、駆動
手段が、リスト部１５ａ，１５ｂとアーム体１４とを連
結する回動部と、アーム体１４を屈伸させる回動部と、
アーム体と基部とを連結する回動部とを互いに独立に回
動させ得るとともに、それらの回動部のうちの少なくと
も一つを一回転以上回動させることができ、その一回転
以上回動させることができる回動部の回動を一回転以上
の所定回動角度に制限するストッパ２１ａ，２１ｂを具
えることを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、平板状物を搬送するス
カラ型ロボットに関し、特には、半導体ウエハ、液晶表
示板用透明基板、プリント配線基板等の平板状物の移
送、運搬に用いられるロボットに関するものである。ま
た本発明は、そのスカラ型ロボットが組み込まれた平板
状物の処理システムにも関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエハや液晶基板を搬送用カセッ
トから取り出して各種処理装置に引き渡し、そこでの処
理後に、再びカセットに戻す等、次の工程へ移送する際
には、一般にスカラ型ロボットが使用されている。スカ
ラ(SCARA) 型とは、SelectiveCompliance Assembly Rob
ot Arm の頭文字を取った略語であり、スカラ型ロボッ
トは、各アームが水平面内で回動することによりアーム
体の屈伸ひいてはフィンガの水平移動が実現されるもの
で、嫌塵性環境下で多用されており、初期には、胴体に
連結されてフィンガを直線移動させる一つのアーム体を
具えるロボットが使用されていた。
【０００３】そしてその後、ウエハ等の移送効率を高め
るために、例えば特許２７３９４１３号記載のもののよ
うに、回転し得る胴体に二つのアーム体が取り付けら
れ、両アーム体で二つのフィンガを同一方向に交互に直
線運動させてウエハ等を二倍の効率で搬送するスカラ型
ロボットが開発された。
【０００４】また、特開平１１−１６３０９０号公報で
は、図１４に示すように、アーム体は一つだがそのア−
ム体１４が三本のア−ムで構成され、そのア−ム体の先
端にある二つのフィンガ部１６が１２０°開きに配置さ
れて一つのリスト部１５に固定されたスカラ型ロボット
が提案されている。これによって、一方のフィンガ部１
６で未処理のウエハを搬送し、他方のフィンガ部で加
工、処理済のウエハを受け取る等の動作が可能となって
搬送効率が高められた。さらに、アーム体１４がアーム
を三本有することから、遠くまでフィンガ部１６を届か
せ得るという利点もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
スカラ型ロボットのうちの前者は、二つのアーム体が二
つのフィンガを同一方向に直線運動させるように構成さ
れているため、ウエハの処理装置やウエハカセット等の
目的機器へのウエハの搬入や搬出の際、ロボットがそれ
らの正面に位置していなければならず、ウエハカセット
や処理装置等が横一列に並んでいる場合は、それらの列
に沿って軌道を設けてロボット本体を横に移動させなけ
ればならない。そして軌道を設けることとすると、それ
自体にコストが掛かるばかりでなく、ロボットが移動し
て作動し得る面積が必要となって、高価なクリーンルー
ム内の使用面積が大きくなり、好ましくなかった。
【０００６】そこで、図１４に示す後者の従来例のよう
に、コストを削減しつつ搬送効率を上げるために、一つ
のアーム体の先端に、二つのフィンガを固定したリスト
部を持つスカラ型ロボットが提案され、かかる従来のロ
ボットでは、回動可能なリスト部とそれを直線運動させ
得るアーム体との組み合わせにより、ロボット本体が横
（Ｘ軸方向）に移動することなくウエハを斜め前方の目
的機器との間で自由に搬入、搬出することが可能になっ
たが、二つのフィンガが一つのリスト部に一体的に取り
付けられているため、目的機器の手前に、ウエハを二つ
乗せたままリスト部を回転させるための領域が必要とな
り、また目的機器の入口が小さい場合は他方のフィンガ
が邪魔になって目的機器との受け渡しができない等の不
都合があった。
【０００７】また、後者の従来例では、二つのフィンガ
が取り付けられたリスト部を回動駆動する重いモータが
アーム体の先端に配置されており、加えてアーム体が三
本アーム構成で長いため、剛性を保つ必要から各アーム
が太くなり、アーム体を運動させた場合の慣性が大き
く、大きなアーム体駆動力が必要であるばかりでなく、
アーム体を停止させる時に精度良く位置決めすることが
困難であった。
【０００８】さらに、後者の従来例では、アーム体やリ
スト部の回動角度を制限するストッパがないため、リス
ト部に取り付けられたモータやセンサへの電気配線、フ
ィンガ先端の吸着孔への真空配管等が過度に捻られて切
断される可能性もあり、仮に回動部に、ストッパピンと
ストップ面とからなる公知のストッパを設けるとする
と、今度は３６０°（一回転）未満しか回動できなくな
って、ロボットの前面側の受け渡し作業と背面側の受け
渡し作業等の、方向が大きく異なる作業を連続して行え
なくなるという不都合が生じてしまう。
【０００９】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
願発明者は、上記のような従来のスカラ型ロボットの課
題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、基部と、前記基
部に水平面内で回動可能に一端部が連結されるとともに
水平屈伸可能とされた二本ア−ム構成のアーム体と、前
記アーム体の他端部に水平面内で回動可能に連結される
とともに平板状物の保持のためのフィンガ部が固定され
たリスト部と、前記アーム体およびリスト部のための駆
動手段とを具える、平板状物の搬送用スカラ型ロボット
において、前記フィンガ部を、互いに略平行な複数の略
直線状径路に沿って移動させ得るように、前記駆動手段
が、前記リスト部と前記アーム体とを連結する回動部
と、前記アーム体を屈伸させる回動部と、前記アーム体
と前記基部とを連結する回動部とを互いに独立に回動さ
せることができるとともに、それらの回動部のうちの少
なくとも一つを一回転以上回動させることができ、前記
一回転以上回動させることができる回動部の回動を一回
転以上の所定回動角度に制限するストッパを具えること
を特徴とするスカラ型ロボットを開発した。
【００１０】なお、この発明のスカラ型ロボットは、前
記リスト部を二つ具え、それらのリスト部が互いに独立
に回動可能で、且つ互いに同一回動軸線上に配置されて
いても良く、また、前記アーム体の二本のアームのうち
前記リスト部が連結されている方のアームの両端部間の
部分内にそのリスト部のための前記駆動手段が組み込ま
れていてもよい。
【００１１】かかる本発明のスカラ型ロボットによれ
ば、互いに略平行な複数の略直線状径路に沿ってフィン
ガ部を移動させ得るように、駆動手段が、リスト部とア
ーム体とを連結する回動部と、アーム体を屈伸させる回
動部と、アーム体と基部とを連結する回動部とを互いに
独立に回動させることがきるとともに、それらの回動部
のうちの少なくとも一つを一回転以上回動させることが
できるので、アーム体を屈伸させる回動部（関節部）
と、ア−ム体を基部およびリスト部へ連結する各回動部
とでの回動運動を組合せることによって、リスト部に固
定されて平板状物を保持するフィンガ部を、平板状物を
収納する容器、平板状物を加工、処理、検査する機械、
平板状物を位置決めする機械等の目的機器の正面入口に
対し略垂直方向に移動させることができる。
【００１２】なお、平板状物を載置している状態でのフ
ィンガ部を、その平板状物を目的機器の側面に触れさせ
ないように、正面入口に対し垂直方向に直線状に移動さ
せたり、大きな弧を描くように回転させながら略垂直方
向に略直線状に移動させたりすれば足り、平板状物を載
置していない状態でのフィンガ部の目的機器に対する差
し込みや抜き出しは正面入口に対し斜め方向であっても
よい。
【００１３】また、本発明のスカラ型ロボットによれ
ば、回動部のうちの少なくとも一つを一回転以上回動さ
せ得るようにするとともに、その一回転以上回動させ得
る回動部の回動を一回転以上の所定回動角度に制限する
ストッパを具えることから、例えばウエハの、清浄容器
からの受け取り、ウエハ位置決め装置への引き渡しと受
け取り、ウエハ処理装置への引き渡しと受け取り、処理
後の清浄容器への引き渡しといった各動作の間に溜まる
角度補正を、一連の動作の後にまとめて行うことがで
き、特にフィンガ部を複数有して複数のウエハを連続的
に扱う場合に有利である。かかる角度補正のためには通
常、二回転近くまで回動できることが望ましく、三回転
できるとより都合がよく、余裕をみて四回転まで許容す
るストッパとすれば充分である。
【００１４】本発明では、アーム体の一端部を固定した
胴体を基部で支持し、胴体内に、その胴体を基部に対し
て回動させる駆動部と、その胴体を基部に対して上下
（Ｚ軸方向）移動させる駆動部とを設けるようにしても
よい。
【００１５】駆動手段に使用するモータは、制御装置に
よる回転角度制御ができるモータであれば、サーボモー
タ、ステッピングモータ、ダイレクトドライブモータ
等、公知のいずれのモータであってもよい。ここで、回
転角度の測定手段として通常、エンコーダが用いられる
が、ステッピングモータの場合は、必要がなければ用い
なくてもよい。
【００１６】モータの回転速度を下げるための減速機構
としては、プーリとタイミングベルトとを組み合わせた
ベルト式減速機、内部に固定軸ギアを持つ独立した減速
機、遊星歯車型減速機、偏芯遊星歯車型減速機（商品名
ハーモニックドライブ等）、モータと変速機との筐体が
同一である減速機一体型モータ等公知の技術を用いるこ
とができる。ここで、回動軸と同一軸線上にダイレクト
ドライブモータを二段直結して配置する場合は、減速機
の設置は必要ない。
【００１７】搬送対象の平板状物或いは搬送先の目的機
器の存在や位置を確認するために、本発明のロボットの
フィンガ部またはリスト部にセンサを設けてもよく、そ
のセンサには透過型光センサ、反射型センサ等公知のも
のを用いることができる。またフィンガ部は、平面状で
その上に平板状物を載置するものに限られず、平板状物
の端をつかむエッジクランプ型のものとしてもよい。
【００１８】そして、本発明の平板状物の処理システム
は、前記本発明のスカラ型ロボットが、平板状物の搬入
出場所と、平板状物の処理装置とに隣接して配置されて
いることを特徴としており、かかる処理システムによれ
ば、スカラ型ロボットが、互いに略平行な複数の略直線
状径路すなわち直線状径路や直線に近い円弧状径路に沿
ってフィンガ部を移動させ得ることから、ウエハ処理装
置やウエハカセット等の目的機器へのウエハの搬入や搬
出の際にロボットがそれらの正面に位置している必要が
ないので、ウエハカセットやウエハ処理装置等が横一列
に並んでいる場合でも、それらの列に沿って軌道を設け
てロボット本体を横に移動させる必要がなく、それゆえ
軌道を設けるコストを省くことができるとともに、ロボ
ットが移動して作動し得る面積が不要となって、高価な
クリーンルーム内のロボットの使用面積を少なくするこ
とができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここ
に、図１は、本発明のスカラ型ロボットの一実施例を配
した、本発明の平板状物の処理システムの一実施例とし
てのウエハ処理システムを示す一部切欠き斜視図であ
る。上記実施例のスカラ型ロボット１が設置された部屋
は、ファンフィルターユニットを有する図示しない天井
が上側に設けられるとともに、手前側に図示しない壁が
設けられて、高清浄領域とされている。そして、この実
施例の処理システムの、図１では左側の壁には、ウエハ
７の収納用の清浄容器３が外側に置かれるロードポート
２が三箇所に設置され、各ロードポート２のポートドア
２ａは図では開かれている。また、奥の壁に接してウエ
ハ位置決め装置１０が設置されている。
【００２０】図２は、上記実施例のスカラ型ロボット１
の外観を示す斜視図である。このロボット１は、床面に
固定された基部１１上に胴体１２をその基部１１に対し
回動可能に具えており、その胴体１２は、ア−ム体１４
の第１アー１４ａに固定された胴体カバー１２ａと、第
１アーム１４ａの基端部に一体的に結合された胴体フレ
−ム１２ｂとを有し、その第１アーム１４ａの先端部に
はア−ム体１４の第２アーム１４ｂの基端部が回動可能
に連結されている。そして第２アーム１４の先端部に
は、上側および下側の二つのフィンガ部１６ａ，１６ｂ
がそれぞれ固定された二つのリスト部１５ａ，１５ｂが
互いに同一回動軸線状で回動可能に支持されている。し
かして図１では、それらのフィンガ部のうち下側フィン
ガ部１６ｂが処理済みのウエハ７を受け取るために待機
し、上側フィンガ部１６ａが未処理のウエハ７を奥側の
清浄容器３から取り出さんとしている。
【００２１】図１では右側の壁の右側には、複数のウエ
ハ処理機５を有するウエハ処理装置４が配置され、図１
では右側の壁には、そのウエハ処理装置４の、ウエハ７
の搬入用窓８と搬出用窓９とが設けられており、これら
の搬入出用窓８，９の二つのドア８ａ，９ａは図では開
かれている。そして図示のウエハ処理装置４では、ウエ
ハ処理機５で処理されたウエハ７を搬送機６が受け取
り、右奥側の搬出用窓９を通して挿入されるロボット１
の下側フィンガ１６ｂに受け渡すべく待機している。こ
のウエハ処理装置４は、図示しない蓋が取り付けられ、
上記ファンフィルターユニットから搬入用窓９および搬
出用窓８を通して高清浄空気が送り込まれて内部が高清
浄領域となっている。なお、ウエハ処理装置４には、ロ
ボット１側に空気が逆流しないように構成して、別のフ
ァンフィルターユニットを設けてもよい。
【００２２】図３は、上記実施例のスカラ型ロボット１
のアーム体１４および、例えば加工や処理前のウエハ７
を専門に扱うように設定された上側フィンガ部１６ａの
動作例を、下側フィンガ部１６ｂをリスト部１５ｂとと
もに省略した状態で示す平面図であり、図示のように、
ウエハ７を載置した上側フィンガ部１６ａは、清浄容器
３の、ロードポート２に連結された入口面に対し垂直方
向に延在する直線状径路とそれに続く円弧状径路とを組
み合わせた移動径路Ｐ上を移動する。ここで、図示しな
い下側フィンガ部は、例えば加工や処理後のウエハ７を
専門に扱うように設定でき、このようにすれば、処理装
置４での加工や処理前のウエハ７の清浄度をより高め
て、加工や処理の精度をより高めることができる。な
お、ここでは図示しないが、上側フィンガ部１６ａと下
側フィンガ部１６ｂとがそれぞれウエハ７を載置する
際、一方の動作中に他方が目的機器と干渉しないような
角度に互いに逸らせておくように動作プログラムを組む
ことが必要である。
【００２３】上記動作例に示すように、この実施例のロ
ボット１は、フィンガ部１６ａ，１６ｂをそれらが何れ
の清浄容器３内にある間も清浄容器３の入口面に対し垂
直方向に延在する直線状の径路に沿って移動させる。ロ
ボット１の斜め前方にある清浄容器３をウエハ７を出し
入れする目的機器とする場合は、リスト部１５ａ，１５
ｂとアーム体１４の関節部と胴体１２とを適宜回動させ
ながら、フィンガ部１６ａ，１６ｂひいてはウエハ７を
清浄容器３の入口面に対し垂直な直線状径路とそれに続
く曲線状径路とに沿って移動させる。中央の清浄容器３
をウエハ７を出し入れする目的機器とする場合は、ウエ
ハ７を直線状の径路に沿って移動させるのみで足りる。
このように、複数本の互いに略平行な直線状の径路と、
曲線状の径路とを適宜組合せることで、フィンガ部１６
ａ，１６ｂは、三つの清浄容器３が置かれた前面側の三
位置と、ウエハ処理装置４の搬入用窓８と搬出用窓９と
が設けられた背面側の二位置とを目的として動作する。
【００２４】なお、この発明のスカラ型ロボットは、上
述した実施例と異なり、フィンガ部を一つだけ有するも
のであってもよく、その場合のロボットは、上述したフ
ィンガ部が二つの実施例に準じて動作する。
【００２５】図４は、図３に示す上記実施例のスカラ型
ロボット１の内部機構を示す縦断面図である。基部１１
に固定されるとともに回転角度検出用のエンコーダ２０
ｄが設けられたモータ１７ｄにより駆動されて、基部１
１に設けられたボールネジ２３が回転すると、そのボー
ルネジ２３に螺合したボ−ルナット２２が昇降し、その
ボ−ルナット２２に一体的に結合された基部１１の昇降
台１１ｂを介して胴体１２から上の全機構が上下（Ｚ軸
方向）移動し、その移動量を示す信号をエンコーダ２０
ｄは出力する。基部１１の昇降台１１ｂの下面には第１
アーム駆動用モータ１７ａとその回転角度検出用のエン
コーダ２０ａとが固設され、モータ１７ａは、複数のタ
イミングベルト１９とプーリ１８ａとを有する三段式の
減速伝動機構を介して、胴体１２および第１アーム１４
ａを一緒に基部１１に対し一回転以上回動させることが
できる。
【００２６】胴体１２の中心部に位置するプ−リの支持
軸の軸芯は、配線３１を通すために中空となっており、
また、第１アーム１４ａが一体的に結合された胴体フレ
−ム１２ｂと基部１１の昇降台１１ｂとの間には、ロー
ラベアリングまたはボールベアリング２５ａが組み込ま
れるとともに、図５および図６に示すストッパ２１ａが
設置され、そのストッパ２１ａは、基部１１に対する第
１アーム１４ａの回動角度が二回転近くまで達するとそ
れ以上の回動を制止して、配線３１が過度に捩じれるの
を防止する。さらに、清浄空気を胴体カバー１２ａと基
部カバー１１ａとの間から取り入れて胴体１２および基
部１１付近の塵埃を気流と共に排出するために、基部１
１の底部には排気ファン２４が設けられている。
【００２７】図５（ａ）は、上記ストッパ２１ａを示す
側面図、図５（ｂ），（ｃ）は、図５（ａ）のＡ−Ａ線
およびＢ−Ｂ線にそれぞれ沿う断面図、そして、図６
は、上記ストッパ２１ａの動作を示す説明図である。こ
のストッパ２１ａは、９０°回転し得るここではＬ字状
のストップ部材４０とストップピン４１との組合せによ
り、基部１１に対する胴体１２の回動を二回転に若干満
たない角度で制止し得るものであり、ストップ部材４０
の回動位置は、二個のセンサ４２の何れがセンサドグ４
３を検出しているかで検知することができる。
【００２８】すなわちこのストッパ２１ａは、周方向に
９０度離間させて二本の軸線方向溝４７を設けた支持軸
をＬ字のコ−ナ−部に配設して回動可能に支持したＬ字
状のストップ部材４０と、バネ４５で付勢されてその支
持軸の軸線方向溝４７に嵌まり合いストップ部材４０を
図６（ａ），（ｃ）に示す位置に保持するストップロ−
ラ４６とを昇降台１１ｂ上に設置するとともに、胴体フ
レ−ム１２ｂにストップピン４１を下向きに突設した構
成となっていて、図６（ａ）に示すようにストップ部材
４０のＬ字の内側からストップピン４１が来れば、図６
（ｂ）に示すようにストップ部材４０を倒して胴体フレ
−ム１２ｂは回動し、図６（ｃ）に示すようにさらに一
回転して来たところでストップ部材４０のＬ字の外側に
ストップピン４１が当接して停止する。
【００２９】図７（ａ）は、上記Ｌ字型のストッパ２１
ａに替えて用い得るＴ字型のストッパを示す側面図、図
７（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、図７（ａ）のＣ−Ｃ線、
Ｄ−Ｄ線およびＥ−Ｅ線にそれぞれ沿う断面図、そし
て、図８は、そのＴ字型のストッパの動作を示す説明図
であり、このストッパは、図８（ａ）〜（ｃ）に示すよ
うに半回転近く回転し得るＴ字状のストップ部材４０と
ストップピン４１との組合せにより、三回転に僅かに満
たない角度で回動を制止し得るものであり、ストップ部
材４０の回動位置は、二個のセンサ４２の何れがセンサ
ドグ４３を検出しているかで検知することができる。
【００３０】図４に示すように、第１アーム１４ａの下
部には、複数のプーリ１８ｂとタイミングベルト１９と
を有する三段式の減速伝動機構およびベルト伝動機構を
介して第２アーム１４ｂを駆動するためのモータ１７ｂ
とその回転角度検出用のエンコーダ２０ｂとが固設さ
れ、また、第１アーム１４ａと第２アーム１４ｂとは、
ベアリング２５ｂで回動可能に支持されたプーリ１８ｂ
の支持軸で連結されており、これによりモータ１７ｂ
は、第１アーム１４ａに対し第２アーム１４ｂを一回転
以上回動させることができる。そして配線３１を通すた
めに軸芯が中空となったその支持軸にはストッパ２１ｂ
が設置され、このストッパ２１ｂは、第１アーム１４ａ
に対する第２アーム１４ｂの回動角度を二回転に若干満
たない角度以下に制限して、配線３１が過度に捩じれる
のを防止する。
【００３１】図９（ａ）は、上記ストッパ２１ｂを示す
一部切欠き分解斜視図、図９（ｂ）はそのストッパ２１
ｂの二個のボ−ル受けリング５０の一方とボ−ル５１と
を示す平面図、図９（ｃ）は、そのストッパ２１ｂを示
す断面図である。このストッパ２１ｂは、重ね合わせて
いる二個のボ−ル受けリング５０の互いに対向する平面
に、それぞれ回動軸線を中心とするボ−ル溝５０ａを設
け、それらのボ−ル溝５０ａにそれぞれ一箇所の仕切部
５０ｂを設け、一個のボール５１を上記の互いに対向す
るボ−ル溝５０ａ内に配置してなるもので、このボール
式のストッパ２１ｂは、ボ−ル溝５０ａ内でボール５１
の転動で二個のボ−ル受けリング５０の二回転に若干満
たない角度の相対回動を許容するとともに、ボール５１
と仕切部５０ｂとの当接でそれ以上の回動を制止し、上
記配線３１が捩じ切られないようする。
【００３２】図１０（ａ）は、上記ストッパ２１ｂに替
えて用い得る他のボ−ル式のストッパを示す分解側面
図、図１０（ｂ）および（ｃ）はそのボ−ル式のストッ
パを示す分解平面図および分解斜視図である。このスト
ッパは、円柱状のボ−ル受けドラム５３の外周面に螺旋
状に一回転以上四回転以下の所定回動角度に渡ってボ−
ル溝５３ａを設け、また、このボ−ル受けドラム５３と
接する軸受けの内面に配置するボ−ル受けバ−５２に上
記四回転以下の所定回動角度分の螺旋ピッチに相当する
長さの縦溝状のボ−ル溝５２ａを設け、これら二つのボ
−ル溝内にボール５１を配置してなるもので、このボ−
ル式のストッパは、縦溝状のボ−ル溝５２ａで位置を規
制されて螺旋状のボ−ル溝５３ａ内を転動するボ−ル５
１がその螺旋状のボ−ル溝５３ａの端部に当接すること
で、上記四回転以下の所定回動角度分以上の回動を制止
し、上記配線３１が捩じ切られないようする。なお、縦
溝状のボ−ル溝５２ａは軸受けに直接設けることもで
き、また、上記と逆に、螺旋状溝を軸受けの内側面に設
け、縦溝を支持軸の外側面に設けることもできる。
【００３３】さらに図４に示すように、第２アーム１４
ｂ内には、プーリ１８ｃ、１８ｃ’とタイミングベルト
１９ｃ、１９ｃ’とを有する二つの減速伝動機構を介し
て二つのリスト部１５ａ，１５ｂを駆動するモータ１８
ｃ、１８ｃ’が設置され、それぞれにエンコーダ２０
ｃ、２０ｃ’が連結されている。この実施例では、第２
アーム１４ｂとそれに対し以下移転以上回動できる各リ
スト部１５ａ，１５ｂとの間にストッパはないが、必要
に応じて上記各図示例の如きストッパを取り付けてもよ
い。
【００３４】上側および下側フィンガ部１６ａ、１６ｂ
がそれぞれ固定された二つのリスト部１５ａ，１５ｂ
は、互いに同一の回動軸線上でボ−ルベアリング２５ｃ
により第２アーム１４ｂに回動可能に支持され、上記二
つのモータ１７ｃ、１７ｃ’によって駆動されて、互い
に独立に、第２アーム１４ｂに対し回動する。
【００３５】ア−ム体１４およびリスト部１５ａ，１５
ｂのための駆動手段としての上記モータ１７ａ，１７
ｂ，１７ｃ，１７ｃ’，１７ｄは全て、図４に示すよう
にロボット１の外部に設けられた、通常のコンピュ−タ
を内臓する制御装置１３から駆動電力を供給されるとと
もに、各モ−タに対応するエンコ−ダ２０ａ，２０ｂ，
２０ｃ，２０ｃ’，２０ｄからの出力信号を制御装置１
３が受けることで、制御装置１３により回転角度をフィ
−ドバック制御される。そして制御装置１３は、あらか
じめ与えられたプログラムに基づきそれらのモ−タを作
動させて上側および下側フィンガ部１６ａ、１６ｂを所
望の径路に沿って移動させる。
【００３６】また、制御装置１３と各モ−タおよびエン
コーダとの間の配線３１や、フィンガ部１６ａ、１６ｂ
の吸着口２６のための図示しない負圧配管は、上述した
胴体１２と第１アーム１４ａとの間にある中空の軸や第
１アーム１４ａと第２アーム１４ｂとの間にある中空の
軸を通されるとともに、アーム体１４の回動に伴う伸縮
に対応できるようコイル状の巻線部等が設けられて、ス
トッパ２１ａ，２１ｂが許容する範囲内で充分な長さが
与えられている。
【００３７】図１１は、リスト部１５ａ，１５ｂのため
の駆動部（駆動手段）の他の配置例を示す平面配置図、
図１２（ａ），（ｂ）は図１１のＦ−Ｆ線およびＧ−Ｇ
線にそれぞれ沿う断面図であり、これらは、特に、第２
アーム１４ｂの両端部間の中央部内に収容されている二
つのモータ１７ｃ、１７ｃ’および二つのエンコーダ２
０ｃ、２０ｃ’の配置を詳細に示している。すなわち、
この配置例では、二つのモータ１７ｃ、１７ｃ’と二つ
のエンコーダ２０ｃ、２０ｃ’とを第２アーム１４ｂの
幅方向に横並びに配置している。
【００３８】図１３は、エッジクランプ型フィンガ部、
すなわち、ウエハ７の裏面に触れないで周縁部を把持す
る機構をもつフィンガ部を示す平面配置図であり、リス
ト部１５ａ内には、エアシリンダ３３で駆動され、且つ
バネ３４で連結された一対のウエハエッジクランプ３２
が、ウエハガイド３５に周縁部を載置されているウエハ
７が滑り落ちないように押さえる。図示例では、一つの
エッジクランプ型フィンガ部１６ａのほかに、図２およ
び図１１に示す如き裏面接触型のフィンガ部１６ｂを一
つ具えているが、二つのフィンガ部とも上記のエッジク
ランプ型であってもよい。
【００３９】さらに図１３においては、二股に分かれた
エッジクランプ型フィンガ１６ａの先端部に、投光器と
受光器との組からなる透過型光学センサで構成したマッ
ピングセンサ３０を具え、このマッピングセンサ３０
を、例えば、清浄容器３の中に収納されたウエハ７の有
無を確認する等に利用する。マッピングセンサ３０とし
ては、他に反射型光学センサでもよいが、磁気センサや
接触型センサは、電子部品であるウエハ７に悪影響を与
える可能性があるため好ましくない。
【００４０】上記実施例のロボット１によれば、二つの
フィンガ部１６ａ，１６ｂを設けることによって、一度
に二枚のウエハ７を搬送できるようになったばかりでな
く、一方のフィンガ部を処理前のウエハ７専用、他方の
フィンガ部を処理後のウエハ７専用と区別して使用でき
るため、異物の移動をより高度に防止できるようになっ
た。
【００４１】また、各アーム１４ａ，１４ｂおよび各フ
ィンガ部１６ａ，１６ｂが独立して動作できるので、横
に並んだ目的機器に対しても、ロボット１をそれらの正
面へ横移動させることなく、フィンガ部１６ａ，１６ｂ
をそれらの入口面に対し垂直な方向に挿入できるため、
スムーズに平板状物を搬送できるようになった。
【００４２】さらに、一回転以上回動できる回動部のう
ちの、二つのリスト部を除く二カ所に４回転以下の所定
回動角度範囲で回動を制限できるストッパ２１ａ，２１
ｂを設置したため、胴体内やアーム内に通してあるモー
タ類、エンコーダ、光学センサ等への配線３１や吸着口
２６のための図示しない負圧配管がロボット１の不測の
作動の際に切断されるのを確実に防止できるようになっ
た。
【００４３】以上、図示例に基づき説明したが、この発
明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲
の記載の範囲内で適宜変更することができ、例えば、搬
送する平板状物はウエハ以外のものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のスカラ型ロボットの一実施例を配し
た、本発明の平板状物の処理システムの一実施例として
のウエハ処理システムを示す一部切欠き斜視図である。
【図２】 上記実施例のスカラ型ロボットの外観を示す
斜視図である。
【図３】 上記実施例のスカラ型ロボットのアーム体お
よび上側フィンガ部の動作例を示す平面図である。
【図４】 上記実施例のスカラ型ロボットの内部機構を
示す縦断面図である。
【図５】 （ａ）は、上記実施例のスカラ型ロボットの
ストッパの一例を示す側面図、（ｂ），（ｃ）は、
（ａ）のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線にそれぞれ沿う断面図
である。
【図６】 上記ストッパの動作を示す説明図である。
【図７】 （ａ）は、上記ストッパに替えて用い得る他
の例のストッパを示す側面図、（ｂ），（ｃ），（ｄ）
は、（ａ）のＣ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線およびＥ−Ｅ線にそれ
ぞれ沿う断面図である。
【図８】 上記ストッパの動作を示す説明図である。
【図９】 （ａ）は、上記実施例のスカラ型ロボットの
ストッパの他の例を示す一部切欠き分解斜視図、（ｂ）
はそのストッパの二個のボ−ル受けリングの一方とボ−
ルとを示す平面図、（ｃ）は、そのストッパを示す断面
図である。
【図１０】 （ａ）は、上記ストッパに替えて用い得る
他の例のストッパを示す分解側面図、（ｂ）および
（ｃ）はそのストッパを示す分解平面図および分解斜視
図である。
【図１１】 リスト部のための駆動部の他の配置例を示
す平面配置図である。
【図１２】 （ａ），（ｂ）は図１１のＦ−Ｆ線および
Ｇ−Ｇ線にそれぞれ沿う断面図である。
【図１３】 上記実施例のスカラ型ロボットのエッジク
ランプ型フィンガ部の一例を示す平面配置図である。
【図１４】 従来のスカラ型ロボットを示す平面図であ
る。
【符号の説明】
１ スカラ型ロボット ２ ロードポート ３ 清浄容器 ４ ウエハ処理装置 ５ ウエハ処理部 ６ 搬送機 ７ ウエハ ８ ウエハ搬出窓 ９ ウエハ搬出窓 １０ ウエハ位置決め装置 １１ 基部 １１ａ 基部カバ− １１ｂ 昇降台 １２ 胴体 １２ａ 胴体カバ− １２ｂ 胴体フレ−ム １３ 制御装置 １４ ア−ム体 １４ａ 第１アーム １４ｂ 第２アーム １５ リスト部 １５ａ 上側リスト部 １５ｂ 下側リスト部 １６ フィンガ部 １６ａ 上側フィンガ部 １６ｂ 下側フィンガ部 １７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｃ’，１７ｄ モータ １８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｃ’ プーリ １９ タイミングベルト ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｃ’，２０ｄ エンコー
ダ ２１ａ，２１ｂ ストッパ ２２ ボ−ルナット ２３ ボールネジ軸 ２４ 排気ファン ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ ベアリング ２６ 吸着口 ３０ マッピングセンサ ３１ 配線 ３２ ウエハエッジクランプ ３３ エアシリンダ ３４ バネ ３５ ウエハガイド ４０ ストップ部材 ４１ ストップピン ４２ センサ ４３ センサドグ ４４ メカニカルリミット ４５ バネ ４６ ロックロ−ラ ４７ 軸線方向溝 ５０ ボ−ル受けリング ５０ａ，５２ａ，５３ａ ボ−ル溝 ５０ｂ 仕切部 ５１ ボ−ル ５２ ボ−ル受けバ− ５３ ボ−ル受けドラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C007 AS03 AS24 BS15 CT04 CV07 CW07 CX01 CX03 CX09 CY09 CY36 HS27 HT02 HT20 KV01 KV12 NS12 NS13 5F031 CA02 CA05 CA20 FA01 FA02 FA05 FA11 FA12 FA14 GA03 GA43 GA47 GA49 GA50 LA13 MA04 MA06

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基部と、前記基部に水平面内で回動可能
    に一端部が連結されるとともに水平屈伸可能とされた二
    本ア−ム構成のアーム体と、前記アーム体の他端部に水
    平面内で回動可能に連結されるとともに平板状物の保持
    のためのフィンガ部が固定されたリスト部と、前記アー
    ム体およびリスト部のための駆動手段とを具える、平板
    状物の搬送用スカラ型ロボットにおいて、 平板状物を保持した前記フィンガ部を、互いに略平行な
    複数の略直線状径路に沿って移動させ得るように、前記
    駆動手段が、前記リスト部と前記アーム体とを連結する
    回動部と、前記アーム体を屈伸させる回動部と、前記ア
    ーム体と前記基部とを連結する回動部とを互いに独立に
    回動させることができるとともに、それらの回動部のう
    ちの少なくとも一つを一回転以上回動させることがで
    き、 前記一回転以上回動させることができる回動部の回動を
    一回転以上の所定回動角度に制限するストッパを具える
    ことを特徴とする、スカラ型ロボット。
  2. 【請求項２】 前記リスト部を二つ具え、 それらのリスト部が互いに独立に回動可能で、且つ互い
    に同一回動軸線上に配置されていることを特徴とする、
    請求項１記載のスカラ型ロボット。
  3. 【請求項３】 前記アーム体の二本のアームのうち前記
    リスト部が連結されている方のアームの両端部間の部分
    内にそのリスト部のための前記駆動手段が組み込まれて
    いることを特徴とする、請求項１または２記載のスカラ
    型ロボット。
  4. 【請求項４】 請求項１から３までの何れか記載のスカ
    ラ型ロボットが、平板状物の搬入出場所と、平板状物の
    処理装置とに隣接して配置されていることを特徴とす
    る、平板状物の処理システム。
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