JP2003527737A - マイクロ電子ワークピース取扱い用ロボット - Google Patents

マイクロ電子ワークピース取扱い用ロボット

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JP2003527737A
JP2003527737A JP2000559045A JP2000559045A JP2003527737A JP 2003527737 A JP2003527737 A JP 2003527737A JP 2000559045 A JP2000559045 A JP 2000559045A JP 2000559045 A JP2000559045 A JP 2000559045A JP 2003527737 A JP2003527737 A JP 2003527737A
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ウェイン ジェイ シュミット
トーマス エイチ オバーリットナー
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セミトゥール・インコーポレイテッド
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
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    • B25J9/08—Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions

Abstract

(57)【要約】 処理ツール１４、１６内でマイクロ電子ワークピースＷを移送するための改良された搬送システム２０が開示されている。搬送システム２０は、搬送レール２６の上で滑動するようにガイドされる、ワークピースＷを移送して取り扱うための移送ユニット３０、３２を有する。移送ユニット３０、３２は、二つのセクションからなるロボットアーム１００のベース端に接続された鉛直部材２２０を有する。ロボットアーム１００は、その遠方端にエンドエフェクタ１０８を有し、エンドエフェクタ１０８はワークピースＷの周囲の端部を把持するように駆動される。第１の回転アクチュエータ２００は、鉛直部材２２０をその軸の周りに回転させてロボットアーム１００全体を回転させるような構造になっている。第２の回転アクチュエータ２４０は、ロボットアーム１００の第２のセクション１１４を、ロボットアーム１００の第１のセクション１１０に対して、ベルトを介して回転させるような構造になっている。第３の回転アクチュエータ３０２は、エンドエフェクタ１０８をその水平軸の周りに回転させるような構造になっている。第３の回転アクチュエータ３０２は、エンドエフェクタ１０８が、マイクロ電子ワークピースＷを、前面上向き状態と前面下向き状態との間で裏返すのを許容する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 〔発明の背景〕 最終的にマイクロ電子デバイスになるワークピースを処理するための装置には
種々のタイプのものがある。マイクロ電子産業がデバイスの効率的かつ経済的な
多量生産に向けて進むにつれて、ワークピースの処理に使用される装置の需要が
増してきた。これらの益々増大する需要に応えるべく、装置の自動化が益々利用
されている。より具体的には、増大する需要の多くが、処理中のマイクロ電子ワ
ークピースの取扱いのための自動化されたデバイスに関連する。
【０００２】 半導体ワークピース等のマイクロ電子ワークピースの処理に使用される自動装
置が、例えば、米国出願第08/991,062号（出願日：１９９７年１２月１５日、発
明の名称：リフト・傾斜機構を有する半導体処理装置）に記載されている（この
文献は、この引用によって本明細書に組み入れられるものとする）。この装置は
、種々の処理ステップを行なうための複数の処理モジュール即ちステーションを
使用する。ワークピースカセットにアクセスして、処理装置の中でワークピース
を移送するために、ワークピース移送ユニットが使用される。個々のワークピー
スをワークピース・インタフェースモジュールとワークピース処理モジュール（
即ちステーション）の間で移動させるために、ワークピース搬送機構がワークピ
ース移送ユニットを支持しガイドする。ワークピース搬送機構は更に、細長いレ
ール等の移送ユニットガイドをも有する。移送ユニットガイドは、この装置内に
１個または複数個のワークピース移送のための経路を定義する。レールに沿って
動くワークピース移送ユニットは、ワークピースを保持するための真空エフェク
タ(effector)を持った端部を具備するワークピース移送アーム組立体を有する。
ワークピース移送アーム組立体は、鉛直方向に位置調整可能であり、鉛直軸の周
りに回転可能であって、それによってエフェクタ及びワークピースの正確な位置
決めができる。
【０００３】 通常、ワークピースは、処理されるべき面(「前」面）を上向きにして取り扱
われ、貯蔵される。この向きによれば、前面が支持構造と接触するのを避けるこ
とができる。他方、いくつかの処理モジュールでワークピースは、処理される前
面を下向きに配置することが要求される。そのような要求に応えるために、いく
つかの処理モジュール（例えば電気めっき反応器）では、第１のポジションと第
２のポジションの間で「裏返される」即ち回転されうる処理ヘッドが使用される
。第１のポジションでは、処理ヘッドがワークピースを前面が上向きの状態で受
け入れるポジションになっており、第２のポジションでは、ワークピースの前面
が処理されるように下向きとなる。
【０００４】 各処理モジュール即ちステーションで処理のためにワークピースを「裏返す」
操作を行うためには、処理ヘッドを回転させるための複雑なヘッド操作機構を要
する。そのような操作機構は、処理ヘッドを回転させるためのかなり重い又は大
きな構造を必要とする可能性があり、又、その回転動作のための極めて大きなオ
ーバヘッド操作室を必要とする可能性がある。
【０００５】 本発明者らは、処理のためにワークピースを反転させる即ち裏返すための処理
モジュールの必要性を低減又は無くすことにより、全体のワークピース装置が簡
素化されるだろうと認識した。本発明者らは更に、ワークピースを裏返す必要性
を無くすことによって、コスト削減及び処理の簡素化が図れるだろうと認識した
。本発明者らは更に、より広範囲の種々のタイプの処理ステーションを一つの処
理ツールに統合することができるかもしれないと認識した。そのような処理ステ
ーションは、種々のウエハの向きの要求を持つかもしれない。即ち、一つのステ
ーションは処理のために前面を上向きにすることを要求し、他のステーションは
処理のために前面を下向きにすることを要求する。これらの認識された課題のそ
れぞれに対処する装置が提示される。
【０００６】 更に本発明者らは、ワークピース搬送機構の上で移動ユニットがスライド可能
であって、横方向に配置された複数の処理ユニットの間で動作する搬送機構及び
移動ユニットの必要とする作業スペース（即ち「足跡(footprint)」）を最小化
するワークピース搬送機構を提供することに利点があると認識した。このような
利点を有する装置が提供される。
【０００７】 〔発明の概要〕 本発明は、ワークピース処理装置内で、複数のワークピース処理ステーション
及び／又は複数のインタフェースモジュールの間で、個々のワークピースを移送
するために使用されるワークピース搬送システムに関する。このワークピース搬
送システムは、例えば搬送レール等の上で装置内でワークピースを搬送する改良
されたワークピース移送ユニットを有する。移送ユニットはハウジングから延び
る鉛直部材を有する。アーム部材が、アーム部材のベース端が鉛直部材側になる
ように鉛直部材から延びている。ワークピース保持エンドエフェクタが、アーム
部材の遠方端部に配置されていて、ワークピースを、前面上向き状態と前面下向
き状態との間で選択的に「裏返す」ように水平軸の周りに回転するように駆動さ
れる。好ましくは、エフェクタは、半導体ウエハ等のワークピースの端部を把持
する構造になっていて、エフェクタの上にワークピースがあるという情報を制御
ユニットに送るためのワークピース存在検出器を有することもできる。
【０００８】 本発明の一つの実施の形態によれば、ワークピース移送ユニットは５個の移動
の「軸」を提供する。この場合(to this end)、移送ユニットは、水平軸（Ｙ）
に沿うレールの上を直線的に駆動されうる。鉛直部材は、鉛直軸（Ｚ１）に沿っ
て鉛直に上昇したり下降したりすることができる。アーム部材は鉛直軸（Ｚ１）
の周りに回転することができ、アーム部材の遠方部は、鉛直軸（Ｚ２）の周りに
回転することができる。エンドエフェクタは水平軸（Ｒ）の周りに回転する（「
フリップ」する）こと、例えば、ワークピースを、前面上向き又は前面下向きに
することができる。このような回転を行なうために、アーム部材は、好ましくは
、エンドエフェクタを水平軸周りに回転させるためにアーム部材内に取り付けら
れた回転アクチュエータを有する。
【０００９】 ワークピース移送ユニットの水平軸周りの回転を含めた運動の柔軟性を高める
ことによって、複数の処理モジュールでワークピースを裏返すための、より高価
で重く複雑な機構を回避することができる。更に、異なるワークピース配置を必
要とする複数の処理ステーションを一つの処理装置に統合することが可能になる
。
【００１０】 本発明の他の態様において、ワークピース移送ユニットは、ワークピースをエ
ンドエフェクタに保持するための真空把持機構を有する。真空把持機構は、ワー
クピースの端部領域に押し当てるための複数の隆起したパッドと、ワークピース
をパッドの上に動かすための、パッドを貫通する複数の真空ポートとを有する。
【００１１】 本発明の更に他の態様において、一つのガイドレール構造を挟む両側面に２個
のワークピース移送ユニットが滑動可能になっている。移送ユニットの内の少な
くとも１個は、それに対応する第１のロボットアームの隣接するセクションの上
方にある第１のエンドエフェクタを有し、それらの間に鉛直方向の空間ができる
。互いに他方の移送ユニットのエンドエフェクタのために、上記鉛直方向の空間
は、水平方向に十分に突出している(projected)。第１のエンドエフェクタの下
方を、そして第１のロボットアームの上側を通るように、より低い位置で動作す
る。このようにして、二つのエンドエフェクタによって保持されたウエハは、上
から見ると重なっていて、しかも、二つの移送ユニットは、エンドエフェクタや
それによって保持されたウエハの間の干渉を起こすことなく、搬送レールに沿っ
て長手方向に、一緒にでも又別々にでも動かすことができる。この構成によれば
、ツールの対向する処理ユニットの間で必要とされる横方向の幅(footprint)を
最小にすることができる。
【００１２】 本発明の他の多数の利点や特徴は、以下に示す発明の詳細な説明やその実施の
形態から、そして特許請求の範囲から、更に、添付の図面から容易に明らかにな
る。本明細書の部分として、上記記載により、本発明の詳細が十分に完全に開示
されている。
【００１３】 〔発明の詳細な説明〕 本発明は、種々の実施の形態を取りうるものであって、図面を参照しながら以
下に詳細に示す本発明の実施の形態の開示は、本発明の原理の例示と考えるべき
ものであって、ここに示す具体的な実施の形態に本発明を限定することを意図し
ていない。
【００１４】 図１は、本発明の改良搬送システムを使用することのできるモジュラーワーク
ピース処理装置１０の例を示す。図示のように、装置１０は、入力出力組立体１
２と、左側及び右側の処理モジュール１４、１６を有する。装置１０は更に、改
良ワークピース搬送システム２０と、上部排気組立体２４と、エンドパネル２５
とを有する。図示のように、左側及び右側の処理モジュール１４、１６はそれぞ
れ、複数のワークピース処理ステーションを有し、例えばワークピース搬送シス
テム２０の周りで互いに固定されて、長手方向に配置された入口及び出口を有す
る処理チャンバを形成する。好ましくは、ワークピース搬送機構２０は処理チャ
ンバ内に配置され、入力／出力組立体１２内の複数のワークピースカセットイン
タフェースモジュールのそれぞれにアクセスでき、更に、左側及び右側の処理モ
ジュール１４、１６内のワークピース処理ステーションそれぞれにアクセスでき
る。
【００１５】 複数の処理モジュール１４、１６は、例えば、端部同士を連結して固定され、
それによって、長い処理チャンバを提供し、それによって、各ワークピースに相
当数の処理を施すことができるか、又はより多くのワークピースを同時に処理す
ることができる。そのような場合に、一つの装置１０のワークピース搬送システ
ム２０は、一つ又は複数の前方又は後方の搬送システム２０のワークピース搬送
システム２０と協動するようにプログラムされる。
【００１６】 図２は、図１の処理装置１０内でワークピースを移送するためのワークピース
搬送機構２０の詳細を示す。図示のように、ワークピース搬送機構２０は一般に
、一つ又は複数のワークピース移送ユニット３０、３２を有し、これらは、ワー
クピース移送ユニットガイド２６に沿って動くように、結合されている。移送ユ
ニットガイド２６は、好ましくは、フレーム２８に取り付けられた細長いスパイ
ン（spine;背骨）２６ａを有する。他の実施の形態として、移送ユニットガイド
２６は、ワークピース移送ユニット３０、３２を載せてガイドするトラック（軌
道）その他の細長い構造であってもよい。ワークピース搬送機構２０及び移送ユ
ニットガイド２６の長さ及び形状は種々に変わることもあり、ワークピース移送
ユニット３０、３２が装置１０内の各処理ステーションにアクセスできるような
構造になっていてもよい。
【００１７】 図示の実施の形態では、ワークピース移送ユニットガイド２６は、スパイン２
６ａの上部の両側に取り付けられた１対の上部ガイドレール３６、３８と、スパ
イン２６ａの下部の両側に取り付けられた１対の下部ガイドレール４０、４２と
を支持する一つのスパインを有する。各ワークピース移送ユニット３０、３２は
、好ましくは、それぞれの上部及び下部のガイドレール３６、４０及び３８、４
２と係合する。各ガイドレール対には、スパイン２６ａに沿って１個または複数
個の移送ユニットを取り付けることができる。
【００１８】 各ワークピース移送ユニット３０、３２は、適当な駆動機構によってそれぞれ
の経路に沿って駆動される。より具体的には、駆動オペレータ６１、６４が、移
動ユニットガイド２６のそれぞれの側に取り付けられており、移動ユニットガイ
ド２６に沿って、ワークピース移動ユニット３０、３２の軸方向の制御可能な動
きを与える。駆動オペレータ６１、６４は、例えば、ガイド２６に沿ってワーク
ピース移動ユニット３０、３２の正確な位置決めを行なうためのリニア磁気モー
タである。具体的には、駆動オペレータ６１、６４は、好ましくは、リニアブラ
シレス直流モータである。そのような好ましい駆動オペレータ６１、６４は、一
連の磁石セグメントを使用し、それらはワークピース移送ユニット３０、３２の
それぞれに取り付けられた各電磁石６９と磁気的な相互作用を及ぼし、ユニット
を移送ユニットガイド２６に沿って推進する。
【００１９】 ケーブルガード７２、７３は、例えば、その中の通信ケーブル又は電力ケーブ
ルを保護するために、それぞれのワークピース移送ユニット３０、３２及びフレ
ーム２８に接続してもよい。ケーブルガード７２、７３は、移送ユニットガイド
２６に沿ったワークピースユニット３０、３２の全範囲の動きを許容するように
、例えば、複数の互いに接続された部分からなっている。
【００２０】 図３に示すように、ワークピース移送ユニット３０は、ガイド２６のスパイン
２６ａの第１の側と結合され、ワークピース移送ユニット３２は、ガイド２６の
スパイン２６ａの第２の側と結合されている。各ワークピース移送ユニット３０
、３２は、それぞれ直線的ガイドレール３６、４０、３８、４２と係合するため
に４個のリニアベアリング１３６、１４０、１３８、１４２を有することができ
る。
【００２１】 図４は、ワークピース移送ユニット３０を示す。これはワークピース移送ユニ
ット３２と実質的に同じである。説明の簡単化のために移送ユニット３０のみを
詳細に説明する。移送ユニット３０はロボットアーム即ちアーム部材１００を有
し、アーム部材１００は、そのアーム部材のベース端部にある移送ユニットハウ
ジング１０６から、そのアーム部材の遠方端部にあるエッジグリップ・エンドエ
フェクタ１０８まで水平に延びている。アーム部材１００は第１のセクション１
１０を有し、第１のセクション１１０は第２のセクション１１４と回転可能に接
続されている。第１のセクション１１０は、ハウジング１０６に対して、鉛直軸
Ｚ１の周りに回転できるようになっている。第２の回転可能なアームセクション
１１４は、第１のアームセクション１１０に対して、鉛直軸Ｚ２の周りに回転で
きるようになっている。エンドエフェクタ１０８は、鉛直軸Ｚ１及びＺ２に垂直
な水平軸（即ち「フリップ」軸）Ｒの周りに回転できるようになっている。
【００２２】 ハウジング１０６は、鉛直方向に配置されたベースプレート１２０と、第１の
上部カバープレート１２２と、第２の上部カバープレート１２４と、底カバープ
レート１２６と、Ｕ字形シュラウド１２８とを有する。Ｕ字形シュラウド１２８
は、側壁１２９、１３０と、背壁１３２とを有する。
【００２３】 ベースプレートには４個のリニアベアリング１３６、１３８、１４０、１４２
が取り付けられており、これらは、図３に示すように、ガイドレールを受容する
。上部リニアベアリング１３６、１３８と下部リニアベアリング１４０、１４２
との間にはブラシレスモータ６９があって、これは、ガイド２６の駆動オペレー
タ６１に作用する（図２及び３参照）。ヘッド読取りリニアエンコーダ１４９は
、ガイド２６の上の移送ユニット３０の位置に対応する位置信号を制御ユニット
に送り、この信号は移送ユニットの制御に使われる。
【００２４】 図５は、ハウジング１０６の内部に配置される種々の要素を示す。図示のよう
に、ハウジング１０６の中に、リフト組立体１５４と、アーム組立体１００の協
動要素が置かれている。
【００２５】 リフト組立体１５４は、アーム組立体１００を鉛直軸Ｚ１に沿って駆動するの
に使用される種々の要素を有する。こちら側で(to this end)、リフト組立体１
５４はリードねじモータ１５６を有し、リードねじモータ１５６はねじを切って
あるリードねじ１５８を回転させる。リードねじ１５８は(,and turn,)リフトブ
ラケット１６０内で回転できるように配置されている。リードねじナット１６２
がリードねじ１５８にねじ込まれていて、リフトナットアダプタ１６４に締め付
けられている。リフト組立体１５４内の鉛直方向の動きは、直線レール１７０に
よってガイドされる。このようにして、リードねじ１５８の軸周りの回転によっ
て、ナット１６２及びアダプタ１６４が、リードねじ１５８に沿って軸方向上向
きに進む。リードねじモータ１５６の逆回転によれば、ナット１６２とアダプタ
１６４とがリードねじ１５８に沿って下降する。アーム組立体１００の鉛直軸Ｚ
２に沿う鉛直位置に対応する信号が、絶対位置検出器１６５によって提供される
。
【００２６】 アーム部材１００は、鉛直軸Ｚ２に沿って動けるように、鉛直レール１７６に
接続されている。トラック１７２と滑り要素１７４とを有する鉛直リニアベアリ
ング組立体１７０が、リフト組立体１５４に隣接して配置されている。鉛直部材
は、そのベース端部にキャリアプレート１８０を有し、キャリアプレート１８０
は移動要素１７４及びアダプタ１６４に接続されていて、鉛直レール１７６及び
アーム部材１００は、リードねじモータ１５６の動作を通じて、アダプタ１６４
によって鉛直に上がったり下がったりできるようになっている。リニアベアリン
グ組立体１７０は、鉛直部材の精確且つ安定な鉛直方向上下動を保証する。移送
ユニットの制御装置に精確なリフト位置信号を送るために、リードねじモータ１
５６の被駆動シャフトにはリフトエンコーダ１７７が接続されている。
【００２７】 図６Ａ及び１２は第１の回転動作モータ２００を示す。出力シャフト２０１の
回転によって、鉛直部材１７６及び第１のアームセクション１１０を、ハウジン
グ１０６に対して鉛直軸Ｚ１の周りに回転させる。モータ２００は、モータマウ
ント２０２によって下部ハウジング２０６に接続されている。下部ハウジングは
、ねじ２１０によってキャリアプレート１８０に接続されている。結合具２１４
は、モータ２００の出力シャフト２０１をチューブ組立体２２０の入力シャフト
２１８に接続する。チューブ組立体２２０と下部ハウジング２０６の間には、軸
受保持具２２４と、レゾルバ(resolver)検出器２２６、ローラ軸受２３０（模式
的に示されている）、及び下部軸受保持具２３２が配置されている。レゾルバ検
出器２２６は、ハウジング１０６に対するチューブ組立体２２０の精確な回転位
置信号を移送ユニットの制御装置に送る。
【００２８】 図６Ｂ、８及び９は、チューブ２２０と、第１のアームセクション１１０の下
部ハウジング２４２との接続を示す。チューブ２２０の回転によって、下部ハウ
ジング２４２及び第１のアームセクション１１０が、鉛直軸Ｚ１の周りを回転す
る。上部カバー２４５が下部ハウジング２４２の上にかぶさって、これらの要素
を内部に保持する実質的に閉じた空間２４４が形成される。
【００２９】 図６Ｂ及び８乃至１０は、第２のアームセクション１１４を鉛直軸Ｚ２の周り
に回転させるための複数の要素を示す。図に示すように、第２の回転モータ２４
０が、チューブ２２０と下部ハウジング２４２の内部に配置されている。モータ
２４０は、ハウジング２４２の底面２４２ａ及びチューブ２２０に締め付けられ
たモータフランジ２４８によって鉛直に支持されている。フランジ２４８は更に
、図８に示すように、締結具（図示せず）によって、モータ２４０の上部にも締
結されている。組み立てた状態で図８に示すように、モータ２４０の出力シャフ
ト２５０は、プリーフランジ２５２と駆動プリー２５４とプリークランプ２５６
とを受容する。これらは全体で被駆動プリー構造を構成する。第２の回転モータ
２４０は、回転位置エンコーダ（図示せず）を一体的に含む。このエンコーダは
、移動ユニットオペレーションの制御のための制御ユニットに回転位置信号を送
る。
【００３０】 図１０に明確に示すように、リスト（手首）トルクチューブ２６０が、下部ハ
ウジング２４２内で回転するように、そしてアームベルト２９０で包まれるよう
に、取り付けられている。アームベルト２９０は駆動プリー２５４によって駆動
される。軸受保持具２６６によって保持された軸受２６４（模式的に示す）及び
トルクチューブ保持具２７２が、トルクチューブ２６０を支持し、ガイドする。
上部及び下部の保持リング２６２、２６３がトルクチューブ２６０に取り付けら
れており、トルクチューブ２６０の上で回るベルト２９０を鉛直方向に保持する
。読取りヘッドマウント２６８は、回転絶対エンコーダ２７０と共に下部ハウジ
ング２４２に取り付けられている。回転絶対エンコーダは、第１のアームセクシ
ョン１１０に対する第２のアームセクション１１４の回転位置信号を生成する。
この位置信号は、移動ユニットの制御装置に提供される。絶対エンコーダカバー
２７４は下部ハウジング２４２の底と係合する。
【００３１】 下部ハウジング２４２の上方には、下部ハウジング２４２に締結されたロボッ
トリスト（手首）ハウジング２８０と、トルクチューブ２６０に締結された底カ
バー２８２がある。更に下部ハウジング２４２の内部には、フリップ軸増幅器２
９２と、ばねで付勢されたベルト引張り具２９４が保持されている。
【００３２】 図９において、引張り具２９４は、アームベルト２９０に張力を保持するため
のアイドラプリー２９５を有する。アイドラプリーは、下部ハウジング２４２に
対してピン２９６の周りに回動するプレート２９７の上に載置されている。この
プレートは、下部ハウジング２４２上の固定点とプレート２９７の上に載置され
たばねピンとの間に延びるばね（図示せず）によって、付勢される。ばねの力に
よってプレートが回転して、アイドラプリー２９５をベルト２９０に向けて押し
付ける。
【００３３】 第２の回転モータ２４０は、リストトルクチューブ２６０の周りに巻かれたベ
ルト２９０を選択的に駆動して回す。この駆動によって、第２のアームセクショ
ン１１４が鉛直軸Ｚ２の周りに振れる。
【００３４】 図６Ｂ及び１０は、水平軸Ｒの周りにエフェクタ１０８の回転を許容するフリ
ップ軸要素を示す。第２のアームセクション１１４内のフリップ軸カバー３００
の下方に、フリップ軸モータ３０２がある。フリップ軸モータ３０２は、エンド
エフェクタ１０８を水平軸Ｒの周りに選択的に回転駆動する。フリップ軸モータ
は、アクチュエータマウント３０４に接続されている。軸受ハウジング３０６は
、カバー３００内にあって、保持具３１０と共に軸受３０８（模式的に示す）を
保持する。フリップ軸ハブ３１２は、エンドエフェクタ１０８に取り付けられて
いる。
【００３５】 フリップ軸モータは出力シャフト３５０を有し、出力シャフト３５０は、モー
タ３０２の背部端で、２個の回転位置エンコーダ３５１に接続されている。冗長
な回転位置エンコーダは、第２のアームセクション１１４に対する水平軸Ｒの周
りのエフェクタ１０８の回転位置に対応する信号を移動ユニットの制御ユニット
へ提供する。出力シャフト３５０は、クランプリング３５２及び相互作用をする
圧力フランジクランプ３５４によって、フリップ軸ハブ３１２に締結（クランプ
）される。クランプリング３５２及び圧力フランジクランプ３５４は、フリップ
軸ハブ３１２とエフェクタ１０８の後方フランジ３５６の間で把持される。後方
フランジ３５６は、締結具によってフリップ軸ハブ３１２（複数の位置合わせ用
締結具穴が図６Ｂに示されている）に取り付けられる。
【００３６】 フリップ軸ハブ３１２は環状の軸受面３６０を有し、軸受面３６０は、軸受３
０８によって回転できるように支持されている。軸受３０８は軸受保持具３１０
によってその位置に保持され、軸受保持具３１０は、締結具によって軸受ハウジ
ング３０６（複数の正合(registering)締結具穴が図６Ｂに示されている）に取
り付けられている。軸受ハウジング３０６はベース部３６２を有し、ベース部３
６２は、締結具３６４によって、リストトルクチューブ２６０及び底カバー２８
２に締結される。アクチュエータマウント３０４は、締結具３０５によって、軸
受ハウジング３０６の後方側に取り付けられる。アクチュエータマウント３０４
は、締結具によって、モータ３０２（複数の位置合わせ用締結具穴が図６Ｂに示
されている）の前方側に取り付けられる。
【００３７】 図１０に示すように、空気シリンダ４１４はばね４７０を有し、ばね４７０は
、ねじ付きソケット４７３を介してプランジャ４３４に接続されたピストン４７
２にスラスト力を及ぼす。ポート４２２内に導入された加圧空気は、ばねの伸び
る力に対抗してピストン４７２に作用し、プランジャ４３４を（図１０の左方向
に）引き込ませる。
【００３８】 図１０からわかるように、空気シリンダ４１４の周りのフリップ軸カバー３０
０下方に環状空間６００ができる。この空間６００は、空気管及び信号導線及び
動力導線が緩んだ状態で巻かれ、エンドエフェクタ１０８の回転を許容するため
のものである。この空気管及び導線は、空間６００から後方を、又、部分的に第
２のアームセクション１１４内を、そして又、トルクチューブ２６０の中央通路
２６０ａ内を下方に通ることができる。モータ３０２やエンコーダ３５１等から
の他の導線は、複数の空洞２６０ｂ内に配置されたプリント回路ケーブルを通す
。この構成によれば、これらのケーブルがトルクチューブ２６０の周りに巻かれ
たり解かれたりして、アームセクション１１４が軸Ｚ２の周りに回転するのが許
容される。配管や導線は、その後、エンコーダハウジング２２４を通って上方は
下部ハウジングカバー２４５によってできる空間２４４に連絡し、鉛直部材１７
６を通って下方は、図６Ａに示すように、開口６０４でチューブ２２０を出るこ
とができる。第１及び第２のアームセクション１１０、１１４の間の相対的回転
のための十分な柔軟性を許容するために、導線及び配管を、出ていく前にトルク
チューブ２６０内で緩やかにコイル状に巻くこともできる。
【００３９】 図１３乃至１６は、エッジ把持エンドエフェクタ１０８の一実施の形態を示す
。図示のように、エンドエフェクタ１０８はパドル４００を有し、パドル４００
は、ブラケット４０２の上に位置するベース部４００ａ（図１９参照）から延び
ている。パドル４００はほぼＹ字形であって、ほぼ平行な２個の枝部(prong)、
即ち第１の枝部４０１と第２の枝部４０３とを有する。把持具ボディ４０４は締
結具４０８によってブラケット４０２に接続されており、パドル４００のベース
部４００ａを、把持具ボディ４０４とブラケット４０２の間に固定するように機
能する。空気アクチュエータ４１４はブラケット４０２の直立レグ４１０に、複
数の締結具４１６によって接続されている。空気アクチュエータ４１４は、締結
図（図示せず）によってエフェクタ１０８の後方フランジ３５６に接続されてい
る。空気アクチュエータ４１４は加圧空気入口ポート４２２を有し、加圧空気入
口ポート４２２は、空気供給ライン（図示せず）の管フィッティングを受容する
べくねじを切った開口であってもよい。
【００４０】 把持具ボディ４０４はその前端部に、パドル４００の上に重なるガイドタブ４
２８を有する。ガイドタブの上面には半円筒形の溝４３０がある。プランジャ４
３４は、溝４３０と位置が合うように把持具ボディ４０４を通じて長手方向の穴
に適合する。タブ４２８はその前端部に傾斜表面４４０を有し、これは、前方に
向かってパドル４００の表面に向けて下方に傾斜している。
【００４１】 把持具ボディ４０４の前面にはワークピース検出器４４２がある。ワークピー
ス検出器は発光受光検出器であって、光を放射し、パドル４００の上にワークピ
ースがある場合は、ワークピースからの光の反射を受け取る。ワークピースがな
い場合は反射光を受けず、「ワークピースなし」の信号即ち状態が発信される。
好ましくは、検出器４４２は赤外線ビームを発する。
【００４２】 パドル４００の前端には、２個の同じエッジ把持ピン４５０、４５２が配置さ
れている。ピンは、好ましくはプラスチック材料から形成される。簡単のために
、ピン４５２についてのみ説明する。図１７に示すように、ピン４５２は、半径
方向に延びる上部フランジ４５８及び中間ベース４６０を具備する円柱形ボディ
４５６を有する。ベース４６０は、パドル４００の枝部４０３の段付き部４６２
に適合する。円柱４５６の下部は、摩擦、接着剤又は粘着材によって、枝部４０
３を貫通する開口４６４内に保持される。中間ベース４６０は、外側に向かって
傾斜して周りを囲む上面４６６を有している。ワークピースがパドル４００の上
に置かれたとき、初めにピンに把持される前に、傾斜表面４６６によって、ワー
クピースの端部のみが傾斜表面４６６の上でエフェクタと接触することが保証さ
れる。
【００４３】 図１８は、ワークピースＷ（実線で示す）が初めにその端部４６７を傾斜表面
４６６の上に置いた状態を示している。エフェクタがプランジャ４３４によって
ワークピースをピン４５０、４５２に押し当てて把持したとき、ピンの傾斜した
環状領域４６８がワークピースＷを鉛直上方に押し上げ、ピン４５２の鉛直接触
表面４５６ａで端部接触するようにする。これによって、ワークピースＷがピン
に、実質的にワークピースの外側端部４６９でのみ接触することが保証される。
ワークピースＷは、把持力に加えて、特に裏返し動作のときに、フランジ４５８
によっても鉛直方向に保持される。
【００４４】 図１９に示すように、プランジャ４３４は円錐形のチップ４３４ａを有する。
チップ４３４ａは、ワークピースＷの端部４７５を押し、且つそれの上に重なる
傾斜部４７４を有し、それによって、ワークピースをパドル４００の上に鉛直方
向に保持する。傾斜表面４４０によって、ワークピースはその端部４７５でのみ
接触し、平坦な背面に荷重がかからないことが、保証される。エンドエフェクタ
１０８がフリップモータ３０２によって水平軸Ｒの周りに回転するとき、ピン４
５０、４５２のフランジ４５８及びプランジャ４３４の円錐形チップ４３４ａに
よって、ワークピースがパドル４００から落下しないことが保証される。
【００４５】 プランジャは、チップ４３４ａを具備する円柱形の細長い前方延伸部４３４ｂ
と、そこから後方に延びるもっと太い樽状部４３４ｃとを有する。樽状部４３４
ｃには円柱形のツール把持部４３４ｄが接続されている。ツール把持部４３４ｄ
は、レンチで把持部４３４ｄと係合するための互いに対向する複数の平坦面４３
４ｅ、４３４ｆを有する。ねじ付き接続端部４３４ｇがねじ付きソケット４７３
の中にねじ込まれている。プランジャ４３４は段付き穴４７６内に適合する。段
付き穴４７６は、細い前方延伸部４３４をガイドする前方細穴４７６ａと、後方
樽状部４３４ｃをガイドする後方のより大きな穴４７６ｂとを有する。
【００４６】 従って運用において、ワークピースＷが図１４に示すようにパドル４００の上
に置かれたとき、空気が空気シリンダ４１４から解放され、ばね４７０が、プラ
ンジャ４３４を前方に（図１９の左方に）押す。円錐形のチップ４３４ａは、ワ
ークピースの端部をピン４５０、４５２内に押し込む。ワークピース端部は、ピ
ンの鉛直接触面４５６ａに、そして傾斜(ramp)面４４０と傾斜(inclined)面４７
４の間に、押し付けられる。
【００４７】 図２０は他のロボットアーム組立体５００を示す。このロボットアーム組立体
は多くの点で、例えば図８に示したロボットアーム組立体と共通している。以下
にそれらの相違点を説明する。第１の回転可能なアームセクション５１０は、リ
スト（手首）チューブ５４０を鉛直軸Ｚ２の周りに回転させるための電動モータ
２４０及びベルト２９０を有する。真空チャンバキャップ５４６が、複数の鉛直
向きの締結具（図示せず）によってリストチューブ５４０に締結されている。エ
ンドエフェクタ５６２が真空チャンバキャップ５４６に締結されている。従って
、リストチューブ５４０を回転させることによりエンドエフェクタ５６２が回転
する。
【００４８】 図２１にもっと明確に示すように、第１のアームセクション５１０は、回転絶
対エンコーダ２７０を包囲するハウジング５６０を有する。空気フィッティング
５６４は、真空源に接続されるべくハウジング５６０の外側に露出していて、リ
ストチューブ５４０を介してチャネル５７０と流路が通じている。チャネルは、
リストチューブ５４０の窪み領域５７２と流路が通じている。真空チャンバキャ
ップ５４６は入口部５７４を有し、入口部５４７は窪み領域５７２にまで下方に
延びている。入口部５７４は、複数のポート５７６と一つの内部入口ノズル５７
８とを有する。入口ノズル５７８は上方に軸方向チャネル５８０まで延びている
。軸方向チャネル５８０はエンドエフェクタ５６２内の真空チャネル７６０（後
述）と流路が連絡している。
【００４９】 図２２は、中央ワークピース搬送システム６２０を有する処理ツール６００を
示す。ワークピース搬送システム６２０は、前述のようにワークピース移送ユニ
ットガイド２６を有し、移送ユニット６３０、６３２が、前述のようにガイドの
両側に一つずつスライド可能に取り付けられている。ワークピース移送ユニット
６３０、６３２は、図２０、２１に示すようなロボットアーム５００を組み込ん
でいる。
【００５０】 図２３は、ガイドレール２６に沿ったコンパクトな相互滑りのためのある横方
向外形寸法６４０を有する移送ユニット６３０、６３１のコンパクトな横方向配
置を示す。キャップ５４６はエンドエフェクタ（複数）５６２の間に水平方向に
突出していて、十分な鉛直方向のクリアランスを許容することから、横方向寸法
６４０を最小化することができる。これによって、（右の）ロボットアーム５０
０が（左の）ロボットアーム５００よりも僅かに低く維持されるとき、（右の）
エンドエフェクタ５６２及びそれによって保持されるウエハＷが、（左の）真空
チャンバキャップ５４６の近くで、（左の）エンドエフェクタ５６２及びそれに
よって保持されるウエハＷの下方に重なって位置することができる。（左の）エ
ンドエフェクタ５６２及びそれによって保持されるウエハＷは、（右の）エンド
エフェクタ５２２及びそれによって保持されるウエハＷの上に重なることができ
る。この構造で、移送ユニット６３０、６３２はともに、ガイドレール２６のレ
ールに沿って動くことができ、又、別々に動くこともできる。
【００５１】 図２４は、このコンパクトな引き込まれた構造の（左右の）移送ユニット６３
０、６３２を示すもので、複数のウエハＷを種々の異なる高さにした状態を示す
。移送ユニットは、横方向に配置された処理容器６５０にウエハを配送すること
ができる。
【００５２】 図２２〜２４の設計によれば、両方のロボットによって、レールに沿って、同
時に複数のウエハを直線的にどちらの向きにでも移送することができる。この場
合、一方のエンドエフェクタ及びウエハを他方のロボットのエンドエフェクト及
びウエハの上方を通すことによって、干渉を避けることができる。これは、それ
ぞれのロボットに対して鉛直方向の安全走行ゾーンを設定することによって実現
できる。ロボットアーム組立体の真空キャップ５４６は軸方向にある長さを持ち
、それが、エンドエフェクタを、第１のアームセクション５１０の上方に十分な
距離だけ持ち上げ、それによって、隣接するロボットエンドエフェクタ及びそれ
によって保持されるウエハが第１のアームセクション５１０とそのエンドエフェ
クタの間を通り抜けることができる。
【００５３】 上述の構成にする結果、上から見たときの装置の占める部分(footprint)の幅
は約９インチに減少する。
【００５４】 同様の手法で、図８に示した実施の形態を修正して、トルクチューブ２６０を
延ばして、第１のアームセクション１１０とエンドエフェクタ１０８の間に隙間
を与えることもできる。
【００５５】 図２５は、ウエハＷ等のワークピースを把持するためのエンドエフェクタ７０
０の他の実施の形態を示す。エンドエフェクタ７００はパドル部材７０６及びリ
ンク部材７０８を有する。パドル部材７０６はリンク部材７０８に締結されてい
る。パドル部材７０６はその底面に真空チャネル７４０を有し、これは真空閉鎖
具７１０によって閉じることができる。パドル部材は４個の穴を有し、これらの
穴は、パドル７０６の上にウエハＷを位置決めする位置決めピン即ちボタン７１
４を受け入れる。リンク部材真空閉鎖具７１６は、リンク部材の底面に配置され
た真空チャネル７６０を閉鎖する（図３２参照）。
【００５６】 図２６はパドル７０６の上面７０６ａを示す。パドル７０６は平行の分岐７２
２、７２４を有する。分岐の遠方端には隆起したウエハ支持畝即ちパッド領域７
２６、７２７がある。位置決めピン７１４はパッド領域７２６、７２７に隣接し
て配置されている。パドル７０６のベース端には細長いウエハ支持畝即ちパッド
領域７３０がある。位置決めピン７１４はパッド領域７３０の両側の端部に位置
している。パッド領域７２６、７２７、７３０は、パドルの上に支持されるウエ
ハの端部領域に対応する円の一部を取り囲む。
【００５７】 図２７はパドル部材７０６の底を示す。この底は長く延びた真空チャネル７４
０を有する。真空チャネル７４０は、図２５に示す真空閉鎖具７１０の形状に対
応した窪んだ棚７４２で囲まれている。更に、真空チャネル７４０内には複数の
真空ポート即ち穴７４４が配置されている。穴７４４は、パドル部材７０６の厚
さを貫通して真空チャネルをパッド領域の真空開口に開く。
【００５８】 図２８はパッド領域７２７を示す。パッド領域７２７は、それを貫通して真空
チャネル７４０と連絡する真空ポート７４４を有する。
【００５９】 図３１は、４個の位置決めピン７１４の間に位置してパッド領域７２６、７２
７、７３０を覆うウエハＷを示す。
【００６０】 図３２は、長く延びた真空チャネル７６０を閉鎖するリンク部材真空閉鎖具７
１６を示す。閉鎖具７１６は入口開口７６４と出口開口７６６とを有する。図２
１に示すように、入口開口７６４は真空チャンバキャップ５４６と連絡している
。開口７６６は真空チャネル７４０と連絡している。
【００６１】 図３３及び３４は位置決めピン７１４の一つをより詳細に示す。位置決めピン
７１４は傾斜面７１４ｂを有する。傾斜面７１４ｂは、ウエハＷの下向きの積み
込動作をガイドし、ウエハＷが傾斜面７１４ｂの基礎部に隣接した精確な位置に
来るようにする。
【００６２】 図２５〜３４のエンドエフェクタ組立体は、真空圧力を３個の真空パッド領域
７２６、７２７、７３０に連絡する真空マニホルドを提供する。真空パッド領域
７２６、７２７、７３０は、パドル上面７０６ａの他の部分よりも高くなってい
る。各真空パッド領域に作用する真空差圧によって、ウエハをパドルに対して動
かないように保持する力が与えられる。好ましくは、高くなった真空パッド領域
は、予め選択され定義された例えば３ｍｍの排除(exclusion)ゾーンでのみウエ
ハ表面と接触する。更に、４個のボタン即ち位置決めピン７１４は、ウエハの排
除ゾーンのみでの接触を確保するべく、高くなったパッド領域に対してウエハを
精確に位置決めするために、傾斜先端部を有するガイド「具(furniture)」を提
供する。
【００６３】 一つのツールシステムは、そのツール内の真空検出器（図示せず）がウエハの
存在を検出できるように、エンドエフェクタ真空空気フィッティング５６４への
制御された真空源を提供する。
【００６４】 図２５〜３４の真空把持エンドエフェクタは、図１３及び１５〜１９のプラン
ジャウエハ把持機構に比べていくつかの利点があるかもしれない。ウエハに向か
って動作するプランジャは、ウエハをパドルに対して滑らせることができる。こ
の動作中にウエハが搬送具あるいは処理ヘッドと干渉するのを防ぐために、ロボ
ットは、まずエンドエフェクタを上昇させ、その後にプランジャを駆動する必要
がある。図２５〜３４の真空端部把持によれば、真空パッド領域をウエハに着け
るように持ち上げることのみが要求されるので、ロボット動作が単純化される。
更に、プランジャタイプ端部把持は、把持機構とは別個にウエハ存在検出システ
ムを必要とする。これは、前述の実施の形態に示したような電気的／光学的な検
出器を含み、それらは、リスト軸を通る電線経路を必要とする。そのような電線
経路は、リストの回転を３６０°に制限する。
【００６５】 上述のシステムに対して、その基本的な教示から離れることなく多数の修正が
可能である。一つ又は複数の具体的な実施の形態について本発明を詳細に説明し
たが、当業者は、特許請求の範囲に記載された発明の範囲及び概念から離れるこ
と無しに変更を加えられることを認識するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態に沿って構成された改良ワークピース搬送システムを組
み込んだワークピース処理ツールの展開斜視図である。
【図２】 図１に示した改良ワークピース搬送システムの斜視図である。
【図３】 図２の３−３線にほぼ沿う断面図である。
【図４】 本発明の一実施の形態に沿って構成されたワークピース移送ユニットの斜視図
である。
【図５】 図４に示すワークピース移送ユニットの展開斜視図である。
【図６Ａ】 図５の移送ユニットのロボットアーム各要素の部分的展開斜視図である。
【図６Ｂ】 図５の移送ユニットのロボットアーム各要素の部分的展開斜視図であって、図
６Ａの続きである。
【図７】 図６Ａ、６Ｂのロボットアーム要素を組み立てた状態の側面図である。
【図８】 図７の線８−８にほぼ沿う断面図である。
【図９】 図８の線９−９にほぼ沿う断面図である。
【図１０】 図８の部分拡大断面図である。
【図１１】 図７の部分拡大右側面図である。
【図１２】 図８の部分拡大断面図である。
【図１３】 図４に示すワークピース移送ユニットで使用されるのに適したエンドエフェク
タの一実施例の拡大斜視図である。
【図１４】 図４のワークピース移送ユニットの後方斜視図であって、アームが異なる回転
ポジションにあり、エンドエフェクタがワークピースを保持している状態を示す
。
【図１５】 図１３のエンドエフェクタの平面図である。
【図１６】 図１５の線１６−１６にほぼ沿う断面図である。
【図１７】 図１６の部分拡大断面図であって、ワークピースを保持している状態を示す。
【図１８】 図１５の線１８−１８にほぼ沿う部分拡大断面図である。
【図１９】 図１６の部分拡大断面図である。
【図２０】 他の実施の形態のロボットアームの部分拡大断面図である。
【図２１】 図２０の部分拡大図である。
【図２２】 他の実施の形態のワークピース処理ツールの端面図であって、図２０のロボッ
トアームを組み込んだ他の移動ユニットを使用するワークピース搬送システムを
有するものを示す。
【図２３】 図２２の部分拡大図である。
【図２４】 図２２のワークピース処理ツールの平面図である。
【図２５】 図２０に示すロボットアームのエンドエフェクタ及びワークピースの展開斜視
図である。
【図２６】 図２５のエンドエフェクタの平面図である。
【図２７】 図２６のエンドエフェクタの底面図である。
【図２８】 図２６の部分拡大図である。
【図２９】 図２６の部分拡大図である。
【図３０】 図２６の線３０−３０に沿う断面図である。
【図３１】 図２５のエンドエフェクタの平面図であって、ワークピースを保持している状
態を示す。
【図３２】 図３１の線３２−３２に沿う断面図である。
【図３３】 図３１の線３３−３３に沿う断面図である。
【図３４】 図３１の線３４−３４に沿う断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２５Ｊ 15/06 Ｂ２５Ｊ 15/06 Ｎ Ｆターム(参考） 3C007 AS05 AS24 BS15 BT01 CT02 CT04 CV07 CW07 DS01 ES17 EV07 EV23 EV27 HS26 HS27 HT02 KS30 KV01 NS13 5F031 CA02 FA01 FA11 FA21 GA03 GA06 GA08 GA15 GA45 GA48 GA49 JA02 JA06 JA22 KA02 KA03 KA11 LA13 PA02 PA30 【要約の続き】 チュエータ３０２は、エンドエフェクタ１０８が、マイ クロ電子ワークピースＷを、前面上向き状態と前面下向 き状態との間で裏返すのを許容する。

Claims (51)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 マイクロ電子ワークピースを移動させるための移動ユニット
    において、 ハウジングと、 そのハウジングから延びる鉛直部材と、 その鉛直部材から延びるアーム部材であって、そのアーム部材はワークピース
    を保持するために配置されたエンドエフェクタを有し、前記エンドエフェクタを
    水平軸の周りに回転させるために前記エンドエフェクタに第１の回転アクチュエ
    ータが接続されている、そのアーム部材と、 を有することを特徴とする移動ユニット。
  2. 【請求項２】 前記鉛直部材及び前記アーム部材を鉛直軸の周りに回転させ
    るために前記鉛直部材に接続された第２の回転アクチュエータを更に有すること
    、を特徴とする請求項１の移動ユニット。
  3. 【請求項３】 前記アーム部材は第１のセクションと第２のセクションとを
    有し、前記第１のセクションは、前記鉛直部材の第１の端部に回転可能に固定さ
    れ、且つ、前記第２のセクションの第２の端部に回転可能に固定され、前記第２
    のセクションは前記エンドエフェクタを載置して動かし、前記移送ユニットは、
    前記第１のセクションに対して前記第２のセクションを第２の鉛直軸の周りに回
    転させるために、前記第１及び第２のセクションに接続された第３の回転アクチ
    ュエータを有すること、を特徴とする請求項２の移動ユニット。
  4. 【請求項４】 前記鉛直部材を前記ハウジングに対して位置決めするために
    前記ハウジング内に配置され前記鉛直部材に接続されたリフトアクチュエータを
    更に有すること、を特徴とする請求項１の移動ユニット。
  5. 【請求項５】 前記ハウジングは、外部のガイドシステムのレールを受容す
    る少なくとも一つのリニアベアリングを有すること、を特徴とする請求項１の移
    動ユニット。
  6. 【請求項６】 前記ハウジングは、前記レールに沿って前記移送ユニットを
    移送するための電磁石を有すること、を特徴とする請求項５の移動ユニット。
  7. 【請求項７】 前記第１の回転アクチュエータは、水平軸に沿って配置され
    た出力シャフトを具備するモータを有し、前記エンドエフェクタはそのベース端
    部にフランジを有し、前記フランジと前記モータとの間に配置された軸受ハウジ
    ングを有し、前記モータと前記フランジとの間で前記軸受ハウジング内に配置さ
    れたハブを有し、前記出力シャフトの周りに前記ハブと前記フランジとの間に形
    成された空間内に配置されたクランプ要素を有し、前記フランジが前記ハブに締
    結されており、前記クランプ要素が前記出力シャフトにクランプされていること
    、を特徴とする請求項１の移動ユニット。
  8. 【請求項８】 前記ハブはその周囲に軸受表面を有し、前記軸受ハウジング
    はその中に保持された環状ローラ軸受を有し、その環状ローラ軸受が前記軸受表
    面を取り囲んでいること、を特徴とする請求項７の移動ユニット。
  9. 【請求項９】 前記アーム部材は、水平方向に配置されたアームハウジング
    と、前記アームハウジングに対して鉛直軸の周りに回転するために取り付けられ
    た回転要素とを有し、前記軸受ハウジングは、実質的に水平な面内に配置された
    ベース部を有し、前記ベース部は前記回転要素に締結されていること、を特徴と
    する請求項８の移動ユニット。
  10. 【請求項１０】 前記エンドエフェクタは水平延伸部材を有し、この水平延
    伸部材はその水平延伸部材の上に重ねられたワークピースの端部を押すための少
    なくとも一つの突出部材を有し、前記エンドエフェクタは更に、前記水平延伸部
    材の上に前記ワークピースを把持するべく、前記ワークピースの前記端部を前記
    突起部材に押し付けるように選択的に移動できる可動部材を有すること、を特徴
    とする請求項１の移動ユニット。
  11. 【請求項１１】 前記水平延伸部材はＹ字形のパドルを有し、前記少なくと
    も一つの突起部材は２個のピンを有し、それらの各ピンが前記Ｙ字形のパドルの
    各レグから１本ずつ垂直に延びていること、を特徴とする請求項１０の移動ユニ
    ット。
  12. 【請求項１２】 前記可動部材は前記ワークピースの端部を押すように構成
    されたプランジャを有し、前記プランジャは前記ワークピースの前記端部を押す
    傾斜面を有すること、を特徴とする請求項１０の移動ユニット。
  13. 【請求項１３】 前記少なくとも一つの突起部材は２個の互いに間隔をおい
    たピンを有し、前記ピンは、前記水平延伸部材から間隔をおいた前記ピンの端部
    で半径方向に延びるフランジを有すること、を特徴とする請求項１０の移動ユニ
    ット。
  14. 【請求項１４】 前記ピンは、前記ワークピースに最も近い前記水平延伸部
    材の受容表面に向けて細くなったテーパになっている表面を有する中間ベース部
    を有し、それによって、前記ワークピースが、そのワークピースの端部で支持さ
    れ、そのワークピースの底面を前記受容表面の上面から間隔をあけて支持される
    ようになっていること、を特徴とする請求項１３の移動ユニット。
  15. 【請求項１５】 前記エフェクタに取り付けられたワークピース存在検出器
    を更に有し、その検出器は、前記エフェクタ上のワークピースの存在に対応する
    信号を生成するものであること、を特徴とする請求項１の移動ユニット。
  16. 【請求項１６】 前記ワークピース存在検出器は、光線を発して、前記ワー
    クピースの存在によって生じるその光線の反射を検出する発光受光要素を有する
    こと、を特徴とする請求項１５の移動ユニット。
  17. 【請求項１７】 前記発光器で生成される前記光線は赤外線ビームであるこ
    と、を特徴とする請求項１６の移動ユニット。
  18. 【請求項１８】 前記エフェクタは、第１及び第２の直立部を有し、それら
    直立部は、前記ワークピースを前記第１及び第２の直立部間に把持するように、
    前記ワークピースの端部の互いに離れた位置を押すように配置され、前記ワーク
    ピースを前記エフェクタと係合させ又は前記エフェクタから離すように、前記第
    １及び第２の直立部の一方が、選択的に動けるようになっていること、を特徴と
    する請求項１の移動ユニット。
  19. 【請求項１９】 前記第１及び第２の直立部は、前記エンドエフェクタの支
    持表面の裏側の下方に重なる保持部を有すること、を特徴とする請求項１８の移
    動ユニット。
  20. 【請求項２０】 前記第１のアクチュエータは、前記水平軸に沿って配置さ
    れた出力シャフトを有し、前記エンドエフェクタはそのベース端にフランジを有
    し、前記フランジと前記モータとの間に配置された軸受ハウジングを有し、前記
    モータと前記フランジとの間の前記軸受内に配置されたハブを有し、前記ハブと
    前記フランジとの間に形成された空間内の前記出力シャフトの周りにクランプ要
    素が配置され、前記クランプ要素が前記出力シャフトに固定されるように前記フ
    ランジが前記ハブに締結されていて、 前記ハブはその周囲に軸受面を有し、前記軸受ハウジングは、その軸受ハウジ
    ング内に保持されて前記軸受表面を取り囲む環状のローラ軸受を有し、 前記アーム部材は、水平に配置されたアームハウジングと、前記アームハウジ
    ングに対して鉛直軸の周りに回転するように取り付けられた回転要素とを有し、
    前記軸受ハウジングは実質的に水平面内に配置されたベース部を有し、そのベー
    ス部は前記回転要素に締結されており、 前記回転要素はチューブを有し、 前記アーム部材は、ベルトと、前記アーム部材の中に出力シャフトを具備する
    第２のモータを有し、前記出力シャフトとともに回転するように接続されたプリ
    ーを有し、前記プリーは、前記ベルトによって前記チューブを回転させるように
    接続されていること、 を特徴とする請求項１の移動ユニット。
  21. 【請求項２１】 前記第１の回転アクチュエータは、前記水平軸に沿って配
    置された出力シャフトを具備するモータを有し、前記エンドエフェクタは、その
    ベース端部にフランジを有し、前記フランジと前記モータとの間に配置された軸
    受ハウジングを有し、前記モータと前記フランジとの間の前記軸受ハウジング内
    にハブが配置され、前記ハブと前記フランジとの間に形成された空間内で前記出
    力シャフトの周りにクランプ要素が配置され、前記クランプ要素が前記出力シャ
    フトに固定されるように前記フランジが前記ハブに締結されており、 前記フランジと前記軸受ハウジングと前記モータとが、一つのカバー内で、前
    記アーム部材の軸よりも高い位置に配置されていること、 を特徴とする請求項１の移動ユニット。
  22. 【請求項２２】 前記アーム部材が、 前記鉛直部材から延びる第１のセクションと、 前記第１のセクションから延びる第２のセクションであって、前記第１のセク
    ションに対して回転可能に接続され、前記第１の回転アクチュエータ及び前記エ
    ンドエフェクタを載置して移動する第２のセクションと、 前記第１のセクションと接続された第１のポーションと、前記第２のセクショ
    ンと接続された第２のポーションとを具備し、更に、前記第２のポーションに対
    して前記第１のポーションを回転させるための回転出力源を具備する第２の回転
    アクチュエータと、 を有すること、を特徴とする請求項１の移動ユニット。
  23. 【請求項２３】 ワークピースを移動させるシステムにおいて、 水平に支持されている第１のガイドレールと、 前記レールで支持され、そのレールに沿って滑って動くようにガイドされるハ
    ウジングと、前記ハウジングから延びる鉛直部材と、前記鉛直部材から延びるア
    ーム部材と、を有する移送ユニットであって、前記アーム部材は、ワークピース
    を保持するエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタを水平軸の周りに回転さ
    せるためにそのエンドエフェクタに接続された第１の回転アクチュエータを有す
    る、その移送ユニットと、 を有することを特徴とするシステム。
  24. 【請求項２４】 前記移送ユニットは、前記鉛直部材及び前記アーム部材を
    鉛直軸の周りに回転させるために前記鉛直部材に接続された第２の回転アクチュ
    エータを更に有すること、を特徴とする請求項２３のシステム。
  25. 【請求項２５】 前記アーム部材は第１のセクションと第２のセクションと
    を有し、前記第１のセクションは、前記鉛直部材の第１の端部に回転可能に固定
    され、且つ、前記第２のセクションの第２の端部に回転可能に固定され、前記第
    ２のセクションは前記エンドエフェクタを載置して動かし、前記移送ユニットは
    、前記第１のセクションに対して前記第２のセクションを第２の鉛直軸の周りに
    回転させるために、前記第１及び第２のセクションに接続された第３の回転アク
    チュエータを有すること、を特徴とする請求項２３のシステム。
  26. 【請求項２６】 前記移送ユニットは、前記鉛直部材を前記ハウジングに対
    して位置決めするために前記ハウジング内に配置され前記鉛直部材に接続された
    リフトアクチュエータを更に有すること、を特徴とする請求項２３のシステム。
  27. 【請求項２７】 前記ハウジングは、外部のガイドシステムのレールを受容
    する少なくとも一つのリニアベアリングを有すること、を特徴とする請求項２３
    のシステム。
  28. 【請求項２８】 前記ハウジングは、前記レールに沿って前記移送ユニット
    を移送するための電磁石を有すること、を特徴とする請求項２３のシステム。
  29. 【請求項２９】 前記第１のガイドレールに平行に配置された第２のガイド
    レールと、その第２のガイドレールで移送される第２の移送ユニットと、を更に
    有し、前記第２の移送ユニットが前記第１の移送ユニットと実質的に同じ構造で
    あること、を特徴とする請求項２３のシステム。
  30. 【請求項３０】 ワークピース移動用システムにおいて、 水平に支持されているガイドレールシステムと、 前記レールシステムで支持され、そのレールシステムに沿って滑って動くよう
    にガイドされるハウジングと、前記ハウジングから延びる鉛直部材と、ワークピ
    ースを保持するためのエンドエフェクタを具備して前記鉛直部材から延びるアー
    ム部材と、を有する第１の移送ユニットであって、前記エンドエフェクタが前記
    アーム部材よりも高い位置にある、その第１の移送ユニットと、 を有する移動用システムであって、 前記第１及び第２の移送ユニットは前記レールシステムの両側にそれぞれ取り
    付けられ、前記第１及び第２の移送ユニットのうちの一方の前記エンドエフェク
    タは、他方の前記第１及び第２の移送ユニットの前記エンドエフェクタに比べて
    僅かに高い位置にあり、前記他方の前記第１及び第２の移送ユニットの前記エン
    ドエフェクタが、前記第１及び第２の移送ユニットの前記一方の前記エンドエフ
    ェクタ及び前記アーム部材の間の位置に移動可能であって、前記第１の移送ユニ
    ットによって保持されたウエハが、前記第２の移送ユニットによって保持された
    ウエハの横を通り過ぎることができ、前記ウエハが平面図上で重なっていること
    、 を特徴とするシステム。
  31. 【請求項３１】 前記第１及び第２の移送ユニットは、前記それぞれのエン
    ドエフェクタと前記アームとの間に接続されたリストチューブを有し、それによ
    って、前記エンドエフェクタそれぞれが前記それぞれのアームに対して鉛直軸の
    周りに回転可能になっていること、を特徴とする請求項３０のシステム。
  32. 【請求項３２】 前記エンドエフェクタを前記アーム部材から上昇させるた
    めに、各エンドエフェクタとリストチューブの間に接続されたキャップ部材を有
    すること、を特徴とする請求項３１のシステム。
  33. 【請求項３３】 前記エフェクタは、隆起したパッド領域と真空チャネルと
    を有し、その真空チャネルは、その真空チャネルから延びて前記パッド領域を貫
    通し、前記エンドエフェクタの上面に露出するべき複数の穴を有し、前記穴は、
    その上に置かれたウエハに真空圧力をかけてそのウエハを前記エンドエフェクタ
    に保持させるものであること、を特徴とする請求項３０のシステム。
  34. 【請求項３４】 複数の位置決めピンを更に有し、前記パッド領域の上にウ
    エハを精確に配置するために、前記パッド領域のそれぞれに隣接して１個または
    複数個の位置決めピンを配置し、前記パッド領域は、前記ウエハをその狭い端部
    領域で支持するような形状及び向きを有すること、を特徴とする請求項３３のシ
    ステム。
  35. 【請求項３５】 ワークピースを保持するためのロボットアームのエンドエ
    フェクタにおいて、前記エンドエフェクタは水平延伸部材を有し、この水平延伸
    部材はその水平延伸部材の上に重ねられたワークピースの端部を押すための少な
    くとも一つの突出部材を有し、前記エンドエフェクタは更に、前記水平延伸部材
    の上に前記ワークピースを把持するべく、前記ワークピースの前記端部を前記突
    起部材に押し付けるように選択的に移動できる可動部材を有すること、を特徴と
    するエンドエフェクタ。
  36. 【請求項３６】 前記水平延伸部材はＹ字形のパドルを有し、前記少なくと
    も一つの突起部材は２個のピンを有し、それらの各ピンが前記Ｙ字形のパドルの
    各レグから１本ずつ垂直に延びていること、を特徴とする請求項３５のエンドエ
    フェクタ。
  37. 【請求項３７】 前記可動部材は前記ワークピースの端部を押すように構成
    されたプランジャを有し、前記プランジャは前記ワークピースの前記端部を押す
    傾斜面を有すること、を特徴とする請求項３５のエンドエフェクタ。
  38. 【請求項３８】 前記少なくとも一つの突起部材は２個の互いに間隔をおい
    たピンを有し、前記ピンは、前記水平延伸部材から間隔をおいた前記ピンの端部
    で半径方向に延びるフランジを有すること、を特徴とする請求項３５のエンドエ
    フェクタ。
  39. 【請求項３９】 前記ピンは、前記ワークピースに最も近い前記水平延伸部
    材の受容表面に向けて細くなったテーパになっている表面を有する中間ベース部
    を有し、それによって、前記ワークピースが、そのワークピースの端部で支持さ
    れ、そのワークピースの底面を前記受容表面の上面から間隔をあけて支持される
    ようになっていること、を特徴とする請求項３８のエンドエフェクタ。
  40. 【請求項４０】 前記エフェクタに取り付けられたワークピース存在検出器
    を更に有し、その検出器は、前記エフェクタ上のワークピースの存在に対応する
    信号を生成するものであること、を特徴とする請求項３５のエンドエフェクタ。
  41. 【請求項４１】 前記ワークピース存在検出器は、光線を発して、前記ワー
    クピースの存在によって生じるその光線の反射を検出する発光受光要素を有する
    こと、を特徴とする請求項４０のエンドエフェクタ。
  42. 【請求項４２】 前記発光器で生成される前記光線は赤外線ビームであるこ
    と、を特徴とする請求項４１のエンドエフェクタ。
  43. 【請求項４３】 前記エフェクタは、第１及び第２の直立部を有し、それら
    直立部は、前記ワークピースを前記第１及び第２の直立部間に把持するように、
    前記ワークピースの端部の互いに離れた位置を押すように配置され、前記ワーク
    ピースを前記エフェクタと係合させ又は前記エフェクタから離すように、前記第
    １及び第２の直立部の一方が、選択的に動けるようになっていること、を特徴と
    する請求項３５のエンドエフェクタ。
  44. 【請求項４４】 前記第１及び第２の直立部は、前記エンドエフェクタの支
    持表面の裏側の下方に重なる保持部を有すること、を特徴とする請求項４３のエ
    ンドエフェクタ。
  45. 【請求項４５】 ワークピースを保持するためのロボットアームのエンドエ
    フェクタにおいて、 細長い構造のパドルを有し、このパドルは、その第１の表面上に、それによっ
    て支持されるワークピースの表面に接触するための、複数の互いに間隔をおいた
    隆起領域を有し、前記隆起領域はそれぞれ、その隆起領域に露出した少なくとも
    一つの開口を有し、更に、前記開口を真空源に接続する通路を有すること、 を特徴とするエンドエフェクタ。
  46. 【請求項４６】 前記隆起領域は、前記ワークピースの外側端部に対応する
    環状領域の部分の周囲を囲むような形状であること、を特徴とする請求項４５の
    エンドエフェクタ。
  47. 【請求項４７】 前記ワークピースを前記隆起領域の上にガイドするために
    前記隆起領域に隣接して配置された複数の位置決めピンを有すること、を特徴と
    する請求項４５のエンドエフェクタ。
  48. 【請求項４８】 前記位置決めピンは、前記ワークピースを前記隆起領域に
    ガイドするための傾斜表面を有すること、を特徴とする請求項４５のエンドエフ
    ェクタ。
  49. 【請求項４９】 前記細長い構造は２個の分岐を有し、前記分岐の各遠方端
    部に隆起領域の一つずつが載置されていること、を特徴とする請求項４５のエン
    ドエフェクタ。
  50. 【請求項５０】 前記通路は前記パドルの表面内に形成された開口チャネル
    を有し、更に、そのチャネルを閉鎖するための板状の閉鎖部材を有すること、を
    特徴とする請求項４５のエンドエフェクタ。
  51. 【請求項５１】 前記ワークピースは円形であって、前記細長い表面は、２
    個の枝部と１個のベース領域とを備えたＹ字形構造を有し、前記隆起領域は、上
    から見たときに一つの円形の複数の部分の形状であって、その複数の部分はそれ
    ぞれ前記枝部の遠方端部と前記ベース領域とに配置され、前記通路は、前記第１
    の表面の下方の前記Ｙ字形構造内に形成されたチャネルを有し、前記エンドエフ
    ェクタは複数の位置決めピンを有し、それらの位置決めピンそれぞれは、前記円
    形のワークピースを前記隆起領域にガイドするように、前記隆起領域に隣接して
    且つ前記円の外側に配置され、前記開口を通じて供給される真空が、前記ワーク
    ピースを前記隆起領域に保持するものであること、を特徴とする請求項４５のエ
    ンドエフェクタ。
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