JP2007129137A - Substrate transfer apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate transfer apparatus which prevents excessive restraints on a second arm, while smoothly carrying out the passage of arms over a dead point. <P>SOLUTION: The substrate transfer apparatus 10 is provided with a dead point escaping mechanism 15 which gives a torque to the second arm 21, only when the first and second arms 11 and 21 pass the dead point, at which both arms becomes parallel with each other. The dead point escaping mechanism 15 includes a fixing gear 16 disposed around a rotating shaft 1 rotating the first arm 11, a first rotating gear 17 engaged with the fixing gear 16, a second gear 18 to which the torque of the first rotating gear 17 is transmitted via a link 19, and an engaging gear 20 which engages with the second gear 18, only when the second arm 21 passes the dead point to give an axial torque to the second arm 21. This structure allows the substrate transfer apparatus 10 to prevent excessive restraints on the second arm 21, while smoothly carrying out the passage of the arms 11 and 21 over the dead point, which leads to improvement in the stable rectilinear motion of a substrate and transfer precision. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば半導体基板等を真空処理室内に搬入したり搬出して所定の位置に搬送するための基板搬送装置に関する。   The present invention relates to a substrate transfer apparatus for transferring, for example, a semiconductor substrate or the like into a vacuum processing chamber and transferring it to a predetermined position.

近年、半導体素子に関し、超微細化、高精度化が要求されており、このような半導体素子を製造する装置には、スループットを向上させること、装置を設置するための床面積を小さくすること等が要求されている。   In recent years, there has been a demand for ultra-miniaturization and high precision for semiconductor elements. In an apparatus for manufacturing such semiconductor elements, the throughput is improved, the floor area for installing the apparatus is reduced, etc. Is required.

このため、搬送室を中心としてその周囲に複数の処理室を配し、ゲートバルブを介して連結することによって種々の基板処理を真空中で一貫して行うことができるマルチチャンバ装置において、搬送室から各々の処理室へ基板を自動的に搬入・搬出するための基板搬送装置が用いられている。   For this reason, in a multi-chamber apparatus in which a plurality of processing chambers are arranged around a transfer chamber and connected through gate valves, various substrate processes can be performed consistently in vacuum. A substrate transfer device for automatically loading / unloading a substrate from / to each processing chamber is used.

基板搬送装置にはアーム型やフロッグレッグ(蛙足)型が知られており、例えばフロッグレッグ型の基板搬送装置は、図6に模式的に示すように構成されている。フロッグレッグ型の基板搬送装置は、互いに異なる方向に回転する一対の回動軸1,2を具備するベース3と、回動軸1,2を各々の一端に接続された一対の第1アーム11,12と、これら第1アーム11,12の各々の他端に一端が回転可能に結合された一対の第2アーム21,22と、これら第2アーム21,22の各々の他端に回転可能に結合された基板支持体4とを備えている。   As the substrate transfer device, an arm type or a frog-leg type is known. For example, a frog-leg type substrate transfer device is configured as schematically shown in FIG. The frog-leg type substrate transfer apparatus includes a base 3 having a pair of rotating shafts 1 and 2 rotating in different directions, and a pair of first arms 11 having the rotating shafts 1 and 2 connected to one end of each. , 12 and a pair of second arms 21 and 22 having one end rotatably coupled to the other end of each of the first arms 11 and 12, and rotatable to the other end of each of the second arms 21 and 22 And a substrate support 4 coupled to the substrate.

第1アーム11,12、第2アーム21,22はそれぞれ同一のアーム長を有しており、これらにより平行リンク機構が構成されている。従って、回動軸1,2を互いに逆方向に回転させることで、第1アーム11,12と第2アーム21,22とのなす角θが変化し、基板支持体4は図中上下方向に移動される。これにより、基板支持体4上の基板Wを任意の位置に搬送することが可能となる。なお、ベース3をその軸心のまわりに回転させることで、基板支持体4はベース3のまわりに旋回移動される。また、回動軸1,2のうち何れか一方に駆動モータ(駆動源)が接続されている。   The first arms 11 and 12 and the second arms 21 and 22 have the same arm length, and a parallel link mechanism is constituted by these. Accordingly, by rotating the pivot shafts 1 and 2 in opposite directions, the angle θ formed by the first arms 11 and 12 and the second arms 21 and 22 changes, and the substrate support 4 is moved in the vertical direction in the figure. Moved. Thereby, the substrate W on the substrate support 4 can be transported to an arbitrary position. Note that the substrate support 4 is pivoted around the base 3 by rotating the base 3 around its axis. Further, a drive motor (drive source) is connected to one of the rotating shafts 1 and 2.

このような構成のフロッグレッグ型の基板搬送装置においては、ベース3に対して基板Wを図6Aに示す前方位置から図6Bに示す後方位置へ搬送する際、一対の第1アーム11,12と一対の第2アーム21,22とが互いに平行(θ=0°)となる図6Cに示す位置を通過する必要がある。この図6Cに示すアーム位置は、平行リンク機構の死点に対応する。そこで、従来の基板搬送装置においては、基板Wの搬送を円滑に行うため、この死点位置で第2アーム21,22に対して移動方向に駆動力を付与する機構(以下「死点脱出機構」という)が設けられている。   In the frog-leg type substrate transport apparatus having such a configuration, when the substrate W is transported with respect to the base 3 from the front position shown in FIG. 6A to the rear position shown in FIG. 6B, the pair of first arms 11 and 12 and It is necessary to pass through the position shown in FIG. 6C where the pair of second arms 21 and 22 are parallel to each other (θ = 0 °). The arm position shown in FIG. 6C corresponds to the dead point of the parallel link mechanism. Therefore, in the conventional substrate transport apparatus, in order to smoothly transport the substrate W, a mechanism for applying a driving force in the moving direction to the second arms 21 and 22 at this dead center position (hereinafter referred to as “dead center escape mechanism”). ") Is provided.

図7は、死点脱出機構を備えた従来の基板搬送装置5の構成を示している(下記特許文献1参照)。図において図6と対応する部分については同一の符号を付している。なお、回動軸1,2は互いに同軸上に配置され各々独立した駆動源を有しており、基板支持体4は2枚の基板Wを同時に支持できる構成となっている。   FIG. 7 shows a configuration of a conventional substrate transfer device 5 provided with a dead center escape mechanism (see Patent Document 1 below). In the figure, parts corresponding to those in FIG. The rotating shafts 1 and 2 are arranged coaxially with each other and have independent drive sources, and the substrate support 4 is configured to support two substrates W simultaneously.

図示する従来の基板搬送装置5は、回動軸2に同心的に固定された第1プーリ6と、第1アーム11と第2アーム21との連結部に同心的に固定された第2プーリ7と、これら第1プーリ6と第2プーリ7との間に架け渡されたベルト8とを備えている。この構成により、回動軸2の回転力がベルト8を介して第2アーム21にダイレクトに伝達されるので、円滑にリンクの死点位置を通過できるようになる。   The conventional substrate transfer device 5 shown in the figure includes a first pulley 6 concentrically fixed to the rotation shaft 2 and a second pulley concentrically fixed to a connecting portion between the first arm 11 and the second arm 21. 7 and a belt 8 laid between the first pulley 6 and the second pulley 7. With this configuration, the rotational force of the rotating shaft 2 is directly transmitted to the second arm 21 via the belt 8, so that the link can pass smoothly through the dead center position.

特開平9−283588号公報JP-A-9-283588

しかしながら、図7に示した従来の死点脱出機構を備えた基板搬送装置5においては、第2アーム21は回動軸2から常時回転力を付与される構成であるため、第2アーム21の回転角が回動軸2により常に拘束され、これが原因で基板の搬送精度が損なわれるという問題がある。   However, in the substrate transfer apparatus 5 having the conventional dead center escape mechanism shown in FIG. 7, the second arm 21 is configured to be constantly given a rotational force from the rotary shaft 2, so There is a problem in that the rotation angle is always restrained by the rotation shaft 2, and this causes a deterioration of the substrate transport accuracy.

すなわち、第2アーム21は、第1アーム11の回転運動に連動して回転するものであるため、基板Wの搬送過程において第1アーム11の回転角に加えて回動軸2の回動量がダイレクトに伝達されることで、第2アーム21が過拘束となり、これが原因で基板搬送時に振動が発生したり基板の直進性が損なわれる場合がある。   That is, since the second arm 21 rotates in conjunction with the rotational movement of the first arm 11, the rotation amount of the rotation shaft 2 is added to the rotation angle of the first arm 11 in the process of transporting the substrate W. By being transmitted directly, the second arm 21 is over-constrained, which may cause vibration during substrate transportation or impair the straightness of the substrate.

本発明は上述の問題に鑑みてなされ、死点通過を円滑に行いながら第2アームの過拘束を防ぐことができる基板搬送装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a substrate transfer apparatus that can prevent over-constraint of the second arm while smoothly passing through the dead center.

以上の課題を解決するに当たり、本発明の基板搬送装置は、少なくとも一方に駆動源が接続された一対の回動軸と、これら一対の回動軸に一端が接続された一対の第1アームと、これら一対の第1アームの各々の他端に一端が回転可能に結合され第1アームと同一のアーム長を有する一対の第2アームと、これら一対の第2アームの各々の他端に回転可能に結合された基板支持体とを備えた基板搬送装置において、第1アームと第2アームとが互いに平行となる死点位置を通過する時のみ、第2アームに対して回転力を付与する死点脱出機構を備えている。   In solving the above-described problems, the substrate transfer apparatus of the present invention includes a pair of rotating shafts connected to at least one drive source, and a pair of first arms connected at one end to the pair of rotating shafts. A pair of second arms having one end rotatably coupled to the other end of each of the pair of first arms and having the same arm length as the first arm, and rotating to the other end of each of the pair of second arms In a substrate transfer apparatus including a substrate support that is coupled to each other, a rotational force is applied to the second arm only when the first arm and the second arm pass through a dead center position that is parallel to each other. Has a dead center escape mechanism.

本発明の基板搬送装置は、第1アームと第2アームとが互いに平行となる死点位置を通過する時のみ、第2アームに対して回転力を付与する死点脱出機構を備えているので、死点通過を円滑に行いながら、第2アームの過拘束を防止して基板の安定した直進性と搬送精度の向上を図ることが可能となる。   Since the substrate transfer apparatus of the present invention includes a dead center escape mechanism that applies a rotational force to the second arm only when the first arm and the second arm pass through a dead center position that is parallel to each other. Further, it is possible to prevent the second arm from being over-constrained while smoothly passing through the dead center, and to improve the straight straightness and the conveyance accuracy of the substrate.

また、本発明の基板搬送装置において、上記死点脱出機構は、回動軸に連絡する回転駆動部と、第2アーム又は基板支持体に設けられ基板支持体が上記死点位置を通過する時に回転駆動部と係合する係合部とを有している。この構成により、第2アームが第1アームと平行となる死点位置を通過するときのみ、第2アームに対して所期の回転力を付与することが可能となる。   Further, in the substrate transport apparatus of the present invention, the dead center escape mechanism is provided on the rotation drive unit communicating with the rotation shaft and the second arm or the substrate support, and when the substrate support passes the dead center position. It has an engaging part engaged with a rotation drive part. With this configuration, an intended rotational force can be applied to the second arm only when the second arm passes through a dead center position parallel to the first arm.

上記死点脱出機構の一構成例としては、上記回転駆動部は、回動軸と同心的に設置された固定ギヤと、第1アームの一端近傍に軸支され固定ギヤと噛合する第1回転ギヤと、第1アームの他端近傍に軸支される第2回転ギヤと、第1回転ギヤの回転力を第2回転ギヤへ伝達する回転力伝達部材とを有し、上記係合部は、第1アームと第2アームとの結合軸に固定され、上記第2回転ギヤと係合可能な係合歯を外周部に部分的に有している。   As an example of the configuration of the dead center escape mechanism, the rotation driving unit includes a fixed gear that is installed concentrically with the rotation shaft, and a first rotation that is supported near one end of the first arm and meshes with the fixed gear. A gear, a second rotating gear that is pivotally supported in the vicinity of the other end of the first arm, and a torque transmitting member that transmits the torque of the first rotating gear to the second rotating gear. The engagement arm is fixed to the coupling shaft of the first arm and the second arm, and has engagement teeth that are partially engageable with the second rotation gear.

また、上記死点脱出機構の他の構成例としては、上記回転駆動部は、回動軸の回転軸心をこれと直交する方向に変換する駆動軸変換部と、変換された回転軸心のまわりに回転する回転ギヤとを有し、上記係合部は、基板支持体の下面に設けられ上記回転ギヤと係合可能な平ギヤとされる。   As another configuration example of the dead center escape mechanism, the rotation drive unit includes a drive shaft conversion unit that converts the rotation axis of the rotation shaft into a direction orthogonal thereto, and a converted rotation axis. The engaging portion is a flat gear which is provided on the lower surface of the substrate support and can be engaged with the rotating gear.

以上述べたように、本発明の基板搬送装置は、第1アームと第2アームとが互いに平行となる死点位置を通過する時のみ、第2アームに対して回転力を付与する死点脱出機構を備えているので、死点通過を円滑に行いながら、第2アームの過拘束を防止して基板の安定した直進性と搬送精度の向上を図ることが可能となる。   As described above, the substrate transfer apparatus according to the present invention provides a dead center escape that applies a rotational force to the second arm only when the first arm and the second arm pass through a dead center position that is parallel to each other. Since the mechanism is provided, it is possible to prevent the second arm from being over-constrained while smoothly passing through the dead center, and to improve the straight straightness of the substrate and the conveyance accuracy.

以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態の基板搬送装置は、図示せずとも真空搬送室の周囲に複数の真空処理室が配置されたマルチチャンバ装置において、その真空搬送室内に設置され、ロード/アンロード室を含む複数の真空処理室間で基板を自動搬送する基板搬送装置に適用される。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Although not shown, the substrate transfer apparatus of the present embodiment is a multi-chamber apparatus in which a plurality of vacuum processing chambers are arranged around a vacuum transfer chamber, and is installed in the vacuum transfer chamber and includes a plurality of load / unload chambers. This is applied to a substrate transfer apparatus for automatically transferring a substrate between the vacuum processing chambers.

[第1の実施の形態]
図1は本発明の第1の実施の形態による基板搬送装置10の構成を示している。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows the configuration of a substrate transfer apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention.

本実施の形態の基板搬送装置10は、互いに異なる方向に回転する一対の回動軸1,2を具備するベース3と、回動軸1,2を各々一端に接続された一対の第1アーム11,12と、これら第1アーム11,12の各々の他端にアーム結合軸13,14を介して一端が回転可能に結合された一対の第2アーム21,22と、これら第2アーム21,22の各々の他端に回転可能に結合された基板支持体4とを備えている。   The substrate transfer apparatus 10 according to the present embodiment includes a base 3 having a pair of rotating shafts 1 and 2 rotating in different directions, and a pair of first arms each having the rotating shafts 1 and 2 connected to one end. 11 and 12, a pair of second arms 21 and 22 whose one ends are rotatably coupled to the other ends of the first arms 11 and 12 via arm coupling shafts 13 and 14, and the second arms 21. , 22 is provided with a substrate support 4 rotatably coupled to the other end.

第1アーム11,12、第2アーム21,22はそれぞれ同一のアーム長を有しており、これらにより平行リンク機構が構成されている。従って、回動軸1,2を互いに逆方向に回転させることで、第1アーム11,12と第2アーム21,22とのなす角θが変化し、基板支持体4は図中上下方向に移動される。これにより、基板支持体4上の基板Wを任意の位置に搬送することが可能となる。なお、ベース3をその軸心のまわりに回転させることで、基板支持体4がベース3のまわりに旋回移動される。また、回動軸1,2のうち何れか一方に駆動モータ等の駆動源(図示略)が接続されている。   The first arms 11 and 12 and the second arms 21 and 22 have the same arm length, and a parallel link mechanism is constituted by these. Accordingly, by rotating the pivot shafts 1 and 2 in opposite directions, the angle θ formed by the first arms 11 and 12 and the second arms 21 and 22 changes, and the substrate support 4 is moved in the vertical direction in the figure. Moved. Thereby, the substrate W on the substrate support 4 can be transported to an arbitrary position. Note that the substrate support 4 is pivoted about the base 3 by rotating the base 3 about its axis. Further, a drive source (not shown) such as a drive motor is connected to one of the rotating shafts 1 and 2.

ここで、回動軸1,2は同一軸心上に配置されていてもよい。この場合、図7に示したように、例えば一方の回動軸1は内周側に配置され、他方の回動軸2は外周側に配置される。これらの回動軸1,2は各々独立した駆動源を有し、互いに逆方向に回転することで基板支持体4が前後方向に移動し、互いに同一方向に回転することで基板支持体4が旋回移動することになる。   Here, the rotating shafts 1 and 2 may be arranged on the same axis. In this case, as shown in FIG. 7, for example, one rotating shaft 1 is disposed on the inner peripheral side, and the other rotating shaft 2 is disposed on the outer peripheral side. Each of these rotating shafts 1 and 2 has an independent drive source, and the substrate support 4 is moved in the front-rear direction by rotating in opposite directions, and the substrate support 4 is rotated in the same direction. It will turn.

また、基板支持体4は、図の例では1枚の基板Wを載置できる構成としているが、図7に示したように2枚の基板が載置できる構成としてもよい。また、基板支持体4の形状は図示の例に限られず、フォーク形状にするなど適宜変更することが可能である。基板Wとしては、未処理あるいは既処理の半導体ウェーハ基板、ガラス基板等が適用される。   Moreover, although the board | substrate support body 4 is set as the structure which can mount the one board | substrate W in the example of a figure, as shown in FIG. 7, it is good also as a structure which can mount two board | substrates. Further, the shape of the substrate support 4 is not limited to the example shown in the figure, and can be appropriately changed to a fork shape. As the substrate W, an unprocessed or already processed semiconductor wafer substrate, glass substrate, or the like is applied.

このようなフロッグレッグ型の基板搬送装置10においては、ベース3に対して基板Wを図示する前方位置(図において上方位置)から後方位置(図において下方位置)へ搬送する際、一対の第1アーム11,12と一対の第2アーム21,22とが互いに平行(θ=0°)となる死点位置を通過する必要がある。そこで、この死点位置を円滑に通過するために、本実施の形態の基板搬送装置10には、後述する死点脱出機構15が設けられている。   In such a frog-leg type substrate transport apparatus 10, when the substrate W is transported with respect to the base 3 from the front position (upper position in the figure) to the rear position (lower position in the figure), a pair of first It is necessary that the arms 11 and 12 and the pair of second arms 21 and 22 pass through a dead center position where they are parallel to each other (θ = 0 °). Therefore, in order to smoothly pass through the dead center position, the substrate transport apparatus 10 of the present embodiment is provided with a dead center escape mechanism 15 described later.

図2および図3は、死点脱出機構15の構成を示している。ここで、図2は基板搬送装置10の要部破断側面図、図3は死点脱出機構15の作用を説明する要部平面図である。   2 and 3 show the configuration of the dead center escape mechanism 15. Here, FIG. 2 is a fragmentary side view of the principal part of the substrate transport apparatus 10, and FIG. 3 is a principal part plan view for explaining the operation of the dead center escape mechanism 15.

本実施の形態において、死点脱出機構15は、一対の第1アーム11,12と一対の第2アーム21,22とが互いに平行となる死点位置を通過する時のみ、第2アーム21に対して回転力を付与するように構成されている。なお、死点脱出機構15は、それぞれ一方側の第1アーム11および第2アーム21に設けられているが、他方側の第1アーム12および第2アーム22に設けられていても良い。   In the present embodiment, the dead center escape mechanism 15 is attached to the second arm 21 only when the pair of first arms 11 and 12 and the pair of second arms 21 and 22 pass through a dead center position that is parallel to each other. It is comprised so that rotational force may be provided with respect to it. The dead center escape mechanism 15 is provided on the first arm 11 and the second arm 21 on one side, respectively, but may be provided on the first arm 12 and the second arm 22 on the other side.

ベース3には、第1アーム11を回転させる回動軸1と同心的に固定ギヤ16が設置されている。そして、この第1アーム11の下面側の一端近傍には、固定ギヤ16の周囲と噛合する第1回転ギヤ17が回転可能に軸支されている。第1回転ギヤ21は、第1アーム11の回転に伴って固定ギヤ16の回りを遊星ギヤのように周回しながら回転する。第1アーム11の下面側の他端近傍には、第2回転ギヤ18が回転可能に軸支されている。第2回転ギヤ18と第1回転ギヤ17との間には、リンク(レバー)19が接続されており、第1回転ギヤ17の回転力がリンク19を介して第2回転ギヤ18に伝達されるように構成されている。   A fixed gear 16 is installed on the base 3 concentrically with the rotating shaft 1 that rotates the first arm 11. A first rotating gear 17 that meshes with the periphery of the fixed gear 16 is rotatably supported near one end on the lower surface side of the first arm 11. The first rotating gear 21 rotates while circling around the fixed gear 16 like a planetary gear as the first arm 11 rotates. Near the other end on the lower surface side of the first arm 11, a second rotating gear 18 is rotatably supported. A link (lever) 19 is connected between the second rotation gear 18 and the first rotation gear 17, and the rotational force of the first rotation gear 17 is transmitted to the second rotation gear 18 via the link 19. It is comprised so that.

これら固定ギヤ16、第1回転ギヤ17、第2回転ギヤ18およびリンク19とにより本発明に係る「回転駆動部」が構成されている。なお、リンク19は本発明の「回転力伝達部材」の一具体例であり、リンク以外に例えばベルト部材で構成してもよい。   The fixed gear 16, the first rotating gear 17, the second rotating gear 18 and the link 19 constitute a “rotation drive unit” according to the present invention. The link 19 is a specific example of the “rotational force transmission member” of the present invention, and may be constituted by a belt member other than the link, for example.

一方、第1アーム11の他端と第2アーム21の一端とを結合するアーム結合軸13の下端には、当該第2アーム21が所定の回転角度(回転位相)の際に第2回転ギヤ18と係合する係合ギヤ20が固定されている。アーム結合軸13は第2アーム21に固定されており、第1アーム11に対して相対的に回転する。係合ギヤ20は、本発明に係る「係合部」に対応し、第2回転ギヤ18と係合可能な係合歯20aを外周部に部分的に有している。係合歯20aは第2アーム21の延在方向に向けて配置され、図3Bに示すように第2アーム21が第1アーム11の上に重なって平行となる死点位置およびその前後の所定角度範囲においてのみ、第2回転ギヤ18と係合する。   On the other hand, at the lower end of the arm coupling shaft 13 that couples the other end of the first arm 11 and one end of the second arm 21, the second rotation gear is rotated when the second arm 21 is at a predetermined rotation angle (rotation phase). An engagement gear 20 that engages with the shaft 18 is fixed. The arm coupling shaft 13 is fixed to the second arm 21 and rotates relative to the first arm 11. The engagement gear 20 corresponds to an “engagement portion” according to the present invention, and has an engagement tooth 20 a that can be engaged with the second rotation gear 18 partially on the outer peripheral portion. The engaging teeth 20a are arranged in the extending direction of the second arm 21, and as shown in FIG. 3B, a dead center position where the second arm 21 overlaps and is parallel to the first arm 11, and a predetermined position before and after the dead center position. Only in the angular range, the second rotating gear 18 is engaged.

以上のように構成される本実施の形態の基板搬送装置10においては、回動軸1,2を互いに逆方向に回転させることで、一対の第1アーム11,12およびこれに結合される一対の第2アーム21,22からなる平行リンク機構が伸縮し、基板支持体4上の基板Wが前後方向(図1において上下方向)に直進移送される。より具体的には、一方の回動軸1が反時計回りに回転し他方の回動軸2が時計方向に回転することで基板Wは図1においてF方向に前進する。また、一方の回動軸1が時計回りに回転し他方の回動軸2が反時計回りに回転することで基板Wは図1においてB方向に後退する。   In the substrate transport apparatus 10 of the present embodiment configured as described above, the pair of first arms 11 and 12 and the pair coupled thereto are rotated by rotating the rotation shafts 1 and 2 in opposite directions. The parallel link mechanism composed of the second arms 21 and 22 expands and contracts, and the substrate W on the substrate support 4 is linearly transferred in the front-rear direction (vertical direction in FIG. 1). More specifically, the substrate W advances in the F direction in FIG. 1 by rotating one rotating shaft 1 counterclockwise and rotating the other rotating shaft 2 clockwise. Further, the substrate W moves backward in the direction B in FIG. 1 as one pivot shaft 1 rotates clockwise and the other pivot shaft 2 rotates counterclockwise.

死点脱出機構15においては、第1アーム11の回転に伴い、図3Aに示したように固定ギヤ16に噛合する第1回転ギヤ17が回転し、その回転力がリンク19を介して第2回転ギヤ18に伝達される。基板支持体4が図1に示したようにベース3に対して前方位置で直進移動される場合には、係合ギヤ20の係合歯20aは第2回転ギヤ18に係合しないので、第2アーム21は回動軸1から何ら拘束力を受けることなく第1アーム11の回転角に対応した回転角で回転する。   In the dead center escape mechanism 15, as the first arm 11 rotates, the first rotating gear 17 meshing with the fixed gear 16 rotates as shown in FIG. It is transmitted to the rotating gear 18. When the substrate support 4 is linearly moved at the front position with respect to the base 3 as shown in FIG. 1, the engagement teeth 20 a of the engagement gear 20 do not engage with the second rotation gear 18. The two arms 21 rotate at a rotation angle corresponding to the rotation angle of the first arm 11 without receiving any restraining force from the rotation shaft 1.

これに対し、基板支持体4がベース3に対して図1に示す前方位置からベース3の後方位置に搬送される場合、一対の第2アーム21,22がそれぞれ第1アーム11,12と平行となるリンクの死点位置を通過することになる。この場合、第1アーム11の回転に伴って回転する第2回転ギヤ18に係合ギヤ20が係合する(図3B)。これにより、第2アーム21は、係合ギヤ20を介して第2回転ギヤ18の回転方向に所定の軸トルクを受けて図3Bに示す死点位置を円滑に通過することが可能となる(図3C)。   On the other hand, when the substrate support 4 is transported from the front position shown in FIG. 1 to the rear position of the base 3 with respect to the base 3, the pair of second arms 21 and 22 are parallel to the first arms 11 and 12, respectively. Will pass the dead center position of the link. In this case, the engagement gear 20 engages with the second rotation gear 18 that rotates as the first arm 11 rotates (FIG. 3B). Thereby, the second arm 21 receives a predetermined axial torque in the rotation direction of the second rotation gear 18 via the engagement gear 20 and can smoothly pass the dead center position shown in FIG. 3B ( FIG. 3C).

なお、基板支持体4がベース3の後方位置から前方位置へ移動される際も上述と同様な作用が行われる。この場合、第2回転ギヤ18の回転方向は上記と逆方向となる。   Note that the same operation as described above is performed when the substrate support 4 is moved from the rear position to the front position of the base 3. In this case, the rotation direction of the second rotation gear 18 is opposite to the above.

従って、本実施の形態の基板搬送装置10によれば、一対の第1アーム11,12と一対の第2アーム21,22とが互いに平行となる死点位置を通過するときのみ、第2アーム21に対して回転力を付与する死点脱出機構15を備えているので、死点通過を円滑に行いながら、死点非通過時の第2アーム21の過拘束を防止して基板Wの安定した直進性と搬送精度の向上を図ることが可能となる。   Therefore, according to the substrate transfer apparatus 10 of the present embodiment, the second arm only when the pair of first arms 11 and 12 and the pair of second arms 21 and 22 pass through a dead center position that is parallel to each other. Since the dead center escape mechanism 15 for applying a rotational force to the motor 21 is provided, the second arm 21 is prevented from being over-restrained when the dead center is not passed while the dead center is passed smoothly, thereby stabilizing the substrate W. It is possible to improve the straightness and the conveyance accuracy.

また、本実施の形態の基板搬送装置10によれば、第2アーム21,22が死点位置で一旦停止し、この死点位置から第2アーム21,22が再移動される際にも、上記死点脱出機構15による回転力付与作用を受けることで、第2アーム21,22の円滑な移動が可能となる。   Further, according to the substrate transfer apparatus 10 of the present embodiment, when the second arms 21 and 22 are temporarily stopped at the dead center position and the second arms 21 and 22 are moved again from the dead center position, By receiving the rotational force imparting action by the dead center escape mechanism 15, the second arms 21 and 22 can move smoothly.

[第2の実施の形態]
図4および図5は本発明の第2の実施の形態による基板搬送装置30の構成を示しており、図4は基板搬送装置30の平面図、図5は基板搬送装置30の正面図である。なお、各図において上述の第1の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付する。
[Second Embodiment]
4 and 5 show the configuration of the substrate transfer apparatus 30 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a plan view of the substrate transfer apparatus 30 and FIG. 5 is a front view of the substrate transfer apparatus 30. . In each figure, the same reference numerals are given to portions corresponding to those in the first embodiment.

本実施の形態の基板搬送装置30は、上述の第1の実施の形態と同様に、互いに異なる方向に回転する一対の回動軸1,2を具備するベース3と、回動軸1,2を各々一端に結合された一対の第1アーム11,12と、これら第1アーム11,12の各々の他端に一端が回転可能に結合された一対の第2アーム21,22と、これら第2アーム21,22の各々の他端に回転可能に結合された基板支持体4とを備えている。   As in the first embodiment, the substrate transfer apparatus 30 according to the present embodiment includes a base 3 having a pair of rotating shafts 1 and 2 that rotate in different directions, and rotating shafts 1 and 2. A pair of first arms 11 and 12 coupled to one end, a pair of second arms 21 and 22 coupled to the other end of each of the first arms 11 and 12, respectively, A substrate support 4 is rotatably connected to the other end of each of the two arms 21 and 22.

一対の第1アーム11,12および一対の第2アーム21,22はそれぞれ同一のアーム長を有しており、これらにより平行リンク機構が構成されている。従って、回動軸1,2を互いに逆方向に回転させることで、第1アーム11,12と第2アーム21,22とのなす角θが変化し、基板支持体4は図中上下方向に移動される。なお、ベース3をその軸心のまわりに回転させることで、基板支持体4がベース3のまわりに旋回移動される。   The pair of first arms 11 and 12 and the pair of second arms 21 and 22 have the same arm length, and a parallel link mechanism is constituted by these. Accordingly, by rotating the pivot shafts 1 and 2 in opposite directions, the angle θ formed by the first arms 11 and 12 and the second arms 21 and 22 changes, and the substrate support 4 is moved in the vertical direction in the figure. Moved. Note that the substrate support 4 is pivoted about the base 3 by rotating the base 3 about its axis.

本実施の形態では、第2アーム21,22の各々の他端と基板支持体4とを結合する結合軸31,32の周囲にそれぞれギヤ部材33,34が固定されている。これらのギヤ部材33,34は、互いに噛合し互いに逆方向に回転可能とすることで、第2アーム21,22の回転動作時に基板支持体4の姿勢を一定に保持する姿勢保持機構を構成している。   In the present embodiment, gear members 33 and 34 are fixed around the coupling shafts 31 and 32 that couple the other ends of the second arms 21 and 22 and the substrate support 4, respectively. These gear members 33 and 34 are meshed with each other and can rotate in opposite directions to constitute a posture holding mechanism that holds the posture of the substrate support 4 constant during the rotation of the second arms 21 and 22. ing.

このようなフロッグレッグ型の基板搬送装置30においては、ベース3に対して基板支持体4を図示する前方位置(図において上方位置)から後方位置(図において下方位置)へ搬送する際、一対の第1アーム11,12と一対の第2アーム21,22とが互いに平行(θ=0°)となる死点位置を通過する必要がある。そこで、この死点位置を円滑に通過するために、本実施の形態では以下に説明する構成の死点脱出機構35が設けられている。   In such a frog-leg type substrate transport apparatus 30, when the substrate support 4 is transported relative to the base 3 from the front position (upper position in the figure) to the rear position (lower position in the figure), a pair of The first arms 11 and 12 and the pair of second arms 21 and 22 need to pass through a dead center position where they are parallel to each other (θ = 0 °). Therefore, in order to smoothly pass through this dead center position, a dead center escape mechanism 35 having a configuration described below is provided in the present embodiment.

死点脱出機構35は、一対の第1アーム11,12と一対の第2アーム21,22とが互いに平行となる死点位置を通過する時のみ、第2アーム21,22に対して回転力を付与するように構成されている。   The dead center escape mechanism 35 is a rotational force with respect to the second arms 21 and 22 only when the pair of first arms 11 and 12 and the pair of second arms 21 and 22 pass through dead center positions that are parallel to each other. Is configured to grant.

図5を参照して、第1アーム12を回転させる回動軸2の上端には、第1かさ歯車36が設けられている。この第1かさ歯車36は第1アーム12の上面に臨んでおり、この第1かさ歯車36には第2かさ歯車38が係合している。第2かさ歯車38は、ベース3の上面略中心部に立設された支柱37に回転可能に軸支されている。これら第1,第2かさ歯車36,38により、回動軸2の回転軸心をこれと直交する方向に変換する駆動軸変換部が構成される。そして、第2かさ歯車38の軸部には回転ギヤ39が一体的に固定されており、上記駆動軸変換部によって変換された回転軸心のまわりに回転される。   Referring to FIG. 5, a first bevel gear 36 is provided at the upper end of the rotation shaft 2 that rotates the first arm 12. The first bevel gear 36 faces the upper surface of the first arm 12, and the second bevel gear 38 is engaged with the first bevel gear 36. The second bevel gear 38 is rotatably supported by a support column 37 erected substantially at the center of the upper surface of the base 3. The first and second bevel gears 36 and 38 constitute a drive shaft converting portion that converts the rotational axis of the rotating shaft 2 in a direction orthogonal thereto. A rotation gear 39 is integrally fixed to the shaft portion of the second bevel gear 38 and is rotated around the rotation axis converted by the drive shaft conversion portion.

上記駆動軸変換部および回転ギヤ39は本発明に係る「回転駆動部」を構成する。そして、基板支持体4が死点位置を通過する時に上記回転駆動部に係合する係合部として、本実施の形態では、基板支持体4の下方側に設けられたラック(平ギヤ)41が用いられている。ラック41は、結合軸31,32の下端を支持する支持プレート40の下面に設けられている。そのギヤ長は任意に設定可能であり、例えば第2アーム21,22が第1アーム11,12と平行となる死点位置(θ=0°)およびその前後所定角度範囲においてのみ回転ギヤ39と係合する長さとされる。   The drive shaft conversion section and the rotation gear 39 constitute a “rotation drive section” according to the present invention. In the present embodiment, a rack (flat gear) 41 provided on the lower side of the substrate support 4 is used as an engagement portion that engages with the rotation drive portion when the substrate support 4 passes through the dead center position. Is used. The rack 41 is provided on the lower surface of the support plate 40 that supports the lower ends of the coupling shafts 31 and 32. The gear length can be arbitrarily set. For example, the rotation gear 39 can be set only at a dead center position (θ = 0 °) where the second arms 21 and 22 are parallel to the first arms 11 and 12 and within a predetermined angle range before and after that. The length is engaged.

以上のように構成される本実施の形態の基板搬送装置30においては、回動軸1,2を互いに逆方向に回転させることで、一対の第1アーム11,12およびこれに結合される一対の第2アーム21,22からなる平行リンク機構が伸縮し、基板支持体4上の基板が前後方向に直進移送される。   In the substrate transport apparatus 30 of the present embodiment configured as described above, the pair of first arms 11 and 12 and the pair coupled thereto are rotated by rotating the rotation shafts 1 and 2 in opposite directions. The parallel link mechanism composed of the second arms 21 and 22 expands and contracts, and the substrate on the substrate support 4 is moved straight forward and backward.

死点脱出機構35においては、第1アーム12の回転に伴って第1かさ歯車36が回転し、この第1かさ歯車36に係合する第2かさ歯車38を介して回動軸2の回転軸心が図5において横方向に90°変換される。そして、この変換された回転軸心のまわりに回転ギヤ39が回転する。基板支持体4が図4に示したようにベース3に対して前方位置で直進移動される場合には、係合部としてのラック41は回転ギヤ39に係合しないので、第2アーム21,22は回動軸2から何ら拘束力を受けることなく第1アーム11,12の回転角に対応した回転角で回転する。   In the dead center escape mechanism 35, the first bevel gear 36 rotates as the first arm 12 rotates, and the rotation of the rotary shaft 2 via the second bevel gear 38 that engages with the first bevel gear 36. The axis is converted 90 ° laterally in FIG. Then, the rotation gear 39 rotates around the converted rotation axis. When the substrate support 4 is linearly moved at the front position relative to the base 3 as shown in FIG. 4, the rack 41 as the engaging portion does not engage with the rotating gear 39. 22 rotates at a rotation angle corresponding to the rotation angle of the first arms 11 and 12 without receiving any restraining force from the rotation shaft 2.

これに対し、基板支持体4がベース3に対して図4に示す前方位置から、ベース3の後方位置に向かって矢印B方向に搬送される場合、一対の第2アーム21,22がそれぞれ第1アーム11,12と平行となるリンクの死点位置を通過することになる。この場合、第1アーム12の回転に伴って回転する回転ギヤ39にラック41が係合する。これにより、第2アーム21,22はラック41を介して回転ギヤ39の回転方向に所定の軸トルクを受けて、死点位置を円滑に通過することが可能となる。   On the other hand, when the substrate support 4 is conveyed in the arrow B direction from the front position shown in FIG. 4 to the base 3 toward the rear position of the base 3, the pair of second arms 21 and 22 are respectively It passes through the dead center position of the link parallel to one arm 11, 12. In this case, the rack 41 is engaged with the rotating gear 39 that rotates as the first arm 12 rotates. Thus, the second arms 21 and 22 receive a predetermined axial torque in the rotation direction of the rotary gear 39 via the rack 41, and can pass smoothly through the dead center position.

なお、基板支持体4がベース3の後方位置から前方位置へ移動される際も上述と同様な作用が行われる。この場合、回転ギヤ39の回転方向は上記と逆方向となる。   Note that the same operation as described above is performed when the substrate support 4 is moved from the rear position to the front position of the base 3. In this case, the rotation direction of the rotation gear 39 is opposite to the above.

従って、本実施の形態の基板搬送装置30によれば、一対の第1アーム11,12と一対の第2アーム21,22とが互いに平行となる死点位置を通過するときのみ、第2アーム21,22に対して回転力を付与する死点脱出機構35を備えているので、死点通過を円滑に行いながら、死点非通過時の第2アーム21,22の過拘束を防止して基板の安定した直進性と搬送精度の向上を図ることが可能となる。   Therefore, according to the substrate transfer apparatus 30 of the present embodiment, the second arm only when the pair of first arms 11 and 12 and the pair of second arms 21 and 22 pass through a dead center position that is parallel to each other. Since the dead center escape mechanism 35 for applying rotational force to the 21 and 22 is provided, the second arm 21 and 22 is prevented from being over-constrained when the dead center is not passed while smoothly passing the dead center. It is possible to improve the straightness of the substrate and the conveyance accuracy.

また、本実施の形態の基板搬送装置30によれば、第2アーム21,22が死点位置で一旦停止し、この死点位置から第2アーム21,22が再移動される際にも、上記死点脱出機構35による回転力付与作用を受けることで、第2アーム21,22の円滑な移動が可能となる。   Further, according to the substrate transport apparatus 30 of the present embodiment, the second arms 21 and 22 are temporarily stopped at the dead center position, and when the second arms 21 and 22 are moved again from the dead center position, By receiving the rotational force imparting action by the dead center escape mechanism 35, the second arms 21 and 22 can move smoothly.

以上、本発明の各実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。   As mentioned above, although each embodiment of this invention was described, of course, this invention is not limited to these, A various deformation | transformation is possible based on the technical idea of this invention.

例えば以上の第1の実施の形態では、死点脱出機構15を構成する係合ギヤ20において、ベース3の直上位置に基板支持体4が位置するリンクの死点位置を通過するときのみ第2回転ギヤ18と係合し得る回転角のみ係合歯20aを形成したが、この係合歯20aを係合ギヤ20の外周に更に180°隔てた位置にも形成することで、θ=180°(又は−180°)となるアーム位置(死点位置)における駆動制御も安定かつ高精度に行うことが可能となる。   For example, in the first embodiment described above, in the engaging gear 20 constituting the dead center escape mechanism 15, the second position is only passed when passing through the dead center position of the link where the substrate support 4 is located immediately above the base 3. The engaging teeth 20a are formed only at a rotation angle that can be engaged with the rotating gear 18, but by forming the engaging teeth 20a at a position further 180 ° apart from the outer periphery of the engaging gear 20, θ = 180 °. The drive control at the arm position (or dead point position) at (or -180 °) can also be performed stably and with high accuracy.

また、以上の各実施の形態では、死点脱出機構15,35をギヤの駆動力伝達機構を用いて構成したが、これに代えて、例えば、アーム結合軸13(又は14)に回転モータを設置し、死点位置を通過する時のみ軸トルクを付与する構成としてもよい。   In each of the above embodiments, the dead center escape mechanisms 15 and 35 are configured using a gear driving force transmission mechanism. Instead, for example, a rotary motor is provided on the arm coupling shaft 13 (or 14). It is good also as a structure which provides axial torque only when installing and passing a dead center position.

さらに、本発明は、真空搬送室等の真空雰囲気で用いられる基板搬送装置への適用例に限らず、大気中で使用される基板搬送装置にも勿論適用可能である。   Further, the present invention is not limited to the application example to the substrate transfer apparatus used in a vacuum atmosphere such as a vacuum transfer chamber, but can be applied to the substrate transfer apparatus used in the air.

本発明の第1の実施の形態による基板搬送装置10の概略平面図である。1 is a schematic plan view of a substrate transfer apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention. 基板搬送装置10の要部破断側面図である。FIG. 3 is a cutaway side view of a main part of the substrate transfer apparatus 10. 基板搬送装置10の死点脱出機構の作用を説明する要部平面図である。FIG. 6 is a plan view of a principal part for explaining the operation of a dead center escape mechanism of the substrate transport apparatus 10. 本発明の第2の実施の形態による基板搬送装置30の概略平面図である。It is a schematic plan view of the board | substrate conveyance apparatus 30 by the 2nd Embodiment of this invention. 基板搬送装置30の正面図である。3 is a front view of a substrate transfer device 30. FIG. 従来のフロッグレッグ型の基板搬送装置を説明する図である。It is a figure explaining the conventional frog-leg type board | substrate conveyance apparatus. 従来の死点脱出機構を備えた基板搬送装置の概略平面図である。It is a schematic plan view of the board | substrate conveyance apparatus provided with the conventional dead center escape mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

1,2 回動軸
10,30 基板搬送装置
11,12 第1アーム
13,14 アーム結合軸
15 死点脱出機構
16 固定ギヤ
17 第1回転ギヤ
18 第2回転ギヤ
19 リンク(回転力伝達部材)
20 係合ギヤ(係合部)
21,22 第2アーム
31,32 結合軸
35 死点脱出機構
36,38 かさ歯車(駆動軸変換部)
39 回転ギヤ
41 ラック(平ギヤ)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Rotating shafts 10, 30 Substrate conveyance device 11, 12 1st arm 13, 14 Arm coupling shaft 15 Dead center escape mechanism 16 Fixed gear 17 1st rotating gear 18 2nd rotating gear 19 Link (rotational force transmission member)
20 Engagement gear (engagement part)
21, 22 Second arm 31, 32 Coupling shaft 35 Dead center escape mechanism 36, 38 Bevel gear (drive shaft conversion unit)
39 Rotating gear 41 Rack (flat gear)

Claims (6)

少なくとも一方に駆動源が接続された一対の回動軸と、これら一対の回動軸に一端が接続された一対の第1アームと、これら一対の第1アームの各々の他端に一端が回転可能に結合され前記第1アームと同一のアーム長を有する一対の第2アームと、これら一対の第2アームの各々の他端に回転可能に結合された基板支持体とを備えた基板搬送装置において、
前記第1アームと前記第2アームとが互いに平行となる死点位置を通過する時のみ、前記第2アームに対して回転力を付与する死点脱出機構を備えたことを特徴とする基板搬送装置。
A pair of rotating shafts having a drive source connected to at least one, a pair of first arms having one end connected to the pair of rotating shafts, and one end rotating to the other end of each of the pair of first arms A substrate transfer apparatus comprising a pair of second arms that are coupled to each other and have the same arm length as the first arm, and a substrate support that is rotatably coupled to the other end of each of the pair of second arms. In
A substrate transfer comprising a dead center escape mechanism that applies a rotational force to the second arm only when the first arm and the second arm pass through a dead center position that is parallel to each other. apparatus.
前記死点脱出機構は、前記回動軸に連絡する回転駆動部と、前記第2アーム又は前記基板支持体に設けられ前記基板支持体が前記死点位置を通過する時に前記回転駆動部と係合する係合部とを有することを特徴とする請求項1に記載の基板搬送装置。   The dead center escape mechanism includes a rotation drive unit that communicates with the rotation shaft, and a rotation drive unit that is provided on the second arm or the substrate support and is engaged with the rotation drive unit when the substrate support passes the dead center position. The substrate transfer apparatus according to claim 1, further comprising an engaging portion that mates. 前記回転駆動部は、前記回動軸と同心的に設置された固定ギヤと、前記第1アームの一端近傍に軸支され前記固定ギヤと噛合する第1回転ギヤと、前記第1アームの他端近傍に軸支される第2回転ギヤと、前記第1回転ギヤの回転力を前記第2回転ギヤへ伝達する回転力伝達部材とを有し、
前記係合部は、前記第1アームと前記第2アームとの結合軸に固定され、前記第2回転ギヤと係合可能な係合歯を外周部に部分的に有することを特徴とする請求項2に記載の基板搬送装置。
The rotation drive unit includes a fixed gear concentrically installed with the rotation shaft, a first rotation gear that is pivotally supported in the vicinity of one end of the first arm, and meshes with the fixed gear. A second rotating gear that is pivotally supported in the vicinity of the end; and a rotational force transmitting member that transmits the rotational force of the first rotating gear to the second rotating gear;
The engagement portion is fixed to a coupling shaft between the first arm and the second arm, and has an engagement tooth partially engageable with the second rotation gear on an outer peripheral portion. Item 3. The substrate transfer apparatus according to Item 2.
前記回転駆動部は、前記回動軸の回転軸心をこれと直交する方向に変換する駆動軸変換部と、前記変換された回転軸心のまわりに回転する回転ギヤとを有し、
前記係合部は、前記基板支持体の下方側に設けられ前記回転ギヤと係合可能な平ギヤであることを特徴とする請求項2に記載の基板搬送装置。
The rotation drive unit includes a drive shaft conversion unit that converts a rotation axis of the rotation shaft in a direction orthogonal thereto, and a rotation gear that rotates around the converted rotation axis.
The substrate transfer apparatus according to claim 2, wherein the engaging portion is a spur gear that is provided below the substrate support and is engageable with the rotating gear.
前記一対の回動軸は、異なる軸心位置に配置されて互いに逆方向に回転することを特徴とする請求項1に記載の基板搬送装置。   The substrate transfer apparatus according to claim 1, wherein the pair of rotation shafts are disposed at different axial positions and rotate in directions opposite to each other. 前記一対の回動軸は、同軸上に配置されて互いに逆方向および同一方向に回転することを特徴とする請求項1に記載の基板搬送装置。


The substrate transfer apparatus according to claim 1, wherein the pair of rotation shafts are arranged coaxially and rotate in opposite directions and the same direction.


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