JP3484067B2 - ロボット装置 - Google Patents

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に係
り、例えばプラズマ、液晶ディスプレイ、ウエハー等の
平板状のワーク（基板）を各処理装置から搬送及び各処
理装置へ移載するために使用されるロボット装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ワークである基板の処理面を
上にして基板供給部から１枚毎に取り出してから搬送
し、クリーンルーム内に配設される複数の処理装置を経
て所定処理を処理面に施した後に、基板供給部へ戻すよ
うに基板の取り出しと搬送を行うために自走式のロボッ
ト装置が使用されている。

【０００３】実開平４−６３６４３号公報の「基板搬送
装置」によれば、所定処理工程がなされた後のワークで
あるウエハーを所定処理装置から取り出し、処理前のウ
エハーを処理装置に略同じに搬送及び移載するロボット
装置が提案されている。この提案によれば、上下方向に
ウエハーを保持するための２対のフォーク（保持部）を
水平方向に独立駆動可能に設け、さらにフォークの外形
より大きな仕切り板を上下フォークの間に配設すること
で、フォーク間における熱伝達を防止することが示され
ている。

【０００４】また、特開平９−１８６２１６号公報の
「搬送装置」によれば、回動駆動される共通円盤に平行
リンク機構を介して第１のワーク保持部材と、第２のワ
ーク保持部材を夫々搭載することで、搬送速度を向上さ
せ、ワークを異なる方向に直線的にかつ平行移動する技
術が開示されている。

【０００５】また、本願出願人は、半導体用ウエハー及
び液晶などのガラス基板の製造設備ラインの一つとし
て、フォトリソ工程設備に使用されるロボット装置を実
用化している。この工程設備によると、ワークである基
板の塗布前洗浄、洗浄後の乾燥、冷却、レジスト液の塗
布、塗布後のソフト乾燥、冷却、露光、露光後の現像、
現像後の乾燥、冷却の一連の処理を行うために、搬送用
のロボット装置の軌道に対して左右対称位置に各処理装
置を所謂インライン式に配設し、各処理工程を行なうた
めに基板をロボット装置で各処理装置へ運ぶようにして
いる。このために基板を運ぶ際はロボット装置の脚に移
動体（ガイドレール及びラックピニオンとモーター）を
設けておき、上下に並んだ二つの基板保持部であるフォ
ークの一方にガラス基板を載せて搬送し、目的の処理装
置まで移動し、一方のフォーク上のガラス基板を処理装
置へ渡して、所定処理の完了したガラス基板を他方のフ
ォークで受け取り、次の目的の処理装置へ移動する一連
の動きを繰り返し実行するようにロボット装置を構成し
ている。このロボット装置の構成としては、上下のフォ
ークを純機械式の倍速機構により増速駆動するようにし
てフォーク移動の高速化を図っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
前者の提案になる「基板搬送装置」によれば、上下に配
置され独立駆動される上下フォークによりワークの出し
入れが可能となり、かつ上下フォーク間の熱伝導はフォ
ークの外形より大きな仕切り板により防止できるもので
あるが、各フォークを往復駆動する駆動部について着目
すると、各フォークを独立駆動するために共通の基部に
上フォークである第１保持部と下フォークである第２保
持部の駆動のための駆動機構を単純に搭載する構成であ
る。このために、各保持部の往復移動速度は駆動機構の
能力により決定されてしまうことになる。このためワー
ク保持部の往復移動の速度が向上できない問題がある。

【０００７】そこで、例えば往復駆動速度のより大きな
能力を有する大型の駆動機構を基部に搭載することが考
えられる。しかしながら、このように構成すると装置全
体の重量が増加してしまい、例えば移動（自走）式ロボ
ット装置として構成したときに全体的なバランスに欠如
したものになってしまう問題がある。

【０００８】また、上記の後者の「搬送装置」によれ
ば、回動駆動される共通円盤に平行リンク機構を介して
第１のワーク保持部材と、第２のワーク保持部材を夫々
搭載しており、搬送速度を向上させることが可能となる
ものであるが、ワークを異なる方向に直線的に平行移動
する構成であるので、基板の移載をするためには使用で
きない。さらに、上記のような純機械式の倍速機構によ
りフォークを増速駆動するとフォーク移動の高速化を図
ることが可能となるが、純機械式であるので、上下のフ
ォークの移動ストロークが固定化されてしまい任意のス
トロークを得ることができない問題があった。

【０００９】したがって、本発明は上述した問題点に鑑
みてなされたものであり、ワークを保持するために設け
られる上下の第１保持部と第２保持部の駆動のための駆
動機構を駆動機構を備える共通の基部に搭載すること
で、往復移動速度が向上でき、かつまた例えば移動（自
走）式ロボット装置として構成したときに、保持部の可
動範囲に対する本体寸法の寸法を極力小さくすることで
全体的なバランス向上を図ることができ、しかもストロ
ークを任意に設定できるロボット装置の提供を目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために本発明によれば、静止状態にある
ワークの保持を行ない移載を行なうために、ワークの保
持を行なう第１保持部を往復駆動する第１駆動部を備え
る第１移動体と、ワークの保持を行なう第２保持部を前
記往復駆動方向に沿うように往復駆動する第２駆動部を
備える第２移動体とを備えたロボット装置であって、前
記第１移動体と前記第２移動体の往復駆動方向に沿うよ
うに往復駆動する第３駆動部を備え、前記第１移動体と
前記第２移動体とを搭載する第３移動体と、前記第１駆
動部と前記第２駆動部と前記第３駆動部とに接続されて
なり、前記往復駆動の駆動制御を行なう制御手段とを具
備することを特徴としている。

【００１１】また、前記第３移動体を搭載する第４移動
体を備え、該第４移動体は、所定軌道上を自走する自走
駆動部と、前記第３移動体を上下方向に昇降する昇降駆
動部と、前記第３移動体の旋回を行なう旋回駆動部とを
少なくとも備えたことを特徴としている。

【００１２】また、前記保持を、載置位置におけるワー
クの上下動作により前記第１保持部または前記第２保持
部上への載置により行なうか、載置位置におけるワーク
の吸着動作により行なうように構成することを特徴とし
ている。

【００１３】そして、前記保持を、載置位置におけるワ
ークの上下動作により前記第１保持部または前記第２保
持部上への載置により行なうように構成し、前記載置動
作による前記保持後において、ワークを所定位置に位置
決めするための位置決め手段をさらに具備することを特
徴としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の好適な実施形態に
ついて、添付の図面を参照して述べる。

【００１５】先ず、図１は、ロボット装置が使用される
基板製造ライン１の全体構成を示しており、左手前上か
ら見た外観斜視図である。本図において、基板製造ライ
ン１には、基板の処理面を上にして、複数分が収容され
たカセットを着脱するための基板出入部としてのカセッ
ト搬入出装置２が装填される。このカセット搬入出装置
２は、図示のように基板製造ライン１の左側において縦
一列に４機分が配設される。また、基板製造ライン１の
右側にはパターン露光装置２３が配設されており自走式
のロボットにより基板を搬送し、再びカセット搬入出装
置２に処理後の基板を戻すように構成される。

【００１６】そして、図示のように中央に配設される共
通搬送レール８を挟み、基板の洗浄処理と、レジスト
液、スラリー等の各種液状塗布液を均一な薄膜状態で塗
布する塗布処理と、乾燥処理と、パターン露光装置２３
における所望パターンの露光後に、現像を行うための各
処理装置を一列（インライン状）に配置するようにし
て、主に省スペース化及びメンテナンスの容易化を実現
している。

【００１７】図２は、図１の動作説明図を兼ねる外観斜
視図であって、図中の二点鎖線で図示のクリーンルーム
４０は、クラス１００以上のクリーン度となるように防
塵空調される。このために、上記のように共通搬送レー
ル８を挟んで各処理装置を図示のように対称となる位置
に配置し、かつパターン露光装置２３をカセット搬入出
装置２に対向する位置に配置することで、クリーンルー
ム４０内の空間を無駄なく有効利用できるように配慮さ
れている。また、メンテナンス要員などがクリーンルー
ム４０内において後述する制御盤１６や多段式べーク炉
１４、２１、２８の各処理室他へアクセスするときに、
比較的に容易にアクセスできるようにしている。

【００１８】さらに、基板の洗浄後の洗浄後加熱・乾燥
と塗布流体塗布前に基板濡れを高めるための密着増強剤
の付与のための噴霧と、基板塗布面全体にわたる一定温
度化とを行うための第１多段式ベーク炉１４と、レジス
ト液を含む所定塗布流体の塗布後の塗布後乾燥・冷却で
あってソフト乾燥、ソフト冷却と呼ばれる処理を行うた
めの第２多段式ベーク炉２１と、露光装置２３と周辺露
光装置２５とにより露光された後に、現像装置２７によ
り現像されて露光パターンが基板上に形成された後の現
像後乾燥・冷却であってハード乾燥、ハード冷却と呼ば
れる処理を行うための第３多段式ベーク炉２８は、図示
のように共通走行レール８の片側に全て位置するように
して、これらに接続されるヒータ電源、空調関係の配
管、信号線類の接続が複雑にならないようにする一方
で、第３多段式ベーク炉２８の右隣りに配設されるユー
ティリティ装置３５から電力、空気圧、冷却水などの供
給を受けることができるように思慮されている。

【００１９】再度、図１を参照して、上記のカセット搬
入出装置２に隣接して、基板の１枚毎の取り出しと処理
後の基板を戻すための自走式の第１ロボット装置３が、
走行レール４上において矢印Ｙ方向に往復駆動され、所
定位置で停止できるように設けられており、カセット搬
入出装置２のいずれかに対向する位置に移動後に、カセ
ットから基板を移載するように構成されている。このた
めに、この第１ロボット装置３は、後述するフォークを
上下に配置するとともに、各フォークがカセット搬入出
装置２のカセット内に高速度で進入及び後退し、かつ矢
印Ｚ方向に上下駆動され、かつまた矢印Ｒ方向に旋回駆
動する機能を備えている。後述の第２ロボット装置５、
第３ロボット装置６、第４ロボット装置７、第５ロボッ
ト装置９についても、この第１ロボット装置３と同様の
機能を備えている。したがって、各ロボット装置の共通
化ができるようにして、運転時のメンテナンス性を高め
るようにしている。

【００２０】この第１ロボット装置の走行路である走行
レール４に略直交するようにして、共通走行路である走
行レール８が、図示のように基板製造ライン１の全長に
渡るように設けられている。この走行レール８上を第２
ロボット装置５と、この第２ロボット装置５の下流側の
第３ロボット装置６と、さらに下流側の第４ロボット装
置７が所定プログラムにより走行レール８上で矢印Ｘ方
向に個別に自走するように構成されている。また、各ロ
ボット装置に設けられたフォークが各処理装置の基板位
置決め部または基板位置決めテーブルに高速度で進入及
び後退し、矢印Ｚ方向にフォークが上下駆動され、かつ
矢印Ｒ方向に旋回駆動するようにして、走行レール８上
において走行する各ロボット装置により各処理装置の間
で基板を自在に移載できるように構成されている。換言
すれば、共通走行路である走行レール８の長手方向に沿
う対称位置に夫々配設される各種処理装置に対する基板
の移載動作を、走行レール８上を走行するロボット装置
により実現できるようにしている。

【００２１】この走行レール８の右側端部には、図中に
おいてハッチングで示す一対のバッファ部２０が配設さ
れている。これらのバッファ部２０に隣接し、かつ走行
レール８に略直交するように走行レール１０が図示のよ
うに配設されており、この走行レール１０上を第５ロボ
ット装置９が走行して、パターン露光装置２３の出入部
２４とバッファ部２０との間で基板の移載を行うように
している。以上が基板移載のための構成である。

【００２２】次に、各処理装置の配置構成について図１
を参照して述べると、先ず、左側の走行レール４に隣接
及び対向して、位置決めテーブル１９と図中のハッチン
グで示すバッファ部２０と、低圧紫外線洗浄装置１１と
が上下方向に配設されている。また、共通走行レール８
を挟んでこの低圧水銀紫外線洗浄装置１１に対向して、
２機のスピンスクラバー装置１２が配設されている。ま
た、共通走行レール８を挟んで、下流側に配設される一
方のスピンスクラバー装置１２に対向して、２機のスピ
ンスクラバー装置１２のいずれかにより洗浄後の基板の
洗浄後加熱・乾燥と塗布流体塗布前に基板濡れを高める
ための密着増強剤の付与のための噴霧と、基板塗布面全
体にわたる一定温度化とを行う第１多段式ベーク炉１４
が配設されており、この第１多段式ベーク炉１４にはさ
らに第１基板交換ロボット装置１５であって、上記の搬
送するロボット装置と構成を一部共通にした装置が併設
されている。この第１基板交換ロボット装置１５の右隣
りにはメンテナス用空間１７からアクセス可能にされる
制御盤１６が配設されている。

【００２３】共通走行レール８を挟み、第１基板交換ロ
ボット装置１５に対向して、塗布ヘッドを基板に対して
相対移動しつつ塗布流体を均一に塗布するための塗布装
置１３が配設されている。また、この塗布装置１３の右
隣りには基板位置決めテーブル１９を備えた減圧乾燥装
置１８が配設されている。この減圧乾燥装置１８の右隣
りには、後述する現像後に形成される基板パターンを非
接触で光電変換により検査し画像処理により異常個所を
自動的に検査する検査装置３０が配設される。

【００２４】また、共通走行レール８を挟んで、減圧乾
燥装置１８と検査装置３０に対向して、塗布装置１３に
よりレジスト液を含む所定塗布流体が塗布された後の塗
布後乾燥・冷却を上記のようにソフト乾燥、ソフト冷却
する第２多段式ベーク炉２１が配設されている。さらに
この第２多段式ベーク炉２１には第２基板交換ロボット
装置２２が併設されている。この第２基板交換ロボット
装置２２の右隣りには、上記のようにハード乾燥、ハー
ド冷却と呼ばれる処理を行う第３多段式ベーク炉２８が
配設され、さらにこの第３多段式ベーク炉２８には第３
基板交換ロボット装置２９が併設されている。

【００２５】第３基板交換ロボット装置２９に隣接して
上記のユーティリティ装置３５が配設され、さらに位置
決めテーブル１９とバッファ部２０とが図示のように配
設されており、メンテナス用空間１７からアクセス可能
にされる制御盤１６が図示のように対向して配設されて
いる。また、共通走行レール８の右端部近くには、制御
盤１６に囲まれるようにして２機の位置決めテーブル１
９が共通走行レール８の長手方向に沿うように配設され
ており、共通走行レール８の右端部に配設される２機の
バッファ部２０との間で基板位置決めを行うことで第４
ロボット装置７により基板の出し入れを行うとともに、
バッファ部２０において基板を待機させ、走行レール１
０上を走行する第５ロボット装置９により露光装置２３
に設けられる出入部２４との間で、基板のやり取りがで
きるように構成されている。

【００２６】さらに、共通走行レール８を挟んで、第３
多段式ベーク炉２８と第３基板交換ロボット装置２９に
対向して、３機のスピン現像装置２７が配設されてい
る。また、共通走行レール８を挟んで、ユーティリティ
装置３５に対向してｉ線露光装置２６が配設されてい
る。そして、このｉ線露光装置２６の右隣りには基板周
辺部の露光を行うための周辺露光装置２５が配設されて
いる。

【００２７】以上説明の配置構成において、図２に図示
のように、走行レール４上を自走する第１ロボット装置
３と、共通走行レール８上を自走する第２ロボット装置
５の下流側に位置する第３ロボット装置６と、この第３
ロボット装置６の下流側に位置する第４ロボット装置７
と、走行レール１０上を自走する第５ロボット装置９が
矢印Ｘ，Ｙ、Ｚ，Ｒ方向に移動及び旋回して各多段式ベ
ーク炉１４、２１、２８に設けられた基板出入室６２に
対して開口部（破線図示）３３を介して移載する。ま
た、第１基板交換ロボット装置１５と第２基板交換ロボ
ット装置２２と第３基板交換ロボット装置２９に設けら
れたフォークが矢印Ｘ，Ｚ方向に移動して基板出入室６
２に移載された基板を上下の各処理室６１、６２、６
３、６４、６５、８２、８５他に搬入後に再び基板出入
室６２に戻し、この後に、第１ロボット装置３と第２ロ
ボット装置５と第３ロボット装置６による移載を行うよ
うにして、移載のときの熱影響がなく、かつ各多段式ベ
ーク炉１４、２１、２８における基板処理による待機時
間に影響されない連続運転を可能にしている。

【００２８】次に、図３の外観斜視図において、第１多
段式ベーク炉１４の有する機能は、洗浄後の基板への温
度処理、乾燥処理及び下地処理を行うものである。この
ために、上段からホットプレート上に設けられたルビー
球により空隙を設けるようにして基板を加熱するプロキ
シミティ加熱を行うようにした２機のホットプレート室
６５と、密着増強剤であるヘキサ・メチル・ジチラザン
の噴霧により塗布前の基板の濡れ性を向上させる処理を
行う下地処理室６４と、空冷により基板を冷却する空冷
プレート室６３と、第２ロボット装置５と第１基板交換
ロボット装置１５との間で基板の出し入れ及び位置決め
を専用に行う基板出入室６２と、液冷により基板全体を
均一に冷却することで温度分布をなくして、塗布装置に
おける塗布状態に変動がないようにする液冷プレート室
６１とを図示のように上下に多段式になるように設けて
いる。このように各室を設けることで占用空間を少なく
できるように配慮している。

【００２９】一方、処理室６５、６４、６３、６１に配
設される開閉式の開口部６６を介して、基板出入室６２
との間でワークである基板Ｗを出し入れする第１基板交
換ロボット装置１５は、ソフト乾燥・冷却、ハード乾燥
・冷却を行う第２基板交換ロボット装置２２、第３基板
交換ロボット装置２９と同様の機能を備えているので、
この第１基板交換ロボット装置１５で代表して説明する
と、ベース板６０の右角部位からは起立支柱７０が共通
走行レール８に隣接するように設けられている。この起
立支柱７０はベーク炉１４と略同じ高さを備えるととも
に、昇降基部６９を矢印Ｚ方向に駆動することで、この
昇降基部６９に設けられた上下フォーク７１、７２を上
下方向に移動可能にするとともに、上下フォーク７１、
７２が開口部６６を介して各処理室内に潜入することで
基板の交換を行えるように構成されている。この、昇降
基部６９にはさらに基板Ｗの左右縁部の位置決めを行う
ための横方向矯正装置７９が一対分搭載されている。

【００３０】また、共通走行レール８上を自走する第２
〜第４ロボット装置５、６、７は略同様に構成されてい
るので、図３または図６に図示の第２ロボット装置５で
代表して述べると、ロボット装置５は、モータを内蔵す
る移動基部５４と、この基部５４に搭載されるとともに
上下方向に昇降旋回基部５０を昇降させ、かつスピンス
クラバー装置１２との間で基板を旋回させる機能を備え
る昇降基部５３と、昇降旋回基部５０に搭載されるとと
もに上下フォーク５１、５２を処理室に潜入させること
で各上下フォーク５１、５２上に搭載された基板の移載
を行う駆動部とから構成されている。

【００３１】次に、図４は図１のＸ−Ｘ線矢視断面図で
ある。本図において、上下フォーク５１、５２には特殊
樹脂からなる爪体５１ａ、５２ａが基板の寸法にクリア
ランス分を設けた位置になるように夫々一対分が固定さ
れており、基板を爪体の間で保持して移載を行うように
している。また、図３に図示の基板交換ロボット装置の
上下フォーク７１、７２にも基板交換ロボット装置に設
けたものと略同様の爪体７１ａ、７２ａが固定されてお
り、移動体に搭載されるモータ５７、５８により矢印Ｘ
方向に独立駆動したときに爪体の間で基板を保持するよ
うに構成されている。

【００３２】以上説明したように構成されるロボット装
置５により行われる基板の移載動作について図１のＸ−
Ｘ線矢視断面図である図３と図４において説明する。

【００３３】先ず、図４（ａ）において、ロボット装置
５が、第１ベーク炉１４の基板出入室６２の開口部３３
の位置に移動して、処理済みの基板Ｗをベーク炉１４か
ら取り出し、同時に処理前の基板を上下ピン９０上に載
置する場合について述べる。ロボット装置５の上フォー
ク５１の爪部５１ａの間には基板Ｗが載置されており、
上下フォーク５１、５２は図示のように待機位置に位置
している。

【００３４】この状態から、図４（ｂ）に図示のよう
に、第３移動体である共通基部１０３と第２移動体１０
７が同時に駆動されることで、両者の移動速度を足した
最大速度の毎秒２.２５ｍで下フォーク５２が移動され
て、ベーク炉内において上下ピン９０上に載置されてい
る基板Ｗの下方に移動して停止する。このとき、上フォ
ーク５１は駆動されず、図示のように開口部３３側に共
通基部１０３の移動分のみ移動されることになる。

【００３５】これに続き、図４（ｃ）に図示のように、
ロボット装置５が矢印Ｚ方向に上昇されることにより、
上下ピン９０上に載置されていた基板Ｗを下フォーク５
２上に移載する状態にする。このとき、フォーク５２の
可動範囲は、図示のように共通基部１０３が移動するこ
とにより、ロボット装置の寸法に比べて大きく設定でき
るようになる。

【００３６】これに続き、図５（ａ）に図示のように、
共通基部１０３が停止したままで、第２移動体１０７が
矢印方向に移動される。これに前後して、第１移動体１
１１が矢印方向に駆動されて上フォーク５１に載置され
ている基板Ｗを上下ピン９０上に移載する準備をする。
これに続き、図５（ｂ）に図示のように昇降旋回基部５
０が矢印Ｚ方向に降下されて、上下ピン９０上に基板Ｗ
を移載する。この後に、共通基部１０３と第１移動体１
１１とが同時に駆動されることで、両者の移動速度を足
した最大速度の毎秒２.２５ｍで上フォーク５１が移動
してベーク炉内への移載を終了する。

【００３７】その後、図５（ｃ）に図示のように上下ピ
ン９０上に基板を載置する状態にする。その後、上フォ
ーク５１が矢印方向に移動することで待避して、別位置
に自走する。

【００３８】以上のように基板出入室６２において、自
走式ロボット装置と昇降のみ行う専用の基板交換ロボッ
ト装置による基板移載を個別に行うようにすることで、
処理室における処理終了を待つ待機時間をなくすか、最
小にできることから処理時間の短縮化（高速化）が実現
可能となる。また、多段式ベーク炉にすることで処理時
間を要する処理室を上下方向に多数設けるようにできる
ので、占有面積を最小にできる。また、図３、４では上
下ピンが昇降されない構成について述べたが、上下ピン
に昇降機能を設けておき、基板の移載を行なうように構
成してもよい。

【００３９】さらに、ベーク炉の処理室においてソフト
乾燥、ハード乾燥を行うと基板交換ロボット装置の上下
フォーク７１、７２への熱影響が通常は回避できない
が、上記のように基板出入室６２において、自走式ロボ
ット装置と昇降のみ行う専用の基板交換ロボット装置に
よる基板移載を個別に行うことで、少なくとも他の処理
装置間で基板をやり取りする自走式のほかの第１〜第４
ロボット装置への熱伝達は完全に遮断できることにな
る。

【００４０】次に、図６はロボット装置の基板の移載を
行う動作説明を兼ねた外観斜視図である。本図におい
て、共通走行レール８上を自走する第１〜第５ロボット
装置３、５、６、７、９は略同様に構成されているの
で、図６に図示のロボット装置で代表して述べる。この
ロボット装置３は、モータ４８を搭載しており、不図示
の駆動ローラを備えることで共通走行レール８上を矢印
Ｘ方向に自走させる移動基部５４と、この移動基部５４
に搭載されるとともに矢印Ｚの上下方向に昇降旋回基部
５０を昇降させ、かつスピンスクラバー装置１２を含む
他の処理装置との間で基板を旋回させるために支柱５５
を所定駆動する不図示の機構を内蔵した昇降基部５３
と、支柱５５上に固定される基部５０とから構成されて
おり、上下フォーク５１、５２とを矢印Ｘ、Ｙ、Ｚ及び
Ｒ方向に移動可能にしている。

【００４１】基部５０上には、フィルタ装置４９がさら
に搭載されており、内部に発生する粉塵などを濾過して
クリーンルーム内に排気しないようにしている。また、
上記の一対の横方向矯正装置７９は基部５０の左右縁部
において図示のように固定されており、基板を横方向に
位置決めすることで、所定位置で出し入れを行なうとと
もに、旋回時に発生する遠心力により基板が移動し脱落
しない機能も有している。また、モータ５７、５８とが
図示のように上方に突設されており、上下方向に極力偏
平に構成している。

【００４２】続いて、図６のＡ−Ａ線矢視断面図である
図７をさらに参照して、基板Ｗのワークの保持を行なう
ために一対分が配設される上フォーク５１は、図３、４
で説明したように往復駆動する駆動部を備えている。ま
た、下フォーク５２も同様に図３、４で説明したように
往復駆動する駆動部を備えている。

【００４３】これらの各駆動部は、共通の基部に搭載さ
れるとともに、この共通の基部も駆動部を備えること
で、同じ方向に同時に駆動することで和分の速度を得る
ようにしている。このために基板を上述のように載置し
て保持を行なう第１保持部である上フォーク５１を往復
駆動するための第１駆動部は、共通基部１０３に固定さ
れたモータ５８から駆動力を得るボールネジ１０８に歯
合するボールナット１２０を底面に固定するとともにリ
ニアガイド１０９、１１０により水平移動される第１移
動体１１１とから構成されている。また、第２保持部で
ある下フォーク５２を往復駆動するための第２駆動部
は、共通基部１０３に固定されたモータ５７から駆動力
を得るボールネジ１０４に歯合するボールナット１２０
を底面にブラケットを介して図示のように固定するとと
もにリニアガイド１０５、１０６により水平移動される
第２移動体１０７とから構成されており、下フォーク５
２を図示のように左右縁部に固定している。

【００４４】一方、共通基部１０３は、上記の基部５０
上に固定されるモータ１２１から動力を得るボールネジ
１００に歯合するボールナット１２０を図示のようにブ
ラケットを介して固定するとともに、基部５０との間に
設けられるリニアガイド１０１、１０２により移動自在
に構成されている。

【００４５】上記の駆動部の具体的構成について、図７
のＸ-Ｘ線矢視断面図である図８を参照して述べると、
基部５０の下方にはカバー１２６で気密状態にするよう
にしてモータ１２１が固定されている。また、ボールネ
ジ１００は、両端部位がラジアル玉軸受１２８により回
転自在に保持されるとともに、一端に歯付きプーリ１２
４を固定しており、このプーリ１２４に対してモータ１
２１の出力軸に固定された歯付きプーリ１２２に歯付き
ベルト１２３が張設されることでモータ１２１の正逆方
向の回転駆動力をボールネジ１００にスリップなく伝達
可能にして、第３移動体１０３を矢印Ｙ方向に駆動する
とともに、モータ１２１の出力軸に固定されるエンコー
ダデスクの回転を検出して、位置検出が可能になるよう
に構成されている。この位置検出を中央の制御手段に送
り、上下フォークの位置制御を行なう。上記のモータ５
８で駆動される第１移動体１１１と、モータ５７で駆動
される第２移動体１０７も第３移動体１０３の駆動機構
と概ね同様に構成される。

【００４６】以上説明したように構成されるロボット装
置を、基板製造ラインに配設し、かつまた基板を移載す
るための専用の基板交換ロボット装置をベーク炉に併設
することにより、ベーク炉における処理終了後に他の処
理工程に基板の移載を行なうロボット装置の到来の待ち
時間をなくすようにでき、大幅な処理時間の短縮が実現
可能となる基板製造ラインとすることができるととも
に、高速で上下フォークの移動が可能となるのでさらな
る高速化が実現可能となる。また、図６において、第１
移動体１１１と第２移動体１０７の矢印Ｙ１、２方向の
移動速度を夫々最大１．５毎秒ｍとし、第３移動体１０
３の矢印Ｙ３方向の移動速度を最大０．７５毎秒ｍとす
ることで、２．２５毎秒ｍの移動速度にでき、しかもモ
ータは小型で十分であることが確認されている。

【００４７】また、上記のフォトリソ工程設備内の各処
理装置においては、搬送用の第１から第５ロボット装置
とのガラス基板の受け渡し高さが極力同じ高さになるよ
うに設定し、ベーク炉のパスエリアである基板出入室も
その高さに設定することで、搬送ロボット自体の昇降動
作を極力不要にしてタクトタイムのさらなる短縮化が図
られることになる。

【００４８】尚、ロボット装置は上記のような基板製造
ライン用以外の所謂汎用ロボット装置としても使用可能
であることはいうまでもなく、例えば基部５０から上の
部分を所定ステーションに固定してなるロボット装置
や、基板の載置以外に基板吸着をおこなう吸着部を上下
フォークに配設したロボット装置等がある。また、ワー
クとしては基板以外の通常の物品があり、例えば、自動
組み立てラインにおいて多種の部品を自動搬送及び載置
する場合などが挙げられる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワークを保持するために設けられる上下の第１保持部と
第２保持部の駆動のための駆動機構を駆動機構を備える
共通の基部に搭載することで、往復移動速度が向上で
き、かつまた例えば移動（自走）式ロボット装置として
構成したときに保持部の移動ストロークに対する本体寸
法の減少を削減して全体的なバランス向上が図れ、しか
もストロークを任意に設定できるロボット装置を提供で
きる。

【００５０】

【図面の簡単な説明】

【図１】ロボット装置が使用される基板製造ライン１の
全体構成を示す外観斜視図である。

【図２】製造ライン１の動作説明図である。

【図３】多段式ベーク炉１４とロボット装置５と基板交
換ロボット装置１５とを示した外観斜視図である。

【図４】図１のＸ−Ｘ線矢視断面図であり、基板出入室
６２の動作説明を兼ねた図である。

【図５】図４に続く動作説明を兼ねた図である。

【図６】ロボット装置の外観斜視図である。

【図７】図６のＡ−Ａ線矢視断面図である。

【図８】図７のＸ−Ｘ線矢視断面図である。

【符号の説明】

１ 基板製造ライン ２ カセット搬入出装置 ３ 第１ロボット装置 ４ 走行レール ５ 第２ロボット装置 ６ 第３ロボット装置 ７ 第４ロボット装置 ８ 共通走行レール ９ 第５ロボット装置 １０ 走行レール １１ 低圧紫外線洗浄装置 １２ スピンスクラバー装置 １３ 塗布装置 １４ 第１多段式ベーク炉 １５ 第１基板交換ロボット装置 １６ 制御盤 ２１ 第２多段式ベーク炉 ２２ 第２基板交換ロボット装置 ２３ 露光装置 ２５ 周辺露光装置 ２６ ｉ線露光装置 ２７ スピン現像装置 ２８ 第３多段式ベーク炉 ２９ 第３基板交換ロボット装置 ４８ モータ ５０ 基部 ５１ 上フォーク ５１ａ爪体 ５２ 下フォーク ５２ａ爪体 ５７ モータ ５８ モータ ６９ 昇降基部 ７０ 起立支柱 ７１ 上フォーク ７１ａ爪体 ７２ 下フォーク ７２ａ爪体 １０３共通基部（第３移動体） １０７第２移動体 １１１第１移動体 Ｗ 基板

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−58811（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−17838（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−246658（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−249671（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−313856（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−270523（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−7066（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−29957（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−255822（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−14208（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−63643（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/68 B25J 11/00 B65G 49/07

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静止状態にあるワークの保持を行ない移
   載を行なうために、ワークの保持を行なう第１保持部を
   往復駆動する第１駆動部を備える第１移動体と、 ワークの保持を行なう第２保持部を前記往復駆動方向に
   沿うように往復駆動する第２駆動部を備える第２移動体
   とを備えたロボット装置であって、 前記第１移動体と前記第２移動体の往復駆動方向に沿う
   ように往復駆動する第３駆動部を備え、前記第１移動体
   と前記第２移動体とを搭載する第３移動体と、 前記第１駆動部と前記第２駆動部と前記第３駆動部とに
   接続されてなり、前記往復駆動の駆動制御を行なう制御
   手段とを具備することを特徴とするロボット装置。
2. 【請求項２】 前記第３移動体を搭載する第４移動体を
   備え、該第４移動体は、 所定軌道上を自走する自走駆動部と、前記第３移動体を
   上下方向に昇降する昇降駆動部と、前記第３移動体の旋
   回を行なう旋回駆動部とを少なくとも備えたことを特徴
   とする請求項１に記載のロボット装置。
3. 【請求項３】 前記保持を、載置位置におけるワークの
   上下動作により前記第１保持部または前記第２保持部上
   への載置により行なうか、載置位置におけるワークの吸
   着動作により行なうように構成することを特徴とする請
   求項１または請求項２のいずれかに記載のロボット装
   置。
4. 【請求項４】 前記保持を、載置位置におけるワークの
   上下動作により前記第１保持部または前記第２保持部上
   への載置により行なうように構成し、 前記載置動作による前記保持後において、ワークを所定
   位置に位置決めするための位置決め手段をさらに具備す
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載のロボット装
   置。