JP4000036B2 - 搬送装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるフロッグレッグ型の搬送アームを有する搬送装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体装置の製造においては、被処理体例えば半導体ウエハを搬送する搬送装置が用いられており、その一例として、フロッグレッグ（蛙の脚）型の搬送アームを有する搬送装置が、特開平４−１２９６８５号公報（前者）、特開平６−１５５９２号公報（後者）等にて開示されている。
【０００３】
前者の公報に記載された搬送装置は、大回転軸に間隔をおいて設けられ同時に相異なる方向に回動する平行２軸からなる一対の小回転軸に、第１のアームの一端部をそれぞれ固定し、その第１アームの他端部に第２アームの一端部をそれぞれピン連結し、その第２アームの他端部にウエハを保持するピックをピン連結してなる搬送アームを備えている。また、前記第１アームの他端部には、第２アームと反対方向に向いた第３アームの一端部がそれぞれピン連結され、その第３アームの他端部にウエハを保持するピックがピン連結されている。
【０００４】
後者の公報に記載された搬送装置は、中央ハブと、このハブに対して同軸で回転するように配置された一対のアームと、相互に１８０度離れた２つのピックと、これら各ピックを前記アームの一端に連結する関節リンクゲージと、前記アームを逆方向に回転させてキャリアの一方または他方を中央ハブから半径方向に伸張させ、前記アームを同方向に回転させてキャリアを同軸上で回転させる駆動装置とを備えている。前記搬送装置は、例えば搬送室の中央部に設けられ、搬送室の周囲に配置された処理室やロードロック室等に対して、搬送アームを収縮させた状態での回転と搬送アームの伸長及び収縮の組み合わせによりウエハの移動搬送を行うようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−１２９６８５号公報
【特許文献２】
特開平６−１５５９２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記何れの搬送装置においても、搬送アームの収縮時の大きさの割に、搬送アームの伸長時の長さを長くとることができなかった。換言すれば、搬送アームの伸長時の長さを長くするべく各アームの長さを長くすると、搬送アームの収縮時の大きさが大きくなり、延いては、搬送アームを収縮状態で回転可能に収容する搬送室の大型化を余儀なくされる問題がある。
【０００７】
本発明は、前記事情を考慮してなされたもので、搬送アームの収縮時の大きさを大きくすることなく搬送アームの伸長時の長さを長くすることができる搬送装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち、請求項１の発明は、同軸または平行の２軸からなる回動軸に第１アームの一端部をそれぞれ固定し、該第１アームの他端部に第２アームの一端部をそれぞれピン連結し、該第２アームの他端部に被処理体を保持する保持部をピン連結してなる搬送アームを備えた搬送装置おいて、前記第２アーム同士を交差させてなることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、更に前記第１アームの他端部に、第２アームと反対方向に向いた第３アームの一端部をそれぞれピン連結し、該第３アームの他端部に被処理体を保持する第２の保持部をピン連結してなる第２の搬送アームを備え、前記第３アーム同士を交差させてなることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基いて詳述する。図１は本発明の実施の形態に係る搬送装置を備えた処理装置の一例を概略的に示す構成図で、図２は図１の搬送装置の平面図、図３は図２の縦断面図、図４はピックの基部にピン連結される一対の第２アームの同期反転手段の一例を示す平面図、図５は搬送アームを伸張させた状態を示す平面図である。
【００１５】
図１において、１は処理装置として例示した真空処理装置で、この真空処理装置１は、被処理体例えば半導体ウエハｗを一枚ずつ収容して所定の処理（例えば、成膜処理、エッチング処理等）を施す複数の処理室２（この図示例では４つの処理室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）と、ウエハｗを各処理室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄや後述するロードロック室３ａ，３ｂに搬送する搬送装置４を備えた搬送室５と、この搬送室５と大気圧の外部との間でウエハｗの出し入れを行うための、例えば２つのロードロック室３ａ，３ｂとを備えている。
【００１６】
前記搬送室５は、平面略六角形に形成されており、その外周の４つの面に処理室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそれぞれゲートバルブＧ１〜Ｇ４を介して接続されている。搬送室５の外周の他の２つの面には搬入用もしくは搬出用としてのロードロック室３ａ，３ｂがそれぞれゲートバルブＧ５，Ｇ６を介して接続されている。ロードロック室３ａ，３ｂの外部に臨んで形成されたウエハの出し入れ口には、これを開閉するためのゲートバルブＧ７，Ｇ８が設けられている。
【００１７】
前記搬送室５を中心としてその周囲に処理室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄやロードロック室３ａ，３ｂが放射状に配置され、搬送室５内の中心部に搬送装置４が設けられている。この搬送装置４は、同軸または平行の２軸（実施例では同軸の場合が図示されている。）からなる回動軸５，６に第１アーム７，８の一端部をそれぞれ固定し、該第１アーム７，８の他端部に第２アーム１０，１１の一端部をそれぞれピン連結すなわちピン１２，１３を介して水平回動自在に連結し、該第２アーム１０，１１の他端部に被処理体例えば半導体ウエハｗを保持する保持部（第１の保持部ともいう）例えばピック（第１のピックともいう）１４をピン連結すなわちピン１５，１６を介して水平回動自在に連結してなる搬送アーム（第１の搬送アームともいう）１７を備えている。なお、ピンの代りに軸であっても良い。
【００１８】
特に、搬送アーム１７の収縮時の大きさを大きくすることなく搬送アーム１７の伸長時の長さを長くするために、前記第２アーム１０，１１同士が交差（クロス）されている。すなわち、従来の搬送装置における搬送アーム１７’は図９の（ａ）に示すように第２アーム１０’，１１’同士が交差されていないのに対し、本実施の形態の搬送装置４における搬送アーム１７は図９の（ｂ）に示すように第２アーム１０，１１同士が交差されている。同図の（ａ），（ｂ）において、ピック１４に連結される第２アーム１０，１１の先端部（他端部）間（ピン間）の距離ｄは共に同じであるが、収縮状態において第２アーム１０，１１を交差させて先端部を反対側のピン１５，１６にそれぞれ連結するように構成することにより、略ピン１５，１６間の距離分だけ各第２アーム１０，１１の長さが長くなり、これにより、従来の搬送装置における搬送アーム１７’よりも本実施の形態の搬送装置における搬送アーム１７の方が伸張時の長さを長さｇだけ長くすることができる。
【００１９】
搬送アーム１７の伸縮動作に関らずにピック１４の向きを半径方向（伸長方向）に保持するために、図４に示すように、ピック１４の基部１４ａにピン１５，１６で回動自在に連結された一対の第２アーム１０，１１の先端部には、両者の回動を逆方向で同期させる同期反転手段として互いに噛み合うギヤ２０，２１が形成されている。なお、同期反転手段としては、第２アーム１０，１１の先端部にベルト車を形成し、両ベルト車間に１つの無端状ベルトを８の字状に巻き掛け（たすき掛け）たもの、或いは両ベルト車間に２枚の金属製例えばステンレス製のベルトを上下に位置をずらして配置すると共に、上下で相互に逆向きのＳ字状に巻き掛けて各ベルトの両端をベルト車にそれぞれ固定したもの等であっても良い。第２アーム１０，１１が交差していることにより収縮時に一方の第２アーム１０が他方の第２アーム１１のピン１５と干渉するのを回避するために、第２アーム１０，１１の先端部には略直角に曲って伸長方向に突出した突出部１０ａ，１１ａが形成され、該突出部１０ａ，１１ａがピン１５，１６を介してピック１４の基部に連結されていることが好ましい。
【００２０】
一方、搬送装置としては、搬送アーム１７を１つ備えたシングルタイプとして構成されていても良いが、実施例のように２つの搬送アームを１８０度逆向きに備えたデュアルタイプとして構成されていても良い。デュアルタイプの方がシングルタイプよりも搬送効率の向上やスループットの向上が図れる。この場合、前記ピック（保持部）１４を第１のピック（保持部）とし、前記搬送アーム１７を第１の搬送アームとする。更に前記第１アーム７，８の他端部には、第２アーム１０，１１と反対方向に向いた第３アーム２３，２４の一端部が第２アーム１０，１１のピン連結部に近接してそれぞれピン２５、２６を介して連結され、該第３アーム２３，２４の他端部にはウエハｗを保持する第２のピック（保持部）２７がピン２８，２９を介して連結されて第２の搬送アーム３０が構成されている。そして、第２の搬送アーム３０の伸長時の長さを長くするために、前記第３アーム２３，２４同士が、前記第２アーム１０，１１と同様に、交差されている。第２の搬送アーム３０の詳細な構造は第１の搬送アーム１７と同じであるため省略する。
【００２１】
第２アーム１０，１１と第３アーム２３，２４を支持する第１アーム７，８は、その強度を持たせるために肉厚が厚くされており、第１アーム７，８の基端部（一端部）同士が上下に重なることにより上下方向の寸法が増大するのを解消するために、図３にも示すように、第１アーム７，８の基端部の重なり面には肉厚の半分を切り落とした段部（切り落し部）３１，３２が設けられていることが好ましい。また、第２アーム１０，１１同士が交差部３９で上下に重なることにより上下方向の寸法が増大するのを解消するために、第２アーム１０，１１の交差部から先端側の重なり面には肉厚の半分を切り落とした段部（切り落し部）３５，３６が設けられていることが好ましい。
【００２２】
前記搬送装置４は、前記回動軸５，６を駆動するための駆動装置（駆動手段）３７を備えている。図３には駆動装置の一例が示されている。この駆動装置３７は、ハウジング３８を有し、このハウジング３８内に２つの電動モータ部４０，４１が上下に配置されている。各モータ部４０，４１は、ロータ４０ａ，４１ａとステータ４０ｂ，４１ｂとからなり、ステータ４０ｂ，４１ｂがハウジング３８内に固定されている。前記回動軸５，６は、円筒状の第１の回動軸５と、この第１の回動軸５内に回動可能に貫通された第２の回動軸６とからなり、第１の回動軸５に上部（第１）のモータ部４０のロータ４０ａが取付けられている。第２の回動軸６は第１の回動軸５の下端から突出しており、その突出部分に下部（第２）のモータ部４１のロータ４１ａが取付けられている。これらの２つのモータ部４０，４１の駆動で第１アーム７，８を互いに逆方向に回動させることにより一方（第１）または他方（第２）の搬送アーム１７，３０を収縮状態から半径方向外方へ伸長させ、或いは伸長状態から半径方向内方へ収縮させることができ、第１アーム７，８を同方向に回動させることにより搬送アーム１７，３０を同軸の回動軸５，６回りに回動（旋回）させることができる。なお、搬送アーム１７，３０を回動させる場合、搬送室５の内周壁に接触しないように搬送アーム１７，３０を収縮させた状態で行う。
【００２３】
以上の構成からなる搬送装置４によれば、同軸または平行の２軸からなる回動軸５，６に第１アーム７，８の一端部をそれぞれ固定し、該第１アーム７，８の他端部に第２アーム１０，１１の一端部をそれぞれピン連結し、該第２アーム１０，１１の他端部に被処理体例えばウエハｗを保持する保持部例えばピック１４をピン連結してなる搬送アーム１７を備えた搬送装置４おいて、前記第２アーム１０，１１同士を交差させてなるため、搬送アーム１７の収縮時の大きさを大きくすることなく（大きさを変えずに）搬送アーム１７の伸長時の長さを長くすることができる。
【００２４】
すなわち、従来の搬送装置における搬送アーム１７’は図９の（ａ）に示すように第２アーム１０’，１１’同士が交差されていないのに対し、本実施の形態の搬送装置における搬送アーム１７は図９の（ｂ）に示すように第２アーム１０，１１同士が交差されている。同図の（ａ），（ｂ）において、ピック１４に連結される第２アーム１０，１１の先端部（他端部）間（ピン間）の距離ｄは共に同じであるが、収縮状態において第２アーム１０，１１を交差させて先端部を反対側のピン１５，１６にそれぞれ連結するように構成することにより、略ピン１５，１６間の距離分だけ各第２アーム１０，１１の長さが長くなり、これにより、従来の搬送装置における搬送アーム１７’よりも本実施の形態の搬送装置における搬送アーム１７の方が伸張時の長さを長くすることができる。換言すれば、搬送アーム１７の伸長時の長さを従来と同じとした場合、搬送アーム１７の収縮時の大きさを小さくすることができ、収縮状態での旋回半径を小さくできるため、搬送室５の小型化ないしコンパクト化を図ることも可能である。
【００２５】
また、更に前記第１アーム７，８の他端部に、第２アーム１０，１１と反対方向に向いた第３アーム２３，２４の一端部をそれぞれピン連結し、該第３アーム２３，２４の他端部にウエハｗを保持する第２のピック２７をピン連結してなる第２の搬送アーム３０を備え、前記第３アーム２３，２４同士を交差させてなるため、２つの搬送アーム１７，３０を備えた搬送装置において、搬送アーム１７，３０の収縮時の大きさを大きくすることなく搬送アーム１７，３０の伸長時の長さを長くすることができる。
【００２６】
図６は本発明の実施形態ではない参考例の搬送装置を示す平面図、図７は図６の縦断面図、図８は搬送アームを伸張させた状態を示す平面図である。本参考例において、前記実施の形態と同一部分は同一参照符号を付して説明を省略する。本参考例の搬送装置４は、平行の２軸からなる回動軸５，６に第１アーム７，８の一端部をそれぞれ固定し、該第１アーム７，８の他端部に第２アーム１０，１１の一端部をそれぞれピン１２，１３を介して連結し、該第２アーム１０，１１の他端部にウエハｗを保持するピック（保持部）１４をピン１５，１６を介して連結してなる搬送アーム１７を備えている。
【００２７】
ピック１４の基部１４ａにピン１５，１６で回動自在に連結された一対の第２アーム１０，１１の先端部には、同期反転手段が設けられている（図示省略）。また、前記搬送アーム１７の収縮時の大きさを大きくすることなく搬送アーム１７の伸長時の長さを長くするために、前記第１アーム７，８同士が交差されている。
【００２８】
前記第１アーム７，８同士が交差部で上下に重なることにより上下方向の寸法が増大するのを解消するために、第１アーム７，８の交差部から基端側の重なり面には肉厚の半分を切り落した段部３１，３２が設けられていることが好ましい。また、第１アーム７，８が交差していることにより一方の第１アーム７が他方の第１アーム８の回動軸６と干渉し易いため、一方の第１アーム７が他方の第１アーム８の回動軸６との干渉を回避するための回避部４２ａ，４２ｂを有している。この回避部４２ａ，４２ｂは他方の第１アーム８の回動軸６を迂回するよう略Ｕ字状にそれぞれ形成されている。なお、回避部４２ａ，４２ｂは、図示例では一方の第１アーム７の中心線に対して左右対称に２つ形成されているが、片側例えば４２ａのみ形成されていても良い。
【００２９】
搬送装置４としては、搬送アーム１７を１つ備えたシングルタイプとして構成されていても良いが、実施例のように２つの搬送アーム１７，３０を１８０度逆向きに備えたデュアルタイプとして構成されていても良い。この場合、前記ピック（保持部）１４を第１のピック（保持部）とし、前記搬送アーム１７を第１の搬送アームとする。更に前記前記第１アーム７，８の他端部には、第２アーム１０，１１と反対方向に向いた第３アーム２３，２４の一端部がそれぞれピン２５，２６を介して連結され、該第３アーム２３，２４の他端部にはウエハｗを保持する第２のピック（保持部）２７がピン２８，２９を介して連結されて第２の搬送アーム３０が構成されている。
【００３０】
図７には駆動装置の参考例が示されており、この駆動装置３７は、平行の２つの回動軸５，６をそれぞれ駆動するための２つの電動モータ４３，４４と、搬送アーム全体１７，３０を旋回させるための電動モータ４５とを備えている。また、駆動装置３７は外側の固定ハウジング４６を有し、この固定ハウジング４６内に２つのモータ４３，４４を収容した回転ハウジング（回転部）４７が回転可能に設けられていると共に、この回転ハウジング４７を駆動するモータ４５が設けられている。なお、平行２軸の回動軸５，６は同軸２軸の回転軸と異なり、搬送アームの伸縮のみを行うため同期反転駆動されれば良いため、２つの回転軸５，６間に同期反転手段を設け、一方のモータを省略しても良い。
【００３１】
図１０は本発明の他の実施の形態に係る搬送装置を概略的に示す平面図である。本実施の形態の搬送装置は、互いに接近離反移動される一対の移動体５０，５１に一対のアーム５２，５３の一端部をそれぞれピン５４，５５を介して連結し、該アーム５２，５３の他端部にウエハｗを保持するピック（保持部）５６をピン５７，５８を介して連結してなる搬送アーム５９を備えている。搬送装置の本体側には２つの移動体５０，５１を接近離反移動するために、前記移動体５０，５１をスライド自在に案内するガイドレール６０が設けられていると共に、両端部にネジ軸６１，６２を有する電動モータ６３が設置されている。移動体５０，５１はネジ軸６１，６２にそれぞれ螺合されている。左右のネジ軸６１，６２のネジの向きは互いに逆向きになっている。
【００３２】
ピック５６の基部５６ａにピン５７，５８で回動自在に連結された一対のアーム５２，５３の先端部には、同期反転手段が設けられている（図示省略）。また、前記搬送アーム５９の収縮時の大きさを大きくすることなく搬送アーム５９の伸長時の長さを長くするために、前記アーム５２，５３同士が交差されている。本実施の形態の搬送装置においても、前記実施の形態の搬送装置と同様、搬送アーム５９の収縮時の大きさを大きくすることなく搬送アーム５９の伸長時の長さを長くすることができるという効果が得られる。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更等が可能である。例えば、処理装置としては、常圧処理装置であっても良い。また、被処理体としては、半導体ウエハ以外に、ＬＣＤ基板やガラス基板等であっても良い。更に、第１アーム及び第２アームをそれぞれ交差させても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００３５】
（１）請求項１の発明によれば、同軸または平行の２軸からなる回動軸に第１アームの一端部をそれぞれ固定し、該第１アームの他端部に第２アームの一端部をそれぞれピン連結し、該第２アームの他端部に被処理体を保持する保持部をピン連結してなる搬送アームを備えた搬送装置おいて、前記第２アーム同士を交差させてなるため、搬送アームの収縮時の大きさを大きくすることなく搬送アームの伸長時の長さを長くすることができる。
【００３６】
（２）請求項２の発明によれば、更に前記第１アームの他端部に、第２アームと反対方向に向いた第３アームの一端部をそれぞれピン連結し、該第３アームの他端部に被処理体を保持する第２の保持部をピン連結してなる第２の搬送アームを備え、前記第３アーム同士を交差させてなるため、２つの搬送アームを備えた搬送装置において、搬送アームの収縮時の大きさを大きくすることなく搬送アームの伸長時の長さを長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る搬送装置を備えた処理装置の一例を概略的に示す構成図である。
【図２】 図１の搬送装置の平面図である。
【図３】 図２の縦断面図である。
【図４】 ピックの基部にピン連結される一対の先端リンクの同期反転手段の一例を示す平面図である。
【図５】 搬送アームを伸張させた状態を示す平面図である。
【図６】 本発明の実施形態ではない参考例の搬送装置を示す平面図である。
【図７】 図６の縦断面図である。
【図８】 搬送アームを伸張させた状態を示す平面図である。
【図９】 従来の搬送装置と本発明の搬送装置の搬送ストロークを比較した概略的説明図である。
【図１０】 本発明の他の実施の形態に係る搬送装置を概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
４ 搬送装置
５，６ 回動軸
７，８ 第１アーム
１０，１１ 第２アーム
１４ ピック（第１の保持部）
１７ 搬送アーム（第１の搬送アーム）
２３，２４ 第３アーム
２７ 第２のピック（保持部）
３０ 第２の搬送アーム
５０，５１ 移動体
５２，５３ アーム
５９ 搬送アーム
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるフロッグレッグ型の搬送アームを有する搬送装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体装置の製造においては、被処理体例えば半導体ウエハを搬送する搬送装置が用いられており、その一例として、フロッグレッグ（蛙の脚）型の搬送アームを有する搬送装置が、特開平４−１２９６８５号公報（前者）、特開平６−１５５９２号公報（後者）等にて開示されている。
【０００３】
前者の公報に記載された搬送装置は、大回転軸に間隔をおいて設けられ同時に相異なる方向に回動する平行２軸からなる一対の小回転軸に、第１のアームの一端部をそれぞれ固定し、その第１アームの他端部に第２アームの一端部をそれぞれピン連結し、その第２アームの他端部にウエハを保持するピックをピン連結してなる搬送アームを備えている。また、前記第１アームの他端部には、第２アームと反対方向に向いた第３アームの一端部がそれぞれピン連結され、その第３アームの他端部にウエハを保持するピックがピン連結されている。
【０００４】
後者の公報に記載された搬送装置は、中央ハブと、このハブに対して同軸で回転するように配置された一対のアームと、相互に１８０度離れた２つのピックと、これら各ピックを前記アームの一端に連結する関節リンクゲージと、前記アームを逆方向に回転させてキャリアの一方または他方を中央ハブから半径方向に伸張させ、前記アームを同方向に回転させてキャリアを同軸上で回転させる駆動装置とを備えている。前記搬送装置は、例えば搬送室の中央部に設けられ、搬送室の周囲に配置された処理室やロードロック室等に対して、搬送アームを収縮させた状態での回転と搬送アームの伸長及び収縮の組み合わせによりウエハの移動搬送を行うようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−１２９６８５号公報
【特許文献２】
特開平６−１５５９２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記何れの搬送装置においても、搬送アームの収縮時の大きさの割に、搬送アームの伸長時の長さを長くとることができなかった。換言すれば、搬送アームの伸長時の長さを長くするべく各アームの長さを長くすると、搬送アームの収縮時の大きさが大きくなり、延いては、搬送アームを収縮状態で回転可能に収容する搬送室の大型化を余儀なくされる問題がある。
【０００７】
本発明は、前記事情を考慮してなされたもので、搬送アームの収縮時の大きさを大きくすることなく搬送アームの伸長時の長さを長くすることができる搬送装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち、請求項１の発明は、同軸または平行の２軸からなる回動軸に第１アームの一端部をそれぞれ固定し、該第１アームの他端部に第２アームの一端部をそれぞれピン連結し、該第２アームの他端部に被処理体を保持する保持部をピン連結してなる搬送アームを備えた搬送装置おいて、前記第２アーム同士を交差させてなることを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、更に前記第１アームの他端部に、第２アームと反対方向に向いた第３アームの一端部をそれぞれピン連結し、該第３アームの他端部に被処理体を保持する第２の保持部をピン連結してなる第２の搬送アームを備え、前記第３アーム同士を交差させてなることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基いて詳述する。図１は本発明の実施の形態に係る搬送装置を備えた処理装置の一例を概略的に示す構成図で、図２は図１の搬送装置の平面図、図３は図２の縦断面図、図４はピックの基部にピン連結される一対の第２アームの同期反転手段の一例を示す平面図、図５は搬送アームを伸張させた状態を示す平面図である。
【００１５】
図１において、１は処理装置として例示した真空処理装置で、この真空処理装置１は、被処理体例えば半導体ウエハｗを一枚ずつ収容して所定の処理（例えば、成膜処理、エッチング処理等）を施す複数の処理室２（この図示例では４つの処理室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）と、ウエハｗを各処理室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄや後述するロードロック室３ａ，３ｂに搬送する搬送装置４を備えた搬送室５と、この搬送室５と大気圧の外部との間でウエハｗの出し入れを行うための、例えば２つのロードロック室３ａ，３ｂとを備えている。
【００１６】
前記搬送室５は、平面略六角形に形成されており、その外周の４つの面に処理室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそれぞれゲートバルブＧ１〜Ｇ４を介して接続されている。搬送室５の外周の他の２つの面には搬入用もしくは搬出用としてのロードロック室３ａ，３ｂがそれぞれゲートバルブＧ５，Ｇ６を介して接続されている。ロードロック室３ａ，３ｂの外部に臨んで形成されたウエハの出し入れ口には、これを開閉するためのゲートバルブＧ７，Ｇ８が設けられている。
【００１７】
前記搬送室５を中心としてその周囲に処理室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄやロードロック室３ａ，３ｂが放射状に配置され、搬送室５内の中心部に搬送装置４が設けられている。この搬送装置４は、同軸または平行の２軸（実施例では同軸の場合が図示されている。）からなる回動軸５，６に第１アーム７，８の一端部をそれぞれ固定し、該第１アーム７，８の他端部に第２アーム１０，１１の一端部をそれぞれピン連結すなわちピン１２，１３を介して水平回動自在に連結し、該第２アーム１０，１１の他端部に被処理体例えば半導体ウエハｗを保持する保持部（第１の保持部ともいう）例えばピック（第１のピックともいう）１４をピン連結すなわちピン１５，１６を介して水平回動自在に連結してなる搬送アーム（第１の搬送アームともいう）１７を備えている。なお、ピンの代りに軸であっても良い。
【００１８】
特に、搬送アーム１７の収縮時の大きさを大きくすることなく搬送アーム１７の伸長時の長さを長くするために、前記第２アーム１０，１１同士が交差（クロス）されている。すなわち、従来の搬送装置における搬送アーム１７’は図９の（ａ）に示すように第２アーム１０’，１１’同士が交差されていないのに対し、本実施の形態の搬送装置４における搬送アーム１７は図９の（ｂ）に示すように第２アーム１０，１１同士が交差されている。同図の（ａ），（ｂ）において、ピック１４に連結される第２アーム１０，１１の先端部（他端部）間（ピン間）の距離ｄは共に同じであるが、収縮状態において第２アーム１０，１１を交差させて先端部を反対側のピン１５，１６にそれぞれ連結するように構成することにより、略ピン１５，１６間の距離分だけ各第２アーム１０，１１の長さが長くなり、これにより、従来の搬送装置における搬送アーム１７’よりも本実施の形態の搬送装置における搬送アーム１７の方が伸張時の長さを長さｇだけ長くすることができる。
【００１９】
搬送アーム１７の伸縮動作に関らずにピック１４の向きを半径方向（伸長方向）に保持するために、図４に示すように、ピック１４の基部１４ａにピン１５，１６で回動自在に連結された一対の第２アーム１０，１１の先端部には、両者の回動を逆方向で同期させる同期反転手段として互いに噛み合うギヤ２０，２１が形成されている。なお、同期反転手段としては、第２アーム１０，１１の先端部にベルト車を形成し、両ベルト車間に１つの無端状ベルトを８の字状に巻き掛け（たすき掛け）たもの、或いは両ベルト車間に２枚の金属製例えばステンレス製のベルトを上下に位置をずらして配置すると共に、上下で相互に逆向きのＳ字状に巻き掛けて各ベルトの両端をベルト車にそれぞれ固定したもの等であっても良い。第２アーム１０，１１が交差していることにより収縮時に一方の第２アーム１０が他方の第２アーム１１のピン１５と干渉するのを回避するために、第２アーム１０，１１の先端部には略直角に曲って伸長方向に突出した突出部１０ａ，１１ａが形成され、該突出部１０ａ，１１ａがピン１５，１６を介してピック１４の基部に連結されていることが好ましい。
【００２０】
一方、搬送装置としては、搬送アーム１７を１つ備えたシングルタイプとして構成されていても良いが、実施例のように２つの搬送アームを１８０度逆向きに備えたデュアルタイプとして構成されていても良い。デュアルタイプの方がシングルタイプよりも搬送効率の向上やスループットの向上が図れる。この場合、前記ピック（保持部）１４を第１のピック（保持部）とし、前記搬送アーム１７を第１の搬送アームとする。更に前記第１アーム７，８の他端部には、第２アーム１０，１１と反対方向に向いた第３アーム２３，２４の一端部が第２アーム１０，１１のピン連結部に近接してそれぞれピン２５、２６を介して連結され、該第３アーム２３，２４の他端部にはウエハｗを保持する第２のピック（保持部）２７がピン２８，２９を介して連結されて第２の搬送アーム３０が構成されている。そして、第２の搬送アーム３０の伸長時の長さを長くするために、前記第３アーム２３，２４同士が、前記第２アーム１０，１１と同様に、交差されている。第２の搬送アーム３０の詳細な構造は第１の搬送アーム１７と同じであるため省略する。
【００２１】
第２アーム１０，１１と第３アーム２３，２４を支持する第１アーム７，８は、その強度を持たせるために肉厚が厚くされており、第１アーム７，８の基端部（一端部）同士が上下に重なることにより上下方向の寸法が増大するのを解消するために、図３にも示すように、第１アーム７，８の基端部の重なり面には肉厚の半分を切り落とした段部（切り落し部）３１，３２が設けられていることが好ましい。また、第２アーム１０，１１同士が交差部３９で上下に重なることにより上下方向の寸法が増大するのを解消するために、第２アーム１０，１１の交差部から先端側の重なり面には肉厚の半分を切り落とした段部（切り落し部）３５，３６が設けられていることが好ましい。
【００２２】
前記搬送装置４は、前記回動軸５，６を駆動するための駆動装置（駆動手段）３７を備えている。図３には駆動装置の一例が示されている。この駆動装置３７は、ハウジング３８を有し、このハウジング３８内に２つの電動モータ部４０，４１が上下に配置されている。各モータ部４０，４１は、ロータ４０ａ，４１ａとステータ４０ｂ，４１ｂとからなり、ステータ４０ｂ，４１ｂがハウジング３８内に固定されている。前記回動軸５，６は、円筒状の第１の回動軸５と、この第１の回動軸５内に回動可能に貫通された第２の回動軸６とからなり、第１の回動軸５に上部（第１）のモータ部４０のロータ４０ａが取付けられている。第２の回動軸６は第１の回動軸５の下端から突出しており、その突出部分に下部（第２）のモータ部４１のロータ４１ａが取付けられている。これらの２つのモータ部４０，４１の駆動で第１アーム７，８を互いに逆方向に回動させることにより一方（第１）または他方（第２）の搬送アーム１７，３０を収縮状態から半径方向外方へ伸長させ、或いは伸長状態から半径方向内方へ収縮させることができ、第１アーム７，８を同方向に回動させることにより搬送アーム１７，３０を同軸の回動軸５，６回りに回動（旋回）させることができる。なお、搬送アーム１７，３０を回動させる場合、搬送室５の内周壁に接触しないように搬送アーム１７，３０を収縮させた状態で行う。
【００２３】
以上の構成からなる搬送装置４によれば、同軸または平行の２軸からなる回動軸５，６に第１アーム７，８の一端部をそれぞれ固定し、該第１アーム７，８の他端部に第２アーム１０，１１の一端部をそれぞれピン連結し、該第２アーム１０，１１の他端部に被処理体例えばウエハｗを保持する保持部例えばピック１４をピン連結してなる搬送アーム１７を備えた搬送装置４おいて、前記第２アーム１０，１１同士を交差させてなるため、搬送アーム１７の収縮時の大きさを大きくすることなく（大きさを変えずに）搬送アーム１７の伸長時の長さを長くすることができる。
【００２４】
すなわち、従来の搬送装置における搬送アーム１７’は図９の（ａ）に示すように第２アーム１０’，１１’同士が交差されていないのに対し、本実施の形態の搬送装置における搬送アーム１７は図９の（ｂ）に示すように第２アーム１０，１１同士が交差されている。同図の（ａ），（ｂ）において、ピック１４に連結される第２アーム１０，１１の先端部（他端部）間（ピン間）の距離ｄは共に同じであるが、収縮状態において第２アーム１０，１１を交差させて先端部を反対側のピン１５，１６にそれぞれ連結するように構成することにより、略ピン１５，１６間の距離分だけ各第２アーム１０，１１の長さが長くなり、これにより、従来の搬送装置における搬送アーム１７’よりも本実施の形態の搬送装置における搬送アーム１７の方が伸張時の長さを長くすることができる。換言すれば、搬送アーム１７の伸長時の長さを従来と同じとした場合、搬送アーム１７の収縮時の大きさを小さくすることができ、収縮状態での旋回半径を小さくできるため、搬送室５の小型化ないしコンパクト化を図ることも可能である。
【００２５】
また、更に前記第１アーム７，８の他端部に、第２アーム１０，１１と反対方向に向いた第３アーム２３，２４の一端部をそれぞれピン連結し、該第３アーム２３，２４の他端部にウエハｗを保持する第２のピック２７をピン連結してなる第２の搬送アーム３０を備え、前記第３アーム２３，２４同士を交差させてなるため、２つの搬送アーム１７，３０を備えた搬送装置において、搬送アーム１７，３０の収縮時の大きさを大きくすることなく搬送アーム１７，３０の伸長時の長さを長くすることができる。
【００２６】
図６は本発明の実施形態ではない参考例の搬送装置を示す平面図、図７は図６の縦断面図、図８は搬送アームを伸張させた状態を示す平面図である。本参考例において、前記実施の形態と同一部分は同一参照符号を付して説明を省略する。本参考例の搬送装置４は、平行の２軸からなる回動軸５，６に第１アーム７，８の一端部をそれぞれ固定し、該第１アーム７，８の他端部に第２アーム１０，１１の一端部をそれぞれピン１２，１３を介して連結し、該第２アーム１０，１１の他端部にウエハｗを保持するピック（保持部）１４をピン１５，１６を介して連結してなる搬送アーム１７を備えている。
【００２７】
ピック１４の基部１４ａにピン１５，１６で回動自在に連結された一対の第２アーム１０，１１の先端部には、同期反転手段が設けられている（図示省略）。また、前記搬送アーム１７の収縮時の大きさを大きくすることなく搬送アーム１７の伸長時の長さを長くするために、前記第１アーム７，８同士が交差されている。
【００２８】
前記第１アーム７，８同士が交差部で上下に重なることにより上下方向の寸法が増大するのを解消するために、第１アーム７，８の交差部から基端側の重なり面には肉厚の半分を切り落した段部３１，３２が設けられていることが好ましい。また、第１アーム７，８が交差していることにより一方の第１アーム７が他方の第１アーム８の回動軸６と干渉し易いため、一方の第１アーム７が他方の第１アーム８の回動軸６との干渉を回避するための回避部４２ａ，４２ｂを有している。この回避部４２ａ，４２ｂは他方の第１アーム８の回動軸６を迂回するよう略Ｕ字状にそれぞれ形成されている。なお、回避部４２ａ，４２ｂは、図示例では一方の第１アーム７の中心線に対して左右対称に２つ形成されているが、片側例えば４２ａのみ形成されていても良い。
【００２９】
搬送装置４としては、搬送アーム１７を１つ備えたシングルタイプとして構成されていても良いが、実施例のように２つの搬送アーム１７，３０を１８０度逆向きに備えたデュアルタイプとして構成されていても良い。この場合、前記ピック（保持部）１４を第１のピック（保持部）とし、前記搬送アーム１７を第１の搬送アームとする。更に前記前記第１アーム７，８の他端部には、第２アーム１０，１１と反対方向に向いた第３アーム２３，２４の一端部がそれぞれピン２５，２６を介して連結され、該第３アーム２３，２４の他端部にはウエハｗを保持する第２のピック（保持部）２７がピン２８，２９を介して連結されて第２の搬送アーム３０が構成されている。
【００３０】
図７には駆動装置の参考例が示されており、この駆動装置３７は、平行の２つの回動軸５，６をそれぞれ駆動するための２つの電動モータ４３，４４と、搬送アーム全体１７，３０を旋回させるための電動モータ４５とを備えている。また、駆動装置３７は外側の固定ハウジング４６を有し、この固定ハウジング４６内に２つのモータ４３，４４を収容した回転ハウジング（回転部）４７が回転可能に設けられていると共に、この回転ハウジング４７を駆動するモータ４５が設けられている。なお、平行２軸の回動軸５，６は同軸２軸の回転軸と異なり、搬送アームの伸縮のみを行うため同期反転駆動されれば良いため、２つの回転軸５，６間に同期反転手段を設け、一方のモータを省略しても良い。
【００３１】
図１０は本発明の他の実施の形態に係る搬送装置を概略的に示す平面図である。本実施の形態の搬送装置は、互いに接近離反移動される一対の移動体５０，５１に一対のアーム５２，５３の一端部をそれぞれピン５４，５５を介して連結し、該アーム５２，５３の他端部にウエハｗを保持するピック（保持部）５６をピン５７，５８を介して連結してなる搬送アーム５９を備えている。搬送装置の本体側には２つの移動体５０，５１を接近離反移動するために、前記移動体５０，５１をスライド自在に案内するガイドレール６０が設けられていると共に、両端部にネジ軸６１，６２を有する電動モータ６３が設置されている。移動体５０，５１はネジ軸６１，６２にそれぞれ螺合されている。左右のネジ軸６１，６２のネジの向きは互いに逆向きになっている。
【００３２】
ピック５６の基部５６ａにピン５７，５８で回動自在に連結された一対のアーム５２，５３の先端部には、同期反転手段が設けられている（図示省略）。また、前記搬送アーム５９の収縮時の大きさを大きくすることなく搬送アーム５９の伸長時の長さを長くするために、前記アーム５２，５３同士が交差されている。本実施の形態の搬送装置においても、前記実施の形態の搬送装置と同様、搬送アーム５９の収縮時の大きさを大きくすることなく搬送アーム５９の伸長時の長さを長くすることができるという効果が得られる。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の設計変更等が可能である。例えば、処理装置としては、常圧処理装置であっても良い。また、被処理体としては、半導体ウエハ以外に、ＬＣＤ基板やガラス基板等であっても良い。更に、第１アーム及び第２アームをそれぞれ交差させても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００３５】
（１）請求項１の発明によれば、同軸または平行の２軸からなる回動軸に第１アームの一端部をそれぞれ固定し、該第１アームの他端部に第２アームの一端部をそれぞれピン連結し、該第２アームの他端部に被処理体を保持する保持部をピン連結してなる搬送アームを備えた搬送装置おいて、前記第２アーム同士を交差させてなるため、搬送アームの収縮時の大きさを大きくすることなく搬送アームの伸長時の長さを長くすることができる。
【００３６】
（２）請求項２の発明によれば、更に前記第１アームの他端部に、第２アームと反対方向に向いた第３アームの一端部をそれぞれピン連結し、該第３アームの他端部に被処理体を保持する第２の保持部をピン連結してなる第２の搬送アームを備え、前記第３アーム同士を交差させてなるため、２つの搬送アームを備えた搬送装置において、搬送アームの収縮時の大きさを大きくすることなく搬送アームの伸長時の長さを長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係る搬送装置を備えた処理装置の一例を概略的に示す構成図である。
【図２】 図１の搬送装置の平面図である。
【図３】 図２の縦断面図である。
【図４】 ピックの基部にピン連結される一対の先端リンクの同期反転手段の一例を示す平面図である。
【図５】 搬送アームを伸張させた状態を示す平面図である。
【図６】 本発明の実施形態ではない参考例の搬送装置を示す平面図である。
【図７】 図６の縦断面図である。
【図８】 搬送アームを伸張させた状態を示す平面図である。
【図９】 従来の搬送装置と本発明の搬送装置の搬送ストロークを比較した概略的説明図である。
【図１０】 本発明の他の実施の形態に係る搬送装置を概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
ｗ 半導体ウエハ（被処理体）
４ 搬送装置
５，６ 回動軸
７，８ 第１アーム
１０，１１ 第２アーム
１４ ピック（第１の保持部）
１７ 搬送アーム（第１の搬送アーム）
２３，２４ 第３アーム
２７ 第２のピック（保持部）
３０ 第２の搬送アーム
５０，５１ 移動体
５２，５３ アーム
５９ 搬送アーム
Claims (2)
- 同軸または平行の２軸からなる回動軸に第１アームの一端部をそれぞれ固定し、該第１アームの他端部に第２アームの一端部をそれぞれピン連結し、該第２アームの他端部に被処理体を保持する保持部をピン連結してなる搬送アームを備えた搬送装置おいて、前記第２アーム同士を交差させてなることを特徴とする搬送装置。
- 更に前記第１アームの他端部に、第２アームと反対方向に向いた第３アームの一端部をそれぞれピン連結し、該第３アームの他端部に被処理体を保持する第２の保持部をピン連結してなる第２の搬送アームを備え、前記第３アーム同士を交差させてなることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
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