JP4489998B2

JP4489998B2 - Conveying apparatus and vacuum processing apparatus

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Publication number: JP4489998B2
Application number: JP2001181441A
Authority: JP
Inventors: 展史南
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2001-02-06
Filing date: 2001-06-15
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2021-06-15
Also published as: JP2002307341A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体基板等を真空処理槽内に搬入したり、搬出して所定の位置に搬送するための搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体素子に関し、超微細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、また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。
【０００３】
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及び搬送装置が提案されている（例えば、特許第２７３３７９９号公報、特許第２８０８８２６号公報等参照）。
【０００４】
図８は、従来の搬送装置（特開平９−２８３５８８号公報参照）の要部構成を示す平面図である。
【０００５】
図８に示すように、この搬送装置１００においては、図示しない二つの駆動源のそれぞれの回転動力が、同軸上に設けられた、第１の駆動軸１０１と、第２の駆動軸１０２とに伝達されるようになっている。
【０００６】
第１の駆動軸１０１には第１のアーム１０３が固定され、この第１のアーム１０３の先端部には、回転軸１０７を中心として回転可能な第３のアーム１０５が取り付けられている。
【０００７】
一方、第２の駆動軸１０２には、第２のアーム１０４が固定され、この第２のアーム１０４の先端部には、回転軸１０８を中心として回転可能な第４のアーム１０６が取り付けられている。第２のアーム１０４及び第４のアーム１０６の長さは、それぞれ、第１のアーム１０３の長さと、第３のアーム１０５の長さに同一になるように設定されている。
【０００８】
第３のアーム１０５には、第１のプーリ１０９が、回転軸１０７と同軸上に固定されている。第２の駆動軸１０２には、これと同軸上に第２のプーリ１１０が固定されている。これら第１のプーリ１０９と第２のプーリ１１０には、無端状の駆動ベルト１１１が掛けられている。かかる第１、第２のプーリ１０９、１１０及び駆動ベルト１１１から死点通過機構１１２が構成される。
【０００９】
第３のアーム１０５と第４のアーム１０６の先端部には、それぞれ第１の拘束プーリ１１５と、これと同径の第２の拘束プーリ１１６とが固定され、これらの第１の拘束プーリ１１５と、第２の拘束プーリ１１６は、基板載置台１１７に回転軸１１９、１２０を介して回転自在に取り付けられている。また、拘束プーリ１１５、１１６には、拘束ベルト１２１が「８」の字状に掛けられている。かかる第１、第２の拘束プーリ１１５、１１６及び拘束ベルト１２１から姿勢制御機構１２２が構成される。
【００１０】
このようなリンク機構を有する従来の搬送装置１００においては、第１の駆動軸１０１と第２の駆動軸１０２とを互いに逆向きに回転させることにより、基板載置台１１７の直進方向に動力を与える一方で、第３のアーム１０５と第４のアーム１０６の開き角度が拘束ベルト１２１によって規制されつつ、基板載置台１１７が、その開き角度の２等分線上、すなわち、第１の駆動軸１０１及び第２の駆動軸１０２の中心を通る搬送ライン１２２上に沿って移動する。
【００１１】
また、この搬送機構１００においては、第１のアーム１０３と第２のアーム１０４とが、これらの開き角が１８０度となるデッドライン１２３上に配置された場合には、第２の駆動軸１０２の回転力が、駆動ベルト１１１、第１のプーリ１０９を介して第３のアーム１０５に伝達されることにより、基板載置台１１７がデッドライン１２３を通過する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の搬送装置１００においては、第４のアーム１０６が第２のアーム１０４に対してピン結合で連結されているのに対し、第３のアーム１０５が第１のアーム１０３に対してピン結合で連結されるだけでなく第１のプーリ１０９、駆動ベルト１１１、第２のプーリ１１０を介して第２の駆動軸１０２に拘束されているため、第１の駆動軸１０１と第２の駆動軸１０２が互いに反対方向に角度θだけ回転した場合、第１のプーリ１０９と第３のアーム１０５は、第２のアーム１０４の回転角θのちょうど２倍の角度２θだけ、第１のアーム１０３に対して回転しようとする。
【００１３】
一方、姿勢制御機構１２２を構成する拘束プーリ１１５、１１６が２個並列されているため、第３のアーム１０５の第１のアーム１０３に対する回転角と、第４のアーム１０６の第２のアーム１０４に対する回転角は、それぞれ第１のアーム１０３及び第２のアーム１０４の回転角θに比例しない。つまり、拘束プーリ１１５の回転角と拘束プーリ１１６の回転角が同じであるため、完全に２倍の角度２θとならず、比例係数が２の前後で角度により変動する。この機構の違いから生じる第３のアームの回転角の差により、基板載置台１１７が搬送ライン１２２に対して均一に保持されずに基板の直進性を損なうおそれや、基板載置台１１７の移動が困難になってしまうおそれがある。
【００１４】
このような事態を回避するため、従来技術においては、駆動ベルト１１１を分割してその間に引っ張りコイルばねを取り付けたり、あるいは、第１のプーリ１０９と第２のプーリ１１０との間に複数のテンションプーリを配置することによって、駆動ベルト１１１の伸縮を抑えるためのテンション調整機構が知られている。
【００１５】
しかしながら、たとえ、このような従来のテンション機構を搬送機構１００に用いたとしても、駆動ベルト１１１と第１のアーム１０３との間に熱による伸びの差違により第１のプーリ１０９と第２のプーリ１１０との間に位相ずれが生じるため、やはり、死点通過機構１１２が基板の直進性に及ぼす影響を解消できず、かかる問題は、基板の搬送距離を増大させる目的で、リンク機構におけるアームの長さや駆動ベルト１１１の長さを大きくした場合により顕著に表れていた。さらに、テンション機構には、調整や組立に手間がかかり煩雑になるという問題もあった。
【００１６】
また、従来技術においては、基板の直進性を確保するため、第１のプーリ１０９、あるいは、第２のプーリ１１０をカム形状として、第３のアーム１０５の回転量を規制することによって、第２のアーム１０４に対する第４のアーム１０６の回転量に、第１のアーム１０３に対する第３のアーム１０５の回転量を一致させる機構も知られている。
【００１７】
このようなカム形状のプーリを搬送機構１００に用いた場合には、そのカム形状のプーリを製作する際に手間がかかるとともに部品点数が増えるためコスト高につながり、ひいては、搬送装置１００を含む半導体装置全体のコスト高になるという問題があった。
【００１８】
他方、第１のアーム１０３自体の長さを調整する機構も考えられるが、この場合も、上記テンション機構やカム形状のプーリ機構と同様に、調整や組立が煩雑になるとともに、部品点数の増加等に伴ってコスト高になるという問題があった。
【００１９】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、部品点数の増加や組立及び調整の煩雑さを伴わずに、死点通過機構が姿勢制御機構に及ぼす影響を排除して基板の直進性を確保しうる搬送装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、同軸上に互いに異なる方向に回転可能な駆動軸を第１の端部に有する一対の駆動アーム対と、該駆動アーム対の各第２の端部に回転可能に結合された一対の従動アーム対とから構成される第１のリンク機構と、前記従動アーム対の各第２の端部を同軸上に回転自在に支持する支軸を有する基板載置台の姿勢を制御する姿勢制御機構と、所定の長さのリンク部材を有し、該リンク部材の両端部分で回転可能に結合された一対の腕部分の一方が前記駆動アーム対に対して所定の角度で傾いた状態で前記駆動軸に固定されることによって構成された第２のリンク機構を有する死点通過機構とを備え、前記姿勢制御機構は、前記従動アーム対の一方のアームの第２の端部に固定され前記支軸を中心として当該一方のアームと共に回転可能な第１の拘束プーリと、前記従動アーム対の他方のアームの第２の端部に固定され前記支軸を中心として当該他方のアームと共に回転可能な第２の拘束プーリと、前記第１の拘束プーリ及び前記第２の拘束プーリに対して所定の距離だけ離れた位置に設けられ前記従動アーム対の各第２の端部の支軸の回転軸と平行で且つ前記基板載置台に固定された回転軸を中心として回転可能に支持された第３の拘束プーリと、前記第１の拘束プーリと前記第３の拘束プーリとに巻き掛けられた第１の拘束ベルトと、前記第２の拘束プーリと前記第３の拘束プーリとに巻き掛けられた第２の拘束ベルトとを有し、前記従動アーム対のそれぞれから前記第３の拘束プーリに対し、同じ回転量で互いに逆方向の回転動力が伝達されるように構成されていることを特徴とする搬送装置である。
請求項１記載の発明の場合、基板載置台に、従動アーム対の各端部分を同軸上に支持する支軸と、第１〜第３の拘束プーリ及び第１及び第２の拘束ベルトを有する姿勢制御機構とを所定の位置関係をもって設け、死点通過機構として、別個のリンク部材を加えて第２のリンク機構を構成し、基板載置台を第１のリンク機構の死点位置を脱出させるようにしているので、姿勢制御機構の第３の拘束プーリにより従動アーム対のそれぞれの回転量が同期し、従動アーム対の位相ずれが排除されるとともに、例えばそのリンク部材の材料を第１のリンク部材のものと同じにすることによって、第２のリンク機構内に外力や熱によって生じる伸縮量を、第１のリンク機構内のものと一致させることが従来技術に比べて容易になるため、各従動アーム対の駆動アーム対に対する位相ずれをなくすことが可能になる。
その結果、請求項１記載の発明によれば、死点通過機構が第１のリンク機構に及ぼす影響を排除して姿勢制御機構の本来の機能を発揮させることができるため、基板載置台の安定した直進性を確保することができる。
また、請求項２記載の発明のように、請求項１記載の発明において、第１のリンク機構において駆動アーム対及び従動アーム対は、節点間の長さがすべて同一に設定される一方で、第２のリンク機構のリンク部材は、この節点間の長さが第１のリンク機構の節点間の長さと同一に設定されるとともに、駆動アーム対の一方と平行に配置されていることも効果的である。
請求項２記載の発明によれば、第１のリンク機構及び第２のリンク機構の双方を平行リンク機構にすることにより、各従動アーム対の駆動アーム対に対する回転量を同一にできるとともに、第２のリンク機構内のリンク部材を第１のリンク機構の駆動アーム対及び従動アーム対に対して、熱等による伸縮量について一致させることが可能になるため、より安定した基板載置台の直進性を得ることができる。
さらに、請求項３記載の発明のように、請求項１又は２のいずれか１項記載の発明において、第２のリンク機構は、リンク部材と、駆動アームのいずれか一方と、従動アーム対のいずれか一方とを含むことによって構成されていることも効果的である。
請求項３記載の発明によれば、死点通過機構としてリンク部材のみを追加すればよいため、従来技術において、死点通過機構に用いていたプーリ等の部材や、死点通過機構を調整するための機構が不要になるため、部品点数を減少できるとともに組立が容易になる一方で、複雑な調整が不要になり、搬送装置を含む半導体装置全体に要するコストを低減することができる。
さらにまた、請求項４記載の発明のように、請求項１乃至３のいずれか１項記載の発明において、第２のリンク機構においてリンク部材の腕部分は、第１のリンク機構の駆動アーム対に対し、１／５〜１／３の範囲内の長さ比と、２０度〜４０度の範囲内の傾斜角度とから定められることも効果的である。
請求項４記載の発明によれば、第１のリンク機構と第２のリンク機構が同時に死点位置にならないため、第１のリンク機構が円滑に死点位置を通過するという点で有利である。
さらに加えて、請求項５記載の発明のように、請求項１乃至４のいずれか１項記載の発明において、基板載置台は、複数の載置部を有する一方で、姿勢制御機構は、第３の拘束プーリが前記複数の載置部からほぼ同一の距離となる位置に配置されていることも効果的である。
請求項５記載の発明によれば、姿勢制御機構において、基板載置台の載置部に加熱された基板を載置した際には、第３の拘束プーリや、例えば、その第３の拘束プーリと従動アーム対とに取り付けられるベルト等の伝達部材が、そのような基板から均等に熱を受けて、熱により生じる伸縮量をほぼ等しくできるため、載置台の直進性についての精度を保持することができる。
一方、請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載の搬送装置を用いて真空処理槽内の搬送を行うように構成されていることを特徴とする真空処理装置である。
請求項６記載の発明によれば、基板の直進性の高い真空処理装置を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る搬送装置の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る搬送装置の実施の形態の構成を示す平面図である。図２は、同搬送装置の概略構成を図１の矢印Ａ方向から示す側面図である。
【００２２】
図１又は図２に示すように、本実施の形態の搬送装置１は、例えば真空処理槽（図示せず）内における処理対象物の搬送を行うもので、同軸上に配設した第１及び第２の駆動軸１１、１２を有している。これら各駆動軸１１、１２は、独立した二つの駆動源Ｍ１、Ｍ２からそれぞれ時計回り方向又は反時計回り方向の回転動力が伝達されるように構成されるとともに、各駆動軸１１、１２の双方自体が回転するように構成されている。
【００２３】
第１の駆動軸１１には第１のアーム２１が固定され、第２の駆動軸１２には、第２のアーム２２が固定されている。
第１及び第２のアーム（駆動アーム対）２１、２２の先端部には、例えば軸受け（図示せず）を用いて第３及び第４のアーム（従動アーム対）２３、２４が、支軸２５、２６を中心としてそれぞれ回転自在に取り付けられている。
これら第３及び第４のアーム２３、２４は、それぞれの先端部が、後述する支軸２７を中心として回転自在に取り付けられている。
【００２４】
このような第１〜第４のアーム２１〜２４は、例えば線膨張係数が２３×１０^-6〜２４×１０^-6[／℃］の範囲にあるアルミニウム合金等の材料を用いて、アーム長（節点間の長さ）が全て同一に設定され、これにより、第１の平行リンク機構（第１のリンク機構）２を構成している。
【００２５】
本実施の形態の場合、第１のアーム２１又は第２のアーム２２のうち例えば第２のアーム２２と、第３のアーム２３又は第４のアーム２４のうち例えば第３のアーム２３とに、死点通過機構３が設けられている。
【００２６】
この死点通過機構３は、リンク部材３１と、第１のリンク受部３２と、第２のリンク受部３３とを有している。リンク部材３１は、第１〜第４のアーム２１、２２、２３、２４と同じ材料を用いて、これらのアーム長と同一に設定されている。第１のリンク受部３２は、第２のアーム２２の所定の部位に第２のアーム２２から第３のアーム２３側へ向かう方向に突出した状態で固定されている。第２のリンク受部３３は、第３のアーム２３の所定の部位に第１のリンク受部３２の突出した方向と同じ方向に突出した状態で固定されている。
【００２７】
そして、リンク部材３１は、この両端部分において、第１のリンク受部３２に取り付けられた第１のピン３４と、第２のリンク受部３３に取り付けられた第２のピン３５とそれぞれピン結合することによって支持されている。
【００２８】
ここで、第１のピン３４の取付位置については、第１のピン３４は、第２の駆動軸１２を中心にして、これと支軸２６を結ぶ、第２のアーム２２上の中心線Ｌ１に対して時計回り方向に取付角度αだけ傾いた直線Ｌ３上にあって、第２の駆動軸１２から取付長さ比ｋに相当する長さだけ離れた位置に配置されている。
【００２９】
また、第２のピン３５の取付位置については、第２のピン３５は、支軸２５を中心にして、これと支軸２７を結ぶ、第３のアーム２３上の中心線Ｌ２に対して時計回り方向に上記の場合と同一の取付角度αだけ傾いた直線Ｌ４上にあって、支軸２５から上記の場合と同一の取付長さ比ｋに相当する長さだけ離れた位置に配置されている。
【００３０】
これにより、第１、第２のピン３４、３５につき、リンク部材３１の節点間の長さは、第１の平行リンク機構２のアーム長と同一に設定され、リンク部材３１は、第１のアーム２１とともに、第２のアーム２２上の第１のピン３４及び第３のアーム２３上の第２のピン３５を介して、第２の平行リンク（第２のリンク機構）３０を構成している。
【００３１】
さらに、本実施の形態の場合、取付角度α及び取付長さ比ｋについては、駆動源Ｍ１、Ｍ２の必要トルク等の観点から、取付角度αが±２０〜４０度の範囲内で、取付長さ比ｋを駆動アーム長に対し１／５〜１／３の範囲内とすることが好ましい。
【００３２】
このことは、例えば、アームの長さや重量、駆動軸の駆動トルクや支軸に生じる摩擦等を設定条件として所定の数値解析をすることにより明らかにされる。この場合、第１のピン３４及び第２のピン３５の取付位置が、取付角度α及び取付長さ比ｋのそれぞれの上記範囲内に含まれないと、駆動源Ｍ１、Ｍ２のトルクを増加させなければならないという不具合が生じるおそれがある。
【００３３】
図３（ａ）は、本実施の形態の関節機構部における姿勢制御機構の構成を示す側断面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面を示す構成図、図３（ｃ）は、図３（ａ）のＣ−Ｃ線断面を示す構成図である。
【００３４】
図１及び図３（ａ）に示すように、関節機構部４は四角形状の載置台４０を有し、この載置台４０には、半導体ウェハ９を載置するためのキャリア４１が取り付けられている。
【００３５】
本実施の形態の場合は、載置台４０に対して第１及び第２の駆動軸１１、１２側に第１のキャリア４１ａが設けられるとともに、載置台４０を挟んで１８０度回転対称側に第２のキャリア４１ｂが設けられ、これにより２枚の半導体ウェハ９を同時に載置できるようになっている。
そして、本実施の形態においては、関節機構部４の載置台４０内に、以下に説明する姿勢制御機構５が配設されている。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、この姿勢制御機構５は、支軸２７、２８と、円筒状の第１〜第３の拘束プーリ５１、５２、５３とを備えている。
支軸２７は、載置台４０の中心線Ｌ５上であって第１のキャリア４１ａ及び第２のキャリア４１ｂからそれぞれ同一の距離となる位置に固定され、第３のアーム２３及び第４のアーム２４の先端部の双方を貫通した状態で支持している。ここで、載置台４０の中心線Ｌ５は、第１のキャリア４１ａと第２のキャリア４１ｂのそれぞれの中心点を結ぶ直線である。一方、支軸２８は、載置台４０の中心線Ｌ５と間隔をおき、かつ、第１のキャリア４１ａ及び第２のキャリア４１ｂからそれぞれ同一の距離となる位置に、支軸２７と平行になるように固定されている。
【００３７】
第１の拘束プーリ５１は、支軸２７に貫通された状態で第３のアーム２３の先端部に固定されている。また、第２の拘束プーリ５２は、支軸２７に過通された状態で第４のアーム２４の先端部に固定されている。さらに、第３の拘束プーリ５３は、支軸２８を中心として回転自在に支持されている。
【００３８】
これらの第１〜第３の拘束プーリ５１、５２、５３の直径は、いずれも同一となるように設定されている。
【００３９】
また、図３（ａ）（ｂ）に示すように、第１の拘束プーリ５１と第３の拘束プーリ５３に対して無端状の拘束ベルト（第１の拘束ベルト）５４が巻き掛けられるとともに、第１及び第３の拘束プーリ５１、５３上において例えば止めねじ５５を用いて拘束ベルト５４を第１及び第３の拘束プーリ５１、５３に対して固定するように構成されている。
【００４０】
一方、図３（ａ）（ｃ）に示すように、第２及び第３の拘束プーリ５２、５３については、一対の拘束ベルト（第２の拘束ベルト）５６、５７を８の字状にたすき掛けし、第２及び第３の拘束プーリ５２、５３上において例えば止めねじ５５を用いて拘束ベルト５６、５７を第２及び第３の拘束プーリ５２、５３に対して固定するように構成されている。
【００４１】
そして、このような構成により、第１の拘束プーリ５１と第３の拘束プーリ５３とは、同じ方向に同じ回転量だけ回転するようになっている。一方、第２の拘束プーリ５２と第３の拘束プーリ５３とは、逆方向に同じ回転量だけ回転するようになっている。
【００４２】
図４は、本実施の形態の第１の平行リンク機構及び死点通過機構（第２の平行リンク機構）の動作を説明する図である。なお、図４においては、説明の便宜上、第２の平行リンク機構３０におけるリンク部材３１の両端部分に、仮想的に第２、第３のリンク部材２２Ａ、２３Ａを設けているが、これらのリンク部材２２Ａ、２３Ａは、実際には、第２のアーム２２上の第１のリンク受部３２と、第３のアーム２３上の第２のリンク受部３３とによって代えられるものである。
【００４３】
以下、本実施の形態の動作を図４及び図１を参照して説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、第１の平行リンク機構２において、第１のアーム２１と第２のアーム２２の開き角が１８０度の状態、即ち両端の死点位置を結ぶデッドラインＬ６上にある状態より、その開き角が小さい状態から大きくなるように第１の駆動軸１１と第２の駆動軸１２を逆方向に所定の角度θだけ回転させると、第１のアーム２１と第２のアーム２２は、それぞれ逆方向に同一の角度θだけ回転する。
【００４４】
ここで、第１の平行リンク機構２により、第１、第２のアーム２１、２２の回転に伴い、第３のアーム２３は、支軸２７を中心として角度θだけ回転する一方で、第４のアーム２４は、支軸２７を中心として第３のアーム２３と反対方向へ角度θだけ回転する。
【００４５】
この場合、姿勢制御機構５においては、第３の拘束プーリ５３が、第１の拘束プーリ５１と同じ方向であって第２の拘束プーリ５２と逆方向にこれらと同じ量だけ回転する。
【００４６】
すなわち、姿勢制御機構５は、第３のアーム２３及び第４のアーム２４の回転に伴う支軸２７の移動に対して支軸２８の移動を拘束して、支軸２８を支軸２７と載置台４０の中心線Ｌ５の方向の移動成分について一致させつつ、載置台４０の中心線Ｌ５を、第３のアーム２３と第４のアーム２４の開き角の２等分線、すなわち、第１、第２の駆動軸１１、１２と支軸２７を結ぶ搬送ラインＬ７と同一直線上にすることによって、載置台４０の姿勢を搬送ラインＬ７に対して均等に配置するように制御する。
【００４７】
その結果、関節機構部４の載置台４０に取り付けたキャリア４１は、搬送ラインＬ７上を直進移動する。なお、載置台４０のキャリア４１を元の位置に戻す場合には、第１の駆動軸１１及び第２の駆動軸１２を、それぞれ、上述した場合と逆方向に回転させる。
【００４８】
一方、第２の平行リンク機構３０（死点通過機構３）においては、第１、第２のアーム２１、２２の回転に伴い、リンク部材３１は、第２のリンク部材２２Ａ及び第３のリンク部材２３Ａが、それぞれ、第２のアーム２２及び第３のアーム２３に対して取付角度αだけ傾いた状態を保ったまま、回転する。
【００４９】
次に、本実施の形態においてキャリア４１がデッドラインＬ６を通過するときの動作について説明する。
図４（ｂ）（ｃ）に示すように、第１のアーム２１と第２のアーム２２の開き角が１８０度になった場合には、平行リンク機構の性質により、第３、第４のアーム２３、２４の開き角も１８０度になってこれら第１〜第４のアーム２１、２２、２３、２４のすべてが同一直線上に配置される。
【００５０】
この状態では、載置台４０等が初期速度をもたず、第１〜第４のアーム２１、２２、２３、２４のアーム長がすべて等しいため、第１の平行リンク機構２において、第１、第２の駆動軸１１、１２を回転させても、載置台４０は、第１、第２の駆動軸１１、１２の真上に停止したまま進行方向に進むことも戻ることもできなくなる。すなわち、第１のアーム２１と第３のアーム２３が同方向に回転するとともに、第２のアームのアーム２２と第４のアーム２４が同方向に回転してしまい、載置台４０がデッドラインＬ６を脱出できない。
【００５１】
しかし、この場合において、第２の平行リンク機構３０が、第１の平行リンク機構２に対して一定の角度傾いて配置されているため、第２の駆動軸１２の回転力を第２の平行リンク機構３０により第３のアーム２３に伝達させることになる。
したがって、図４（ｄ）に示すように、載置台４０のキャリア４１は、デッドラインＬ６を通過して搬送ラインＬ７上を直進する。
【００５２】
なお、第１のアーム２１と第２のアーム２２開き角が０度又は３６０度になって第１〜第４のアーム２１〜２４のすべてが搬送ラインＬ７と同一直線上に配置された場合でも、このような死点状態におかれた第１のリンク機構２と第２のリンク機構３０との関係は、上述した場合と同様である。一方、第２の平行リンク機構３０が死点状態におかれた場合、すなわち、そのリンク部材３１が第１のアーム２１と同一直線上に配置された場合には、第１の平行リンク機構２が死点状態にないため、このことは、載置台４０の直進性に何ら影響を及ぼさない。
【００５３】
図５（ａ）〜（ｄ）及び図６（ｅ）〜（ｇ）は、本実施の形態を用い、真空処理槽内において処理済みの半導体ウェハを未処理の半導体ウェハと入れ替える動作を示す説明図である。
ここでは、図５（ａ）に示すように、第１のキャリア４１ａ上に未処理の半導体ウェハ９Ａがあり、第２のキャリア４１ｂ上には半導体ウェハ９がない状態を考える。
【００５４】
まず、第１〜第４のアーム２１〜２４（以下「アーム２０」とする）を死点位置に配置した状態で旋回させることにより、第２のキャリア４１ｂを、真空処理槽（図示せず）内の所定の位置に配置された処理済みの半導体ウェハ９の方向に向ける。
【００５５】
次いで、図５（ｂ）に示すように、アーム２０を伸ばして第２のキャリア４１ｂをウェハ受け渡し位置６０に移動させ、さらに、図５（ｃ）に示すように、処理済みの半導体ウェハ９を第２のキャリア４１ｂ上に載せてアーム２０を初期位置に戻す。この状態では第１及び第２のキャリア４１ａ、４１ｂ上に半導体ウェハ９が載置されている。
【００５６】
そして、図５（ｄ）及び図６（ｅ）に示すように、アーム２０を１８０度旋回させ、第１のキャリア４１ａをウェハ受け渡し位置６０に向け、アーム２０を伸ばして第１のキャリア４１ａをウェハ受け渡し位置６０に移動させる。
【００５７】
その後、図６（ｆ）に示すように、第１のキャリア４１ａ上にある未処理の半導体ウェハ９Ａを受け渡し、さらに、図６（ｇ）に示すように、第１のキャリア４１ａを初期位置に戻す。
【００５８】
以上述べたように本実施の形態によれば、搬送装置１に、同一のアーム長からなる第１の平行リンク機構２を用いたことに併せて、死点通過機構３として、第１の平行リンク機構２に別個のリンク部材３１を加えて第２の平行リンク機構３０を構成したことから、第３のアーム２３及び第４のアーム２４を一つの支軸２７で拘束することによってこれらの回転量を同一にするとともに、第２の平行リンク機構３０内のリンク部材３１を第１の平行リンク機構２の各アーム２０に対して外力や熱による伸縮量について一致させることが可能になるため、死点通過機構３が第１の平行リンク機構２に及ぼす影響を排除して姿勢制御機構５の本来の機能を発揮させることができ、その結果、載置台４０の安定した直進性を確保することができる。
【００５９】
特に、本実施の形態の場合、死点通過機構３としてリンク部材３１のみを追加すればよいため、従来技術において、死点通過機構に用いていたプーリ等の部材や、死点通過機構を調整するための機構が不要になるため、部品点数を減少できるとともに組立が容易になる一方で、複雑な調整が不要になり、搬送装置１を含む半導体装置全体に要するコストを低減することができる。
【００６０】
また、本実施の形態によれば、姿勢制御機構５では、第１〜第３の拘束プーリ５１〜５３や拘束ベルト５４、５６、５７を、第１のキャリア４１ａ及び第２のキャリア４１ｂからそれぞれ同一となる距離に配置したことから、第１、第２のキャリア４１ａ、４１ｂに加熱された半導体ウェハ９を載置した際、すべての拘束プーリ５１〜５３及び拘束ベルト５４、５６、５７が、そのような半導体ウェハ９から均等に熱を受けて、各同一の部材同士の熱により生じる伸縮量をほぼ等しくできるため、載置台４０の直進性についての精度を保持することができる。
【００６１】
さらに、本実施の形態によれば、デッドラインＬ６上の死点や可動ラインＬ５上の死点でも載置台４０が円滑に移動するようにしたことから、第１の平行リンク機構２の可動範囲において半導体ウェハ９の搬送長さを最大限にまで活用することができる。
【００６２】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施の形態においては、第２の平行リンク機構３０を第１の平行リンク機構２に組み込むような構成にしたが、リンク部材３１の両側でピン結合すべき腕部分を駆動軸１１、１２から延ばすようにして、第１の平行リンク機構２と独立した平行リンク機構とすることもできる。
この場合、リンク部材３１の外力や熱による伸縮が第１の平行リンク機構２に及ぼす影響を考慮しなくてよいという利点がある。
【００６３】
また、上記実施の形態においては、第１、第２、第３のアーム２１、２２、２３との間にリンク部材３１を加えて第２のリンク機構３０を構成したが、本発明は、第１、第２、第４のアーム２１、２２、２４との間にリンク部材３１を加えて第２のリンク機構３０を構成することも可能である。
【００６４】
さらに、上記実施の形態においては、姿勢制御機構５の支軸２７を搬送ラインＬ７上に配置したが、支軸２７及び支軸２８を、載置台４０の中心線Ｌ５に対して均等に配置することも可能である。この場合、熱の伸縮を均一にすることにより、載置台４０の直進性についての精度をさらに向上させることができる。
なお、姿勢制御機構に用いた拘束ベルトをワイヤにすることもできる。
【００６５】
図７は、本発明の他の実施の形態の構成を示すものである。
上述の実施の形態では、第１及び第２のキャリア４１ａ、４１ｂによって２枚の半導体ウェハ９を同時に載置するように構成したが、本発明は１枚の半導体ウェハを搬送する装置にも適用することができる。
【００６６】
図７に示すように、本実施の形態の場合は、載置台４０に対してその移動方向の一方側にキャリア４２が設けられ、このキャリア４２上に１枚の半導体ウェハ９を載置できるようになっている。
【００６７】
この場合、キャリア４２は、載置台４０の移動方向に対して前方側又は後方側のいずれの側に設けてもよい。
ただし、マルチチャンバ方式の装置に用いる場合には、移動距離を小さくする観点から、載置台４０の移動方向（前方方向）にキャリア４２を設けることが好ましい。
【００６８】
このような構成を有する本実施の形態によれば、上述の実施の形態と同様に部品点数の増加や組立及び調整の煩雑さを伴わずに、死点通過機構が姿勢制御機構に及ぼす影響を排除して基板の直進性を確保しうる搬送装置を得ることができる。
【００６９】
特に、本実施の形態は、キャリアの回転半径を小さくすることができるので、システムの小型化に貢献しうるものである。その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
【００７０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、部品点数の増加や組立及び調整の煩雑さを伴わずに、死点通過機構が姿勢制御機構に及ぼす影響を排除して基板の直進性を確保しうる搬送装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る搬送装置の実施の形態の構成を示す平面図である。
【図２】同搬送装置の概略構成を図１の矢印Ａ方向から示す側面図である。
【図３】（ａ）：本実施の形態の関節機構部における姿勢制御機構の構成を示す側断面図である。
（ｂ）：図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面を示す構成図である。
（ｃ）：図３（ａ）のＣ−Ｃ線断面を示す構成図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）
本実施の形態の第１の平行リンク機構及び死点通過機構（第２の平行リンク機構）の動作を説明する図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）
本実施の形態を用い、真空処理槽内において処理済みの半導体ウェハを未処理の半導体ウェハと入れ替える動作を示す説明図である。
【図６】（ｅ）〜（ｇ）
本実施の形態を用い、真空処理槽内において処理済みの半導体ウェハを未処理の半導体ウェハと入れ替える動作を示す説明図である。
【図７】本発明に係る搬送装置の他の実施の形態の構成を示す平面図である。
【図８】従来の搬送装置の実施の形態の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１１、１２…第１、第の駆動軸２…第１の平行リンク機構（第１のリンク機構）２１、２２、２３、２４…第１、第２、第３、第４のアーム３…死点通過機構３０…第２の平行リンク機構（第２のリンク機構）３１…リンク部材４…関節機構４０…基板載置台５…姿勢制御機構５１…第１の拘束プーリ５２…第２の拘束プーリ５３…第３の拘束プーリ５４…第１の拘束ベルト５６、５７…第２の拘束ベルト [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a transfer device for transferring, for example, a semiconductor substrate or the like into a vacuum processing tank and transferring it to a predetermined position.
[0002]
[Prior art]
  2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices have been required to be ultrafine and highly accurate. In the devices for manufacturing such semiconductor devices, it is necessary to improve the throughput and reduce the floor area for installing the devices. It is requested.
[0003]
  For this reason, a multi-chamber apparatus and a transfer apparatus capable of consistently performing various substrate processes in a vacuum by arranging a plurality of process chambers around the transfer chamber and connecting them through a gate valve. It has been proposed (see, for example, Japanese Patent No. 2733799, Japanese Patent No. 2808826, etc.).
[0004]
  FIG. 8 is a plan view showing a main part configuration of a conventional transport device (see Japanese Patent Laid-Open No. 9-283588).
[0005]
  As shown in FIG. 8, in this transport apparatus 100, the respective rotational powers of two drive sources (not shown) are coaxially provided to the first drive shaft 101 and the second drive shaft 102. It is to be transmitted.
[0006]
  A first arm 103 is fixed to the first drive shaft 101, and a third arm 105 that can rotate around a rotation shaft 107 is attached to the tip of the first arm 103.
[0007]
  On the other hand, a second arm 104 is fixed to the second drive shaft 102, and a fourth arm 106 that can rotate around the rotation shaft 108 is attached to the tip of the second arm 104. Yes. The lengths of the second arm 104 and the fourth arm 106 are set to be the same as the length of the first arm 103 and the length of the third arm 105, respectively.
[0008]
  A first pulley 109 is fixed to the third arm 105 coaxially with the rotation shaft 107. A second pulley 110 is fixed to the second drive shaft 102 coaxially therewith. An endless drive belt 111 is hung on the first pulley 109 and the second pulley 110. The first and second pulleys 109 and 110 and the drive belt 111 constitute a dead point passing mechanism 112.
[0009]
  A first restraining pulley 115 and a second restraining pulley 116 having the same diameter as the first restraining pulley 115 and the first restraining pulley 115 are fixed to the distal ends of the third arm 105 and the fourth arm 106, respectively. The second restraining pulley 116 is rotatably attached to the substrate mounting table 117 via the rotation shafts 119 and 120. Further, a restraining belt 121 is hung on the restraining pulleys 115 and 116 in a shape of “8”. The first and second restraining pulleys 115 and 116 and the restraining belt 121 constitute an attitude control mechanism 122.
[0010]
  In the conventional transport apparatus 100 having such a link mechanism, the first drive shaft 101 and the second drive shaft 102 are rotated in opposite directions to provide power in the straight direction of the substrate platform 117. On the other hand, while the opening angle of the third arm 105 and the fourth arm 106 is regulated by the restraining belt 121, the substrate mounting table 117 is located on the bisector of the opening angle, that is, the first drive shaft 101 and It moves along a conveyance line 122 that passes through the center of the second drive shaft 102.
[0011]
  Further, in the transport mechanism 100, when the first arm 103 and the second arm 104 are disposed on the deadline 123 whose opening angle is 180 degrees, the second drive shaft 102 is provided. Is transmitted to the third arm 105 through the driving belt 111 and the first pulley 109, so that the substrate mounting table 117 passes through the deadline 123.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, in such a conventional transfer device 100, the fourth arm 106 is connected to the second arm 104 by pin coupling, whereas the third arm 105 is connected to the first arm 103. The first driving shaft 101 and the first driving shaft 101 are coupled to the second driving shaft 102 through the first pulley 109, the driving belt 111, and the second pulley 110, as well as being coupled by pin coupling. When the two drive shafts 102 rotate in opposite directions by an angle θ, the first pulley 109 and the third arm 105 are exactly twice the rotation angle θ of the second arm 104.2An attempt is made to rotate relative to the first arm 103 by θ.
[0013]
  On the other hand, since the two restraining pulleys 115 and 116 constituting the posture control mechanism 122 are arranged in parallel, the rotation angle of the third arm 105 with respect to the first arm 103 and the second arm 104 of the fourth arm 106 are determined. Are not proportional to the rotation angles θ of the first arm 103 and the second arm 104, respectively. That is, since the rotation angle of the restraining pulley 115 and the rotation angle of the restraining pulley 116 are the same, the angle is completely doubled.2It does not become θ, and the proportionality coefficient varies depending on the angle around 2. Due to the difference in the rotation angle of the third arm resulting from the difference in the mechanism, the substrate mounting table 117 may not be held uniformly with respect to the transfer line 122, and the straight movement of the substrate may be impaired. It can be difficult.
[0014]
  In order to avoid such a situation, in the prior art, the drive belt 111 is divided and a tension coil spring is attached between them, or a plurality of tensions are provided between the first pulley 109 and the second pulley 110. A tension adjusting mechanism for suppressing expansion and contraction of the drive belt 111 by arranging a pulley is known.
[0015]
  However, even if such a conventional tension mechanism is used for the transport mechanism 100, the first pulley 109 and the second pulley are caused by a difference in elongation between the driving belt 111 and the first arm 103 due to heat. Therefore, the influence of the dead point passing mechanism 112 on the straightness of the substrate cannot be eliminated, and such a problem is caused by the arm of the link mechanism for the purpose of increasing the transport distance of the substrate. When the length and the length of the drive belt 111 were increased, the image appeared more remarkably. Further, the tension mechanism has a problem that it is troublesome to adjust and assemble.
[0016]
  Further, in the prior art, in order to ensure the straightness of the substrate, the first pulley 109 or the second pulley 110 is formed in a cam shape, and the rotation amount of the third arm 105 is restricted, whereby the second pulley A mechanism is also known in which the amount of rotation of the third arm 105 relative to the first arm 103 matches the amount of rotation of the fourth arm 106 relative to the first arm 104.
[0017]
  When such a cam-shaped pulley is used in the transport mechanism 100, it takes time to manufacture the cam-shaped pulley and the number of parts increases, leading to high costs. As a result, a semiconductor including the transport device 100 is included. There was a problem that the cost of the entire apparatus was high.
[0018]
  On the other hand, a mechanism for adjusting the length of the first arm 103 itself is also conceivable, but in this case as well as the tension mechanism and the cam-shaped pulley mechanism, adjustment and assembly become complicated and the number of parts increases. As a result, there is a problem that the cost increases.
[0019]
  The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art, and the object of the present invention is to provide a dead-point passing mechanism without increasing the number of parts and the complexity of assembly and adjustment. It is an object of the present invention to provide a transport device that can eliminate the influence on the attitude control mechanism and ensure the straightness of the substrate.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is characterized in that a pair of drive arms each having a drive shaft coaxially rotatable in different directions at a first end, and each of the drive arm pairs. A first link mechanism composed of a pair of driven arm pairs rotatably coupled to the second end portion, and a support for rotatably supporting each second end portion of the driven arm pair coaxially. One of a pair of arm portions having a posture control mechanism for controlling the posture of a substrate mounting table having an axis and a link member having a predetermined length and rotatably coupled at both end portions of the link member is the drive arm. A dead center passing mechanism having a second link mechanism configured to be fixed to the drive shaft in a state of being inclined at a predetermined angle with respect to the pair, and the posture control mechanism includes: The support shaft fixed to the second end of one arm A first restraining pulley that can rotate with the one arm as a center, and a second pulley that is fixed to the second end of the other arm of the driven arm pair and that can rotate with the other arm around the support shaft. A constraining pulley, and the first constraining pulley and the second constraining pulley at a predetermined distance from each other and parallel to the rotation axis of the support shaft at each second end of the driven arm pair.And fixed to the substrate mounting table.A third restraining pulley supported rotatably about a rotation axis; a first restraining belt wound around the first restraining pulley; and the third restraining pulley; and the second restraining pulley. And a second restraining belt wound around the third restraining pulley, and rotational powers in opposite directions with the same amount of rotation from each of the driven arm pair to the third restraining pulley. It is the conveying apparatus characterized by being comprised so that it may be transmitted.
  In the case of the first aspect of the invention, the substrate mounting table includes a support shaft that coaxially supports each end portion of the driven arm pair, first to third restraining pulleys, and first and second restraining belts. A posture control mechanism is provided with a predetermined positional relationship, and a second link mechanism is configured by adding a separate link member as a dead point passage mechanism, and the substrate mounting table is allowed to escape from the dead point position of the first link mechanism. Therefore, the rotation amount of each driven arm pair is synchronized by the third restraining pulley of the attitude control mechanism, the phase shift of the driven arm pair is eliminated, and for example, the material of the link member is changed to the first By making it the same as that of the link member, it becomes easier to match the amount of expansion and contraction caused by external force and heat in the second link mechanism with that in the first link mechanism as compared with the prior art. Each driven arm pair It is possible to eliminate the phase shift with respect to the drive arm pairs.
  As a result, according to the first aspect of the invention, the influence of the dead point passage mechanism on the first link mechanism can be eliminated, and the original function of the attitude control mechanism can be exhibited. It is possible to ensure straightness.
  Further, as in the invention according to claim 2, in the invention according to claim 1, in the first link mechanism, the drive arm pair and the driven arm pair are all set to have the same length between the nodes, In the link member of the second link mechanism, the length between the nodes is set to be the same as the length between the nodes of the first link mechanism, and it is also advantageous that the link member is arranged in parallel with one of the drive arm pairs. Is.
  According to the invention described in claim 2, by making both the first link mechanism and the second link mechanism parallel link mechanisms, the amount of rotation of each driven arm pair with respect to the drive arm pair can be made the same. Since the link members in the second link mechanism can be made to coincide with the drive arm pair and the follower arm pair of the first link mechanism with respect to the amount of expansion and contraction due to heat or the like, the straightness of the substrate mounting table is more stable. Can be obtained.
  Furthermore, as in the invention of claim 3, in the invention of claim 1 or 2, the second link mechanism includes a link member, one of the drive arms, and a pair of driven arms. It is also effective to be configured by including any one of them.
  According to the invention described in claim 3, since only the link member needs to be added as the dead point passing mechanism, the member such as a pulley used for the dead point passing mechanism and the dead point passing mechanism in the prior art are adjusted. This eliminates the need for a mechanism for reducing the number of components and facilitates assembly, while eliminating the need for complicated adjustments and reducing the cost of the entire semiconductor device including the transfer device.
  Further, as in the invention according to claim 4, in the invention according to any one of claims 1 to 3, the arm portion of the link member in the second link mechanism is a pair of drive arms of the first link mechanism. On the other hand, it is also effective to be determined from the length ratio in the range of 1/5 to 1/3 and the inclination angle in the range of 20 degrees to 40 degrees.
  According to the fourth aspect of the present invention, the first link mechanism and the second link mechanism do not simultaneously reach the dead center position, which is advantageous in that the first link mechanism smoothly passes through the dead center position. .
  In addition, as in the invention described in claim 5, in the invention described in any one of claims 1 to 4, the substrate platform has a plurality of platforms, while the attitude control mechanism includes It is also effective that the three restraining pulleys are arranged at positions that are substantially the same distance from the plurality of placement portions.
  According to the fifth aspect of the invention, in the posture control mechanism, when the heated substrate is placed on the placement portion of the substrate placement table, the third restraining pulley or, for example, the third restraining pulley. The transmission member such as a belt attached to the pair of driven arms receives heat evenly from such a substrate, and the amount of expansion and contraction caused by the heat can be made almost equal, so that the accuracy of straight movement of the mounting table is maintained. Can do.
  On the other hand, the invention described in claim 6 is a vacuum processing apparatus configured to perform transfer in a vacuum processing tank using the transfer apparatus according to any one of claims 1 to 5. is there.
  According to the sixth aspect of the present invention, a vacuum processing apparatus with high straightness of the substrate can be obtained.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, a preferred embodiment of a transport device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
  FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an embodiment of a transport apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of the transport apparatus from the direction of arrow A in FIG.
[0022]
  As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the transfer device 1 according to the present embodiment is for transferring a processing object in a vacuum processing tank (not shown), for example. Second drive shafts 11 and 12 are provided. Each of these drive shafts 11 and 12 is configured so that rotational power in the clockwise direction or counterclockwise direction is transmitted from two independent drive sources M1 and M2, respectively. It is configured to rotate itself.
[0023]
  A first arm 21 is fixed to the first drive shaft 11, and a second arm 22 is fixed to the second drive shaft 12.
  The distal ends of the first and second arms (drive arm pairs) 21 and 22 have third and fourth arms (follower arm pairs) 23 and 24, for example, using bearings (not shown). They are attached so as to be rotatable about 25 and 26, respectively.
  The tip ends of the third and fourth arms 23 and 24 are attached so as to be rotatable about a support shaft 27 described later.
[0024]
  Such first to fourth arms 21 to 24 have, for example, a linear expansion coefficient of 23 × 10 6.^-6~ 24x10^-6Using a material such as an aluminum alloy in the range of [/ ° C.], the arm lengths (lengths between nodes) are all set to be the same, whereby the first parallel link mechanism(First link mechanism)2 is constituted.
[0025]
  In the case of the present embodiment, for example, the second arm 22 of the first arm 21 or the second arm 22, and the third arm 23 of the third arm 23 or the fourth arm 24, for example, A dead point passing mechanism 3 is provided.
[0026]
  The dead point passage mechanism 3 includes a link member 31, a first link receiving portion 32, and a second link receiving portion 33. The link member 31 is set to have the same length as these arm lengths using the same material as the first to fourth arms 21, 22, 23, and 24. The first link receiving portion 32 is fixed to a predetermined portion of the second arm 22 so as to protrude in a direction from the second arm 22 toward the third arm 23. Second link receiving part33Is fixed to a predetermined portion of the third arm 23 in a state of protruding in the same direction as the direction in which the first link receiving portion 32 protrudes.
[0027]
  And link member31Are supported at both ends by pin coupling with a first pin 34 attached to the first link receiving portion 32 and a second pin 35 attached to the second link receiving portion 33, respectively. ing.
[0028]
  Here, with respect to the mounting position of the first pin 34, the first pin 34 is centered on the second drive shaft 12, and the center line L1 on the second arm 22 is connected to the support shaft 26. Is located on a straight line L3 inclined by a mounting angle α in the clockwise direction, and is separated from the second drive shaft 12 by a length corresponding to the mounting length ratio k.
[0029]
  As for the mounting position of the second pin 35, the second pin 35 is centered on the support shaft 25 and is connected to the support shaft 27 with respect to the center line L 2 on the third arm 23. It is on a straight line L4 that is inclined in the rotation direction by the same mounting angle α as in the above case, and is separated from the support shaft 25 by a length corresponding to the same mounting length ratio k as in the above case. Yes.
[0030]
  Accordingly, the length between the nodes of the link member 31 for the first and second pins 34 and 35 is set to be the same as the arm length of the first parallel link mechanism 2, and the link member 31 is Along with the arm 21, a second parallel link is provided via a first pin 34 on the second arm 22 and a second pin 35 on the third arm 23.(Second link mechanism)30.
[0031]
  Further, in the case of the present embodiment, with respect to the mounting angle α and the mounting length ratio k, the mounting length α is within a range of ± 20 to 40 degrees from the viewpoint of the necessary torque of the driving sources M1 and M2, etc. The height ratio k is preferably in the range of 1/5 to 1/3 of the drive arm length.
[0032]
  This is clarified, for example, by performing a predetermined numerical analysis using the arm length and weight, the drive torque of the drive shaft, the friction generated on the support shaft, and the like as set conditions. In this case, if the attachment positions of the first pin 34 and the second pin 35 are not included in the above ranges of the attachment angle α and the attachment length ratio k, the torques of the drive sources M1 and M2 are increased. There is a risk that the problem of having to occur.
[0033]
  FIG. 3A is a side sectional view showing the configuration of the posture control mechanism in the joint mechanism portion of the present embodiment, FIG. 3B is a configuration diagram showing a cross section taken along the line BB in FIG. FIG.3 (c) is a block diagram which shows the CC line cross section of Fig.3 (a).
[0034]
  As shown in FIGS. 1 and 3A, the joint mechanism unit 4 has a rectangular mounting table 40, and a carrier 41 for mounting the semiconductor wafer 9 is attached to the mounting table 40. Yes.
[0035]
  In the case of the present embodiment, the first carrier 41a is provided on the first and second drive shafts 11 and 12 side with respect to the mounting table 40, and the first carrier 41a is positioned 180 ° rotationally symmetrical across the mounting table 40. Two carriers 41b are provided so that two semiconductor wafers 9 can be placed simultaneously.
  In the present embodiment, a posture control mechanism 5 described below is disposed in the mounting table 40 of the joint mechanism unit 4.
[0036]
  As shown in FIG. 3A, the posture control mechanism 5 includes support shafts 27 and 28 and cylindrical first to third restraining pulleys 51, 52, and 53.
  The support shaft 27 is fixed on the center line L5 of the mounting table 40 at the same distance from the first carrier 41a and the second carrier 41b, and the third arm 23 and the fourth arm 24 are fixed. It supports in the state which penetrated both the front-end | tip parts. Here, the center line L5 of the mounting table 40 is a straight line connecting the center points of the first carrier 41a and the second carrier 41b. On the other hand, the support shaft 28 is parallel to the support shaft 27 at a position spaced from the center line L5 of the mounting table 40 and at the same distance from the first carrier 41a and the second carrier 41b. It is fixed to.
[0037]
  The first restraining pulley 51 is fixed to the distal end portion of the third arm 23 while being penetrated by the support shaft 27. Further, the second restraining pulley 52 is fixed to the distal end portion of the fourth arm 24 while being passed through the support shaft 27. Furthermore, the third restraining pulley 53 isThe support shaft 28 is supported so as to be rotatable.
[0038]
  The diameters of the first to third restraining pulleys 51, 52, and 53 are set to be the same.
[0039]
  Further, as shown in FIGS. 3A and 3B, an endless restraint belt with respect to the first restraint pulley 51 and the third restraint pulley 53.(First restraint belt)54 is wound, and the restraint belt 54 is fixed to the first and third restraining pulleys 51, 53 on the first and third restraining pulleys 51, 53 using a set screw 55, for example. Has been.
[0040]
  On the other hand, as shown in FIGS. 3A and 3C, the second and third restraining pulleys 52 and 53 have a pair of restraining belts.(Second restraint belt)56 and 57 are slid into an 8-shape, and the restraining belts 56 and 57 are placed on the second and third restraining pulleys 52 and 53 using, for example, a set screw 55, on the second and third restraining pulleys 52 and 53. It is comprised so that it may fix with respect to.
[0041]
  With such a configuration, the first restraining pulley 51 and the third restraining pulley 53 rotate in the same direction by the same amount of rotation. On the other hand, the second constraining pulley 52 and the third constraining pulley 53 rotate in the opposite direction by the same amount of rotation.
[0042]
  FIG. 4 is a diagram for explaining the operations of the first parallel link mechanism and the dead point passage mechanism (second parallel link mechanism) of the present embodiment. In FIG. 4, for convenience of explanation, second and third link members 22 </ b> A and 23 </ b> A are virtually provided at both end portions of the link member 31 in the second parallel link mechanism 30. Member 22A,23AIs actually replaced by the first link receiving portion 32 on the second arm 22 and the second link receiving portion 33 on the third arm 23.
[0043]
  Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
  First, as shown in FIG. 4A, in the first parallel link mechanism 2, the opening angle of the first arm 21 and the second arm 22 is 180 degrees, that is, dead connecting the dead center positions at both ends. When the first drive shaft 11 and the second drive shaft 12 are rotated in the opposite directions by a predetermined angle θ so that the opening angle becomes larger from the state where the opening angle is smaller than the state on the line L6, the first arm 21 is obtained. And the second arm 22 rotate in the opposite direction by the same angle θ.
[0044]
  Here, the first parallel link mechanism 2 causes the third arm 23 to rotate about the support shaft 27 by an angle θ as the first and second arms 21 and 22 rotate. The arm 24 rotates about the support shaft 27 in the opposite direction to the third arm 23 by an angle θ.
[0045]
  In this case, in the attitude control mechanism 5, the third restraining pulley 53 rotates in the same direction as the first restraining pulley 51 and in the opposite direction to the second restraining pulley 52 by the same amount as these.
[0046]
  That is, the posture control mechanism 5 restrains the movement of the support shaft 28 against the movement of the support shaft 27 accompanying the rotation of the third arm 23 and the fourth arm 24, and places the support shaft 28 on the support shaft 27. While matching the movement component in the direction of the center line L5 of the mounting table 40, the center line L5 of the mounting table 40 is divided into two bisectors of the opening angles of the third arm 23 and the fourth arm 24, that is, the first, By making it the same straight line as the conveyance line L7 connecting the second drive shafts 11 and 12 and the support shaft 27, the posture of the mounting table 40 is controlled to be evenly arranged with respect to the conveyance line L7.
[0047]
  As a result, the carrier 41 attached to the mounting table 40 of the joint mechanism unit 4 moves straight on the transport line L7. In addition, when returning the carrier 41 of the mounting table 40 to the original position, the first drive shaft 11 and the second drive shaft 12 are respectively rotated in the opposite direction to the case described above.
[0048]
  On the other hand, in the second parallel link mechanism 30 (dead center passage mechanism 3), the link member 31 is connected to the second link member 22A and the third link as the first and second arms 21 and 22 rotate. Element23AHowever, they rotate while maintaining a state where they are inclined with respect to the second arm 22 and the third arm 23 by the attachment angle α, respectively.
[0049]
  Next, the operation when the carrier 41 passes through the deadline L6 in the present embodiment will be described.
  As shown in FIGS. 4B and 4C, when the opening angle of the first arm 21 and the second arm 22 is 180 degrees, the third and fourth are caused by the nature of the parallel link mechanism. The opening angle of the arms 23, 24 is also 180 degrees, and all of the first to fourth arms 21, 22, 23, 24 are arranged on the same straight line.
[0050]
  In this state, the mounting table 40 does not have an initial speed, and the arm lengths of the first to fourth arms 21, 22, 23, 24 areYouTherefore, even if the first and second drive shafts 11 and 12 are rotated in the first parallel link mechanism 2, the mounting table 40 is directly above the first and second drive shafts 11 and 12. It is impossible to move forward or return while stopping. That is, the first arm 21 and the third arm 23 rotate in the same direction, and the arm 22 and the fourth arm 24 of the second arm rotate in the same direction, so that the mounting table 40 becomes the deadline L6. Can't escape.
[0051]
  However, in this case, since the second parallel link mechanism 30 is disposed at a certain angle with respect to the first parallel link mechanism 2, the rotational force of the second drive shaft 12 is applied to the second parallel link mechanism 2. It is transmitted to the third arm 23 by the link mechanism 30.
  Therefore, as shown in FIG. 4D, the carrier 41 of the mounting table 40 passes through the deadline L6 and travels straight on the transport line L7.
[0052]
  Even when the first arm 21 and the second arm 22 have an opening angle of 0 degrees or 360 degrees and all of the first to fourth arms 21 to 24 are arranged on the same straight line as the transport line L7. The relationship between the first link mechanism 2 and the second link mechanism 30 placed in such a dead center state is the same as that described above. On the other hand, when the second parallel link mechanism 30 is placed in the dead center state, that is, when the link member 31 is arranged on the same straight line as the first arm 21, the first parallel link mechanism 2. Since this is not in the dead center state, this has no influence on the straightness of the mounting table 40.
[0053]
  5 (a) to 5 (d) and FIGS. 6 (e) to 6 (g) illustrate the operation of replacing a processed semiconductor wafer with an unprocessed semiconductor wafer in the vacuum processing tank using the present embodiment. FIG.
  Here, as shown in FIG. 5A, an unprocessed semiconductor wafer 9 is formed on the first carrier 41a.ASuppose that there is no semiconductor wafer 9 on the second carrier 41b.
[0054]
  First, the second carrier 41b is turned into a vacuum processing tank (not shown) by turning the first to fourth arms 21 to 24 (hereinafter referred to as “arm 20”) in a state where they are arranged at the dead center position. It is directed toward the processed semiconductor wafer 9 arranged at a predetermined position.
[0055]
  Next, as shown in FIG. 5 (b), the arm 20 is extended to move the second carrier 41b to the wafer delivery position 60. Further, as shown in FIG. 5 (c), the processed semiconductor wafer 9 is removed. The arm 20 is returned to the initial position by placing it on the second carrier 41b. In this state, the semiconductor wafer 9 is placed on the first and second carriers 41a and 41b.
[0056]
  Then, as shown in FIGS. 5D and 6E, the arm 20 is turned 180 degrees, the first carrier 41a is directed to the wafer transfer position 60, the arm 20 is extended, and the first carrier 41a is moved. Move to wafer transfer position 60.
[0057]
  Thereafter, as shown in FIG. 6F, the unprocessed semiconductor wafer 9 on the first carrier 41a.AThen, as shown in FIG. 6G, the first carrier 41a is returned to the initial position.
[0058]
  As described above, according to the present embodiment, the first parallel link mechanism 2 having the same arm length is used for the transport device 1, and the first parallel link mechanism 3 is used as the dead point passing mechanism 3. Since the second parallel link mechanism 30 is configured by adding a separate link member 31 to the link mechanism 2, the third arm 23 and the fourth arm 24 are constrained by a single support shaft 27 to rotate them. Since it is possible to make the amount the same and to match the link member 31 in the second parallel link mechanism 30 with respect to each arm 20 of the first parallel link mechanism 2 with respect to the amount of expansion and contraction due to external force and heat, The influence of the dead point passing mechanism 3 on the first parallel link mechanism 2 can be eliminated, and the original function of the attitude control mechanism 5 can be exhibited, and as a result, stable straightness of the mounting table 40 can be ensured. Can do.
[0059]
  In particular, in the case of this embodiment, the dead point.PassingSince only the link member 31 needs to be added as the mechanism 3, a member such as a pulley used for the dead point passing mechanism and a mechanism for adjusting the dead point passing mechanism in the prior art become unnecessary. Can be reduced and the assembly is facilitated, but complicated adjustment is not necessary, and the cost required for the entire semiconductor device including the transfer device 1 can be reduced.
[0060]
  Further, according to the present embodiment, in the attitude control mechanism 5, the first to third restraining pulleys 51 to 53 and the restraining belt 54 are used.5657 is disposed at the same distance from each of the first carrier 41a and the second carrier 41b, so that when the heated semiconductor wafer 9 is placed on the first and second carriers 41a and 41b, all Restraining pulleys 51-53 and restraining belt 545657 receives heat evenly from such a semiconductor wafer 9 and can substantially equalize the amount of expansion and contraction caused by the heat of the same members, so that the accuracy of straight movement of the mounting table 40 can be maintained.
[0061]
  Furthermore, according to the present embodiment, since the mounting table 40 moves smoothly even at the dead point on the dead line L6 and the dead point on the movable line L5, the movable range of the first parallel link mechanism 2 is improved. Thus, the conveyance length of the semiconductor wafer 9 can be utilized to the maximum.
[0062]
  The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made.
  For example, in the above-described embodiment, the second parallel link mechanism 30 is configured to be incorporated into the first parallel link mechanism 2, but the arm portions to be pin-coupled on both sides of the link member 31 are connected to the drive shaft 11, A parallel link mechanism that is independent of the first parallel link mechanism 2 can be provided so as to extend from 12.
  In this case, there is an advantage that it is not necessary to consider the influence that the expansion and contraction due to the external force and heat of the link member 31 has on the first parallel link mechanism 2.
[0063]
  In the above embodiment, the second link mechanism 30 is configured by adding the link member 31 between the first, second, and third arms 21, 22, and 23. It is also possible to configure the second link mechanism 30 by adding a link member 31 between the first, second, and fourth arms 21, 22, and 24.
[0064]
  Further, in the above embodiment, the support shaft 27 of the attitude control mechanism 5 is arranged on the transport line L7. However, the support shaft 27 and the support shaft 28 are arranged evenly with respect to the center line L5 of the mounting table 40. It is also possible. In this case, by making the heat expansion and contraction uniform, it is possible to further improve the accuracy of the mounting table 40 regarding straightness.
  Note that the restraining belt used in the attitude control mechanism can be a wire.
[0065]
  FIG. 7 shows the configuration of another embodiment of the present invention.
  In the above-described embodiment, the two semiconductor wafers 9 are simultaneously mounted by the first and second carriers 41a and 41b. However, the present invention is also applicable to an apparatus for transporting one semiconductor wafer. can do.
[0066]
  As shown in FIG. 7, in the case of the present embodiment, a carrier 42 is provided on one side in the moving direction with respect to the mounting table 40 so that one semiconductor wafer 9 can be mounted on the carrier 42. It has become.
[0067]
  In this case, the carrier 42 may be provided on either the front side or the rear side with respect to the moving direction of the mounting table 40.
  However, when used in a multi-chamber apparatus, it is preferable to provide the carrier 42 in the moving direction (forward direction) of the mounting table 40 from the viewpoint of reducing the moving distance.
[0068]
  According to the present embodiment having such a configuration, the influence of the dead point passing mechanism on the posture control mechanism can be achieved without increasing the number of parts and the complexity of assembly and adjustment as in the above-described embodiment. It is possible to obtain a transport device that can eliminate the need to ensure straightness of the substrate.
[0069]
  In particular, this embodiment can contribute to the miniaturization of the system because the radius of rotation of the carrier can be reduced. Since other configurations and operational effects are the same as those of the above-described embodiment, detailed description thereof is omitted.
[0070]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, the straightness of the board can be ensured by eliminating the influence of the dead point passing mechanism on the attitude control mechanism without increasing the number of parts and the complexity of assembly and adjustment. A conveying device can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an embodiment of a transport apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of the transport apparatus from the direction of arrow A in FIG.
FIG. 3A is a side sectional view showing a configuration of a posture control mechanism in the joint mechanism unit of the present embodiment.
(B): It is a block diagram which shows the BB sectional view of Fig.3 (a).
(C): It is a block diagram which shows the CC line cross section of Fig.3 (a).
FIG. 4 (a) to (d)
  It is a figure explaining operation | movement of the 1st parallel link mechanism and dead point passage mechanism (2nd parallel link mechanism) of this Embodiment.
FIG. 5 (a) to (d)
  It is explanatory drawing which shows the operation | movement which replaces the semiconductor wafer processed in the vacuum processing tank with the unprocessed semiconductor wafer using this Embodiment.
FIG. 6 (e) to (g)
  It is explanatory drawing which shows the operation | movement which replaces the semiconductor wafer processed in the vacuum processing tank with the unprocessed semiconductor wafer using this Embodiment.
FIG. 7 is a plan view showing a configuration of another embodiment of a transport apparatus according to the present invention.
FIG. 8 is a plan view showing a configuration of an embodiment of a conventional transport device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 12 ... 1st, 1st drive shaft 2 ... 1st parallel link mechanism(First link mechanism)  21, 22, 23, 24 ... 1st, 2nd, 3rd, 4th arm 3 ... Dead point passage mechanism 30 ... 2nd parallel link mechanism(Second link mechanism)  31 ... Link member 4 ... Joint mechanism 40 ... Substrate placing table 5 ... Posture control mechanism51. First restraining pulley  52 ... Second restraint pulley  53. Third restraining pulley  54. First restraining belt  56, 57 ... second restraint belt

Claims

A pair of drive arm pairs having a first end portion having drive shafts that are coaxially rotatable in different directions, and a pair of driven arm pairs rotatably coupled to each second end portion of the drive arm pair A first link mechanism comprising:
An attitude control mechanism for controlling the attitude of the substrate platform having a support shaft that rotatably supports the second ends of the driven arm pair coaxially;
A link member having a predetermined length, and one of a pair of arm portions rotatably coupled at both end portions of the link member is inclined with respect to the drive arm pair at a predetermined angle with respect to the drive shaft. A dead center passing mechanism having a second link mechanism configured by being fixed,
The posture control mechanism includes a first restraining pulley fixed to a second end of one arm of the driven arm pair and rotatable with the one arm around the support shaft, and the other of the driven arm pair. A second restraining pulley that is fixed to the second end of the arm and rotatable about the support shaft together with the other arm, a predetermined restraining pulley and the second restraining pulley. A third shaft provided at a position separated by a distance and supported rotatably about a rotation shaft fixed in parallel to the rotation shaft of the support shaft of each second end portion of the driven arm pair and fixed to the substrate mounting table . The first restraining pulley, the first restraining belt wound around the first restraining pulley, and the third restraining pulley, and the second restraining pulley and the third restraining pulley. A second restraining belt, To said third constraining pulley from the respective pair of arms, the conveying device a reverse rotational power from each other at the same rotation amount is characterized in that it is configured to be transmitted.

In the first link mechanism, the drive arm pair and the driven arm pair are all set to have the same length between nodes, while the link member of the second link mechanism has a length between the nodes. There the first between the nodes of the link mechanism while being set to the same as the length, according to claim 1 Symbol mounting conveying device, characterized in that arranged in parallel with one of said drive arm pair.

The said 2nd link mechanism is comprised by including any one of the said link member, the said drive arm, and the said driven arm pair, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. The conveyance apparatus of any one of Claims.

In the second link mechanism, the arm portion of the link member has a length ratio in the range of 1/5 to 1/3 and 20 degrees to 40 degrees with respect to the drive arm pair of the first link mechanism. The conveying apparatus according to claim 1, wherein the conveying apparatus is determined from an inclination angle within a range.

While the substrate mounting table has a plurality of mounting portions, the posture control mechanism is arranged such that the third restraining pulley is disposed at a position that is substantially the same distance from the plurality of mounting portions. The transport apparatus according to claim 1, wherein the transport apparatus is a single unit.

A vacuum processing apparatus configured to perform transfer in a vacuum processing tank using the transfer apparatus according to claim 1.