JP4515133B2 - 搬送装置及びその制御方法並びに真空処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば半導体ウェハ等の搬送対象物を搬送する搬送装置に関し、特に、１個あるいは複数のプロセスチャンバを備えた半導体製造装置等に好適な搬送装置に関する。

従来から、半導体製造装置において、各種加工処理を行うプロセスチヤンバに基板を出し入れする搬送装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この従来の搬送装置においては、同心３軸構成の第１のアーム、第２のアーム、第３のアームをそれぞれ独立して回転するようになっている。
そして、各回転軸は、アーム回転用モータに設けられた減速機に対してベルトによって連結されている。

また、第１のアームの先端部に第１の従動アームの基端部が回転自在に連結されるとともに、第２のアームの先端部に第２の従動アームの基端部が回転自在に連結され、これら第１及び第２の従動アームの先端部に第１基板支持台が取り付けられている。

さらに、第３のアームの先端部に第３の従動アームの基端部が回転自在に連結されるとともに、上記第２のアームの先端部に第４の従動アームの基端部が上記第２の従動アームと同心状に回転自在に連結され、これら第２及び第４の従動アームの先端部に第２基板支持台が取り付けられている。
特許３２０４１１５号公報

この従来の装置においては、第１、第２基板支持台が共に同心回転軸に最も接近して両基板支持台が上下方向に正対している状態（旋回可能状態）では、両基板支持台は、同心回転軸を通る直線に関して互いに同じ側に位置している。

このため、サイズの大きな基板を基板支持台に載せて旋回動作をさせた場合、基板の端から旋回中心までの距離が長くなり、搬送装置の旋回半径が大きくなってしまうという問題がある。

そして、この旋回半径の大きくなった搬送装置を半導体製造装置に組み込む場合、搬送装置を収容する中央チヤンバのサイズが大きくなり、半導体製造装置全体の設置面積が大きくなってしまう。

また、このように旋回半径の大きな従来装置では、装置を旋回させると基板支持台上の基板に大きな遠心力が加わるため、搬送装置の旋回速度を速くした場合に基板支持台上で基板の位置がずれて搬送ができなくなってしまうという問題がある。

さらに、従来の搬送装置では、各回転軸が、アーム回転用モータに設けられた減速機にベルトによって連結されているため、周囲の温度変化、材料の経時変化等何らかの原因でベルトの張力が変化した場合に減速機の回転力が正しく各回転軸に伝達されない場合があり、またアーム回転用モータの正転、反転によって各回転軸の回転にヒステリシスが生ずる場合もある。このような場合には、基板支持台に載せた基板が正しい位置に搬送されなくなってしまう。

さらにまた、従来の搬送装置では、各回転軸、アーム回転用モータ、減速機と構成部品が多く、製作費用が高くなるとともに、これら構成部品には摺動部分が多く、保守費用も高くなってしまう。

しかも、減速機において伝達力が消耗するため、アーム回転用モータとして発生トルクの大きなモータを使用しなければならず、その結果、搬送装置のサイズが大きくなるとともに、製作費用が高くなってしまう。

加えて、従来の搬送装置では、アーム回転用モータのモータ軸の回転角度を角度検出器で検出してその制御を行うようにしており、各回転軸の回転角を直接検出していないので、アーム回転用モータに与えられた回転指令通りに各回転軸が回転しているかどうかの確認ができず、基板支持台に載せた基板が正しい位置に搬送されないおそれがある。

本発明は、上記の問題点を考慮してなされたものであり、サイズの大きな基板等の搬送対象物を支持して旋回動作を行う場合に旋回半径が大きくならず、搬送装置を半導体製造装置等の真空処理装置に組み込んだ場合に装置全体の設置面積が大きくならない搬送装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、搬送装置の旋回速度を速くした場合に搬送対象物に加わる遠心力が大きくならず、支持部上における搬送対象物の位置ずれを防止可能な搬送装置を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、回転用モータの回転駆動力を搬送用アームに正しく伝達させるとともに回転軸の回転角度を正確に検出することにより、搬送部における搬送対象物を正しい位置に搬送可能で、しかも、構成部品の数を減らし、保守費用と製作費用の安価な搬送装置を提供することを目的とする。

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、所定の同心回転軸を中心としてそれぞれ水平面内で回転可能に設けられた第１の駆動軸、第２の駆動軸及び第３の駆動軸と、前記第１〜第３の駆動軸にそれぞれ固定され、同一の軸間距離を有する第１の駆動アーム、第２の駆動アーム及び第３の駆動アームと、前記第１〜第３の駆動アームのうち、前記第１及び第３の駆動アームと、当該第１及び第３の駆動アームの先端部にそれぞれ回転可能に連結された第１及び第２の従動アームとからなる第１のリンク機構と、前記第１〜第３の駆動アームのうち、前記第２及び第３の駆動アームと、当該第２及び第３の駆動アームの先端部にそれぞれ回転可能に連結された第３及び第４の従動アームとからなる第２のリンク機構とを備え、前記第１のリンク機構は、前記第１及び第２の従動アームの先端部が、前記第１〜第３の駆動軸の上方において、搬送対象物を搬送するための第１の搬送部を伴って、互いに水平面内で同心状に回転可能に連結されるとともに、前記第２のリンク機構は、前記第２の駆動アームが、前記第１のリンク機構及び前記第１の搬送部と接触せず、かつ、その先端部が、前記第１のリンク機構及び前記第１の搬送部の上方に位置する形状に形成されるとともに、前記第３及び第４の従動アームの先端部が、前記第１のリンク機構及び前記第１の搬送部の上方において、第２の搬送ユニットを伴って、互いに同心状に水平面内で回転可能に連結されている搬送装置である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第２のリンク機構の第２の駆動アームは、前記第１のリンク機構の第１の駆動アーム及び第２の従動アームより長い水平腕部と、鉛直方向に延びる垂直腕部と、水平方向に延びる折り返し部を設けてコ字状に形成されているものである。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２のいずれか１項記載の発明において、前記第１及び第２のリンク機構が、水平方向に動作する平行４節リンク機構から構成され、当該第１及び第２のリンク機構の一対のアームの開き角が１８０度となる死点位置を通過させる死点位置通過機構を備えているものである。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の発明において、前記第１〜第３の駆動軸を駆動する駆動手段を有し、当該駆動手段が、前記第１〜第３の駆動軸の回転をそれぞれ制御する駆動制御部を有するものである。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の発明において、前記第１及び第２のリンク機構を鉛直方向へ移動させる鉛直移動機構を備えているものである。
請求項６記載の発明は、請求項４又は５のいずれか１項記載の発明において、前記駆動手段が、前記第１〜第３の駆動軸の所定の部位にそれぞれ配設された永久磁石と、前記永久磁石と対応して設けられた電磁ステータとを有し、前記電磁ステータに対し所定の情報に基づいて駆動電流を供給するように構成されているものである。
請求項７記載の発明は、請求項４乃至６のいずれか１項記載の発明において、前記駆動手段が、前記第１〜第３の駆動軸の回転角度をそれぞれ検出する角度センサを有し、当該角度センサにおいて得られた結果に基づいて前記第１〜第３の駆動軸の回転を制御するように構成されているものである。
請求項８記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項記載の搬送装置を制御する方法であって、前記第１及び第２のリンク機構の一対のアームを前記同心回転軸を中心として同方向へ等しい角度だけ回転させることにより、前記第１及び第２の搬送部を前記同心回転軸を中心として旋回させるステップを有するものである。
請求項９記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項記載の搬送装置を制御する方法であって、前記第１のリンク機構又は第２のリンク機構のうち、一方のリンク機構の一対のアームを前記同心回転軸を中心として互いに逆方向へ等しい角度だけ回転させるとともに、他方のリンク機構の一対のアームを前記同心回転軸を中心として互いに同方向へ等しい角度だけ回転させることにより、前記第１の搬送部又は前記第２の搬送部のいずれか一方を前記同心回転軸を通る直線の方向へ移動させるステップを有するものである。
請求項１０記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項記載の搬送装置を制御する方法であって、前記第１及び第２の搬送部をそれぞれ旋回可能な領域に移動させる際に、前記第１及び第２のリンク機構の一対のアームをそれぞれ前記同心回転軸を中心として逆方向へ等しい角度だけ回転させることにより、前記第１及び第２の搬送部を前記旋回可能な領域に向かう方向へ移動させ、前記第１の搬送部又は第２の搬送部のいずれかが前記旋回可能な領域に到達した時点で、当該旋回可能な領域に到達した搬送部が含まれるリンク機構の一対のアームを前記同心回転軸を中心として同方向へ等しい角度だけ回転させることにより、この搬送部を前記同心回転軸を中心として旋回させるとともに、前記旋回可能な領域に到達していない搬送部が含まれるリンク機構の一対のアームをそれぞれ前記同心回転軸を中心として逆方向へ等しい角度だけ回転させることにより、この搬送部を前記旋回可能な領域に向かう方向へ引き続き移動させるステップを有するものである。
請求項１１記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項記載の搬送装置を有する搬送室と、前記搬送室に連通され、前記搬送装置を用いて処理対象物を受け渡しするように構成された真空処理室とを備えた真空処理装置である。

本発明の場合、第１の搬送部と第２の搬送部が、相互に干渉することなくそれぞれ共通の同心回転軸を越えて移動するようにしたことから、第１及び第２の搬送部にある搬送対象物をそれぞれ旋回の回転軸の近傍（縮み位置）まで移動させることができる。

そして、第１の搬送部と第２の搬送部がこのような縮み位置にある場合、第１の搬送部と第２の搬送部とを上下方向に重ね合わせることができるので、縮み位置で大きな搬送対象物を支持して回転する場合に、従来技術に比べて旋回半径を小さくすることができ、これにより搬送装置をコンパクトに構成することができる。

また、本発明によれば、各搬送対象物を旋回の回転軸の近傍に配置することができるため、従来技術に比べ、搬送装置の旋回速度を速くしても搬送対象物に加わる遠心力が大きくならず、旋回の際に搬送部上の搬送対象物が位置ずれを起こすことがない。

一方、本発明において、第１及び第２のリンク機構が、水平方向に動作する平行４節リンク機構から構成され、当該第１及び第２のリンク機構の一対のアームの開き角が１８０度となる死点位置を通過させる死点位置通過機構を備えている場合、また、駆動手段が、第１及び第２のリンク機構のアームに固定され同心状に配設された第１〜第３の駆動軸と、当該第１〜第３の駆動軸の回転をそれぞれ制御する駆動制御部を有する場合には、第１及び第２の搬送部を駆動する第１及び第２のリンク機構の軌跡を最小限にすることができるので、より設置面積の小さな搬送装置を得ることができる。

また、本発明において、第１及び第２のリンク機構を鉛直方向へ移動させる鉛直移動機構を備えている場合には、プロセスチャンバ内にあるウエハ等の搬送物受け渡し機構（例えば、ホイスト機構）の動作時間に影響されることなく、搬送部を昇降できるので、プロセスチャンバ内における搬送対象物の受け渡しを短時間で行うことができ、装置全体の搬送対象物の入れ換え時間を短くすることができる。

さらに、第１及び第２リンク機構の伸縮動作時に、上下方向に間隔をおいて配置している第１及び第２の搬送部を、鉛直移動機構により、それぞれ搬送物の搬送ラインに一致させることができるので、プロセスチャンバの開口部高さが小さくて済み、その分プロセスチャンバの高さが低くなり、装置をコンパクト化することができる。

また、本発明において、駆動手段が、前記第１〜第３の駆動軸の所定の部位にそれぞれ配設された永久磁石と、前記永久磁石と対応して設けられた電磁ステータとを有し、電磁ステータに対し所定の情報に基づいて駆動電流を供給するように構成されている場合には、電磁ステータと永久磁石の磁気的な作用により発生する回転力が、第１〜第３駆動軸を介して第１及び第２のリンク機構に直接正確に伝達されるため、モータの正転、反転で、回転にヒステリシスが生じることがなく、第１及び第２の搬送部における搬送対象物を正しい位置に搬送することができる。

しかも、本発明によれば、構成部品が少ないので、製作費用を低く抑えることができるとともに、摺動部が少ないので、保守費用を低く抑えることができる。更に、減速機等が不要であり、伝達力の消耗がない。よって、モータの発生トルクが小さいもので済むため、モータのサイズが小さくなり、製作費用を低く抑えることができるとともに、搬送装置のサイズを小さくすることができる。

また、本発明において、角度センサによって第１〜第３の駆動軸の回転角度をそれぞれ検出し、その結果に基づいて前記第１〜第３の駆動軸の回転を制御する場合には、モータに与えられた回転指令通りに各回転軸が回転したかどうかを直接確認することができるので、第１及び第２の搬送部における搬送対象物を正しい位置に搬送することができる。

本発明においては、第１及び第２のリンク機構の一対のアームを同心回転軸を中心として同方向へ等しい角度だけ回転させることにより、第１及び第２の搬送部を同心回転軸を中心として旋回させる。

また、第１のリンク機構又は第２のリンク機構のうち、一方のリンク機構の一対のアームを同心回転軸を中心として互いに逆方向へ等しい角度だけ回転させるとともに、他方のリンク機構の一対のアームを同心回転軸を中心として互いに同方向へ等しい角度だけ回転させることにより、第１の搬送部又は第２の搬送部のいずれか一方を同心回転軸を通る直線の方向へ移動させる。

そして、このような動作を組み合わせることにより、一方の搬送部が縮み位置にある状態で、他方の搬送部を一方向に伸縮させ、また、第１及び第２の搬送部が共にその縮み位置にある状態で、第１及び第２のリンク機構を旋回させることができる。

このように、本発明によれば、一方の搬送部に載置された搬送対象物を搬送先に移動して、それを他方の搬送部を用いて搬送先の搬送対象物と交換することができ、搬送対象物の入れ替え時間の短縮化を図ることが可能になる。

また、本発明において、第１及び第２の搬送部をそれぞれ旋回可能な領域に移動させる際に、第１及び第２のリンク機構の一対のアームをそれぞれ同心回転軸を中心として逆方向へ等しい角度だけ回転させることにより、第１及び第２の搬送部を旋回可能な領域に向かう方向へ移動させ、第１の搬送部又は第２の搬送部のいずれかが旋回可能な領域に到達した時点で、当該旋回可能な領域に到達した搬送部が含まれるリンク機構の一対のアームを同心回転軸を中心として同方向へ等しい角度だけ回転させることにより、この搬送部を同心回転軸を中心として旋回させるとともに、旋回可能な領域に到達していない搬送部が含まれるリンク機構の一対のアームをそれぞれ同心回転軸を中心として逆方向へ等しい角度だけ回転させることにより、この搬送部を旋回可能な領域に向かう方向へ引き続き移動させるようにすれば、第１及び第２のリンク機構の可動部分が搬送装置周辺の構造物に衝突することなく、それぞれを縮み位置に移動させることができる。

そして、本発明の搬送装置を備えた真空処理装置によれば、処理対象物を円滑かつ迅速に処理室に出し入れすることが可能となり、そのスループットの向上に寄与するところが大きくなる。
また、本発明の搬送装置は、旋回半径が小さいので、半導体ウェハや液晶表示パネル等を加工する半導体製造装置等をコンパクト化することができる。

本発明によれば、サイズの大きな基板等の搬送対象物を支持して旋回させる場合であっても、旋回半径が大きくならず、搬送装置を半導体製造装置等の真空処理装置に組み込んだ場合に装置全体の設置面積を小さくすることができる。
また、本発明によれば、搬送装置の旋回速度を速くした場合に搬送対象物に加わる遠心力が大きくならず、支持部上で搬送対象物の位置がずれることがない。
さらに、本発明によれば、回転用モータの回転駆動力を正しく伝達させるとともに回転軸の回転角度を正確に検出することにより、搬送部における搬送対象物を正しい位置に搬送することができ、しかも、構成部品の数を削減するとともに、保守費用と製作費用を低減させることができる。

以下、本発明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、本発明の第１の実施の形態の搬送装置の基本構成を示す平面図、図２は、同搬送装置の基本構成を示す縦断面図である。

図１及び図２に示すように、本実施の形態の搬送装置１は、それぞれ中心側から同心状に立設した第１駆動軸１ａ、第２駆動軸１ｂ及び第３駆動軸１ｃを有し、これら第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃに対し、後述する駆動手段６の回転動力がそれぞれ伝達され、それぞれの回転が制御されるようになっている。

第１駆動軸１ａの上端部には第１アーム２が、第２駆動軸１ｂの上端部には第２アーム３が、第３駆動軸１ｃの上端部には第３アーム４がそれぞれ水平状態で取付固定されている。
なお、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃは、後述する鉛直移動機構１１により鉛直方向に移動させることができるようになっている。

本実施の形態においては、以下に説明する可動アームアセンブリ１４が設けられている。
すなわち、本実施の形態の可動アームアセンブリ１４では、直線状に延びる第１アーム２の先端部に従動アーム２ａが水平面内において回転可能に連結されるとともに、直線状に延びる第３アーム４の先端部に従動アーム４ａが水平面内において回転可能に連結され、さらにこれら従動アーム２ａと従動アーム４ａの先端部が、支軸８ａに対し互いに同心状に回転可能に連結されている。

この場合、従動アーム２ａ、４ａは、それぞれの基端部に設けられた回転軸７ａ、７ｂが例えば図示しない軸受けを用いて取り付けられ、また、従動アーム２ａと従動アーム４ａの先端部が、支軸８ａに対して例えば図示しない軸受けを用いて取り付けられている。

支軸８ａには支持台９ａが固定され、この支持台９ａには、支持台９ａが常に伸縮移動方向に対して平行な姿勢を保持できるように、例えば特開２００２−２００５８４公報に示されるような公知の姿勢制御機構１３ａが取り付けられている。

この支持台９ａには、搬送物である例えばウェハを載せるための第１のキャリア（第１の搬送部）１０ａが取り付けられている。

このように、本実施の形態においては、第１アーム２、第３アーム４、従動アーム２ａ、従動アーム４ａによって平行４節リンク構造の第１リンケージ（第１のリンク機構）１２ａが構成されている。

なお、この第１リンケージ１２ａには、第１アーム２と第３アーム４の開き角が１８０度の状態（以下死点位置と呼ぶ）を越えて、支持台９ａと第１のキャリア１０ａが、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの回転中心軸上を通過するための後述する第１の死点位置通過機構５ａが設けられている。

一方、第２アーム３は、上記第１アーム２及び従動アーム２ａと接触（干渉）しないようにこれらより長い水平腕部３０ａと鉛直方向に延びる垂直腕部３０ｂを設けて略コ状に形成され、さらに従動アーム２ａの上方の位置において第２アーム３の折り返し部３０ｃに従動アーム３ａが水平面内において回転するように連結されている。

また、上記従動アーム４ａの基端部上において、直線状に延びる従動アーム４ｂが、第１アーム２及び支持台９ａと接触しないようその上方で水平面内において回転するように連結され、さらにこの従動アーム４ｂと上記従動アーム３ａの先端部が、支軸８ｂに対し互いに同心状に回転可能に連結されている。
ここで、従動アーム３ａ、４ｂは、それぞれの基端部に設けられた回転軸７ｃ、７ｄを例えば図示しない軸受けを用いて取り付けられる。

また、従動アーム４ａの回転軸７ｂの中心と従動アーム４ｂの回転軸７ｄの中心とが一致するように位置決めされている。
さらに、従動アーム３ａと従動アーム４ｂの先端部の連結も、例えば図示しない軸受けが用いられる。

支軸８ｂには支持台９ｂが固定され、この支持台９ｂには、支持台９ｂが常に伸縮移動方向に対して平行な姿勢を保持できるように、上記特開２００２−２００５８４公報に示されるような公知の姿勢制御機構１３ｂが取り付けられている。
この支持台９ｂには、搬送物である例えばウェハを載せるための第２のキャリア１０ｂが取り付けられている。

このように、本実施の形態においては、第２アーム３、第３アーム４、従動アーム３ａ、従動アーム４ｂによって、上記第１のキャリア１０ａの上方に位置する第２のキャリア１０ｂを有する平行４節リンク構造の第２リンケージ（第２のリンク機構）１２ｂが構成されている。

そして、これら第１及び第２リンケージ１２ａ、１２ｂは、第３アーム４を共通に用いているが、上述した構成によって、それぞれの第１及び第２のキャリア１０ａ、１０ｂの移動の際に互いに接触（干渉）しないようになっている。

また、第２リンケージ１２ｂには、第２アーム３と第３アーム４の開き角が１８０度の状態を越えて、支持台９ｂと第２のキャリア１０ｂが、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの回転中心軸上を通過するための後述する第２の死点位置通過機構５ｂが設けられている。

なお、本実施の形態では、第１アーム２、第２アーム３、第３アーム４、従動アーム２ａ、従動アーム３ａ、従動アーム４ａ、従動アーム４ｂのアーム長（回転軸間の長さ）は、全て同一となるようにしている。

図３は、本実施の形態の搬送装置の具体的構成を示す平面図、図４は、同搬送装置の構成を示す縦断面図、図５（ａ）（ｂ）は、同搬送装置の死点位置通過機構の動作を示す説明図である。

図４に示すように、本実施の形態の搬送装置１は、上述した可動アームアセンブリ１４が真空槽２０内の底部に配置され、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃは、真空槽２０下方に設けられた本体部１５内に収容されている。

ここで、本体部１５は、真空槽２０の下部に取り付けられる取付フランジ３７を有し、この取付フランジ３７の下部には、伸縮可能な蛇腹状のベローズ３６の一端部が気密に取り付けられ、このべローズ３６の他端部にはハウジング６１が気密に取り付けられ、さらにハウジング６１の下部には、ケーシング６２ａ、６２ｂ、６２ｃが固定されて構成されている。

また、取り付けフランジ３７には、例えばリニアガイドのようなガイドレールを兼ねた支柱３８が鉛直方向に向けて数本取り付けられ、ハウジング６１とケーシング６２ａ、６２ｂ、６２ｃが、例えばリニアブッシュのようなスライド機構３９をによって支柱３８に沿って昇降するように構成されている。

支柱３８の下端部には支持基板４０が取り付けられている。そして、支持基板４０の所定位置に設けられた直動用モータ５１の駆動力によって、ケーシング６２ａに取り付けたボールネジナット５３のボールネジ５２を回転させて本体部１５を昇降させるようになっている。

一方、第１駆動軸１ａと第２駆動軸１ｂの間と、第２駆動軸１ｂと第３駆動軸１ｃの間、第３駆動軸とハウジング６１の問には、互いを気密的に摺動自在に連結するための、例えば磁性流体、０リング、ウイルソンシール等からなる軸シール機構６３ａ、６３ｂ、６３ｃがそれぞれ配設されている。

次に、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃを回転制御する駆動手段６と、第１及び第２リンケージ１２ａ、１２ｂを鉛直方向へ移動させるための鉛直移動機構１１について説明する。

本実施の形態の駆動手段６と鉛直移動機構１１は、以下のような構成を有している。
図４に示すように、第１、第２、第３駆動軸１ａ、１ｂ、１ｃの下端部には、それぞれ、永久磁石３２ａ、３２ｂ、３２ｃと、各駆動軸１ａ〜１ｃの回転角度を検出するためのセンサーターゲット３３ａ、３３ｂ、３３ｃが取り付けられている。
これら永久磁石３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、それぞれ単体又は複数個の磁性体から構成されている。

また、センサーターゲット３３ａ、３３ｂ、３３ｃは、ディスク形状又は円筒形状のものが好適に用いられ、その全周にわたって後述する検出器３５ａ、３５ｂ、３５ｃに磁界変化を与えるような例えば凹凸部分が形成されているか、または、光学的な変化を与えるような例えばスリット状のパターンが形成されている。

一方、ケーシング６２ａ、６２ｂ、６２ｃの内壁には、上述した永久磁石３２ａ、３２ｂ、３２ｃと磁気的に結合する最適の位置に電磁コイル３４ａ、３４ｂ、３４ｃが取り付けられている。

ここで、電磁コイル３４ａ、３４ｂ、３４ｃは、制御指令装置５４からの回転指令に基づいて回転制御機構５５から所定の電流が供給されるように構成されている。

またケーシング６２ａ、６２ｂ、６２ｃの内壁には、センサーターゲット３３ａ、３３ｂ、３３ｃに対して最適の位置に、検出器３５ａ、３５ｂ、３５ｃが、それぞれ取り付けられている。

そして、検出器３５ａ、３５ｂ、３５ｃで検出した第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの回転角度の情報を回転制御機構５５にフイードバックし、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの回転を正確に制御するように構成されている。

このような構成を有する本実施の形態においては、図４に示すように、制御指令装置５４より回転制御機構５５へ回転指令が出ると、回転制御機構５５より電磁コイル３４ａ、３４ｂ、３４ｃへ電流が供給され、磁気的に結合している永久磁石３２ａ、３２ｂ、３２ｃに力が加わり、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃが回転する。

その際、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの回転と共にセンサーターゲット３３ａ、３３ｂ、３３ｃも回転するので、検出器３５ａ、３５ｂ、３５ｃで検出した各駆動軸１ａ〜１ｃの回転角度の情報を回転制御機構５５にフイードバックし、これにより第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの回転を制御する。

また、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃを鉛直方向へ動作させる場合には、直動用モータ５１を動作させることにより、べロー３６の伸縮に伴い、ハウジング６１とケーシング６２ａ、６２ｂ、６２ｃを支柱３８に沿つて昇降させる。

その際、ハウジング６１と共に第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃが昇降するので、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃに取り付けた可動アームアセンブリ１４の鉛直方向の位置が変化することになる。

次に、図２に示された死点位置通過機構５ａ、５ｂの構成について説明する。
図３及び図４に示すように、本実施の形態では、上述した第１駆動軸１ａに第１駆動プーリ２１ａが固定されるとともに、従動アーム４ａの基端部に固定された中空の回転軸１７の下端部に第１従動プーリ２１ｂが中空の回転軸１７と中心軸を一致させて固定されており、中空の回転軸１７は回転軸７ｄの回りを回転できるように構成されている。さらに、これら第１駆動プーリ２１ａと第１従動プーリ２１ｂとの間にベルト２２ａが掛け回されている。

そして、これら第１駆動プーリ２１ａ、第１従動プーリ２１ｂ、ベルト２２ａにより、第１アーム２と第３アーム４の開き角を１８０度を越え、支持台９ａと第１のキャリア１０ａを第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの同心回転軸上を通過させるための第１の死点位置通過機構５ａが構成されている。

一方、第２駆動軸１ｂの上端部に第２駆動プーリ２１ｃが固定さるとともに、従動アーム４ｂの回転軸７ｄに中心軸を一致させて第２従動プーリ２１ｄが固定され、これら第２駆動プーリ２１ｃと第２従動プーリ２１ｄとの間にベルト２２ｂが掛け回されている。

そして、これら第２駆動プーリ２１ｃ、第２従動プーリ２１ｄ、ベルト２２ｂにより、第２アーム３と第３アーム４の開き角が１８０度の状態を越えて、支持台９ｂと第２のキャリア１０ｂを第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの回転中心軸上を通過させるための第２の死点位置通過機構５ｂが構成されている。

なお、本実施の形態の場合、第１の死点位置通過機構５ａの第１駆動プーリ２１ａと第１従動プーリ２１ｂの直径は同じとし、また第２の死点位置通過機構５ｂの第２駆動プーリ２１ｃと第２従動プーリ２１ｄの直径は同じとしている。

また、第１駆動プーリ２１ａ、第１従動プーリ２１ｂ、第２駆動プーリ２１ｃ、第２従動プーリ２１ｄすべての直径を同じとしてもよい。

以下、本実施の形態における死点位置通過機構の動作について、図５（ａ）（ｂ）を用いて説明する。
なお、図５（ａ）（ｂ）においては、説明の都合上、第１リンケージ１２ａと第２リンケージ１２ｂとを別々に表している。

まず、第１の死点位置通過機構５ａの動作を、縮み位置にある第１リンケージ１２ａが死点位置を通過し伸び位置に移動する場合を例にとって説明する。
第１、第３駆動軸１ａ、１ｃを互いに逆方向に同じ角度だけ回転すると（図５（ａ）では、第１駆動軸１ａ（第１アーム２）をＣＷ（時計回り）方向、第３駆動軸１ｃ（第３アーム４）をＣＣＷ（反時計回り）方向）、第１アーム２と第３アーム４の開き角が１８０度となった時点で、第１リンケージ１２ａは死点位置状態となる。

ここで、第１駆動軸１ａをＣＷ方向に所定の角度θ回転させると、第１駆動軸１ａに対して同心となるように取り付けた第１駆動プーリ２１ａもＣＷ方向に角度θだけ回転する。

これと並行して、第３駆動軸１ｃはＣＣＷ方向に角度θだけ回転しているので、第３アーム４から見た第１駆動プーリ２１ａの相対的な回転はＣＷ方向で角度は２倍の２θとなる。

この第１駆動プーリ２１ａの回転運動はベルト２２ａを介して第１従動プーリ２１ｂへ伝達されるので、第１従動プーリ２１ｂも、第３アーム４に対して相対的にＣＷ方向に角度２θだけ回転する。

このように、第１、第３駆動軸１ａ、１ｃを回転させると、第１従動プーリ２１ｂも回転し、従動アーム４ａが第３アーム４に対して回転するので、第１リンケージ１２ａは死点位置状態を脱出し、第１のキャリア１０ａ及び支持台９ａは、第１、第２、第３駆動軸１ａ、１ｂ、１ｃ共通の同心回転軸を越えて移動することになる。
なお、伸び位置にある第１リンケージ１２ａを、死点位置を通過させ縮み位置に戻すときは、上で説明した動作を全て逆方向に行う。

次に、第２の死点位置通過機構５ｂの動作を、縮み位置にある第２リンケージ１２ｂが死点位置を通過し伸び位置に移動する場合を例にとって説明する。

第２、第３駆動軸１ｂ、１ｃを互いに逆方向に同じ角度だけ回転させると（図５（ｂ）では、第２駆動軸１ｂ（第２アーム３）をＣＷ方向、第３駆動軸１ｃ（第３アーム４）をＣＣＷ方向）、第２アーム３と第３アーム４の開き角が１８０度となった時点で、第２リンケージ１２ｂは死点位置状態となる。

ここで、第２駆動軸１ｂをＣＷ方向に所定の角度θ回転させると、第２駆動軸１ｂに対して同心となるように取り付けた第２駆動プーリ２１ｃもＣＷ方向に角度θだけ回転する。

これと並行して、第３駆動軸１ｃはＣＣＷ方向に角度θだけ回転しているので、第３アーム４から見た第２駆動プーリ２１ｃの相対的な回転はＣＷ方向で角度は２倍の２θとなる。

この第２駆動プーリ２１ｃの回転運動はベルト２２ｂを介して第２従動プーリ２１ｄへ伝達されるので、第２従動プーリ２１ｄも、第３アーム４に対して相対的にＣＷ方向に角度２θだけ回転する。

このように、第２、第３駆動軸１ｂ、１ｃが回転すると、第２従動プーリ２１ｄも回転し、従動アーム４ｂが第３アーム４に対して回転するので、第２リンケージ１２ｂは死点位置状態を脱出し、第２のキャリア１０ｂ及び支持台９ｂは、第１、第２、第３駆動軸１ａ、１ｂ、１ｃ共通の同心同心軸を越えて移動することになる。
なお、伸び位置にある第２リンケージ１２ｂを、死点位置を通過させ縮み位置に戻すときは、上で説明した動作を全て逆方向に行うことになる。

以下、図６〜図８を用い、本実施の形態の搬送装置１の動作について、半導体製造装置のプロセスチャンバー（図示せず）内にある処理済みウェハＢを未処理ウェハＡと入れ替える場合を例にとって説明する。
ここでは、第２のキャリア１０ｂ上に未処理ウェハＡがあり、第１のキャリア１０ａ上にはウェハがない状態を考える。

図６（ａ）に示すように、まず、第１及び第２リンケージ１２ａ、１２ｂを縮み位置状態にする。このとき、第１及び第２のキャリア１０ａ、１０ｂは上下方向に対向しているととともに、ウェハＡは、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの同心回転軸近傍の位置にある。

この状態で、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃを同時に同方向へ同角度だけ回転させると、第１〜３アーム２〜４の相対位置は変化しないので、可動アームアセンブリ１４全体は縮んだ状態を保ったまま第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの同心回転軸を中心にして旋回する。その結果、２つのキャリア１０ａ、１０ｂをプロセスチャンバー内にある処理済みウェハＢと正対させることができる（図６（ａ））。

なお、本来は、可動アームアセンブリ１４が縮み位置状態にあるときは、第１リンケージ１２ａと第２リンケージ１２ｂは重なった状態となるが、説明の都合上、図中では少しずらして表している。

次いで、第１、第３駆動軸１ａ、１ｃを互いに逆方向に同じ角度だけ回転させると（図６（ａ）では、第１駆動軸１ａ（第１アーム２）をＣＷ方向、第３駆動軸１ｃ（第３アーム４）をＣＣＷ方向）、第１リンケージ１２ａは死点位置状態（図６（ｂ））となるが、上述した第１の死点位置通過機構５ａの働きにより第１リンケージ１２ａは死点位置状態を脱出し、第１のキャリア１０ａ及び支持台９ａは、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃ共通の同心回転軸を越えて移動する。

さらに第１、第３駆動軸１ａ、１ｃを続けて回転させると、第１のキャリア１０ａは伸び位置に到達する（図６（ｃ））。
この状態では、第１のキャリア１０ａは、処理済みウェハＢの下方側に位置しているので、鉛直移動機構１１を動作させ、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃを鉛直上方へ移動させて第１リンケージ１２ａを含む可動アームアセンブリ１４全体を上方へ移動し、第１のキャリア１０ａによって処理済みウェハＢを受け取る。

次に、伸び位置にある第１のキャリア１０ａを縮み位置に戻すために、先の動作とは逆に第１、第３駆動軸１ａ、１ｃを互いに逆方向に同じ角度だけ回転させると（図６（ｃ）では、第１駆動軸１ａをＣＣＷ方向、第３駆動軸１ｃをＣＷ方向）、第１リンケージ１２ａは再び死点位置状態（図７（ｄ））となるが、第１の死点位置通過機構５ａの働きにより第１リンケージ１２ａは死点位置状態を脱出し、第１のキャリア１０ａ及び支持台９ａは、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃ共通の同心回転軸を越えて移動する。

さらに第１、第３駆動軸１ａ、１ｃを続けて回転させると、第１のキャリア１０ａは、第１リンケージ１２ａの縮み位置に戻る（図７（ｅ））。
この状態では、第１及び第２のキャリア１０ａ、１０ｂは上下方向に正対している。また、両ウェハＡ、Ｂも上下方向に正対した状態で、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの同心回転軸近傍に位置している。

なお、ここまでの第１、第３駆動軸１ａ、１ｃの上記一連の動作と並行して、第２駆動軸１ｂ（第２アーム３）を第３駆動軸１ｃと同じ方向へ同じ角度だけ回転させると、第２リンケージ１２ｂは縮み位置状態を保ったまま第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの同心回転軸を中心にして回転するので（図６（ｂ）〜図７（ｅ））、第２のキャリア１０ｂ上のウェハＡは移動することなく第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの同心回転軸近傍で回転し、搬送装置周辺の構造物に衝突することはない。

次に、第２、第３駆動軸１ｂ、１ｃを互いに逆方向に同じ角度だけ回転させると（図７（ｅ）では、第２駆動軸１ｂ（第２アーム３）をＣＷ方向、第３駆動軸１ｃ（第３アーム４）をＣＣＷ方向）、第２リンケージ１２ｂは死点位置状態（図７（ｆ））となるが、第２の死点位置通過機構５ｂの働きにより第２リンケージ１２ｂは死点位置状態を脱出し、第２のキャリア１０ｂ及び支持台９ｂは、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの同心回転軸を越えて移動する。

さらに第２、第３駆動軸１ｂ、１ｃを続けて回転させると、第２のキャリア１０ｂとウェハＡは、第２リンケージ１２ｂの伸び位置に到達する（図８（ｇ））。
この状態で、鉛直移動機構１１を動作させ、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃを鉛直下方へ移動させて第２のキャリア１０ｂ上の未処理ウェハＡを、図示しないプロセス装置へ受け渡す。

続いて、伸び位置にある第２のキャリア１０ｂを縮み位置に戻すために、先の動作とは逆に、第２、第３駆動軸１ｂ、１ｃを互いに逆方向に同じ角度だけ回転させると（図８（ｇ）では、第２駆動軸１ｂ（第２アーム３）をＣＣＷ方向、第３駆動軸１ｃ（第３アーム４）をＣＷ方向）、第２リンケージ１２ｂは再び死点位置状態（図８（ｈ））となるが、第２の死点位置通過機構５ｂの働きにより第２リンケージ１２ｂは死点位置状態を脱出し、第２のキャリア１０ｂ及び支持台９ｂは、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの同心回転軸を越えて移動する。

さらに第２、第３駆動軸１ｂ、１ｃを続けて回転させると、第２のキャリア１０ｂは縮み位置に戻る（図８（ｉ））。
この状態では、第１及び第２のキャリア１０ａ、１０ｂは上下方向に正対し、またウェハＢは、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの同心回転軸近傍の位置にある。

なお、ここまでの第２、第３駆動軸１ｂ、１ｃの上記一連の動作と並行して、第１駆動軸１ａ（第１アーム２）を第３駆動軸１ｃと同じ方向へ同じ角度だけ回転させると、第１リンケージ１２ａは縮み位置状態を保ったまま第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃを中心にして回転するので（図７（ｆ）〜図８（ｉ））、第１のキャリア１０ａ上のウェハＢは移動することなく第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの同心回転軸近傍で回転し、搬送装置周辺の構造物に衝突することはない。

このようにして、半導体製造装置のプロセスチャンバー内にある処理済みウェハＢを効率良く短時間で未処理ウェハＡと入れ替えることができる。

次に、第１リンケージ１２ａと第２リンケージ１２ｂを、それぞれ旋回可能な領域外から旋回可能な領域内へ移動させる方法について図９及び図１０を用いて説明する。

この動作は、搬送装置１を起動した直後に、第１リンケージ１２ａと第２リンケージ１２ｂそれぞれを、その縮み位置状態（例えば図６（ａ）に示す状態）にする場合などに必要となる。

図９（ａ）〜（ｃ）及び図１０（ａ）（ｂ）において、一点鎖線で示した円は、例えば半導体製造装置の真空隔壁の位置を表しており、第１リンケージ１２ａと第２リンケージ１２ｂは、この円内に位置するときに旋回可能となる。

ここでは、図９（ａ）に示すように、搬送装置１を起動した直後に、第１リンケージ１２ａと第２リンケージ１２ｂの一部が、上記旋回可能領域外に位置していた場合を考える。

この場合には、まず、図９（ａ）において、第１駆動軸１ａ（第１アーム２）をＣＷ方向に、第２駆動軸１ｂ（第２アーム３）をＣＣＷ方向に、第３駆動軸１ｃ（第３アーム４）をＣＣＷ方向に、同じ角度だけ回転させる。

これにより、支持台９ａと第１のキャリア１０ａは、第１リンケージ１２ａに関し線対称の対称軸となる直線１６ａに沿って後退し、支持台９ｂと第２のキャリア１０ｂは、第２リンケージ１２ｂに関し線対称の対称軸となる直線１６ｂに沿って後退する。

そして、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃをそのまま同方向へ回転させ続けると、第２リンケージ１２ｂは、第２の死点位置通過機構５ｂの働きにより死点位置を通過し（図９（ｂ））、旋回が可能である縮み位置に到達する（図９（ｃ））。

さらに、第２リンケージ１２ｂが旋回可能な縮み位置に到達した時点で、第２駆動軸１ｂの回転方向をＣＣＷ方向からＣＷ方向に切り替え、第１駆動軸１ａをＣＷ方向に、第２駆動軸１ｂをＣＷ方向に、第３駆動軸１ｃをＣＣＷ方向に、それぞれ同じ角度だけ回転させる。

これにより、第１リンケージ１２ａは、第１の死点位置通過機構５ａの働きにより死点位置を通過するので、支持台９ａと第１のキャリア１０ａは引き続き直線１６ａに沿って後退するが、第１駆動軸１ａと第２駆動軸１ｂが同じ方向へ同じ角度だけ回転しているので、第２リンケージ１２ｂは、縮み位置状態を保ったまま第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの同心回転軸を中心にして旋回することになる（図１０（ｄ））。

さらに、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃをそのまま回転させ続けると、第１リンケージ１２ａが縮み位置状態に到達する（図１０（ｅ））。この状態では、第１及び第２のキャリア１０ａ、１０ｂは上下方向に正対している。

このような動作を行うことにより、第１リンケージ１２ａと第２リンケージ１２ｂを、それぞれ旋回可能な領域外から旋回可能な領域内へ移動させることができる。

なお、第１リンケージ１２ａと第２リンケージ１２ｂの位置関係が図９（ａ）と逆の場合も、前述した動作と同様に第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃを回転させればよい。

以上述べたように本実施の形態によれば、第１及び第２のキャリア１０ａ、１０ｂ上にあるウェハ等を第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの同心回転軸近傍まで移動させることができるので、縮み位置で大きなウェハ等を支持して回転する場合であっても、従来技術に比べて旋回半径を小さくすることができ、これにより装置のコンパクト化を図ることができる。

また、本実施の形態によれば、従来技術に比べ、搬送装置１の旋回速度を速くしてもウェハ等に加わる遠心力が大きくならず、旋回の際に第１及び第２のキャリア１０ａ、１０ｂ上のウェハ等が位置ずれを起こすことがない。

また、本実施の形態によれば、電磁コイル３４ａ〜３４ｃと永久磁石３２ａ〜３２ｃの磁気的な作用により発生する回転力が、第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃを介して第１及び第２リンケージ１２ａ、１２ｂに直接正確に伝達されるため、モータの正転、反転で、回転にヒステリシスが生じることがなく、第１及び第２のキャリア１０ａ、１０ｂ上のウェハ等を正しい位置に搬送することができる。

また、本実施の形態においては、検出器３５ａ、３５ｂ、３５ｃで検出した第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの回転角度の情報をフイードバックして第１〜第３駆動軸１ａ〜１ｃの回転を制御することから、第１及び第２のキャリア１０ａ、１０ｂ部上のウェハ等を正しい位置に搬送することができる。

しかも、本実施の形態によれば、構成部品が少ないので、製作費用を低く抑えることができるとともに、摺動部が少ないので、保守費用を低く抑えることができる。更に、減速機等が不要であり、伝達力の消耗がない。よって、モータの発生トルクが小さいもので済むため、モータのサイズが小さくなり、製作費用を低く抑えることができるとともに、搬送装置１のサイズを小さくすることができる。

図１１は、本発明の第２の実施の形態の搬送装置の構成を示す平面図、図１２は、同搬送装置の構成を示す縦断面図、図１３（ａ）（ｂ）は、同搬送装置の死点位置通過機構の動作を示す説明図である。以下、上記実施の形態と対応する部分については同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。

図１１に示すように、本実施の形態の搬送装置１Ａは、第１リンケージ１２ａのアーム長より第２リンケージ１２ｂのアーム長が長くなるようにしたものである。

本実施の形態においては、第１〜３アーム２〜４のうち、第２アーム３と第３アーム４の長さを第１アーム２より長くなるように構成し、さらに、対応する各従動アーム３ａ、４ｂの長さが、従動アーム２ａ、４ａより長くなるようにしている。

そして、第２駆動軸１ｂによって駆動される第２アーム３の中腹部分に、従動アーム４ａが、その基端部に設けた回転軸７ｂを中心として水平面内において回転するように連結されている。さらに、この従動アーム２ａと従動アーム４ａは、上記実施の形態と同様、それぞれの先端部が、支持台９ａの支軸８ａに対し互いに同心状に回転可能に連結され、これにより第１リンケージ１２ａが構成されている。

一方、第２リンケージ１２ｂについては、上記実施の形態の場合と同一の基本構成を有している。
すなわち、第２アーム３の先端部に従動アーム４ｂがその基端部に設けた回転軸７ｄを中心として水平面内において回転可能に連結されるとともに、第３アーム４の先端部に従動アーム３ａがその基端部に設けた回転軸７ｃを中心として水平面内において回転可能に連結され、さらにこれら従動アーム４ｂと従動アーム３ａの先端部が、支持台９ｂの支軸８ｂに対し互いに同心状に回転可能に連結されている。

この場合、第１リンケージ１２ａと接触（干渉）しないように、第２アーム３と第３アーム４の長さを設定するとともに、回転軸７ｃ、７ｄの長さを長くして、従動アーム３ａ、４ｂが支持台９ａの上方に位置するような構成となっている。

そして、支持台９ｂには上述した第２のキャリア１０ｂが取り付けられ、これにより、第１のキャリア１０ａと相互に干渉することなくその上方に位置する第２のキャリア１０ｂを有する第２リンケージ１２ｂが構成されている。

さらに、本実施の形態の場合は、第２駆動軸１ｂに駆動プーリ２５が固定されるとともに、従動アーム２ａの回転軸７ａに中心軸を一致させて第１従動プーリ２１ｂが固定され、これら駆動プーリ２５と第１従動プーリ２１ｂとの間にベルト２２ａが掛け回されている。
そして、これら駆動プーリ２５、第１従動プーリ２１ｂ、ベルト２２ａにより、上記同様の第１の死点位置通過機構５ａが構成されている。

また、従動アーム３ａの回転軸７ｃには中心軸を一致させて第２従動プーリ２１ｄが固定されており、この第２従動プーリ２１ｄと上記駆動プーリ２５との間にベルト２２ｂが掛け回され、これら駆動プーリ２５、第２従動プーリ２１ｄ、ベルト２２ｂにより、上記同様の第２の死点位置通過機構５ｂが構成されている。

まず、第１の死点位置通過機構５ａの動作を、縮み位置にある第１リンケージ１２ａが死点位置を通過し伸び位置に移動する場合を例にとって説明する。
第１、第２駆動軸１ａ、１ｂを互いに逆方向に同じ角度だけ回転すると（図１３（ａ）では、第１駆動軸１ａ（第１アーム２）をＣＷ方向、第２駆動軸１ｂ（第２アーム３）をＣＣＷ方向）、第１アーム２と第２アーム３の開き角が１８０度となった時点で、第１リンケージ１２ａは死点位置状態となる。

ここで、さらに第２駆動軸１ｂをＣＣＷ方向に角度θ回転させると、第２駆動軸１ｂに対して同心となるように取り付けた駆動プーリ２５もＣＣＷ方向に角度θだけ回転する。

これと並行して、第１駆動軸１ａはＣＷ方向に角度θだけ回転しているので、第１アーム２から見た駆動プーリ２５の相対的な回転はＣＣＷ方向で角度は２倍の２θとなる。

この駆動プーリ２５の回転運動はベルト２２ａを介して第１従動プーリ２１ｂへ伝達されるので、第１従動プーリ２１ｂも、第１アーム２に対して相対的にＣＣＷ方向に角度は２θだけ回転する。

このように、第１、第２駆動軸１ａ、１ｂが回転すると、第１従動プーリ２１ｂも回転し、従動アーム２ａが第１アーム２に対して回転するので、第１リンケージ１２ａは死点位置状態を脱出し、第１のキャリア１０ａ及び支持台９ａは、第１、第２、第３駆動軸１ａ、１ｂ、１ｃ共通の同心回転軸を越えて移動することになる。
なお、伸び位置にある第１リンケージ１２ａを、死点位置を通過させ縮み位置に戻すときは、上で説明した動作を全て逆方向に行う。

次に、第２の死点位置通過機構５ｂの動作を、縮み位置にある第２リンケージ１２ｂが死点位置を通過し、伸び位置に移動する場合を例にとって説明する。
第２、第３駆動軸１ｂ、１ｃを互いに逆方向に同じ角度だけ回転すると（図１３（ｂ）では、第３駆動軸１ｃ（第３アーム４）をＣＷ方向、第２駆動軸１ｂ（第２アーム３）をＣＣＷ方向）、第２アーム３と第３アーム４の開き角が１８０度となった時点で、第２リンケージ１２ｂは死点位置状態となる。

ここで、さらに第２駆動軸１ｂをＣＣＷ方向に角度θ回転させると、第２駆動軸１ｂに対して同心となるように取り付けた駆動プーリ２５もＣＣＷ方向に角度θだけ回転する。

これと並行して、第３駆動軸１ｃはＣＷ方向に角度θだけ回転しているので、第３アーム４から見た駆動プーリ２５の相対的な回転はＣＣＷ方向で角度は２倍の２θとなる。

この駆動プーリ２５の回転運動はベルト２２ｂを介して第２従動プーリ２１ｄへ伝達されるので、第２従動プーリ２１ｄも、第３アーム４に対して相対的にＣＣＷ方向に角度は２θだけ回転する。

このように、第２、第３駆動軸１ｂ、１ｃが回転すると、第２従動プーリ２１ｄも回転し、従動アーム３ａが第３アーム４に対して回転するので、第２リンケージ１２ｂは死点位置状態を脱出し、第２のキャリア１０ｂ及び支持台９ｂは、第１、第２、第３駆動軸１ａ、１ｂ、１ｃ共通の同心回転軸を越えて移動することになる。
なお、伸び位置にある第２リンケージ１２ｂを、死点位置を通過させ縮み位置に戻すときは、上で説明した動作を全て逆方向に行うことになる。

このような構成を有する本実施の形態によれば、上記実施の形態と同様の効果に加えて、第１従動プーリ２１ｂが取り付けられた回転軸７ｃと第２従動プーリ２１ｄが取り付けられた回転軸７ａが上記実施の形態とは異なり独立構造となっているので、組立作業が簡単であり、組立作業時間が短くなるというメリットがある。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。

図１４は、本発明による搬送装置を備えた真空処理装置の実施の形態の構成を概略的に示す平面図である。
図１４に示すように、本発明の真空処理装置の一例である半導体製造装置４０においては、上述した搬送装置１が設けられる搬送チヤンバ４１の周囲に、３つの並列加工処理が可能なプロセスチヤンバ４２、４３、４４と、ウェハを搬入するための搬入チヤンバ４５と、ウェハを搬出するための搬出チヤンバ４６とが配設されている。

これらプロセスチヤンバ４２〜４４、搬入チャンバ４５、搬出チヤンバ４６は、図示しない真空排気系に接続されており、それぞれ搬送チャンバ４１との間にはアイソレーションバルブ４２ａ〜４６ａが設けられている。

搬入チヤンバ４５に収納された未処理ウェハ５０ａを上記搬送装置１によって取り出し、それを保持して例えばプロセスチヤンバ４２に搬送する。
このとき、搬送装置１は、上述した動作を行うことにより、処理済みウェハ５０ｂをプロセスチヤンバ４２から受取り、それを別の例えばプロセスチヤンバ４３へ搬送する。

以下同様に、搬送装置１を用い、プロセスチヤンバ４２〜４４、搬入チヤンバ４５、搬出チヤンバ４６間において、未処理ウェハ５０ａ及び処理済みウェハ５０ｂの受け渡しを行う。

このような構成を有する本実施の形態によれば、装置全体の設置面積の小さい半導体製造装置を提供することができる。

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１及び第２のリンク機構として、平行４節リンク構造からなるものを用いたが、本発明はこれに限られず、他のリンク機構を採用することも可能である。
ただし、旋回半径の小径化及び部品点数の削減の観点からは、上記平行４節リンク構造からなるものを用いることが好ましい。

さらに、上記実施の形態の死点位置通過機構においては、プーリとベルトを使用しているが、ベルトの代わりにワイヤを使用してもよく、またチェーンとスプロケットを使用することも可能である。

本発明の第１の実施の形態の搬送装置の基本構成を示す平面図 同搬送装置の基本構成を示す縦断面図 同実施の形態の搬送装置の具体的構成を示す平面図 同搬送装置の構成を示す縦断面図 （ａ）（ｂ）：同搬送装置の死点位置通過機構の動作を示す説明図 （ａ）〜（ｃ）：同搬送装置の動作を示す説明図（その１） （ｄ）〜（ｆ）：同搬送装置の動作を示す説明図（その２） （ｇ）〜（ｉ）：同搬送装置の動作を示す説明図（その３） （ａ）〜（ｃ）：同搬送装置において第１及び第２リンケージを旋回可能な領域外から旋回可能な領域内へ移動させる方法を示す説明図（その１） （ｄ）（ｅ）：同搬送装置において第１及び第２リンケージを旋回可能な領域外から旋回可能な領域内へ移動させる方法を示す説明図（その２） 本発明の第２の実施の形態の搬送装置の構成を示す平面図 同搬送装置の構成を示す縦断面図 （ａ）（ｂ）：同搬送装置の死点位置通過機構の動作を示す説明図 本発明による搬送装置を備えた真空処理装置の実施の形態の構成を概略的に示す平面図

符号の説明

１…搬送装置 １ａ…第１駆動軸 １ｂ…第２駆動軸 １ｃ…第３駆動軸 ２…第１アーム ２ａ…従動アーム ３…第２アーム ３ａ…従動アーム ４…第３アーム ４ａ…従動アーム ５ａ…第１の死点位置通過機構 ５ｂ…第２の死点位置通過機構 ６…駆動手段 ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ…回転軸 ８ａ、８ｂ…支軸 ９ａ、９ｂ…支持台 １０ａ…第１のキャリア（第１の搬送部） １０ｂ…第２のキャリア（第２の搬送部） １１…鉛直移動機構 １２ａ…第１リンケージ（第１のリンク機構） １２ｂ…第２リンケージ（第２のリンク機構） １４… 可動アームアセンブリ ２１ａ…第１駆動プーリ ２１ｂ…第１従動プーリ ２１ｃ…第２駆動プーリ ２１ｄ…第２従動プーリ ２２ａ、２２ｂ…ベルト ３０ａ…水平腕部 ３０ｂ…垂直腕部 ３０ｃ…折り返し部

Claims (11)

1. 所定の同心回転軸を中心としてそれぞれ水平面内で回転可能に設けられた第１の駆動軸、第２の駆動軸及び第３の駆動軸と、
   前記第１〜第３の駆動軸にそれぞれ固定され、同一の軸間距離を有する第１の駆動アーム、第２の駆動アーム及び第３の駆動アームと、
   前記第１〜第３の駆動アームのうち、前記第１及び第３の駆動アームと、当該第１及び第３の駆動アームの先端部にそれぞれ回転可能に連結された第１及び第２の従動アームとからなる第１のリンク機構と、
   前記第１〜第３の駆動アームのうち、前記第２及び第３の駆動アームと、当該第２及び第３の駆動アームの先端部にそれぞれ回転可能に連結された第３及び第４の従動アームとからなる第２のリンク機構とを備え、
   前記第１のリンク機構は、前記第１及び第２の従動アームの先端部が、前記第１〜第３の駆動軸の上方において、搬送対象物を搬送するための第１の搬送部を伴って、互いに水平面内で同心状に回転可能に連結されるとともに、
   前記第２のリンク機構は、前記第２の駆動アームが、前記第１のリンク機構及び前記第１の搬送部と接触せず、かつ、その先端部が、前記第１のリンク機構及び前記第１の搬送部の上方に位置する形状に形成されるとともに、前記第３及び第４の従動アームの先端部が、前記第１のリンク機構及び前記第１の搬送部の上方において、第２の搬送ユニットを伴って、互いに同心状に水平面内で回転可能に連結されている搬送装置。
2. 前記第２のリンク機構の第２の駆動アームは、前記第１のリンク機構の第１の駆動アーム及び第２の従動アームより長い水平腕部と、鉛直方向に延びる垂直腕部と、水平方向に延びる折り返し部を設けてコ字状に形成されている請求項１記載の搬送装置。
3. 前記第１及び第２のリンク機構が、水平方向に動作する平行４節リンク機構から構成され、当該第１及び第２のリンク機構の一対のアームの開き角が１８０度となる死点位置を通過させる死点位置通過機構を備えている請求項１又は２のいずれか１項記載の搬送装置。
4. 前記第１〜第３の駆動軸を駆動する駆動手段を有し、当該駆動手段が、前記第１〜第３の駆動軸の回転をそれぞれ制御する駆動制御部を有する請求項１乃至３のいずれか１項記載の搬送装置。
5. 前記第１及び第２のリンク機構を鉛直方向へ移動させる鉛直移動機構を備えている請求項１乃至４のいずれか１項記載の搬送装置。
6. 前記駆動手段が、前記第１〜第３の駆動軸の所定の部位にそれぞれ配設された永久磁石と、前記永久磁石と対応して設けられた電磁ステータとを有し、前記電磁ステータに対し所定の情報に基づいて駆動電流を供給するように構成されている請求項４又は５のいずれか１項記載の搬送装置。
7. 前記駆動手段が、前記第１〜第３の駆動軸の回転角度をそれぞれ検出する角度センサを有し、当該角度センサにおいて得られた結果に基づいて前記第１〜第３の駆動軸の回転を制御するように構成されている請求項４乃至６のいずれか１項記載の搬送装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項記載の搬送装置を制御する方法であって、
   前記第１及び第２のリンク機構の一対のアームを前記同心回転軸を中心として同方向へ等しい角度だけ回転させることにより、前記第１及び第２の搬送部を前記同心回転軸を中心として旋回させるステップを有する搬送装置の制御方法。
9. 請求項１乃至７のいずれか１項記載の搬送装置を制御する方法であって、
   前記第１のリンク機構又は第２のリンク機構のうち、一方のリンク機構の一対のアームを前記同心回転軸を中心として互いに逆方向へ等しい角度だけ回転させるとともに、他方のリンク機構の一対のアームを前記同心回転軸を中心として互いに同方向へ等しい角度だけ回転させることにより、前記第１の搬送部又は前記第２の搬送部のいずれか一方を前記同心回転軸を通る直線の方向へ移動させるステップを有する搬送装置の制御方法。
10. 請求項１乃至７のいずれか１項記載の搬送装置を制御する方法であって、
    前記第１及び第２の搬送部をそれぞれ旋回可能な領域に移動させる際に、
    前記第１及び第２のリンク機構の一対のアームをそれぞれ前記同心回転軸を中心として逆方向へ等しい角度だけ回転させることにより、前記第１及び第２の搬送部を前記旋回可能な領域に向かう方向へ移動させ、
    前記第１の搬送部又は第２の搬送部のいずれかが前記旋回可能な領域に到達した時点で、当該旋回可能な領域に到達した搬送部が含まれるリンク機構の一対のアームを前記同心回転軸を中心として同方向へ等しい角度だけ回転させることにより、この搬送部を前記同心回転軸を中心として旋回させるとともに、
    前記旋回可能な領域に到達していない搬送部が含まれるリンク機構の一対のアームをそれぞれ前記同心回転軸を中心として逆方向へ等しい角度だけ回転させることにより、この搬送部を前記旋回可能な領域に向かう方向へ引き続き移動させるステップを有する搬送装置の制御方法。
11. 請求項１乃至７のいずれか１項記載の搬送装置を有する搬送室と、
    前記搬送室に連通され、前記搬送装置を用いて処理対象物を受け渡しするように構成された真空処理室とを備えた真空処理装置。

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