JP5059729B2 - ウェーハ搬送ロボット及びウェーハ搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体製造装置等とウェーハ容器等間のウェーハの搬出、収納を繰り返し行うウェーハ搬送ロボット及びそれを用いたウェーハ搬送装置に関する。

半導体製造装置にウェーハを供給或いは半導体製造装置からウェーハを回収するウェーハ搬送装置（Equipment Front End Module：ＥＦＥＭ）を実装するウェーハ搬送ロボットがある。

ＥＦＥＭの主な搬送は、ウェーハ密閉容器（Front Opening Unified Pod：ＦＯＵＰ）からウェーハを取出し、半導体製造装置（または半導体検査装置）に供給し、半導体製造装置から処理の終ったウェーハを取出し、ＦＯＵＰに収納する。

具体的には、ＳＥＭＩ規格で統一されたＦＯＵＰは、ドアを閉じた状態でロードポートに供給され、ロードポートによりＦＯＵＰのドアを開閉させる。ＦＯＵＰは２５段のスロットを有し、各スロットに１枚ずつウェーハが収納されている。

ロードポートにより、ＦＯＵＰのドアが外され、ウェーハ搬送ロボットのエンドエフェクタがウェーハの下に移動し、ウェーハの裏面を吸着もしくはウェーハのエッジで保持して取出しを行う。ウェーハは、アライナーに供給され、アライナーでウェーハのＶノッチの角度補正と水平方向の位置補正を行う。アライメント終了後、ウェーハはウェーハ搬送ロボットにより取出される。半導体製造装置のアクセスポートにある処理後のウェーハをウェーハ搬送ロボットで取出し、処理前のウェーハをユーザーポートに供給する。処理後のウェーハはウェーハ搬送ロボットによりＦＯＵＰに収納される。

従来のウェーハ搬送ロボットは、スカラ型ロボットの先端部に回転軸を設け、その回転軸上にエンドエフェクタを上下２段に設けた構成のもの（例えば、特許文献１参照）、或いは水平移動するリニアアクチュエータに昇降、旋回、水平多関節ロボットを設けた構成のものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−３１８１３４号公報 特開２００６−２８９５５５号公報 特開平１１−３００６５９号公報

しかしながら、スカラ型ロボット先端に回転軸を有し、上下２段のエンドエフェクタを有するウェーハ搬送ロボットは、アクセスポートでのウェーハ搬出・供給の連続動作では、処理前ウェーハを保持した供給用エンドエフェクタを退避させ、搬出用エンドエフェクタでウェーハを取出し、回転軸を用いて搬出エンドエフェクタを退避させ、供給エンドエフェクタを正位置に戻し、ウェーハを供給する。この場合、エンドエフェクタの退避動作が必要であり、短時間での入替が困難である。また、ウェーハをＦＯＵＰからアクセスポートに供給する場合、反転動作が必要なため、各アームの旋回軸の位置がスカラ型ロボットの根元にある場合、旋回動作は各アームが移動し、旋回半径が周辺機器と干渉しない範囲となった位置でしか行うことができない。そのため、旋回動作は動作シーケンス上、重複させる事が困難であり、ウェーハ搬送スループットの短縮が困難であった。

また、水平多関節ロボットを水平移動軸（直行軸）に昇降・旋回・ダブルアームを実装したウェーハ搬送ロボットでは、移動軸の駆動系摺動部からの塵埃の発生が問題となり、局所排気構造などの対応が必要であり、ＥＦＥＭに搭載された場合はＦＦＵによる筐体内外の差圧を十分確保し、筐体外へ排気する必要があった。従来のウェーハ搬送ロボットでは、水平移動軸にロボットを実装し、ロボットを移動させるため、ロボットの可動領域が大きく、省スペース化が困難であり、高速移動した場合は、ＦＦＵのダウンフローを乱し易いという欠点がある。

また、スカラ型ロボットの先端に旋回軸とダブルアームを実装する構成のウェーハ搬送ロボット（例えば、特許文献３参照）では、アームの剛性を維持するべく、先端にダブルアームを載せた水平アームは大きくなってしまうため、ウェーハ搬送ロボットのサイズが大きくなってしまう。ロボットのサイズが大きいとＳＥＭＩ規格に準拠したウェーハ搬送装置に実装することができない。

すなわち、ウェーハ搬送ロボットには省スペース化と高スループットが求められる。省スペース化により、ウェーハ搬送装置としての小型化が可能となる。高スループットは、ロボット各軸の動作重複化と動作アームの軽量化による運動性能向上を図り、ウェーハの搬送時間を短縮し、アクセスポートでのウェーハの回収と供給の高速化とが必要である。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決すべく、省スペース化と高スループット化を図ったウェーハ搬送ロボットを提供する。

上記目的を達成すべく本発明に係るウェーハ搬送ロボットは、ウェーハを搬送するウェーハ搬送ロボットにおいて、昇降可能な支持台と、前記支持台上に一端が軸支され水平方向に旋回可能な第１アーム部と、その第１のアーム部の他端部上に一端が軸支され水平方向に旋回可能な第２アーム部と、前記第１アーム内に設けられ、前記第１及び第２アームを旋回させ前記アームの最大移動範囲内の任意の位置に停止させるアーム駆動機構とで構成される水平多関節ロボットと、前記第２アーム部の先端上に水平方向に旋回可能に軸支され、互いに対称的に配置された２つの機械式リンクアームと、その機械式リンクアームの先端にそれぞれ設けられウェーハを保持するエンドエフェクタとを有する水平多関節機械式ダブルリンクアームとを備え、前記機械式リンクアームを旋回させる旋回機構が前記第２アームの内部に設けられ、前記エンドエフェクタは、互いに間隔をおいて上下に配置されると共に、上段側のエンドエフェクタは断面コ字状のプレートを介して前記機械式リンクアームに接続され、下段側のエンドエフェクタは、前記断面コ字状のプレートの内側に配置したことを特徴とするものである。

本発明によれば、ウェーハ搬送ロボットの省スペース化と高スループット化を図ることができる。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
［第１の実施形態］
本発明に係るウェーハ搬送ロボットは、ウェーハのアクセスポートがウェーハ搬送ロボットに対して対称に設置され、かつ、アクセスポートが多数存在し、ウェーハの搬出及び収納を高スループットで繰り返すウェーハ搬送装置（ＥＦＥＭ）に有効な構成である。

本実施形態では、本発明に係るウェーハ搬送ロボットが実装されたウェーハ搬送装置としてミニエンバイロンメント（ミニエン）搬送システムについて説明する。

図１は、ミニエン搬送システムの一部破断斜視図である。図１に示すように、ミニエン搬送システムは、半導体製造装置に接続されたミニエン筐体１００と、ＦＦＵ（Fun Filter Unit）部１０１と、複数のロードポート部１０２、１０３（本実施形態では３つ）と、筐体１００の内部に設けられたウェーハ搬送ロボット１０５、制御コントローラ１０６、アライナー１０７を有する。

ミニエン筐体１００は、システム外部が固定板（外装カバー）で覆われ、外部と隔離した空間を提供し、半導体製造装置１０４の接続部（アクセスポート）とロードポート部１０２，１０３とを接合する役割も有する。

ロードポート部１０２，１０３は、ミニエン筐体１００の半導体製造装置１０４と対向する側に複数設けられ、半導体製造装置１０４への試料搬送口の役割をする。ロードポート部１０２，１０３は、ウェーハが収容されたＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）１０８を固定するための固定台１０９を有し、固定台１０９には、ＦＯＵＰ１０８を固定、載置すると共に前後に動作する載置プレートが設けられ、載置プレートにより筐体１００内部に臨むＦＯＵＰ開閉機構部にＦＯＵＰ１０８を移動させる。ＦＯＵＰ開閉機構部は、ＦＯＵＰの蓋を開閉する開閉機構を有する。

ＦＦＵ部１０１は、主に送風ファンとフィルターとで構成され、ミニエン筐体１００内部上方に設置され、クリーンエアを筐体内にダウンフローすることでミニエン筐体１０１内にクリーン環境を実現する。アライナー１０７は、ＦＯＵＰ１０８から半導体製造装置１０４にウェーハを供給する際、及び半導体製造装置１０４からＦＯＵＰにウェーハを搬出する際、ウェーハに形成されたノッチ等を検出し、ウェーハの位置（向き）を補正するものである。制御コントローラ１０６は、上位装置との通信制御、ＦＦＵ１０１、ウェーハ搬送ロボット１０５及びアライナー１０７等の駆動制御等、ミニエン搬送システムのコントロールを行う。ウェーハ搬送ロボット１０５は、複数のＦＯＵＰ１０８と半導体製造装置１０４の接続部（アクセスポート）との間に配置され、アクセスポートはウェーハ搬送ロボット１０５の中心よりオフセットした位置にある。

ミニエン搬送システムを用いた、ウェーハ搬送シーケンス例を説明する。ＥＦＥＭでは、ウェーハ搬送ロボット１０５により、ＦＯＵＰ１０８からウェーハを取出し、半導体製造装置に供給すると共に、半導体製造装置から排出されたウェーハを取出し、ＦＯＵＰに収納する。

具体的には、ロードポート部１０２，１０３は、ロードポート部１０２，１０３の開閉機構により、ＦＯＵＰ１０８のドアを外し、ウェーハへのアクセスが可能となる。ＦＯＵＰ１０８内にはウェーハが２５枚収納されており、処理前のウェーハをウェーハ搬送ロボット１０５で搬出する。対称位置に設置された半導体製造装置１０４のアクセスポートを通じて半導体製造装置に処理前のウェーハを供給する。また、アクセスポート上の処理後のウェーハは搬送ロボット１０５により、ＦＯＵＰ１０８内に収納される。

本実施形態のウェーハ搬送ロボットの詳細について説明する。

図３は、ウェーハ搬送ロボットの構成を示す分解斜視図、図２（ａ）はウェーハ搬送ロボットの構成を示す上面図、図２（ｂ）はウェーハ搬送ロボットの構成を示す正面図である。

図３、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、ウェーハ搬送ロボット１０５は、上下動作可能な（図中、Ｚ方向に移動可能な）機構を有する支持部２００と、水平多関節ロボット（以下、「スカラ型ロボット」と称する）２２０と、スカラ型ロボットの先端上に設けられる水平多関節機械式ダブルリンクアーム（以下、「ダブルアーム」と称する）２４０とを有する。

スカラ型ロボット２２０は、支持部２００上に設けられる第１アーム２０１と、第１アーム２０１上に設けられ、第１アームに軸支された第２アーム２０２とで構成される。

第１アーム２０１内部の支持台２００側には、第１アーム自体を旋回させるためのアーム旋回機構２２１が設けられ、第１アーム２０１内部の第２アーム２０２側には、第２アームを旋回させるためのアーム旋回機構２２２が設けられる。アーム旋回機構２２１は、旋回軸（回転台）２２３と、その旋回軸を回転させるためのアクチュエータ２２４と、支持台２００の軸に回転自在に接続されるプーリ２２５と、旋回軸２２３とプーリ２２５とに掛けられたベルトと２２６とで構成され、アクチュエータ２２４を駆動することにより、プーリ２２５及びベルト２２６を介して旋回軸２２３が回転し、第１アーム２０１が旋回する。第２アーム２０２を旋回させるアーム旋回機構２２２も第１アーム２０１を旋回させるアーム旋回機構２２１と同様の構成である。

ダブルアーム２４０は、第２アーム２０２上の先端に設けられ、互いに独立して動作可能な２つの水平機械式リンクアーム２４１，２４２で構成される。２つの水平機械式リンクアーム２４１，２４２を旋回させるダブルリンクアーム旋回機構２３０は、第２アーム２０２の内部に設けられる。その旋回機構２３０は、ダブルアーム２４０を旋回させる旋回軸（回転板）２３１とその旋回軸２３１を駆動するアクチュエータ２３２と、２つの機械式リンクアームをそれぞれ駆動する２つの駆動軸２３３，２３４とそれら駆動軸２３３，２３４を駆動する２つアクチュエータ２３５，２３６とを有する。旋回軸（回転板）２３１と２つの駆動軸２３３，２３４とは互いに同じ高さに配置され、旋回軸２３１を駆動するアクチュエータ２３２、及び駆動軸２３３，２３４をそれぞれ駆動するアクチュエータ２３５，２３６とは互いに同じ高さに配置されている。旋回軸２３１は、アクチュエータ２３２に接続された回転軸２３７とタイミングベルト２３８により回転する。駆動軸２３３，２３４は、それぞれアクチュエータ２３５，２３６に接続された回転軸とベルトを介して回転すると共に、旋回軸２３１のタイミングベルト２３８にリンクしている。２つの駆動軸２３３，２３４は、旋回軸（回転板）２３１の中心から離れた位置に配置され、アクチュエータ２３２が駆動されると、旋回軸（回転板）２３１の回転により、２つの駆動軸２３３，２３４は公転移動し、２つの機械式リンクアーム２４１，２４２は、互いに平行に保持されたまま旋回する。また、駆動軸２３３，２３４のアクチュエータ２３５，２３６が駆動されると、駆動軸２３３，２３４の回転（自転）により各機械式リンクアーム２４１，２４２が駆動する。

機械式リンクアーム２４１（２４２）は、第２アーム２０２の先端部上に軸支されるリンク部２４３（２４４）とそのリンク部２４３（２４４）の他端に取付プレート２４５（２４６）を介して取り付けられたエンドエフェクタ２０８（２０９）とで構成される。各リンク部２４３（２４４）は、一端が第２アーム２０２に軸支される第１リンク片２４３ａと一端が取付プレート２４５（２４６）を軸支する第２リンク片２３３ｂとで構成され、両リンク片２４３ａ，２４３ｂ同士は機械式にリンクされている。すなわち、機械式リンクアーム２４３は、第２アーム２０２内に設けられた駆動軸２３３，２３４の回転運動により、エンドエフェクタ２０８，２０９を直線的に移動させる。エンドエフェクタ２０８，２０９は、二又形のハンド部と２０８ａと取付プレートに保持される柄部２０８ｂとで構成され、ハンド部２０８ａの一方の面には、ウェーハを真空吸着により保持するための孔２５０が形成されている。

２つのリンク部２４３、２４４は、屈曲時（初期状態）では、互いに対称となるように配置される。一方の機械式リンクアーム２４１の取付プレート２４５は、断面コ字状に形成され、コ字状の取付プレート２４５の上側先端の上面にエンドエフェクタの柄部２０８ｂが固定され、コ字状の取付プレート２４５の内側に、他方の機械式リンクアーム２４２のエンドエフェクタ２０９が入り込み、２つのエンドエフェクタ２０８，２０９は、初期状態では互いに上下方向に間隔をおいて重なる構造を有する。これにより、２つのエンドエフェクタ２０８，２０９は、互いに衝突することなく移動することができる。また、エンドエフェクタ２０８の柄部２０８ｂをダブルアームの各々のリンク部２４３側にオフセットさせる（互いに左右方向（図中、Ｘ方向）に離間させる）ことで、断面コ字状の取付プレート２４５を小型している。

ウェーハ搬送ロボット１０５は、水平移動を任意の位置に移動可能なスカラ型ロボットとして筐体１００に固定し、ウェーハをエンドエフェクタ２０８，２０９で保持した状態での旋回径が最小となるようにしている。また、ダブルアーム２４０旋回軸２３１を第２アーム２０２内に実装することで、高さ方向の寸法を低減している。これにより、ウェーハ搬送ロボット１０５を実装したウェーハ搬送装置の省スペース化を図ることができる。

具体的には、ダブルアーム２４０の駆動軸２３３、２３４を、旋回軸２３１の回転中心より離し、アクチュエータ２３２と旋回軸２３１とをタイミングベルト２３８を介して駆動させる構成としたことにより、アクチュエータ２３２と旋回軸２３１の直結式のものと比べ、高さ方向の寸法を抑えることができる。また、駆動軸２２３，２３４の回転台（旋回軸）２３１にダブルアーム駆動用のアクチュエータ２３５，２３６を実装することで、旋回軸２３１のアクチュエータ２３２とダブルアーム駆動のアクチュエータ２３５，２３６とをほぼ同程度の高さに配置することができる。

また、旋回径を小さくするには、機械式リンクアーム２４１，２４２のアーム長（リンク部２４３の長さ）を短縮する必要がある。アクセスポートの位置は半導体製造装置により決定されているので、アーム長の短縮には、アームの取り付け位置をアクセスポートに近づける必要がある。本ウェーハ搬送ロボットでは、アームを伸ばした円内（アームの最大移動範囲内）の任意の位置に移動可能なスカラ型ロボット２２０の先端に水平機械式ダブルリンクアーム２４０を実装したことにより、アクセスポートやＦＯＵＰ１０８に対して最適な位置（例えば、ＦＯＵＰ或いはアクセスポート付近、かつＳＥＭＩ規格による排除領域に侵入しない位置）に最短距離で、スカラ型ロボット２２０がダブルリンクアーム２４０を移動させることができる。

したがって、本ウェーハ搬送ロボットによれば、従来のスカラ型ロボットの補間動作がないウェーハ搬送ロボットや、エンドエフェクタを直線移動のリニアアクチュエータで行うウェーハ搬送ロボットと比べ、水平多関節機械式ダブルリンクアームのアーム到達距離を短くすることなくダブルアームのアーム長（リンク部の長さ）を短縮することが可能となり、旋回径の小径化を図ることができる。

また、ダブルアーム２４０には高い剛性と制振性が求められる。高い剛性は、アームを伸ばしたときの撓みに影響し、制振性は減速度による位置静定時間と振幅に影響する。高剛性と制振性とは相反するものであり、例えは、剛性を上げるべくアーム（リンク部２４３，２４４）を重くすると、制振性は悪くなる。特に、制振性は、高速搬送による加減速度に比例するように大きくなる傾向にあり、静定時間の短縮と振幅の縮小は大きな課題である。停止時の振動を低減するには、小型軽量化が必要である。本実施形態のウェーハ搬送ロボットは、上述のように、水平機械式ダブルリンクアームのアーム長の短縮を図ることができ、小型軽量化は達成している。また、本ウェーハ搬送ロボットでは、リンク部２４３，２４４や取付プレート２４５，２４６をアルミ合金を用いて形成し、エンドエフェクタ２０８，２０９をセラミックやカーボン樹脂などを用いて形成しているが、アルミ合金は縦弾性係数が低く、セラミックやカーボン樹脂は縦弾性係数が高い。取付プレート２４５，２４６はダブルアーム２４０の先端部に実装されるため、軽く、制振性の高いものが求められるが、軽量とコスト面からアルミ合金に変わるものはない。そこで、高い縦弾性係数を持つセラセラミック材またはカーボン樹脂で形成されるエンドエフェクタ２０８，２０９の形状を、それぞれのリンク部２４３，２４４方向に近づけた（オフセットした）構成とすることにより、縦弾性係数の低いプレートの長さを短縮して停止時の振動を抑えることができる。すなわち、リンク部２４３，２４４からエンドエフェクタ２０８，２０９までの剛性を上げ、かつ、高い制振性を得ることができる。

また、図４の左欄に示すように、本ウェーハ搬送ロボットは、２つの機械式リンクアーム２４１，２４２を対称に並列配置したダブルアーム２４０により、一方の機械式リンクアーム２４１でアクセスポートへのウェーハの供給と行い、他方の機械式リンクアーム２４２でアクセスポートからのウェーハの回収を行う。すなわち、ウェーハ回収、供給を短時間で行うため、上下にウェーハを保持するダブルアーム方式（またはダブルハンド方式）では、アクセスポートにアクセスする際に、上下のどちらかのエンドエフェクタ２０８，２０９のみアクセスする必要がある。

しかしながら、図４の右欄に示すように、ダブルハンドに回転軸を設けた従来のウェーハ搬送ロボット（回転軸退避式）では、回転軸を使って上下どちらかのハンドを退避させてから他方のハンドをアクセスさせる必要がある。したがって、ウェーハ回収、供給にはハンドは退避可能な位置まで移動し、ハンド同士を入れ替える必要があり、高速でウェーハ回収、供給には向かない。これに対して、本ウェーハ搬送ロボットのように、旋回径の小さい、小型化されたダブルアーム式であれば、アクセスポートに上下それぞれ独立して動作が可能であるため、エンドエフェクタの入れ替えが不要であり、高速でウェーハを回収及び供給することができる。

以上、本実施形態のウェーハ搬送ロボットによれば、スカラ型ロボットの先端にダブルアームを設けた構成としたことにより、旋回半径の小径化を図り、ダブルアームの旋回軸を第２アーム内に実装したことにより、ＳＥＭＩ規格に準拠したＥＦＥＭ内に実装可能な寸法となり、各エンドエフェクタをそれぞれのリンク部側にオフセットした構造とすることにより、高剛性と高制振性を得ることができ、ダブルアームにより高速でウェーハの回収及び供給を行うのことができる。すなわち、本ウェーハ搬送ロボットは、ウェーハ搬送ロボットの省スペース化と高スループット化を図ることができる。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。

本実施形態では、前実施形態で説明したウェーハ搬送ロボットが実装されたウェーハ移載機について説明する。ウェーハ移載機は、上流装置から下流装置にウェーハを搬送する場合、装置の仕様によっては下流装置から上流装置にウェーハ搬送し、処理後上流装置から下流装置に戻す場合などに用いられるものである。

図５に示すように、ウェーハ移載機３００は、上流装置と下流装置との間に配置され、上流装置のアクセスポート３０２と下流装置のアクセスポート３０３とには差がある（アクセスポートの位置がオフセットして対向している）とする。ウェーハ移搭載３００は、筐体３０１内にウェーハ搬送ロボット３０４を有する構成であり、前実施形態のウェーハ搬送装置と同様に、筐体３０１にはＦＦＵ（図示せず）が搭載され筐体３０１内をクリーン環境としている。

ウェーハ搬送ロボット３０４は、筐体３０１の中央（両アクセスポート３０２，３０３間の中心）に設置される。筐体３０１の大きさは、ウェーハ搬送ロボット３０４の第１アーム２０１と第２アーム２０２がアクセスポート３０２，３０３に移動する時のアームの可動領域と水平多関節機械式ダブルリンクアーム２４０の搬送領域とにより決まる。ウェーハ搬送ロボット３４０は搬送領域（アームの可動領域）を小さくできるため、ウェーハ移載機３００に実装された場合、ウェーハ移載機３００を狭小化することができる。また、本ウェーハ移載機３００は、水平多関節機械式ダブルリンクアーム２４０を有しているので、ウェーハ回収・供給を高速で行う事ができるため、下流装置から上流装置に搬送し、処理後上流装置から下流装置に戻す等の動作の高スループット化を図ることができる。
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。

本実施形態では、第１の実施形態で説明したウェーハ搬送ロボットが実装されたウェーハ入替機（ソータ機）について説明する。ウェーハ入替機は、例えば、ウェーハ出荷用容器（Front Opening Shipping Box：以下、「ＦＯＳＢ」と称する。）から、製造工程内に使用するＦＯＵＰに乗せ換えるウェーハ搬送装置である。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、ウェーハ入替機４００は、基本的には図１のウェーハ搬送装置と同様に、筐体４０５、ＦＦＵ４０６、ウェーハ搬送ロボット４０７、アライナー４０４及びコントローラ４０８等が実装されている。ただし、ウェーハ入替機は、複数のロードポート部４１０には、少なくとも１つのＦＯＳＢ（図では１つ）４０１と、少なくとも１つＦＯＵＰ（図では２つ）４０２，４０３とが設けられている。ＦＯＳＢ４０１、またはＦＯＵＰ４０２，４０３の設定はロードポートに依存するため、任意に変更可能である。

ウェーハ入替機４００は、ウェーハ搬送ロボット４０７により、第１のＦＯＳＢ４０１からウェーハを取出し、アライナー４０４に搬送し、アライメント後、第２のＦＯＵＰ４０２または第３のＦＯＵＰ４０３に収納する装置である。このウェーハ入替の動作シーケンスを図７に基づき説明する。

図７はウェーハ入替動作の通常動作シーケンスであり、通常動作シーケンスの開始前及び終了後にはそれぞれ初期シーケンス、終了シーケンスといった専用シーケンスが行われる。初期シーケンスでは、まず一方のアームでＦＯＳＢ４０１からアライナー４０４にウェーハが搬出され、アライメントを開始する。

図７に示すように、通常動作時は、一方のアーム（アームＢとする）でＦＯＳＢ４０１よりウェーハを搬出する（ステップＳ５０１）。搬出後、アライナー４０４においてアライメントが完了していることを確認し（ステップＳ５０２）、アライメントが完了していれば（Ｓ５０２→Ｙ）、他方のアーム（アームＡとする）でアライナー４０４からウェーハを搬出する（ステップＳ５０３）。アライメントが完了していなければ、処理エラーとし終了する（Ｓ５０２→Ｎ）。アームＡでウェーハを搬出している間、アームＢは、ＦＯＳＢ４０１に収納されている新たなウェーハを搬出開始し、アライナーに供給する（ステップＳ５０４）。アームＡは、アライナー４０４からウェーハを搬出後、ＦＯＵＰ４０２へ収納する（ステップＳ５０５）。一方、アライナー４０４へ供給されたウェーハは、アライメントが実行される（ステップＳ５０６）。ここで、ＦＯＳＢ４０１にまだウェーハが有る場合（ステップＳ５０７→Ｙ）、アームＢが再びＦＯＳＢ４０１からウェーハを搬出し（Ｙ→ステップＳ５０１）、上記のステップＳ５０２〜５０７を繰り返す。ＦＯＳＢ４０１のウェーハが全て搬出された場合（ステップＳ５０７→Ｎ）、終了シーケンスへ移行する（ステップＳ５０８）。終了シーケンスにおいては、まだ収納されていないウェーハをＦＯＵＰ４０２へ収納するステップ等の専用シーケンスが実行され、ウェーハの入替が終了する。

すなわち、本ウェーハ入替機では、ＦＯＳＢ４０１からアライナー４０４までウェーハを搬送するアームＢと、アライナー４０４からＦＯＵＰ４０２までウェーハを搬送するアームＡとがそれぞれ独立して（同時に）駆動させているので、ウェーハ入替えの高スループット化を図ることができる。また、本ウェーハ入替機によれば、上述のように、ウェーハ搬送ロボット４０７の搬送領域の狭量化により、筐体の大きさを最小限にすることが可能である。

以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定される。

本発明に係るウェーハ搬送ロボットを実装したウェーハ搬送装置を示す一部破断斜視図である。 ウェーハ搬送ロボットを示す図であり、（ａ）は一部透明平面図、（ｂ）は正面図である。 ウェーハ搬送ロボットの構成を示す分解斜視図である。 図１のウェーハ搬送装置の動作を、回転軸退避式のウェーハ搬送装置の動作と比較して説明する図である。 本発明に係るウェーハ搬送ロボットを実装したウェーハ移載機を示す一部透明平面図である。 本発明に係るウェーハ搬送ロボットを実装したウェーハ入替機を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 図６のウェーハ入替機装置の通常動作シーケンスである。

符号の説明

１０５ ウェーハ搬送ロボット
２００ 支持台
２０１ 第１アーム
２０２ 第２アーム
２０８，２０９ エンドエフェクタ
２２０ スカラ型ロボット
２２１，２２２ アーム旋回機構
２３０ ダブルアーム旋回機構
２４０ 水平多関節機械式ダブルリンクアーム
２４１，２４２ 機械式リンクアーム
２４３，２４４ リンク部（リンクアーム）
２４５ 断面コ字状の取付プレート

Claims (5)

1. ウェーハを搬送するウェーハ搬送ロボットにおいて、
   昇降可能な支持台と、
   前記支持台上に一端が軸支され水平方向に旋回可能な第１アームと、その第１のアームの他端部上に一端が軸支され水平方向に旋回可能な第２アームと、前記第１アーム内に設けられ、前記第１及び第２アームを旋回させ前記アームの最大移動範囲内の任意の位置に停止させるアーム旋回機構とで構成される水平多関節ロボットと、
   前記第２アームの先端上に水平方向に旋回可能に軸支され、互いに対称的に配置された２つの機械式リンクアームと、前記機械式リンクアームの先端にそれぞれ設けられウェーハを保持するための２つのエンドエフェクタとを有する水平多関節機械式ダブルリンクアームとを備え、
   前記機械式リンクアームを旋回させるダブルリンクアーム旋回機構が前記第２アームの内部に設けられ、
   前記ダブルリンクアーム旋回機構は、軸回転用アクチュエータと、このアクチュエータの駆動力がベルトを介して伝達され、前記第２のアームの先端近くに回転中心を有する回転板とを有し、この回転板に、前記２つの機械式リンクアームを動作させるための２つのアクチュエータがこの回転板の回転中心から離れた位置に設けられて、この回転板が前記２つの機械式リンクアームを共に旋回させる旋回軸となり、
   前記エンドエフェクタは、互いに間隔をおいて上下に配置されると共に、上段側のエンドエフェクタは断面コ字状のプレートを介して前記機械式リンクアームに接続され、下段側のエンドエフェクタは、前記断面コ字状のプレートの内側に配置したことを特徴とするウェーハ搬送ロボット。
2. 請求項１記載のウェーハ搬送ロボットにおいて、前記機械式リンクアームに取付けられるエンドエフェクタの柄部はそれぞれ取付られた機械式リンクアーム側にオフセットしていることを特徴とするウェーハ搬送ロボット。
3. 請求項２記載のウェーハ搬送ロボットにおいて、前記エンドエフェクタは、セラミック材或いはカーボン樹脂により形成され、前記機械式リンクアーム及び前記プレートは、アルミ合金により形成されていることを特徴とするウェーハ搬送ロボット。
4. 請求項１記載のウェーハ搬送ロボットにおいて、前記ダブルリンクアーム旋回機構は、前記水平多関節機械式ダブルリンクアームを旋回させる旋回軸とその旋回軸を駆動するアクチュエータと、前記２つの機械式リンクアームをそれぞれ駆動する２つの回転軸とそれら回転軸を駆動する２つアクチュエータとで構成され、前記旋回軸と前記回転軸とが互いに同じ高さに配置されると共に、前記アクチュエータ同士が互いに同じ高さに配置されることを特徴とするウェーハ搬送ロボット。
5. ウェーハを収納する容器と、容器内のウェーハを半導体製造装置のアクセスポートまで供給するまたは前記アクセスポートから前記容器へ回収するウェーハ搬送ロボットを備えたウェーハ搬送装置において、請求項１乃至４のいずれか１項記載のウェーハ搬送ロボットを用いたことを特徴とするウェーハ搬送装置。

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