JPH05162095A - Vacuum robot - Google Patents
Vacuum robotInfo
- Publication number
- JPH05162095A JPH05162095A JP32354691A JP32354691A JPH05162095A JP H05162095 A JPH05162095 A JP H05162095A JP 32354691 A JP32354691 A JP 32354691A JP 32354691 A JP32354691 A JP 32354691A JP H05162095 A JPH05162095 A JP H05162095A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hand
- elastic arms
- arms
- vacuum robot
- rotation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、真空ロボットに係り、
特に半導体ウエハ処理装置等の高真空中で使用して好適
な低振動無関節の真空ロボットに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum robot,
In particular, the present invention relates to a low-vibration, jointless vacuum robot suitable for use in a high vacuum such as a semiconductor wafer processing apparatus.
【従来の技術】半導体のプロセス装置は、ウエハに対し
て化学エッチング、化学付着、物理的スパッタリング
等、真空中で処理するものが多い。そのために、真空中
で連続的に処理するマルチチャンバ形の半導体ウエハ処
理装置が増えている。このマルチチャンバ形の半導体ウ
エハ処理装置は、装置の中央部に搬送室を設け、その外
側に複数の処理室を円形に配置した構造である。処理室
の真空度が処理内容によって異なるため、搬送室と各処
理室間をゲ−トバルブで仕切り、ウエハの出し入れはゲ
−トバルブを開閉し、搬送装置にて行う。2. Description of the Related Art Most semiconductor processing apparatuses process wafers in a vacuum such as chemical etching, chemical adhesion, and physical sputtering. Therefore, the number of multi-chamber type semiconductor wafer processing apparatuses that continuously process in a vacuum is increasing. This multi-chamber type semiconductor wafer processing apparatus has a structure in which a transfer chamber is provided at the center of the apparatus and a plurality of processing chambers are arranged in a circle outside the transfer chamber. Since the degree of vacuum in the processing chamber differs depending on the processing content, the transfer chamber and each processing chamber are partitioned by a gate valve, and wafers are taken in and out by the transfer device by opening and closing the gate valve.
【０００２】真空対応の搬送装置は搬送室に設け、処理
室からのウエハの出し入れを行う。その搬送装置は、通
常、真空ロボットと称し、本体を真空チャンバに固定
し、ア−ム部が真空中で稼動する構造となっている。こ
の構造においては、ア−ムの関節部もしくは摺動部にお
いても、軸受部の摩耗がはやく機構の信頼性が低い。ま
た、発塵，発ガスがプロセスの歩留りを低下させる。そ
のため、関節部もしくは摺動部を封止するか、関節部、
摺動部がない構造とすることが提案されている。A vacuum-compatible transfer device is provided in the transfer chamber to take a wafer in and out of the processing chamber. The transfer device is usually called a vacuum robot, and has a structure in which a main body is fixed to a vacuum chamber and an arm part operates in vacuum. In this structure, the wear of the bearing portion is rapid even at the joint portion or the sliding portion of the arm, and the reliability of the mechanism is low. In addition, dust and gas reduce the process yield. Therefore, seal the joint part or sliding part,
It has been proposed that the structure has no sliding portion.
【０００３】その一例として、特開昭６３−９２２０５
号公報には、真空中において、無摺動，無接触でダスト
を発生させずに長い距離を平行移動できる真空装置用磁
気浮上搬送装置が記載されている。しかし、従来技術で
はどの方式においても、機構が大がかりとなり、大きな
搬送室、大きなマルチチャンバが必要となり、膨大な設
備投資が必要であった。As an example thereof, Japanese Patent Laid-Open No. 63-92205.
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-242242 describes a magnetic levitation transfer device for a vacuum device, which can move in parallel in a vacuum over a long distance in a non-sliding, non-contact manner without generating dust. However, in any of the conventional techniques, the mechanism becomes large, a large transfer chamber and a large multi-chamber are required, and a huge capital investment is required.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】一般に、摺動面におけ
る真空中の摩擦係数は、大気中よりも増加する。そのた
め、真空ロボットの関節部においても、例えころがり軸
受であっても、大気中以上の摩耗、発塵，発ガスが避け
られない。このことは、例えば半導体装置においてはウ
エハ上に塵が付着し、また、発生したガスによりウエハ
表面を化学変化させることになり、半導体の品質を低下
させる。また、関節部の摩耗により真空ロボットの信頼
性をも低下させる。たとえ、ころがり軸受に真空グリス
を使用しても、耐真空度は１０のマイナス７乗程度であ
り、しかもガスが発生することになる。さらに、将来ウ
ルトラクリ−ン対応として必要となる１０のマイナス８
乗以上の真空度には対応できないものである。Generally, the coefficient of friction of a sliding surface in a vacuum is higher than that in the atmosphere. Therefore, even in the joints of the vacuum robot, even in the case of rolling bearings, wear, dust generation and gas generation inevitably occur in the atmosphere. For example, in a semiconductor device, this causes dust to adhere to the wafer, and the generated gas causes a chemical change on the wafer surface, which deteriorates the quality of the semiconductor. Also, the wear of the joints reduces the reliability of the vacuum robot. Even if vacuum grease is used for the rolling bearing, the degree of vacuum resistance is about 10 <-7> and gas is generated. In addition, 10 minus 8 will be required for future ultra-clean support.
It is not possible to deal with a degree of vacuum higher than the power of 2.
【０００５】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものである。本発明の第１の目的は、
摩耗による発塵，発ガスのおそれがなく、高真空下で使
用して信頼性の高い２自由度真空ロボットを提供するこ
とにある。また、本発明の第２の目的は、ワ−ク搬送に
おける弾性ア−ムの振動を防止することにある。さら
に、本発明の第３の目的は、ワ−ク搬送中の垂直方向の
変位を低減することにある。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art. The first object of the present invention is to
An object of the present invention is to provide a highly reliable two-degree-of-freedom vacuum robot that can be used under high vacuum without the risk of dust and gas generation due to wear. A second object of the present invention is to prevent vibration of the elastic arm during work conveyance. A third object of the present invention is to reduce vertical displacement during work transfer.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、本発明の真空ロボットに係る第１の発明の構
成は、本体を真空容器内に設置し、ワーク搬送用のハン
ドおよびアーム部を真空中で作動させる真空ロボットに
おいて、前記ワーク搬送用のハンドに互いに対向して一
端を結合され、帯状のばね材で形成した第一，第二の弾
性アームと、これら第一，第二の弾性アームの他方の端
部に結合され、当該第一，第二の弾性アームに曲げモー
メントを加える第一，第二の回転アームと、これら第
一，第二の回転アームを互いに線対称をなすように取り
付ける第一，第二の回転軸と、これら第一，第二の回転
軸を、回転中心が同じで、かつ可逆回転せしめる回転駆
動部とを設け、この回転駆動部は、前記第一，第二の回
転軸を互いに反対方向に回転させるときに、前記第一，
第二の回転アームを介して前記第一，第二の回転アーム
を回転中心から放射線方向に往復動させることによって
前記ハンドと第一，第二の回転軸心との間隔を伸縮さ
せ、前記第一，第二の回転軸を同一方向に回転させると
きに、前記ワーク搬送用のハンドは回転中心を中心に旋
回するように構成したものである。In order to achieve the above first object, the structure of the first invention relating to the vacuum robot of the present invention is such that the main body is installed in a vacuum container, and a hand for transferring a work and In a vacuum robot in which an arm portion is operated in vacuum, first and second elastic arms formed of a strip-shaped spring material are connected to the hand for transferring the work so as to face each other, and one end of the first and second elastic arms. The first and second rotary arms, which are connected to the other ends of the two elastic arms and apply a bending moment to the first and second elastic arms, and the first and second rotary arms are line-symmetrical to each other. The first and second rotary shafts are attached so as to form a rotary drive unit and the first and second rotary shafts are provided with a rotary drive unit having the same center of rotation and capable of reversibly rotating. Opposite the first and second rotation axes When rotated, the first,
By reciprocating the first and second rotating arms from the center of rotation in the radial direction via the second rotating arm, the distance between the hand and the first and second rotation axes is expanded and contracted, When the first and second rotating shafts are rotated in the same direction, the work transfer hand is configured to revolve around the rotation center.
【０００７】また、上記第２の目的を達成するために、
本発明の真空ロボットに係る第２の発明の構成は、ワー
ク搬送用のハンドと、このハンドに互いに対向して一端
を結合され、帯状のばね材で形成した第一，第二の弾性
アームと、これら第一，第二の弾性アームの他方の端部
に結合され、当該第一，第二の弾性アームに曲げモーメ
ントを加える第一，第二の回転アームと、これら第一，
第二の回転アームを互いに線対称をなすように取り付け
る第一，第二の回転軸と、これら第一，第二の回転軸
を、回転中心が同じで、かつ可逆回転せしめる回転駆動
部とを備えた真空ロボットであって、少なくとも、前記
ハンドまたは前記第一，第二の弾性アームのいずれかに
位置検出手段を設けるとともに、前記第一，第二の弾性
アームを挾んで、対向した一対の交流を印加した電磁石
を設けたものである。Further, in order to achieve the second object,
The structure of the second invention relating to the vacuum robot of the present invention comprises a hand for carrying a work, and first and second elastic arms formed of a strip-shaped spring material, one end of which is opposed to the other hand and which is connected to the hand. , First and second rotating arms which are connected to the other ends of the first and second elastic arms and which apply bending moments to the first and second elastic arms,
First and second rotary shafts for mounting the second rotary arms in line symmetry with each other, and a rotary drive unit for reversibly rotating the first and second rotary shafts with the same center of rotation. A vacuum robot provided with at least the hand or the first and second elastic arms provided with a position detecting means, and a pair of opposing arms sandwiching the first and second elastic arms. An electromagnet to which an alternating current is applied is provided.
【０００８】また、上記第２の目的は、第一，第二の回
転アームを、それぞれＬ形の形状として一部に切欠きを
設けるとともに、積層形圧電素子を設けたことによって
も、達成される。また、前記第２の目的は、ハンドを挾
んで、上下に対向して一対の磁石を設け、かつハンドを
磁性体で形成することによっても達成できる。また、前
記第２の目的は、前記各弾性ア−ムの振動特性を知り、
振幅の大きいところの質量を増減することによっても達
成できる。また、前記第２の目的は、第一，第二の回転
軸にトルク検出手段を設け、トルク検出手段からのトル
ク量をもとに回転軸の位置を制御することにより達成で
きる。The second object can also be achieved by providing the first and second rotary arms with L-shaped portions each having a notch and a laminated piezoelectric element. It The second object can also be achieved by sandwiching the hand, providing a pair of magnets facing each other in the vertical direction, and forming the hand with a magnetic material. Further, the second purpose is to know the vibration characteristics of each elastic arm,
It can also be achieved by increasing or decreasing the mass where the amplitude is large. The second object can be achieved by providing torque detecting means on the first and second rotating shafts and controlling the position of the rotating shafts based on the torque amount from the torque detecting means.
【０００９】また、前記第３の目的は、第一，第二の弾
性ア−ムを挾んで対向した位置に一対の磁石を設け、か
つ、前記弾性ア−ムを導体とし、電流を流すことによっ
て、垂直方向の変位を制御することによって達成でき
る。また、前記第３の目的は、第一，第二の弾性ア−ム
を垂直面に対し上方を広げるように傾けることによっ
て、回転軸から放射線方向にハンドが移動するときのハ
ンドの垂直変位を抑制することによって達成できる。The third object is to provide a pair of magnets at positions facing each other with the first and second elastic arms sandwiched therebetween, and to use the elastic arms as conductors to flow a current. Can be achieved by controlling the vertical displacement. The third purpose is to incline the vertical displacement of the hand when the hand moves in the radial direction from the rotation axis by inclining the first and second elastic arms so as to widen upward with respect to the vertical plane. It can be achieved by suppressing.
【００１０】[0010]
【作用】本発明の真空ロボットに係る第１の発明では、
第一，第二の２本の回転軸を回転駆動部により互いに反
対方向に同じに回転させ、同一面内に互いに対向させて
配置させた第一，第二の弾性ア−ムに曲げモ−メントを
加え、両弾性ア−ムを、例えばハンドと両回転軸心との
間隔を縮小させる方向に変形させると、両弾性ア−ムの
一方の端部に結合されたワ−ク用のハンドが前記回転軸
に接近する方向に移動する。また、前記２本の回転軸を
前述したものと逆方向に回転させ、第一，第二の両弾性
ア−ムに曲げモ−メントを加え、両弾性ア−ムを、例え
ばハンドと両回転軸心との間隔を伸長させる方向に変形
させると、前記ハンドが前記回転軸から遠ざかる方向に
移動する。In the first invention relating to the vacuum robot of the present invention,
The first and second two rotating shafts are rotated in the same direction in opposite directions by the rotation driving unit and are bent into the first and second elastic arms which are arranged to face each other in the same plane. When the elastic arms are deformed in a direction to reduce the distance between the hand and the rotational axes, for example, a hand for a work connected to one end of the elastic arms. Moves in a direction approaching the rotation axis. Further, the two rotary shafts are rotated in the opposite directions to those described above, bending moments are added to the first and second elastic arms, and the both elastic arms are rotated with, for example, the hand and the both rotations. When the hand is deformed in a direction to extend the distance from the axis, the hand moves in a direction away from the rotation axis.
【００１１】また、第一，第二の回転軸を回転駆動部に
より互いに同一方向に同じように回転させると、第一，
第二の両弾性ア−ムの一方の端部に結合されたワ−ク用
のハンドが回転軸を中心にして、旋回する方向に移動す
る。また、前記２本の回転軸の回転方向、回転速度、回
転量を任意に変化させることによって、水平平面内で任
意な移動ができる。これにより、第１の発明では、無関
節のロボットで同一水平面内の任意の位置にワ−クを搬
送することができ、したがって摺動またはころがり摩耗
による発塵，発ガスを防止できるし、真空グリスを使用
する必要もないので、高真空下で使用でき、その結果、
高真空中での使用においても信頼性を向上させることが
できる。Further, when the first and second rotary shafts are rotated in the same direction in the same manner by the rotary drive unit,
A hand for work, which is connected to one end of each of the second elastic arms, moves in a turning direction around the rotation axis. Further, by arbitrarily changing the rotation direction, the rotation speed, and the rotation amount of the two rotary shafts, it is possible to freely move them in the horizontal plane. As a result, in the first aspect of the invention, the articulated robot can convey the work to an arbitrary position within the same horizontal plane, and therefore dust and gas due to sliding or rolling wear can be prevented, and the vacuum can be prevented. Since it is not necessary to use grease, it can be used under high vacuum, and as a result,
The reliability can be improved even when used in a high vacuum.
【００１２】本発明の真空ロボットに係る第２の発明で
は、位置検出手段により第一，第二の弾性ア−ムの位置
を検出し、弾性ア−ムの位置が目標位置より遠い位置の
場合電磁石に吸引力が発生するような方向に電流を流
し、目標位置より近い位置の場合電磁石に斥力が発生す
るように電流を流すことによって、弾性ア−ムの振動を
減衰させる。In a second aspect of the vacuum robot of the present invention, the position detecting means detects the positions of the first and second elastic arms, and the position of the elastic arm is far from the target position. A current is caused to flow in a direction in which an attractive force is generated in the electromagnet, and a current is caused to generate a repulsive force in the electromagnet when the position is closer to the target position, thereby damping the vibration of the elastic arm.
【００１３】また、第３の発明では、位置検出手段と防
振手段に積層形の圧電素子を用い、弾性ア−ムの振動に
追従させて積層形の圧電素子を伸縮させ、第一，第二の
回転ア−ムに設けた切欠き部の変形によって、第一，第
二の弾性ア−ムの振動を低減し、位置精度をたかめるよ
うにしたものである。In the third aspect of the invention, the laminated piezoelectric element is used for the position detecting means and the vibration isolating means, and the laminated piezoelectric element is expanded and contracted by following the vibration of the elastic arm. The deformation of the notch provided in the second rotating arm reduces the vibrations of the first and second elastic arms and enhances the positional accuracy.
【００１４】また、第４の発明では、磁石近傍の磁界内
で、磁界内にある弾性ア−ムは振動することにより渦電
流が発生し、振動エネルギ−を低減し振動を減衰させ
る。また、第５の発明では、第一，第二の弾性ア−ムの
中央部もしくは端部を厚くするか切り欠くことによっ
て、振幅が低減するようにして振動特性を変化させ、振
動を低減できるものである。また、第６の発明では、第
一，第二の弾性ア−ムに曲げモ−メントを加える第一，
第二の回転軸に回転トルク検出手段を設け、回転トルク
の変動によって前記弾性ア−ムの振動を検出し、前記回
転軸の回転速度、加速度を制御することによって弾性ア
ームの振動低減を達成することができる。In the fourth aspect of the invention, in the magnetic field near the magnet, the elastic arm in the magnetic field vibrates to generate an eddy current, which reduces the vibration energy and attenuates the vibration. Further, in the fifth aspect, the central portion or the end portions of the first and second elastic arms are thickened or cut out to change the vibration characteristic so that the amplitude is reduced, and thus the vibration can be reduced. It is a thing. In the sixth aspect of the invention, the first and second elastic arms are provided with a bending moment.
A rotation torque detecting means is provided on the second rotation shaft, vibration of the elastic arm is detected by fluctuation of the rotation torque, and vibration of the elastic arm is reduced by controlling rotation speed and acceleration of the rotation shaft. be able to.
【００１５】さらに、第７の発明では、磁石によって形
成された磁界と弾性ア−ムに設けた導体に電流を流すこ
とによって、磁界内の導体に、フレミングの左手の法則
による力が発生し、第一，第二の弾性ア−ムを垂直方向
に変位させる効果がある。さらに、第８の発明では、第
一，第二の一対の弾性ア−ムを垂直面に対し上方が広が
るように取り付け、ハンドが回転軸に近づくと両弾性ア
−ムを逆円錐形になるようにして、ハンドおよび弾性ア
−ムの重力に抗する力を発生させることによって、ワー
ク搬送中の垂直方向の変位の低減を達成することができ
る。Further, according to the seventh aspect of the invention, by applying a current to the magnetic field formed by the magnet and the conductor provided in the elastic arm, a force according to Fleming's left-hand rule is generated in the conductor in the magnetic field. This has the effect of vertically displacing the first and second elastic arms. Further, in the eighth aspect of the invention, the pair of first and second elastic arms are attached so as to spread upward with respect to the vertical plane, and when the hand approaches the rotation axis, both elastic arms have an inverted conical shape. In this way, by generating a force against the gravity of the hand and the elastic arm, it is possible to achieve the reduction of the vertical displacement during the work transfer.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、本発明の各実施例を図１ないし図１３
を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例に係る
無関節真空ロボットの構成を示すブロック図、図２は、
図１の真空ロボットを使用するマルチチャンバ形の半導
体ウエハ処理装置の一部横断平面図、図３は、図２のＡ
−Ａ矢視拡大断面図、図４は、図１の真空ロボットにお
ける弾性アームを伸ばした動作説明図、図５は、図１の
真空ロボットにおける弾性アームを縮めた動作説明図で
ある。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
Will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an articulated vacuum robot according to an embodiment of the present invention, and FIG.
2 is a partial cross-sectional plan view of a multi-chamber type semiconductor wafer processing apparatus using the vacuum robot of FIG.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along arrow A, FIG. 4 is an operation explanatory view in which the elastic arm is extended in the vacuum robot in FIG. 1, and FIG. 5 is an operation explanatory view in which the elastic arm in the vacuum robot in FIG. 1 is contracted.
【００１７】まず、図２，３に示すマルチチャンバ形の
半導体ウエハ処理装置について説明する。図２，３に示
す半導体ウエハ処理装置は、装置中央部に設けられた搬
送室３１と、この搬送室３１の外側にほぼ９０度の間隔
をおいて設置された処理室３２，３３，３４およびロ−
ドロック室３５とを備えている。前記搬送室３１、処理
室３２，３３，３４およびロ−ドロック室３５は、それ
ぞれステンレスもしくはアルミ合金などの金属により円
筒形に形成されている。また、搬送室３１、処理室３
２，３３，３４およびロ−ドロック室３５の上下部は、
上板３６および下板３７により密閉されている。さら
に、搬送室３１、処理室３２，３３，３４およびロ−ド
ロック室３５は、複数本の支柱３８の上部に支持されて
いる。First, the multi-chamber type semiconductor wafer processing apparatus shown in FIGS. The semiconductor wafer processing apparatus shown in FIGS. 2 and 3 includes a transfer chamber 31 provided at the center of the apparatus, processing chambers 32, 33, 34 provided outside the transfer chamber 31 at intervals of about 90 degrees. Low
And a lock chamber 35. The transfer chamber 31, the processing chambers 32, 33, 34 and the load lock chamber 35 are each formed in a cylindrical shape by a metal such as stainless steel or aluminum alloy. Further, the transfer chamber 31, the processing chamber 3
2, 33, 34 and the upper and lower parts of the load lock chamber 35 are
It is sealed by an upper plate 36 and a lower plate 37. Further, the transfer chamber 31, the processing chambers 32, 33, 34 and the load lock chamber 35 are supported on the upper portions of a plurality of columns 38.
【００１８】前記各処理室３２，３３，３４には、処理
の種類に対応した処理ユニット３９，４０，４１と、真
空吸引手段（図示せず）とが設けられている。また、ロ
−ドロック室３５にはウエハ１の出入口４２が設けられ
ており、この出入口４２には開閉蓋４３が取り付けられ
ている。前記搬送室３１と各処理室３２，３３，３４と
の間、および搬送室３１とロ−ドロック室３５との間に
は、それぞれゲ−トバルブ４４が設けられている。Each of the processing chambers 32, 33 and 34 is provided with processing units 39, 40 and 41 corresponding to the type of processing and vacuum suction means (not shown). An inlet / outlet port 42 for the wafer 1 is provided in the load lock chamber 35, and an opening / closing lid 43 is attached to the inlet / outlet port 42. Gate valves 44 are provided between the transfer chamber 31 and the processing chambers 32, 33, 34 and between the transfer chamber 31 and the load lock chamber 35, respectively.
【００１９】前記各処理室３２，３３，３４およびロ−
ドロック室３５には、ウエハ受け渡し用のリフタ４５を
設けている。そして、このリフタ４５の上面には、ウエ
ハ１を支持するための複数本の支持ピン４６が植設され
ている。前記搬送室３１には、半導体ウエハ搬送装置と
して、無関節真空ロボットが配備されている。この無関
節真空ロボットは、搬送室３１と各処理室３２，３３，
３４との間、および搬送室３１とロ−ドロック室３５と
の間にウエハ１を搬送するために設けられているもので
ある。Each of the processing chambers 32, 33, 34 and
A lifter 45 for delivering a wafer is provided in the dock chamber 35. A plurality of support pins 46 for supporting the wafer 1 are planted on the upper surface of the lifter 45. In the transfer chamber 31, a jointless vacuum robot is installed as a semiconductor wafer transfer device. This articulated vacuum robot includes a transfer chamber 31 and processing chambers 32, 33,
It is provided to transfer the wafer 1 to and from the transfer chamber 31 and between the transfer chamber 31 and the load lock chamber 35.
【００２０】図１は無関節真空ロボットの第１の実施例
を示す図、図４，図５は図１の無関節真空ロボットの動
作説明図である。まず、本発明の第１の目的、第２の目
的を達成する実施例を説明する。 〔実施例 １〕図１において、２は、ウエハ１を授受す
るハンド、３は、ハンド２に一端を結合された第一の弾
性アーム、４，５は、ハンド２に一端を結合された第二
の弾性アームで、これら第一の弾性アーム３と第二の弾
性アーム４，５とは互いに対向して配置されている。６
は、第一の弾性アーム３の他端に結合された第一の回転
アーム、７は、第二の弾性アーム４，５の他端に結合さ
れた第二の回転アーム、８は、第一の回転アーム６を回
転させる第一の回転軸、９は、第二の回転アーム７を固
定した回転ドラム、１４は、回転ドラム９の旋回駆動部
である。前記回転軸８には、磁性流体シール１０、トル
クメータ１１、モータ１２、およびエンコーダ１３が取
り付けられている。また、回転ドラム９と旋回駆動部１
４との間に磁性流体シール１５が設けられている。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of an articulated vacuum robot, and FIGS. 4 and 5 are operation explanatory diagrams of the articulated vacuum robot of FIG. First, an embodiment for achieving the first and second objects of the present invention will be described. [Embodiment 1] In FIG. 1, 2 is a hand for transferring a wafer 1, 3 is a first elastic arm whose one end is connected to the hand 2, and 4, 5 are first elastic arms whose one end is connected to the hand 2. With the two elastic arms, the first elastic arm 3 and the second elastic arms 4 and 5 are arranged to face each other. 6
Is a first rotating arm connected to the other end of the first elastic arm 3, 7 is a second rotating arm connected to the other ends of the second elastic arms 4 and 5, and 8 is a first rotating arm. The first rotating shaft for rotating the rotating arm 6 is a rotating drum 9 to which the second rotating arm 7 is fixed, and 14 is a rotation driving unit of the rotating drum 9. A magnetic fluid seal 10, a torque meter 11, a motor 12, and an encoder 13 are attached to the rotary shaft 8. In addition, the rotary drum 9 and the turning drive unit 1
4 is provided with a magnetic fluid seal 15.
【００２１】前記ハンド２は、ほぼフォ−ク状に形成
し、かつ弾性ア−ム３，４の一方の端部に固定してい
る。前記第一の弾性ア−ム３、第二の弾性アーム４，５
は、ステンレス，りん青銅等のばね材により帯状に形成
され、前記ハンド２と前記回転軸とを結ぶ線に対し、互
いに線対称に配置されている。また、第一の弾性ア−ム
３の幅は、第二の弾性ア−ム４，５の幅を足したもと同
じにし、側面から見て、上方から、弾性ア−ム４、弾性
ア−ム３、弾性ア−ム５の順に配置する。また、弾性ア
−ム３と回転ア−ム６および弾性ア−ム４，５と回転ア
−ム７はほぼ直角方向に配置し、第一の回転ア−ム６，
第二の回転アーム７も互いに線対称をなしている。さら
に、回転ア−ム６の他方の端部は、回転軸８に連結して
いる。The hand 2 is formed into a substantially forked shape and is fixed to one end of the elastic arms 3 and 4. The first elastic arm 3 and the second elastic arms 4, 5
Are made of a spring material such as stainless steel or phosphor bronze, and are arranged in line symmetry with respect to a line connecting the hand 2 and the rotating shaft. The width of the first elastic arm 3 is the same as the width of the second elastic arms 4 and 5, and the elastic arm 4 and the elastic arm 4 are seen from above when viewed from the side. The arm 3 and the elastic arm 5 are arranged in this order. Further, the elastic arm 3 and the rotating arm 6, and the elastic arms 4, 5 and the rotating arm 7 are arranged substantially at right angles, and the first rotating arm 6,
The second rotating arms 7 are also line-symmetric with each other. Further, the other end of the rotary arm 6 is connected to the rotary shaft 8.
【００２２】前記回転軸８は、モ−タ１２により駆動さ
れ回転する。また、回転ア−ム７は回転ドラム９の側面
に連結し、回転駆動部１４によって回転する。そして、
回転軸８と回転ドラム９とは同一軸心にあり、すなわち
回転中心が同じである。前記磁性流体シ−ル１０は、回
転軸８と回転ドラム９との間をシ−ルするようになって
いる。前記トルクメ−タ１１は、回転軸８に加わるトル
ク量を計測し、その計測値を後述の制御回路のデ−タ入
力部に送信する。The rotating shaft 8 is driven by a motor 12 to rotate. The rotary arm 7 is connected to the side surface of the rotary drum 9 and is rotated by the rotary drive unit 14. And
The rotary shaft 8 and the rotary drum 9 have the same axis, that is, the center of rotation is the same. The magnetic fluid seal 10 seals between the rotary shaft 8 and the rotary drum 9. The torque meter 11 measures the amount of torque applied to the rotary shaft 8 and sends the measured value to a data input section of a control circuit described later.
【００２３】前記モ−タ１２と回転ドラム９とは、互い
に反対方向に同時にしかも同一回転中心で可逆回転し、
互いに反対方向に回転させ、回転軸８の回転と回転ドラ
ム９の回転を介して第一，第二の回転ア−ム６，７を回
転させ、第一，第二の弾性ア−ム３，４，５を伸縮させ
るようになっている。前記エンコ−ダ１３は、モ−タ１
２による回転軸８の回転量を計測し、その計測値を制御
回路のデ−タ入力部に送信するようになっている。The motor 12 and the rotary drum 9 reversibly rotate in opposite directions at the same time and at the same rotation center.
The first and second rotary arms 6 and 7 are rotated by rotating the rotary shaft 8 and the rotary drum 9 in opposite directions to rotate the first and second elastic arms 3 and 3. It is designed to expand and contract 4,5. The encoder 13 is a motor 1
The amount of rotation of the rotary shaft 8 by 2 is measured, and the measured value is transmitted to the data input section of the control circuit.
【００２４】前記回転ドラム９は、回転軸８からエンコ
−ダ１３に至る部材を搭載し、しかも回転ドラム９と同
じ回転中心で旋回させるようになっている。前記旋回駆
動部１４は、回転ドラムを旋回動作させるようになって
いる。前記ハンド２から回転ドラム１３に至る部材は、
図２および図３から分かるように、半導体ウエハ処理装
置内に配置され、旋回駆動部１４は大気側に配置されて
いる。そして、前記磁性流体シ−ル１５は半導体ウエハ
処理装置と旋回駆動部１４との間をシ−ルするように取
り付けられている。The rotary drum 9 is provided with a member extending from the rotary shaft 8 to the encoder 13 and is adapted to be rotated about the same rotation center as the rotary drum 9. The turning drive unit 14 is adapted to turn the rotary drum. The members from the hand 2 to the rotary drum 13 are
As can be seen from FIG. 2 and FIG. 3, it is arranged in the semiconductor wafer processing apparatus, and the rotation drive unit 14 is arranged on the atmosphere side. The magnetic fluid seal 15 is attached so as to seal between the semiconductor wafer processing apparatus and the swivel drive unit 14.
【００２５】また、図１に示す第１の実施例では、第一
の弾性ア−ム３にひずみゲ−ジ２０と加速度ピックアッ
プ２１とを取り付け、、第二の弾性ア−ム４にひずみゲ
−ジ２２と加速度ピックアップ２３とを取り付けてい
る。さらに、前記ハンド２に対応させて位置検出手段に
係る変位センサ２４，２５が設置され、前記第一の弾性
ア−ム３に対応させて電磁石２６，２７が設置され、第
二の弾性ア−ム４に対応させて電磁石２８，２９が設置
されている。また、前記モ−タ１２および旋回駆動部１
４の制御回路が次に述べるように構成されている。In the first embodiment shown in FIG. 1, the strain gauge 20 and the acceleration pickup 21 are attached to the first elastic arm 3 and the strain gauge is attached to the second elastic arm 4. -The gyro 22 and the acceleration pickup 23 are attached. Further, displacement sensors 24 and 25 relating to position detecting means are installed corresponding to the hand 2, electromagnets 26 and 27 are installed corresponding to the first elastic arm 3, and a second elastic arm is installed. Electromagnets 28 and 29 are installed corresponding to the column 4. Also, the motor 12 and the turning drive unit 1
The control circuit of No. 4 is configured as described below.
【００２６】前記ひずみゲ−ジ２０，２２は、弾性ア−
ム３，４がたわむことによるひずみ量を計測し、その計
測値を制御回路のデ−タ入力部５４に送信するようにな
っている。前記加速度ピックアップ２１，２３は、弾性
ア−ム３，４の加速度を計測し、その計測値を制御回路
のデ−タ入力部５４に送信するようになっている。前記
変位センサ２４，２５は、図２に示す半導体ウエハ処理
装置の処理室内に設置し、この処理室でのハンド２の水
平面内における縦，横方向の位置を計測し、その計測値
を後述の制御回路の推論制御部５１の弾性ア−ム形状ウ
エハ位置振動推論部５２に送信するようになっている。The strain gauges 20 and 22 are elastic arms.
The amount of strain due to the bending of the frames 3 and 4 is measured, and the measured value is transmitted to the data input unit 54 of the control circuit. The acceleration pickups 21 and 23 measure the accelerations of the elastic arms 3 and 4 and send the measured values to the data input section 54 of the control circuit. The displacement sensors 24 and 25 are installed in the processing chamber of the semiconductor wafer processing apparatus shown in FIG. 2, and measure the vertical and horizontal positions of the hand 2 in the horizontal plane in this processing chamber, and the measured values will be described later. The information is transmitted to the elastic arm shape wafer position vibration inference unit 52 of the inference control unit 51 of the control circuit.
【００２７】この図１に示す第１の実施例では、トルク
メ−タ１０と前記エンコ−ダ１３とひずみゲ−ジ２０，
２２と加速度ピックアップ２１，２３と、変位センサ２
４，２５とにより、デ−タ入力部５４にデ−タを入力す
る。制御回路は、図１に示すように、デ−タ入力部５４
と、推論制御部５１と、速度・回転量制御部５７と、ド
ライバ５８と防振制御部５５と電磁石駆動部５６とを備
えて構成している。In the first embodiment shown in FIG. 1, the torque meter 10, the encoder 13, the strain gauge 20,
22, acceleration pickups 21 and 23, and displacement sensor 2
The data is input to the data input unit 54 by the numbers 4 and 25. The control circuit, as shown in FIG.
The inference control unit 51, the speed / rotation amount control unit 57, the driver 58, the image stabilization control unit 55, and the electromagnet drive unit 56.
【００２８】前記推論制御部５１は、弾性ア−ム形状ウ
エハ位置振動推論部５２と速度・回転量・防振モ−ド決
定部５３とを有している。前記デ−タ入力部５４では、
トルクメ−タ１１から回転軸８に加わるトルク量の計測
値を受信し、エンコ−ダ１３から回転軸８の回転量の計
測値を受信し、またひずみゲ−ジ２０，２２から弾性ア
−ム３，４のたわみによるひずみ量の計測値を受信し、
さらに、加速度ピックアップ２１，２３から弾性ア−ム
３，４の振動お計測値を受信し、これらのデ−タを推論
制御部５１のア−ム形状ウエハ位置振動推論部５２に送
信する。The inference control section 51 has an elastic arm-shaped wafer position vibration inference section 52 and a speed / rotation amount / anti-vibration mode determination section 53. In the data input section 54,
The measured value of the amount of torque applied to the rotary shaft 8 is received from the torque meter 11, the measured value of the rotary amount of the rotary shaft 8 is received from the encoder 13, and the elastic arms are received from the strain gauges 20 and 22. Receive the measured strain amount due to the deflection of 3 and 4,
Furthermore, the vibration measurement values of the elastic arms 3 and 4 are received from the acceleration pickups 21 and 23, and these data are transmitted to the arm-shaped wafer position vibration inference unit 52 of the inference control unit 51.
【００２９】前記ア−ム形状ウエハ位置振動推論部５２
は、変位センサ２４，２５から半導体ウエハ処理装置の
処理室内におけるハンドの縦，横方向の位置の計測値を
受信し、デ−タ入力部５４から前述のデ−タを受信し、
これらのデ−タと、予めデ−タベ−スに蓄積されている
デ−タに基いて、弾性ア−ム３，４の形状およびウエハ
１の位置そして振動モ−ドを推論し、その推論結果を速
度・回転量・防振モ−ド決定部５３に送信する。前記速
度・回転量・防振モ−ド決定部５３は、ア−ム形状ウエ
ハ位置振動推論部５２から弾性ア−ム３，４の形状とウ
エハ１の位置に関する推論結果を受信し、回転軸８のモ
−タ１２および旋回駆動部１４の回転速度・回転量を決
定し、速度・回転量制御部５７に送信する。The arm-shaped wafer position vibration inference unit 52
Receives the measured values of the vertical and horizontal positions of the hand in the processing chamber of the semiconductor wafer processing apparatus from the displacement sensors 24 and 25, receives the above-mentioned data from the data input unit 54,
Based on these data and the data accumulated in the data base in advance, the shapes of the elastic arms 3, 4 and the position and vibration mode of the wafer 1 are deduced, and the deduction is made. The result is transmitted to the speed / rotation amount / anti-vibration mode determination unit 53. The speed / rotation amount / anti-vibration mode determination unit 53 receives the inference result regarding the shapes of the elastic arms 3 and 4 and the position of the wafer 1 from the arm shape wafer position vibration inference unit 52, and the rotation axis The rotation speed and the rotation amount of the motor 12 and the turning drive unit 14 of No. 8 are determined and transmitted to the speed / rotation amount control unit 57.
【００３０】前記速度・回転量制御部５７は、速度・回
転量・防振モ−ド決定部５３から回転軸８のモ−タ１２
および旋回駆動部１４の速度・回転量を受信し、回転軸
８のモ−タ１２および旋回駆動部１４の制御量を決定
し、ドライバ５８に送信する。また、防振制御部５５は
速度・回転量・防振モ−ド決定部５３から防振モ−ドを
受信し、電磁石２６，２７，２８，２９の制御方向、量
を決定し、電磁石駆動部５６に送信する。前記ドライバ
５８は、速度・回転量制御部５７から回転軸８のモ−タ
１２および旋回駆動部１４の制御量を受信し、その制御
量に基づいて回転軸８のモ−タ１２および旋回駆動部１
４を制御する。また、前記電磁石駆動部５６は、防振制
御部５５の制御方向、量を受信し、その制御方向、量に
基づいて電磁石２６，２７，２８，２９への電流、電圧
をを制御する。The speed / rotation amount control unit 57 includes a speed / rotation amount / anti-vibration mode determination unit 53 to the motor 12 of the rotary shaft 8.
Also, the speed / rotation amount of the turning drive unit 14 is received, the control amounts of the motor 12 of the rotary shaft 8 and the turning drive unit 14 are determined and transmitted to the driver 58. The anti-vibration control unit 55 receives the anti-vibration mode from the speed / rotation amount / anti-vibration mode determination unit 53, determines the control direction and amount of the electromagnets 26, 27, 28, 29, and drives the electromagnet. It is transmitted to the unit 56. The driver 58 receives the control amounts of the motor 12 of the rotary shaft 8 and the turning drive unit 14 from the speed / rotation amount control unit 57, and based on the control amounts, the motor 12 of the rotary shaft 8 and the turning drive unit. Part 1
Control 4 Further, the electromagnet driving unit 56 receives the control direction and amount of the image stabilization control unit 55, and controls the current and voltage to the electromagnets 26, 27, 28 and 29 based on the control direction and amount.
【００３１】次に、前記第１の実施例（第１，第２，第
６の発明の実施例）の無関節真空ロボットの動作を説明
する。いま、図１および図４に示す状態を基準状態とす
ると、この状態では、第一の弾性ア−ム３、第二の弾性
アーム４，５は、弾性変形はしておらず、また、第一，
第二の二つの回転ア−ム６，７は互いに１８０°反対方
向に向いて、前記弾性ア−ム３，４，５に対してはほぼ
直角に固定している。このとき、ハンド２の幅ｄ1と二
つの回転ア−ム６，７が反対方向に向いた状態での弾性
ア−ムの旋回半径ｄ2，ｄ3とは次式の関係にある。Next, the operation of the jointless vacuum robot of the first embodiment (embodiments of the first, second and sixth inventions) will be described. 1 and 4, the first elastic arm 3 and the second elastic arms 4 and 5 are not elastically deformed in this state, and the first elastic arm 3 and the second elastic arms 4 and 5 are not elastically deformed. one,
The second two rotating arms 6 and 7 are opposite to each other by 180 ° and fixed substantially at right angles to the elastic arms 3, 4 and 5. At this time, the width d 1 of the hand 2 and the turning radii d 2 and d 3 of the elastic arm when the two rotating arms 6 and 7 are oriented in the opposite directions have the following relationship.
【数１】ｄ2＝ｄ3 [Equation 1] d 2 = d 3
【数２】ｄ1＜ｄ2＋ｄ3 [Formula 2] d 1 <d 2 + d 3
【００３２】また、第一，第二の二つの回転ア−ム６，
７の回転中心、つまり図１に示した回転軸８と回転ドラ
ム９とは同一回転中心となっている。前記図１および図
４の基準状態から図５に示す状態になる場合、モ−タ１
２により回転軸８を反時計回りに、旋回駆動部１４によ
り回転ドラム９を時計回りに同時に１５０度程度回転さ
せると、第一，第二の回転ア−ム６，７は旋回し、第
一，第二の回転ア−ム６，７から第一の弾性ア−ム３，
第二の弾性アーム４，５に回転トルクが負荷され、これ
ら第一の弾性ア−ム３および第二の弾性アーム４，５に
曲げモ−メントが作用して変形し、図５に示すようにな
る。このことによって回転軸８に対してハンド２は近づ
いてくるのでハンド上に搭載したウエハ１を移動でき
る。The first and second two rotating arms 6,
The rotation center of 7, that is, the rotation shaft 8 and the rotation drum 9 shown in FIG. 1 are the same rotation center. When the state shown in FIG. 5 is changed from the reference state shown in FIGS. 1 and 4, the motor 1
When the rotary shaft 8 is rotated counterclockwise by 2 and the rotary drum 9 is rotated clockwise by about 150 degrees simultaneously by the rotary drive unit 14, the first and second rotary arms 6 and 7 are rotated, and , The second rotating arm 6, 7 to the first elastic arm 3,
Rotational torque is applied to the second elastic arms 4 and 5, and bending moment acts on the first elastic arm 3 and the second elastic arms 4 and 5 to deform them, as shown in FIG. become. As a result, the hand 2 approaches the rotating shaft 8, and the wafer 1 mounted on the hand can be moved.
【００３３】図５の状態では、第一の弾性ア−ム３と第
二の弾性ア−ム４，５とは交差した状態になっている
が、各弾性ア−ム３，４，５は同一平面内にないので干
渉することはない。また、第一，第二の回転ア−ム６，
７の干渉もないようにする。前記図５の状態からモ−タ
１２により回転軸８を時計回りに、回転ドラム９に設け
た回転ア−ム７を反時計回りに同時にほぼ１５０度回転
させると、図４の状態に戻り、ハンド２上に搭載したウ
エハ１は回転軸８から遠のく方向に移動できるIn the state shown in FIG. 5, the first elastic arms 3 and the second elastic arms 4, 5 intersect each other, but each elastic arm 3, 4, 5 is There is no interference because they are not in the same plane. In addition, the first and second rotary arms 6,
There should be no interference of 7. When the rotary shaft 8 is rotated clockwise by the motor 12 and the rotary arm 7 provided on the rotary drum 9 is rotated counterclockwise by approximately 150 degrees from the state shown in FIG. 5, the state returns to the state shown in FIG. The wafer 1 mounted on the hand 2 can be moved away from the rotation axis 8.
【００３４】また、前記図５の状態からモ−タ１２によ
り回転軸８を時計回りに、回転ドラム９に設けて回転ア
−ム７を時計回りに同時に同じ速度で回転させると、ハ
ンド１は回転軸８を中心にして時計回りに旋回する。ま
た、前記図５の状態からモ−タ１２により回転軸８を反
時計回りに、回転ドラム９に設けた回転ア−ム７を反時
計回りに同時に同じ速度で回転させると、ハンド２は回
転軸８を中心にして反時計回りに旋回する。このよう
に、モ−タ１２と回転ドラム９を順方向および逆方向に
駆動し、回転軸８および回転ドラム９を回転させ、回転
ア−ム６，７の回転と弾性ア−ム３，４，５の変形によ
って回転軸８とハンド２間の距離を伸縮させ、かつ回転
軸８まわりにハンド２を旋回させることができ、ハンド
２上のウエハ１を平面状任意の位置に搬送することがで
きる。When the rotary shaft 8 is rotated clockwise by the motor 12 and the rotary arm 7 is rotated clockwise at the same speed from the state shown in FIG. Rotate clockwise around the rotary shaft 8. Further, when the rotary shaft 8 is rotated counterclockwise by the motor 12 and the rotary arm 7 provided on the rotary drum 9 is rotated counterclockwise at the same speed from the state shown in FIG. 5, the hand 2 rotates. Turn counterclockwise around the axis 8. In this way, the motor 12 and the rotary drum 9 are driven in the forward and reverse directions, the rotary shaft 8 and the rotary drum 9 are rotated, and the rotary arms 6 and 7 rotate and the elastic arms 3 and 4 rotate. , 5 allows the distance between the rotary shaft 8 and the hand 2 to be expanded and contracted, and the hand 2 can be swiveled around the rotary shaft 8 so that the wafer 1 on the hand 2 can be transferred to an arbitrary position on a plane. it can.
【００３５】なお、図４，図５あるいはその中間の任意
の位置が弾性ア−ム３，４，５に曲げモ−メントが負荷
されていない基準状態となる。つまり、弾性ア−ム３，
４，５を弓状に変形させたものを使用する。また、弾性
ア−ム６，７は曲げモ−メントにより変形する材料を使
用してもよい。It should be noted that any position between FIG. 4 and FIG. 5 or an intermediate position between them is a reference state in which the bending moment is not applied to the elastic arms 3, 4, and 5. That is, the elastic arm 3,
The ones obtained by deforming 4, 5 in an arc shape are used. Further, the elastic arms 6 and 7 may be made of a material that is deformed by a bending moment.
【００３６】ついで、半導体ウエハ処理装置と、前記第
１の実施例の無関節真空ロボットとの関連動作につい
て、図２、図３を参照して説明する。いま、図２、図３
に示す処理室３２で、処理を施したウエハ１を無関節真
空ロボットにより、図２，図３に示すごとく搬送室３１
から処理室３３に搬入し、処理を施すものとする。この
場合は、搬送室３１と処理室３３の間に設けられたゲ−
トバルブ４４のみを開け、他のゲ−トバルブ４４を閉め
ておく。また、処理室３３に設けられたリフタ４５によ
りウエハ１用の支持ピン４６を下降させておく。Next, the related operation between the semiconductor wafer processing apparatus and the jointless vacuum robot of the first embodiment will be described with reference to FIGS. Now, FIG. 2 and FIG.
In the processing chamber 32 shown in FIG. 2, the wafer 1 processed is transferred by the jointless vacuum robot as shown in FIGS.
From here, it shall be carried into the processing chamber 33 and processed. In this case, a gate provided between the transfer chamber 31 and the processing chamber 33.
Only the gate valve 44 is opened, and the other gate valves 44 are closed. Further, the support pins 46 for the wafer 1 are lowered by the lifter 45 provided in the processing chamber 33.
【００３７】この状態から、図２において、無関節真空
ロボットのモ−タ１２により回転軸８を時計回りに、旋
回駆動部１４により、回転ドラム９を反時計回りにほぼ
１５０°回転させる。これにより、第一の弾性ア−ム
３，第二の弾性アーム４，５は図２および図５に示す状
態から図４の状態となり、ウエハ１をのせたハンド２が
搬送室３１から処理室３３内の所定位置に移動し、この
処理室３３内にウエハ１を搬入する。From this state, in FIG. 2, the rotary shaft 8 is rotated clockwise by the motor 12 of the articulated vacuum robot, and the rotary drum 9 is rotated approximately 150 ° counterclockwise by the turning drive unit 14. As a result, the first elastic arm 3 and the second elastic arms 4 and 5 change from the state shown in FIGS. 2 and 5 to the state shown in FIG. 4, and the hand 2 on which the wafer 1 is placed moves from the transfer chamber 31 to the processing chamber 31. The wafer 1 is moved to a predetermined position within the processing chamber 33, and the wafer 1 is loaded into the processing chamber 33.
【００３８】前記搬送室３３にハンド２を介してウエハ
１を位置決めしたのち、リフタ４５により支持ピン４６
を上昇させ、ハンド２からウエハ１を受け取る。前記支
持ピン４６にウエハ１を受け渡したのち、無関節真空ロ
ボットのモ−タ１２により回転軸８を反時計回りに、旋
回駆動部１４により、回転ドラム９を時計回りにほぼ１
５０°回転させる。これにより、第一の弾性ア−ム３，
第二の弾性アーム４，５は図４の状態から図５および図
２の状態になり、空の状態のハンド２と弾性ア−ム３，
４，５は搬送室３１に戻る。前記無関節真空ロボットの
ハンド２と弾性ア−ム３，４，５が搬送室３１に戻った
のち、搬送室３１と処理室３３間のゲ−トバルブ４４が
閉じられ、支持ピン４６で支持されているウエハ１に所
定の処理が施こされる。After the wafer 1 is positioned in the transfer chamber 33 through the hand 2, the lifter 45 supports the support pin 46.
To receive the wafer 1 from the hand 2. After the wafer 1 is transferred to the support pins 46, the rotary shaft 8 is rotated counterclockwise by the motor 12 of the jointless vacuum robot, and the rotary drum 9 is rotated substantially clockwise by the rotation drive unit 14.
Rotate 50 °. Thereby, the first elastic arm 3,
The second elastic arms 4 and 5 are changed from the state of FIG. 4 to the states of FIGS. 5 and 2, and the hand 2 and the elastic arms 3 and 3 in the empty state.
4, 5 return to the transfer chamber 31. After the hand 2 of the articulated vacuum robot and the elastic arms 3, 4 and 5 are returned to the transfer chamber 31, the gate valve 44 between the transfer chamber 31 and the processing chamber 33 is closed and supported by the support pin 46. Predetermined processing is applied to the wafer 1 in which it is present.
【００３９】前記処理室３３でウエハ１に所定の処理を
施したのち、ゲ−トバルブ４４を開け、弾性ア−ム３，
４，５を伸長させ、支持ピン４６により支持されている
ウエハ１の下方にハンド２を挿入し、リフタ４５により
支持ピン４６を下降させ、ウエハ１をハンド２に引き渡
す。ついで、弾性ア−ム３，４，５を縮小させ、ウエハ
１をのせたハンド２を搬送室３１内に引き戻し、搬送室
３１と処理室３３間に設けたゲ−トバルブ４４を閉じ
る。After the wafer 1 has been subjected to a predetermined process in the processing chamber 33, the gate valve 44 is opened and the elastic arm 3,
4 and 5 are extended, the hand 2 is inserted below the wafer 1 supported by the support pins 46, the support pins 46 are lowered by the lifter 45, and the wafer 1 is handed over to the hands 2. Next, the elastic arms 3, 4, and 5 are contracted, the hand 2 on which the wafer 1 is placed is pulled back into the transfer chamber 31, and the gate valve 44 provided between the transfer chamber 31 and the processing chamber 33 is closed.
【００４０】つづいて、無関節真空ロボットのモ−タ１
２により回転軸８を反時計回りに、旋回駆動部１４によ
り回転ドラム９を同じく反時計回りに同時に同じ速度で
９０°回転させるとウエハ１とウエハ１を載せたハンド
２が、処理室３３に対向した位置から処理室３４に対向
する位置に移動する。そして、この位置にでも、処理室
３３で行なったことと同様の動作を行う。このようにし
て、前記半導体ウエハ処理装置と、これに組み込まれた
ウエハ搬送装置である無関節真空ロボットの動作順序に
より、半導体ウエハ処理装置の搬送室３１と各処理室３
２，３３，３４に、ウエハ１を確実に搬送し、かつ正確
に位置決めし、処理することが可能となる。Next, the motor 1 of the jointless vacuum robot
When the rotary shaft 8 is rotated counterclockwise by 2 and the rotary drum 9 is rotated counterclockwise at the same speed by 90 ° at the same time by the turning drive unit 14, the wafer 1 and the hand 2 on which the wafer 1 is placed are placed in the processing chamber 33. It moves from the facing position to the position facing the processing chamber 34. Then, even at this position, the same operation as that performed in the processing chamber 33 is performed. In this manner, the semiconductor wafer processing apparatus and the transfer chamber 31 and each processing chamber 3 of the semiconductor wafer processing apparatus are operated according to the order of operation of the semiconductor wafer processing apparatus and the articulated vacuum robot which is the wafer transfer apparatus.
The wafer 1 can be reliably transported to the positions 2, 33, and 34, and accurately positioned and processed.
【００４１】このように、本実施例（第１の発明の実施
例）の無関節真空ロボットは、ロボットのア−ムに関節
部がないので、摺動摩擦，ころがり摩擦等が発生せず、
したがって半導体の品質を低下させる塵，ガス等が発生
しない。また、真空グリス等も不要であるため、ロボッ
トのア−ムの耐真空度も向上するので、ウエハの処理室
を高真空にでき、したがって、半導体の品質向上が可能
となる。As described above, in the jointless vacuum robot of this embodiment (embodiment of the first invention), since the arm of the robot has no joint portion, sliding friction, rolling friction, etc. do not occur.
Therefore, dust, gas, etc. that deteriorate the quality of semiconductors are not generated. Further, since vacuum grease or the like is not required, the vacuum resistance of the arm of the robot is also improved, so that the wafer processing chamber can be made to have a high vacuum, and therefore the quality of the semiconductor can be improved.
【００４２】次に、無関節真空ロボットが図５の状態か
ら図４の状態になったときのハンド２、もしくは、弾性
ア−ム３，４，５の振動に対する振動防止方法（第２の
発明の実施例）について、先の各図に併せて図８ないし
図１０を参照して説明する。図８は、弾性アームの振動
モードを示す平面図、図９は、ハンドの振動と電磁石へ
の電流量との対応を示す線図、図１０は、ハンドの振動
とモータの回転モードとの対応を示す線図である。すな
わち、図８（ａ）は、弾性アームの振動モードの一次モ
ード、図８（ｂ）は、二次モードを示す。また、図９
（ａ）は、ハンドの振動の振幅、図９（ｂ）は、電磁石
への電流量を示し、図１０（ａ）は、同じくハンドの振
動の振幅、図１０（ｂ）は、モータの回転方向・量を示
す線図である。Next, a vibration preventing method for the vibration of the hand 2 or the elastic arms 3, 4 and 5 when the articulated vacuum robot changes from the state of FIG. 5 to the state of FIG. 4 (second invention). Example) will be described with reference to FIGS. 8 to 10 in addition to the previous drawings. 8 is a plan view showing the vibration mode of the elastic arm, FIG. 9 is a diagram showing the correspondence between the vibration of the hand and the amount of current to the electromagnet, and FIG. 10 is a correspondence between the vibration of the hand and the rotation mode of the motor. FIG. That is, FIG. 8A shows the primary mode of the vibration mode of the elastic arm, and FIG. 8B shows the secondary mode. Also, FIG.
9A shows the vibration amplitude of the hand, FIG. 9B shows the amount of current to the electromagnet, FIG. 10A shows the vibration amplitude of the hand, and FIG. 10B shows the rotation of the motor. It is a diagram which shows a direction and quantity.
【００４３】無関節真空ロボットが図５の状態から図４
の状態になったとき、図８（ａ），（ｂ）に示すよう
な、一次モ−ド，二次モ−ドの振動が発生する。これら
の振動は、図１で示したひずみゲ−ジ２０，２２、加速
度ピックアップ２１，２３、変位計２４，２５、トルク
メ−タ１１で検出する。これらのデ−タはデ−タ入力部
５２に送信され、さらに、推論制御部５３に送信され
る。推論制御部５３の中のア−ム形状ウエハ位置振動推
論部５２においては、ア−ム３，４，５，の形状振動状
態、ハンドの振動、位置を推論する。この推論値から、
速度・回転量・防振モ−ド決定部５３において、モ−タ
１２、旋回駆動部１４の速度、回転量、および電磁石２
６，２７，２８，２９への電流量を決定する。From the state of FIG. 5 to the state of FIG.
In this state, vibrations in the primary mode and the secondary mode as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b) occur. These vibrations are detected by the strain gauges 20 and 22, the acceleration pickups 21 and 23, the displacement gauges 24 and 25, and the torque meter 11 shown in FIG. These data are transmitted to the data input unit 52 and further transmitted to the inference control unit 53. An arm-shaped wafer position vibration inference unit 52 in the inference control unit 53 infers the shape vibration state of the arms 3, 4, 5 and the hand vibration and position. From this inference value,
In the speed / rotation amount / anti-vibration mode determination unit 53, the speed and rotation amount of the motor 12 and the turning drive unit 14, and the electromagnet 2
Determine the amount of current to 6, 27, 28, 29.
【００４４】例えば、ア−ム形状ウエハ位置振動推論部
５２が図９（ａ）もしくは、図１０（ａ）に示すような
ハンド２の振動を推論したとする。この振動波形から、
速度・回転量・防振モ−ド決定部５３は、電磁石２６，
２７，２８，２９に対して、図９（ｂ）に示す電流量
を、モ−タ１２および旋回駆動部１４に対しては図１０
（ｂ）に示すような回転モ−ドを決定する。For example, assume that the arm-shaped wafer position vibration inference unit 52 infers the vibration of the hand 2 as shown in FIG. 9A or 10A. From this vibration waveform,
The speed / rotation amount / anti-vibration mode determination unit 53 includes an electromagnet 26,
27, 28, and 29, the current amount shown in FIG. 9 (b) is supplied to the motor 12 and the swing drive unit 14 as shown in FIG.
A rotation mode as shown in (b) is determined.
【００４５】図９（ｂ）に示す矩形波は、ハンド２の振
動に同期させて、また、弾性ア−ム３，４が電磁石２
６，２７，２８，２９に近づいたら斥力を、遠ざかれば
吸引力が発生するように電流を流し、振幅が低下すると
ともに力を低下させている。図１０（ｂ）に示すのこぎ
り波は、ハンド２の振動に同期させて、また、弾性ア−
ム３，４，５が時計方向に変位したら反時計方向に回転
ア−ム６，７を回転させ、弾性ア−ム３，４，５が反時
計方向に変位したら時計方向に回転ア−ム６，７を回転
させ、振幅が低下するとともに回転量を少なくしてい
く。このようにして、ハンド２および弾性ア−ム３，
４，５の振動を低減する。ところで、振動数を実験によ
り計測した結果、図８に示す一次モ−ドの振動で振動数
は３．６Ｈｚ、二次モ−ドの振動で振動数は１５．３Ｈ
ｚある。よって、モ−タ１２および旋回駆動部１４、電
磁石２６，２７，２８，２９の制御は可能な振動であ
る。The rectangular wave shown in FIG. 9B is synchronized with the vibration of the hand 2, and the elastic arms 3 and 4 are connected to the electromagnet 2.
6, 27, 28, and 29, a repulsive force is generated so that a repulsive force is generated, and a farther distance, an attractive force is generated to reduce the amplitude and the force. The sawtooth wave shown in FIG. 10 (b) is synchronized with the vibration of the hand 2 and is elastic.
When the arms 3, 4, 5 are displaced clockwise, the rotation arms 6, 7 are rotated in the counterclockwise direction, and when the elastic arms 3, 4, 5 are displaced in the counterclockwise direction, the rotation arms are rotated clockwise. 6 and 7 are rotated to decrease the amplitude and decrease the rotation amount. In this way, the hand 2 and the elastic arm 3,
Vibrations 4 and 5 are reduced. By the way, as a result of experimentally measuring the frequency, the frequency of the primary mode vibration shown in FIG. 8 is 3.6 Hz, and the frequency of the secondary mode vibration is 15.3 H.
There is z. Therefore, control of the motor 12, the turning drive unit 14, and the electromagnets 26, 27, 28, 29 is a vibration that can be controlled.
【００４６】図１に示す速度・回転量・防振モ−ド決定
部５３で決定した制御方法は防振制御部５５および速度
・回転量制御部５７に送信される。そして、防振制御部
５５から電磁石駆動部５６そして電磁石２６，２７，２
８，２９に図９（ｂ）に示すような矩形波の電流を供給
する。また、速度・回転量制御部５７からドライバ５
８，そしてモ−タ１２および旋回駆動部１４には、図１
０（ｂ）に示すようなのこぎり波の回転動作を行わせ
る。The control method determined by the speed / rotation amount / anti-vibration mode determination unit 53 shown in FIG. 1 is transmitted to the anti-vibration control unit 55 and the speed / rotation amount control unit 57. Then, the image stabilization control section 55, the electromagnet drive section 56, and the electromagnets 26, 27, 2
A rectangular wave current as shown in FIG. 9B is supplied to 8 and 29. In addition, the speed / rotation amount control unit 57 causes the driver 5 to
8, and the motor 12 and the turning drive unit 14 are shown in FIG.
The sawtooth wave is rotated as shown in 0 (b).
【００４７】このように、本実施例（第２，第６の発明
の実施例）の無関節真空ロボットによれば、弾性ア−ム
を挾んで、対向した一対の交流を印加した電磁石を設
け、弾性ア−ムの振動に抗して磁力を発生させることに
よって、弾性ア−ムの一次モ−ド振動を低減し、ハンド
の位置精度を高め、また、ウエハの振動による傷、塵付
着等を低減する。また、回転軸の回転トルクを検出する
ことによって、弾性アームの振動特性を知り、モータと
旋回駆動部とを回転制御することによって、無関節真空
ロボットの弾性アームの振動を低減することができる。As described above, according to the jointless vacuum robot of this embodiment (the second and sixth embodiments of the invention), a pair of opposed electromagnets to which an alternating current is applied is provided across the elastic arm. By generating a magnetic force against the vibration of the elastic arm, the primary mode vibration of the elastic arm is reduced, the position accuracy of the hand is improved, and scratches and dust adhesion due to the vibration of the wafer To reduce. Further, by detecting the rotation torque of the rotary shaft, the vibration characteristics of the elastic arm can be known, and by controlling the rotation of the motor and the swing drive unit, the vibration of the elastic arm of the jointless vacuum robot can be reduced.
【００４８】〔実施例 ２〕弾性ア−ムの振動防止方法
（本発明の第２の目的の達成手段）の第２の実施例（第
３の発明の実施例）を、図６を参照して説明する。図６
は、本発明の他の実施例に係る無関節真空ロボットの要
部平面図である。図中、図１と同一符号のものは第一の
実施例と同等部であるから、その説明を省略する。な
お、図６に図示しない部分は図１の構成と同等である。
図６において、６１は、第一の弾性アーム３に結合され
た第一の回転アーム、６２は、第二の弾性アーム４，５
に結合された第二の回転アーム、６３は、第一の回転ア
ーム６１に具備された積層形圧電素子、６４は、第二の
回転アーム６２に具備された積層形圧電素子である。[Embodiment 2] A second embodiment (embodiment of the third invention) of a method for preventing vibration of an elastic arm (means for achieving the second object of the present invention) will be described with reference to FIG. Explain. Figure 6
FIG. 7 is a plan view of a main part of an articulated vacuum robot according to another embodiment of the present invention. In the figure, those having the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same parts as those in the first embodiment, and therefore their explanations are omitted. The parts not shown in FIG. 6 are the same as those in the configuration of FIG.
In FIG. 6, 61 is a first rotating arm coupled to the first elastic arm 3, and 62 is a second elastic arm 4, 5.
Is a laminated piezoelectric element provided on the first rotating arm 61, and 64 is a laminated piezoelectric element provided on the second rotating arm 62.
【００４９】第一，第二の回転ア−ム６１，６２は、そ
れぞれＬ形の形状で、その一部に切欠き６５，６６が形
成されている。積層形圧電素子６４は回転ドラム９と回
転ア−ム６２に固定している。積層形圧電素子６４は弾
性ア−ム４，５の振動を検出し、その振動を低減する方
向に積層形圧電素子６４を伸縮させる。同様に、弾性ア
−ム３の振動も検出し、その振動を低減する方向に積層
形圧電素子６３を伸縮させる。積層形圧電素子６３，６
４の伸縮によって、切欠き部６５，６６を中心に弾性ア
−ム３，４，５を固定した部分は回転して、弾性ア−ム
３，４，５の振動を低減する。本実施例（第３の発明の
実施例）によれば、回転ア−ムをＬ形とし一部切欠くと
ともに積層形圧電素子を設け、前記弾性ア−ムの振動に
抗して積層形圧電素子を伸縮させることにより、真空ロ
ボットの弾性ア−ムの振動を低減することができる。The first and second rotary arms 61 and 62 are each L-shaped, and notches 65 and 66 are formed in a part thereof. The laminated piezoelectric element 64 is fixed to the rotary drum 9 and the rotary arm 62. The laminated piezoelectric element 64 detects vibration of the elastic arms 4 and 5 and expands and contracts the laminated piezoelectric element 64 in a direction of reducing the vibration. Similarly, the vibration of the elastic arm 3 is also detected, and the laminated piezoelectric element 63 is expanded and contracted in the direction of reducing the vibration. Multilayer piezoelectric element 63, 6
When the elastic arms 3, 4 and 5 are fixed by the expansion and contraction of the elastic arms 4, the portions to which the elastic arms 3, 4 and 5 are fixed are rotated around the notches 65 and 66 to reduce the vibration of the elastic arms 3, 4, and 5. According to the present embodiment (embodiment of the third invention), the rotary arm is L-shaped, a cutout is provided and a laminated piezoelectric element is provided, and the laminated piezoelectric element resists the vibration of the elastic arm. By expanding and contracting the element, the vibration of the elastic arm of the vacuum robot can be reduced.
【００５０】〔実施例 ３〕弾性ア−ムの振動防止方法
の第３の実施例（第４の発明の実施例）を、図７を参照
して説明する。図７は、本発明のさらに他の実施例に係
る無関節真空ロボットのハンド部の要部拡大斜視図であ
る。図中、図１と同一符号のものは第一の実施例と同等
部であるから、その説明を省略する。図７の実施例で
は、ハンド２に対して垂直方向の上下に極性の異なる磁
石７１，７２を設け、ハンド２によって磁石７１，７２
の磁路が遮断されるようにしている。また、ハンド２は
磁性体を用いる。[Embodiment 3] A third embodiment (an embodiment of the fourth invention) of a method for preventing vibration of an elastic arm will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an enlarged perspective view of a main part of a hand part of an articulated vacuum robot according to still another embodiment of the present invention. In the figure, those having the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same parts as those in the first embodiment, and therefore their explanations are omitted. In the embodiment of FIG. 7, magnets 71 and 72 having different polarities are provided in the vertical direction with respect to the hand 2, and the hand 2 causes the magnets 71 and 72 to move.
The magnetic path is blocked. The hand 2 uses a magnetic material.
【００５１】この構成において、ハンド２が振動する
と、ハンド２の振動によって、磁石の磁路が変化し、変
化に抗するようにハンド２に力が発生し、また、ハンド
２に渦電流が発生する。このことによって振動を低減で
き、ハンドの位置精度を高め、また、ウエハの振動によ
る傷、塵付着等を低減する。本実施例（第４の発明の実
施例）の無関節真空ロボットによれば、ハンドを挾ん
で、上下に対向した一対の磁石を設け、かつ、ハンドを
磁性体で形成することによって、ハンドの振動に抗した
力がハンドに発生するようにしたことによって、無関節
真空ロボットの弾性ア−ムの振動を低減することができ
る。In this structure, when the hand 2 vibrates, the vibration of the hand 2 changes the magnetic path of the magnet, a force is generated in the hand 2 against the change, and an eddy current is generated in the hand 2. To do. This reduces vibrations, improves hand position accuracy, and reduces scratches, dust adhesion, etc. due to wafer vibrations. According to the jointless vacuum robot of the present embodiment (embodiment of the fourth invention), by sandwiching the hand, a pair of vertically opposed magnets are provided, and the hand is made of a magnetic material. Since the force against the vibration is generated in the hand, the vibration of the elastic arm of the jointless vacuum robot can be reduced.
【００５２】〔実施例 ４〕弾性ア−ムの振動防止方法
の第４の実施例（第５の発明の実施例）は、特に図示し
ないが、図１に示した弾性ア−ム３，４，５の形を変え
ることによって、図８に示した振動の振幅を低減するよ
うにしたものである。まず、図８（ａ）に示した一次モ
−ドの振動に対しては、回転ア−ム６，７側の弾性ア−
ム３，４，５の幅を広げ、かた厚みを増すことによっ
て、弾性ア−ム３，４，５のばね定数を高め、振幅を低
減する。また、図８（ｂ）に示す二次モ−ドの振動に対
しては、弾性ア−ム３，４，５のハンド２側と回転ア−
ム６，７側の中央部におもりを先端に設けた突起部を設
け、突起部が振動するようにし、弾性ア−ム３，４，５
の二次モ−ド振動とは、振幅，周波数が異なる振動とな
るようにする。このことによって、弾性ア−ム３，４，
５の振動と突起部の振動とが打消しあい、弾性ア−ム
３，４，５の二次モ−ドの振動を低減する。[Embodiment 4] A fourth embodiment (embodiment of the fifth invention) of the vibration preventing method for the elastic arms is not particularly shown, but the elastic arms 3 and 4 shown in FIG. , 5 to reduce the amplitude of the vibration shown in FIG. First, with respect to the vibration of the primary mode shown in FIG. 8A, the elastic arms on the rotating arms 6 and 7 side.
The spring constant of the elastic arms 3, 4, and 5 is increased and the amplitude is reduced by increasing the width of the arms 3, 4, and 5 and increasing the thickness thereof. Further, with respect to the vibration of the secondary mode shown in FIG. 8B, the elastic arms 3, 4, and 5 are connected to the hand 2 side and the rotating arm.
An elastic arm 3, 4, 5 is provided with a protrusion having a weight at the tip thereof so that the protrusion vibrates.
The secondary mode vibration of the above is a vibration whose amplitude and frequency are different. As a result, the elastic arms 3, 4,
The vibration of No. 5 and the vibration of the protrusion cancel each other out, and the vibration of the secondary modes of the elastic arms 3, 4, 5 is reduced.
【００５３】次に、上記の如き無関節真空ロボットにお
ける、図４に示した弾性ア−ム３，４，５が伸びた状態
から、図５に示した縮んだ状態になるとき、ハンド２を
水平移動させる、すなわち、本発明の第３の目的を達成
する技術的手段の実施例（第７，第８の発明の実施例）
を説明する。 〔実施例 ５〕図１１は、本発明のさらに他の実施例に
係る無関節真空ロボットの要部平面図、図１２は、図１
１の無関節真空ロボットの側面図である。図中、図１と
同一符号のものは先の実施例と同等部分である。弾性ア
−ム３Ａ，４Ａ，５Ａは、りん青銅，ステンレスなどの
導体で形成し、第一の弾性ア−ム３Ａの一方の端からハ
ンド２そしてもう一方の第二の弾性ア−ム５Ａまで導体
で連結した構成とする。また、弾性ア−ム３Ａ，５Ａを
はさんで極性の異なる一対の磁石８１，８２，８３，８
４をそれぞれ回転ドラム９の上に設ける構成とする。Next, in the articulated vacuum robot as described above, when the elastic arms 3, 4, 5 shown in FIG. 4 extend to the contracted state shown in FIG. 5, the hand 2 is moved. Example of technical means for horizontally moving, that is, achieving the third object of the present invention (Examples of seventh and eighth inventions)
Will be explained. [Fifth Embodiment] FIG. 11 is a plan view of a main part of an articulated vacuum robot according to still another embodiment of the present invention, and FIG.
It is a side view of the jointless vacuum robot of No. 1. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same parts as those in the previous embodiment. The elastic arms 3A, 4A, 5A are made of a conductor such as phosphor bronze or stainless steel, and extend from one end of the first elastic arm 3A to the hand 2 and the other second elastic arm 5A. It is configured to be connected by a conductor. Also, a pair of magnets 81, 82, 83, 8 having different polarities sandwiching the elastic arms 3A, 5A.
4 are provided on the rotary drum 9, respectively.
【００５４】この構成において、弾性ア−ム３Ａ，ハン
ド２および弾性ア−ム５Ａに電流を流す。すると、各々
一対の磁石８１，８２，８３，８４で形成された磁界の
中で電流を流すことによって、フレミングの左手の法則
により、弾性ア−ム３Ａ，５Ａは力を受ける。よって、
磁界の方向と密度，電流の方向と量とをコントロ−ルす
ることによって、弾性ア−ム３Ａ，５Ａの垂直方向の位
置をコントロ−ルでき、ハンドの水平移動が可能とな
る。このことによって、ウエハ１をハンド２から落すこ
となく、また、垂直方向の振動もなく、ウエハ１を搬送
できる。本実施例（第７の発明の実施例）の無関節真空
ロボットによれば、弾性ア−ムを導体で形成し、かつ電
流を流し、また、弾性ア−ムを挾んで磁石を設けること
によって、弾性ア−ムに垂直方向の力を発生させ、真空
ロボットの弾性ア−ムの垂直方向の変位を低減すること
ができる。In this structure, a current is passed through the elastic arm 3A, the hand 2 and the elastic arm 5A. Then, the elastic arms 3A, 5A receive a force according to Fleming's left-hand rule by causing a current to flow in the magnetic field formed by the pair of magnets 81, 82, 83, 84, respectively. Therefore,
By controlling the direction and density of the magnetic field and the direction and amount of the current, the positions of the elastic arms 3A and 5A in the vertical direction can be controlled, and the hand can be moved horizontally. As a result, the wafer 1 can be transferred without dropping the wafer 1 from the hand 2 and without vibration in the vertical direction. According to the jointless vacuum robot of the present embodiment (embodiment of the seventh invention), the elastic arm is formed of a conductor, a current is passed, and the elastic arm is sandwiched to provide a magnet. By generating a vertical force on the elastic arm, the vertical displacement of the elastic arm of the vacuum robot can be reduced.
【００５５】〔実施例 ６〕ハンド２を水平に移動させ
る他の実施例（第８の発明の実施例）を、図４，図５，
図１３を参照して説明する。図１３は、本発明のさらに
他の実施例に係る無関節真空ロボットの要部側面図であ
る。図中、図１と同一符号のものは先の実施例と同等部
分である。図４で示した回転ア−ム６，７（図１３では
６Ａ，７Ａ）の回転半径ｄ2，ｄ3は、図１３に示すよう
に垂直下方にいくほど狭くなるように形成されている。
このことによって、回転ア−ム６Ａ，７Ａが旋回したと
きに上方の弾性ア−ム４は大きく旋回し、弾性ア−ム
３，弾性ア−ム５は相対的に小さく旋回する。したがっ
て、ハンド２が縮むにつれて上方への力が発生し重力と
抗してハンド２の水平移動が可能となる。[Embodiment 6] Another embodiment (embodiment of the eighth invention) of moving the hand 2 horizontally is shown in FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a side view of essential parts of an articulated vacuum robot according to still another embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same parts as those in the previous embodiment. Rotation A shown in FIG. 4 - arm 6,7 (in FIG. 13 6A, 7A) turning radius d 2, d 3 of is formed to be narrower toward the vertically downward as shown in FIG. 13.
As a result, when the rotary arms 6A and 7A turn, the upper elastic arm 4 turns largely, and the elastic arm 3 and the elastic arm 5 turn relatively small. Therefore, as the hand 2 contracts, an upward force is generated and the hand 2 can move horizontally against gravity.
【００５６】これにより、ウエハ１をハンド２から落す
ことなく、また、垂直方向の振動もなく、ウエハ１を搬
送することができる。本実施例（第８の発明の実施例）
によれば、回転軸を垂直方向に対して傾けることによっ
て、ハンドが前記回転軸に近づくとともに上方への力が
発生し、真空ロボットの弾性ア−ムの垂直方向の変位を
低減することができる。As a result, the wafer 1 can be transferred without dropping the wafer 1 from the hand 2 and without vertical vibration. Example (Example of the eighth invention)
By tilting the rotation axis with respect to the vertical direction, an upward force is generated as the hand approaches the rotation axis, and the vertical displacement of the elastic arm of the vacuum robot can be reduced. ..
【００５７】[0057]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、摩耗による発塵，発ガスのおそれがなく、高真空
下で使用して信頼性の高い２自由度の真空ロボットを提
供することができる。また、ワ−ク搬送において弾性ア
−ムの振動を防止しうる真空ロボットを提供することが
できる。さらに、ワ−ク搬送中の垂直方向の変位を低減
しうる真空ロボットを提供することができる。As described in detail above, according to the present invention, there is provided a vacuum robot having two degrees of freedom, which is highly reliable when used in a high vacuum without the risk of dust and gas generation due to wear. can do. Further, it is possible to provide a vacuum robot capable of preventing the vibration of the elastic arm during work transfer. Further, it is possible to provide a vacuum robot capable of reducing the displacement in the vertical direction during work transfer.
【図１】本発明の一実施例に係る無関節真空ロボットの
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an articulated vacuum robot according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の真空ロボットを使用するマルチチャンバ
形の半導体ウエハ処理装置の一部横断平面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional plan view of a multi-chamber type semiconductor wafer processing apparatus using the vacuum robot of FIG.
【図３】図２のＡ−Ａ矢視拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along the line AA of FIG.
【図４】図１の真空ロボットにおける弾性アームを伸ば
した動作説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory view in which an elastic arm is extended in the vacuum robot of FIG.
【図５】図１の真空ロボットにおける弾性アームを縮め
た動作説明図である。5 is an operation explanatory view of the vacuum robot of FIG. 1 in which an elastic arm is contracted.
【図６】本発明の他の実施例に係る無関節真空ロボット
の要部平面図である。FIG. 6 is a plan view of a main part of an articulated vacuum robot according to another embodiment of the present invention.
【図７】本発明のさらに他の実施例に係る無関節真空ロ
ボットのハンド部の要部拡大斜視図である。FIG. 7 is an enlarged perspective view of a main part of a hand unit of an articulated vacuum robot according to still another embodiment of the present invention.
【図８】図８は、弾性アームの振動モードを示す平面図
である。FIG. 8 is a plan view showing a vibration mode of an elastic arm.
【図９】ハンドの振動と電磁石への電流量との対応を示
す線図である。FIG. 9 is a diagram showing the correspondence between the vibration of the hand and the amount of current to the electromagnet.
【図１０】ハンドの振動とモータの回転モードとの対応
を示す線図である。FIG. 10 is a diagram showing the correspondence between the vibration of the hand and the rotation mode of the motor.
【図１１】本発明のさらに他の実施例に係る無関節真空
ロボットの要部平面図である。FIG. 11 is a plan view of an essential part of an articulated vacuum robot according to still another embodiment of the present invention.
【図１２】図１１の無関節真空ロボットの側面図であ
る。FIG. 12 is a side view of the jointless vacuum robot of FIG. 11.
【図１３】本発明のさらに他の実施例に係る無関節真空
ロボットの要部側面図である。FIG. 13 is a side view of essential parts of an articulated vacuum robot according to still another embodiment of the present invention.
１ ウエハ ２ ハンド ３ 第一の弾性ア−ム ４，５ 第二の弾性ア−ム ６，６Ａ 第一の回転アーム ７，７Ａ 第二の回転アーム ８ 回転軸 ９ 回転ドラム １１ トルクメ−タ １２ モータ １４ 旋回駆動部 ２０，２２ ひずみゲ−ジ ２１，２３ 加速度ピックアップ ２４，２５ 変位センサ ２６，２７，２８，２９ 電磁石 ６１，６２ 回転ア−ム ６３，６４ 積層形圧電素子 ６５，６６ 切欠き部 ７１，７２，８１，８２，８３，８４ 磁石 1 Wafer 2 Hand 3 First elastic arm 4,5 Second elastic arm 6,6A First rotating arm 7,7A Second rotating arm 8 Rotating shaft 9 Rotating drum 11 Torque meter 12 Motor 14 Swiveling drive unit 20,22 Strain gauge 21,23 Accelerometer 24,25 Displacement sensor 26,27,28,29 Electromagnet 61,62 Rotating arm 63,64 Laminated piezoelectric element 65,66 Cutout 71 , 72, 81, 82, 83, 84 magnets
Claims (8)
用のハンドおよびアーム部を真空中で作動させる真空ロ
ボットにおいて、 前記ワーク搬送用のハンドに互いに対向して一端を結合
され、帯状のばね材で形成した第一，第二の弾性アーム
と、 これら第一，第二の弾性アームの他方の端部に結合さ
れ、当該第一，第二の弾性アームに曲げモーメントを加
える第一，第二の回転アームと、 これら第一，第二の回転アームを互いに線対称をなすよ
うに取り付ける第一，第二の回転軸と、 これら第一，第二の回転軸を、回転中心が同じで、かつ
可逆回転せしめる回転駆動部とを設け、 この回転駆動部は、前記第一，第二の回転軸を互いに反
対方向に回転させるときに、前記第一，第二の回転アー
ムを介して前記第一，第二の弾性アームを回転中心から
放射線方向に往復動させることによって前記ハンドと第
一，第二の回転軸心との間隔を伸縮させ、前記第一，第
二の回転軸を同一方向に回転させるときに、前記ワーク
搬送用のハンドは回転中心を中心に旋回するように構成
したことを特徴とする真空ロボット。1. A vacuum robot in which a main body is installed in a vacuum container and a work transfer hand and an arm portion are operated in vacuum, wherein one end is connected to the work transfer hand so as to face each other, First and second elastic arms formed of a spring material, and first and second elastic arms that are coupled to the other ends of the first and second elastic arms and apply a bending moment to the first and second elastic arms. The second rotary arm, the first and second rotary shafts that attach the first and second rotary arms in line symmetry with each other, and the first and second rotary shafts have the same center of rotation. And a rotation drive unit for reversibly rotating the rotation drive unit, which rotates through the first and second rotation arms when rotating the first and second rotation shafts in opposite directions. While rotating the first and second elastic arms When the hand and the first and second rotation axes are expanded and contracted by reciprocating in the radial direction from the first to second rotation axes to rotate in the same direction, Is a vacuum robot characterized in that it is configured so as to revolve around the center of rotation.
互いに対向して一端を結合され、帯状のばね材で形成し
た第一，第二の弾性アームと、 これら第一，第二の弾性アームの他方の端部に結合さ
れ、当該第一，第二の弾性アームに曲げモーメントを加
える第一，第二の回転アームと、 これら第一，第二の回転アームを互いに線対称をなすよ
うに取り付ける第一，第二の回転軸と、 これら第一，第二の回転軸を、回転中心が同じで、かつ
可逆回転せしめる回転駆動部とを備えた真空ロボットで
あって、 少なくとも、前記ハンドまたは前記第一，第二の弾性ア
ームのいずれかに位置検出手段を設けるとともに、 前記第一，第二の弾性アームを挾んで、対向した一対の
交流を印加した電磁石を設けたことを特徴とする真空ロ
ボット。2. A hand for transporting a work, first and second elastic arms formed of a strip-shaped spring material, one end of which is connected to the hand so as to face each other, and the first and second elastic arms. The first and second rotary arms coupled to the other end of the first and second elastic arms for applying a bending moment to the first and second elastic arms, and these first and second rotary arms are arranged so as to be line-symmetrical to each other. A vacuum robot comprising first and second rotary shafts to be attached, and a rotary drive unit for reversibly rotating the first and second rotary shafts at the same center of rotation, comprising at least the hand or Position detecting means is provided on either the first or second elastic arm, and a pair of opposed electromagnets to which alternating current is applied is provided across the first and second elastic arms. Vacuum robot.
形の形状として一部に切欠きを設けるとともに、積層形
圧電素子を設けたことを特徴とする請求項１または２記
載のいずれかの真空ロボット。3. The first and second rotating arms are respectively L
3. The vacuum robot according to claim 1, wherein a cutout is partially provided as a shape of the shape, and a laminated piezoelectric element is provided.
磁石を設け、かつハンドを磁性体で形成したことを特徴
とする請求項１または２記載のいずれかの真空ロボッ
ト。4. The vacuum robot according to claim 1, wherein a pair of magnets are provided so as to face each other across the hand, and the hand is made of a magnetic material.
を切欠き、もしくは厚くしたことを特徴とする請求項１
または２記載のいずれかの真空ロボット。5. The strip-shaped plate of the first and second elastic arms is partially cut out or made thicker.
Alternatively, the vacuum robot according to any one of 2 above.
設け、トルク検出手段からのトルク量を基に、前記第
一，第二の弾性ア−ムの振動特性を知り、前記各回転軸
の回転量を制御するように制御回路を構成したことを特
徴とする請求項１または２記載のいずれかの真空ロボッ
ト。6. A torque detecting means is provided on the first and second rotating shafts, and the vibration characteristics of the first and second elastic arms are known based on the torque amount from the torque detecting means. 3. The vacuum robot according to claim 1, wherein the control circuit is configured to control the rotation amount of the rotating shaft.
た位置に一対の磁石を設け、かつ、前記弾性ア−ムを導
体とし、電流を流すことによって、垂直方向の変位を制
御するように制御回路を構成したことを特徴とする請求
項１または２記載のいずれかの真空ロボット。7. A vertical displacement is provided by providing a pair of magnets at positions facing each other with the first and second elastic arms sandwiched therebetween, and using the elastic arms as conductors to pass a current. The vacuum robot according to claim 1, wherein the control circuit is configured to control.
上方を広げるように傾けることによって、回転軸から放
射線方向にハンドが移動するときのハンドの垂直変位を
低減したことを特徴とする請求項１または２記載のいず
れかの真空ロボット。8. The vertical displacement of the hand when the hand moves in the radial direction from the rotation axis is reduced by inclining the first and second elastic arms so as to widen upward with respect to the vertical plane. The vacuum robot according to claim 1, wherein the vacuum robot is a vacuum robot.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32354691A JP3140118B2 (en) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32354691A JP3140118B2 (en) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | robot |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05162095A true JPH05162095A (en) | 1993-06-29 |
| JP3140118B2 JP3140118B2 (en) | 2001-03-05 |
Family
ID=18155909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32354691A Expired - Fee Related JP3140118B2 (en) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3140118B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8579128B2 (en) | 2010-07-02 | 2013-11-12 | Murata Machinery, Ltd. | Gripper device for transport vehicle, transport vehicle and overhead hoist transport vehicle |
| CN108608454A (en) * | 2018-07-24 | 2018-10-02 | 周玉红 | A kind of mold processing preventing damage modulus fixture |
| CN111360803A (en) * | 2020-03-20 | 2020-07-03 | 哈尔滨工程大学 | Electromagnetic artificial muscle |
| CN116854467A (en) * | 2023-07-12 | 2023-10-10 | 江西兆驰半导体有限公司 | Raw ceramic composite material and preparation method for preparing wafer carrying arm by using raw ceramic composite material |
-
1991
- 1991-12-09 JP JP32354691A patent/JP3140118B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8579128B2 (en) | 2010-07-02 | 2013-11-12 | Murata Machinery, Ltd. | Gripper device for transport vehicle, transport vehicle and overhead hoist transport vehicle |
| CN108608454A (en) * | 2018-07-24 | 2018-10-02 | 周玉红 | A kind of mold processing preventing damage modulus fixture |
| CN111360803A (en) * | 2020-03-20 | 2020-07-03 | 哈尔滨工程大学 | Electromagnetic artificial muscle |
| CN111360803B (en) * | 2020-03-20 | 2022-01-28 | 哈尔滨工程大学 | Electromagnetic artificial muscle |
| CN116854467A (en) * | 2023-07-12 | 2023-10-10 | 江西兆驰半导体有限公司 | Raw ceramic composite material and preparation method for preparing wafer carrying arm by using raw ceramic composite material |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3140118B2 (en) | 2001-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7473606B2 (en) | Substrate Transport Device | |
| JP4784872B2 (en) | Reciprocating drive for scanning a workpiece | |
| US20180096874A1 (en) | Dynamic leveling process heater lift | |
| KR101025017B1 (en) | Target position detection apparatus for robot | |
| JP5004052B2 (en) | Method for reciprocating a workpiece through an ion beam | |
| JPH06183561A (en) | Moving stage device | |
| WO2006006554A1 (en) | Drive source and transportation robot | |
| US4868475A (en) | Precise positioning apparatus | |
| CN112654467A (en) | Obtaining gear stiffness of a robot joint gear of a robot arm | |
| US5957651A (en) | Substrate carrying apparatus | |
| JP4749123B2 (en) | Moment-resistant static pressure gas bearing mechanism | |
| JPH05162095A (en) | Vacuum robot | |
| JPH06100164A (en) | Magnetically coupled carrying device | |
| JP3145420B2 (en) | Robot and method of treating workpiece using the robot | |
| JP3153622B2 (en) | Robot for workpiece transfer | |
| JP2000097306A (en) | Parallel link mechanism | |
| CN114179129A (en) | Method for setting auxiliary supporting device of robot | |
| JPH01305533A (en) | Transfer device | |
| KR102036761B1 (en) | Superconducting gravity sensor | |
| JP2000010635A (en) | Friction compensating method and device therefor | |
| JP5620172B2 (en) | Substrate transport apparatus, electronic device manufacturing system, and electronic device manufacturing method | |
| JP3393692B2 (en) | Stop positioning device | |
| JPH09155772A (en) | Work carrying mechanism | |
| JPH05318350A (en) | Lifting mechanism of robot for vacuum use | |
| JPH10329062A (en) | Industrial robot |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |