JPH0615592A - ロボット・アセンブリ - Google Patents
ロボット・アセンブリInfo
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- JPH0615592A JPH0615592A JP5094086A JP9408693A JPH0615592A JP H0615592 A JPH0615592 A JP H0615592A JP 5094086 A JP5094086 A JP 5094086A JP 9408693 A JP9408693 A JP 9408693A JP H0615592 A JPH0615592 A JP H0615592A
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- JP
- Japan
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- hub
- arm
- carrier
- robot assembly
- carriers
- Prior art date
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
- H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
- H01L21/67742—Mechanical parts of transfer devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J18/00—Arms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/10—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
- B25J9/106—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links
- B25J9/1065—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links with parallelograms
- B25J9/107—Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements with articulated links with parallelograms of the froglegs type
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- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Specific Conveyance Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 構造が簡単であり、製造コストが低く、処理
能力の高い半導体ウェーハのハンドリング用ロボットを
提供する。 【構成】 中央ハブ４を設けたロボット・アセンブリ２
は、この中央ハブ４を中心にして独立して回転するよう
に構成された２本のアーム６，８を有している。相互に
１８０゜離れた２つのキャリア１２，１３を各アーム
６，８の一端に設ける。駆動装置を設け、これらのアー
ム６，８を逆方向に回転させ、上記のキャリア１２，１
３の一方または他方を上記の中央ハブ４から半径方向に
伸長させ、上記のアーム６，８を同方向に回転させてこ
れらのキャリア１２，１３を回転させる。
能力の高い半導体ウェーハのハンドリング用ロボットを
提供する。 【構成】 中央ハブ４を設けたロボット・アセンブリ２
は、この中央ハブ４を中心にして独立して回転するよう
に構成された２本のアーム６，８を有している。相互に
１８０゜離れた２つのキャリア１２，１３を各アーム
６，８の一端に設ける。駆動装置を設け、これらのアー
ム６，８を逆方向に回転させ、上記のキャリア１２，１
３の一方または他方を上記の中央ハブ４から半径方向に
伸長させ、上記のアーム６，８を同方向に回転させてこ
れらのキャリア１２，１３を回転させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットに関する。更
に詳しくは、本発明は、複数の対象物、例えば、半導体
ウェーハを同時に取り扱うロボット・アセンブリに関す
る。
に詳しくは、本発明は、複数の対象物、例えば、半導体
ウェーハを同時に取り扱うロボット・アセンブリに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】人間によるハンドリングが非効率的であ
るまたは（及び）望ましくない場合に、ロボット・アー
ムを使用するのは、アプリケーション上十分確立された
製造上の方策である。例えば、半導体技術では、ロボッ
ト・アームを使用して種々の工程のステップ中にウェー
ハをハンドリングする。このような工程のステップに
は、汚染の可能性を制限し、種々の特定の処理条件の設
定されることを保証するために密封環境を保持しなけれ
ばならない、例えば、エッチング、堆積、パッシベーシ
ョン等のような反応チャンバで発生する工程のステップ
が含まれる。現在行われているプラクティスでは、多重
チャンバ反応システム内で半導体ウェーハをローディン
グ・ポートから種々の処理ポートにロードするのにロボ
ット・アームを使用している。次に、ロボット・アーム
は、関連する工程のチャンバ内で処理した後、特定のポ
ートからウェーハを取り出すのに使用されている。この
ウェーハは、次にロボット・アームによって別の処理の
ために次のポートに移す。この反応システム内の全ての
処理が終了すると、ロボット・アームは半導体ウェーハ
をローディング・ポートに戻し、次のウェーハが、処理
のためにこのロボット・アームによってシステム内に載
置される。一般的に、各工程の動作中、幾くつかの半導
体ウェーハのスタックがこのような方法でハンドリング
される。
るまたは（及び）望ましくない場合に、ロボット・アー
ムを使用するのは、アプリケーション上十分確立された
製造上の方策である。例えば、半導体技術では、ロボッ
ト・アームを使用して種々の工程のステップ中にウェー
ハをハンドリングする。このような工程のステップに
は、汚染の可能性を制限し、種々の特定の処理条件の設
定されることを保証するために密封環境を保持しなけれ
ばならない、例えば、エッチング、堆積、パッシベーシ
ョン等のような反応チャンバで発生する工程のステップ
が含まれる。現在行われているプラクティスでは、多重
チャンバ反応システム内で半導体ウェーハをローディン
グ・ポートから種々の処理ポートにロードするのにロボ
ット・アームを使用している。次に、ロボット・アーム
は、関連する工程のチャンバ内で処理した後、特定のポ
ートからウェーハを取り出すのに使用されている。この
ウェーハは、次にロボット・アームによって別の処理の
ために次のポートに移す。この反応システム内の全ての
処理が終了すると、ロボット・アームは半導体ウェーハ
をローディング・ポートに戻し、次のウェーハが、処理
のためにこのロボット・アームによってシステム内に載
置される。一般的に、各工程の動作中、幾くつかの半導
体ウェーハのスタックがこのような方法でハンドリング
される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】多重チャンバ反応シス
テムでは、同時に２つ以上の半導体ウェーハを工程中に
有するのが好ましい。このようにして、反応システムを
使用して最大の処理能力を得る。技術上、反応システム
で使用するロボット・アームは、１つのウェーハを保管
し、別のウェーハを取り出して載置し、次に保管してい
たウェーハを取り出して載置しなければならない。これ
によって、反応システムの使用が改善され、従って処理
能力が改善されるが、ロボット・アーム自身は反復動作
を頻繁に繰り返さなければならない。このような無駄な
動作に付随する非効率を解消する１つの方法は、同時に
２つのウェーハをハンドリングする能力を有するロボッ
ト・アームを提供することである。従って、幾くつかの
装置メーカは、２つのキャリアがアームの一端でベルト
駆動装置を有するモータによって旋回軸を中心にして回
転されるロボット・アームを提供している。この方法で
は、一方のキャリアを使用して第１ウェーハを取り出し
て載置しながら、第２ウェーハを他方のキャリアに保管
することができる。これらのキャリアを次に回転させ、
保管していたウェーハを希望に応じて載置することがで
きる。このような機構はかなり複雑であり、伸長可能な
ロボット・アームの端部に位置するキャリア駆動装置の
重量を支持するため、大型のアーム・アセンブリを必要
とする。例えば、このようなロボット・アームを内蔵す
るシステムには、通常３台の駆動装置が必要である。即
ち、１つの駆動装置はアームを回転するためであり、１
つのアームはこのアームを伸長させるためであり、１つ
のアームはこれらのキャリアを回転させるためである。
従って、このようなキャリアが複数のロボット・アーム
によって行われる処理能力の改善は、全て製造コストの
増加、重量と電力消費の増加、複雑性の増加、及び従っ
て、信頼性と提供されるサービスの低下という犠牲を払
って達成されるものである。
テムでは、同時に２つ以上の半導体ウェーハを工程中に
有するのが好ましい。このようにして、反応システムを
使用して最大の処理能力を得る。技術上、反応システム
で使用するロボット・アームは、１つのウェーハを保管
し、別のウェーハを取り出して載置し、次に保管してい
たウェーハを取り出して載置しなければならない。これ
によって、反応システムの使用が改善され、従って処理
能力が改善されるが、ロボット・アーム自身は反復動作
を頻繁に繰り返さなければならない。このような無駄な
動作に付随する非効率を解消する１つの方法は、同時に
２つのウェーハをハンドリングする能力を有するロボッ
ト・アームを提供することである。従って、幾くつかの
装置メーカは、２つのキャリアがアームの一端でベルト
駆動装置を有するモータによって旋回軸を中心にして回
転されるロボット・アームを提供している。この方法で
は、一方のキャリアを使用して第１ウェーハを取り出し
て載置しながら、第２ウェーハを他方のキャリアに保管
することができる。これらのキャリアを次に回転させ、
保管していたウェーハを希望に応じて載置することがで
きる。このような機構はかなり複雑であり、伸長可能な
ロボット・アームの端部に位置するキャリア駆動装置の
重量を支持するため、大型のアーム・アセンブリを必要
とする。例えば、このようなロボット・アームを内蔵す
るシステムには、通常３台の駆動装置が必要である。即
ち、１つの駆動装置はアームを回転するためであり、１
つのアームはこのアームを伸長させるためであり、１つ
のアームはこれらのキャリアを回転させるためである。
従って、このようなキャリアが複数のロボット・アーム
によって行われる処理能力の改善は、全て製造コストの
増加、重量と電力消費の増加、複雑性の増加、及び従っ
て、信頼性と提供されるサービスの低下という犠牲を払
って達成されるものである。
【０００４】キャリアが複数のロボット・アームを提供
する他のアプローチでは、共通の旋回点を中心にして２
本のロボット・アームを同軸に載置する。このロボット
の各アームは、他方のアームとは独立して動作し、この
システムのハンドリング能力が増加することによって、
処理能力を増加させることができる、即ち、２本のアー
ムは１本のアームよりも優れている。しかし、共通軸を
中心に独立して動作する２本のロボット・アームを設け
ることは、簡単ではない。従って、複数の駆動装置と剛
性のあるシャフトを設ける必要があり、これによって、
再び製造コストと複雑性が増加し、一方信頼性は低下す
る。
する他のアプローチでは、共通の旋回点を中心にして２
本のロボット・アームを同軸に載置する。このロボット
の各アームは、他方のアームとは独立して動作し、この
システムのハンドリング能力が増加することによって、
処理能力を増加させることができる、即ち、２本のアー
ムは１本のアームよりも優れている。しかし、共通軸を
中心に独立して動作する２本のロボット・アームを設け
ることは、簡単ではない。従って、複数の駆動装置と剛
性のあるシャフトを設ける必要があり、これによって、
再び製造コストと複雑性が増加し、一方信頼性は低下す
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、２本のアーム
を設けた中央ハブを有するロボット・アセンブリであ
る。各アームはこのハブに対して回転するように構成さ
れている。相互に間隔を開けた２つのキャリアを設けて
半導体ウェーハのような種々の対象物のハンドリングを
行う。各キャリアは、各アームの一端に結合されてい
る。駆動装置を設け、これらのアームを相互に逆の方向
に回転させ、一方または他方のキャリアを中央ハブから
半径方向に伸長させ、両方のアームを同じ方向に回転さ
せてこのハブを中心にキャリアの回転を行う。好適な実
施例の場合、第１駆動装置を使用して一方のアームを回
転し、第２駆動装置を使用して他方のアームを回転す
る。駆動動作を同期させることによって、これらのアー
ムを同方向または逆方向に回転させる。
を設けた中央ハブを有するロボット・アセンブリであ
る。各アームはこのハブに対して回転するように構成さ
れている。相互に間隔を開けた２つのキャリアを設けて
半導体ウェーハのような種々の対象物のハンドリングを
行う。各キャリアは、各アームの一端に結合されてい
る。駆動装置を設け、これらのアームを相互に逆の方向
に回転させ、一方または他方のキャリアを中央ハブから
半径方向に伸長させ、両方のアームを同じ方向に回転さ
せてこのハブを中心にキャリアの回転を行う。好適な実
施例の場合、第１駆動装置を使用して一方のアームを回
転し、第２駆動装置を使用して他方のアームを回転す
る。駆動動作を同期させることによって、これらのアー
ムを同方向または逆方向に回転させる。
【０００６】
【実施例】本発明は、本明細書と関連して図面を参照す
ることによって、最もよく理解することができる。本発
明は、複数の対象物をハンドリングするロボット・アセ
ンブリである。好適な実施例では、この発明の用途は、
半導体の製造に使用するような反応システムである。例
えば、本発明は、反応チャンバのポートを介してウェー
ハを挿入し、取り出すのに有用である。本発明によっ
て、半導体ウェーハのような２つの対象物を同時にハン
ドリングして挿入、取り出し、または回転させることが
可能であり、その結果、一方のウェーハをロボット・ア
センブリに保管し、他方のウェーハを載置することがで
きる。ウェーハを保管するには取扱いのサイクル全体を
経なければならない従来技術によるロボット・アセンブ
リと比較すると、この新規な特徴によって、ウェーハ処
理中の処理能力を増加させることができる。このように
して、反応チャンバを連続的に使用してウェーハを処理
する、即ち、デッド‐タイムの発生はなく、一方従来技
術のシステムと同様、処理済みのウェーハはスタックに
戻され、「新しい」ウェーハが取り出される。デイジー
‐チェーン型の処理構成で使用する場合、即ち、多重反
応チャンバを一連の処理ステップに連続的に使用する場
合、本発明によって同様の利点が得られる。
ることによって、最もよく理解することができる。本発
明は、複数の対象物をハンドリングするロボット・アセ
ンブリである。好適な実施例では、この発明の用途は、
半導体の製造に使用するような反応システムである。例
えば、本発明は、反応チャンバのポートを介してウェー
ハを挿入し、取り出すのに有用である。本発明によっ
て、半導体ウェーハのような２つの対象物を同時にハン
ドリングして挿入、取り出し、または回転させることが
可能であり、その結果、一方のウェーハをロボット・ア
センブリに保管し、他方のウェーハを載置することがで
きる。ウェーハを保管するには取扱いのサイクル全体を
経なければならない従来技術によるロボット・アセンブ
リと比較すると、この新規な特徴によって、ウェーハ処
理中の処理能力を増加させることができる。このように
して、反応チャンバを連続的に使用してウェーハを処理
する、即ち、デッド‐タイムの発生はなく、一方従来技
術のシステムと同様、処理済みのウェーハはスタックに
戻され、「新しい」ウェーハが取り出される。デイジー
‐チェーン型の処理構成で使用する場合、即ち、多重反
応チャンバを一連の処理ステップに連続的に使用する場
合、本発明によって同様の利点が得られる。
【０００７】図１は、ロボット・アセンブリ２の平面図
を反応システム３と関連させて示す。ロボット・アセン
ブリ２は、反応システム３内の中心に構成され、半導体
ウェーハ１３を反応チャンバ７、９及び１１に対して及
びこれらの反応チャンバから移動させる。本発明のこの
代表的な実施例は、反応システム内の中心に位置するロ
ボットを開示し、この反応システムは３つの反応チャン
バを有しているが、本発明は多くの異なった実施例にも
適用することを意図していることに留意すること。従っ
て、この代表的な実施例によって、本発明が限定される
考えるべきではない。即ち、本発明は、反応システムを
含むウェーハをハンドリングするいかなる用途にも容易
に適用可能であり、こ反応システムの反応チャンバの数
は幾つでもよく、ロボット・アセンブリに対する方向は
いずれでもよい。
を反応システム３と関連させて示す。ロボット・アセン
ブリ２は、反応システム３内の中心に構成され、半導体
ウェーハ１３を反応チャンバ７、９及び１１に対して及
びこれらの反応チャンバから移動させる。本発明のこの
代表的な実施例は、反応システム内の中心に位置するロ
ボットを開示し、この反応システムは３つの反応チャン
バを有しているが、本発明は多くの異なった実施例にも
適用することを意図していることに留意すること。従っ
て、この代表的な実施例によって、本発明が限定される
考えるべきではない。即ち、本発明は、反応システムを
含むウェーハをハンドリングするいかなる用途にも容易
に適用可能であり、こ反応システムの反応チャンバの数
は幾つでもよく、ロボット・アセンブリに対する方向は
いずれでもよい。
【０００８】ロボット・アセンブリ２は、第１アーム６
と第２アーム８を有し、各アームの一端は中央ハブ４に
結合されている。各アームは、ハブ４を中心にして他方
のアームから独立して時計方向または反時計方向に回転
することができる。従って、これらのアームは、同じ方
向と逆の方向の両方に回転することができる。回転は１
台または複数台の電動機のようないずれの動力源によっ
て行ってもよい。この動力源は、アーム６と８を逆方向
または同方向のいずれかに反転可能に回転させるように
構成しなければならない。本発明の好適な実施例では、
これらのアームは、独立してかつハブを中心にして同軸
で回転可能であり、この動力源は、現在放棄されている
１９８９年１０月２０日に出願された米国特許出願番号
第４２４，７７１号の継続出願である１９９１年１月２
２日に出願された係属中の米国特許出願番号第６４４，
８５２号で開示されている種類の磁気的に結合されたモ
ータである。いずれの出願も本出願の譲受人であるアプ
ライド・マテリアルズ社（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒ
ａｌｓ，Ｉｎｃ．）に譲渡される。各アーム６／８は、
ハブ４に結合された端部と反対側のこのアームの端部に
設けた旋回軸（それぞれ２８と２９）を有している。こ
れらのアームはストラット２４／２５に旋回可能に結合
されている。これらのストラットは、今度は、旋回軸１
８／１９によって第１ウェーハ・キャリア１０に結合さ
れている。各ストラットは、キャリア１０内の一端で噛
み合うギヤ１４／１５を有し、これらのストラットがロ
ボット・アセンブリの動作中に旋回する場合、このキャ
リア１０をハブ４と強固に半径方向に整合させた状態で
保持してもよい。本発明の幾くつかの実施例では、もし
希望すれば、８の字形のベルトでこの噛み合いギヤ１４
／１５を代替してもよい。
と第２アーム８を有し、各アームの一端は中央ハブ４に
結合されている。各アームは、ハブ４を中心にして他方
のアームから独立して時計方向または反時計方向に回転
することができる。従って、これらのアームは、同じ方
向と逆の方向の両方に回転することができる。回転は１
台または複数台の電動機のようないずれの動力源によっ
て行ってもよい。この動力源は、アーム６と８を逆方向
または同方向のいずれかに反転可能に回転させるように
構成しなければならない。本発明の好適な実施例では、
これらのアームは、独立してかつハブを中心にして同軸
で回転可能であり、この動力源は、現在放棄されている
１９８９年１０月２０日に出願された米国特許出願番号
第４２４，７７１号の継続出願である１９９１年１月２
２日に出願された係属中の米国特許出願番号第６４４，
８５２号で開示されている種類の磁気的に結合されたモ
ータである。いずれの出願も本出願の譲受人であるアプ
ライド・マテリアルズ社（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒ
ａｌｓ，Ｉｎｃ．）に譲渡される。各アーム６／８は、
ハブ４に結合された端部と反対側のこのアームの端部に
設けた旋回軸（それぞれ２８と２９）を有している。こ
れらのアームはストラット２４／２５に旋回可能に結合
されている。これらのストラットは、今度は、旋回軸１
８／１９によって第１ウェーハ・キャリア１０に結合さ
れている。各ストラットは、キャリア１０内の一端で噛
み合うギヤ１４／１５を有し、これらのストラットがロ
ボット・アセンブリの動作中に旋回する場合、このキャ
リア１０をハブ４と強固に半径方向に整合させた状態で
保持してもよい。本発明の幾くつかの実施例では、もし
希望すれば、８の字形のベルトでこの噛み合いギヤ１４
／１５を代替してもよい。
【０００９】図１に示すアームとリンケージは、時とし
て機械技術上フロッグ‐レッグ（蛙の脚）機構と呼ぶ複
合関節機構を形成する。図１は、例えば、反応チャンバ
からウェーハを引き渡すかまたは取り出すために部分的
に伸長された位置でキャリア１０を示している。第２ウ
ェーハ・キャリア１２もまた図１に示し、この場合、ア
ーム６／８はストラット３６／３７の一端に位置する旋
回軸３４／３５でこれらのストラット３６／３７と結合
されている。ストラット３６／３７は、これらのストラ
ットの他端に位置する旋回軸２０／２１でキャリア１２
に結合されている。以下で更に十分論じるように、キャ
リア１２はキャリア１０と同様の方法でアーム６／８に
リンクされ、その結果、これらの２つのキャリアはハブ
４の軸を中心にして相互に１８０゜離れて保持されてい
る。
て機械技術上フロッグ‐レッグ（蛙の脚）機構と呼ぶ複
合関節機構を形成する。図１は、例えば、反応チャンバ
からウェーハを引き渡すかまたは取り出すために部分的
に伸長された位置でキャリア１０を示している。第２ウ
ェーハ・キャリア１２もまた図１に示し、この場合、ア
ーム６／８はストラット３６／３７の一端に位置する旋
回軸３４／３５でこれらのストラット３６／３７と結合
されている。ストラット３６／３７は、これらのストラ
ットの他端に位置する旋回軸２０／２１でキャリア１２
に結合されている。以下で更に十分論じるように、キャ
リア１２はキャリア１０と同様の方法でアーム６／８に
リンクされ、その結果、これらの２つのキャリアはハブ
４の軸を中心にして相互に１８０゜離れて保持されてい
る。
【００１０】図２は、ロボット・アセンブリ２の詳細上
部平面図であり、一方のキャリア１０を部分的に伸長し
た位置で示し、他方のキャリア１２を部分的に後退した
位置で示す。図中の矢印は、ハブ１０を中心としたアー
ム６と８の相対的な運動を示す。キャリア１０は、スト
ラット２４／２５によってアーム６／８に結合されてい
る。ストラット２４／２５は、キャリア１０の旋回軸１
８／１９とアーム６／８の旋回軸２８／２９を動作させ
ることによって、アーム６／８と同期して回転するよう
に構成されている。キャリア１２は、次に旋回軸２０／
２１でストラット３６／３７に旋回可能に結合されてい
る。ストラット３６／３７は、旋回軸３４／３５でアー
ム６／８に旋回可能に結合されている。
部平面図であり、一方のキャリア１０を部分的に伸長し
た位置で示し、他方のキャリア１２を部分的に後退した
位置で示す。図中の矢印は、ハブ１０を中心としたアー
ム６と８の相対的な運動を示す。キャリア１０は、スト
ラット２４／２５によってアーム６／８に結合されてい
る。ストラット２４／２５は、キャリア１０の旋回軸１
８／１９とアーム６／８の旋回軸２８／２９を動作させ
ることによって、アーム６／８と同期して回転するよう
に構成されている。キャリア１２は、次に旋回軸２０／
２１でストラット３６／３７に旋回可能に結合されてい
る。ストラット３６／３７は、旋回軸３４／３５でアー
ム６／８に旋回可能に結合されている。
【００１１】アーム６／８は各々２つの旋回軸を有する
ものとして図示してあるが、これらのキャリアとストラ
ットが各アーム上で１つの旋回点を共有するように容易
に構成することができることに留意しなければならな
い。このような構成を図３に示し、この場合、アーム６
／８はこれらのアームの一端でハブ４を中心にして旋回
するように構成されている。各アームの他端にはそれぞ
れ１つの旋回点４０／４２が含まれている。これらのア
ームは旋回点４０／４２で各々２つのストラットに結合
されて、１つのストラットが各キャリアに対応してい
る。従って、アーム６は、旋回点４０で一方のストラッ
ト２４（キャリア１０用）に結合されると共に他方のス
トラット３６（キャリア１２用）に結合されている。一
方、アーム８は、旋回点４２で一方のストラット２２
（キャリア１０用）に結合されると共に他方のストラッ
ト３７に結合されている。
ものとして図示してあるが、これらのキャリアとストラ
ットが各アーム上で１つの旋回点を共有するように容易
に構成することができることに留意しなければならな
い。このような構成を図３に示し、この場合、アーム６
／８はこれらのアームの一端でハブ４を中心にして旋回
するように構成されている。各アームの他端にはそれぞ
れ１つの旋回点４０／４２が含まれている。これらのア
ームは旋回点４０／４２で各々２つのストラットに結合
されて、１つのストラットが各キャリアに対応してい
る。従って、アーム６は、旋回点４０で一方のストラッ
ト２４（キャリア１０用）に結合されると共に他方のス
トラット３６（キャリア１２用）に結合されている。一
方、アーム８は、旋回点４２で一方のストラット２２
（キャリア１０用）に結合されると共に他方のストラッ
ト３７に結合されている。
【００１２】本発明の動作を図４、５、及び６に示す。
図４は、この図の矢印で示すように、ハブ４を中心にし
てキャリア１０／１２の両方の旋回運動を同時に受けて
いるロボット・アセンブリ２を示す。このような回転運
動を行うため、アーム６／８は、これらのアームが１８
０゜離れる迄、ハブ４を中心にして時計方向または反時
計方向に独立して回転され、この点でキャリア１０／１
２はハブ４から等距離にある。次に、これらのキャリア
の回転は、同じ方向、例えば、時計方向にアーム６／８
を両方とも回転させることによって行う。この回転力
は、関連するストラット２４／２５と３６／３７を介し
てキャリア１０／１２に伝達される。図５はロボット・
アセンブリの動作を示し、この場合、第１キャリア１０
は後退し、第２キャリア１２は伸長している。矢印で示
すように、ハブ４を中心とするアーム６／８の各反時計
方向／時計方向の運動によって、ストラット２４／２５
に引っ張り力が加えられ、一方のキャリア１０をハブ４
に向かって引っ張る。同時に、アーム６／８によってス
トラット３６／３７に押しつけ力が加わり、他方のキャ
リア１２をハブ４から引き離す。
図４は、この図の矢印で示すように、ハブ４を中心にし
てキャリア１０／１２の両方の旋回運動を同時に受けて
いるロボット・アセンブリ２を示す。このような回転運
動を行うため、アーム６／８は、これらのアームが１８
０゜離れる迄、ハブ４を中心にして時計方向または反時
計方向に独立して回転され、この点でキャリア１０／１
２はハブ４から等距離にある。次に、これらのキャリア
の回転は、同じ方向、例えば、時計方向にアーム６／８
を両方とも回転させることによって行う。この回転力
は、関連するストラット２４／２５と３６／３７を介し
てキャリア１０／１２に伝達される。図５はロボット・
アセンブリの動作を示し、この場合、第１キャリア１０
は後退し、第２キャリア１２は伸長している。矢印で示
すように、ハブ４を中心とするアーム６／８の各反時計
方向／時計方向の運動によって、ストラット２４／２５
に引っ張り力が加えられ、一方のキャリア１０をハブ４
に向かって引っ張る。同時に、アーム６／８によってス
トラット３６／３７に押しつけ力が加わり、他方のキャ
リア１２をハブ４から引き離す。
【００１３】図６はロボット・アセンブリの動作を示
し、この場合、第２キャリア１２は後退し、第１キャリ
ア１０は伸長している。矢印で示すように、ハブ４を中
心とするアーム６／８の各時計方向／反時計方向の運動
によって、ストラット３６／３７に引っ張り力が加えら
れ、一方のキャリア１２をハブ４に向かって引っ張る。
同時に、アーム６／８によってストラット２４／２５に
押しつけ力が加わり、他方のキャリア１０をハブ４から
引き離す。本発明は、複数の対象物を取り扱うのに有用
である。上述のように、この発明の好適な実施例の用途
は、半導体ウェーハを処理するための反応システムであ
る。図１では、キャリア１０は伸長位置にあるものとし
て示され、他方のキャリア１２は後退位置にあるものと
して示されている。従って、キャリア１０が、例えば、
反応チャンバ１１から半導体ウェーハ１３を取り出して
いる間に、他方のキャリア１２を使用して半導体ウェー
ハを保管することができる。
し、この場合、第２キャリア１２は後退し、第１キャリ
ア１０は伸長している。矢印で示すように、ハブ４を中
心とするアーム６／８の各時計方向／反時計方向の運動
によって、ストラット３６／３７に引っ張り力が加えら
れ、一方のキャリア１２をハブ４に向かって引っ張る。
同時に、アーム６／８によってストラット２４／２５に
押しつけ力が加わり、他方のキャリア１０をハブ４から
引き離す。本発明は、複数の対象物を取り扱うのに有用
である。上述のように、この発明の好適な実施例の用途
は、半導体ウェーハを処理するための反応システムであ
る。図１では、キャリア１０は伸長位置にあるものとし
て示され、他方のキャリア１２は後退位置にあるものと
して示されている。従って、キャリア１０が、例えば、
反応チャンバ１１から半導体ウェーハ１３を取り出して
いる間に、他方のキャリア１２を使用して半導体ウェー
ハを保管することができる。
【００１４】動作上、ロボット・アームはウェーハのス
タックからウェーハを取り出し、このウェーハを反応チ
ャンバに載置する。次に、ロボット・アームは第２ウェ
ーハを取り出し、一方第１ウェーハは反応チャンバに留
まったままである。十分な処理時間の経過した後、第１
ウェーハは反応チャンバから取り出され、ロボット・ア
ームはこの時点で２つのウェーハを保持し、これらの１
つは処理済のものであり、他方は新しいものである。図
３の位置にあると、これらのキャリアは回転され、その
結果、一方のキャリアの新しいウェーハは反応チャンバ
内に載置され、一方、他方のキャリア上の処理済のウェ
ーハはウェーハのスタックに戻される。次に、ロボット
・アームは他の新しいウェーハをウェーハのスタックか
らロードして反応チャンバに戻る。今説明した工程を必
要に応じて反復する。更に、本発明のロボット・アーム
は、工程の流れの一部としてウェーハが一連の反応チャ
ンバを介して連続的に移動するデイジー‐チェーン型の
工程にも容易に適用することができる。
タックからウェーハを取り出し、このウェーハを反応チ
ャンバに載置する。次に、ロボット・アームは第２ウェ
ーハを取り出し、一方第１ウェーハは反応チャンバに留
まったままである。十分な処理時間の経過した後、第１
ウェーハは反応チャンバから取り出され、ロボット・ア
ームはこの時点で２つのウェーハを保持し、これらの１
つは処理済のものであり、他方は新しいものである。図
３の位置にあると、これらのキャリアは回転され、その
結果、一方のキャリアの新しいウェーハは反応チャンバ
内に載置され、一方、他方のキャリア上の処理済のウェ
ーハはウェーハのスタックに戻される。次に、ロボット
・アームは他の新しいウェーハをウェーハのスタックか
らロードして反応チャンバに戻る。今説明した工程を必
要に応じて反復する。更に、本発明のロボット・アーム
は、工程の流れの一部としてウェーハが一連の反応チャ
ンバを介して連続的に移動するデイジー‐チェーン型の
工程にも容易に適用することができる。
【００１５】これに対して、従来技術のロボット・アセ
ンブリでは、上述の動作のためには、第１ウェーハをロ
ボット・アセンブリによって反応チャンバから取り外
し、保管のためにウェーハのスタックに戻さなければな
らない。次に、ロボット・アセンブリを使用して第２ウ
ェーハを取り出し、これを反応チャンバに載置する。第
１ウェーハの保管と第２ウェーハの反応チャンバ内への
載置との間隔の間、反応チャンバはアイドル状態にな
る。このデッドタイムによって、反応システムの処理能
力は大幅に低下する。従って、本発明は半導体反応シス
テム内でウェーハを移動させ、このウェーハを新しいウ
ェーハと交換する場合のハンドリングとステップの数を
削減し、従って処理能力を高める（不必要で無駄なロボ
ット・アセンブリの運動を除去することによって）。
ンブリでは、上述の動作のためには、第１ウェーハをロ
ボット・アセンブリによって反応チャンバから取り外
し、保管のためにウェーハのスタックに戻さなければな
らない。次に、ロボット・アセンブリを使用して第２ウ
ェーハを取り出し、これを反応チャンバに載置する。第
１ウェーハの保管と第２ウェーハの反応チャンバ内への
載置との間隔の間、反応チャンバはアイドル状態にな
る。このデッドタイムによって、反応システムの処理能
力は大幅に低下する。従って、本発明は半導体反応シス
テム内でウェーハを移動させ、このウェーハを新しいウ
ェーハと交換する場合のハンドリングとステップの数を
削減し、従って処理能力を高める（不必要で無駄なロボ
ット・アセンブリの運動を除去することによって）。
【００１６】ロボット・アセンブリの好適な実施例を参
照して本発明を説明したが、本発明の精神と範囲から逸
脱することなく、反応システム内の半導体ウェーハのハ
ンドリングを含む用途以外の用途及び他の取扱いスケジ
ュール、形状等をここで説明したものに代えて適用する
ことができることを当業者は容易に理解する。例えば、
ハブを中心にアームを独立して同軸上で運動させる必要
はない。むしろ、本発明の精神と範囲から逸脱すること
なく種々の運動を行わせることができる。従って、本発
明は、特許請求の範囲の記載のみによって限定されるべ
きものである。
照して本発明を説明したが、本発明の精神と範囲から逸
脱することなく、反応システム内の半導体ウェーハのハ
ンドリングを含む用途以外の用途及び他の取扱いスケジ
ュール、形状等をここで説明したものに代えて適用する
ことができることを当業者は容易に理解する。例えば、
ハブを中心にアームを独立して同軸上で運動させる必要
はない。むしろ、本発明の精神と範囲から逸脱すること
なく種々の運動を行わせることができる。従って、本発
明は、特許請求の範囲の記載のみによって限定されるべ
きものである。
【図１】本発明によるロボット・アセンブリの平面図で
ある。
ある。
【図２】本発明によるロボット・アセンブリの詳細平面
図である。
図である。
【図３】本発明の代替実施例によるロボット・アセンブ
リの一部の詳細平面図である。
リの一部の詳細平面図である。
【図４】本発明によるロボット・アセンブリの動作を概
略的に示す。
略的に示す。
【図５】本発明によるロボット・アセンブリの動作を概
略的に示す。
略的に示す。
【図６】本発明によるロボット・アセンブリの動作を概
略的に示す。
略的に示す。
２ ロボット・アセンブリ ４ 中央ハブ ６，８ アーム １２，１３ キャリア １８，１９，２０，２１，２８，２９，３４，３５ 旋
回軸 ２４，２５，３６，３７ ストラット
回軸 ２４，２５，３６，３７ ストラット
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
Claims (12)
- 【請求項１】 中央ハブと；上記のハブに対して回転す
るように構成された２本のアームと；相互に１８０゜離
れた２つのキャリアであって、各キャリアは上記の各ア
ームの一端に結合されている上記の２つのキャリアと；
及び上記のアームを逆方向に回転させて上記のキャリア
の一方または他方を上記の中央ハブから半径方向に伸長
させ、上記のアームを同方向に回転させて上記のキャリ
アを同軸上で回転させる駆動装置と；を有することを特
徴とするロボット・アセンブリ。 - 【請求項２】 更に、上記のアームを上記のキャリアに
結合する関節リンケージを有する請求項１記載のロボッ
ト・アセンブリ。 - 【請求項３】 上記の駆動装置は、磁気的に結合された
モータである請求項１記載のロボット・アセンブリ。 - 【請求項４】 上記の関節リンケージは、噛み合い機構
を有し、これによって、上記のキャリアは上記のハブと
半径方向に整合した状態で保持される請求項２記載のロ
ボット・アセンブリ。 - 【請求項５】 上記のキャリアは半導体ウェーハを取り
扱うために適用される請求項１記載のロボット・アセン
ブリ。 - 【請求項６】 中央ハブと；一端で上記のハブに結合さ
れ、上記のハブを中心として同軸で回転する第１アーム
と；一端で上記のハブに結合され、上記のハブを中心と
して同軸で回転する第２アームと；相互に１８０゜離れ
た２つのキャリアと；上記の各キャリアを上記の各アー
ムの一端に結合する複合関節リンケージと；及び上記の
アームを逆方向に回転させて上記のキャリアの一方また
は他方を上記の中央ハブから半径方向に伸長させ、上記
のアームを同方向に回転させて上記のキャリアを回転さ
せる駆動装置と；を有することを特徴とするロボット・
アセンブリ。 - 【請求項７】 上記の駆動装置は、磁気的に結合された
動力源を有する請求項６記載のロボット・アセンブリ。 - 【請求項８】 上記の関節リンケージは、噛み合い機構
を有し、これによって、上記のキャリアは上記のハブと
半径方向に整合した状態で保持される請求項６記載のロ
ボット・アセンブリ。 - 【請求項９】 上記のキャリアは半導体ウェーハを取り
扱うために適用される請求項６記載のロボット・アセン
ブリ。 - 【請求項１０】 半導体ウェーハを処理する反応システ
ムで使用するロボット・アセンブリにおいて、上記のロ
ボット・アセンブリは：中央ハブと；一端で上記のハブ
に結合され、上記のハブを中心として同軸で回転する第
１アームと；一端で上記のハブに結合され、上記のハブ
を中心として同軸で回転する第２アームと；相互に１８
０゜離れた２つのキャリアと；上記の一方のキャリアを
上記の各アームの一端に結合する第１関節リンケージ
と；上記の他方のキャリアを上記の各アームの一端に結
合する第２関節リンケージと；及び上記のアームを上記
のハブの軸を中心にして逆方向に独立して回転させて上
記のキャリアの一方を上記の中央ハブから半径方向に伸
長させ、一方、上記のキャリアの他方を上記のハブに向
かって引き寄せ、上記のアームを同方向に回転させて上
記のキャリアを回転させる駆動装置と；を有することを
特徴とするロボット・アセンブリ。 - 【請求項１１】 上記の駆動装置は、磁気的に結合され
たモータを有する請求項１０記載のロボット・アセンブ
リ。 - 【請求項１２】 上記の関節リンケージは、噛み合い機
構を有し、これによって、上記のキャリアは上記のハブ
と半径方向に整合した状態で保持される請求項１０記載
のロボット・アセンブリ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US87342292A | 1992-04-23 | 1992-04-23 | |
| US07/873422 | 1992-04-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0615592A true JPH0615592A (ja) | 1994-01-25 |
| JPH0773833B2 JPH0773833B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=25361604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5094086A Expired - Fee Related JPH0773833B2 (ja) | 1992-04-23 | 1993-04-21 | ロボット・アセンブリ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP0567121B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0773833B2 (ja) |
| KR (1) | KR100281239B1 (ja) |
| DE (2) | DE69312554T2 (ja) |
| ES (1) | ES2106219T3 (ja) |
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| JP2005294662A (ja) * | 2004-04-02 | 2005-10-20 | Ulvac Japan Ltd | 搬送装置及びその制御方法並びに真空処理装置 |
| US6988867B2 (en) | 2002-09-30 | 2006-01-24 | Tokyo Electron Limited | Transfer apparatus |
| WO2010140478A1 (ja) * | 2009-06-03 | 2010-12-09 | 東京エレクトロン株式会社 | 搬送モジュール |
| US9138901B2 (en) | 2010-09-16 | 2015-09-22 | Tokyo Electron Limited | Transfer device, substrate processing system and posture control unit |
| KR20170013808A (ko) | 2015-07-28 | 2017-02-07 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 유지부의 자세 유지 기구 |
| JP2017196732A (ja) * | 2017-04-20 | 2017-11-02 | 株式会社ダイヘン | 搬送装置 |
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| US6132165A (en) * | 1998-02-23 | 2000-10-17 | Applied Materials, Inc. | Single drive, dual plane robot |
| JP2000150615A (ja) * | 1998-11-17 | 2000-05-30 | Tokyo Electron Ltd | 搬送装置 |
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| JP3804780B2 (ja) * | 2002-04-25 | 2006-08-02 | ナブテスコ株式会社 | ロボットアーム及びロボット |
| RU171274U1 (ru) * | 2016-11-22 | 2017-05-29 | Акционерное общество "Делан" | Анодный заземлитель |
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-
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- 1993-04-21 JP JP5094086A patent/JPH0773833B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-22 EP EP93106555A patent/EP0567121B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-22 DE DE69312554T patent/DE69312554T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-22 EP EP96112331A patent/EP0742084B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-22 DE DE69330968T patent/DE69330968T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-04-22 ES ES93106555T patent/ES2106219T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-23 KR KR1019930006843A patent/KR100281239B1/ko not_active IP Right Cessation
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| EP0742084A3 (en) | 1997-01-02 |
| EP0567121B1 (en) | 1997-07-30 |
| EP0742084B1 (en) | 2001-10-17 |
| DE69312554D1 (de) | 1997-09-04 |
| DE69312554T2 (de) | 1998-02-19 |
| ES2106219T3 (es) | 1997-11-01 |
| EP0567121A1 (en) | 1993-10-27 |
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| EP0742084A2 (en) | 1996-11-13 |
| JPH0773833B2 (ja) | 1995-08-09 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19970811 |
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