JPH07504128A - 関節アーム式移送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 関節アーム式移送装置 背景技術 １、発明の分野 本発明は、一般的には材料の移送装置に関する。移送される材料は、特に限定さ れるものではないが、例えば、シリコンやガリウム砒素などの半導体ウニへ高密 度相互接続基板（Ｈｉｇｈ　Ｄｅｒ＋５ｔｔｙ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｓ） などの半導体装基板（ｓｅｓｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ　５ｕ ｂｓｔｒａｔｅ）、マスクやレチクルなどの半導体製造プロセスに用いられる像 形成プレート、及びアクティブマトリックスＬＣＤ基板などの大面積表示パネル が挙げられる。

２、従来技術 半導体素子の製造において、複数の作業ステーション即ち作業位置の間で壊れや すいシリコンウェハなどを移送する場合、その取扱いに関して特有の間朋が発生 する。シリコンウェハは非常に壊れやすく、また高度に研磨された表面を有して いる。ウェハは、急激に移動させると、渭り易い。そして、このような滑動によ って、シリコンウェハは磨耗し、あるいは、衛突した場合にはそれらの縁部が損 傷する。

シリコンウェハの移送装置として、以下に示す多くの従来技術が開示されている 。

米国特許第３．８２３．８３６号は、シリコンウェハを保持する複数の橋を有す る供給用移送台と、真空チャックを有する引出し装置とを備えた装置を開示して いる。真空チャックは、このチャックを上下動させる昇降機に取り（−１けられ ている。真空チャックに連結された水平移送アームによって、シリコンウェハは 供給用移送台から所望のワークステーションに移送される。

米国特許第３．７３０．５９５号は、ウェハを作業ステーションに対して搬入用 するための割り出し可能な移送台を有するウェハ移送取扱装置を開示している。

ウェハは、複数の指向性を持つ空気噴出口を有するウェハ放出受入アームによっ て、空気スライド上のウェハ移送台に出し入れされる。このウェハの放出受入ア ームは、移送台と空気スライドの間でのウェハの移動を制御し、これによって、 ウェハを作業ステーションとの間で移送する。

米国特許第４．０６２．４６３号、第３．８７４．５２５号及び第４．２０８． １５９号は、ウェハの取扱いに空気式要素又は把持装置を利用したウェハ移送装 置を開示している。

米国特許第４．６６６．３６６号、及ヒ第４．９０９．７０］１１ｔ、ｒｍに似 た」動作で伸長あるいは収縮してウェハのような対象物を複数の位置間で移送す る関節式アーム組立体を有するウェハ移送取扱装置を開示している。２つの関節 結合されたアームは、片方のアームがモータで駆動されると、これらの２つの関 節結合されたアームが「蛙に似た」即ち「蛙の脚の蹴りに似た」動作で伸縮され るように、作動的に連結されている。出入台はアームに連結さね、この載置台の 上に被移送物が載置される。

しかし、上記の移送装置の関節アーム組立体は、単一の載置台しか備えていない ので、処理能力の点で限界がある。このような状況から、被移送物を損傷させず 、かつ従来の装置と比較して処理能力を向上させることができる、単純な構造で かつ信頼性の高い移送装置に対する要求がある。

発明の要約 本発明は、シリコンウェハ、カメラのレンズ、水晶発振子などの物品を、軸方向 及び半径方向に広がる種々の面に配置された複数の位置間で移送するための単純 な構造でかつ信頼性の高い装置を提供することを特徴とする１本発明の装置は、 ｊつの支持体と、一対の上部アーム（あるいは駆動アーム）と関節接合された２ 組の前部アームと、前部アームの各組と連結された載置台（あるいはエンドイフ ェクタ（ｅｎｄ　ｅｆｆｅｃｔｏｒ）、又は池の適切な保持装置）と、上部アー ムの１つを駆動するモータによって構成されている。一対の上部アームと２対の 前部アームは、１つの上部アームがモータによって駆動されると、前部アームが 「蛙に似た」即ち「蛙の脚の蹴りに似た」動作で伸縮するように、作動的に連結 されている。伸長位置のエンドイフェクタは物品がなく空で、引戻位置のエンド イフェクタに物品がある場合には、空でない側のエンドイフェクタ（こは大きな 加速度と速度を付与することなく（さもないと、物品である基板がエンドイフェ クタに対して移動する）、空のエンドイフェクタは大きな加速度と速度で引き戻 される。これにより、最初の基板の受渡しから次の基板の受渡しまでの時間的な 間隔を短縮することができる。

関節アーム組立体は、好ましくは、関節アーム組立体の全体が半径方向の面内で 回転できるように、回転モータを介して基部に連結される。単一の載置台を備え た従来装置と同様に、各エンドイフェクタが伸長位置にないときに、関節アーム 組立体が回転される。しかし、従来技術と異なり、本発明の装置においては、１ つのエンドイフェクタが完全な引き戻されていれば、他のエンドイフェクタは必 ず完全に伸長位置に位！している。従って、本発明においては、両方のエンドイ フェクタが中間の「一旦停止」の位置にあるとき、支持体が回転する。このよう な「一旦停止」の位置を設けた点が、本発明の１つの重要な特徴になっている。

また、１つの実施例では、関節アーム組立体は、好ましくは、載置台組立体を軸 方向に移動させるように、力に反応する複数の可撓体あるいはレバーを介して基 部に連結される。また、他の実施例では、載置台組立体が可撓体で得られるより もさらに広い範囲にわたって軸方向に移動できるように、可撓体以外の手段に□ 　よってアーム組立体が取り付けられる。この組立体は、例えば、真空室あるい は他の雰囲気の調整された環境など、種々の環境に適応可能である。また、この 組立体は、組立体とその支持体間を真空シールで密封することによって、真空室 内で移動できるように取り付けてもよい。

図面の簡単な説明 図ＩＡは、左側に伸長された位置にある、本発明による関節アーム組立体の平面 図、 図ＩＢは、一旦停止位置にある、本発明による関節アーム組立体の平面図、図Ｉ Ｃは、右側に伸長された位置にある、本発明による関節アーム組立体の平面図、 図２は、本発明の実施例に用いられる従来装！の等角投影図、図２Ａは、図２に 示す装置の側面図、 図２Ｂは、バンド・ドラム組立体の側面図、図２０は、図２Ｂの線２Ｃ−２０に 沿った断面図、図２Ｄは、図２Ｂの１ｌ１２Ｄ−２Ｄに沿った断面図、図３は、 本発明による関節アーム組立体の側面図、図４は、図３の関節アーム組立体の部 分平面図、図５は、本発明による関節アーム組立体を用いた処理順序を示す概略 図、図６は、従来装置を用いた処理順序を示す概略図、図７は、１つのウェハが 処理室にあって、他のウェハが引戻し位置にある状態を示す図、 図８は、図７のアームが停止位置にある状態を示す図、図９は、典型的な運動制 御（■ｏｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｒｏｌ）サーボのブロック図である。

発明の詳細な説明 本発明の装置は、第１シヨルダー旋回軸５０と第２シヨルダー旋回軸５１とを有 する６本装置の中心線は、この第１及び第２シヨルダー旋回軸がら等距離にある 。第１上部アーム１８は、第１シヨルダー旋回軸５ｏに回転可能に設けられ、第 １シヨルダー旋回軸から上部アームの長さだけ離間された少なくとも１つの第１ エルボ−旋回軸を含む第１エルボ−関節手段を有する。第２上部アーム１７は、 第２シヨルダー旋回軸５１に回転可能に設けられ、第２シヨルダー旋回軸から上 部アームの長さだけ離間された少なくとも１つの第２エルポー旋回軸を含む第２ エルボ−関節手段を有する。−次側第１前部アーム１２は、第１エルポー旋回軸 に設けられ、第１エルボ−旋回軸から一次側前部アームの長さだけ離間されたー 次側第１リスト旋回軸を有する。−次側第２前部アーム１３は、第２エルボ−旋 回軸に設けられ、第２エルボ−旋回軸から一次側前部アームの長さだけ離間され た一次制第２リスト旋回軸を有する。−次側保持手段２５は、−次側リスト旋回 軸に取り付けられる。−次側の両リスト旋回軸の間に設けられた一次側連結機構 は、−次側保持手段の回転を防いでその運動を前記の中心線に沿った移動に制限 する。−次側前部アームの長さにいずれか一方の一次側リスト旋回軸と中心線と の間の離隔距離を加えた合計は、いずれかのエルボ−関節部と中心線との間の最 大離隔距離よりも大きい、二次側第１前方アーム１４は、第１エルボ−旋回軸に 設けられ、第１エルボ−旋回軸から二次側前方アームの長さだけ離間された二次 側第１リスト旋回軸を有する。二次側第２前方アーム１５は、第２エルボ−旋回 軸に設けられ、第２エルボ−旋回軸から二次側前方アームの長さだけ離間された 二次側第２リスト旋回軸を有する。二次側保持手段２５゛は、両リスト旋回軸に 取り付けられる。二次側の両リスト旋回軸の間に設けられた二次側連結機構は、 二次側保持手段の回転を防いでその運動を中心線に沿った移動に制限する。二次 側前部アームの長さにいずれか一方の二次側リスト旋回軸と中心線との間の離隔 距離を加えた合計は、いずれかのエルボ−関節部と中心線との間の過大離隔距離 よりも大きい。さらに、第１上部アームを１２０＠を越えて１８０°以下の角度 範囲で回転可能に駆動する手段を設け、この手段によって、−次側保持手段を一 次側の伸長位置と一次側の引戻し位置間で移動させ、同時に二次側保持手段を二 次側の引戻し位置と二次側の伸長位置間で移動させる。

保持手段は、半導体ウェハなどを保持するのに用いられる。この保持手段は中心 線に泊って移動する。また、この保持手段の速度は、エルボ−旋回軸の速度の、 中心線に平行な方向の成分の関数である。従って、上部アームの角速度が一定で あれば、上部アームが互いに拡開したときに支持体の速度が最大になる。

ここで、前部アームの長さにいずれか一方のリスト旋回軸と中心線との間の離隔 距離を加えた大きさを「Ａ」とし、上部アームの長さにいずれが一方のショルダ ー旋回軸と中心線との間の離隔距離を加えた大きさをｒＢＪとすれば、以下の関 係が成立する。もし、ＡがＢより小さければ、システムは、上部アームが互いに 拡開する前に作動不能になる。もし、Ａ＝Ｂで、かつショルダー旋回軸の中心軸 からの離隔距離がリスト旋回軸の中心軸からの離隔距離と等しいなら、各前部ア ームは互いに重ね合わさるように移動可能である。もし、Ａ＝Ｂで、リスト旋回 軸の中心線からの離隔距離がショルダー旋回軸の中心線からの離隔距離よりも大 きいなら、リスト旋回軸はショルダー旋回軸を「行過ぎる」可能生がある。もし 、Ａ＝Ｂ（あるいは、ＡがＢよりも大）で、かつリスト旋回軸の中心軸からの離 隔距離がショルダー旋回軸の中心軸からの離隔距離よりも小さいなら、リスト旋 回軸はショルダー旋回軸と重なることはない。

本装置は、中心線に対して、互いに対称である。

通常、前部アームの長さと上部アームの長さの差は非常に小さいが、この条件で は、保持手段は、完全に伸長された位置と一旦停止位置の間でアーム長さのほぼ 二倍の距離だけ移動し、一方、一旦停止位置と完全に引き戻された位置間では、 前記の差よりわずかに長い距離しか移動しない。

本発明の装置の能力は、以下に示すような駆動構造の特性により、単一の駆動機 構により、共通の中心線に沿う異なる速度を２つのエンドイフェクタに与えるこ とができる点にある。駆動機構の要素が簡素化された場合に、各エンドイフェク タは、はぼ菱形の駆動構造によって駆動される。その菱形構造においては、１つ の頂点が旋回軸として選択され、その旋回軸の回りに、その頂点に隣接する両側 の辺が回動する。いま、この菱形構造の運動について考えると、頂点に隣接した 両側の辺が回動すると、頂点の角度は１８０°になって菱形の面積が消失し、隣 接する一対の側部が他の隣接する１対の辺に重なり合う、そして、さらに回転す ると、２対の辺は、以下の２つの運動のいずれかを示す。すなわち、菱形を開く ように回動するか、閉じられた菱形を保持するように、２対の辺が重なり合った ままの状態で回転する。前者は、旋回軸である頂点と反対側の頂点が高速度で旋 回軸である頂点から離れるように移動する。後者は、これらの頂点のいずれに対 しても移動速度を付与しない。

本発明の装置の構造は、上記の性質を利用して、２つの駆動構造に異なった運動 を与えるようにしたものである。すなわち、１つの駆動構造は菱形を開くように 作動され、そのエンドイフエクタに大きな速度を与え、一方、他の駆動構造は閉 じられた菱形を保持するように作動され、そのエンドイフェクタに無視できる程 度の速度しか与えない。

本発明による装置の構造は、一端において連結された互いに反対方向に回転する １対の駆動アームを有する駆動機構を備え、駆動アームが端部を中心として回転 すると、それら自由端が（中心線に関して）鏡映対称（ミラー・イメージ）の半 円弧軌道に沿って移動する。互いに離間された２対の前部アームは、駆動アーム の自由端の間に結合され、また、６対の前部アームは前部アーム相互の接続く部 において保持手段（エンドイフェクタなど）を支持する。２対の前部アームによ って形成されたリンク構造は、通常は純粋の菱形ではなく、偏菱形である。詳し くは、前部アームの６対は、駆動アームと共に偏菱形の駆動構造を形成する。

駆動アームが一方の移動端に位置する状態（この状態では、駆動アーム同士が実 質的に隣合い、１つの保持手段が駆動アームの連結端部から突き出される）から 「一旦停止ｊの位置（この状態では、駆動アームは互いに直線状に拡開される） に移動するとき、突き出されている保持手段は一旦停止位置に向かって急速に移 動し、偏菱形リンク構造によって形成される面積は中心線に沿った狭い帯形から 正方形にまで拡張し、その後、収縮して中心線と直交する狭い帯形となる。駆動 アームと引戻される保持手段を有する前部アームとによるｇ＊形槽構造よって形 成される面積は実質的にリンク構造と同じような形状の変化を示す。一方、駆動 アームと引戻されない側の保持手段を有する前部アームによって形成される面積 はわずかであり、従って、引戻されない儂の保持手段はわずかじか移動しない。

駆動アームが「一旦停止」位置を越えて、反対側の移動端（この状態では、駆動 アーム同士が実質的に隣合い、かつ他方の側の保持手段が駆動アームの連結端部 から突き出される）に向かうとき、上記の一旦張り出され、その後引戻された保 持手段はわずかじか移動せず、偏菱形リンク構造によって形成される面積は中心 線と直交する狭い帯形から正方形まで拡張され、その後、中心線に沿った狭い帯 形にまで収縮される。駆動アームと新たに張り出される保持手段を有する前部ア ームとによって形成される偏菱形面積は、リンク構造と実質的に同じような形状 な変化をもたらす。一方、駆動アームと引戻される保持手段を有する前方アーム によって形成される面積はわずかじか変化しない。

このように、本発明の特徴は、上記の菱形構造の特性を偏菱形構造に応用し、単 一の駆動機構によって２つのエンドイフェクタに異なった速度を付与するように したものである。

すなわち、本発明によれば、第２のエンドイフェクタには大きな加速あるいは減 速を与えずに、引戻されるアームを非常に急速に、かつ安全に加速及び減速する ことができる。従って、伸長位置のエンドイフェクタはウェハを受け渡した徨に 空になるが、引戻位置のエンドイフェクタはウェハで占有されたままになる場合 においては、動作能力の点で利点をもたらすことができる。多くの用途で、ウェ ハは表面摩擦のみでエンドイフェクタに保持されているので、ウェハを保持する エンドイフェクタの急速な加速あるいは減速によりウェハがエンドイフェクタ上 でずれてしまう恐れがあり、これは好ましくないことである。

図ＩＡ、ＩＢ及びＩＣは、本発明による関節アーム組立体１０を示している。

関節アーム組立体１０は、１対の第１前部アーム１２と１３、及び一対の第２前 部アーム１４と１５を備えている。各前部アームは、１つの上部アーム（前部ア ーム１２及び１３の下側に示されている）とビン結合１６のような適当な手段に よって関節接合されている。これらの前部アームは、上部アーム１７と１８（図 ＩＢを参照）によって駆動される。

図ＩＡ、ＩＢ及びＩＣは、関節アーム組立体１０の３つの基本的な位置を示して いる。図ＩＡは、基台１９に対して実質的に完全に左側に伸長された位置にある 組立体１０を示す。図ＩＢは、基台１９に対して一旦停止位置、即ち“原”位置 にある組立体１ｏを示す。そして、図１０は、基台１９に対して実質的に十分に 右側に伸長された位置にある組立体１０を示す。

図２に示すように、上部アーム１７と１８は一般的に円形ギア２０と２１をそれ ぞれ備えている。ギア２０と２１は、上部アーム１７と１８の一部として一体的 に形成するか、あるいは個々に形成してから適当な固定方法によって上部アーム に固定してもよい。ギア２０は、駆動ビニオン２２と操作可能に連結されている 。ギア２０が駆動ビニオン２２によって駆動され、そのギア２０がギア２１を駆 動する。駆動ギア２０と２１及びビニオン２２の代わりに、摩擦表面あるいはバ ンド・ドラム組立体のような適当な駆動機構を用いてもよい０図２Ｂ、２Ｃ及び ２Ｄは、適切なバンド・ドラム組立体を示す。これらの図において、ドラム１０ ０は２つのバンド１０２及び１０３によってドラム１０１と連結している。バン ド１０２は、ねじ１０４（あるいはリベット又は溶接のような他の取付手段）に よってドラム１０１に固定され、バンド１０２は、ねじ１０５によってドラム１ ００に固定される。バンド１０３は、ねじ１０７によってドラム１００に固定さ れる。バンド１０３は、ねじ１０７によってドラムエ００に固定される。バンド １０２と１０３には張力がかけられ、これらは金属によって構成してもよい。

各バンドは略Ｓ字形の形状を有し、この形状は２つのバンドにおいて互いに逆に なっている。こうしてバンド１００が時計回りに回転すると、ねじ１０５はバン ド１０２を引っ張り、これによって、ねじ１０４が引っ張られ、ドラム１０１は 反時計回りに回転する。バンド１００が反時計回りに回転すると、ねじ１０７は バンド１０３を引っ張り、これによって、ねじ】０６が引っ張られ、ドラム１０ １は時計方向に回転する。従って、ドラム１００と１．０１のいずれかが回転す ると、他のドラムは反対方向に回転する。

図４に示すように、前部アーム１２と１３のリスト関節部は、半円形の回転防止 ギア２３と２４を備える。物品を運搬する載置台（あるいはエンドイフェクタ又 は池の適切な保持具）は、回転防止ギア２３と２４に軸受２６と２７によって連 結されている。この回転防止ギア２３と２４の代わりに、ｊｉＩ＃ｌ！１表面あ るいはドラム・バンド組立体のような上部アーム１２と１３の端部の回転を防ぐ 適当な手段を用いてもよい。同様に、前部アーム１４と１５は、回転防止ギアな どとそれに連結される載置台を備える。

駆動ビニオン２２が時計回りに回転すると、ギア２０と駆動アーム１７は反時計 回りに回転し、ギア２１と駆動セグメント１８は時計回りに回転することは明ら かである。

その結果、前部アーム１４と１５は「蛙に似た」動作で引き戻され、載置台２５ ゛を駆動ギア２０と２１に向かって移動させる。回転防止ギア２３′と２４′は 載置台２５′の旋回を防ぎ、これによって、被移送物を直線的に移動させること ができる。

載置台２５゛が駆動ギア２０と２１に向かって引き戻されると、前部アーム１２ と１３は、それらの上部アーム１２と１３間の角度「ａ」　（図４を参照）が大 きくなるように移動する。しかし、駆動ギア２０と２１を十分に越え、完全に左 側に伸長した位置にある載置台２５は、図ＩＢに示される一旦停止位置で最大速 度に達するまで、停止状態から非常にゆっくりと加速される（動作制御曲線によ る制＃）、その後、載置台２５″は、駆動ギア２０と２１を十分に越える位置に 向かって移動し、前部アーム１２と１３は伸長を続ける。

種々の理由によって、前部アーム１２．１３．１４及び１５の長さくすなわち、 旋回軸間の距離にリスト旋回軸と中心線との間の離隔距離を加えた大きさ）は、 上部アーム１７ど１８の長さくすなわち、旋回軸間の距離にショルダー旋回軸と 中心線との間の離隔距離を加えた大きさ）より大きく設定しなければならない。

滑らかな動きを達成するためには、前部アームを上部アームよりわずかに（例え ば、約０．２５インチ）長く設定するとよい。この前部アームの長さは、被移送 物の寸法に依存する。物品が大きいほど、アームを長く設定する必要がある。

図２は、本発明にも利用できる従来装置の分解等角投影図である。関節アーム組 立体１０は、ショルダー関節部５０と５１を介してＣ字形の支持体３０に配置さ れている。電動モータ３１は支持体３０に取り付けられ、駆動ビニオン２２に接 続されている。駆動ビニオンはギア２０と係合し、ギア２０がギア２１を駆動し 、これによって、関節アーム組立体１０を前記のように伸縮する。支持体３０は 、第２のＣ字形支持体３３に軸支された軸３２と連結されている。軸３２は、電 動モータ３５と接続される回転ギア３４を備え、関節アーム組立体１０を全体的 に回転する。本発明によれば、アームが一旦停止位置にあるとき、載１台２５と ２５′は、はとんど軸３２上の中心にあり、移送される１つあるいは複数の基板 にかかる遠心力を最小化することができる。

支持体３３は、Ｃ字形支持体３７と３８及び可撓体４１〜４４を介して基台３６ と連結されている。ソレノイドのような上昇機構４０が基台３６に配置され、レ バー４５と結合されている。レバー４５は軸３２の下方に配置されている。レバ ー４５の一端は、基台３６に配置された第１支点４６として作用し、第２支点（ 図２Ａを参照）は軸３２の底部に配置されている。機構４０が作動されると、軸 ３２は軸方向において上方に変位し、可撓体４１〜４４を撓ませる。軸３２が軸 方向に変位すると、関節アーム組立体１０もまた全体的に軸方向に変位するこは 明らかである。

本発明によれば、関節アーム組立体１０を精密に制御するために、モータ３１と ３５及び上昇機＄１１４０の内、１つ以上は電子論理回路（図２には図示せず） によって制御される。

前部アーム１２．１３．１４及び１５は、関節部が前記の動きに悪影響を与えな いような適当な手段によって上部アーム］７と１８に連結される。図３は、互い に対向する各前部アームが同じ軸に結合されている単一軸のエルボ−関節の実施 例を示す。前部アーム１５は、その連結端において、エルボ−軸８２が貫通する 穴を有するＣ字形部８０を備えている。同様に、前部アーム１３は、その連結端 において、エルボ−軸８２が貫通する穴を有するＣ字形部８１を備えている。

エルボ−軸８２は上部アーム１８に固定され、この上部アームと協働してエルボ −関節部を形成する。前部アーム１３は段付部８３を有し、載置台２５は載置台 ２５゛と同じ水平面内にある。

図５及び図６は、本発明の装置の動作と一対の前部アームしか有しない従来装置 の動作を比較した例を示す。これらの図において、モジュール（構成単位）１は ウェハが処理される領域を、そしてモジュール２及び３はそれぞれ処理されたウ ェハと未処理のウェハを保持する領域を示している。表１及び表２は、それぞれ 、図５と図６に対応する関節アーム組立体の位置とプロセスモジュールの状態を 示す。

表１ 図５　関節アーム組立体の位置　モジュール１の状態ａ　ウェハＡをモジュール ３から取出す　作動（ウェハＢを処理）ｂ　一旦停止　不作動 （ウェハＢの処理が完了） ＣウェハＢをモジュールｌから取出す　不作動ｄ　一旦停止　不作動 ｅ　１８０’回転　不作動 ｆ　ウェハＡをモジュール１に載置　不作動ｇ　一旦停止　作動くウェハＡを処 理）ｈ　９０’回転　作動 ｉ　ウェハＢをモジュール２に載置　作動Ｊ　一旦停止　作動 図６　関節アーム組立体の位置　モジュール１の状態ａ　一旦停止　不作動 （ウェハＢの処理が完了） ｂ　ウェハＢをモジュール１から取出す　不作動Ｃ一旦停止　不作動 ｄ　９０＠回転及びウェハＢを モジュール２に載置　不作動 ｅ　一旦停止　不作動 ｆ　９０’回転及びウェハＡを取り出す　不作動ｇ　一旦停止　不作動 ｈ　１８０’回転　不作動 ｉ　ウェハＡをモジュール１に載置　不作動ｊ　一旦停止　作動（ウェハＡを処 理）上記より、本発明の複合アームは、プロセスモジュールの不作動時間を最小 化し、それによってシステムの処理能力を向上させるという利点を有することが 判る。

本発明はまた、第１エンドイフエクタを伸長させて基板をプロセスモジュールに 受け渡すとき、第２エンドイフエクタ上の基板の中心は、駆動軸の位置を越えて その開放されたプロセスモジュールに接近することがない、という点に利点があ る。これによって、第２基板はガスあるいは粒子によって汚染されたり、又は開 いているプロセスモジュールの近傍において加熱あるいは冷却によって影響され ることがない。図７は、本発明のこの特徴を詳細に示される。

図８は、同じアームが一旦停止位置にある状態を示している。この設計では、エ ンドイフエクタは、アームが一旦停止位置にあるとき、回転中心に非常に接近す る。

エンドイフェクタの動きに対して速度及び／又は加速度の曲線を制御するのに、 電子的あるいは機械的な手段を利用することができる０図１１に示すように、動 作パターンを与える代表的なシステムは、ＩＢＭのＰＣコンピュータと、そのコ ンピュータにシリアルの通ｆｒｉｌｌを介して接続され、ハーモニックドライブ （ＲＨ−１１６００１−ＥｌｏｏＡ）のようなギアモータ／エンコーダパッケー ジを制御するブルックス・オートメーション社の制御ＰＣボード＃１１９５１に よって構成される。

以」二、実施例とともに本発明の原理を述べたが、実施例における特定の表現は 包括的な例示であって、以下に述べる請求の範囲に述べられた本発明の範囲を限 定するものではない。

ＰＲＩＯＲＡＲＴ ＦＩＧ、２Ｂ ＦＩＧ、４ ０　逼　迫　迫 ＦＩＧ、９

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．物品を移送する装置であって、 支持体と、 第１軸心の回りに回転可能に前記支持体に支持された第１上部アームと、第２軸 心の回りに回転可能に前記支持体に支持された第２上部アームと、前記第１及び 第２上部アーム間に接続され、前記第１上部アームの回転によって前記第２上部 アームを駆動する手段と、前記第１及び第２上部アームと関節接合された１対の 第１前部アームと、前記第１及び第２上部アームと関節接合された１対の第２前 部アームとを備え、前記上部アームのそれぞれは、前記前部アームよりも長さが 短く、さらに１対の前記第１前部アームに旋回可能に連結された第１保持手段と 、１対の前記第２前部アームに旋回可能に連結された第２保持手段と、１対の前 記第１前部アーム間に接続されて前記第１保持手段の回転を防止する係合手段と 、１対の前記第２前部アーム間に接続されて前記第２保持手段の回転を防止する 係合手段と、 前記第１上部アームを１２０°を越えて１８０°以下の角度範囲内で回転回転可 能に駆動し、前記第１保持手段を第１伸長位置と第１引戻し位置間で移動させ、 同時に前記第２保持手段を第２引戻し位置と第２伸長位置間で移動させる手段と を含む装置。
2. ２．請求項１記載の装置において、前記支持体に連結され、前記支持体を前記第 １軸心に対して実質的に平行な方向に移動する手段を更に含む装置。
3. ３．請求項１記載の装置において、前記前部アームのそれぞれがピン結合部によ って前記上部アームの１つに関節結合された装置。
4. ４．物品を移送する装置であって、 支持体と、 前記支持体に支持され、回転軸を形成する第１ショルダー旋回軸と、前記支持体 に支持され、前記第１ショルダー旋回軸と実質的に平行な第２ショルダー旋回軸 とを備え、前記第１及び第２ショルダー旋回軸から等距離の中心線は前記支持体 を横切って延び、また 前記第１ショルダー旋回軸に回転可能に取り付けられ、前記第１ショルダー旋回 軸から上部アーム長さだけ離間された少なくとも１つの第１エルボー旋回軸から なる第１エルボー関節手段を有する第１上部アームと、前記第２ショルダー旋回 軸に回転可能に取り付けられ、前記第２ショルダー旋回軸から上部アーム長さだ け離間された少なくとも１つの第２エルボー旋回軸からなる第２エルボー関節手 段を有する第２上部アームと、前記第１エルボー旋回軸に回転可能に取り付けら れ、前記第１エルボー旋回軸から一次側前部アームの長さだけ離間された一次側 第１リスト旋回軸を有する一次側第１前部アームと、 前記第２エルボー旋回軸に回転可能に取り付けられ、前記第２エルボー旋回軸か ら一次側前部アームの長さだけ離間された一次側第２リスト旋回軸を有する一次 側第２前部アームと、 前記一次側リスト旋回軸に取り付けられた一次側保持手段と、前記一次側リスト 旋回軸間に設けられ、前記一次側支持体の回転を防いでその連動を前記中心線に 沿った移動に制限する一次側連結機構とを備え、前記一次側前部アーム長さに前 記一次側リスト旋回軸のいずれかと前記中心線との間の離隔距離を加えた合計の 大きさが、前記エルボー関節部のいずれかと前記中心線との間の最大離隔距離よ りも大きく、さらに前記第１エルボー旋回軸に回転可能に取り付けられ、前記第 １エルボー旋回軸から二次側前部アームの長さだけ離間された二次側第１リスト 旋回軸を有する二次側第１前部アームと、 前記第２エルボー旋回軸に回転可能に取り付けられ、前記第２エルボー旋回軸か ら二次側前部アームの長さだけ離間された二次側第２リスト旋回軸を有する二次 側第２前部アームと、 前記二次側リスト旋回軸に取り付けられた二次側保持手段と、前記二次側リスト 旋回軸間に設けられ、前記二次側保持手段の回転を防いでその運動を前記中心線 に沿った移動に制限する二次側連結機構とを備え、前記二次側前部アーム長さに 前記二次側リスト旋回軸のいずれかと前記中心線との間の離隔距離を加えた合計 の大きさが、前記エルボー関節部のいずれかと前記中心線との間の最大離隔距離 よりも大きく、さらに前記第第１上部アームを１２０°を越えて１８０°以下の 角度範囲内で回転可能に駆動し、前記一次側保持手段を一次側伸長位置と一次側 引戻し位置間で移動させ、同時に前記二次側保持手段を二次側引戻し位置と二次 側伸長位置間で移動させる手段とを含む装置。
5. ５．請求項４記載の装置において、前記支持体を前記回転軸心に対して実質的に 平行な方向に移動させる手段をさらに含む装置。
6. ６．請求項４記載の装置において、前記第１及び第２上部アーム間に連結される 連結機構構造をさらに含む装置。
7. ７．１対の互いに離間した保持手段をそれぞれ中心線に沿って別々に移動させる 装置であって、 一端で連結された１対の逆方向に回転可能な駆動アームを備えた駆動機構であっ て、連結された各端部を中心として駆動アームが回転すると、この駆動アームの 自由端が（中心線に対して接近／離間する）鏡映対称（ミラー・イメージ）の半 円弧状に沿って移動するような駆動機構と、２対の互いに離間された前部アーム と保持手段とを含む偏菱形状の構造物であって、それぞれの前部アーム対は前記 中心線に沿って移動する前部アーム相互間の連結部を有し、さらにそれぞれの前 部アームの対は駆動アームの前記自由端の間に接続され、前記自由端の前記移動 によって前記前部アームの相互間連結部が前記中心線に沿って移動するようにし 、前記保持手段は前記前部アームの相互間連結部それぞれによって支持される偏 菱形状の構造物とを含む装置。
8. ８．請求項７記載の装置において、アームの全組立体を回転軸心に対して実質的 に平行な方向に移動させる手段を更に含む装置。
9. ９．請求項７記載の装置において、各対内の前部アームの自由端のそれぞれが１ つの旋回軸を介して対応する保持手段に連結され、この旋回軸は、対内の他方の 前部アームの自由端の旋回軸に対して隣接状態で離間されており、前記前部アー ムの各対は前記保持手段の回転を防止する手段と係合されている装置。