JP2003158165A - 搬送装置、ワーク搬送装置、および搬送装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被搬送物を効率よく搬送できるとともに、簡
単な構造でありながら剛性の高い搬送装置、この搬送装
置によりウェハやガラス基板などのワークを搬送元位置
とこのワークに処理を施す搬送先位置との間で搬送する
ワーク搬送装置、およびこの搬送装置の制御方法を提供
する。 【解決手段】 基台１３に、水平軸Ｈ１を中心として回
動自在に上腕２ａ，２ｂを連結し、この上腕２ａ，２ｂ
に、水平軸Ｈ２を中心として回動自在に前腕３ａ，３ｂ
を連結し、この前腕３ａ，３ｂに、水平軸Ｈ３を中心と
して回動自在に、被搬送物１を載置する載置部４２，４
３を備えるハンド部材４を連結し、上腕部材２ａ，２
ｂ、前腕部材３ａ，３ｂ、ハンド部材４をそれぞれ回動
させる回動手段５ａ（５１ａ〜６２ａ），５ｂと、を備
えて搬送装置１１を構成し、ハンド部材４の載置部４
２，４３の上面が常に水平となるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被搬送物を搬送す
る搬送装置、特に半導体製造ラインに組み込まれ、ウェ
ハやガラス基板などのワークを、搬送元位置（カセット
キャリアなど）とこのワークに処理を施すなどする搬送
先位置（プロセスチャンバ）との間で搬送するワーク搬
送装置、および搬送装置の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ウェハやガラス基板などのワークを搬送
する搬送装置の従来の代表的な例として、例えば図５に
示すような搬送装置が挙げられる。この搬送装置１１１
は、いわゆるダブルアーム式の搬送装置であり、基台１
０１と、基台１０１の上方に並んで配された２つのリン
ク体１０２，１０２とを備える。各リンク体１０２，１
０２は、基台１０１の内部に配設された駆動装置１０７
によって、元部１２１を中心に水平面上を回転する上腕
１０３と、上腕１０３の先端部１３１に延設され上腕１
０３の回転に従い、元部１４１を中心に水平面上を回転
する前腕１０４と、前腕１０４の先端部１４２に延設さ
れ上腕１０３、前腕１０４の回転に従い、元部１５１を
中心に水平面上を回転するハンド１０５とを備える。

【０００３】前腕１０４およびハンド１０５は、上腕１
０３および前腕１０４の内部に配設されたプーリ（図示
せず）とタイミングベルト（図示せず）によって駆動さ
れる。各リンク体１０２は、モータ１０７が回転すると
上腕１０３、前腕１０４およびハンド１０５が各々回転
し、ハンド１０５が水平面上を直線移動できるよう構成
されている。また、ハンド１０５には、被搬送物である
板状のワークを真空吸着するための吸着孔（図示せず）
が形成されており、この吸着孔と基台１０１の内部の真
空装置（図示せず）とを接続するための配管（図示せ
ず）が上腕１０３、前腕１０４およびハンド１０５の内
部に設けられている。さらに、いずれか一方のリンク体
１０２には、ワークとの衝突を回避するための干渉防止
部材としてのコ字状部材１０６が設けられている。その
ほか、基台１０１の内部には、２つのリンク体１０２，
１０２および２つのモータ１０７，１０７を一体として
基台１０１の中央部の鉛直軸を中心として回転させるた
めの駆動装置１０８と、２つのリンク体１０２，１０
２、２つのモータ１０７，１０７および駆動装置１０８
を一体として鉛直方向に上下動させるための駆動装置
（図示せず）が配設されている。

【０００４】この搬送装置１１１では、搬送効率を上げ
るために、二つのリンク体１０２，１０２が備えられて
いるが、このリンク体１０２がそれぞれ水平に動く構造
であるため、搬送装置１１１の最小回転半径が大きくな
ってしまうとともに、先端のハンド１０５に被搬送物が
載置されるリンク体１０２の剛性を確保するため、装置
が大型のものとなってしまう欠点があった。また、この
ように搬送装置が大型になると、この搬送装置を備える
半導体などの製造装置の大型化を招き、さらに、この製
造装置が設置されるクリーンルームの面積を大きくする
必要も生じて、製造される半導体などのコストを上げる
要因となっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、被搬
送物を効率よく搬送できるとともに、簡単な構造であり
ながら剛性の高い搬送装置、この搬送装置によりウェハ
やガラス基板などのワークを搬送元位置（カセットキャ
リアなど）とこのワークに処理を施す搬送先位置（プロ
セスチャンバ）との間で搬送するワーク搬送装置、およ
びこの搬送装置の制御方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明である搬送装置（半導体搬送
装置）１１（１２）は、例えば図１、図２（または図
４）に示すように、基台１３（１４）と、上腕基端部２
１ａ，２１ｂとこの上腕基端部２１ａ，２１ｂから所定
距離２ａＬ，２ｂＬだけ離れた上腕先端部２２ａ，２２
ｂとを備えて形成され、前記基台１３（１４）と前記上
腕基端部２１ａ，２１ｂとを貫通する水平軸Ｈ１を中心
として回動自在に、前記基台１３（１４）に連結された
上腕部材２ａ，２ｂと、前腕基端部３１ａ，３１ｂとこ
の前腕基端部３１ａ，３１ｂから所定距離３ａＬ，３ｂ
Ｌだけ離れた前腕先端部３２ａ，３２ｂとを備えて形成
され、前記上腕先端部２２ａ，２２ｂと前記前腕基端部
３１ａ，３１ｂとを貫通する水平軸Ｈ２を中心として回
動自在に、前記上腕部材２ａ，２ｂに連結された前腕部
材３ａ，３ｂと、手首部４１とこの手首部４１に取り付
けられ被搬送物（ウェハ）１（１ａ，１ｂ）を載置する
載置部４２，４３とを備えて構成され、前記前腕先端部
３２ａ，３２ｂと前記手首部４１とを貫通する水平軸Ｈ
３を中心として回動自在に、前記前腕部材３ａ，３ｂに
連結されたハンド部材４と、前記上腕部材２ａ，２ｂを
前記基台１に対して、前記前腕部材３ａ，３ｂを前記上
腕部材に２ａ，２ｂ対して、また前記ハンド部材４を前
記前腕部材３ａ，３ｂに対して、それぞれ回動させる回
動手段５ａ（５１ａ〜６２ａ），５ｂと、が備えられ、
前記回動手段５ａ，５ｂは、前記載置部４２，４３の上
面が常に水平となるように、前記上腕部材２ａ，２ｂ、
前腕部材３ａ，３ｂ、ハンド部材４のそれぞれを回動さ
せるように構成されていることを特徴とする。

【０００７】ここで、上記回動手段は、単一の駆動源に
よって、上腕部材を前記基台に対して、前腕部材を上腕
部材に対して、またハンド部材を前腕部材に対して回動
させるように構成されていてもよい。また上記回動手段
は、上腕部材を前記基台に対して、前腕部材を上腕部材
に対して、またハンド部材を前腕部材に対して、それぞ
れ個別の駆動源で回動させ、これら各駆動源の動作のタ
イミングを制御装置により制御するように構成されてい
てもよい。

【０００８】請求項１に記載の発明によれば、載置部の
上面が常に水平となるように、前記上腕部材、前腕部
材、ハンド部材のそれぞれが回動されるので、この載置
部に載置された被搬送物を円滑に搬送できる。また、上
腕部材、前腕部材、ハンド部材のそれぞれが鉛直面内で
回転するので、搬送装置が動作するときに占有する水平
面積が小さくなる。したがって、搬送装置を設置するた
めに必要な空間が小さくて済む。また、搬送装置の基台
が、その設置面に対して回動可能に取り付けられている
場合に、搬送装置の回転半径を小さくすることができ
る。

【０００９】請求項２に記載の発明である搬送装置１１
（１２）は、例えば図１、図２（または図４）に示すよ
うに、基台１３（１４）と、上腕基端部２１ａ，２１ｂ
とこの上腕基端部２１ａ，２１ｂから所定距離２ａＬ，
２ｂＬだけ離れた上腕先端部２２ａ，２２ｂとを備えて
形成され、前記基台１３（１４）と前記上腕基端部２１
ａ，２１ｂとを貫通する水平軸Ｈ１を中心として回動自
在に、前記基台１３（１４）の両側に連結された一対の
上腕部材２ａ，２ｂと、前腕基端部とこの前腕基端部か
ら所定距離３ａＬ，３ｂＬだけ離れた前腕先端部とを備
えて形成され、前記各上腕部材の各上腕先端部と前記前
腕基端部とを貫通する水平軸Ｈ２を中心として回動自在
に、前記各上腕部材にそれぞれ連結された一対の前腕部
材３ａ，３ｂと、手首部４１とこの手首部４１に取り付
けられ被搬送物１（１ａ，１ｂ）を載置する載置部４
２，４３とを備えて構成され、前記各前腕先端部２１
ａ，２１ｂと前記手首部４１とを貫通する水平軸Ｈ３を
中心として回動自在に、前記両前腕部材３ａ，３ｂに連
結された一のハンド部材４と、前記各上腕部材２ａ，２
ｂを前記基台１に対して、前記各前腕部材３ａ，３ｂを
前記各上腕部材２ａ，２ｂに対して、また前記一のハン
ド部材４を前記両前腕部材３ａ，３ｂに対して、それぞ
れ回動させる回動手段５ａ（５１ａ〜６２ｂ），５ｂ
と、が備えられ、前記回動手段５ａ，５ｂは、前記載置
部４２，４３の上面が常に水平となるように、前記上腕
部材２ａ，２ｂ、前腕部材３ａ，３ｂ、ハンド部材４の
それぞれを回動させることを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載の発明によれば、上腕部
材、前腕部材、ハンド部材のそれぞれが鉛直面内で回転
するので、搬送装置が動作するときに占有する水平面積
が小さくなる。したがって、搬送装置を設置するために
必要な空間が小さくて済む。また、一のハンド部材が前
腕部材の双方に連結されているので、上腕部材、前腕部
材、ハンド部材から構成されるアーム機構の剛性が高ま
る。これにより、上腕部材や前腕部材の長さを大きくし
て、被搬送物の搬送距離を長くすることができる。ま
た、アーム機構の剛性が高められると、アーム機構を高
速に動作させたり、また停止位置の精度を高めたりする
ことができる。

【００１１】請求項３に記載の発明は、例えば図４に示
すように、請求項１または２に記載の搬送装置１２にお
いて、前記上腕部材２ａ，２ｂ、前腕部材３ａ，３ｂ、
ハンド部材４を回動させる回動手段５ａ（５１ａ〜６２
ａ），５ｂが、単一の駆動源７により動作するように構
成されていることを特徴とする。

【００１２】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
または２に記載の発明と同様の効果が得られるととも
に、上腕部材、前腕部材、ハンド部材を回動させる回動
手段が、単一の駆動源により動作するように構成されて
いるので、搬送装置の構造を簡単にできる。

【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれかに記載の搬送装置１１（１２）において、前記
回動手段５ａ，５ｂは、前記上腕部材２ａ，２ｂの前記
基台１に対する回動角と、前記前腕部材３ａ，３ｂの前
記上腕部材２ａ，２ｂに対する回動角と、前記ハンド部
材４の前記前腕部材３ａ，３ｂに対する回動角との比が
１：（−２）：１となるように、前記上腕部材２ａ，２
ｂ、前腕部材３ａ，３ｂ、ハンド部材４のそれぞれを回
動させることを特徴とする。

【００１４】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜３のいずれかに記載の発明と同様の効果が得られると
ともに、回動手段が、上腕部材の基台に対する回動角
と、前腕部材の上腕部材に対する回動角と、ハンド部材
の前腕部材に対する回動角との比が１：（−２）：１と
なるように、上腕部材、前腕部材、ハンド部材のそれぞ
れを回動させるので、これら上腕部材、前腕部材、ハン
ド部材が回動しても、ハンド部材の鉛直面内における角
度が一定に保たれる。したがって、このハンド部材に取
り付けられた載置部の角度も一定に保たれ、この載置部
に載置された被搬送物を円滑に搬送できる。

【００１５】請求項５に記載の発明は、例えば図２（ま
たは図４）に示すように、請求項４に記載の搬送装置１
１（１２）において、前記上腕部材２ａ，２ｂの上腕基
端部２１ａ，２１ｂと上腕先端部２２ａ，２２ｂとの間
の距離２ａＬ，２ｂＬと、前記前腕部材３ａ，３ｂの前
腕基端部３１ａ，３１ｂと前腕先端部３２ａ，３２ｂと
の間の距離３ａＬ，３ｂＬとが、互いに等しく設定され
ていることを特徴とする。

【００１６】請求項５に記載の発明によれば、請求項４
に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、上腕部
材の上腕基端部と上腕先端部との間の距離と、前腕部材
の前腕基端部と前腕先端部との間の距離とが、互いに等
しく設定されているので、回動手段によって、上腕部
材、前腕部材、ハンド部材のそれぞれが、上腕部材の基
台に対する回動角と、前腕部材の上腕部材に対する回動
角と、ハンド部材の前腕部材に対する回動角との比が
１：（−２）：１となるように回動されても、ハンド部
材の高さが一定に保たれる。したがって、このハンド部
材に取り付けられた載置部の高さも一定に保たれ、この
載置部に載置された被搬送物を円滑に搬送できる。

【００１７】請求項６に記載の発明は、例えば図１、図
２（または図４）に示すように、請求項１〜５のいずれ
かに記載の搬送装置１１（１２）において、水平方向に
長尺に形成され、この長さ方向の中央と前記ハンド部材
４とを貫通する鉛直軸Ｖ１を中心として回動自在に前記
ハンド部材４に取り付けられた載置部本体４４の、長さ
方向の両端部に、それぞれ前記載置部４２，４３が設け
られ、前記載置部本体４４を前記ハンド部材４に対して
回動させる載置部回動手段（モータ）４５が備えられて
いることを特徴とする。

【００１８】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
〜５のいずれかに記載の発明と同様の効果が得られると
ともに、水平方向に長尺に形成され、この長さ方向の中
央とハンド部材とを貫通する鉛直軸を中心として回動自
在にハンド部材に取り付けられた載置部本体の、長さ方
向の両端部に、それぞれ載置部が設けられ、載置部本体
をハンド部材に対して回動させる載置部回動手段が備え
られているので、載置部本体の両端部に設けられた各載
置部にそれぞれ被搬送物を載置し、この載置部本体をハ
ンド部材に対して回動させることで、被搬送物の搬送を
効率的に行うことができる。

【００１９】請求項７に記載の発明であるワーク搬送装
置（半導体搬送装置）は、例えば図３に示すように、請
求項１〜６のいずれかに記載の搬送装置１１（１２）に
より、搬送元位置（カセットキャリア）Ｐ１にある前記
被搬送物である平板状のワーク（ウェハ）１（１ａ，１
ｂ）を、このワークに所定の処理を施すための搬送先位
置（プロセスチャンバ）Ｐ２に搬送し、また、前記搬送
先位置Ｐ２で前記処理が施されたワークを、前記搬送元
位置Ｐ１に搬送することを特徴とする。

【００２０】請求項７に記載の発明によれば、請求項１
〜６のいずれかに記載の発明と同様の効果が得られる。
特に、請求項６に記載の搬送装置によって基板を搬送す
る場合には、一の基板に処理が施された後、この基板を
搬送先位置から取り出し、次に処理を施そうとする基板
をこの搬送先位置にセットするまでの所要時間を大幅に
短縮することができる。

【００２１】請求項８に記載の発明は、例えば図１、図
２（または図４）に示すように、基台１３（１４）と、
上腕基端部２１ａ，２１ｂとこの上腕基端部２１ａ，２
１ｂから所定距離２ａＬ，２ｂＬだけ離れた上腕先端部
２２ａ，２２ｂとを備えて形成され、前記基台１３（１
４）と前記上腕基端部２１ａ，２１ｂとを貫通する水平
軸Ｈ１を中心として回動自在に、前記基台１３（１４）
に連結された上腕部材２ａ，２ｂと、前腕基端部３１
ａ，３１ｂとこの前腕基端部３１ａ，３１ｂから所定距
離だけ離れた前腕先端部３２ａ，３２ｂとを備えて形成
され、前記上腕先端部２２ａ，２２ｂと前記前腕基端部
３１ａ，３１ｂとを貫通する水平軸を中心として回動自
在に、前記上腕部材２ａ，２ｂに連結された前腕部材３
ａ，３ｂと、手首部４１とこの手首部４１に取り付けら
れ被搬送物（ワーク）１（１ａ，１ｂ）を載置する載置
部４２，４３とを備えて構成され、前記前腕先端部３２
ａ，３２ｂと前記手首部４１とを貫通する水平軸を中心
として回動自在に、前記前腕部材３ａ，３ｂに連結され
たハンド部材４と、前記上腕部材２ａ，２ｂを前記基台
１に対して、前記前腕部材３ａ，３ｂを前記上腕部材に
２ａ，２ｂ対して、また前記ハンド部材４を前記前腕部
材３ａ，３ｂに対して、それぞれ回動させる回動手段５
ａ，５ｂと、が備えられた搬送装置１１（１２）の制御
方法であって、前記回動手段５ａ，５ｂで、前記載置部
４２，４３の上面が常に水平となるように、前記上腕部
材２ａ，２ｂ、前腕部材３ａ，３ｂ、ハンド部材４のそ
れぞれを回動させることを特徴とする。

【００２２】ここで、上記回動手段は、単一の駆動源に
よって、上腕部材を前記基台に対して、前腕部材を上腕
部材に対して、またハンド部材を前腕部材に対して回動
させるように構成されていてもよい。また上記回動手段
は、上腕部材を前記基台に対して、前腕部材を上腕部材
に対して、またハンド部材を前腕部材に対して、それぞ
れ個別の駆動源で回動させ、これら各駆動源の動作のタ
イミングを制御装置により制御するように構成されてい
てもよい。

【００２３】請求項８に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明と同様の効果が得られる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
搬送装置、ワーク搬送装置、および搬送装置の制御方法
の実施の形態を詳細に説明する。

【００２５】〔第１の実施の形態〕図１、図２に、本発
明の搬送装置、ワーク搬送装置、および搬送装置の制御
方法の一例としての、半導体搬送装置１１の斜視図、側
面図をそれぞれ示す。この半導体搬送装置１１は、被搬
送物（ワーク）であるウェハを、図３に示すカセットキ
ャリア（搬送元位置）Ｐ１とプロセスチャンバ（搬送先
位置）Ｐ２との相互間で搬送するために用いられるもの
である。

【００２６】本半導体搬送装置１１は、図１、図２に示
すように、基台１３と、この基台の両側に取り付けられ
た一対の上腕部材２ａ，２ｂと、この上腕部材２ａ，２
ｂの外側面にそれぞれ連結された前腕部材３ａ，３ｂ
と、この一対の前腕部材３ａ，３ｂに連結された一のハ
ンド部材４と、上記上腕部材２ａ，２ｂ、前腕部材３
ａ，３ｂ、ハンド部材４を動作させる回動手段５ａ（５
１ａ〜６２ａ），５ｂと、を備えて、概略構成されてい
る。

【００２７】上腕部材２ａ，２ｂはそれぞれ、上腕基端
部２１ａ，２１ｂとこの上腕基端部２１ａ，２１ｂから
所定距離２ａＬ，２ｂＬだけ離れた上腕先端部２２ａ，
２２ｂとを備えて形成され、基台１３と上腕基端部２１
ａ，２１ｂとを貫通する水平軸Ｈ１を中心として回動自
在に、前記基台１３に連結されている。

【００２８】また、前腕部材３ａ，３ｂはそれぞれ、前
腕基端部３１ａ，３１ｂとこの前腕基端部３１ａ，３１
ｂから所定距離３ａＬ，３ｂＬだけ離れた前腕先端部３
２ａ，３２ｂとを備えて形成され、上腕先端部２２ａ，
２２ｂと前腕基端部３１ａ，３１ｂとを貫通する水平軸
Ｈ２を中心として回動自在に、上腕部材２ａ，２ｂに連
結されている。

【００２９】そして、ハンド部材４は、手首部４１と、
水平方向に長尺に形成され、この長さ方向の中央とハン
ド部材４とを貫通する鉛直軸Ｖ１を中心として回動自在
にハンド部材４に取り付けられた載置部本体４４と、載
置部本体４４を前記手首部４１に対して回動させるモー
タ（載置部回動手段）４５を備えて構成され、前腕先端
部３２ａ，３２ｂと前記手首部４１とを貫通する水平軸
Ｈ３を中心として回動自在に、前腕部材３ａ，３ｂに連
結されている。載置部本体４４の長さ方向両端部の上面
は、ウェハ１（１ａ，１ｂ）を載置する載置部４２，４
３になっている。

【００３０】回動手段５ａは、図２に示すように、プー
リ５１ａ，５３ａ，５５ａ，５７ａ，５９ａ，６１ａ、
駆動伝達ベルト５２ａ，５６ａ，６０ａ、上腕駆動軸５
４ａ、前腕駆動軸５８ａ、ハンド部材駆動軸６２ａから
構成されている。プーリ５５ａの軸心が位置する上腕基
端部２１ａとプーリ５７ａの軸心が位置する上腕先端部
２２ａとの間の距離２ａＬと、プーリ５９ａの軸心が位
置する前腕基端部３１ａとプーリ６１ａの軸心が位置す
る前腕先端部３２ａとの間の距離３ａＬとは、互いに等
しく設定されている。また、プーリ５５ａ，６１ａの径
は、プーリ５７ａ，５９ａの径の倍に設定されている。

【００３１】駆動源となるモータ６ａの軸に取り付けら
れたプーリ５１ａから、駆動伝達ベルト５２ａを通じ
て、プーリ５３ａに回転が伝達される。そして、このプ
ーリ５３ａに固定されたに上腕駆動軸５４ａが回転し、
この上腕駆動軸５４ａに固定された上腕部材２ａが基台
１３に対して回動する。

【００３２】このとき、上腕部材２ａの内部に収められ
たプーリ５５ａは、基台１３に固定されていて回転しな
い。したがって、上腕２ａが回動すると、プーリ５５ａ
とプーリ５７ａとに巻き付く駆動伝達ベルト５６ａによ
り、プーリ５５ａの半分の径に形成されたプーリ５７ａ
が、上腕部材２ａの角度に対して相対的に、上腕部材２
ａの回動角の２倍だけ、上腕部材２ａの回動方向と逆方
向に回転する。そして、このプーリ５７ａに固定された
前腕駆動軸５８ａが回転し、この前腕駆動軸５８ａに固
定された前腕部材３ａが、上腕部材２ａに対して、上腕
部材２ａの回動角の２倍だけ、上腕部材２ａの回動方向
と逆方向に回動する。

【００３３】また、前腕部材３ａの内部に収められたプ
ーリ５９ａは、上腕部材２ａに固定されていて、上腕部
材２ａに対して相対的に回転しない。したがって、前腕
部材３ａが上記のとおり回動すると、プーリ５９ａとプ
ーリ６１ａとに巻き付く駆動伝達ベルト６０ａにより、
プーリ５９ａの倍の径に形成されたプーリ６１ａが、前
腕部材３ａの角度に対して相対的に、前腕部材３ａの回
動角の半分だけ、前腕部材３ａの回動方向と逆方向に回
転する。そして、このプーリ６１ａに固定されたハンド
部材駆動軸６２ａが回転し、このハンド部材駆動軸６２
ａに固定されたハンド部材４が、前腕部材３ａに対し
て、前腕部材３ａの回動角の半分だけ、前腕部材３ａの
回動方向と逆方向に回動する。すなわち、ハンド部材４
が、前腕部材３ａに対して、上腕部材２ａの回動角と同
じだけ、上腕部材２ａの回動方向と同方向に回動する。

【００３４】回動手段５ｂも、回動手段５ａと同様に構
成され、また回動手段５ｂの駆動源となるモータ６ｂ
は、回動手段５ａの駆動源となるモータ６ａと同方向に
同速度で駆動するようになっている。したがって、上腕
部材２ｂ、前腕部材３ｂはそれぞれ、基台１３を挟んで
上腕部材２ａ、前腕部材３ａと対称に動作する。

【００３５】そして、このように構成された回動手段５
ａ，５ｂが動作することにより、ハンド部材４は、一定
の水平面内で上記水平軸Ｈ１〜Ｈ３と直交する方向に前
後進する。

【００３６】また、図２において、モータ８が回転する
ことにより、上腕部材２ａ，２ｂ、前腕部材３ａ，３
ｂ、ハンド部材４の全体が、基台１３の中心軸Ｖ２の周
りに回転運動を行うようになっている。また、モータ９
の回転が、垂直移動ボールスクリュー９１により直動運
動に変換され、上腕部材２ａ，２ｂ、前腕部材３ａ，３
ｂ、ハンド部材４の全体が鉛直方向に上下動するように
なっている。

【００３７】本半導体移動装置１１によるウェハの搬送
手順について、図３を参照して説明する。図３におい
て、未処理のウェハ１ａを斜線の円形で、処理済のウェ
ハ１ｂを白抜きの円形で示している。プロセスチャンバ
Ｐ２内にあるウェハ１ｂに処理が行われている間に、図
３（ａ）に示すように、カセットキャリアＰ１から載置
部４２に未処理ウェハ１ａをピックする。このとき、載
置部４２をカセットキャリアＰ１内の未処理ウェハ１ａ
の下に挿入し、モータ９を回転させて上腕部材２ａ，２
ｂ、前腕部材３ａ，３ｂ、ハンド部材４の全体をわずか
に上昇させることにより、ウェハ１ａを載置部４２に取
り上げる。プロセスチャンバＰ２内にあるウェハ１ｂの
処理が終了すると、図３（ｂ）に示すように、回動手段
５ａ，５ｂを動作させて載置部４３をプロセスチャンバ
Ｐ２側に移動させて、図３（ｃ）に示すように、処理済
のウェハ１ｂの下に挿入する。そして、上記と同様に、
モータ９を回転させて上腕部材２ａ，２ｂ、前腕部材３
ａ，３ｂ、ハンド部材４の全体をわずかに上昇させるこ
とにより、ウェハ１ｂを載置部４３に取り上げる。

【００３８】続いて、回動手段５ａ，５ｂを動作させて
処理済のウェハ１ｂをプロセスチャンバＰ２から引き抜
き、図３（ｄ）、図３（ｅ）に示すように、ハンド部材
４を基台１３の直上に位置させた状態で、モータ４５に
より載置部本体４５を水平面内で旋回させ、未処理のウ
ェハ１ａと処理済のウェハ１ｂとの位置を入れ替える。
載置部本体４５が１８０度旋回されると、図３（ｆ）に
示すように、回動手段５ａ，５ｂを動作させて、載置部
４２に載置された未処理のウェハ１ａをプロセスチャン
バＰ２側に移動させる。そして、図３（ｇ）に示すよう
に、未処理のウェハ１ａがプロセスチャンバＰ２へ完全
に挿入された状態で、モータ９を回転させて上腕部材２
ａ，２ｂ、前腕部材３ａ，３ｂ、ハンド部材４の全体を
わずかに下降させることにより、ウェハ１ａをプロセス
チャンバＰ２内に載置する。

【００３９】そして、図３（ｈ）に示すように、回動手
段５ａ，５ｂを動作させて、載置部４３に載置された処
理済のウェハ１ｂをカセットキャリアＰ１内に挿入し、
上記と同様に、モータ９を回転させて上腕部材２ａ，２
ｂ、前腕部材３ａ，３ｂ、ハンド部材４の全体をわずか
に下降させることにより、ウェハ１ｂをカセットキャリ
アＰ１内に載置する。

【００４０】〔第２の実施の形態〕図４に、本発明の搬
送装置、ワーク搬送装置、および搬送装置の制御方法の
他の一例としての、半導体搬送装置１２の側面図をそれ
ぞれ示す。本実施の形態の半導体搬送装置１２が、第１
の実施の形態と異なる点は、上腕部材２ａ、前腕部材３
ａ、ハンド部材４ａを回動させる回動手段５ａと、上腕
部材２ｂ、前腕部材３ｂ、ハンド部材４ｂを回動させる
回動手段５ｂとが共通の駆動源（モータ）７により駆動
されるようになっている点である。半導体搬送装置１２
のその他の箇所については、第１の実施の形態に記載の
半導体搬送装置１１と同様に構成されているので、同一
符号を付してその説明を省略する。

【００４１】以上、第１の実施の形態または第２の実施
の形態に記載の半導体搬送装置１１，１２および半導体
搬送装置１１の制御方法によれば、載置部４２，４３の
上面が常に水平となるように、前記上腕部材２ａ，２
ｂ、前腕部材３ａ，３ｂ、ハンド部材４のそれぞれが回
動されるので、この載置部４２，４３に載置されたウェ
ハ１（１ａ，１ｂ）を円滑に搬送できる。また、上腕部
材２ａ，２ｂ、前腕部材３ａ，３ｂ、ハンド部材４のそ
れぞれが鉛直面内で回転するので、半導体搬送装置１
１，１２が動作するときに占有する水平面積が小さくな
る。したがって、半導体搬送装置１１，１２を設置する
ために必要な空間が小さくて済む。また、半導体搬送装
置１１，１２の基台１３，１４の中心の鉛直軸Ｖ２を中
心とする回転半径を小さくすることができる。

【００４２】また、一のハンド部材４が前腕部材３ａ，
３ｂの双方に連結されているので、上腕部材２ａ，２
ｂ、前腕部材３ａ，３ｂ、ハンド部材４から構成される
アーム機構の剛性が高まる。これにより、上腕部材２
ａ，２ｂや前腕部材３ａ，３ｂの長さを大きくして、ウ
ェハ１（１ａ，１ｂ）の搬送距離を長くすることができ
る。また、アーム機構の剛性が高められると、アーム機
構を高速に動作させたり、また停止位置の精度を高めた
りすることができる。

【００４３】また、上腕部材２ａ，２ｂ、前腕部材３
ａ，３ｂ、ハンド部材４を回動させる回動手段５ａ（５
１ａ〜６２ａ），５ｂが、単一の駆動源６ａ，６ｂ
（７）により動作するように構成されているので、半導
体搬送装置１１（１２）の構造を簡単にできる。

【００４４】また、回動手段５ａ，５ｂが、上腕部材２
ａ，２ｂの基台１３（１４）に対する回動角と、前腕部
材３ａ，３ｂの上腕部材２ａ，２ｂに対する回動角と、
ハンド部材４の前腕部材３ａ，３ｂに対する回動角との
比が１：（−２）：１となるように、上腕部材２ａ，２
ｂ、前腕部材３ａ，３ｂ、ハンド部材４のそれぞれを回
動させるので、これら上腕部材２ａ，２ｂ、前腕部材３
ａ，３ｂ、ハンド部材４が回動しても、ハンド部材４の
鉛直面内における角度が一定に保たれる。したがって、
このハンド部材４に取り付けられた載置部４２，４３の
角度も一定に保たれ、この載置部４２，４３に載置され
たウェハ１（１ａ，１ｂ）を円滑に搬送できる。

【００４５】また、上腕部材２ａ，２ｂの上腕基端部２
１ａ，２１ｂと上腕先端部２２ａ，２２ｂとの間の距離
２ａＬ，２ｂＬと、前腕部材３ａ，３ｂの前腕基端部３
１ａ，３１ｂと前腕先端部３２ａ，３２ｂとの間の距離
３ａＬ，３ｂＬとが、互いに等しく設定されているの
で、回動手段５ａ，５ｂによって、上腕部材２ａ，２
ｂ、前腕部材３ａ，３ｂ、ハンド部材４のそれぞれが、
上腕部材２ａ，２ｂの基台１３（１４）に対する回動角
と、前腕部材３ａ，３ｂの上腕部材２ａ，２ｂに対する
回動角と、ハンド部材４の前腕部材３ａ，３ｂに対する
回動角との比が１：（−２）：１となるように回動され
るとき、ハンド部材４の高さが一定に保たれる。したが
って、このハンド部材４に取り付けられた載置部４２，
４３の高さも一定に保たれ、この載置部４２，４３に載
置されたウェハ１（１ａ，１ｂ）を円滑に搬送できる。

【００４６】また、水平方向に長尺に形成され、この長
さ方向の中央とハンド部材４とを貫通する鉛直軸Ｖ１を
中心として回動自在にハンド部材４に取り付けられた載
置部本体４４の、長さ方向の両端部に、それぞれ載置部
４２，４３が設けられ、載置部本体４４をハンド部材４
に対して回動させるモータ４５が備えられているので、
載置部本体４４の両端部に設けられた各載置部４２，４
３にそれぞれウェハ１（１ａ，１ｂ）を載置し、この載
置部本体４４をハンド部材４に対して回動させること
で、ウェハ１（１ａ，１ｂ）の搬送を効率的に行うこと
ができる。

【００４７】特に、一のウェハ１ａに処理が施されてい
る間に、次に処理を施すウェハ１ｂをカセットキャリア
Ｐ１から取り出しておくことで、処理済のウェハ１ａと
未処理のウェハ１ｂとの交換に要する時間を大幅に短縮
することができる。

【００４８】なお、本発明の搬送装置、ワーク搬送装
置、および搬送装置の制御方法は、上記の各実施の形態
に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲
において、種々の改良並びに設計の変更を行ってもよ
い。例えば、上記の各実施の形態では、上腕部材２ａ，
２ｂ、前腕部材３ａ，３ｂ、ハンド部材４を回動させる
回動手段５ａ，５ｂが、単一のモータ６ａ，６ｂ（７）
により動作するように構成されているが、上腕部材、前
腕部材、ハンド部材をそれぞれ個別の駆動源により動作
させ、各駆動源の動作を制御することによって、載置部
の上面が常に水平となるようにしてもよい。その他、具
体的な細部構造などについても適宜に変更可能であるこ
とは勿論である。

【００４９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、載置部
の上面が常に水平となるように、前記上腕部材、前腕部
材、ハンド部材のそれぞれが回動されるので、この載置
部に載置された被搬送物を円滑に搬送できる。また、上
腕部材、前腕部材、ハンド部材のそれぞれが鉛直面内で
回転するので、搬送装置が動作するときに占有する水平
面積が小さくなる。したがって、搬送装置を設置するた
めに必要な空間が小さくて済む。また、搬送装置の基台
が、その設置面に対して回動可能に取り付けられている
場合に、搬送装置の回転半径を小さくすることができ
る。

【００５０】請求項２に記載の発明によれば、上腕部
材、前腕部材、ハンド部材のそれぞれが鉛直面内で回転
するので、搬送装置が動作するときに占有する水平面積
が小さくなる。したがって、搬送装置を設置するために
必要な空間が小さくて済む。また、一のハンド部材が前
腕部材の双方に連結されているので、上腕部材、前腕部
材、ハンド部材から構成されるアーム機構の剛性が高ま
る。これにより、上腕部材や前腕部材の長さを大きくし
て、被搬送物の搬送距離を長くすることができる。ま
た、アーム機構の剛性が高められると、アーム機構を高
速に動作させたり、また停止位置の精度を高めたりする
ことができる。

【００５１】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
または２に記載の発明と同様の効果が得られるととも
に、上腕部材、前腕部材、ハンド部材を回動させる回動
手段が、単一の駆動源により動作するように構成されて
いるので、搬送装置の構造を簡単にできる。

【００５２】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
〜３のいずれかに記載の発明と同様の効果が得られると
ともに、回動手段が、上腕部材の基台に対する回動角
と、前腕部材の上腕部材に対する回動角と、ハンド部材
の前腕部材に対する回動角との比が１：（−２）：１と
なるように、上腕部材、前腕部材、ハンド部材のそれぞ
れを回動させるので、これら上腕部材、前腕部材、ハン
ド部材が回動しても、ハンド部材の鉛直面内における角
度が一定に保たれる。したがって、このハンド部材に取
り付けられた載置部の角度も一定に保たれ、この載置部
に載置された被搬送物を円滑に搬送できる。

【００５３】請求項５に記載の発明によれば、請求項４
に記載の発明と同様の効果が得られるとともに、上腕部
材の上腕基端部と上腕先端部との間の距離と、前腕部材
の前腕基端部と前腕先端部との間の距離とが、互いに等
しく設定されているので、回動手段によって、上腕部
材、前腕部材、ハンド部材のそれぞれが、上腕部材の基
台に対する回動角と、前腕部材の上腕部材に対する回動
角と、ハンド部材の前腕部材に対する回動角との比が
１：（−２）：１となるように回動されても、ハンド部
材の高さが一定に保たれる。したがって、このハンド部
材に取り付けられた載置部の高さも一定に保たれ、この
載置部に載置された被搬送物を円滑に搬送できる。

【００５４】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
〜５のいずれかに記載の発明と同様の効果が得られると
ともに、水平方向に長尺に形成され、この長さ方向の中
央とハンド部材とを貫通する鉛直軸を中心として回動自
在にハンド部材に取り付けられた載置部本体の、長さ方
向の両端部に、それぞれ載置部が設けられ、載置部本体
をハンド部材に対して回動させる載置部回動手段が備え
られているので、載置部本体の両端部に設けられた各載
置部にそれぞれ被搬送物を載置し、この載置部本体をハ
ンド部材に対して回動させることで、被搬送物の搬送を
効率的に行うことができる。

【００５５】請求項７に記載の発明によれば、請求項１
〜６のいずれかに記載の発明と同様の効果が得られる。
特に、請求項６に記載の搬送装置によって基板を搬送す
る場合には、一の基板に処理が施された後、この基板を
搬送先位置から取り出し、次に処理を施そうとする基板
をこの搬送先位置にセットするまでの所要時間を大幅に
短縮することができる。

【００５６】請求項８に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明と同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の搬送装置またはワーク搬送装置の一例
としての半導体搬送装置を示す斜視図である。

【図２】同例の側面図である。

【図３】同例による被搬送物（ワーク）の搬送手順を示
す上面図である。

【図４】本発明の搬送装置またはワーク搬送装置の他の
一例としての半導体搬送装置を示す側面図である。

【図５】従来の搬送装置の一例を示す側面図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ 被搬送物、ワーク（ウェハ） １１，１２ 搬送装置、ワーク搬送装置（半導体
搬送装置） １３，１４ 基台 ２ａ，２ｂ 上腕部材 ２１ａ，２１ｂ 上腕基端部 ２２ａ，２２ｂ 上腕先端部 ２ａＬ，２ｂＬ 上腕基端部と上腕先端部との距離 ３ａ，３ｂ 前腕部材 ３１ａ，３１ｂ 前腕基端部 ３２ａ，３２ｂ 前腕先端部 ３ａＬ，３ｂＬ 前腕基端部と上腕先端部との距離 ４ ハンド部材 ４１ 手首部 ４２，４３ 載置部 ４４ 載置部本体 ４５ 載置部回動手段 ５ａ，５ｂ 回動手段 ６ａ，６ｂ，７ 駆動源 Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ 水平軸 Ｖ１ 鉛直軸 Ｐ１ 搬送元位置（カセットキャリア） Ｐ２ 搬送先位置（プロセスチャンバ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C007 AS24 BS10 BT11 CT04 CT05 CV08 CW08 CY36 HS27 HT02 HT20 NS13 5F031 CA02 CA05 DA01 FA01 FA02 FA07 FA11 GA03 GA08 GA43 GA46 GA47 GA49 LA07 LA13

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台と、 上腕基端部とこの上腕基端部から所定距離だけ離れた上
   腕先端部とを備えて形成され、前記基台と前記上腕基端
   部とを貫通する水平軸を中心として回動自在に、前記基
   台に連結された上腕部材と、 前腕基端部とこの前腕基端部から所定距離だけ離れた前
   腕先端部とを備えて形成され、前記上腕先端部と前記前
   腕基端部とを貫通する水平軸を中心として回動自在に、
   前記上腕部材に連結された前腕部材と、 手首部とこの手首部に取り付けられ被搬送物を載置する
   上面を備える載置部とを備えて構成され、前記前腕先端
   部と前記手首部とを貫通する水平軸を中心として回動自
   在に、前記前腕部材に連結されたハンド部材と、 前記上腕部材を前記基台に対して、前記前腕部材を前記
   上腕部材に対して、また前記ハンド部材を前記前腕部材
   に対して、それぞれ回動させる回動手段と、が備えら
   れ、 前記回動手段は、前記載置部の上面が常に水平となるよ
   うに、前記上腕部材、前腕部材、ハンド部材のそれぞれ
   を回動させるように構成されていることを特徴とする搬
   送装置。
2. 【請求項２】 基台と、 上腕基端部とこの上腕基端部から所定距離だけ離れた上
   腕先端部とを備えて形成され、前記基台と前記上腕基端
   部とを貫通する水平軸を中心として回動自在に、前記基
   台の両側に連結された一対の上腕部材と、 前腕基端部とこの前腕基端部から所定距離だけ離れた前
   腕先端部とを備えて形成され、前記各上腕部材の各上腕
   先端部と前記前腕基端部とを貫通する水平軸を中心とし
   て回動自在に、前記各上腕部材にそれぞれ連結された一
   対の前腕部材と、 手首部とこの手首部に取り付けられ被搬送物を載置する
   上面を備える載置部とを備えて構成され、前記各前腕先
   端部と前記手首部とを貫通する水平軸を中心として回動
   自在に、前記両前腕部材に連結された一のハンド部材
   と、 前記各上腕部材を前記基台に対して、前記各前腕部材を
   前記各上腕部材に対して、また前記一のハンド部材を前
   記両前腕部材に対して、それぞれ回動させる回動手段
   と、が備えられ、 前記回動手段は、前記載置部の上面が常に水平となるよ
   うに、前記上腕部材、前腕部材、ハンド部材のそれぞれ
   を回動させることを特徴とする搬送装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の搬送装置にお
   いて、 前記上腕部材、前腕部材、ハンド部材を回動させる回動
   手段が、単一の駆動源により動作するように構成されて
   いることを特徴とする搬送装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の搬送装
   置において、 前記回動手段は、前記上腕部材の前記基台に対する回動
   角と、前記前腕部材の前記上腕部材に対する回動角と、
   前記ハンド部材の前記前腕部材に対する回動角との比が
   １：（−２）：１となるように、前記上腕部材、前腕部
   材、ハンド部材のそれぞれを回動させることを特徴とす
   る搬送装置。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の搬送装置において、 前記上腕部材の上腕基端部と上腕先端部との間の距離
   と、前記前腕部材の前腕基端部と前腕先端部との間の距
   離とが、互いに等しく設定されていることを特徴とする
   搬送装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の搬送装
   置において、 水平方向に長尺に形成され、この長さ方向の中央と前記
   ハンド部材とを貫通する鉛直軸を中心として回動自在に
   前記ハンド部材に取り付けられた載置部本体の、長さ方
   向の両端部に、それぞれ前記載置部が設けられ、 前記載置部本体を前記ハンド部材に対して回動させる載
   置部回動手段が備えられていることを特徴とする搬送装
   置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の搬送装
   置により、搬送元位置にある前記被搬送物である平板状
   のワークを、このワークに所定の処理を施すための搬送
   先位置に搬送し、また、前記搬送先位置で前記処理が施
   されたワークを、前記搬送元位置に搬送することを特徴
   とするワーク搬送装置。
8. 【請求項８】 基台と、 上腕基端部とこの上腕基端部から所定距離だけ離れた上
   腕先端部とを備えて形成され、前記基台と前記上腕基端
   部とを貫通する水平軸を中心として回動自在に、前記基
   台に連結された上腕部材と、 前腕基端部とこの前腕基端部から所定距離だけ離れた前
   腕先端部とを備えて形成され、前記上腕先端部と前記前
   腕基端部とを貫通する水平軸を中心として回動自在に、
   前記上腕部材に連結された前腕部材と、 手首部とこの手首部に取り付けられ被搬送物を載置する
   上面を備える載置部とを備えて構成され、前記前腕先端
   部と前記手首部とを貫通する水平軸を中心として回動自
   在に、前記前腕部材に連結されたハンド部材と、 前記上腕部材を前記基台に対して、前記前腕部材を前記
   上腕部材に対して、また前記ハンド部材を前記前腕部材
   に対して、それぞれ回動させる回動手段と、が備えられ
   た搬送装置の制御方法であって、 前記回動手段で、前記載置部の上面が常に水平となるよ
   うに、前記上腕部材、前腕部材、ハンド部材のそれぞれ
   を回動させることを特徴とする搬送装置の制御方法。