(57)【要約】【課題】２つのフィンガのそれぞれを回動動作させる駆動源と駆動力を伝達するための伝達手段の数を削減することで製造コストを大幅に削減して、安価であり、且つ、複数の基板をそれぞれの目的地まで素早く搬送することが可能な搬送装置を提供する。【解決手段】搬送装置のアーム内部に、基準部材に連結される切替部材を設ける。切替部材は、搬送装置の旋回動作に連動して、アーム先端部分に配置される上下フィンガに作用する姿勢と作用しない姿勢とに変位可能である。これにより、搬送装置のアーム伸長方向を切り替えることで、アーム伸長時における上下フィンガの動作を切り替えることが可能となる。【選択図】図３
2018032797.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に固定された規準部材と、
前記規準部材に回転自在に支持される第１アームと、
前記規準部材に回転自在に固定され、前記第１アームを水平面内で回転駆動する第１アーム支軸と、
前記第１アームの先端部に回転自在に支持される第２アームと、
前記第１アーム支軸と同軸状に回転自在に固定され、前記第２アームを水平面内で回転駆動する第２アーム支軸と、
前記第１アーム支軸を回転駆動する第１の駆動源と、
前記第２アーム支軸を回転駆動する第２の駆動源と、
前記第２アームに配置され、前記規準部材にベルトとプーリを介して連結される切替部材と、
を備え、
前記切替部材には、前記上下フィンガの動作領域に出没可能な突出部が形成されていて、
前記第１アーム及び前記第２アームが協働して行うアーム伸長動作の際に、
前記切替部材の前記突出部が前記第２アームの先端部に配置されるフィンガステージ上に配置される上下フィンガの互いに相反する方向への回転動作を始動させることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
基台に固定された規準部材と、
前記規準部材に回転自在に支持される第１アームと、
前記規準部材に回転自在に固定され、前記第１アームを水平面内で回転駆動する第１アーム支軸と、
前記第１アームの一方の先端部に回転自在に支持される第２アームと、
前記第１アーム支軸と同軸状に回転自在に固定され、前記第２アームを水平面内で回転駆動する第２アーム支軸と、
前記第１アームの他方の先端部に回転自在に支持される第３アームと、
前記第１アーム支軸、および前記第２アーム支軸と同軸状に回転自在に固定され、前記第３アームを水平面内で回転駆動する第３アーム支軸と、
前記第１アーム支軸を回転駆動する第１の駆動源と、
前記第２アーム支軸を回転駆動する第２の駆動源と、
前記第３アーム支軸を回転駆動する第３の駆動源と、
前記第２アームに配置され、前記規準部材にベルトとプーリを介して連結される第１の切替部材と、
前記第３アームに配置され、前記規準部材にベルトとプーリを介して連結される第２の切替部材と、
を備え、
前記第１の切替部材と前記第２の切替部材には、前記上下フィンガの動作領域に出没可能な突出部が形成されていて、
前記第１アーム及び前記第２アームが協働して行うアーム伸長動作の際に、
前記第１の切替部材の前記突出部が前記第２アームの先端部に配置されるフィンガステージ上に配置される第１の上下フィンガの互いに相反する方向への回転動作を始動させ、
前記第１アーム及び前記第３アームが協働して行うアーム伸長動作の際に、
前記第２の切替部材の前記突出部が前記第３アームの先端部に配置されるフィンガステージ上に配置される第２の上下フィンガの互いに相反する方向への回転動作を始動させることを特徴とする搬送装置。
【請求項３】
前記切替部材はカム部材であり、前記上下フィンガが備えるピンに当接する突出部が形成されていることを特徴とする、請求項１若しくは請求項２のいずれかに記載の搬送装置。
【請求項４】
前記上下フィンガの回転動作は、上フィンガと下フィンガとの間の空間に配置される傘歯車を介して行われることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体ウエハ等の薄板状基板を搬送する搬送装置に関するものであり、搬送装置が備えるアーム体の内に簡単な機構を組み込むことで、アームと旋回軸の動作角度によりアーム体の先端に配置された２本のフィンガを個別に駆動源を設けることなくそれぞれ所望の方向に動作させて基板等の搬送を行うことを可能にしたものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体製造装置及び所定の工場床面積あたりのコストが上昇しており、これらのコストを償却するために半導体製品の生産性を向上させることが重要な課題となっている。生産性を向上させる方法として、半導体製造装置の単価を低くしてコストの削減を図ったり小型化したりすることで工場内に出来るだけ多くの装置を配置するといった工夫がなされてきた。また、時間あたりの処理能力を向上させるために、フォトレジスト除去やイオン注入、スパッタリング工程や蒸着工程といった半導体ウエハの表面処理工程において、処理装置が同時に処理できる半導体ウエハの数を増やすことで対応してきている。さらに、処理前の被加工物をロードロックチャンバから処理チャンバに搬入したり、処理済みの被加工物を次の処理チャンバに搬送したりする真空搬送ロボットについても、処理装置の搬送待ち時間を低減するために搬送動作の効率アップが図られている。
【０００３】
図１は、従来の真空搬送装置１００を備える処理装置１０１の概要を示す図である。処理装置１０１には、真空搬送装置１００が配置される搬送室１０６と、半導体ウエハＷに所定の処理を行う処理室１０７と、半導体ウエハＷの受け渡しを行うロードロック室１０３とが備えられている。前の工程から運搬されてきた半導体ウエハＷは、ＥＦＥＭ（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ  Ｍｏｄｕｌｅ）１０２と呼ばれるクリーン移送装置によって、気密中継室であるロードロック室１０３に搬送される。この時、半導体ウエハＷは上下方向に所定の間隔を開けて、積み重ねてロードロック室１０３内に載置される。処理装置１０１内に配置される真空搬送装置１００は、アーム体の先端部に上下方向に所定の間隔を開けて２つのフィンガ１０４、１０５を備えており、このフィンガ１０４、１０５の上下ピッチは、ロードロック室１０３に載置される半導体ウエハＷの間隔と一致する。また、このフィンガ１０４、１０５には、各フィンガ１０４、１０５を個別に回転駆動させる駆動機構が備えられている。
【０００４】
半導体ウエハＷの搬送にあたっては、まず、真空搬送装置１００はアームを動作させてロードロック室１０３内に載置された半導体ウエハＷをそれぞれのフィンガ１０４、１０５で保持する。この時、各フィンガ１０４、１０５上には半導体ウエハＷが１枚ずつ保持される。次に、真空搬送装置１００は目的の処理室１０７に向かってアームを動作させる。この時、フィンガ１０４、１０５を駆動する駆動機構も動作させて、目的のウエハステージ１０８にそれぞれのフィンガ１０４、１０５が保持していた半導体ウエハＷを載置する。真空搬送装置１００が上記説明した動作を行うことで、２枚の半導体ウエハＷを一度に搬送することが出来るので、搬送時間の短縮に大いに貢献する。こういった動作を行うことが出来る搬送装置には例えば以下のようなものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１３５６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示される基板搬送装置は、伸縮可能なアーム体の先端にそれぞれ独立して回動可能に連結されたツインハンド（２つのフィンガ）を備えている。図１７を参照。このツインハンドはそれぞれベルトとプーリによって駆動源に連結されている。この構成により、同時に２枚の半導体基板の処理を行うことが出来る処理チャンバのそれぞれのステージ上に半導体基板を載置することが可能となり、半導体基板の搬送に係る時間を短縮することが出来た。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された基板搬送装置では、２つのフィンガのそれぞれを回動動作させる駆動源と駆動力を伝達するための伝達手段が個別に必要になる。さらに、各駆動源に供給する電源や信号線も必要となるため、基板搬送装置の製造コストが大幅に上昇してしまうのである。そこで、本発明の目的は上記問題点を解消し、安価で基板を素早く搬送できる搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の搬送装置は、基台に固定された規準部材と、前記規準部材に回転自在に支持される第１アームと、前記規準部材に回転自在に固定され、前記第１アームを水平面内で回転駆動する第１アーム支軸と、前記第１アームの先端部に回転自在に支持される第２アームと、前記第１アーム支軸と同軸状に回転自在に固定され、前記第２アームを水平面内で回転駆動する第２アーム支軸と、前記第１アーム支軸を回転駆動する第１の駆動源と、前記第２アーム支軸を回転駆動する第２の駆動源と、前記第２アームに配置され、前記規準部材にベルトとプーリを介して連結される切替部材と、を備え、前記切替部材には、前記上下フィンガの動作領域に出没可能な突出部が形成されていて、前記第１アーム及び前記第２アームが協働して行うアーム伸長動作の際に、前記切替部材の前記突出部が前記第２アームの先端部に配置されるフィンガステージ上に配置される上下フィンガの互いに相反する方向への回転動作を始動させることを特徴としている。
【０００９】
上記構成とすることで、搬送装置が基台に対して規定された角度に旋回移動した場合には、アームを伸長動作する際に上下フィンガは互いに相反する方向への回転動作を行いながら前進移動を行い、搬送装置が基台に対して別の角度に旋回移動した場合には、アームを伸長動作する際に上下フィンガは元の位置関係を維持したまま前進移動を行うことが出来る。これにより、本発明の搬送装置は、上下フィンガを回転させる駆動源を備える必要が無くなる。
【００１０】
さらに、本発明の搬送装置は、基台に固定された規準部材と、前記規準部材に回転自在に支持される第１アームと、前記規準部材に回転自在に固定され、前記第１アームを水平面内で回転駆動する第１アーム支軸と、前記第１アームの一方の先端部に回転自在に支持される第２アームと、前記第１アーム支軸と同軸状に回転自在に固定され、前記第２アームを水平面内で回転駆動する第２アーム支軸と、前記第１アームの他方の先端部に回転自在に支持される第３アームと、前記第１アーム支軸、および前記第２アーム支軸と同軸状に回転自在に固定され、前記第３アームを水平面内で回転駆動する第３アーム支軸と、前記第１アーム支軸を回転駆動する第１の駆動源と、前記第２アーム支軸を回転駆動する第２の駆動源と、前記第３アーム支軸を回転駆動する第３の駆動源と、前記第２アームに配置され、前記規準部材にベルトとプーリを介して連結される第１の切替部材と、前記第３アームに配置され、前記規準部材にベルトとプーリを介して連結される第２の切替部材と、を備え、前記第１の切替部材と前記第２の切替部材には、前記上下フィンガの動作領域に出没可能な突出部が形成されていて、前記第１アーム及び前記第２アームが協働して行うアーム伸長動作の際に、前記第１の切替部材の前記突出部が前記第２アームの先端部に配置されるフィンガステージ上に配置される第１の上下フィンガの互いに相反する方向への回転動作を始動させ、前記第１アーム及び前記第３アームが協働して行うアーム伸長動作の際に、前記第２の切替部材の前記突出部が前記第３アームの先端部に配置されるフィンガステージ上に配置される第２の上下フィンガの互いに相反する方向への回転動作を始動させることを特徴としている。
【００１１】
上記構成とすることで、搬送装置が上下アームを備える所謂デュアルアームロボットであっても、搬送装置は、それぞれのアーム先端に配置される上下フィンガを回転させる駆動源を備える必要が無くなる。
【００１２】
なお、切替部材はカム部材であり、上下フィンガが備えるピンに当接する突出部が形成されていることとしてもよい。
【００１３】
さらに、上下フィンガの回転動作は、上フィンガと下フィンガとの間の空間に配置される傘歯車を介して行われることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アーム先端部分に配置される２つのフィンガを、回動動作させる駆動源と駆動力を伝達するための伝達手段を設けることなく目的の動作をさせることが出来る。さらに、各駆動源や各駆動源に供給する電源や信号線も不要となるため、基板搬送装置の製造コストを大幅に抑制することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、従来の真空搬送装置を備える処理装置の概要を示す図である。
【図２】図２は、従来の真空搬送装置の搬送形態を示す図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態である搬送装置１を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態である搬送装置１を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態である搬送装置１が備えるアーム体が原点位置にある状態を示す図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態である搬送装置１のアーム伸長動作を上方から見た説明図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態である搬送装置１が備えるアーム２０、２１の内部構造を示す図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態である搬送装置１が旋回動作を行っている時の第３アーム２１の内部の状態を示す概略図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態である搬送装置１がアーム伸長動作を行っている時の第３アーム２１の内部の状態を示す概略図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態である搬送装置１が備えるフィンガ周辺の構造を示す断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態である搬送装置１が待機状態にある時の第３アーム２１とフィンガ５６、５７の状態を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態である搬送装置１がアーム伸長動作を行っている時の第３アーム２１とフィンガ５６、５７の状態を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の一実施形態である搬送装置１の搬送形態を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の一実施形態である搬送装置１の搬送形態を示す図である。
【図１５】図１５は、搬送装置１が備える切替部材の他の実施形態を示す図である。
【図１６】図１６は、搬送装置１が備える切替部材の他の実施形態を示す図である。
【図１７】図１７は、特許文献１に開示される従来の基板搬送装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の実施形態を、図面を参照して詳しく説明していく。図３は本発明の一実施形態である搬送装置１を示す断面図であり、図４はその斜視図である。また、図５は搬送装置１が備えるアーム体が原点位置にある状態を示す図である。本実施形態の搬送装置１の下方には駆動部２が備えられていて、フランジ３を介して搬送システムの基台１３に固定されている。駆動部２の内部には各アームを駆動させるモータや伝達機構が配置されている。第１アーム支軸４は第１アーム５を鉛直方向（Ｚ方向）に支持する部材であり、駆動部２に配置される第１アーム駆動モータ６の回転を、減速機７を介して伝達され、上端に固定された第１アーム５を、中心軸Ｃを回転中心として水平面内を回転動作させる。第１アーム５は上面視して略Ｖ字状の形状をしていて、この第１アーム５の両端には円柱状の支柱８と支柱９が第１アーム５に対して垂直となるように立設されている。なお、本実施形態の搬送装置１では、中心軸Ｃから支柱８の中心軸Ｃ１に延びる直線Ｌ１と、中心軸Ｃから支柱９の中心軸Ｃ２に延びる直線Ｌ２とを結ぶ角度は、１２０°となるように構成されている。図５を参照。
【００１７】
また、第１アーム５の支柱８が立設される一端には、中心軸Ｃ１を回転中心として回転動作する第２アーム２０の基端部が連結されていて、支柱９が立設される他端には、中心軸Ｃ２を回転中心として回転動作する第３アーム２１の基端部が連結されている。また、第２アーム２０の先端部には中心軸Ｃ３を回転中心として上下フィンガ５４、５５が回転可能に配置され、第３アーム２１の先端部には中心軸Ｃ４を回転中心として上下フィンガ５６、５７が回転可能に配置される。第２アーム２０と第３アーム２１とは同じ長さ寸法を有していて、第２アーム２０の基端部Ｃ１と先端部Ｃ３を結ぶ直線Ｌ３と、第３アーム２１の基端部Ｃ２と先端部Ｃ４を結ぶ直線Ｌ４とは同じ長さ寸法を有している。また、本実施形態の搬送装置１の各駆動軸が原点位置にあるとき、直線Ｌ３と直線Ｌ４とを結ぶ角度は１２０°となるように構成されていて、さらに、第１アーム５上の直線Ｌ１と第３アーム２１上の直線Ｌ３とは互いに平行となるように構成され、第１アーム５上の直線Ｌ２と第２アーム２０上の直線Ｌ３とは互いに平行となるように構成されている。また、第２アーム２０と第３アーム２１とは、互いの動作中に接触するのを防止するために上下方向に高さを違えて配置されていて、本実施形態の搬送装置１では、正面視して、上方に第２アーム２０、下方に第３アーム２１が配置されている。
【００１８】
第１アーム支軸４の外側には、中空の円筒形状を有していて第１アーム支軸４と同心円状に構成された第２アーム支軸１０が、軸受けを介して第１アーム支軸４に対して回転可能に取り付けられている。また、第２アーム支軸１０の外側には、中空の円筒形状をしていて第１アーム支軸４および第２アーム支軸１０と同心円状に構成された第３アーム支軸１１が、軸受けを介して第２アーム支軸１０に対して回転可能に取り付けられている。さらに、第３アーム支軸１１の外側には、第１アーム支軸４、第２アーム支軸１０、および第３アーム支軸１１と同心円状に構成された固定プーリ１２が配置されていて、第３アーム支軸１１はこの固定プーリ１２に軸受けを介して回転可能に支持されている。上記構成により、第１アーム支軸４、第２アーム支軸１０、第３アーム支軸１１は、軸受けを介して固定プーリ１２によって中心軸Ｃを中心に回転可能に支持されることとなる。なお、固定プーリ１２は、基台１３に対してフランジ３を介して固定された部材であり、各アーム５、２０、２１が回転動作を行う場合でも、この固定プーリ１２は静止した状態を維持している。
【００１９】
第２アーム支軸１０の上端には、第２アーム駆動プーリ１４が第２アーム支軸１０に対して同心円状に固定されている。第２アーム駆動プーリ１４は中心部分に孔が形成された形状となっていて、この孔を第１アーム支軸４が貫通するように配置されている。また、第２アーム支軸１０の下端には、プーリ４５が第２アーム支軸１０に対して同心円状に固定されている。このプーリ４５にはタイミングベルト４６が架設されていて、第２アーム駆動モータ４７の駆動軸に固定されたプーリ４８に架け渡されている。上記構成により、第２アーム駆動モータ４７の駆動軸が回転することで第２アーム支軸１０および第２アーム駆動プーリ１４は、中心軸Ｃを回転中心として回転動作することとなる。
【００２０】
第３アーム支軸１１の上端には、第３アーム駆動プーリ１５が第３アーム支軸１１に対して同心円状に固定されている。第３アーム駆動プーリ１５の中心部分には、プーリ１４に形成された孔よりも大きな孔が形成された形状となっていて、この孔を第１アーム支軸４および第２アーム支軸１０が貫通するように配置されている。また、第３アーム支軸１１の下端には、プーリ４８が第３アーム支軸１１に対して同心円状に固定されている。このプーリ４８にはタイミングベルト４９が架設されていて、第３アーム駆動モータ５０の駆動軸に固定されたプーリ５１に架け渡されている。上記構成により、第３アーム駆動モータ５０の駆動軸が回転することで第３アーム支軸１１および第３アーム駆動プーリ１５は、中心軸Ｃを回転中心として回転することとなる。なお、この第２アーム駆動プーリ１４と第３アーム駆動プーリ１５とは歯付きプーリであり、同じ直径を有している。また、第２アーム駆動プーリ１４および第３アーム駆動プーリ１５と同様に、本実施形態の搬送装置１が備える固定プーリ１２も歯付きプーリであり、上下方向に２つのタイミングベルトが互いに平行に架設される高さ寸法を有している。さらに、第１アーム支軸４、第２アーム支軸１０、第３アーム支軸１１をそれぞれ回転駆動するモータ６、モータ４７、モータ５０には、駆動軸の回転角度制御が可能なステッピングモータやサーボモータが使用される。
【００２１】
第２アーム駆動プーリ１４に架設されたタイミングベルト２２は、第１アーム５の一端に配置されたプーリ２４に架け渡されている。プーリ２４は中心軸Ｃ１を回転中心として軸受けを介して回転可能に支柱８に支持されている。また、プーリ２４の上部には、中空の円筒状部材である第２アームスペーサ２６が、プーリ２４に対して同心円状となるように固定されている。この第２アームスペーサ２６の上端部には第２アーム２０の基端部が固定されている。なお、プーリ２４は第２アーム駆動プーリ１４の直径の半分の直径を有していて、プーリ１４とプーリ２４の回転比は１：２となるように構成されている。
【００２２】
また、第３アーム駆動プーリ１５に架設されたタイミングベルト２３は、第１アーム５の他端に配置されたプーリ２５に架け渡されている。プーリ２５は中心軸Ｃ２を回転中心として軸受けを介して回転可能に支柱９に支持されている。また、プーリ２５の上部には、中空の円筒状部材である第３アームスペーサ２７が、プーリ２５に対して同心円状となるように固定されている。この第３アームスペーサ２７の上端部には第３アーム２１の基端部が固定されている。なお、プーリ２５は第３アーム駆動プーリ１５の直径の半分の直径を有していて、プーリ１５とプーリ２５の回転比は１：２となるように構成されている。
【００２３】
固定プーリ１２には上下方向に高さを変えて２つのタイミングベルトが架設されており、固定プーリ１２の上側に架設されたタイミングベルト１６は、第１アーム５の一端に配置されたプーリ１８に架け渡されている。また、固定プーリ１２の下側に架設されたタイミングベルト１７は、第１アーム５の他端に配置されたプーリ１９に架け渡されている。プーリ１８は中心軸Ｃ１を回転中心として軸受けを介して回転可能に支柱８に支持されている。プーリ１８は固定プーリ１２の直径の半分の直径を有していて、固定プーリ１２とプーリ１８の回転比は１：２となるように構成されている。また、プーリ１９は中心軸Ｃ２を回転中心として軸受けを介して回転可能に支柱９に支持されている。プーリ１９は、プーリ１８と同様に固定プーリ１２の直径の半分の直径を有していて、固定プーリ１２とプーリ１９の回転比は１：２となるように構成されている。
【００２４】
ここで、本実施形態の搬送装置１が備える固定プーリ１２は、第１アーム５が回転動作している際、第１アーム５に配置されるプーリ１８、１９の第１アーム５内での回転位置を規定するための基準となる基準部材である。第１アーム５が中心軸Ｃを回転中心として回転動作している際、プーリ１８とプーリ１９とは、基準部材である固定プーリ１２の周りを、中心軸Ｃを中心とする公転移動を行う。また、この公転移動の際、プーリ１８は中心軸Ｃ１を回転中心として自転動作を行い、プーリ１９は中心軸Ｃ２を回転中心として自転動作を行う。このプーリ１８、１９が行う自転動作は、基準部材である固定プーリ１２が第１アーム５の動作中でも静止した状態を維持していることで可能となる。また、プーリ１８、１９が固定プーリ１２の周りを公転する際に行う自転の回数は、固定プーリ１２とプーリ１８、１９との直径の比により決定される。
【００２５】
プーリ１８の上部には、中空の円筒状部材であるスペーサ２８が中心軸Ｃ１を回転中心として直立した姿勢でプーリ１８に対して同心円状となるように固定されている。上記構成により、このスペーサ２８は、支柱８の中心軸Ｃ１を回転中心として、プーリ１８と一体的に回転可能となっている。また、スペーサ２８は前述した第２アームスペーサ２６の内部を貫通するように配置されていて、スペーサ２８の内部には支柱８がスペーサ２８を貫通するように配置されている。これにより、支柱８の外側にはプーリ１８とスペーサ２８が回転自在に配置され、スペーサ２８の外側にはプーリ２４と第２アームスペーサ２６が回転自在に配置されることとなる。さらに、支柱８の上端には、プーリ３０が中心軸Ｃ１と同軸状に支柱８に固定されている。また、スペーサ２８の上端には、プーリ３１が中心軸Ｃ１を回転中心としてスペーサ２８と同軸状にスペーサ２８に固定されている。
【００２６】
プーリ１９の上部には、中空の円筒状部材であるスペーサ２９が中心軸Ｃ２を回転中心として直立した姿勢でプーリ１９に対して同心円状となるように固定されている。上記構成により、このスペーサ２９は、支柱９の中心軸Ｃ２を回転中心として、プーリ１９と一体的に回転可能となっている。また、スペーサ２９は前述した第３アームスペーサ２７の内部を貫通するように配置されていて、スペーサ２９の内部には支柱９がスペーサ２９を貫通するように配置されている。これにより、支柱９の外側にはプーリ１９とスペーサ２９が回転自在に配置され、スペーサ２９の外側にはプーリ２５と第３アームスペーサ２７が回転自在に配置されることとなる。さらに、支柱９の上端には、プーリ３２が中心軸Ｃ２と同軸状に支柱９に固定されている。また、スペーサ２９の上端には、プーリ３３が中心軸Ｃ２を回転中心としてスペーサ２９と同軸状にスペーサ２９に固定されている。
【００２７】
支柱８の上端に固定されたプーリ３０に架設されたタイミングベルト３４は、第２アーム２０の先端部に配置されるプーリ３５に架け渡されている。プーリ３５は第２アーム２０の床面に取り付けられた支持部材３６に軸受けを介して回転可能に支持されている。また、プーリ３５の上部にはフィンガステージ３９がプーリ３５と同心円状に固定されていて、フィンガステージ３９は中心軸Ｃ３を回転中心としてプーリ３５と一体的に回転動作する。同様に、支柱９の上端に固定されたプーリ３２に架設されたタイミングベルト３７は、第３アーム２１の先端部に配置されるプーリ３８に架け渡されている。プーリ３８は第３アーム２１の床面に取り付けられた支持部材３６に軸受けを介して回転可能に支持されている。また、プーリ３８の上部にはフィンガステージ４０がプーリ３８と同心円状に固定されていて、フィンガステージ４０は中心軸Ｃ４を回転中心としてプーリ３８と一体的に回転動作する。フィンガステージ３９、４０は、第２アーム２０と第３アーム２１のそれぞれの先端部に配置されるフィンガを回転可能に支持する部材であり、詳細については後述する。なお、プーリ３０とプーリ３５の回転比は１：２とされており、プーリ３２とプーリ３８の回転比も１：２となるように構成されている。
【００２８】
スペーサ２８の上端に固定されたプーリ３１に架設されたタイミングベルト４１は、第２アーム２０の床面に軸受けを介して回転可能に取り付けられているプーリ４２に架け渡されている。また、スペーサ２９の上端に固定されたプーリ３３に架設されたタイミングベルト４３は、第３アーム２１の床面に軸受けを介して回転可能に取り付けられているプーリ４４に架け渡されている。
【００２９】
上記構成により本実施形態の搬送装置１は、第１アーム駆動モータ６、第２アーム駆動モータ４７、第３アーム駆動モータ５０が作動することで、アーム先端部に配置されたフィンガステージ３９、４０を、中心軸Ｃを通過する直線Ｌ３上を進退移動させることが可能になる。次に、本実施形態の搬送装置１のアーム伸長動作について詳しく説明する。図６は搬送装置１のアーム伸長動作を上方から見た説明図であり、（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第１アーム５と第２アーム２０を動作させてフィンガステージ３９を前進移動させたものであり、（ｄ）（ｅ）（ｆ）は、第１アーム５と第３アーム２１を動作させてフィンガステージ４０を前進移動させたものである。また、（ａ）と（ｄ）は搬送装置１が待機状態にあるときを示したものであり、各中心軸を結ぶ直線Ｃ−Ｃ１と直線Ｃ−Ｃ２とのなす角度は１２０°であり、直線Ｃ１−Ｃ３と直線Ｃ２−Ｃ４とのなす角度も１２０°である。また、各直線Ｃ−Ｃ１、Ｃ−Ｃ２、Ｃ３−Ｃ１、Ｃ３−Ｃ２の長さ寸法はいずれも等しい。なお、待機状態とは、搬送装置１の各駆動軸が原点位置で静止している状態のことを指す。
【００３０】
フィンガステージ３９を前進移動させるためには、第１アーム駆動モータ６を作動させて、第１アーム５を、中心軸Ｃを回転中心として上面視して反時計回りにα°回転させる。
同時に、第２アーム駆動モータ４７を作動させて、第２アーム２０を、中心軸Ｃ１を回転中心として上面視して時計回りに２α°回転させる。図６（３）を参照。この時、第３アーム２１を回転駆動する第３アーム駆動モータ５０は、第３アーム駆動プーリ１５を第１アーム５と同じ回転方向にα°回転させる。この第３アーム駆動モータ５０の動作によって、第３アーム２１は第１アーム５に対して静止している状態を維持することが出来る。
【００３１】
この各アームの動作によりフィンガステージ３９は、直線Ｌ３上を移動することとなる。なお、フィンガステージ３９は、第１アーム５に立設された支柱８に固定されたプーリ３０と、プーリ３５およびタイミングベルト３４を介してと連結されていて、プーリ３０とプーリ３５とは回転比２：１で連結されているので、第２アーム２０が２α°回転しても、フィンガステージ３９の中心軸Ｃ３を回転中心とする回転方向の姿勢に変化は無い。ただし、フィンガステージ３９の第２アーム２０に対する相対的な回転方向の姿勢は、第２アーム２０の回転動作により逐次変化することとなる。プーリ３０とプーリ３５の回転比は２：１であるので、第２アーム２０が中心軸Ｃ１を回転中心として時計回りに２α°回転すると、フィンガステージ３９は第２アーム２０に対して反時計回りにα°相対的に回転したことになる。
【００３２】
次に、フィンガステージ４０を前進移動させる動作について説明する。フィンガステージ４０を前進移動させる動作は、フィンガステージ３９を前進移動させる動作の左右対称な動作によって行われる。フィンガステージ４０を前進移動させるためには、第１アーム駆動モータ６を作動させて、第１アーム５を、中心軸Ｃを回転中心として上面視して時計回りにα°回転させる。同時に、第３アーム駆動モータ５０を作動させて、第３アーム２１を、中心軸Ｃ２を回転中心として上面視して反時計回りに２α°回転移動させる。図６（６）を参照。この時、第２アーム２０を回転駆動する第２アーム駆動モータ４７は、プーリ１４を第１アーム５と同じ回転方向にα°回転させる。この第２アーム駆動モータ４７の動作によって、第２アーム２０は第１アーム５に対して静止している状態を維持することが出来る。
【００３３】
この各アームの動作によりフィンガステージ４０は、直線Ｌ３上を移動することとなる。なお、フィンガステージ３９の前進移動の時と同様に、フィンガステージ４０は、第１アーム５に立設された支柱９に固定されたプーリ３２と、プーリ３８およびタイミングベルト３７を介してと連結されていて、プーリ３２とプーリ３８とは回転比２：１で連結されているので、第３アーム２１が２α°回転しても、フィンガステージ４０の中心軸Ｃ４を回転中心とする回転方向の姿勢に変化は無い。ただし、フィンガステージ３９と同様に、フィンガステージ４０の第３アーム２１に対する相対的な回転方向の姿勢は、第３アーム２１の回転動作により逐次変化することとなる。プーリ３２とプーリ３８の回転比は２：１であるので、第３アーム２１が中心軸Ｃ２を回転中心として反時計回りに２α°回転すると、フィンガステージ３９は第３アーム２１に対して時計回りにα°相対的に回転したことになる。
【００３４】
次に、本実施形態の搬送装置１が備える第２アーム２０、および第３アーム２１の内部構造について、図７を参照して説明する。なお、ここでは第３アーム２１を例示して説明するが、第２アーム２０の内部構造の説明にも適用される。図７（ａ）は第３アーム２１の内部の構造を示す断面図であり、図７（ｂ）は第３アーム２１を上方から見た図である。第３アーム２１の基端は軸受けを介して回転可能に第１アーム５に支持されている。この基端の内部には、中心軸Ｃ２を中心として同心円状にプーリ３２とプーリ３３とが配置されている。ここで、プーリ３２は支柱９の上面に固定されていて、第３アーム２１の先端に配置されるプーリ３８とタイミングベルト３７を介して連結されている。プーリ３８は第３アーム２１の床面に固定された支持部材３６に軸受けを介して回転可能に支持されている。また、プーリ３８の上面にはフィンガステージ４０が中心軸Ｃ４を中心として同心円状に固定されている。なお、本実施形態の搬送装置１が備えるプーリ３２とプーリ３８との回転比は２：１となるように構成されていて、例えば、プーリ３２が所定の回転方向に２α°回転することで、プーリ３８とフィンガステージ４０は同じ回転方向にα°回転する。
【００３５】
また、第３アーム２１の基端部において、プーリ３２の下方に同心円状に配置されるプーリ３３は、第３アーム２１の床面に軸受けを介して回転可能に支持されるプーリ４４にタイミングベルト４３を介して連結されている。さらに、プーリ４４の上端には、ピン状の突出部５２が形成されたカム部材５３が固定されている。ここで、本実施形態の搬送装置１が備えるプーリ３３とプーリ４４との回転比は１：１となるように構成されていて、例えば、プーリ３３が所定の回転方向にα°回転することで、プーリ４４とカム部材５３は、同じ回転方向にα°回転する。
【００３６】
次に、搬送装置１が中心軸Ｃを回転中心として旋回動作を行う場合と、第１アーム５と第３アーム２１とが協働してアーム伸長動作を行う場合の、カム部材５３の回転動作について説明する。なお、旋回動作とは、搬送装置１が各アームの相対的な位置を変えることなく中心軸Ｃを回転中心として水平面内を回転動作することであり、搬送装置１がこの旋回動作を行う場合、第１アーム５に対する第２アーム２０および第３アーム２１の相対的な位置は変わることが無い。この旋回動作は、搬送装置１が対面する処理室１０７を切り替えるときに行われる。また、アーム伸長動作とは、フィンガ上に保持する半導体ウエハＷを目的のウエハステージ１０８に載置する時、もしくは、目的のウエハステージ１０８に載置されている半導体ウエハＷを受け取る時に行う動作であって、第１アーム５と第２アーム２０、若しくは第１アーム５と第３アーム２１とが協働で動作を行うことで実行される半導体ウエハＷの搬送動作のことである。
【００３７】
図８は本実施形態の搬送装置１が旋回動作を行っているときの第３アーム２１内部の状態を示す概略図である。なお、図では第３アーム２１の内部の状態について説明するため、第２アーム２０は省略している。また本図では詳細な説明のために、固定プーリ１２を中央の大きな円で表示し、第３アーム２１の基端に配置されるプーリ３３の回転角度、および、第３アーム２１の先端に配置されるフィンガステージ４０の回転角度を各円の黒塗りで表示する。図８（ａ）は搬送装置１が待機位置にある状態を示すものであり、この状態から第１アーム駆動モータ６を動作させて、第１アーム５を固定プーリ１２に対して上面視して反時計回りに４５°回転させる。この第１アーム５の回転と同時に、第３アーム駆動モータ５０を動作させて第３アーム駆動プーリ１５を反時計回りに４５°回転させる。図８（ｂ）を参照。この時、第３アーム２１の基端に配置されるプーリ３３は、同心円状に配置されたプーリ１９とタイミングベルト１７とを介して固定プーリ１２と回転比２：１で連結されているので、第１アーム５が行う４５°の反時計回りの回転動作に連動して、中心軸Ｃ２を回転中心として時計回りに９０°回転動作する。また、プーリ３３と回転比１：１で連結されたプーリ４４とカム部材５３も、プーリ３３の回転動作に連動して時計回りに９０°回転移動する。なお、フィンガステージ４０は固定プーリ１２とは連結されていないので、第１アーム５と第３アーム駆動プーリ１５の回転動作に連動した回転動作は行わないので、フィンガステージ４０の第１アーム５に対する相対的な位置関係に変化はない。
【００３８】
次に、図８（ｂ）の状態から第１アーム駆動モータ６を動作させて、第１アーム５を固定プーリ１２に対して上面視してさらに反時計回りに４５°回転させる。また、この第１アーム５の回転と同時に、第３アーム駆動モータ５０を動作させて第３アーム駆動プーリ１５を反時計回りに４５°回転させる。図８（ｃ）を参照。この動作により、搬送装置１は待機状態から反時計回りに９０°旋回動作したことになる。また、この旋回動作によりプーリ３３は、（ａ）の待機状態から時計回りに１８０°回転動作したことになる。さらに、プーリ３３と連結されたプーリ４４とカム部材５３も、（ａ）の待機状態から時計回りに１８０°回転動作したことになる。なお、フィンガステージ４０は第１アーム５と第３アーム駆動プーリ１５の回転動作に連動した回転動作は行わず、第１アーム５に対する相対的な位置関係に変化はない。
【００３９】
上記のように、本実施形態の搬送装置１が備えるプーリ３３とカム５３とは、第１アーム５と第３アーム駆動プーリ１５の回転動作に連動して、第１アーム５と第３アーム駆動プーリ１５の回転する方向とは逆方向に、第１アーム５と第３アーム駆動プーリ１５が行う回転角度の倍の角度回転動作することとなる。例えば、図８（ｅ）では本実施形態の搬送装置１が待機状態から反時計回りに１８０°回転した状態を示すが、このとき、プーリ３３とカム５３は、待機状態から比較すると、時計回りに３６０°回転したことになる。なお、本実施形態では搬送装置１の旋回動作角度とプーリ３３およびカム部材５３の回転比を１：２と設定しているが、この回転比は各プーリの直径の比を調整することで所望の回転比に設定することが可能であり、使用目的に応じて適宜設定することが望ましい。
【００４０】
次に、第１アーム５と第３アーム２１が回転動作することでアーム伸長動作を行う時のプーリ３３とカム部材５３の回転方向の移動について説明する。図９は搬送装置１が第１アーム５と第３アーム２１とを協働させてアーム伸長動作を行った時の第３アーム２１の状態を示した図である。図６で説明したように、アーム伸長動作を行う際には、第１アーム駆動モータ６を作動させて、第１アーム５を上面視して時計回りにα°回転動作させ、同時に、第３アーム駆動モータ５０を作動させて第３アーム２１を、中心軸Ｃ２を回転中心として上面視して反時計回りに２α°回転動作させる。図９（ｃ）を参照。
【００４１】
ここで、固定プーリ１２に対して回転比１：２の関係で連結されているプーリ３３も反時計回りに２α°回転することとなるので、プーリ３３とカム部材５３の第３アーム２１に対する相対的な回転位置は図９（ａ）の状態から変わらない。また、上記動作によりアーム伸長方向に移動するフィンガステージ４０は、第１アーム５の一端に立設された支柱９に固定されたプーリ３２と、プーリ３８およびタイミングベルト３７を介して連結されているので、第３アーム２１が２α°回転しても、フィンガステージ４０の中心軸Ｃ４を中心とする回転方向の位置に変化は無い。しかしながら、図９（ａ）の待機状態から図９（ｃ）のアームを伸長した状態に移行することで、フィンガステージ４０の第３アーム２１に対する相対的な回転角度については、第３アーム２１に対して時計回りにα°回転したことになる。また、第３アーム２１に対して相対的な回転移動を行っていないカム部材５３の突出部５２は、常にフィンガステージ４０の中心軸Ｃ４に向かって突出した状態を維持している。フィンガステージ４０は、上記動作中に中心軸Ｃ４を回転中心として時計回りにα°回転したこととなる。なお、ここでは第３アーム２１について詳細な説明をしたが、第２アーム２０においても上記説明に対して左右対称な動きを行うことは言うまでもない。
【００４２】
上記説明した搬送装置１の旋回動作とアーム伸縮動作により、第３アーム２１に配置されたフィンガステージ４０とカム部材５３とは、第３アーム２１に対して特徴的な動きをする。搬送装置１が中心軸Ｃ１を回転中心とする旋回動作を行った場合、フィンガステージ４０は第３アーム２１に対して相対的な回転角度を維持し、カム部材５３は搬送装置１の旋回する方向とは逆の方向に搬送装置１の回転する角度に対応する回転角度で回転するという特徴を有している。図８を参照。また、搬送装置１がアーム伸長動作を行った場合、フィンガステージ４０は第３アーム２１に対して、第３アーム２１の回転方向とは逆の方向に、中心軸Ｃ４を回転中心として、第３アーム２１の回転角度に対応して回転動作して、カム部材５３は第３アーム２１に対して所定の相対的な回転角度を維持するという特徴を有している。図９を参照。
【００４３】
次に、図７および図１０を参照して、本実施形態の搬送装置１が備えるフィンガ周辺の構造について詳しく説明する。搬送装置１が備えるフィンガ５４〜５７は、上部に被搬送物である半導体ウエハＷを支持するものであり、搬送装置１では第２アーム２０の先端部と第３アーム２１の先端部にそれぞれ２つのフィンガが上下方向に高さを変えて備えられている。本実施形態の搬送装置１では、上側のアームである第２アーム２０の先端部に上フィンガ５４と下フィンガ５５が中心軸Ｃ３を回転中心として回転可能に備えられている。また、下側のアームである第３アーム２１の先端部に上フィンガ５６と下フィンガ５７が中心軸Ｃ４を回転中心として回転可能に備えられている。図６を参照。なお、第２アーム２０に備えられる上下フィンガ５４、５５と第３アーム２１に備えられる上下フィンガ５６、５７の構成は同様のものであるので、ここでは、第３アーム２１に備えられる上下フィンガ５６、５７について説明する。
【００４４】
上フィンガ５６は上面に半導体ウエハＷを所定の位置に載置出来るように半導体ウエハＷの直径よりも若干大きな窪みが形成された長方形の板状の載置部５８と円盤状の部材であるギアプレート５９と、この載置部５８と円盤状の部材とを結合する円柱状のスペーサ６０とで構成される。このギアプレート５９とスペーサ６０の中央部分には鉛直方向に孔が形成されていて、この孔はフィンガステージ４０の中央部分に立設された支軸６１に挿入されている。支柱６１はフィンガステージ４０の中心軸Ｃ４と同軸状に立設されていて、上記構成により、上フィンガ５６は中心軸Ｃ４を回転中心として回転可能になっている。下フィンガ５７は上面に半導体ウエハＷを所定の位置に載置出来るように半導体ウエハＷの直径よりも若干大きな窪みが形成された長方形の板状の部材であり、基端部分の下面には円盤状のギアプレート６２が固定されている。下フィンガ５７の基端部分にはスペーサ６０の直径よりも大きな孔が鉛直方向に形成されていて、この孔を上フィンガ５６のスペーサ６０がブッシュ６３を介して挿通するように構成されている。言い換えると、下フィンガ５７は上フィンガ５６の載置部５８とギアプレート５９との間に配置されることとなる。さらに、下フィンガ５７も上フィンガ５６と同様に中心軸Ｃ４を回転中心として回転動作可能に構成されている。
【００４５】
また、上フィンガ５６が備えるギアプレート５９の上面と、下フィンガ５７が備えるギアプレート６２の下面には等間隔の歯溝が中心軸Ｃ４を中心として放射状に形成されている。
さらに、ギアプレート５９、６２の周縁には、この向かい合う等間隔の歯溝に歯合する傘歯車６４がギアプレート５９、６２の周囲に配置されている。このギアプレート５９、６２と傘歯車６４が歯合することで、例えば上フィンガ５６を、中心軸Ｃ４を中心に時計回りにθ°回転移動させると、下フィンガ５７は中心軸Ｃ４を中心に反時計回りにθ°回転移動させることが可能になる。すなわち、上フィンガ５６と下フィンガ５７とは中心軸Ｃ４を中心として等角度に各々相反する方向に回転移動することが可能な構成となっている。
【００４６】
上フィンガ５６が備えるギアプレート５９とフィンガステージ４０との間には、上フィンガ５６をフィンガステージ４０に対して中心軸Ｃ４を回転中心として時計回りに付勢するねじりバネ６５が備えられている。また、ギアプレート５９の底面には、フィンガステージ４０に対する上フィンガ５６の水平面内の回転移動を規制するためのピン６６が立設されていて、ギアプレート５９が中心軸Ｃ４を回転中心として回転すると、ピン６６は中心軸Ｃ４を回転中心として円弧状の軌跡を描いて移動することとなる。さらに、ギアプレート５９の底面と対向するフィンガステージ４０の上面には、このピン６６の円弧状の移動軌跡と合致する円弧状の規制溝６７が形成されている。この円弧状の規制溝６７は中心軸Ｃ４を中心とする所定の中心角で設定された領域に形成されていて、ピン６６はフィンガステージ４０の上面に形成された円弧状の規制溝６７が規制する領域の範囲を移動できるように構成されている。ここで、ねじりバネ６５に付勢されて時計回りに回転移動した上フィンガ５６のピン６６が規制溝６７の端部に当接する位置が、上フィンガ５６のフィンガステージ４０に対する基準位置となる。図７（ｂ）を参照。この上フィンガ５６のフィンガステージ４０に対する基準位置とは、搬送装置１がアーム伸長した時のフィンガステージ４０の移動軌跡に対して平行となる位置であり、上記構成により搬送装置１は上フィンガ５６上に載置した半導体ウエハＷをアーム所定の直線方向に搬送することが可能になる。
【００４７】
また、上フィンガ５６と下フィンガ５７との間には、下フィンガ５７を上フィンガに対して中心軸Ｃ４を回転中心として反時計回りに付勢するねじりバネ６８が備えられている。
また、下フィンガ５７が備えるギアプレート６２の底面には、上フィンガ５６に対する下フィンガ５７の水平面内の回転移動を規制するためのピン６９が立設されていて、ギアプレート６２が中心軸Ｃ４を回転中心として回転すると、ピン６９は中心軸Ｃ４を回転中心として円弧状の軌跡を描いて移動することとなる。さらに、ギアプレート６２の底面と対向するギアプレート５９の上面には、このピン６９の円弧状の移動軌跡と合致する円弧状の規制溝７０が形成されている。この円弧状の規制溝７０は中心軸Ｃ４を中心とする所定の中心角で設定された領域に形成されていて、ピン６９はギアプレート５９の上面に形成された円弧状の規制溝７０が規制する領域の範囲を移動できるように構成されている。ここで、ねじりバネ６８に付勢されて反時計回りに回転移動した下フィンガ５７のピン６９が規制溝７０の端部に当接する位置が、下フィンガ５７の上フィンガ５６に対する基準位置となる。図７（ｂ）を参照。この下フィンガ５７の上フィンガ５６に対する基準位置とは、水平面内で上フィンガ５６と下フィンガ５７とが一致する位置である。
【００４８】
カム部材５３は第３アーム２１に軸受けを介して回転可能に固定されるプーリ４４の上面に固定された部材であり、プーリ４４と同様に、プーリ３３に連動して回転動作を行う部材である。カム部材５３は鉛直方向においてフィンガステージ４０とギアプレート５９との間に形成された空間内を回転動作できるように構成されている。また、カム部材５３が所定の回転位置に回転移動すると、カム部材５３に形成された突出部５２が上下フィンガ５６、５７の可動領域内に移動して、ギアプレート５９に立設されたピン６６と当接するように構成されている。この突出部５２がピン６６と当接するかしないかによって、上下フィンガ５６、５７のアーム伸長時の動作が切り替えられる。言い換えると、カム部材５３は、後述する各上下フィンガ５４、５５、５６，５７が、アーム伸長時に互いに相反する方向への回転動作を行うか行わないかの切替を行う切替部材である。
【００４９】
次に、本実施形態のカム部材５３の突出部５２がピン６６に当接することで、上下フィンガ５６、５７がどのような動作をするかについて詳しく説明する。図１１は本実施形態の搬送装置１が待機状態にある時の第３アーム２１とフィンガ５６、５７の状態を示す図であり、図１２は本実施形態の搬送装置１がアームを伸長した状態の第３アーム２１とフィンガ５６、５７を示す図である。図１１では、待機状態にある搬送装置１の上下フィンガ５６、５７がＹ軸に平行となる位置で静止している。この時、上下フィンガ５６、５７の回転中心軸であるＣ４はアーム伸長動作によって、Ｙ軸に平行な直線Ｌ３に沿って移動する。また、搬送装置１が待機状態にある時、第３アーム２１内に配置されたカム部材５３は、突出部５２が上下フィンガ５６、５７の回転中心軸Ｃ４に向かって突出する状態の回転位置にある。また、上フィンガ５６はねじりバネ６５によって時計回りの方向に付勢されて、上フィンガ５６が備えるピン６６がフィンガステージ４０に形成される規制溝６７の端部に当接する位置にある。この時、上フィンガ５６の中心線は中心軸Ｃ４を通りＹ軸に平行な直線Ｌ３と一致する。また、下フィンガ５７は、ねじりバネ６８によって反時計回りに付勢されて、下フィンガ５７が備えるピン６９が上フィンガ５６のギアプレート５９に形成される規制溝７０の端部に当接する位置にある。この位置は下フィンガ５７の水平面内の回転位置が上フィンガ５６と一致する位置であり、下フィンガ５７の中心線もまた中心軸Ｃ４を通りＹ軸に平行な直線Ｌ３と一致する。
【００５０】
第１アーム５と第３アーム２１が協働してアーム伸長動作を行う時に、第３アーム２１は反時計回りの回転移動を行う。この時、フィンガステージ４０とフィンガステージ４０上に配置されている上フィンガ５６、下フィンガ５７は、第３アーム２１の回転方向とは逆の方向に所定の回転比で回転する。この動作によって、上フィンガ５６と下フィンガ５７とは中心軸Ｃ４を通る直線Ｌ３と平行となる姿勢を維持したまま前進することとなるが、上フィンガ５６と下フィンガ５７とは、第３アーム２１に対して時計回りに回転を続けることとなる。そして、所定の回転角度に達したところで、第３アーム２１に配置されたカム部材５３の突出部５２と上フィンガ５６が備えるピン６６とが当接する。
【００５１】
カム部材５３はタイミングベルトとプーリを介して固定プーリ１２と連結されており、アーム伸長動作中は姿勢を変えることは無いので、ピン６６を介して突出部５２と当接した上フィンガ５６は、第３アーム２１の動作に連動して、中心軸Ｃ４を回転中心として反時計回りに回転移動する。また、傘歯車６４を介して上フィンガ５６と連結している下フィンガ５７は、上フィンガ５６の回転方向とは逆の回転方向に同じ角度回転移動することとなる。なお、上フィンガ５６を時計回りに付勢するねじりバネ６５と、下フィンガ５７を反時計回りに付勢するねじりバネ６８の付勢力は、上フィンガ５６を反時計回りに回転移動させる駆動力と下フィンガ５７を時計回りに回転移動させる駆動力よりも小さくなるように設定されることで上記動作は可能になる。
【００５２】
上フィンガ５６の反時計回り方向への回転移動と、下フィンガ５７の時計回り方向への回転移動は、第１アーム５と第３アーム２１のアーム伸長動作が終了するまで行われる。アーム伸長動作に連動して行われる上フィンガ５６と下フィンガ５７の互いに離間する方向への回転動作は、ピン６６がカム部材５３の突出部５２へ当接した時点で開始されるので、離間動作を開始するタイミングはピン６６と突出部５２の位置により調節される。また、上下フィンガ５６、５７の中心軸Ｃ４を中心として左右に開く角度は、ピン６６が中心軸Ｃ４に対して離間する距離により調整される。すなわち、ピン６６が中心軸Ｃ４に近い位置にあるほど、アーム伸長時の上下フィンガ５６、５７の開く角度は大きくなり、ピン６６が中心軸Ｃ４から離れるほど、アーム伸長時の上下フィンガ５６、５７の開く角度は小さくなる。
【００５３】
上記説明した動作を組み合わせることで、本発明の搬送装置１は、ロードロック１０３に搬送されてきた２枚の半導体ウエハＷを、処理装置１０７に配置された各ウエハステージ１０８へと個別に搬送することが可能になる。搬送室１０６に配置される搬送装置１は、まず旋回動作を行い、ロードロック室１０３に正対する。ロードロック室１０３にはＥＦＥＭ１０２から搬送されてきた２枚の半導体ウエハＷが上下方向に位置を変えて収容されている。図１３（ａ）を参照。次に搬送装置１は、第１アーム５と第３アーム２１とを動作させて、フィンガ５６、５７がロードロック室１０３のウエハステージ１０８上に載置された半導体ウエハＷの下方に移動するまでアーム伸長動作を行う。この時、カム部材５３は突出部５２がフィンガ５６、７の動作を干渉する位置に無いので、フィンガ５６、５７は水平方向の位置を揃えたままロードロック室１０３内へ移動する。ここで、ウエハステージ１０８が下降動作を行うことで、半導体ウエハＷはウエハステージ１０８から各フィンガ５６、５７へと受け渡される。図１３（ｂ）を参照。
【００５４】
次に搬送装置１は、第１アーム５と第３アーム２１とを動作させて、各アームを待機位置まで戻した後、半導体ウエハＷの搬送目的位置である処理室１０７ｂに正対する位置まで旋回動作を行う。図１４（ａ）を参照。その後、搬送装置１は第１アーム５と第３アーム２１とを動作させて、フィンガ５６、５７と、フィンガ５６、５７が保持する半導体ウエハＷとが処理室１０７ｂの所定の位置まで移動するようにアーム伸長動作を行う。なお、搬送装置１が処理室１０７ｂに正対する位置まで旋回動作すると、カム部材５３の突出部５２はフィンガ５６、５７の動作を干渉する位置まで回転移動する。
【００５５】
次に、搬送装置１は、第１アーム５と第３アーム２１とを動作させて、処理室１０７ｂに向かってアーム伸長動作を行う。このアーム伸長動作に連動して、カム部材５３の突出部５２とピン６６とが当接して、上フィンガ５６と下フィンガ５７とはお互いに離間する方向に回転移動する。アーム伸長動作と上下フィンガ５６、５７の離間動作が終了すると、うえは  ウエハステージ１０８ａ、１０８ｂが上昇して、上下フィンガ５６、５７によって支持されていた半導体ウエハＷを上下フィンガ５６、５７に代わって保持する。半導体ウエハＷのウエハステージ１０８ａ、１０８ｂへの受け渡しが終了すると、搬送装置１は第１アーム５と第３アーム２１とを動作させて待機位置まで移動する。この時、互いに離間した位置に回転移動していた上下フィンガ５６、５７は、第１アーム５と第３アーム２１の逆方向への移動に連動して、ねじりバネ６５、６８に付勢されて、水平面内で一致する位置まで移動する。
【００５６】
以上で半導体ウエハＷの移送動作は終了する。アーム伸長動作に連動してフィンガ５６、５７を離間させて所定のウエハステージ１０８ａ、１０８ｂに受け渡すためには、待機位置からアームを伸長させる距離と、上下フィンガ５６、５７を離間させる角度の関係とを正確に測定しておく必要がある。特に上下フィンガ５６、５７が互いに離間する動作を開始するタイミングと、アーム伸長動作が終了する時点での上下アーム５６、５７回転角度を調整することが重要となる。上下フィンガ５６、５７が互いに離間するタイミングの調整は、カム部材５３の突出部５２とピン６６の当接する位置を調整することで行われる。カム部材５３の突出部５２がピン６６に当接するタイミングを早くすることで上下フィンガ５６、５７が離間動作を開始するタイミングが早くなる。また、上下フィンガ５６、５７の離間する角度の調整は、上下フィンガ５６、５７の回転中心軸に対するピン６６の離間距離を調整することで行われる。上下フィンガ５６、５７の離間する角度を大きくしたいのであれば、ピン６６の位置をフィンガ５６、５７の回転中心軸に近付け、離間する角度を小さくしたいのであれば、ピン６６の位置をフィンガ５６、５７の回転中心軸から遠ざけることで調整される。
【００５７】
なお、本実施形態の搬送装置１では、上下フィンガの動作を切り替える切替部材として一つの突出部５２が形成されたカム部材５３備え、旋回動作に連動してアーム内でカム部材５３を回転させることで上下フィンガの動作の切り替えを行っていたが、一つの突出部５２が形成されたカム部材５３以外に、公知の機構を利用することでこのような切替動作を実現することは可能である。例えば、図１５（ａ）のように、複数の突出部５２を備える形状とすることも可能である。こうすることで、カム部材５３が一回転する間に突出部５２をピン６６に向かって何度も突出させることが可能になる。また、プーリ４４の上部に同心円状にピニオンギア７１を取り付けて、突出部材７２にこのピニオンギア７１と歯合するラックギア７３を形成することとしても良い。図１５（ｂ）を参照。さらに、図１６のように、ピン６６に向かって突出する突出部材７４とプーリ４４とをリンク７５で連結して、プーリ４４の回転に連動して突出部材７４を進退移動させる機構としても良い。これらの実施形態の場合、突出部材７２、７４の動きを進退移動可能に規制する規制部材７６が必要となるが、プーリ４４の回転運動を突出部７２、７４の進退移動に変換する機構とすることで、幅方向の寸法を小さくすることが可能になる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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