(57)【要約】【課題】  ワークの搬送、出し入れの効率を低下させることなく、大型傾向にあるワークを確実に搬送、出し入れする。【解決手段】  異なる駆動系によって共通の軸心周りで旋回駆動される駆動アーム３、駆動リンク６・７と、共通の軸心周りで駆動アーム３に対して相互平行として旋回自在とされた第１、第２旋回アーム４・５とを備えている。駆動アーム３と第１、第２旋回アーム４・５と連結する第１従動アーム９・１０及び第２従動アーム１１・１２を備えている。相互に回転自在に連結された１対の補強アーム２７・２８を駆動アーム３と第１、第２旋回アーム４・５のそれぞれに回転自在に設けて、アームを連結する第１及び第２補強リンク２６・２５を備えている。各リンクには、各補強アーム相互の連結部に回転自在な連結リンクアームをそれぞれ設け、各連結リンクアームを駆動リンク３に軸周りで一定角度をなして回転自在に連結する。【選択図】    図１
2005144605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる駆動系によって共通の軸心周りで旋回駆動される駆動アーム、駆動リンクと、
前記共通の軸心周りで該駆動アームに対して相互平行として旋回自在とされた第１、第２旋回アームと、
前記駆動アーム、第１旋回アームの各先端部のそれぞれと第１ワーク支持部とを連結し、各アームの旋回に従動して旋回される１対の第１従動アームと、
前記駆動アーム、第２旋回アームの各先端部のそれぞれと第２ワーク支持部とを連結し、各アームの旋回に従動して旋回される１対の第２従動アームと、
相互に回転自在に連結された１対の補強アームを有し、各補強アームを駆動アーム、第１旋回アームのそれぞれに回転自在に設けて、これらアームを連結する第１補強リンクと、
相互に回転自在に連結された１対の補強アームを有し、各補強アームを駆動アーム、第２旋回アームのそれぞれに回転自在に設けて、これらアームを連結する第２補強リンクとを備え、
前記各リンクには、これら各補強アーム相互の連結部に回転自在な連結リンクアームをそれぞれ設け、各連結リンクアームを、前記駆動リンクに軸周りで一定角度をなして回転自在に連結してなるワーク搬送ロボット。
【請求項２】
異なる駆動系によって共通の軸心周りで旋回駆動される、第１、第２アームからなる駆動アーム、駆動リンクと、
前記共通の軸心周りで、該駆動アームの各アームに対して相互平行として旋回自在とされた第１、第２旋回アームと、
前記第２アーム、第１旋回アームの各先端部のそれぞれと第１ワーク支持部とを連結し、各アームの旋回に従動して旋回される１対の第１従動アームと、
前記第１アーム、第２旋回アームの各先端部のそれぞれと第２ワーク支持部とを連結し、各アームの旋回に従動して旋回される１対の第２従動アームと、
相互に回転自在に連結された１対の補強アームを有し、各補強アームを第２アーム、第１旋回アームのそれぞれに回転自在に設けて、これらアームを連結する第１補強リンクと、
相互に回転自在に連結された１対の補強アームを有し、各補強アームを第１アーム、第２旋回アームのそれぞれに回転自在に設けて、これらアームを連結する第２補強リンクとを備え、
前記各リンクには、これら各補強アーム相互の連結部に回転自在な連結リンクアームをそれぞれ設け、各連結リンクアームを、前記駆動リンクに軸周りで一定角度をなして同転自在に連結してなるワーク搬送ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造システムに組み込まれ、半導体ウェハを所望の半導体装置製造用プロセスチャンバまで搬送し、半導体ウェハの出し入れを行うのに適したワーク搬送ロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から半導体装置を製造するためのシステムに組み込まれ、半導体ウェハを所望の半導体装置製造用プロセスチャンバに搬送し、又は半導体ウェハの出し入れを行うワーク搬送ロボットとしては、例えば特許文献１に記載されているものなどが提案されている。
【０００３】
このワーク搬送ロボットは、第１、第２ワーク支持台と、異なるアーム回転用モータにより回転軸周りで旋回駆動される第１〜第３アームを備え、各ワーク支持台を第１、第２アームに軸支された各従動アーム、及び第２、第３アームに軸支された各従動アームを介してそれぞれ回転軸に片持ち支持して構成されている。
【０００４】
ワーク搬送ロボットによる半導体ウェハの出し入れは、第１、第２アームを互いに接近する方向に各アーム回転用モータで旋回させ、第１、第２アームの旋回に従動して各従動アームを旋回させることで、第１ワーク支持台を半導体装置製造用プロセスチャンバ内に侵入させて行う。このとき、第３アームを第２アームと同じ方向にアーム回転用モータで旋回させることで、第２ワーク支持台の前進を阻止するようにしている。これにより、各ワーク支持台を半導体装置製造用プロセスチャンバに対して１８０度回転させることなく、効率良く半導体ウェハの搬送、出し入れを行える。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２６２７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、半導体装置製造における生産性向上(大量生産)の観点から、半導体ウェハの直径もφ２００mmからφ３００mmへと大型化しつつあり、半導体ウェハの重量が増大するとともに、半導体装置製造用プロセスチャンバに出し入れする搬送距離も長くなる傾向にある。この状況化において、従来のワーク搬送ロボットで、大型化された半導体ウェハを所望の半導体装置製造用プロセスチャンバに搬送し、出し入れするには、第１〜第３アームや各従動アームを長くせざるを得ない。このように、大型化された半導体ウェハの搬送に対応するため、第１〜第３アームや各従動アームを長くすると、各ワーク支持台を片持ち支持する構成では上下方向(回転軸の軸方向)の剛性が低くなり、搬送や出し入れ中に半導体ウェハの重量で上下に振動しやすくなり、半導体ウェハを傷つけたり、時には搬送中に半導体ウェハの落下をきたしたりするおそれがある。
【０００７】
又、従来のワーク搬送ロボットでは、第１〜第３ワークを独立して３つのアーム回転用モータで旋回駆動させているので、ロボット自体が大型化になる傾向にある。
【０００８】
そこで、本発明は、ワーク(半導体ウェハ)の搬送、出し入れの効率を低下させることなく、大型傾向にあるワークを確実に搬送、出し入れできるワーク搬送ロボットを提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００９】
本発明のワーク搬送ロボットは、異なる駆動系によって共通の軸心周りで旋回駆動される駆動アーム、駆動リンクと、共通の軸心周りで該駆動アームに対して相互平行として旋回自在とされた第１、第２旋回アームと、駆動アーム、第１旋回アームの各先端部のそれぞれと第１ワーク支持部とを連結し、各アームの旋回に従動して旋回される１対の第１従動アームと、駆動アーム、第２旋回アームの各先端部のそれぞれと第２ワーク支持部とを連結し、各アームの旋回に従動して旋回される１対の第２従動アームと、相互に回転自在に連結された１対の補強アームを有し、各補強アームを駆動アーム、第１旋回アームのそれぞれに回転自在に設けて、これらアームを連結する第１補強リンクと、相互に回転自在に連結された１対の補強アームを有し、各補強アームを駆動アーム、第２旋回アームのそれぞれに回転自在に設けて、これらアームを連結する第２補強リンクとを備え、各リンクには、これら各補強アーム相互の連結部に回転自在な連結リンクアームをそれぞれ設け、各連結リンクアームを、駆動リンクに軸周りで一定角度をなして回転自在に連結してなるものである。
【００１０】
これによると、駆動アームと第１旋回アーム、駆動アームと第２旋回アームとが各補強リンクで連結され、各補強リンクを各連結リンクアームによって軸心の駆動リンクに支持する構成としたので、駆動アームや第１、第２旋回アームは軸心に直接支持されるのみならず、駆動リンクによっても支持されることから、軸心方向の剛性を高められる。駆動アームと駆動リンクとの相対回転を制御することで、１つのワーク支持部を軸心の半径方向に前後動させ、他のワーク支持部を半径方向に僅かしか移動させず軸心に近い半径をもって９０度の範囲内で旋回させることができる。
【００１１】
また、別の観点において、本発明のワーク搬送ロボットは、異なる駆動系によって共通の軸心周りで旋回駆動される、第１、第２アームからなる駆動アーム、駆動リンクと、共通の軸心周りで、該駆動アームの各アームに対して相互平行として旋回自在とされた第１、第２旋回アームと、第２アーム、第１旋回アームの各先端部のそれぞれと第１ワーク支持部とを連結し、各アームの旋回に従動して旋回される１対の第１従動アームと、第１アーム、第２旋回アームの各先端部のそれぞれと第２ワーク支持部とを連結し、各アームの旋回に従動して旋回される１対の第２従動アームと、相互に回転自在に連結された１対の補強アームを有し、各補強アームを第２アーム、第１旋回アームのそれぞれに回転自在に設けて、これらアームを連結する第１補強リンクと、相互に回転自在に連結された１対の補強アームを有し、各補強アームを第１アーム、第２旋回アームのそれぞれに回転自在に設けて、これらアームを連結する第２補強リンクとを備え、各リンクには、これら各補強アーム相互の連結部に回転自在な連結リンクアームをそれぞれ設け、各連結リンクアームを、駆動リンクに軸周りで一定角度をなして同転自在に連結してなるものである。
【００１２】
この構成によると、駆動アームの第２アームと第１旋回アーム、駆動アームの第１アームと第２旋回アームとが各補強リンクで連結され、各補強リンクを各連結リンクアームによって軸心の駆動リンクに支持する構成としたので、駆動アームや第１、第２旋回アームは軸心に直接支持されるのみならず、駆動リンクによっても支持されることから、軸心方向の剛性を高められる。駆動アームと駆動リンクとの相対回転を制御することで、１つのワーク支持部を軸心の半径方向に前後動させ、他のワーク支持部を半径方向に僅かしか移動させず軸心に近い半径をもって９０度の範囲内で旋回させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施の形態におけるワーク搬送ロボットについて、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
図１〜図６に示すワーク搬送ロボット１は、ロボットユニット(本体)２の共通の軸心で駆動アーム３、一対の駆動リンクアーム６、７(駆動リンク)とを独立して駆動させる２軸構成とされ、駆動アーム３の軸周りに第１旋回アーム４、第２旋回アーム５とを旋回自在に配置して、各アーム３〜５を２つの補強リンク２５、２６、連結リンクアーム３０、３１で各駆動リンクアーム６、７に連結したものである。
【００１５】
ロボットユニット２には、共通の軸心に配置された駆動軸１５と駆動筒袖１６とを有している。駆動軸１５と駆動筒袖１６とは、複数の軸受を介して相互回転できるようにされており、駆動筒袖１６の外周を軸受を介してロボットユニット２内に連結されている(図３参照)。各軸１５、１６とは、ロボットユニット２内に設けられた２つの駆動用モータ１７、１８(駆動系)によって個別に回転されるもので、減速機からベルト(図示しない)を介して連結されている。各駆動用モータ１７、１８は、図示しないロボット制御部からの信号を受けて回転速度、回転方向が制御されるもので、ロボットユニット２内に設けられた昇降手段によって各軸１５、１６と共に昇降自在にされている。
【００１６】
駆動筒袖１６の上端側には、駆動アーム３が連結されている。駆動アーム３は駆動筒袖１６の半径外方向に延びており、その先端部３Ａが上方に突出する段付き形状にされている。駆動アーム３の先端部３Ａには軸受を介して回転される旋回軸１９が設けられている。
【００１７】
駆動筒袖１６の周りには、第１旋回アーム４、第２旋回アーム５とが配置されている。第１旋回アーム４は、駆動アーム３の下方に位置して軸受を介して駆動筒袖１６に旋回自在とされており、駆動アーム３に平行して半径外方に延びている。第１旋回アーム４の先端部４Ａは、駆動アーム３の先端部３Ａと同一平面となるように上方に突出する段付き形状にされており、軸受を介して回転自在にされた旋回軸２０が設けられている。
【００１８】
第２旋回アーム５は、第１旋回アーム４の下方に位置して軸受を介して駆動筒袖１６に旋回自在とされており、各アーム３、４に平行して半径外方向に延びている。第２旋回アーム５の先端部５１は、各アーム３、４より半径外方向に延びており、上方に突出して第１旋回アーム４上側に位置する形状にされている。又、先端部６Ａには、軸受を介して回転自在にされた旋回軸２１に設けられている。
【００１９】
このように、各アーム３〜５を駆動筒袖１５の軸方向に並列に配置すると、各アーム３〜５は互いに干渉（接触）することなく、共通の軸心である駆動筒袖１５の周りに相互に平行して旋回できる。
【００２０】
駆動アーム３と第１旋回アーム４の各旋回軸１９、２０には、第１従動アーム９、１０がそれぞれ連結されている。各第１従動アーム９、１０は、相互に同一平行面内で旋回自在に配置されており、第１ワーク支持部１３を先端側で回転自在に支持している。各従動アーム９、１０の先端側は、第１ワーク支持部１３内で図７（ａ）に示すギア噛合、又は図７（ｂ）に示すベルトのたすき掛けで連結されており、常に第１ワーク支持部１３を水平状態に保持している。駆動アーム３と第２旋回アーム５の各旋回軸１９、２１には、第２従動アーム１１、１２がそれぞれ連結されている。各第２従動アーム１１、１２は、第１従動アーム９、１０に干渉することなく、相互に同一水平面内で旋回自在に配置されており、第２ワーク支持部１４を先端側で回転自在に支持している。各従動アーム１１、１２もギア噛合、又はベルトのたすき掛け（図７（ａ）、図７（ｂ）参照）で連結されており、常に第２ワーク支持部１４を水平状態に保持している。この構成で、各従動アーム９〜１２は、相互に干渉することなく、各アーム３〜５の旋回に従動して旋回されて、各アーム３〜５と共に各ワーク支持部１３、１４を半径方向に前後動させる。
【００２１】
各ワーク支持部１３、１４は、各従動アーム９〜１２に連結される支持合２２上に片持ち支持されたワーク支持板２３を有している。ワーク支持板２３は支持合２２から半径外方向に延びており、ワーク(半導体ウェハ)を支持できる形状にされている。また、切欠溝２４がワーク支持板１６先端から支持合２２に向かって形成されている。
【００２２】
各駆動リンクアーム６、７は、相互に駆動軸１５の周りに一定の角度を隔てて各アーム３、４と第１従動アーム９、１０の間と、第２旋回アーム５の下方とに配置されている。駆動リンクアーム６は駆動アーム３上から突出する駆動軸１５に固定されて、駆動アーム３に平行して半径外方向に延びている。駆動リンクアーム７は駆動軸１５の下方で固定されて、第２旋回アーム５に平行して半径外方向に延びている。切欠溝３２は駆動筒袖１６に周方向に形成ており、この切欠溝３２から駆動リンクアーム７が突出して旋回自在にされている。
【００２３】
各補強リンク２５、２６は、回転自在に連結された２つの補強アーム２７、２８を有している。補強リンク２５は各アーム３、４と第１従動アーム９、１０の間であって、各補強アーム２７、２８の連結部２９を各軸１５、１６の軸心と第１ワーク支持部１３の中心とを結ぶ線上に位置させて配置されている。又、補強リンク２６の各補強アーム２７、２８は、半径方向に等距離となる第２旋回アーム５、駆動アーム３の各上部に回転自在に連結されている。補強リンク２６は駆動アーム３、第１旋回アーム４と第２旋回アーム５との間であって、各補強アーム２７、２８の連結部２９を各軸１５、１６の軸心と第２ワーク支持部１４の中心とを結ぶ線上に位置させて配置されている。補強リンク２６の各補強アーム２７、２８は、補強リンク２５の各補強アーム２７、２８と同軸上となるように、第２旋回アーム５の上部と駆動アーム３の下部に回転自在に連結されている。この構成で、各補強リンク２５、２６によって、駆動アーム３と第１旋回アーム５とが連結され、又駆動アーム３と第２旋回アーム４とが相互に連結される構成となっている。
【００２４】
各連結リンクアーム３０、３１は、各アーム３、４と第１従動アーム９、１０の間、第３旋回アーム５の下方とにそれぞれ配置されており、各補強リンク２５、２６の連結部２９と各駆動リンクアーム６、７に回転自在に連結されている。この構成で、各アーム３〜５は、各駆動リンクアーム６、７、連結リンクアーム３０、３１及び補強リンク２５、２６を介して駆動軸１５に支持される構造となっている。
【００２５】
次に、ワーク搬送ロボット１によるワーク(半導体ウェハ)の搬送、出し入れ作動について、図８及び図９に基づいて説明する。
【００２６】
ワーク搬送ロボット１は、図８に示すように、半導体装置製造用システムの中央チャンバ３５に組付けられて、中央チャンバ３５の周囲に配置された６つの半導体製造装置用プロセスチャンバ３５ａ〜３５ｆ(以下、「プロセスチャンバ３５ａ〜３５ｆ」という)から搬入部３５ｇ、搬出部３５ｈを介して半導体ウェハを搬送、出し入れするものに適用したものを示す。
【００２７】
ワーク搬送ロボット１は、第２ワーク支持部１４の上に半導体ウェハＷを支持した状態で、プロセスチャンバ３５ｃにおける処理が終了するまで待つ。この状態において、各アーム３〜５とが互いに上下に重なり合うように旋回させて、第１、第２ワーク支持部１３、１４とが最もロボットユニット２に接近しているとともに、両ワーク支持部１３、１４が上下に対時する初期状態にする（図９（ａ）参照）。
【００２８】
プロセスチャンバ３５ｃにおける処理が終了すると、ワーク搬送ロボット１を作動させることなく、プロセスチャンバ３５ｃのアイソレーションゲートを開く。次いで、駆動アーム３を各アーム４、５から離れる方向(時計方向)に旋回させ、各駆動リンクアーム６、７を駆動アーム３と逆方向(反時計方向)に旋回させることで、駆動リンクアーム６、連結リンクアーム３０及び補強リンク２５の作動で第１旋回アーム４を駆動アーム３に接近する方向に旋回させる。これによって、第１ワーク支持部１３は、第１従動アーム９、１０を介してプロセスチャンバ３５ｃに向けて先進動され（図９（ｂ）参照）、プロセスチャンバ３５ｃ内に侵入させられる。続いて、昇降手段の駆動によって各アーム３〜５を上昇させることで処理済の半導体ウェハＷを第１ワーク支持部１３上に支持させる（図９（ｃ）参照）。
【００２９】
このとき、駆動アーム３の旋回と同期して、各駆動リンクアーム６、７が逆方向に旋回されているので、第２ワーク支持部１４の半径外方への前進が阻止される。この場合、駆動アーム３の旋回によって、第２旋回アーム５も第２ワーク支持部１４を前進させるように旋回されるが、第２ワーク支持部１４は駆動リンクアーム７の逆旋回による連結リンクアーム３１、補強リンク２６の作動によって半径外方向に僅かしか移動されず、９０度の角度範囲内で旋回されることになる。したがって、第２ワーク支持部１４で支持する半導体ウェハＷが各プロセスチャンバ３５ａ〜３５ｆのいずれかに衝突する不都合を防止できる（図９（ｃ）参照）。
【００３０】
そして、処理済の半導体ウェハWを第１ワーク支持部１３上に支持した後は、駆動アーム３を各アーム４、５に近づく方向(反時計方向)に旋回させ、各駆動リンクアーム６、７を駆動アーム３と逆方向(時計方向)に旋回させることで、各ワーク支持部１３、１４を初期状態に復帰させる（図９(ｄ)参照）。
【００３１】
次いで、駆動アーム３を各アーム４、５に近づく方向(反時計方向)に旋回させ、各駆動リンクアーム６、７を駆動アーム３と逆方向(時計方向)に旋回させることで、駆動リンクアーム７、連結リンクアーム３１及び補強リンク２６の作動で第２旋回アーム５を駆動アーム３に接近する方向に旋回させる。これによって、第２ワーク支持部１４は、第２従動アーム１１、１２を介してプロセスチャンバ３５ｃに向けて先進動され（図９（ｅ）参照）、プロセスチャンバ３５ｃ内に侵入される。続いて、昇降手段の駆動によって各アーム３〜５を上昇させることで処理済の半導体ウェハＷをプロセスチャンバ３５ｃに供給する（図９(ｆ)参照）。
【００３２】
このとき、駆動アーム３の旋回と同期して、各駆動リンクアーム６、７が逆方向に旋回されているので、第１ワーク支持部１３の半径外方向への前進が阻止される。この場合、駆動アーム３の旋回によって、第１旋回アーム４も第１ワーク支持部１３を前進させるように旋回されるが、第１ワーク支持部１３は駆動リンクアーム６の逆旋回による連結リンクアーム３０、補強リンク２５の作動によって半径外方向に僅かしか移動されず、９０度の角度範囲内で旋回されることになる。したがって、第１ワーク支持部１３で支持する半導体ウェハＷが各プロセスチャンバ３５ａ〜３５ｆのいずれかに衝突する不都合を防止できる（図９(ｆ)参照）。
【００３３】
そして、半導体ウェハＷをプロセスチャンバ３５ｃに供給した後は、駆動アーム３を各アーム４、５から離れる方向(時計方向)に旋回させ、各駆動リンクアーム６、７を駆動アーム３と逆方向(反時計方向)に旋回させることにより、各ワーク支持部１３、１４を初期状態に復帰させる（図９（ａ）参照）。
【００３４】
続いて、ワーク搬送ロボット１を作動させることなく、プロセスチャンバ３５ｃのアイソレーションゲートを閉じ、その後は、駆動アーム３、各駆動リンクアーム６、７を互いに同じ方向に同じ角度だけ旋回させることにより、両ワーク支持部１３、１４を初期状態のままで他のプロセスチャンバに対時させ、同様な処理を行って半導体ウェハを搬送、出し入れする。
【００３５】
このように本発明のワーク搬送ロボット１では、駆動アーム３と第１旋回アーム４、駆動アーム３と第２旋回アーム５とを各補強リンク２５、２６で連結すると共に、各各補強リンク２５、２６の連結部２９を各連結リンクアーム３０、３１を介して各駆動リンクアーム６、７に連結して、各アーム３〜５を駆動軸１５で支持する構造としたので、各アーム３〜５は直接、駆動軸１５に支持される他に、駆動リンクアーム６、７でも支持されることから、軸心方向の剛性を高められる。この結果、大型化する半導体ウェハを搬送し、出し入れするために各アーム３〜５又は各従動アーム９〜１２を長くしても、振動を発生させることなく、確実に半導体ウェハを搬送し、出し入れできる。
【００３６】
又、駆動アーム３と駆動リンクアーム６、７との相対旋回を制御することで、１のワーク支持部１３又は１４を軸心の半径方向に前後動させ、他のワーク支持部１４又は１３を半径方向に僅かしか移動させず軸心に近い半径をもって９０度の範囲内で旋回させることができるので、従来のように３軸駆動構成とする必要がなく、ワーク搬送ロボット１の小型化を達成できる。
【００３７】
次に、図１０〜図１２において、ワーク搬送ロボットの変形例を説明する。尚、図１０〜図１２において、図１〜図６と同一符号は同一の部材を示しており、その詳細な説明を省略する。
【００３８】
図１０〜図１２に示すワーク搬送ロボット５１は、駆動アーム５３を２つの第１、第２アーム５６、５７で構成し、第１、第２旋回アーム５４、５５を駆動アーム５３の上下に配置したものである。
【００３９】
駆動アーム５３は、第１、第２アーム５６、５７を駆動筒袖１６周りに一定角度を隔てて半径外方向に延ばしたく字形状に形成されている。第２アーム５６の先端部５６Ａは上方に突出して第１旋回アーム５４の上側に位置する形状にされている。又、各アーム５６、５７の先端部５６Ａ、５７Ａには、軸受を介して回転自在にされた旋回軸５８、５９がそれぞれ設けられている。
【００４０】
第１旋回アーム５４は、駆動アーム５３上から突出する駆動軸１５に軸受を介して旋回自在にされており、第２アーム５７に平行して半径外方に延びている。第１旋回アーム５４の先端部５４Ａは、第２アーム５７の先端部５７Ａ下方に位置して、軸受を介して回転自在にされた旋回軸６０が設けられている。
【００４１】
第２旋回アーム５５は、駆動アーム５３の下方に位置して軸受を介して駆動筒袖１６に旋回自在にされており、第１アーム５６に平行して半径外方向に延びている。第２旋回アーム５５の先端部５５Ａは、上方に突出して第１アーム５６の上側に位置する形状にされており、軸受を介して回転自在にされた旋回軸６１が設けられている。
【００４２】
このように、各アーム５３〜５５を各軸１５、１６の軸方向に並列に配置すると、各アーム５３〜５５は互いに干渉(接触)することなく、共通の軸心である各軸１５、１６の周りに互いに平行して旋回できる。
【００４３】
第１アーム５６(駆動アーム５３)と第１旋回アーム５４の各先端部５６Ａ、５４Ａには、第１従動アーム９、１０が各旋回軸５９、６０を介して回転自在に連結されて、各従動アーム９、１０の先端側で第１ワーク支持部１３を回転自在に支持している。又、第２アーム５７(駆動アーム５３)と第２旋回アーム５５との各先端部５７Ａ、５５Ａには、第２従動アーム１１、１２が各旋回軸５８、６１を介して回転自在に連結されて、各従動アーム１１、１２の先端側で第２ワーク支持部１４を回転自在に支持している。この構成で、各従動アーム９〜１２は、相互に干渉することなく、各アーム５３〜５５の旋回に従動して旋回され、各アーム５３〜５５と共に各ワーク支持部１３、１４を半径方向に前後動させる。
【００４４】
各駆動リンクアーム６、７は、相互に駆動軸１５周りの一定の角度を隔てて各アーム５３、５４間と、第２旋回アーム５５の下方とに配置されている。駆動リンクアーム６は各アーム５３、５３間で駆動軸１５に固定されて、第２アーム５６に平行して半径外方に延びている。又、駆動リンクアーム７は第２旋回アーム５５の下方で駆動軸１５に固定されて、第２旋回アーム５５に平行して半径方向に延びている。
【００４５】
各補強リンク２５、２６とは、駆動アーム５３と第１旋回アーム５４との間、第２旋回アーム５５の下方に配置されている。補強リンク２５は各補強アーム２７、２８を第１旋回アーム５５の下部、第１アーム５６の上部とに等距離を有して回転自在に連結されている。又、補強リンク２６は各補強アーム２７、２８を第２アーム５６の下部、第２旋回アーム５５の下部とに補強リンク２５の各アーム２７、１８と同軸上となるように回転自在に連結されている。又、各補強リンク２５、２６の連結部２９は、駆動軸１５の軸心と各ワーク支持部１３、１４ｇ中心とを結ぶ各線上に位置されて配置されている。そして、各補強リンク２５、２６は、各連結部２９で各連結リンクアーム３０、３１を介して各駆動リンクアーム６、７に回転自在に連結されている。この構成で、各アーム５３〜５５は、各駆動リンクアーム６、７、連結リンクアーム３０、３１及び補強リンク２５、２６を介して駆動軸１５に支持される構造となっている。
【００４６】
次に、図１３において、ワーク搬送ロボット５１を半導体装置製造システムに組付けて、半導体ウェハをプロセスチャンバに対して搬送、出し入れの作動について説明する。
【００４７】
ワーク搬送ロボット５１２は、第２ワーク支持部１４上に半導体ウェハＷを支持した状態で、プロセスチャンバ３５ｃにおける処理が終了するまで待つ。この状態において、各アーム５３〜５５が最もロボットユニット２に接近しているとともに、両ワーク支持部１３、１４が各軸１５、１６の周りに一定角度(９０度の範囲内)を隔てて位置する初期状態にされている（図１３（ａ）参照）。
【００４８】
プロセスチャンバ３５ｃにおける処理が終了すると、ワーク搬送ロボット５１を作動させることなく、プロセスチャンバ３５ｃのアイソレーションゲートを開く。次いで、駆動アーム５３を各アーム５４、５５から離れる方向(時計方向)に旋回させ、各駆動リンクアーム６、７を駆動アーム５３と逆方向(反時計方向)に旋回させることで、駆動リンクアーム６、連結リンクアーム３０及び補強リンク２５の作動で第１旋回アーム５４を駆動アーム３に接近する方向に旋回させる。これによって、第１ワーク支持部１３は、第１従動アーム９、１０を介してプロセスチャンバ３５ｃに向けて先進動され（図１３（ｂ）参照）、プロセスチャンバ３５ｃ内に侵入させられる。続いて、昇降手段の駆動によって各アーム５３〜５５を上昇させることで処理済の半導体ウェハＷを第１ワーク支持部１３上に支持させる（図１３（ｃ）参照）。
【００４９】
このとき、駆動アーム５３の旋回と同期して、各駆動リンクアーム６、７が逆方向に旋回されているので、第２ワーク支持部１４の半径外方への前進が阻止される。この場合、駆動アーム５３の旋回によって、第２旋回アーム５５も第２ワーク支持部１４を前進させるように旋回されるが、第２ワーク支持部１４は駆動リンクアーム７の逆旋回による連結リンクアーム３１、補強リンク２６の作動によって半径外方に僅かしか移動されず、９０度の角度範囲内で旋回されることになる。したがって、第２ワーク支持部１４で支持する半導体ウェハＷが各プロセスチャンバ３５ａ〜３５ｆのいずれかに衝突する不都合を防止できる（図１３
（ｃ）参照）。
【００５０】
そして、処理後の半導体ウェハＷを第１ワーク支持部１３上に支持させた後は、駆動アーム５３を第２旋回アーム５５に近づく方向(反時計方向)に旋回させ、各駆動リンクアーム６、７を駆動アーム５３と逆方向(時計方向)に旋回させることにより、各ワーク支持部１３、１４を初期状態に復帰させる（図１３(ａ)参照）。
【００５１】
又、第２ワーク支持部１４上に支持されている半導体ウェハＷをプロセスチャンバ３５ｃ内に供給するには、駆動アーム５３を第１旋回アーム５４近づく方向(反時計方向)旋回させ、同期して各駆動リンクアーム６、７を駆動アーム５３と逆方向(時計方向)に旋回させることで、図１３（ａ）〜（ｃ）と同様な作動を経て、第２ワーク支持部１４をプロセスチャンバ３５ｃ内に侵入させて、半導体ウェハＷを供給できる。
【００５２】
このように、変形例におけるワーク搬送ロボット５１においても、上述と同様に、各アーム５３〜５５を駆動軸１５で支持する構造としたので、各アーム５３〜５５は直接、駆動軸１５に支持される他に、駆動リンクアーム６、７でも支持されることから、軸心方向の剛性を高められる。この結果、大型化する半導体ウェハを搬送し、出し入れするために各アーム５３〜５５又は各従動アーム９〜１２を長くしても、振動を発生させることなく、確実に半導体ウェハを搬送し、出し入れできる。
【００５３】
尚、本発明においては、ワーク搬送ロボット１、５１によって半導体ウェハを搬送するものについて説明したが、これに限定されるものでない。
【００５４】
以上のように、本発明のワーク搬送ロボットによれば、駆動アームと第１旋回アーム、駆動アームと第２旋回アームとを各補強リンクで連結すると共に、各補強リンクの連結部を、各連結アームを介して各駆動リンクに連結して、各アームを駆動リンクで支持する構造としたので、駆動アームや第１、第２旋回アームは軸心に直接支持されるのみならず、駆動リンクによっても支持されることから、軸心方向の剛性を高められる。この結果、大型化する半導体ウェハを搬送し、出し入れするために各アーム又は各従動アームを長くしても、振動を発生させることなく、確実に半導体ウェハを搬送し、出し入れできる。
【００５５】
駆動アームと駆動リンクとの相対旋回を制御することで、１のワーク支持部を軸心の半径方向に前後動させ、他のワーク支持部を半径方向に僅かしか移動させず軸心に近い半径をもって９０度の範囲内で旋回させることができるので、従来のように３軸駆動構成とする必要がなく、ワーク搬送ロボットの小型化を達成できる。又、ワークの搬送、出し入れの効率を低下させることもない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】ワーク搬送ロボットを示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図４】図４のＣ−Ｃ矢視図である。
【図５】図４のＤ−Ｄ矢視図である。
【図６】図４のＥ−Ｅ矢視図である。
【図７】各ワーク支持部と各従動アームとの連結状態を示す拡大図である。
【図８】半導体装置製造用システムに適用したワーク搬送ロボットの配置関係を示す模式図である。
【図９】ワーク搬送ロボットの作動を説明するための模式図である。
【図１０】ワーク搬送ロボットの変形を示す斜視図である。
【図１１】図１０のＦ−Ｆ矢視図である。
【図１２】図１０のＧ−Ｇ矢視図である。
【図１３】図１０のワーク搬送ロボットの作動を説明する定めの模式図である。
【符号の説明】
【００５７】
１、５１  ワーク搬送ロボット
３、５３  駆動アーム
４、５４  第１旋回アーム
５、５５  第２旋回アーム
６、７    駆動リンクアーム(駆動リンク)
９、１０  第１従動アーム
１１、１２第２従動アーム
１３    第１ワーク支持部
１４    第２ワーク支持部
１５    駆動軸
１６    駆動筒袖
１７    駆動用モータ
１８    駆動用モータ
２５    補強リンク（第２補強リンク）
２６    補強リンク（第１補強リンク）
２７、２８  補強アーム
２９        連結部
３０、３１連結リンクアーム
【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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