(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同軸上に互いに異なる方向に回転可能な駆動軸を第１の端部に有する一対の駆動アーム対と、該駆動アーム対の各第２の端部に回転可能に結合された一対の従動アーム対とから構成される第１のリンク機構と、
前記従動アーム対の各第２の端部を同軸上に回転自在に支持する支軸を有する基板載置台の姿勢を制御する姿勢制御機構と、
所定の長さのリンク部材を有し、該リンク部材の両端部分で回転可能に結合された一対の腕部分の一方が前記駆動アーム対に対して所定の角度で傾いた状態で前記駆動軸に固定されることによって構成された第２のリンク機構を有する死点通過機構とを備え、
前記姿勢制御機構は、前記従動アーム対の一方のアームの第２の端部に固定され前記支軸を中心として当該一方のアームと共に回転可能な第１の拘束プーリと、前記従動アーム対の他方のアームの第２の端部に固定され前記支軸を中心として当該他方のアームと共に回転可能な第２の拘束プーリと、前記第１の拘束プーリ及び前記第２の拘束プーリに対して所定の距離だけ離れた位置に設けられ前記従動アーム対の各第２の端部の支軸の回転軸と平行で且つ前記基板載置台に固定された回転軸を中心として回転可能に支持された第３の拘束プーリと、前記第１の拘束プーリと前記第３の拘束プーリとに巻き掛けられた第１の拘束ベルトと、前記第２の拘束プーリと前記第３の拘束プーリとに巻き掛けられた第２の拘束ベルトとを有し、前記従動アーム対のそれぞれから前記第３の拘束プーリに対し、同じ回転量で互いに逆方向の回転動力が伝達されるように構成されていることを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記第１のリンク機構において前記駆動アーム対及び前記従動アーム対は、節点間の長さがすべて同一に設定される一方で、前記第２のリンク機構のリンク部材は、この節点間の長さが前記第１のリンク機構の節点間の長さと同一に設定されるとともに、前記駆動アーム対の一方と平行に配置されていることを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
【請求項３】
前記第２のリンク機構は、前記リンク部材と、前記駆動アームのいずれか一方と、前記従動アーム対のいずれか一方とを含むことによって構成されていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項記載の搬送装置。
【請求項４】
前記第２のリンク機構において前記リンク部材の腕部分は、前記第１のリンク機構の駆動アーム対に対し、１／５〜１／３の範囲内の長さ比と、２０度〜４０度の範囲内の傾斜角度とから定められることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の搬送装置。
【請求項５】
前記基板載置台は、複数の載置部を有する一方で、前記姿勢制御機構は、前記第３の拘束プーリが前記複数の載置部からほぼ同一の距離となる位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の搬送装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項記載の搬送装置を用いて真空処理槽内の搬送を行うように構成されていることを特徴とする真空処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体基板等を真空処理槽内に搬入したり、搬出して所定の位置に搬送するための搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体素子に関し、超微細高精度化が要求されており、このような半導体素子を製造する装置には、スループットを向上させること、また装置を設置するための床面積を小さくすること等が要求されている。
【０００３】
このため、搬送室を中心としてその周囲に複数の処理室を配し、ゲートバルブを介して連結することによって種々の基板処理を真空中で一貫して行うことができるマルチチャンバ装置及び搬送装置が提案されている（例えば、特許第２７３３７９９号公報、特許第２８０８８２６号公報等参照）。
【０００４】
図８は、従来の搬送装置（特開平９−２８３５８８号公報参照）の要部構成を示す平面図である。
【０００５】
図８に示すように、この搬送装置１００においては、図示しない二つの駆動源のそれぞれの回転動力が、同軸上に設けられた、第１の駆動軸１０１と、第２の駆動軸１０２とに伝達されるようになっている。
【０００６】
第１の駆動軸１０１には第１のアーム１０３が固定され、この第１のアーム１０３の先端部には、回転軸１０７を中心として回転可能な第３のアーム１０５が取り付けられている。
【０００７】
一方、第２の駆動軸１０２には、第２のアーム１０４が固定され、この第２のアーム１０４の先端部には、回転軸１０８を中心として回転可能な第４のアーム１０６が取り付けられている。第２のアーム１０４及び第４のアーム１０６の長さは、それぞれ、第１のアーム１０３の長さと、第３のアーム１０５の長さに同一になるように設定されている。
【０００８】
第３のアーム１０５には、第１のプーリ１０９が、回転軸１０７と同軸上に固定されている。第２の駆動軸１０２には、これと同軸上に第２のプーリ１１０が固定されている。これら第１のプーリ１０９と第２のプーリ１１０には、無端状の駆動ベルト１１１が掛けられている。かかる第１、第２のプーリ１０９、１１０及び駆動ベルト１１１から死点通過機構１１２が構成される。
【０００９】
第３のアーム１０５と第４のアーム１０６の先端部には、それぞれ第１の拘束プーリ１１５と、これと同径の第２の拘束プーリ１１６とが固定され、これらの第１の拘束プーリ１１５と、第２の拘束プーリ１１６は、基板載置台１１７に回転軸１１９、１２０を介して回転自在に取り付けられている。また、拘束プーリ１１５、１１６には、拘束ベルト１２１が「８」の字状に掛けられている。かかる第１、第２の拘束プーリ１１５、１１６及び拘束ベルト１２１から姿勢制御機構１２２が構成される。
【００１０】
このようなリンク機構を有する従来の搬送装置１００においては、第１の駆動軸１０１と第２の駆動軸１０２とを互いに逆向きに回転させることにより、基板載置台１１７の直進方向に動力を与える一方で、第３のアーム１０５と第４のアーム１０６の開き角度が拘束ベルト１２１によって規制されつつ、基板載置台１１７が、その開き角度の２等分線上、すなわち、第１の駆動軸１０１及び第２の駆動軸１０２の中心を通る搬送ライン１２２上に沿って移動する。
【００１１】
また、この搬送機構１００においては、第１のアーム１０３と第２のアーム１０４とが、これらの開き角が１８０度となるデッドライン１２３上に配置された場合には、第２の駆動軸１０２の回転力が、駆動ベルト１１１、第１のプーリ１０９を介して第３のアーム１０５に伝達されることにより、基板載置台１１７がデッドライン１２３を通過する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の搬送装置１００においては、第４のアーム１０６が第２のアーム１０４に対してピン結合で連結されているのに対し、第３のアーム１０５が第１のアーム１０３に対してピン結合で連結されるだけでなく第１のプーリ１０９、駆動ベルト１１１、第２のプーリ１１０を介して第２の駆動軸１０２に拘束されているため、第１の駆動軸１０１と第２の駆動軸１０２が互いに反対方向に角度θだけ回転した場合、第１のプーリ１０９と第３のアーム１０５は、第２のアーム１０４の回転角θのちょうど２倍の角度２θだけ、第１のアーム１０３に対して回転しようとする。
【００１３】
一方、姿勢制御機構１２２を構成する拘束プーリ１１５、１１６が２個並列されているため、第３のアーム１０５の第１のアーム１０３に対する回転角と、第４のアーム１０６の第２のアーム１０４に対する回転角は、それぞれ第１のアーム１０３及び第２のアーム１０４の回転角θに比例しない。つまり、拘束プーリ１１５の回転角と拘束プーリ１１６の回転角が同じであるため、完全に２倍の角度２θとならず、比例係数が２の前後で角度により変動する。この機構の違いから生じる第３のアームの回転角の差により、基板載置台１１７が搬送ライン１２２に対して均一に保持されずに基板の直進性を損なうおそれや、基板載置台１１７の移動が困難になってしまうおそれがある。
【００１４】
このような事態を回避するため、従来技術においては、駆動ベルト１１１を分割してその間に引っ張りコイルばねを取り付けたり、あるいは、第１のプーリ１０９と第２のプーリ１１０との間に複数のテンションプーリを配置することによって、駆動ベルト１１１の伸縮を抑えるためのテンション調整機構が知られている。
【００１５】
しかしながら、たとえ、このような従来のテンション機構を搬送機構１００に用いたとしても、駆動ベルト１１１と第１のアーム１０３との間に熱による伸びの差違により第１のプーリ１０９と第２のプーリ１１０との間に位相ずれが生じるため、やはり、死点通過機構１１２が基板の直進性に及ぼす影響を解消できず、かかる問題は、基板の搬送距離を増大させる目的で、リンク機構におけるアームの長さや駆動ベルト１１１の長さを大きくした場合により顕著に表れていた。さらに、テンション機構には、調整や組立に手間がかかり煩雑になるという問題もあった。
【００１６】
また、従来技術においては、基板の直進性を確保するため、第１のプーリ１０９、あるいは、第２のプーリ１１０をカム形状として、第３のアーム１０５の回転量を規制することによって、第２のアーム１０４に対する第４のアーム１０６の回転量に、第１のアーム１０３に対する第３のアーム１０５の回転量を一致させる機構も知られている。
【００１７】
このようなカム形状のプーリを搬送機構１００に用いた場合には、そのカム形状のプーリを製作する際に手間がかかるとともに部品点数が増えるためコスト高につながり、ひいては、搬送装置１００を含む半導体装置全体のコスト高になるという問題があった。
【００１８】
他方、第１のアーム１０３自体の長さを調整する機構も考えられるが、この場合も、上記テンション機構やカム形状のプーリ機構と同様に、調整や組立が煩雑になるとともに、部品点数の増加等に伴ってコスト高になるという問題があった。
【００１９】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、部品点数の増加や組立及び調整の煩雑さを伴わずに、死点通過機構が姿勢制御機構に及ぼす影響を排除して基板の直進性を確保しうる搬送装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、同軸上に互いに異なる方向に回転可能な駆動軸を第１の端部に有する一対の駆動アーム対と、該駆動アーム対の各第２の端部に回転可能に結合された一対の従動アーム対とから構成される第１のリンク機構と、前記従動アーム対の各第２の端部を同軸上に回転自在に支持する支軸を有する基板載置台の姿勢を制御する姿勢制御機構と、所定の長さのリンク部材を有し、該リンク部材の両端部分で回転可能に結合された一対の腕部分の一方が前記駆動アーム対に対して所定の角度で傾いた状態で前記駆動軸に固定されることによって構成された第２のリンク機構を有する死点通過機構とを備え、前記姿勢制御機構は、前記従動アーム対の一方のアームの第２の端部に固定され前記支軸を中心として当該一方のアームと共に回転可能な第１の拘束プーリと、前記従動アーム対の他方のアームの第２の端部に固定され前記支軸を中心として当該他方のアームと共に回転可能な第２の拘束プーリと、前記第１の拘束プーリ及び前記第２の拘束プーリに対して所定の距離だけ離れた位置に設けられ前記従動アーム対の各第２の端部の支軸の回転軸と平行で且つ前記基板載置台に固定された回転軸を中心として回転可能に支持された第３の拘束プーリと、前記第１の拘束プーリと前記第３の拘束プーリとに巻き掛けられた第１の拘束ベルトと、前記第２の拘束プーリと前記第３の拘束プーリとに巻き掛けられた第２の拘束ベルトとを有し、前記従動アーム対のそれぞれから前記第３の拘束プーリに対し、同じ回転量で互いに逆方向の回転動力が伝達されるように構成されていることを特徴とする搬送装置である。
請求項１記載の発明の場合、基板載置台に、従動アーム対の各端部分を同軸上に支持する支軸と、第１〜第３の拘束プーリ及び第１及び第２の拘束ベルトを有する姿勢制御機構とを所定の位置関係をもって設け、死点通過機構として、別個のリンク部材を加えて第２のリンク機構を構成し、基板載置台を第１のリンク機構の死点位置を脱出させるようにしているので、姿勢制御機構の第３の拘束プーリにより従動アーム対のそれぞれの回転量が同期し、従動アーム対の位相ずれが排除されるとともに、例えばそのリンク部材の材料を第１のリンク部材のものと同じにすることによって、第２のリンク機構内に外力や熱によって生じる伸縮量を、第１のリンク機構内のものと一致させることが従来技術に比べて容易になるため、各従動アーム対の駆動アーム対に対する位相ずれをなくすことが可能になる。
その結果、請求項１記載の発明によれば、死点通過機構が第１のリンク機構に及ぼす影響を排除して姿勢制御機構の本来の機能を発揮させることができるため、基板載置台の安定した直進性を確保することができる。
また、請求項２記載の発明のように、請求項１記載の発明において、第１のリンク機構において駆動アーム対及び従動アーム対は、節点間の長さがすべて同一に設定される一方で、第２のリンク機構のリンク部材は、この節点間の長さが第１のリンク機構の節点間の長さと同一に設定されるとともに、駆動アーム対の一方と平行に配置されていることも効果的である。
請求項２記載の発明によれば、第１のリンク機構及び第２のリンク機構の双方を平行リンク機構にすることにより、各従動アーム対の駆動アーム対に対する回転量を同一にできるとともに、第２のリンク機構内のリンク部材を第１のリンク機構の駆動アーム対及び従動アーム対に対して、熱等による伸縮量について一致させることが可能になるため、より安定した基板載置台の直進性を得ることができる。
さらに、請求項３記載の発明のように、請求項１又は２のいずれか１項記載の発明において、第２のリンク機構は、リンク部材と、駆動アームのいずれか一方と、従動アーム対のいずれか一方とを含むことによって構成されていることも効果的である。
請求項３記載の発明によれば、死点通過機構としてリンク部材のみを追加すればよいため、従来技術において、死点通過機構に用いていたプーリ等の部材や、死点通過機構を調整するための機構が不要になるため、部品点数を減少できるとともに組立が容易になる一方で、複雑な調整が不要になり、搬送装置を含む半導体装置全体に要するコストを低減することができる。
さらにまた、請求項４記載の発明のように、請求項１乃至３のいずれか１項記載の発明において、第２のリンク機構においてリンク部材の腕部分は、第１のリンク機構の駆動アーム対に対し、１／５〜１／３の範囲内の長さ比と、２０度〜４０度の範囲内の傾斜角度とから定められることも効果的である。
請求項４記載の発明によれば、第１のリンク機構と第２のリンク機構が同時に死点位置にならないため、第１のリンク機構が円滑に死点位置を通過するという点で有利である。
さらに加えて、請求項５記載の発明のように、請求項１乃至４のいずれか１項記載の発明において、基板載置台は、複数の載置部を有する一方で、姿勢制御機構は、第３の拘束プーリが前記複数の載置部からほぼ同一の距離となる位置に配置されていることも効果的である。
請求項５記載の発明によれば、姿勢制御機構において、基板載置台の載置部に加熱された基板を載置した際には、第３の拘束プーリや、例えば、その第３の拘束プーリと従動アーム対とに取り付けられるベルト等の伝達部材が、そのような基板から均等に熱を受けて、熱により生じる伸縮量をほぼ等しくできるため、載置台の直進性についての精度を保持することができる。
一方、請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載の搬送装置を用いて真空処理槽内の搬送を行うように構成されていることを特徴とする真空処理装置である。
請求項６記載の発明によれば、基板の直進性の高い真空処理装置を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る搬送装置の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る搬送装置の実施の形態の構成を示す平面図である。図２は、同搬送装置の概略構成を図１の矢印Ａ方向から示す側面図である。
【００２２】
図１又は図２に示すように、本実施の形態の搬送装置１は、例えば真空処理槽（図示せず）内における処理対象物の搬送を行うもので、同軸上に配設した第１及び第２の駆動軸１１、１２を有している。これら各駆動軸１１、１２は、独立した二つの駆動源Ｍ１、Ｍ２からそれぞれ時計回り方向又は反時計回り方向の回転動力が伝達されるように構成されるとともに、各駆動軸１１、１２の双方自体が回転するように構成されている。
【００２３】
第１の駆動軸１１には第１のアーム２１が固定され、第２の駆動軸１２には、第２のアーム２２が固定されている。
第１及び第２のアーム（駆動アーム対）２１、２２の先端部には、例えば軸受け（図示せず）を用いて第３及び第４のアーム（従動アーム対）２３、２４が、支軸２５、２６を中心としてそれぞれ回転自在に取り付けられている。
これら第３及び第４のアーム２３、２４は、それぞれの先端部が、後述する支軸２７を中心として回転自在に取り付けられている。
【００２４】
このような第１〜第４のアーム２１〜２４は、例えば線膨張係数が２３×１０-6〜２４×１０-6[／℃］の範囲にあるアルミニウム合金等の材料を用いて、アーム長（節点間の長さ）が全て同一に設定され、これにより、第１の平行リンク機構（第１のリンク機構）２を構成している。
【００２５】
本実施の形態の場合、第１のアーム２１又は第２のアーム２２のうち例えば第２のアーム２２と、第３のアーム２３又は第４のアーム２４のうち例えば第３のアーム２３とに、死点通過機構３が設けられている。
【００２６】
この死点通過機構３は、リンク部材３１と、第１のリンク受部３２と、第２のリンク受部３３とを有している。リンク部材３１は、第１〜第４のアーム２１、２２、２３、２４と同じ材料を用いて、これらのアーム長と同一に設定されている。第１のリンク受部３２は、第２のアーム２２の所定の部位に第２のアーム２２から第３のアーム２３側へ向かう方向に突出した状態で固定されている。第２のリンク受部３３は、第３のアーム２３の所定の部位に第１のリンク受部３２の突出した方向と同じ方向に突出した状態で固定されている。
【００２７】
そして、リンク部材３１は、この両端部分において、第１のリンク受部３２に取り付けられた第１のピン３４と、第２のリンク受部３３に取り付けられた第２のピン３５とそれぞれピン結合することによって支持されている。
【００２８】
ここで、第１のピン３４の取付位置については、第１のピン３４は、第２の駆動軸１２を中心にして、これと支軸２６を結ぶ、第２のアーム２２上の中心線Ｌ１に対して時計回り方向に取付角度αだけ傾いた直線Ｌ３上にあって、第２の駆動軸１２から取付長さ比ｋに相当する長さだけ離れた位置に配置されている。
【００２９】
また、第２のピン３５の取付位置については、第２のピン３５は、支軸２５を中心にして、これと支軸２７を結ぶ、第３のアーム２３上の中心線Ｌ２に対して時計回り方向に上記の場合と同一の取付角度αだけ傾いた直線Ｌ４上にあって、支軸２５から上記の場合と同一の取付長さ比ｋに相当する長さだけ離れた位置に配置されている。
【００３０】
これにより、第１、第２のピン３４、３５につき、リンク部材３１の節点間の長さは、第１の平行リンク機構２のアーム長と同一に設定され、リンク部材３１は、第１のアーム２１とともに、第２のアーム２２上の第１のピン３４及び第３のアーム２３上の第２のピン３５を介して、第２の平行リンク（第２のリンク機構）３０を構成している。
【００３１】
さらに、本実施の形態の場合、取付角度α及び取付長さ比ｋについては、駆動源Ｍ１、Ｍ２の必要トルク等の観点から、取付角度αが±２０〜４０度の範囲内で、取付長さ比ｋを駆動アーム長に対し１／５〜１／３の範囲内とすることが好ましい。
【００３２】
このことは、例えば、アームの長さや重量、駆動軸の駆動トルクや支軸に生じる摩擦等を設定条件として所定の数値解析をすることにより明らかにされる。この場合、第１のピン３４及び第２のピン３５の取付位置が、取付角度α及び取付長さ比ｋのそれぞれの上記範囲内に含まれないと、駆動源Ｍ１、Ｍ２のトルクを増加させなければならないという不具合が生じるおそれがある。
【００３３】
図３（ａ）は、本実施の形態の関節機構部における姿勢制御機構の構成を示す側断面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面を示す構成図、図３（ｃ）は、図３（ａ）のＣ−Ｃ線断面を示す構成図である。
【００３４】
図１及び図３（ａ）に示すように、関節機構部４は四角形状の載置台４０を有し、この載置台４０には、半導体ウェハ９を載置するためのキャリア４１が取り付けられている。
【００３５】
本実施の形態の場合は、載置台４０に対して第１及び第２の駆動軸１１、１２側に第１のキャリア４１ａが設けられるとともに、載置台４０を挟んで１８０度回転対称側に第２のキャリア４１ｂが設けられ、これにより２枚の半導体ウェハ９を同時に載置できるようになっている。
そして、本実施の形態においては、関節機構部４の載置台４０内に、以下に説明する姿勢制御機構５が配設されている。
【００３６】
図３（ａ）に示すように、この姿勢制御機構５は、支軸２７、２８と、円筒状の第１〜第３の拘束プーリ５１、５２、５３とを備えている。
支軸２７は、載置台４０の中心線Ｌ５上であって第１のキャリア４１ａ及び第２のキャリア４１ｂからそれぞれ同一の距離となる位置に固定され、第３のアーム２３及び第４のアーム２４の先端部の双方を貫通した状態で支持している。ここで、載置台４０の中心線Ｌ５は、第１のキャリア４１ａと第２のキャリア４１ｂのそれぞれの中心点を結ぶ直線である。一方、支軸２８は、載置台４０の中心線Ｌ５と間隔をおき、かつ、第１のキャリア４１ａ及び第２のキャリア４１ｂからそれぞれ同一の距離となる位置に、支軸２７と平行になるように固定されている。
【００３７】
第１の拘束プーリ５１は、支軸２７に貫通された状態で第３のアーム２３の先端部に固定されている。また、第２の拘束プーリ５２は、支軸２７に過通された状態で第４のアーム２４の先端部に固定されている。さらに、第３の拘束プーリ５３は、支軸２８を中心として回転自在に支持されている。
【００３８】
これらの第１〜第３の拘束プーリ５１、５２、５３の直径は、いずれも同一となるように設定されている。
【００３９】
また、図３（ａ）（ｂ）に示すように、第１の拘束プーリ５１と第３の拘束プーリ５３に対して無端状の拘束ベルト（第１の拘束ベルト）５４が巻き掛けられるとともに、第１及び第３の拘束プーリ５１、５３上において例えば止めねじ５５を用いて拘束ベルト５４を第１及び第３の拘束プーリ５１、５３に対して固定するように構成されている。
【００４０】
一方、図３（ａ）（ｃ）に示すように、第２及び第３の拘束プーリ５２、５３については、一対の拘束ベルト（第２の拘束ベルト）５６、５７を８の字状にたすき掛けし、第２及び第３の拘束プーリ５２、５３上において例えば止めねじ５５を用いて拘束ベルト５６、５７を第２及び第３の拘束プーリ５２、５３に対して固定するように構成されている。
【００４１】
そして、このような構成により、第１の拘束プーリ５１と第３の拘束プーリ５３とは、同じ方向に同じ回転量だけ回転するようになっている。一方、第２の拘束プーリ５２と第３の拘束プーリ５３とは、逆方向に同じ回転量だけ回転するようになっている。
【００４２】
図４は、本実施の形態の第１の平行リンク機構及び死点通過機構（第２の平行リンク機構）の動作を説明する図である。なお、図４においては、説明の便宜上、第２の平行リンク機構３０におけるリンク部材３１の両端部分に、仮想的に第２、第３のリンク部材２２Ａ、２３Ａを設けているが、これらのリンク部材２２Ａ、２３Ａは、実際には、第２のアーム２２上の第１のリンク受部３２と、第３のアーム２３上の第２のリンク受部３３とによって代えられるものである。
【００４３】
以下、本実施の形態の動作を図４及び図１を参照して説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、第１の平行リンク機構２において、第１のアーム２１と第２のアーム２２の開き角が１８０度の状態、即ち両端の死点位置を結ぶデッドラインＬ６上にある状態より、その開き角が小さい状態から大きくなるように第１の駆動軸１１と第２の駆動軸１２を逆方向に所定の角度θだけ回転させると、第１のアーム２１と第２のアーム２２は、それぞれ逆方向に同一の角度θだけ回転する。
【００４４】
ここで、第１の平行リンク機構２により、第１、第２のアーム２１、２２の回転に伴い、第３のアーム２３は、支軸２７を中心として角度θだけ回転する一方で、第４のアーム２４は、支軸２７を中心として第３のアーム２３と反対方向へ角度θだけ回転する。
【００４５】
この場合、姿勢制御機構５においては、第３の拘束プーリ５３が、第１の拘束プーリ５１と同じ方向であって第２の拘束プーリ５２と逆方向にこれらと同じ量だけ回転する。
【００４６】
すなわち、姿勢制御機構５は、第３のアーム２３及び第４のアーム２４の回転に伴う支軸２７の移動に対して支軸２８の移動を拘束して、支軸２８を支軸２７と載置台４０の中心線Ｌ５の方向の移動成分について一致させつつ、載置台４０の中心線Ｌ５を、第３のアーム２３と第４のアーム２４の開き角の２等分線、すなわち、第１、第２の駆動軸１１、１２と支軸２７を結ぶ搬送ラインＬ７と同一直線上にすることによって、載置台４０の姿勢を搬送ラインＬ７に対して均等に配置するように制御する。
【００４７】
その結果、関節機構部４の載置台４０に取り付けたキャリア４１は、搬送ラインＬ７上を直進移動する。なお、載置台４０のキャリア４１を元の位置に戻す場合には、第１の駆動軸１１及び第２の駆動軸１２を、それぞれ、上述した場合と逆方向に回転させる。
【００４８】
一方、第２の平行リンク機構３０（死点通過機構３）においては、第１、第２のアーム２１、２２の回転に伴い、リンク部材３１は、第２のリンク部材２２Ａ及び第３のリンク部材２３Ａが、それぞれ、第２のアーム２２及び第３のアーム２３に対して取付角度αだけ傾いた状態を保ったまま、回転する。
【００４９】
次に、本実施の形態においてキャリア４１がデッドラインＬ６を通過するときの動作について説明する。
図４（ｂ）（ｃ）に示すように、第１のアーム２１と第２のアーム２２の開き角が１８０度になった場合には、平行リンク機構の性質により、第３、第４のアーム２３、２４の開き角も１８０度になってこれら第１〜第４のアーム２１、２２、２３、２４のすべてが同一直線上に配置される。
【００５０】
この状態では、載置台４０等が初期速度をもたず、第１〜第４のアーム２１、２２、２３、２４のアーム長がすべて等しいため、第１の平行リンク機構２において、第１、第２の駆動軸１１、１２を回転させても、載置台４０は、第１、第２の駆動軸１１、１２の真上に停止したまま進行方向に進むことも戻ることもできなくなる。すなわち、第１のアーム２１と第３のアーム２３が同方向に回転するとともに、第２のアームのアーム２２と第４のアーム２４が同方向に回転してしまい、載置台４０がデッドラインＬ６を脱出できない。
【００５１】
しかし、この場合において、第２の平行リンク機構３０が、第１の平行リンク機構２に対して一定の角度傾いて配置されているため、第２の駆動軸１２の回転力を第２の平行リンク機構３０により第３のアーム２３に伝達させることになる。
したがって、図４（ｄ）に示すように、載置台４０のキャリア４１は、デッドラインＬ６を通過して搬送ラインＬ７上を直進する。
【００５２】
なお、第１のアーム２１と第２のアーム２２開き角が０度又は３６０度になって第１〜第４のアーム２１〜２４のすべてが搬送ラインＬ７と同一直線上に配置された場合でも、このような死点状態におかれた第１のリンク機構２と第２のリンク機構３０との関係は、上述した場合と同様である。一方、第２の平行リンク機構３０が死点状態におかれた場合、すなわち、そのリンク部材３１が第１のアーム２１と同一直線上に配置された場合には、第１の平行リンク機構２が死点状態にないため、このことは、載置台４０の直進性に何ら影響を及ぼさない。
【００５３】
図５（ａ）〜（ｄ）及び図６（ｅ）〜（ｇ）は、本実施の形態を用い、真空処理槽内において処理済みの半導体ウェハを未処理の半導体ウェハと入れ替える動作を示す説明図である。
ここでは、図５（ａ）に示すように、第１のキャリア４１ａ上に未処理の半導体ウェハ９Ａがあり、第２のキャリア４１ｂ上には半導体ウェハ９がない状態を考える。
【００５４】
まず、第１〜第４のアーム２１〜２４（以下「アーム２０」とする）を死点位置に配置した状態で旋回させることにより、第２のキャリア４１ｂを、真空処理槽（図示せず）内の所定の位置に配置された処理済みの半導体ウェハ９の方向に向ける。
【００５５】
次いで、図５（ｂ）に示すように、アーム２０を伸ばして第２のキャリア４１ｂをウェハ受け渡し位置６０に移動させ、さらに、図５（ｃ）に示すように、処理済みの半導体ウェハ９を第２のキャリア４１ｂ上に載せてアーム２０を初期位置に戻す。この状態では第１及び第２のキャリア４１ａ、４１ｂ上に半導体ウェハ９が載置されている。
【００５６】
そして、図５（ｄ）及び図６（ｅ）に示すように、アーム２０を１８０度旋回させ、第１のキャリア４１ａをウェハ受け渡し位置６０に向け、アーム２０を伸ばして第１のキャリア４１ａをウェハ受け渡し位置６０に移動させる。
【００５７】
その後、図６（ｆ）に示すように、第１のキャリア４１ａ上にある未処理の半導体ウェハ９Ａを受け渡し、さらに、図６（ｇ）に示すように、第１のキャリア４１ａを初期位置に戻す。
【００５８】
以上述べたように本実施の形態によれば、搬送装置１に、同一のアーム長からなる第１の平行リンク機構２を用いたことに併せて、死点通過機構３として、第１の平行リンク機構２に別個のリンク部材３１を加えて第２の平行リンク機構３０を構成したことから、第３のアーム２３及び第４のアーム２４を一つの支軸２７で拘束することによってこれらの回転量を同一にするとともに、第２の平行リンク機構３０内のリンク部材３１を第１の平行リンク機構２の各アーム２０に対して外力や熱による伸縮量について一致させることが可能になるため、死点通過機構３が第１の平行リンク機構２に及ぼす影響を排除して姿勢制御機構５の本来の機能を発揮させることができ、その結果、載置台４０の安定した直進性を確保することができる。
【００５９】
特に、本実施の形態の場合、死点通過機構３としてリンク部材３１のみを追加すればよいため、従来技術において、死点通過機構に用いていたプーリ等の部材や、死点通過機構を調整するための機構が不要になるため、部品点数を減少できるとともに組立が容易になる一方で、複雑な調整が不要になり、搬送装置１を含む半導体装置全体に要するコストを低減することができる。
【００６０】
また、本実施の形態によれば、姿勢制御機構５では、第１〜第３の拘束プーリ５１〜５３や拘束ベルト５４、５６、５７を、第１のキャリア４１ａ及び第２のキャリア４１ｂからそれぞれ同一となる距離に配置したことから、第１、第２のキャリア４１ａ、４１ｂに加熱された半導体ウェハ９を載置した際、すべての拘束プーリ５１〜５３及び拘束ベルト５４、５６、５７が、そのような半導体ウェハ９から均等に熱を受けて、各同一の部材同士の熱により生じる伸縮量をほぼ等しくできるため、載置台４０の直進性についての精度を保持することができる。
【００６１】
さらに、本実施の形態によれば、デッドラインＬ６上の死点や可動ラインＬ５上の死点でも載置台４０が円滑に移動するようにしたことから、第１の平行リンク機構２の可動範囲において半導体ウェハ９の搬送長さを最大限にまで活用することができる。
【００６２】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施の形態においては、第２の平行リンク機構３０を第１の平行リンク機構２に組み込むような構成にしたが、リンク部材３１の両側でピン結合すべき腕部分を駆動軸１１、１２から延ばすようにして、第１の平行リンク機構２と独立した平行リンク機構とすることもできる。
この場合、リンク部材３１の外力や熱による伸縮が第１の平行リンク機構２に及ぼす影響を考慮しなくてよいという利点がある。
【００６３】
また、上記実施の形態においては、第１、第２、第３のアーム２１、２２、２３との間にリンク部材３１を加えて第２のリンク機構３０を構成したが、本発明は、第１、第２、第４のアーム２１、２２、２４との間にリンク部材３１を加えて第２のリンク機構３０を構成することも可能である。
【００６４】
さらに、上記実施の形態においては、姿勢制御機構５の支軸２７を搬送ラインＬ７上に配置したが、支軸２７及び支軸２８を、載置台４０の中心線Ｌ５に対して均等に配置することも可能である。この場合、熱の伸縮を均一にすることにより、載置台４０の直進性についての精度をさらに向上させることができる。
なお、姿勢制御機構に用いた拘束ベルトをワイヤにすることもできる。
【００６５】
図７は、本発明の他の実施の形態の構成を示すものである。
上述の実施の形態では、第１及び第２のキャリア４１ａ、４１ｂによって２枚の半導体ウェハ９を同時に載置するように構成したが、本発明は１枚の半導体ウェハを搬送する装置にも適用することができる。
【００６６】
図７に示すように、本実施の形態の場合は、載置台４０に対してその移動方向の一方側にキャリア４２が設けられ、このキャリア４２上に１枚の半導体ウェハ９を載置できるようになっている。
【００６７】
この場合、キャリア４２は、載置台４０の移動方向に対して前方側又は後方側のいずれの側に設けてもよい。
ただし、マルチチャンバ方式の装置に用いる場合には、移動距離を小さくする観点から、載置台４０の移動方向（前方方向）にキャリア４２を設けることが好ましい。
【００６８】
このような構成を有する本実施の形態によれば、上述の実施の形態と同様に部品点数の増加や組立及び調整の煩雑さを伴わずに、死点通過機構が姿勢制御機構に及ぼす影響を排除して基板の直進性を確保しうる搬送装置を得ることができる。
【００６９】
特に、本実施の形態は、キャリアの回転半径を小さくすることができるので、システムの小型化に貢献しうるものである。その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
【００７０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、部品点数の増加や組立及び調整の煩雑さを伴わずに、死点通過機構が姿勢制御機構に及ぼす影響を排除して基板の直進性を確保しうる搬送装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る搬送装置の実施の形態の構成を示す平面図である。
【図２】  同搬送装置の概略構成を図１の矢印Ａ方向から示す側面図である。
【図３】（ａ）：本実施の形態の関節機構部における姿勢制御機構の構成を示す側断面図である。
（ｂ）：図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面を示す構成図である。
（ｃ）：図３（ａ）のＣ−Ｃ線断面を示す構成図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）
本実施の形態の第１の平行リンク機構及び死点通過機構（第２の平行リンク機構）の動作を説明する図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）
本実施の形態を用い、真空処理槽内において処理済みの半導体ウェハを未処理の半導体ウェハと入れ替える動作を示す説明図である。
【図６】（ｅ）〜（ｇ）
本実施の形態を用い、真空処理槽内において処理済みの半導体ウェハを未処理の半導体ウェハと入れ替える動作を示す説明図である。
【図７】  本発明に係る搬送装置の他の実施の形態の構成を示す平面図である。
【図８】  従来の搬送装置の実施の形態の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１１、１２…第１、第の駆動軸  ２…第１の平行リンク機構（第１のリンク機構）  ２１、２２、２３、２４…第１、第２、第３、第４のアーム  ３…死点通過機構  ３０…第２の平行リンク機構（第２のリンク機構）  ３１…リンク部材  ４…関節機構  ４０…基板載置台  ５…姿勢制御機構  ５１…第１の拘束プーリ ５２…第２の拘束プーリ ５３…第３の拘束プーリ ５４…第１の拘束ベルト ５６、５７…第２の拘束ベルト
【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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