特許 6187983 リンク式搬送ロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6187983

(24)【登録日】2017年8月10日

(45)【発行日】2017年8月30日

(54)【発明の名称】リンク式搬送ロボット

(51)【国際特許分類】

   B25J 18/04 20060101AFI20170821BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20170821BHJP

【ＦＩ】

   B25J18/04

   H01L21/68 A

【請求項の数】7

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2014-551046(P2014-551046)

(86)(22)【出願日】2013年11月26日

(86)【国際出願番号】JP2013081726

(87)【国際公開番号】WO2014087879

(87)【国際公開日】20140612

【審査請求日】2016年8月30日

(31)【優先権主張番号】特願2012-265076(P2012-265076)

(32)【優先日】2012年12月4日

(33)【優先権主張国】JP

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２４年度、経済産業省委託研究「エネルギー使用合理化技術開発等委託費（革新的製造プロセス技術開発）」、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000108753

【氏名又は名称】タツモ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】301021533

【氏名又は名称】国立研究開発法人産業技術総合研究所

(74)【代理人】

【識別番号】100104776

【弁理士】

【氏名又は名称】佐野 弘

(74)【代理人】

【識別番号】100119194

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 明夫

(72)【発明者】

【氏名】廣田 健二

(72)【発明者】

【氏名】今井 慎一

(72)【発明者】

【氏名】原 史朗

(72)【発明者】

【氏名】前川 仁

【審査官】 貞光 大樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−２６８３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−２９４９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２２９２８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２５４８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１６９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２３４９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１５２３８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００ − ２１／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／６７ − ２１／６８７

Ｂ６５Ｇ ４９／０６ − ４９／０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを保持するハンド部と、
該ハンド部を直線移動自在に保持する搬送アームと、
位置が固定された支持部材と、
一方の端部が前記支持部材に回動自在に連結され且つ他方の端部が前記搬送アームに回動自在に連結された第１及び第２のリンク部材と、
前記第１のリンク部材と前記支持部材との連結部から伝達された動力を用いて、前記ハンド部を前記搬送アームに対して直線移動させるアーム駆動部と、
前記第１又は第２のリンク部材を前記支持部材に対して回転駆動することにより前記搬送アームを移動させるリンク駆動部と、
を備えることを特徴とするリンク式搬送ロボット。

【請求項2】

前記リンク駆動部が前記搬送アームを移動させるときに、前記アーム駆動部が該搬送アームの水平移動成分を打ち消す方向に前記ハンド部を相対移動させることにより、該ハンド部が垂直移動するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のリンク式搬送ロボット。

【請求項3】

前記搬送アームは、複数段のアーム部材が相対移動することによって伸縮するように構成された伸縮型搬送アームであることを特徴とする請求項１又は２に記載のリンク式搬送ロボット。

【請求項4】

前記搬送アームは、
アーム本体の一方の端部付近に回転自在に支持されて、前記アーム駆動部によって駆動される主動プーリと、
前記アーム本体の他方の端部付近に回転自在に支持された従動プーリと、
該主動プーリと該従動プーリとの間に巻回されたアームベルトと、
を備え、
前記アーム駆動部は、前記支持部材及び前記第１のリンク部材を貫通する第１の回転軸を有し、
該第１の回転軸の回転駆動力を前記主動プーリに伝達することによって前記アームベルトを回動させ、該アームベルトの回動力を用いて前記ハンド部を直線移動させる、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のリンク式搬送ロボット。

【請求項5】

前記主動プーリは、同一回転軸に沿って複数個設けられ、
前記従動プーリは、同一回転軸に沿って複数個設けられ、
前記第１の回転軸は、複数の同心回転軸を備え、
対応する該主動プーリ及び該従動プーリにそれぞれアームベルトが巻回され、
該アームベルトのそれぞれに対応させて、複数の前記ハンド部が設けられ、
該第１の回転軸が備える各同心回転軸から、回転駆動力を、対応する前記主動プーリの同心回転軸に伝達することによって、前記アームベルトをそれぞれ回動させ、それぞれの該アームベルトの回動力を用いて、対応する前記ハンド部を直線移動させる、
ことを特徴とする請求項４に記載のリンク式搬送ロボット。

【請求項6】

前記リンク駆動部は、前記支持部材を貫通して前記第２のリンク部材に固定された第２の回転軸を有し、
該第２の回転軸を回転させることによって、該第２のリンク部材を回転駆動する、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のリンク式搬送ロボット。

【請求項7】

前記リンク駆動部は、前記第１の回転軸と同心の回転軸である第２の回転軸を有し、
該第２の回転軸は、前記第１のリンク部材に固定され、
該第２の回転軸を回転させることによって、該第１のリンク部材を回転駆動する、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のリンク式搬送ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば半導体ウェハ等のワークを搬送するリンク式搬送ロボットに関する。本発明は、例えば、小寸法のワークを用いてデバイスを製造する小型製造装置に搭載することができる。

【背景技術】

【0002】

一般に、ワークを搬送するロボットとしては、スカラ型と呼ばれる多関節構造の搬送ロボットが使用されている。スカラ型搬送ロボットは、例えば下記特許文献１に開示されている。

【0003】

特許文献１の搬送ロボットでは、胴体１４と第１アーム１２との連結部分、第１アーム１２と第２アーム１３との連結部分、第２アーム１３とハンド１０との連結部分をそれぞれ独立に回転させることで、これら第１アーム１２、第２アーム１３及びハンド１０からなるアームの折り畳み動作や伸縮動作を行い、これにより水平方向の移動を実現している。また、直動軸を用いて胴体１４自体を上下動させることで、上下方向の移動を実現している（特許文献１の図４等参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−１６９６９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、半導体デバイスの多品種少量生産に対する要望が高まっている。また、研究開発等において半導体デバイスを試作する場合には、半導体デバイスを１個或いは数個単位で製造することが望まれる。

【0006】

更に、大規模な工場で同一品種の製品を大量に製造する場合、市場の需要変動に合わせて生産量を調整することが非常に困難となる。少量の生産では、工場の運営コストに見合う利益を確保できないからである。

【0007】

加えて、半導体製造工場は、高額の建設投資や運営費用が必要であるため、中小企業が参入し難いという欠点もある。

【0008】

以上のような理由から、小規模な製造工場等で、小径の半導体ウェハや小型の製造装置を用いて、半導体デバイスの多品種少量生産を安価に行うための技術が望まれる。

【0009】

しかしながら、上述のような従来の搬送ロボットは、水平移動のためにアームの折り畳み動作を行う必要があるため、専有面積が広くなってしまい、小型の半導体製造装置には適さない。

【0010】

また、搬送ロボットを設置する室の塵埃低減等の為には、搬送ロボットの駆動機構を室外に配置することが望ましいが、この場合、非大気圧の室（真空チャンバや高圧チャンバ）に搬送ロボットを設置するためには、室壁のシーリングが必要になる。しかし、上述のように直動軸を用いる場合、室壁のシーリングが容易ではない。
更に、直動軸を用いてアーム機構全体を上下動させるためには駆動機構の動力を非常に大きくする必要があり、小型化の要請に反する。

【0011】

なお、このような問題は、半導体製造装置だけで無く、例えばサファイア基板やアルミニウム基板等に処理を施して電子デバイスを製造する装置や、光学デバイスを製造する装置等にも生じる。

【0012】

本願発明は、構造が簡単で、動作時に専有する面積が小さい搬送ロボットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明のリンク式搬送ロボットは、ワークを保持するハンド部と、該ハンド部を直線移動自在に保持する搬送アームと、位置が固定された支持部材と、一方の端部が前記支持部材に回動自在に連結され且つ他方の端部が前記搬送アームに回動自在に連結された第１及び第２のリンク部材と、前記第１のリンク部材と前記支持部材との連結部から伝達された動力を用いて、前記ハンド部を前記搬送アームに対して直線移動させるアーム駆動部と、前記第１又は第２のリンク部材を前記支持部材に対して回転駆動することにより前記搬送アームを移動させるリンク駆動部とを備えることを特徴とする。

【0014】

本発明においては、リンク駆動部が前記搬送アームを移動させるときに、前記アーム駆動部が該搬送アームの水平移動成分を打ち消す方向に前記ハンド部を相対移動させることにより、該ハンド部が垂直移動するように構成されることが望ましい。

【0015】

本発明において、前記搬送アームは、複数段のアーム部材が相対移動することによって伸縮するように構成された伸縮型搬送アームであることが望ましい。

【0016】

本発明において、前記搬送アームは、アーム本体の一方の端部付近に回転自在に支持されて、前記アーム駆動部によって駆動される主動プーリと、前記アーム本体の他方の端部付近に回転自在に支持された従動プーリと、該主動プーリと該従動プーリとの間に巻回されたアームベルトとを備え、前記アーム駆動部は、前記支持部材及び前記第１のリンク部材を貫通する第１の回転軸を有し、該第１の回転軸の回転駆動力を前記主動プーリに伝達することによって前記アームベルトを回動させ、該アームベルトの回動力を用いて前記ハンド部を直線移動させることが望ましい。

【0017】

本発明においては、前記主動プーリは、同一回転軸に沿って複数個設けられ、前記従動プーリは、同一回転軸に沿って複数個設けられ、前記第１の回転軸は、複数の同心回転軸を備え、対応する該主動プーリ及び該従動プーリにそれぞれアームベルトが巻回され、該アームベルトのそれぞれに対応させて、複数の前記ハンド部が設けられ、該第１の回転軸が備える各同心回転軸から、回転駆動力を、対応する前記主動プーリの同心回転軸に伝達することによって、前記アームベルトをそれぞれ回動させ、それぞれの該アームベルトの回動力を用いて、対応する前記ハンド部を直線移動させることことが望ましい。

【0018】

本発明において、前記リンク駆動部は、前記支持部材を貫通して前記第２のリンク部材に固定された第２の回転軸を有し、該第２の回転軸を回転させることによって、該第２のリンク部材を回転駆動することが望ましい。

【0019】

本発明において、前記リンク駆動部は、前記第１の回転軸と同心の回転軸である第２の回転軸を有し、該第２の回転軸は、前記第１のリンク部材に固定され、該第２の回転軸を回転させることによって、該第１のリンク部材を回転駆動することことが望ましい。

【発明の効果】

【0020】

本発明のリンク式搬送ロボットでは、搬送アーム、支持部材及び第１、第２のリンク部材によって平行リンク機構を構成したので、支持部材と搬送アームとの距離は第１、第２のリンク部材の長さとなり、常に一定である。このため、本発明によれば、この支持部材と第１のリンク部材との連結部に供給された回転動力を、容易に搬送アームに伝達することができる。そして、この回転動力で、搬送アーム上のハンド部を直線移動させることにより、ワークを水平方向に搬送することができる。このようにして、本発明のリンク式搬送ロボットは、スカラ型搬送ロボットのようなアーム折り畳み動作を行うこと無しにワークを水平搬送できるので、構造を簡単にでき、更には、専有面積が狭いので小型の装置に搭載することが容易になる。

【0021】

また、本発明のリンク式搬送ロボットは、回転駆動力によって搬送アームを移動させることができるので、該搬送アームを非大気圧環境の室（例えば真空チャンバ）に搭載すると共に駆動機構を室外に配置する場合に、直動軸を利用する場合と比較して、室壁のシーリングが容易である。また、回転駆動力を使用するため、駆動動力を小さくすることができ、従って小型化や低価格化が容易である。

【0022】

本発明において、搬送アームの水平移動成分を打ち消す方向にハンド部を相対移動させることにより、上記ような平行リンク機構を用いているにも拘わらず、ハンド部を垂直移動させることができる。

【0023】

本発明において、伸縮型搬送アームを使用することにより、小型の平行リンク機構を用いて、十分な移動距離を得ることができる。

【0024】

本発明において、上記のようなレール部、主動プーリ、従動プーリ及びアームベルトを用いると共に、第１の回転軸の回転駆動力を主動プーリに伝達する構成とすることにより、簡単な構成で、ハンド部を直線移動させることができる。

【0025】

本発明において、主動プーリ、従動プーリをそれぞれ同一回転軸に沿って複数個設け、前記第１の回転軸に複数の同心回転軸を設けることにより、１個の搬送アームに複数のハンド部を設けて個別に動作させることができる。

【0026】

更に、本発明においては、上述の支持部材の位置が固定されているので、支持部材と第２リンク部材とを連結する第２の回転軸は、搬送アームを移動させる際に移動しない。従って、この第２の回転軸の回転力で第２リンク部材が回転するように構成することで、動力源の位置が固定された状態で搬送アームを移動させることができる。

【0027】

本発明において、第１及び第２の回転軸を同心回転軸で構成することにより、支持部材に回転軸を貫通させる個所が一個所とすることができる。このため、例えば、動力源を室外に設置する場合のシーリング個所を１個所にすることが可能になること等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】実施の形態１に係るリンク式搬送ロボットの構成を模式的に示す斜視図である。

【図2】（ａ）、（ｂ）共に、実施の形態１に係るリンク式搬送ロボットの動作を説明するための模式側面図である。

【図3】（ａ）、（ｂ）共に、実施の形態１に係るリンク式搬送ロボットの動作を説明するための模式側面図である。

【図4】（ａ）、（ｂ）共に、実施の形態１においてハンド部を垂直移動させる動作を説明するための模式側面図である。

【図5A】実施の形態２に係るリンク式搬送ロボットの構成を模式的に示す斜視図である。

【図5B】実施の形態２に係るリンク式搬送ロボットの変形例を模式的に示す斜視図である。

【図6】実施の形態３に係る小型半導体製造装置の全体構成を概念的に示す斜視図である。

【図7】実施の形態３に係る装置前室の要部構造を示す斜視図である。

【図8】実施の形態３に係る装置前室の要部構造を概略的に示す側面図である。

【図9】実施の形態３に係るリンク式搬送ロボットの構成を模式的に示す斜視図である。

【図10】実施の形態３に係るリンク式搬送ロボットの構成を模式的に示す斜視図である。

【図11】実施の形態３に係るリンク式搬送ロボットの構成を模式的に示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

【図12】実施の形態３に係るリンク式搬送ロボットの構成を模式的に示す分解図である。

【図13】実施の形態３に係る搬送アームの動作を説明するための模式側面図である。

【図14】実施の形態３に係るリンク式搬送ロボットの動作を説明するための模式側面図である。

【図15】実施の形態３に係るリンク式搬送ロボットの動作を説明するための模式側面図である。

【図16】実施の形態３に係るリンク式搬送ロボットの動作を説明するための模式側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

［発明の実施の形態１］
以下、本発明の実施の形態１に係るリンク式搬送ロボットについて、図１〜図４を参照して説明する。

【0030】

図１は、この実施の形態１に係るリンク式搬送ロボットの構成を模式的に示す斜視図である。

【0031】

図１に示したように、この実施の形態１のリンク式搬送ロボット１００は、支持部材１１０と、搬送アーム１２０と、第１及び第２リンク部材１３０，１４０とを備えている。この実施の形態１では、これらの構成部材１１０〜１４０によって、平行リンク機構１５０が構成されている。

【0032】

支持部材１１０は、リンク式搬送ロボット１００を設置する室（例えば真空チャンバ等）の側壁等（図示せず）に固定される。支持部材１１０は、略水平方向に配列された２個の貫通孔（図示せず）を備えており、これらの貫通孔には第１回転軸１１１及び第２回転軸１１２が回転自在に挿通されている。第１回転軸１１１及び第２回転軸１１２には、それぞれ別個の、図示しない回転駆動源（例えば電動モータ等）が連結され、これら回転駆動源の回転駆動力によって個別に回転する。

【0033】

搬送アーム１２０は、ワーク（半導体ウェハ等の搬送対象物）１０１を水平方向に搬送する。このために、搬送アーム１２０は、アーム本体１２１、レール１２２、主動プーリ１２３、従動プーリ１２４、アームベルト１２５、ハンド部１２６等を備えている。レール１２２は、アーム本体１２１の一方の側面に固定されている。主動プーリ１２３は、レール１２２の後端側に配置され、アーム本体１２１の該一方の側面に回転自在に保持されている。一方、従動プーリ１２４は、レール１２２の先端側に配置され、アーム本体１２１の該一方の側面に回転自在に保持されている。そして、主動プーリ１２３及び従動プーリ１２４には、アームベルト１２５が巻回されている。ハンド部１２６は、水平移動自在に、レール１２２に保持されていると共に、アームベルト１２５の所定個所に固定されている。これにより、ハンド部１２６は、アームベルト１２５の回動に伴って、レール１２２に沿って直線移動する。ハンド部１２６には、ワーク１０１が保持される。

【0034】

第１リンク部材１３０は、下側端部で支持部材１１０に回動自在に連結され、且つ、上側端部で搬送アーム１２０に回動自在に連結されている。この実施の形態１では、第１リンク部材１３０の下側端部には貫通孔が設けられ、この貫通孔に第１回転軸１１１を挿通することで、支持部材１１０に連結されている。また、第１リンク部材１３０の上側端部は、例えば、搬送アーム１２０の他方の側面（すなわち、主動プーリ１２３等が設けられていない方の側面）に設けられた回転軸（図示せず）を用いて、搬送アーム１２０と連結される。第１回転軸１１１にはプーリ１１１ａが固定されており、このプーリ１１１ａと主動プーリ１２３との間には駆動ベルト１１３が巻回される。第１リンク部材１３０と搬送アーム１２０とを連結する回転軸の回転中心は、主動プーリ１２３の回転中心と一致させることが望ましい。これにより、第１リンク部材１３０の回動角度が変化しても、第１回転軸１１１と主動プーリ１２３との距離が一定になり、従って、駆動ベルト１１３を巻回することができる。

【0035】

第２リンク部材１４０は、下側端部で支持部材１１０に回動自在に連結され、且つ、上側端部で搬送アーム１２０に回動自在に連結されている。この実施の形態１では、第２リンク部材１４０の下側端部を第２回転軸１１２に固定連結している。第２リンク部材１４０の連結位置は、第１リンク部材１３０と平行になるように設定されることが望ましい。

【0036】

次に、この実施の形態１に係るリンク式搬送ロボット１００の動作について、図２〜図４を用いて説明する。

【0037】

図２は、この実施の形態１におけるハンド部１２６の動作を説明するための模式側面図である。

【0038】

図２（ａ）に示した状態において、図示しない回転駆動源が第１回転軸１１１を時計方向に回転させると（符号Ａ１参照）、この回転により駆動ベルト１１３が回動し（符号Ａ２参照）、その結果、主動プーリ１２３も時計方向に回動する（符号Ａ３参照）。上述のように、主動プーリ１２３には、駆動ベルト１１３に加えてアームベルト１２５も巻回されており、従って、このアームベルト１２５も時計方向に回動する（符号Ａ４参照）。これにより、従動プーリ１２４も回転する（符号Ａ５参照）。そして、このようにしてアームベルト１２５が回動することにより、このアームベルト１２５の所定個所に固定されたハンド部１２６が、レール１２１に沿って直線移動する。この結果、図２（ｂ）に示したように、ハンド部１２６に保持されたワーク１０１が、前方に水平搬送される。

【0039】

一方、回転駆動源が第１回転軸１１１を反時計方向に回転させたときは、図２（ａ）、（ｂ）と逆の動作により、ワーク１０１が後方に水平搬送される。

【0040】

図３は、この実施の形態１における平行リンク機構１５０の動作を説明するための模式側面図である。

【0041】

図３（ａ）に示した状態において、図示しない回転駆動源が第２回転軸１１２を時計方向に回転させると（符号Ｂ１参照）、この回転により第２リンク部材１４０が時計方向に回動する（図３（ｂ）の符号Ｂ２参照）。これにより、搬送アーム１２０は、水平を保ったまま、前方下方向に移動する。そして、この移動の水平成分に相当する距離だけ、ワーク１０１を前方に搬送することができる。

【0042】

なお、第１回転軸１１１が回転しない場合には、この前方下方向への移動に伴って、主動プーリ１２３が反時計方向に回転する（符号Ｂ３参照）。この結果、アームベルト１２５が反時計方向に回動するので、ハンド部１２６が後方に移動し（符号Ｂ４参照）、ワーク１０１も、搬送アーム１２０上を後退する。すなわち、主動プーリ１２３の回転により、ワーク１０１の水平移動の一部が打ち消される。しかし、上述のようにして第１回転軸１１１を時計方向に回転させ、ハンド部１２６を移動させることにより、ワーク１０１を前進させることができる。このため、この実施の形態１では、平行リンク機構１５０が移動した距離の水平成分の分だけ、ワーク１０１の搬送距離を伸ばすことができる。すなわち、ワーク１０１の搬送距離は、搬送アーム１２０が移動した距離の水平成分と、ワーク１０１が搬送アーム１２０上を移動した距離との和になる。

【0043】

一方、第２回転軸１１２を反時計方向に回転させたときは、図３（ａ）、（ｂ）とは逆の動作により、ワーク１０１が後方上方向に移動する。

【0044】

図４は、ハンド部１２６を垂直移動させる動作を説明するための模式側面図である。以下に説明するように、ワーク１０１の垂直移動は、上述のような搬送アーム１２０による移動（図２参照）と平行リンク機構１５０の動作（図３参照）とを組み合わせることによって、実現される。

【0045】

図４（ａ）に示した状態において、第２回転軸１１２を時計方向に回転させると（符号Ｃ１参照）、上述のように、搬送アーム１２０は、前方下方向に移動する。すなわち、第２回転軸１１２の回転による搬送アーム１２０の移動速度は、水平成分と垂直成分とを有する。従って、搬送アーム１２０の移動と同時に第１回転軸１１１を反時計方向に所定回転速度で回転させてハンド部１２６を後退させることにより（図４（ｂ）の符号Ｃ２参照）、かかる移動速度の水平成分を完全に打ち消せば、ハンド部１２６を垂直下降させることができる。

【0046】

上述のように、搬送アーム１２０が前進するとき、主動プーリ１２３が反時計方向に回転することによって、ハンド部１２６は若干後退する（符号Ｃ３参照）。この後退による速度（符号Ｃ４参照）を考慮して、第１回転軸１１１の回転速度（符号Ｃ５参照）が制御される。また、第１回転軸１１１や主動プーリ１２３の直径比を適当に設定すれば、第１回転軸１１１を回転させずにハンド部１２６を垂直移動させることや、第１回転軸を時計方向に回転させながらハンド部１２６を垂直移動させることも可能である。

【0047】

一方、第２回転軸１１２を反時計方向に回転させると共に、第１回転軸を時計方向に回転させること等により、図４（ａ）、（ｂ）とは逆の動作によって、ハンド部１２６を垂直方向に上昇させることができる。

【0048】

以上説明したように、この実施の形態１によれば、平行リンク機構１５０の回転動作及びハンド部１２６のレール１２２上での動作を用いて、ハンド部１２６を水平移動させることができ、従って、水平移動の為にアームの折り畳み動作を行う必要が無い。このため、搬送ロボットの構造を簡単化できると共に、専有面積を小さく抑えることができる。

【0049】

また、ハンド部１２６の水平移動及び垂直移動を第１、第２回転軸１１１，１１２の回転のみで行えるので、直動軸を用いずに搬送ロボットを構成することができる。このため、搬送ロボットの動力源（電動モータ等）を非大気圧環境の室（例えば真空チャンバや高圧チャンバ）外に配置する場合でも、容易にシーリングを行うことができる。更に、アーム機構の重量を直動軸で支える場合と比較して、動力源の動力を小さく抑えることができ、従って、搬送ロボットの小型化等が容易である。

【0050】

この実施の形態１では、上述のように、第１リンク部材１３０と搬送アーム１２０とを連結する回転軸の回転中心を、主動プーリ１２３の回転中心と一致させることとした。これにより、第１リンク部材１３０の回動角度が変化しても、第１回転軸１１１と主動プーリ１２３との距離が一定になり、従って、支持部材１１０側から搬送アーム１２０側に回転動力を伝達することが可能となる。このような理由から、この実施の形態１では、真空チャンバ等の側壁等に固定された支持部材１１０に回転動力源を連結すれば良いので、室外に回転動力源を配置することが容易になる。

【0051】

なお、この実施の形態１では、第１回転軸１１１を主動プーリ１２３の回転駆動に使用すると共に第２回転軸１１２を平行リンク機構１５０の回転駆動に使用したが、第１回転軸１１１を平行リンク機構１５０の回転駆動に使用し、且つ、第２回転軸１１２を主動プーリ１２３の回転駆動に使用するように、リンク式搬送ロボットを構成することも可能である。

【0052】

更には、第１回転軸１１１又は第２回転軸１１２を２軸の同心回転軸とし、この同心回転軸で主動プーリ１２３及び平行リンク機構１５０の両方を回転駆動するようにリンク式搬送ロボットを構成することも可能である。これにより、動力源を室外に設置する場合のシーリング個所を１個所にすることが可能になる。

【0053】

この実施の形態１では、第１回転軸１１１の回転動力を主動プーリ１２３に伝達する手段として駆動ベルト１１３を使用したが、他の方法（例えばギア等）を用いても良い。

【0054】

この実施の形態１では、主動プーリ１２３、従動プーリ１２４及びアームベルト１２５を用いてハンド部１２６を直線移動させたが、ハンド部１２６を直線移動させるための機構は任意である。例えば、アームベルト１２５の代わりにワイヤ等を使用しても良く、更には、ラック・アンド・ピニオン等を採用してもよい。

【0055】

［発明の実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２に係るリンク式搬送ロボットについて説明する。この実施の形態２では、１個の平行リンク機構に２個のハンド部を搭載した。

【0056】

図５Ａは、この実施の形態２に係るリンク式搬送ロボットの構成を模式的に示す斜視図である。

【0057】

図５Ａに示したように、この実施の形態２のリンク式搬送ロボット５００は、支持部材５１０と、搬送アーム５２０と、第１及び第２リンク部材５３０，５４０とを備えている。この実施の形態２では、これらの構成部材５１０〜５４０によって、平行リンク機構５５０が構成されている。

【0058】

支持部材５１０は、上記実施の形態１と同様、真空チャンバ等の側壁等（図示せず）に固定され、略水平方向に配列された２個の貫通孔に第１、第２回転軸５１１，５１２が回転自在に挿通されている。第１回転軸５１１は、円筒形の回転軸５１１ａと円柱形の回転軸５１１ｂとを備えており、これら回転軸５１１ａ，５１１ｂにより二軸の同心回転軸が構成されている。回転軸５１１ａ，５１１ｂは、別々の回転駆動源（例えば電動モータ等、図示せず）で個別に回転駆動される。一方、第２回転軸５１２は、上記実施の形態１の回転軸１１２と同様、単一の回転軸で構成されている。この第２回転軸５１２も、図示しない回転駆動源によって、回転軸５１１ａ，５１１ｂとは独立に回転駆動される。

【0059】

搬送アーム５２０は、アーム本体５２１を備える。このアーム本体５２１には、主動プーリ５２３及び従動プーリ５２４が設けられている。これらプーリ５２３，５２４の間には、アームベルト５２５ａ，５２５ｂが巻回されている。ここで、プーリ５２３，５２４は、それぞれ、第１回転軸５１１と同様の二軸の同心回転軸を構成しており、このため、アームベルト５２５ａ，５２５ｂは、別個独立に回動する。

【0060】

また、主動プーリ５２３と第１回転軸５１１との間には、第１、第２駆動ベルト５１３ａ，５１３ｂが巻回されている。上述のように主動プーリ５２３及び第１回転軸５１１はそれぞれ２軸の同心回転軸を使用しているので、これら駆動ベルト５１３ａ，５１３ｂも別個独立に回動させることができる。

【0061】

アームベルト５２５ａ，５２５ｂの所定個所には、それぞれ、ハンド部５２６ａ，５２６ｂが固定されている。これらハンド部５２６ａ，５２６ｂは、それぞれ図示しないレールに、別個独立に水平移動できるように、保持されている。これらハンド部５２６ａ，５２６ｂには、それぞれ、ワーク５０１ａ，５０１ｂを保持させることができる。

【0062】

このような構成によれば、回転軸５１１ａを回転させることにより、駆動ベルト５１３ａ及びアームベルト５２５ａを回動させて、ハンド部５２６ａをレール（図示せず）に沿って直線移動させることができ、また、回転軸５１１ｂを回転させることにより、駆動ベルト５１３ｂ及びアームベルト５２５ｂを回動させて、ハンド部５２６ｂをレール（図示せず）に沿って直線移動させることができる。また、第２回転軸５１２を回転させることにより、搬送アーム５２０を前進或いは後退させることができる。更には、上記実施の形態１と同様にして、ハンド部５２６ａ，５２６ｂを垂直移動させることもできる。

【0063】

このようなリンク式搬送ロボットを用いることにより、例えば、ハンド部５２６ａを搬送アーム５２０の先端側に位置させ且つハンド部５２６ｂを後端側に位置させた状態で、該ハンド部５２６ａにワーク載置台（図示せず）からワーク５０１ａを受け取らせ、その後、ハンド部５２６ａを搬送アーム５２０の後端側に移動させ且つハンド部５２６ｂを前端側に移動させて、ハンド部５２６ｂに保持されたワークを該ワーク載置台に載置させることができる。すなわち、この実施の形態２のリンク式搬送ロボットによれば、処理室から処理後のワークを搬出する作業と、次の処理用のワークを搬入する作業とを、同時に行うことができる。

【0064】

図５Ｂは、この実施の形態２に係るリンク式搬送ロボットの変形例の構造を模式的に示す斜視図である。

【0065】

図５Ｂのリンク式搬送ロボットでは、ハンド部５２６ｃ上に、ワーク５０１ｃが載置される。そして、ハンド部５２６ｄを前進させることにより、ワーク５０１ｃを、このハンド部５２６ｄの先端部とハンド部５２６ｃの先端突起とで前後から挟み込んで、保持することができる。また、ハンド部５２６ｄを後退させることにより、ワーク５０１ｃの保持を解除することができる。

【0066】

このような構成によれば、ワーク５０１ｃをハンド部５２６ｃに保持するためのチャック機構をも、回転動力のみで構成することができる。

【0067】

図５Ａ、図５Ｂに示したリンク式搬送ロボットによれば、上記実施の形態１と同様、平行リンク機構５５０の回転動作及びハンド部５２６ａ，５２６ｂの直線移動動作を用いて、ハンド部５２６ａ，５２６ｂを水平移動させることができるので、水平移動の為にアームの折り畳み動作を行う必要が無く、従って、搬送ロボットの専有面積を小さく抑えることができる。

【0068】

更には、上記実施の形態１と同様、ハンド部５２６ａ，５２６ｂの水平移動及び垂直移動を第１、第２回転軸５１１，５１２の回転のみで行えるので、直動軸を用いる必要が無く、このため、搬送ロボットの動力源（電動モータ等）を非大気圧環境の処理室（例えば真空チャンバや高圧チャンバ等）外に配置する場合でも、容易にシーリングを行うことができると共に、動力源の動力を小さく抑えることができるので、搬送ロボットの小型化等が容易である。

【0069】

加えて、上記実施の形態１と同様、第１リンク部材５３０と搬送アーム５２０とを連結する回転軸の回転中心を主動プーリ５２３の回転中心と一致させることにより、支持部材５１０から搬送アーム５２０に回転動力を伝達することを可能にしたので、室外に回転動力源を配置することが容易になる。

【0070】

なお、この実施の形態２では、１個の平行リンク機構に２個のハンド部を搭載した例を示したが、１個の平行リンク機構に３個以上のハンド部を搭載することも可能である。

【0071】

この実施の形態２では、第１回転軸５１１を主動プーリ５２３の回転駆動に使用すると共に第２回転軸５１２を平行リンク機構５５０の回転駆動に使用したが、第１回転軸５１１を平行リンク機構５５０の回転駆動に使用し、且つ、第２回転軸５１２を主動プーリ５２３の回転駆動に使用するように、リンク式搬送ロボットを構成することも可能である。

【0072】

更には、例えば、第１回転軸５１１又は第２回転軸５１２を三軸の同心回転軸とし、この同心回転軸で主動プーリ５２３の各軸及び平行リンク機構５５０の全てを回転駆動するようにリンク式搬送ロボットを構成することも可能である。これにより、動力源を室外に設置する場合のシーリング個所を１個所にすることが可能になる。

【0073】

この実施の形態２では、第１回転軸５１１の回転動力を主動プーリ５２３に伝達する手段として第１、第２駆動ベルト５１３ａ，５１３ｂを使用したが、他の方法（例えばギア等）を用いても良い。

【0074】

この実施の形態２では、主動プーリ５２３、従動プーリ５２４及びアームベルト５２５ａ，５２５ｂを用いてハンド部５２６ａ，５２６ｂ，５３６ｃ，５２６ｄを直線移動させたが、ハンド部５２６ａ，５２６ｂ，５３６ｃ，５２６ｄを直線移動させるための機構は任意である。例えば、アームベルト５２５ａ，５２５ｂの代わりにワイヤ等を使用しても良く、更には、ラック・アンド・ピニオン等を採用してもよい。

【0075】

［発明の実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３に係るリンク式搬送ロボットについて説明する。この実施の形態３は、本発明のリンク式搬送ロボットに伸縮型の搬送アームを搭載すると共に、このリンク式搬送ロボットを小型半導体製造装置に搭載した例である。

【0076】

図６は、この実施の形態３に係る小型半導体製造装置の全体構成を概念的に示す斜視図である。図７及び図８は、装置前室の要部構造を示す図であり、図７は背面斜視図、図８は概略的側面図である。

【0077】

図６〜図８から解るように、この実施の形態３に係る小型半導体製造装置６００は、処理室６１０と、装置前室６２０とを収容する。

【0078】

処理室６１０は、図示しないウェハ搬送口を介して装置前室６２０から半導体ウェハ６３１を受け取る。そして、この半導体ウェハ６３１に対して、公知の処理（すなわち、成膜やエッチング、検査処理等）を行う。処理室６１０についての詳細な説明は、省略する。この実施の形態３では、半導体ウェハ６３１として、径が２０ｍｍ以下（例えば１２．５±０．２ｍｍ）の小径のものを使用する。

【0079】

一方、装置前室６２０は、ウェハ搬送容器６３０に収容された半導体ウェハ６３１を取り出して、処理室６１０に搬送するための部屋である。

【0080】

装置前室６２０の天板６２０ａには、ウェハ搬送容器６３０を載置するための容器載置台６２１と、載置されたウェハ搬送容器６３０を上方から押圧固定する押さえレバー６２２とが設けられている。また、装置前室６２０の天板６２０ａには、小型半導体製造装置６００の操作を行うための操作釦６２４等が設けられている。

【0081】

装置前室６２０は、半導体ウェハ６３１が搬入・搬出されるクリーン化室（真空チャンバや高圧チャンバでもよい）６４０を備えている。このクリーン化室６４０には、容器載置台６２１にセットされたウェハ搬送容器６３０との間で半導体ウェハ６３１の搬入・搬出を行う昇降体６４１と、処理室６１０に対する半導体ウェハ１３１の搬入・搬出を行うリンク式搬送ロボット６４２とが備えられている。なお、クリーン化室６４０の真空ポンプ等については、説明を省略する。

【0082】

昇降体６４１の上面部には、ウェハ搬送容器６３０の受渡底部が、半導体ウェハ６３１を載置したままの状態で保持される。昇降体６４１は、昇降軸６４３により、上下動自在に支持されている。この昇降軸６４３は、クリーン化室６４０の底面を貫通して、昇降体６４１の下面中央部に連結固定されており、昇降体６４１を支持している。

【0083】

ウェハ昇降ベローズ６４４は、クリーン化室６４０の気密性を維持するために設けられている。ウェハ昇降ベローズ６４４の上端は、昇降体６４１の下面周縁部に、気密に固着されている。また、ウェハ昇降ベローズ６４４の下端は、クリーン化室６４０の底面内側に、気密に固着されている。このウェハ昇降ベローズ６４４は、昇降体６４１の昇降に伴って、垂直方向に伸縮する。

【0084】

クリーン化室６４０の下方には、昇降機構（図示せず）が設けられる。昇降軸６４３は、この昇降機構により昇降される。

【0085】

クリーン化室６４０の外側には、動力伝達機９１３，９１４や電動モータ９１５，９１６が配置されている（詳細は後述）。

【0086】

次に、リンク式搬送ロボット６４２の構造について説明する。図９〜図１２はリンク式搬送ロボット６４２の構造を示しており、図９及び図１０は斜視図、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は側面図、図１２は搬送アームの分解図である。

【0087】

この実施の形態３のリンク式搬送ロボット６４２は、支持部材９１０ａ，９１０ｂと、搬送アーム９２０と、第１及び第２リンク部材９３０，９４０とを備えている。この実施の形態３では、これらの構成部材９１０ａ〜９４０によって、平行リンク機構９５０が構成されている。

【0088】

支持部材９１０ａ，９１０ｂは、例えばクリーン化室６４０の側壁６２０ｂ（図７参照）に固定される。これら支持部材９１０ａ，９１０ｂは、略水平方向に配列されており、それぞれ１個の貫通孔（図示せず）を備えている。これらの貫通孔には、第１回転軸９１１及び第２回転軸９１２が回転自在に挿通されている。第１回転軸９１１及び第２回転軸９１２は、それぞれ別個の動力伝達機９１３，９１４に連結されている。更に、動力伝達機９１３，９１４は、クリーン化室６４０の下方に配置された電動モータ９１５，９１６の駆動軸（図示せず）に、例えばベルト（図示せず）を介して連結されている（図７参照）。このような構成により、第１回転軸９１１及び第２回転軸９１２は、電動モータ９１５，９１６によって個別に回転駆動される。

【0089】

搬送アーム９２０は、ハンド部９２１で半導体ウェハ６３１を保持して、水平方向に搬送する。この実施の形態３では、搬送アーム９２０として、伸縮型のものを使用した。伸縮型で水平搬送用の搬送アームとしては、例えば特開２０１１−９６９４２号公報に開示されたワーク搬送装置を採用することができる。

【0090】

この実施の形態３に係る搬送アーム９２０は、アーム本体７００に、第１スライドアーム７１０、第２スライドアーム７２０、第３スライドアーム７３０及びハンド部９２１を水平方向に積層してなる構造を有する。

【0091】

図１２に示したように、アーム本体７００の両端には、主動プーリ７０１及び従動プーリ７０２が設けられている。プーリ７０１，７０２は、アーム本体７００に回転自在に支持されている。そして、これらプーリ７０１，７０２間には、アームベルト７０３が巻回されている。更に、アーム本体７００は、スライド部材７０４を備えている。スライド部材７０４は、ガイドレール７０５の案内により、長手方向に移動自在となるように構成されている。更に、このスライド部材７０４は、ベルト７０３を挟持していると共に、第１スライドアーム７１０の側面に連結固定されている。加えて、アーム本体７００は、伝達部材７０６を備えている。この伝達部材７０６は、従動プーリ７０２の後方に配置されて、アーム本体７００に固定されている。そして、この伝達部材７０６は、第１スライドアーム７１０のベルト７１３を挟持している。

【0092】

第１スライドアーム７１０の両端には、プーリ７１１，７１２が回転自在に設けられ、これらプーリ７１１，７１２間には、ベルト７１３が巻回されている。第１スライドアーム７１０のスライド部材７１４は、ガイドレール７１５の案内により、長手方向に移動自在となるように構成されている。このスライド部材７１４は、ベルト７１３を挟持しているとともに、第２スライドアーム７２０の側面に連結固定されている。第１スライドアーム７１０の伝達部材７１６は、プーリ７１２の後方に配置されて、第１スライドアーム７１０に固定されている。この伝達部材７１６は、第２スライドアーム７２０のベルト７２３を挟持している。

【0093】

第２スライドアーム７１０は、上述の第１スライドアームと同様、両端にプーリ７２１，７２２が回転自在に設けられており、これらプーリ７２１，７２２間にはベルト７２３が巻回されている。第２スライドアーム７１０のスライド部材７２４は、ガイドレール７２５の案内により、長手方向に移動自在に構成されている。また、このスライド部材７２４は、ベルト７２３を挟持しているとともに、第３スライドアーム７３０に連結固定されている。更に、第２スライドアーム７２０の伝達部材７２６は、プーリ７２２の後方に配置されて、第２スライドアーム７２０に固定されている。この伝達部材７２６は、第３スライドアーム７３０のベルト７３３を挟持している。

【0094】

第３スライドアーム７３０の両端には、プーリ７３１，７３２が設けられている。プーリ７３１，７３２は、回転自在に設けられている。これらプーリ７３１，７３２間には、ベルト７３３が巻回されている。更に、第３スライドアーム７３０のスライド部材７３４は、ガイドレール７３５の案内により、長手方向に移動自在となるように構成されている。また、このスライド部材７３４は、ベルト７３３を挟持している。

【0095】

ハンド部９２１は、搬送アーム６２３の伸縮方向と直角な方向に伸びる水平板７４１を備えている。この水平板７４１は、上述した第３スライドアーム７３０のスライド部材７３４に連結固定されている。また、ハンド部９２１は、この水平板７４１の先端に固定されて、搬送アーム６２３の伸縮方向に伸びるウェハ保持部７４２を備えている。ウェハ保持部７４２の先端部分には、半導体ウェハ６３１を真空吸着するための吸着孔７４３が設けられている。この吸着孔７４３は、吸引管７４４を介して、吸引口７４５に繋がっている。吸引口７４５は、樹脂製の配管（図示せず）を介して、真空ポンプ（図示せず）に接続されている。

【0096】

第１リンク部材９３０は、図９に示したように、下側端部で第１回転軸９１１に回動自在に連結され、且つ、上側端部で搬送アーム９２０に回動自在に連結されている。この実施の形態３では、第１リンク部材９３０の下側端部には貫通孔（図示せず）が設けられ、この貫通孔に第１回転軸９１１を挿通することで、支持部材９１０ａに連結されている。また、第１リンク部材９３０の上側端部は、例えば、搬送アーム９２０の他方の側面（すなわち、主動プーリ７０１等が設けられていない方の側面）に設けられた回転軸（図示せず）を用いて、搬送アーム９２０のアーム本体７００と連結される。第１回転軸９１１と主動プーリ７０１との間には、駆動ベルト９１７が巻回される。更に、第１リンク部材９３０には、駆動ベルト９１７の張力を調節するためのテンションプーリ９１８が設けられている。上記実施の形態１、２と同様、第１リンク部材９３０と搬送アーム６２３とを連結する回転軸の回転中心は、主動プーリ７０１の回転中心と一致させることが望ましい。これにより、第１リンク部材９３０の回動角度が変化しても、第１回転軸９１１と主動プーリ７０１との距離が一定になり、従って、駆動ベルト９１３を巻回することができる。

【0097】

第２リンク部材９４０は、下側端部で支持部材９１０ｂに回動自在に連結され、且つ、上側端部で搬送アーム９２０のアーム本体７００に回動自在に連結されている。この実施の形態３では、第２リンク部材９４０の下側端部が、第２回転軸９１２に固定的に連結されている。

【0098】

次に、この実施の形態３に係るリンク式搬送ロボット６４２の動作について説明する。

【0099】

まず、搬送アーム９２０の伸縮動作について、図１３の概念図等を用いて説明する。

【0100】

電動モータ９１５（図７参照）が回転を開始すると、この回転駆動力が動力伝達機９１３（図９参照）を介して第１回転軸９１１に伝達される。第１回転軸９１１が回転すると、この回転により駆動ベルト９１７が回動し、その結果、主動プーリ７０１も回動する。主動プーリ７０１には、駆動ベルト９１７に加えてアームベルト７０３も巻回されており、従って、このアームベルト７０３も回動する（図１２参照）。これにより、従動プーリ７０２も回転する。そして、このようにしてアームベルト７０３が回動することにより、このアームベルト７０３の所定個所に固定されたスライド部材７０４がレール７０５に沿って直線移動し、この結果、第１スライドアーム７１０も伸延方向に移動する。

【0101】

また、上述のように、伝達部材７０６は、アーム本体７００に固定されると共に、第１スライドアーム７１０のベルト７１３を挟持している。このため、第１スライドアーム７１０が伸延方向に移動すると、この第１スライドアーム７１０のベルト７１３が回動を開始する。

【0102】

ベルト７１３が回動すると、第１スライドアーム７１０のスライド部材７１４が、レール７１５に案内されて伸延方向に移動する。従って、第２スライドアーム７２０が、第１スライドアーム７１０に対して相対的に、伸延方向に移動する。そして、第２スライドアーム７２０が相対的に移動すると、第１スライドアーム７１０の伝達部材７１６によって、第２スライドアーム７２０のベルト７２３が回動する。

【0103】

ベルト７２３が回動すると、第２スライドアーム７２０のスライド部材７２４がレール７２５に案内されて伸延方向に移動する。この結果、第３スライドアーム７３０が、第２スライドアーム７２０に対して相対的に、伸延方向に移動する。そして、第３スライドアーム７３０が相対的に移動すると、第２スライドアーム７２０の伝達部材７２６によって、第３スライドアーム７３０のベルト７３３が回動する。

【0104】

ベルト７３３が回動すると、第３スライドアーム７３０のスライド部材７３４がレール７３５に案内されて伸延方向に移動する。この結果、ハンド部９２１が、第３スライドアーム７３０に対して相対的に、伸延方向に移動する。

【0105】

このようにして、第１回転軸９１１の回転によって、搬送アーム６２３を伸延させてハンド部９２１を前進させることができる。そして、このハンド部９２１に保持された半導体ウェハ６３１が、前方に水平搬送される。

【0106】

一方、電動モータ９１５が第１回転軸１１１を逆方向に回転させたときは、半導体ウェハ６３１が後方に水平搬送される。

【0107】

続いて、リンク式搬送ロボット６４２を用いて、処理室６１０へ半導体ウェハ６３１を搬入する動作について、図１４〜図１６等を用いて説明する。

【0108】

まず、ウェハ搬送容器６３０がセットされていないとき、昇降体６４１は、最も高い位置まで上昇して、容器載置台６２１の搬入口を塞いでいる。この状態で、容器載置台６２１に、ウェハ搬送容器６３０がセットされる（図１４参照）。このとき、ウェハ搬送容器６３０の受渡底部６３２は、例えば電磁石（図示せず）の吸着力等により、昇降体６４１に保持される。

【0109】

ウェハ搬送容器６３０は、容器載置台６２１にセットされた後、レバー６２２（図６及び図７参照）を押し下げることによって、この容器載置台６２１上に押圧固定される。

【0110】

次に、図示しない昇降モータ機構が昇降軸６４３を下降させることで、昇降体６４１が下降する。これにより、ウェハ搬送容器６３０の受渡底部６３２は、昇降体６４１に保持されたままの状態で下降する。この結果、半導体ウェハ６３１は、受渡底部６３２に載置されたままの状態で、装置前室６２０内に搬入される。受渡底部６３２が下降したとき、ウェハ搬送容器６３０の蓋部６３３は、そのまま容器載置台６２１を塞いでいる。

【0111】

昇降体６３１が所定位置まで下降して停止すると、次に、リンク式搬送ロボット６４２の搬送アーム９２０が伸延動作を開始し、ハンド部９２１を半導体ウェハ６３１の直下まで浸入させる。そして、リンク式搬送ロボット６４２がハンド部９２１を垂直方向に上昇させて、半導体ウェハ６３１を吸着・保持する（図１５参照）。ハンド部９２１を垂直上昇させる方法は、上記実施の形態１と同様である。すなわち、電動モータ９１６が第２回転軸９１２を回転させて第１、第２リンク部材９３０，９４０を回動させると共に、電動モータ９１５が第１回転軸９１１を回転させてハンド部９２１を所定速度で後退させることにより、このハンド部９２１を垂直上昇させることができる。その後、電動モータ９１６が停止して、ハンド部９２１の上昇を停止させる。

【0112】

続いて、電動モータ９１５が第１回転軸９１１を回転させることにより、搬送アーム９２０が伸延して、半導体ウェハ６３１を、処理室６１０内のウェハ載置台６１１まで搬送する。そして、電動モータ９１６が第２回転軸９１２を再び回転させて第１、第２リンク部材９３０，９４０を回動させると共に、電動モータ９１５が第１回転軸９１１を回転させてハンド部９２１を所定速度で後退させることにより、ハンド部９２１を垂直下降させる。これにより、半導体ウェハ６３１が、ウェハ載置台６１１に載置される（図１６参照）。その後、電動モータ９１６が停止してハンド部９２１の下降を停止すると共に、引き続き電動モータ９１５が回転してハンド部９２１を後退させることにより、処理室６１０から搬送アーム９２０を退避させる。

【0113】

一方、図１４〜図１６とは逆の動作によって、半導体ウェハ６３１を処理室６１０から搬出することができる。

【0114】

この実施の形態３によれば、平行リンク機構９５０の回転動作及び搬送アーム９２０の伸縮動作を用いてハンド部９２１を水平移動させることができるので、水平移動の為にアームの折り畳み動作を行う必要が無く、従って、搬送ロボットの専有面積を小さく抑えることができる。

【0115】

更には、上記実施の形態１、２と同様、ハンド部９２１の水平移動及び垂直移動を第１、第２回転軸９１１，９１２の回転のみで行えるので、直動軸を用いる必要が無い。このため、搬送ロボットの動力源（電動モータ等）をクリーン化室６４０等の室外に配置する場合でも、容易にシーリングを行うことができると共に、動力源の動力を小さく抑えることができるので、搬送ロボットの小型化等が容易である。

【0116】

加えて、上記実施の形態１、２と同様、第１リンク部材９３０と搬送アーム９２０とを連結する回転軸の回転中心を主動プーリ７０１の回転中心と一致させることにより、支持部材９１０ａ，９１０ｂから搬送アーム９２０に回転動力を伝達することを可能にしたので、クリーン化室６４０の室外に回転動力源を配置することが容易になる。

【0117】

なお、この実施の形態３では、第１回転軸９１１を主動プーリ７０１の回転駆動に使用すると共に第２回転軸９１２を平行リンク機構９５０の回転駆動に使用したが、第１回転軸９１１を平行リンク機構９５０の回転駆動に使用し、且つ、第２回転軸９１２を主動プーリ７０１の回転駆動に使用するように、リンク式搬送ロボットを構成することも可能である。更には、第１回転軸９１１又は第２回転軸９１２を３軸の同心回転軸とすることにより、この同心回転軸で主動プーリ７０１及び平行リンク機構９５０の両方を回転駆動するようにリンク式搬送ロボットを構成することも可能である。

【0118】

この実施の形態３では、第１回転軸９１１の回転動力を主動プーリ７０１に伝達する手段として駆動ベルト９１７を使用したが、他の方法（例えばギア等）を用いても良い。

【0119】

この実施の形態３では、１個の平行リンク機構９５０に１個の伸縮型搬送アーム９２０を搭載した例を示したが、第１回転軸、主動プーリ及び従動プーリとして上記実施の形態２で示したような同心回転軸を用いることにより、１個の平行リンク機構に２個以上の伸縮型搬送アーム９２０を搭載することも可能である。

【0120】

この実施の形態３では、主動プーリ７０１，７１１，７２１，７３１、従動プーリ７０２，７１２，７２２，７３２及びアームベルト７０３，７１３，７２３，７３３を用いてハンド部９２１を直線移動させたが、ハンド部９２１を直線移動させるための機構は任意である。例えば、アームベルト７０３，７１３，７２３，７３３の代わりにワイヤ等を使用しても良く、更には、ラック・アンド・ピニオン等を採用してもよい。

【0121】

この実施の形態３では、伸縮型搬送アーム９２０を有するリンク式搬送ロボット６４２を装置前室６２０に搭載したが、半導体製造装置６００の装置前室６２０に、上述の実施の形態１又は実施の形態２に示したようなリンク式搬送ロボット１００，５００（図１、図５Ａ、図５Ｂ等参照）を搭載してもよい。

【0122】

この実施の形態３では、半導体ウェハを用いる半導体製造装置を例に採って説明したが、本発明は、他の種類の基板（例えばサファイア基板等の絶縁性基板や、アルミニウム基板等の導電性基板）や、非円盤形状（例えば矩形）の処理基板からデバイスを製造する製造装置にも適用することができる。

【0123】

この実施の形態３は、半導体デバイスのみならず、他の種類のデバイス（例えば、光学素子や光集積回路等の光デバイス）を製造する製造装置にも適用することができる。

【0124】

更に、この実施の形態３は、基板の処理を行う装置だけで無く、製造プロセスにおける他の工程（例えばデバイスの検査工程）を行う装置にも適用することができる。

【0125】

この実施の形態３では、ウェハ保持部７４２の先端部分に半導体ウェハ６３１を真空吸着することとしたが、半導体ウェハ６３１の保持方法として他の方法を用いることも可能である。例えば、リンク式搬送ロボット６４２を真空チャンバ内に配置する場合には、静電チャック等の保持方法が用いられる。

【0126】

この実施の形態３では、半導体ウェハ６３１をウェハ載置台６１１に載置する際に、ハンド部９２１を所定速度で後退させることによってハンド部９２１を垂直下降させることとしたが（図１６参照）、ハンド部９２１を垂直移動させずに斜め方向に移動させて、半導体ウェハ６３１の載置や受け取りを行うことも可能である。

【符号の説明】

【0127】

１００，５００，６４２ リンク式搬送ロボット
１１０，５１０，９１０ａ，９１９ｂ 支持部材
１１１，５１１，９１１ 第１回転軸
１１２，５１２，９１２ 第２回転軸
１１３，５１３ａ，５１３ｂ，９１７ 駆動ベルト
１２０，５２０，９２０ 搬送アーム
１２１，５２１，７００ アーム本体
１２２ レール
１２３，５２３，７０１ 主動プーリ
１２４，５２４，７０２ 従動プーリ
１２５，５２５ａ，５２５ｂ，７０３ アームベルト
１２３，５２６ａ，５２６ｂ，９２１ ハンド部
１３０，５３０，９３０ 第１リンク部材
１４０，５４０，９４０ 第２リンク部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】