专利名称：衬底搬运机器人及处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在高清洁环境中进行衬底的移动及处理的搬运机器人及 处理装置。本发明能够适用于进行移动及处理之际需要高清洁环境的衬底或任意一种此类物品，以下特别举出作为电子部件的半导体晶片和LCD衬底等 进行说明，不过，这只是用来例示，并没有限定本发明。
背景技术：
半导体和LCD (液晶显示器)等衬底的制造工序中，由于在衬底表面 附着尘埃等而使制品的合格率(成品率)下降。为了防止这样的问题，衬 底的制造在所谓的净化间等高清洁环境下进行。例如，在衬底的制造中釆用进行多种多样处理的处理装置(成组工 具)。该处理装置中，将处理室内气密地高清洁封闭，或将其内部形成真 空气氛或惰性气体气氛，在清洁环境下进行各处理。处理装置具有处理衬底的处理室、用以使衬底相对于该处理室进出的 移载室和在与装置外部之间进行衬底运出运入的装载锁定室。通常， 一个 处理装置中对应于多样处理设置多个处理室。移载室其平面形状为五边形 或多边形，各处理室配置在移载室的周围。在移载室内部的大致中央设置 用以向各处理室运出运入衬底的搬运机器人。在移载室的周边壁面设置可 利用真空阀气密性开闭的门，通过打开该门能够连通与处理室或装载锁定 室之间。搬运机器人从移载室中心呈放射状动作，由此成为能够从装载锁 定室向各处理室移动衬底的结构。作为现有的处理装置，已知专利文献l的技术。图IO表示专利文献1的图1所示的衬底处理装置(多级式半导体处 理装置)的平面形状。图10中，处理装置120具备2个多边形移载室(机器人式缓冲室124、 移送机器人室128)，它们经由2个连结处理室(中间处理室126、 127) 连结。连结处理室进行例如等离子体边缘清理、及加热还有冷却。在各移载 室124、 128的内部中央，设置有保持衬底在各处理室间搬运的所谓蛙腿 形(具有由4条臂构成的连杆机构)搬运机器人(移送机器人142、缓冲 机器人140)。在移载室的周边设置多个处理室(真空处理室101 107)和从装置外 部收取衬底而临时贮存的装载锁定室(装载锁定室121、 122)。在各移载 室、连结处理室、各处理室及装载锁定室之间分别设置能够开闭的门(真 空阀)，各室能够相互封闭成气密状态。从而，各室能够选择性密闭地相 互隔离，从而能够将各室内部相互气密，成为双方不同真空度的气氛或成 为难以两立的惰性气体气氛。还有，所述移载室因为内部成为真空等，所以为了容易密封，利用加 工机械切削1块大的铝块，进行处理室等的连结面加工，成形出处理室用 的空洞等而形成一个整体式结构。作为现有的搬运机器人，已知专利文献2及专利文献3所述的技术。图7及图8表示专利文献2的图2及图4所述的搬运机器人(关节臂 搬运装置)。图8中，该搬运机器人200在移载室底部(底壁)228从开口部227 向下方(移载室外部)突出地安装圆柱形状的安装凸缘238。在安装凸缘 238内部，2个驱动源215、 216在高度方向错开位置地配置成同心状。驱动源215、 216能够独立地转动从安装凸缘238上部突出到移载室 内的同心状转动轴(外轴239、内轴240)。艮口，驱动源215、 216各具备1个将多个线圈配置成环状的电枢230 (定子)。在各电枢230的内侧，经由轴承233 (导向轴承)能够旋转地设 置转动轴(外轴239及内轴240)。外轴239位于电枢230的内侧附近且与 上侧的电枢230b对应。内轴240位于外轴239的内侧附近且与下侧的电 枢230a对应。在外轴239及内轴240的外壁面且与作为定子的电枢230 (230a、 230b)对应的位置，设置作为转子的磁铁237 (237a、 237b)。在驱动源215、 216的框体上部，具备隔开真空气氛和存在电枢230等的空 间的风箱241，能够防止在存在电枢230等的空间产生的尘埃向真空气氛 内流入。图7中，在转动轴239、 240的上端部安装第一驱动臂17 (第一上臂) 和第二驱动臂18 (第二上臂)。各臂217、 218配置在移载室内部区域，从 驱动源215、 216的转动轴中心沿径向突出。在第一驱动臂217的另一端 上部，安装第一、第二从动臂219、 220 (第一前臂、第二前臂)，在第二 驱动臂18上安装第三、第四从动臂221、 222 (第一前臂、第二前臂)，它 们能够在相同水平面内独立地转动。在第一、第三从动臂219、 21的另一 端能够转动地支撑第一手223，在第二、第四从动臂220、 222上能够转动 地支撑第二手24。从而，该搬运机器人200通过第一、第二驱动源215、 216向相互不同的方向使转动轴239、 240转动，由此能够使第一、第二手 223、 224相对于转动轴239、 240中心沿径向(图9的上下方向)伸长或 后退。另外，通过向相同方向使转动轴239、 240转动，能够相对于转动 轴239、 240中心同时转动第一、第二手223、 224。图9是专利文献3的图4所示的搬运机器人300 (移送装置)。该搬运机器人300，相对于所述搬运机器人200呈同心状地具备由驱 动源215、 216驱动的2个转动轴(外轴239和内轴240)而言，具备与它 不同的并列状的构成。图9中，搬运机器人300具有2个转动轴342 (第一驱动轴342a、第 二驱动轴342b)，它们在底板325 (支撑部)上，沿手323、 324的行进方 向排列配置。该搬运机器人中，在各转动轴342 (第一驱动轴342a、第二 驱动轴342b)上端，第一驱动臂317及第二驱动臂318配置在不同的高度。 另外，第一驱动臂317的上面形状为局部具有凹部的棒状，能够避免在转 动第二驱动臂318之际与第一驱动轴342a抵接。另外，在第一驱动臂317 (第一驱动连杆)的前端上部呈同心状地具备第一、第二从动臂319、 320 (传递连杆)，在第二驱动臂(第二驱动连杆)的前端上部呈同心状地具 备第三、第四从动臂321、 322 (传递连杆)。还有，各转动轴342具有驱 动它们的驱动源(未图示)，被各驱动源独立地驱动。通常，各驱动源在 底板325下方的空间排列配置。专利文献l:特开平03 — 19252号公报 专利文献2:特表平08 — 506771号公报 专利文献3:特表2004—237436号公报所述的移载室被要求内容积小。其理由有2个。第一个理由是为了使 内部迅速地成为真空或惰性气体气氛。第二个理由是，如上所述移载室多 数是从大的铝块经由切削加工而制造的，为了减少加工成本、缩短时间、 提高精度等，移载室小是重要的。不过，如果减小移载室，则移载室内部具备的搬运机器人维持行程(可 搬运距离)，需要减小搬运机器人本身的大小及工作范围。另外，也需要 使搬运机器人紧凑，以便能够容易地在移载室安装搬运机器人。关于所述图7及图9的搬运机器人200、 300，若针对其紧凑化进行考 虑，则存在如下问题。图9的搬运机器人300中，各转动轴342a、 342b并列配置，各驱动 臂317、 318在相同水平面内能够转动地配置。另一方面，在各驱动臂217、 218的前端呈同心状地构成各从动臂319 322的转动连结部分，各从动臂 319 322采用高度不同的配置。图7的搬运机器人200中，转动轴239、 240配置成同心状，2个驱动 臂217、218采用高度不同的配置。另一方面，分别连结的各从动臂219~212 独立地与各驱动臂217、218的前端转动连结。也就是说，各从动臂219~212 的端部从多个并列的转动轴错开位置地与各驱动臂217、 218的前端连结。这样一来，关于各转动轴或各驱动臂和各从动臂的连结部分，形成的 状况是将它们配置成同心状时，高度变大但是平面形状变小，将它们并列 化时，能够减小高度但是平面形状变大。考虑这些相反关系，要求实现搬运机器人的紧凑化，不过，例如当为 了抑制平面形状而将各转动轴及各驱动臂和各从动臂的连结部分都配置 成同心状时，高度尺寸为各个高度的合计。另一方面，当为了抑制高度尺 寸而将各转动轴及各驱动臂和各从动臂的连结部分配置成并列状时，平面 尺寸有可能累积性扩大。由于这种结构上的差异，存在着即使驱动臂或从动臂的长度相同，搬 运机器人也很难紧凑化的问题。本发明的主要目的在于，提供一种能够紧凑化的衬底搬运机器人。另一方面，现有的处理装置是移载室的形状为具有五边以上的多边 形，将移载室朝向搬运机器人的转动中心呈放射线状配置。这是为了使配 置在移载室中心的蛙腿形搬运机器人以将保持的衬底从转动中心向位于 放射线上的处理室直线动作就能够交接衬底。另外，还为了在这种处理装 置中，通过用以使搬运机器人向直线方向和旋转方向进行移动动作的简单 动作控制就能够实现。可是，由于需要以搬运机器人为中心沿放射线方向配置作为搬运目的 地的处理室，从而当想要在移载室的每一边设置一个处理室这样的条件下 配备更多的处理室时，需要增加移载室的边数。当然，处理室需要具有规 定的横宽，与之相伴，需要确保最低限的移载室一边的长度，因此不得不 增大移载室，与之相伴，搬运机器人的行程也需要加长，另外，还需要将 处理装置整体大型化。与之相对，不增加移载室的边数而相对于l个侧壁具备多个处理室， 并且在相对于侧壁倾斜的方向，将全部处理室的连结部(开口部)朝向搬 运机器人的转动中心配备，从而能够获得同样的效果。可是，相对于将连 结部面向侧壁配备而言，连结部的面积变大，从而在处理室进行处理之际 用以密闭处理室内部的真空阔也变大。移载室或处理室的内部隔离开而分 别进行处理，从而连结部的开口面积宽的一方很难密闭，内部的处理环境 也不稳定。另外，作为处理装置大型化时的问题，第一是底座空间(设备的地板 占有面积)增大，第二是移载室的容积增大，从而当内部形成为真空或以 惰性气体充满时用来达到要求压力或浓度的时间和成本过剩。另外，将多个移载室连结起来配备的处理装置中，如果各个移载室的 形状为五边形以上的多边形，则很难纵横规则准确地进行连结，还产生底 座空间变宽的不良情况。另外，移载室是将巨大的铝块进行切削而生产的，从而该移载室的加 工与四边形(将铝块旋转90度进行切削的作业在加工机械的机构上非常容 易)相比非常困难，在其侧面上形成用以与处理室连通的开口部的加工等 也非常困难。如上所述，期待着平衡良好地具有以下要件，即，能够配备较多处理 装置，是移载室的容积最小、底座空间狭小、移载室的加工容易、容易连 结多个移载室的形状，搬运机器人能够自如地进行动作等。本发明的其他目的在于提供紧凑且制造容易的处理装置。发明内容本发明提供一种衬底搬运机器人，其搬运衬底，其特征在于，包括 在底板上具有转动轴的第一驱动源、与第一驱动源的转动轴呈同心状具有 转动轴的第二驱动源、在该第一驱动源侧面突出配备的第一驱动臂、在该 第二驱动源侧面突出配备的第二驱动臂、在该第一驱动臂另一端呈同心状 能够独立转动地配备的第-从动臂和第二从动臂、在该第二驱动臂另一端能够在相同水平面内转动地配备的第三从动臂和第四从动臂、通过第一从 动臂和第三从动臂能够转动地配备的第一手、通过第二从动臂和第四从动臂能够转动地配备的第二手，第一驱动源和第二驱动源向不同方向或相同 方向转动，由此能够经由各臂使第一手、第二手进行进退动作及转动。本发明中，以不同速度转动第一驱动源和第二驱动源，由此还能够在 与相对于第一驱动源的转动中心呈放射线方向成角度的直线上移动第一 手及第二手。另外，搬运机器人，可以在第二驱动源上以第二驱动源为中心沿与转 动方向成角度的方向突出配备第二驱动臂和第三驱动臂，在第二驱动臂上 能够转动地配备第三从动臂、在第三驱动臂上能够转动地配备第四从动 臂。本发明的衬底搬运机器人，优选以不同速度转动所述第一驱动源和所 述第二驱动源，由此能够在与相对于第一驱动源的转动中心呈放射线方向 成角度的直线上移动第一手及第二手。本发明的衬底搬运机器人，优选所述第一手和所述第二手在相对于所 述第一驱动源及所述第二驱动源的转动中心呈放射线方向上进行进退动作，第一手及第二手的行进方向为150度 179度。本发明的衬底搬运机器人，优选在所述底板上呈同心状、且在高度方 向上错开位置而配备第一驱动源和第二驱动源，在底板上部配备第一驱动源，在第一驱动源上部配备第二驱动源。本发明提供一种衬底搬运机器人，其搬运衬底，其特征在于，具有-在底板上突出并沿着规定的转动轴线配置且能够独立转动的第一驱动体 及第二驱动体、从所述第一驱动体沿径向延伸的第一驱动臂、从所述第二 驱动体沿径向延伸的第二驱动臂、与所述第一驱动臂前端转动自如地连结 的第一从动臂和第二从动臂、与所述第二驱动臂前端转动自如地连结的第 三从动臂和第四从动臂、由所述第一从动臂及所述第三从动臂支撑的第一 手、由所述第二从动臂及所述第四从动臂支撑的第二手，并且，所述第一 驱动体及第二驱动体相互呈同心状且在所述转动轴线方向错开配置，所述 第一驱动臂比所述第二驱动臂靠近所述底板配置，所述第一从动臂及第二 从动臂相对于所述第一驱动臂前端以同心状的转动轴连结成一串，所述第 三从动臂及第四从动臂相对于所述第二驱动臂前端以并列状的转动轴独 立连结。这样的本发明中，第一驱动体及第二驱动体相互配置成同心状，从而 可抑制平面形状。另外，第一从动臂及第二从动臂和第一驱动臂前端的转 动连结也成同心状，从而也可抑制平面形状。在此，由于第一从动臂及第二从动臂和第一驱动臂前端的连结成同心 状，因而高度方向的尺寸变大。可是，第一驱动臂比第二驱动臂靠近底板 配置，从而即使第一驱动臂到第一从动臂及第二从动臂的连结部分上的高 度尺寸变大，距底板的整体高度尺寸也不易受到影响。另一方面，从底板离开的第二驱动臂中，与其前端转动连结的第三从 动臂及第四从动臂以并列状的转动轴独立连结，从而平面形状的抑制效果 低，不过，不会损害在所述第一驱动臂侧的高度尺寸的抑制效果，对于整 体的紧凑化是有效的。本发明的衬底搬运机器人，优选所述第一驱动体内置第一驱动源，所 述第二驱动体内置第二驱动源，并且，所述第一驱动体设置在底板上，在 该第一驱动体上层叠状设置第二驱动体。这样的本发明中，作为内置的驱动源优先利用转动轴方向的尺寸小的 电动马达、例如直接驱动式的电动马达等。由于利用这样的马达，从而能够形成所述的底板、第一驱动体、第二驱动体的层叠结构，且作为第一驱动体及第二驱动体不需要是现有那样的 轴或旋转轴，能够简化结构。本发明的衬底搬运机器人，优选使所述第一驱动体和所述第二驱动体 相对旋转，由此能够使所述第一手及所述第二手分别相对于所述转动轴线 沿径向相反方向进退移动，所述第一手的移动轨迹及所述第二手的移动轨迹所成的角在150度 179度的范围。这样的本发明中，使所述第一驱动体和所述第二驱动体向相反方向以 相同速度转动，由此进行各手的伸縮。然后，使它们向相向方向以相同速 度转动，由此能够保持各手的伸縮状态来进行各手的方向转换。在此，第一手及第二手所成的角为现有的180度时，无论向哪个方向 旋转结果都相同。可是，如本发明所述，通过使一侧的角度小于180度， 由此在方向转换时积极地利用该小角度一侧，从而产生必要的动作角度变 小的状况，结果是可縮短动作时间。本发明的衬底搬运机器人，优选使所述第一驱动体和所述第二驱动体 相对旋转，由此能够使所述第一手及所述第二手分别相对于所述转动轴线 沿径向相反方向进退移动，所述第一驱动体及所述第二驱动体能够以相互 不同的旋转速度进行动作。这样的本发明中，使所述第一驱动体和所述第二驱动体向相同方向以 不同的转动速度动作，由此能够一边进行方向转换一边缓缓地伸縮各手。 另外，将它们向相反方向以不同的转动速度动作，由此也能够一边在主体 上进行各手的伸縮， 一边进行方向转换。其结果是能够使各手的移动轴线 相对于各驱动体的径向倾斜，能够适用于多种搬运动作。本发明的处理装置，具有平面形状为四边形的移载室、设置在该移载 室内部中央附近的衬底搬运机器人、配置在所述移载室各侧壁面上的多个 处理室，所述处理装置的特征在于，所述搬运机器人通过在相对于搬运机 器人转动中心的放射线上及向转动方向的动作或组合能够搬运衬底。或者，本发明的处理装置，具有移载室、设置在该移载室内部中央附 近的衬底搬运机器人、配置在所述移载室各侧壁面上的多个处理室，所述 处理装置的特征在于，所述移载室的平面形状为四边形。这样的本发明中，在通常将用于处理装置制造中的1块大的铝块利用加工机械进行切削而成形之际，移载室的形状形成四边形状这样简单的形 状，从而切削加工明显变得容易。再有，因为移载室为四边形状，所以容 易排列多个移载室，容易经由连结处理室进行连结。本发明的处理装置，优选所述处理室在所述移载室的各侧壁面设置2个。根据该发明，处理室其开口部安装在与相对于搬运机器人的转动中心 呈放射线方向形成角度的方向，通过将搬运机器人保持的衬底进行直线及 曲线动作从而能够交接。本发明的处理装置，优选具备多个移载室，并且具备将所述各移载室 相互连结的连结处理室。根据该发明，由于移载室的多数化，从而能够配置更多的处理室。并 且，由于采用连结处理室，由此在将衬底从一个移载室搬运到另一个移载 室之际，在配备于移载室之间的连结处理室中临时放置衬底。此时，在搬运目的地的另一移载室中，在进行CVD或PVD等各种处理的前后，利用 配备在连结处理室中的衬底的加热机构、或冷却机构进行衬底的加热或冷 却，由此能够迅速地进行各处理处理。本发明的处理装置，优选所述多个连结处理室兼作衬底的加热机构或 衬底的冷却机构。根据该发明，例如能够利用加热机构进行衬底的加热、或利用冷却机 构进行衬底的冷却。
图1是表示本发明的一实施方式的处理装置的俯视图。图2是表示所述实施方式的移载室的俯视图。图3是表示所述实施方式的搬运机器人的立体图。图4是表示所述实施方式的驱动部的局部剖开的立体图。图5是表示所述实施方式的手及转动传递机构的立体图。图6是表示本发明变形例的立体图。图7是表示现有的搬运机器人的俯视图。图8是表示现有的搬运机器人的截面图。图9是表示现有的搬运机器人的立体图。图io是表示现有的处理装置的俯视图。图中l一处理装置，2 —移载室，3 —衬底，4一搬运机器人，5 —侧 壁面，6 —处理室，7 —连结处理室，13 —装载锁定室，15 —第一驱动源， 16—第二驱动源，17 —第一驱动臂，18 —第二驱动臂，19一第一从动臂， 20 —第二从动臂，21 —第三从动臂，22 —第四从动臂，23 —第一手，24_ 第二手，25 —底板。
具体实施方式
以下，根据
本发明的一实施方式。图1中，处理装置l是基于本发明的处理装置，该处理装置l具备基于 本发明的搬运机器人4。具体地说，处理装置1内部具有2个移载室2 (2a、 2b)。各移载室2的平面形状分别为正方形，即四边长度相同的四边形。在 各移载室2的各边配置侧壁面5。在各移载室2内部，在其大致中央设置用以搬运衬底3的搬运机器人4。 关于该搬运机器人4后面详细说明。在各移载室2a、 2b之间配置连结处理室7，在移载室2a和搬运装置8 (后 述)之间配置装载锁定室13。再有，在各移载室2a、 2b的各边，除了设置所述连结处理室7或装载 锁定室13的边以外，分别配置各2个处理室6。各处理室6中，能够利用搬运机器人4向内部运入衬底3 (参照图2)， 并对运入的衬底3进行CVD等各种处理。连结处理室7中，配备衬底3的加热机构等，能够在将衬底3从移载室 2a向移载室2b搬运时，利用将其他衬底3放置在处理室6中的待机时间等， 对保管在该连结处理室7中的衬底3进行加热处理。邻接装载锁定室13而设置搬运装置8。搬运装置8进行衬底3相对于处理装置1的运入及运出，具备在净化间 内放置用以搬运衬底3的吊舱(求:y K) 9的放置台、用以拆掉吊舱9的盖 的装载口12和从吊舱9内部向装载锁定室13搬运衬底3的衬底搬运机器人4。图2中，如上所述，移载室2呈四边形状，在其周围形成四个侧壁面5， 在其外侧设置处理室6。在侧壁面5形成连通处理室6内部和移载室2内部的开口。该开口能够 由真空阀(省略图示)开闭，在封闭状态下使处理室6内部和移载室2内部 以气密状态隔离。另一方面，在打开该开口的状态下，利用搬运机器人4 能够将衬底3从移载室2向处理室6运入或反过来运出。还有，图中虚线所示的圆表示搬运机器人4保持衬底3、从处理室6内 向其他处理室6搬运时的衬底3的轨迹。该搬运机器人4使后述的第一驱动 源15和第二驱动源16以不同的速度动作，由此能够使各手23、 24沿着相对 于径向形成规定角度的方向直线移动。从而，处理室6在移载室2的各边上各配置2个，也就是说即使在从正 面进出各处理室6的移动轴线分别不通过移载室2的中央、搬运机器人4的 中心轴线的情况下，也能够相对于各处理室6从正面运入衬底3。艮P，本实施方式的处理装置1所设置的搬运机器人4通过在相对于搬运 机器人转动中心的放射线上及向转动方向的动作或组合能够搬运衬底，从 而即使处理室的连结部(开口部)不朝向相对于搬运机器人转动中心的放 射线方向，也能够搬运衬底。本实施方式的处理装置l中，移载室2用来利用加工机械来切削1块大 的铝块从而形成具有空洞等的整体式结构。此时，移载室2其平面形状为 四边形，形成简单的形状，从而容易进行切削加工。另外，由于移载室2为四边形，从而将多个移载室2并列排列、经由连 结处理室7进行连结也容易。另外，与现有的多边形(五边形或其以上的 多边形)移载室2相比，即使底座空间小，也能够配备更多的处理室6。再有，能够经由连结处理室7纵横有序地连结多个移载室2，从而工厂 (工序)的设计变得容易。接下来，关于所述处理装置1所设置的衬底搬运机器人4进行说明。图3中，本实施方式的搬运机器人4为所谓的蛙腿形搬运机器人，固定 在所述处理装置1的移载室2中，进行衬底3的搬运。在底板25上设置薄板状的第一驱动源15，在该第一驱动源15上设置同 样的第二驱动源16。图4中，第一驱动源15及第二驱动源16分别在内部具备电动马达。底板25用来将第一、第二驱动源15、 16安装在移载室2的框体28的内 部底壁上，在该底板25的凸缘部分和内部底壁的接触部位之间设置气密地 保持移载室2内部的密封构件27。底板25的中央部分形成为从框体28的开口向外部(图中下方)突出的 筒状部25a，在其中央形成向框体28内侧(图中上方)突出的有底筒状的 隔板29。利用这些密封构件27、底板25、筒状部25a、隔板29以气密状态 遮断作为框体28内部的真空区域IV和作为框体28外侧的大气区域IA。在隔板29的内侧壁面上形成固定轴构件32，在该固定轴构件32上，多 个电枢30a、 30b和传感器31a 31d分别邻接配置成环状。在固定构件32的周围设置转动构件26a、 26b。转动构件26a、 26b分别具有圆筒状部分和在其上端外周形成的凸缘部 分，该凸缘部分为作为所述第一驱动源15及第二驱动源16在底板25上以层叠状态露出的部分。转动构件26a的圆筒状部分经由轴承33a旋转自如地支撑在底板25上。 转动构件26b的圆筒状部分经由轴承33b旋转自如地支撑在转动构件26a的 内侧。从而，转动构件26a、 26b的各圆筒状部分相互配置成同心状且分别 独立地旋转自如。在转动构件26a、 26b的各圆筒状部分，具备呈环状邻接安装的多个磁 铁37a、 37b。这些磁铁37a、 37b与所述的固定轴构件32的电枢30a、 30b配 置在相互对置的位置，构成直接驱动式电动马达。回到图3，在第一、第二驱动源15、 16 (转动构件26a、 26b的凸缘部) 的周面上分别形成沿水平方向突出的第一、第二驱动臂17、 18。还有，本 实施方式中，从转动构件26a到第一驱动臂17形成一体，从转动构件26b到 第二驱动臂18形成一体。在第一驱动臂17的前端附近的上部转动自如地连结第一从动臂19的 基端部，在该第一从动臂19的更上部旋转自如地连结第二从动臂20的基端 部。在此，第一及第二从动臂19、 29的转动自如的连结部分相互配置成同 心状，且独立转动自如。该第二从动臂20在比第二驱动源16的上面靠上方 (本实施例中隔开几毫米间隙)区域能够转动。在第二驱动臂18的前端附近的上部分别旋转自如地连结第三从动臂21及第四从动臂22的基端部。各连结位置成为邻接的位置，各转动轴相互 并列，能够在与所述第二从动臂20大致相同的水平面内转动。第一从动臂 19在高度方向上局部弯曲以使第一从动臂19和第三从动臂21与转动动作 的高度区域相同。在第一及第三从动臂19、 21的前端部能够转动地设置第一手23。在第 二及第四从动臂20、 22的前端部能够转动地设置第二手24。各手23、 24的前端部形成为2根叉状，在其上面侧具有与衬底3对应的 凹部。并且，在该凹部保持衬底3，能够在相同水平面内进行进退动作及 转动动作。该实施例中，其配备是从第一驱动源15的转动中心到驱动臂17、 18上 的各从动臂19 22的转动轴间的距离全部相等，从各从动臂的转动轴中心 到各手的支撑轴中心的距离也全部相等，不过，本发明并不限定于此。该搬运机器人4中，第一手23和第二手24的进退方向从各驱动源的转 动中心朝向半径方向，双方的手23、 24的朝向形成不足180度(该实施方 式中为175度)的角度。从而，与形成角度为180度的现有搬运机器人相比， 搬运衬底3时转动的角度减少，能够縮短用以交接衬底的动作时间。图5中，本实施方式的搬运机器人4具备用来调整各手23、 24方向的转 动传递机构34。艮口，本实施方式的搬运机器人4中，由各驱动臂17、 18、各从动臂19 22 和各手23、 24，形成大致五边形的连杆机构，通过各驱动源15、 16的转动， 所述连杆机构进退，使各手23、 24移动。此时，若各手23、 24和各从动臂 19 22采用简单的转动自如的连结，则各手23、 24的朝向不为一定，不能 进行稳定的衬底搬运。为此，本实施方式中，设置用以使与相对于一从动 臂的手的角度和与相对于另一从动臂的手的角度始终相等的转动传递机 构34。转动传递机构34将第一手23 (第二手24)能够转动地支撑在从动臂19 (22)、 21 (20)的前端部。在此，在支撑手23 (24)的支轴35a、 35b上 形成滑轮，在该滑轮上，2条钢带36在高度方向错开地缠绕成S字状及倒S 字状，双方合在一起，带构成8字状。从而，支轴35a及支轴35b相对于手200680022030.6说明书第14/14页23 (24)的转动量相同，也就是说，被限制为在相反方向以相同角度转动， 能够使手23 (24)始终朝向规定的方向。还有，作为这样的转动传递机构34，并不限定于钢带36，也可以用齿 轮或其他连杆等替换。还有，本发明并不限定于所述实施方式，实现本发明目的的范围内的 变形包含在本发明中。所述实施方式的各部的材质、尺寸、形状等在本发明的实施中适宜设 定即可。例如，相对于所述实施方式的搬运机器人4配备2个驱动臂17、 18而言， 图6的搬运机器人4d配备3个驱动臂17、 18a、 18b。具体地说，将驱动臂18 的前端侧分割成叉状，形成驱动臂18a、 18b。由于形成这样的构成，从而能够进一步减小各手23、24形成的角度(第 二驱动臂19侧的角度)。在本实施方式的移载室内部底壁上配置的搬运机器人，在安装于下侧 驱动源上的驱动臂上呈同心状地配备2个从动臂，并且在安装于上侧驱动 源上的驱动臂上能够在相同水平面内转动地配备2个从动臂，由此能够扩 展可搬运范围(手的最高到达距离)，能够减小转动时的工作范围，并且 能够降低搬运机器人整体的高度。从而，能够减小移载室的内容积，缩短使移载室内部成为真空等气氛 的时间，由此可縮短各种处理室的处理准备时间。另外，即使是制造移载 室的情况，也由于比现有的尺寸小，从而加工精度高且容易，成本也降低。该搬运机器人的驱动源，配备将作为移载室外部的大气侧和作为移载 室内部的真空气氛、或惰性气体气氛(以下真空等气氛)侧气密隔开的隔 板，在大气侧配备定子，在真空等气氛侧配备转子，由此能够降低在真空 气氛中产生尘埃。产业上的可利用性本发明能够作为在高清洁环境下进行衬底的移动及处理的搬运机器 人及处理装置利用，特别是能够利用于作为电子部件的半导体晶片或LCD 衬底的制造中。18
权利要求
1.一种衬底搬运机器人，其搬运衬底，其特征在于，包括在底板上具有转动轴的第一驱动源、与第一驱动源的转动轴呈同心状具有转动轴的第二驱动源、在该第一驱动源侧面突出配备的第一驱动臂、在该第二驱动源侧面突出配备的第二驱动臂、在该第一驱动臂另一端呈同心状能够独立转动地配备的第一从动臂和第二从动臂、在该第二驱动臂另一端能够在相同水平面内转动地配备的第三从动臂和第四从动臂、通过第一从动臂和第三从动臂能够转动地配备的第一手、通过第二从动臂和第四从动臂能够转动地配备的第二手，第一驱动源和第二驱动源向不同方向或相同方向转动，由此能够经由各臂使第一手、第二手进行进退动作及转动。
2. 根据权利要求1所述的衬底搬运机器人，其特征在于， 以不同速度转动所述第一驱动源和所述第二驱动源，由此能够在与相对于第一驱动源的转动中心呈放射线方向成角度的直线上移动第一手及 第二手。
3. 根据权利要求1或2所述的衬底搬运机器人，其特征在于，所述第一手和所述第二手在相对于所述第一驱动源及所述第二驱动 源的转动中心呈放射线方向上进退运动，第一手及第二手的行进方向为150度 179度。
4. 根据权利要求1~3中任意一项所述的衬底搬运机器人，其特征在于，在所述底板上呈同心状、且在高度方向上错开位置而配备第一驱动源 和第二驱动源，在底板上部配备第一驱动源， 在第一驱动源上部配备第二驱动源。
5. —种衬底搬运机器人，其搬运衬底，其特征在于，具有 在底板上突出并沿着规定的转动轴线配置且能够独立转动的第一驱动体及第二驱动体、从所述第一驱动体沿径向延伸的第一驱动臂、 从所述第二驱动体沿径向延伸的第二驱动臂、与所述第一驱动臂前端转动自如地连结的第一从动臂和第二从动臂、 与所述第二驱动臂前端转动自如地连结的第三从动臂和第四从动臂、 由所述第一从动臂及所述第三从动臂支撑的第一手、 由所述第二从动臂及所述第四从动臂支撑的第二手，并且， 所述第一驱动体及第二驱动体相互呈同心状且在所述转动轴线方向错开配置，所述第一驱动臂比所述第二驱动臂靠近所述底板配置，所述第一从动臂及第二从动臂相对于所述第一驱动臂前端以同心状的转动轴连结成一串，所述第三从动臂及第四从动臂相对于所述第二驱动臂前端以并列状的转动轴独立连结。
6. 根据权利要求5所述的衬底搬运机器人，其特征在于，所述第一驱动体内置第一驱动源，所述第二驱动体内置第二驱动源， 并且，所述第一驱动体设置在底板上，在该第一驱动体上层叠状设置第二驱 动体。
7. 根据权利要求5或6所述的衬底搬运机器人，其特征在于， 使所述第一驱动体和所述第二驱动体相对旋转，由此能够使所述第一手及所述第二手分别相对于所述转动轴线沿径向相反方向进退移动，所述第一手的移动轨迹及所述第二手的移动轨迹所成的角在150度 179度的范围。
8. 根据权利要求5 7中任意一项所述的衬底搬运机器人，其特征在于，使所述第一驱动体和所述第二驱动体相对旋转，由此能够使所述第一 手及所述第二手分别相对于所述转动轴线沿径向相反方向进退移动，所述第一驱动体及所述第二驱动体能够以相互不同的旋转速度动作。
9. 一种处理装置，其具有 平面形状为四边形的移载室、设置在该移载室内部中央附近的衬底搬运机器人、配置在所述移载室各侧壁面上的多个处理室，所述处理装置的特征在于，所述搬运机器人通过在相对于搬运机器人转动中心的放射线上及向 转动方向的动作或组合能够搬运衬底。
10. —种处理装置，其具有移载室、设置在该移载室内部中央附近的 衬底搬运机器人、配置在所述移载室各侧壁面上的多个处理室，所述处理装置的特征在于， 所述移载室的平面形状为大致四边形。
11. 根据权利要求9或10所述的处理装置，其特征在于， 所述处理室在所述移载室的各侧壁面上设置2个。
12. 根据权利要求9 11中任意一项所述的处理装置，其特征在于， 具备多个所述移载室，并且具备将所述各移载室相互连结的连结处理室。
13. 根据权利要求12所述的处理装置，其特征在于， 所述多个连结处理室兼作衬底的加热机构或衬底的冷却机构。
全文摘要
本发明的搬运机器人由呈同心状配备的2个驱动源、在各驱动源侧面突出配备的驱动臂、配备在驱动臂另一端的2个从动臂和在以2个成1组的从动臂的前端配备的手构成。该搬运机器人将各驱动源向不同方向或相同方向转动，由此能够经由各臂使第一手、第二手进行进退动作、转动。另外，配备搬运机器人的本发明的处理装置配备多个平面形状为四边形状的移载室并将其用连结处理室连结，利用在移载室的内部中央附近设置的衬底搬运机器人向配备在移载室各侧壁面上的2个处理室进行衬底的交接。
文档编号H01L21/67GK101223636SQ200680022030
公开日2008年7月16日 申请日期2006年6月20日 优先权日2005年6月22日
发明者佐藤雅昭, 小川直树, 广田健二, 玉造大悟, 细川博文, 藤井诚一, 谷冈笃吉 申请人:日商乐华股份有限公司