TW200815148A - Transfer mechanism, transfer apparatus and vacuum processing apparatus - Google Patents

Description

200815148 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種例如搬運半導體晶圓等被加工基板 的搬運裝置’特別是有關一種具備各種加工處理被加工基 板的1個或複數個製程反應室的基板處理裝置中，適合進 行被加工基板之進出的搬運裝置。 【先前技術】 以往’在半導體製造裝置等基板處理裝置中，提案一 種在進行各種加工處理的製程反應室中，使基板進出的搬 運裝置。 以往，做爲這種搬運裝置，例如，已知有在日本專利 第253 1 26 1號所揭示者。 弟3 3圖係表Tpc以往之搬運裝置的槪略構成的平面圖 〇 - 如第33圖所示，在該搬運裝置50中，以共有環51 的形態，連結第1、第2平行環機構50人、508。 第1平行環機構5 0 A係以環5 1、5 2、5 3、5 4所構成 ，第2平行環機構係以環5 1、5 5、5 6、5 7所構成。 在此，環51、52、55的有效長度相同，環53、54、 56、57的有效長度也相同。 各環53、54、56、57的兩側端部，係在可旋轉的狀 態下連結。又’齒輪6 3被固定在環5 3的環51側的一端 ，又齒輪64被固定在環57之環51側的一端，齒輪63和 -5- 200815148 (2) 齒輪64爲相同直徑，且彼此互相咬合。 在具有這種構成之以往的搬運裝置50中，當使固定 在環53的電動機61的驅動軸62旋轉時，使環53旋轉， 而使齒輪63與該環53 —起旋轉。 ' 此時，由於藉由第1平行環機構50A來保持環51和 « 環52的平行狀態，因此齒輪63以和驅動軸62相同大小 的角速度與環5 1相對旋轉。然後，當旋轉齒輪63時，與 其咬合的齒輪64以相同大小，以相反方向的角速度旋轉 ，因此屬於第2平行環機構50B的環57也一起旋轉。結 果，固定在屬於第2平行環機構50B之環55的搬運台58 係來回前進。 但在這種.以往的技術中，由於固定在環53的環5 1側 之一端的齒輪63、和固定在環57之環5 1側一端的齒輪 64，係以彼此互相咬合的方式構成，故當齒輪63和齒輪 ' 64的咬合部份互相磨擦，會因此產生金屬等的灰麈。然後 ，導致該灰塵污染載置於搬運台58之半導體晶圓等的搬 運對象物（未圖示）。 : 又，在以往技術中，齒輪63和齒輪64的咬合部份互 相磨擦，而磨損齒輪的部份，導致咬合之部份的齒隙（ Backlash)變大，結果，無法使第1平行環機構50A的動 力正確的傳達到第2平行環機構50B，而導致無法將搬運 對象物搬運到正確的位置。 [專利文獻1]日本專利第253 1 261號公報 200815148 (3) 【發明內容】 [發明所欲解決之課題] 本發明係爲了解決這種以往技術的課題而硏創者，其 目的在於提供一種不會產生金屬等的灰塵，而可防止搬運 ^ 台所支持的半導體晶圓等的搬運對象物之污染的搬運裝置 * 〇 又，本發明的另一個目的在於提供一種不會磨損滑動 β 部，而可將第1平行環機構的動力正確的傳達到第2平行 環機構，且可將搬運對象物搬運到正確位置的搬運裝置。 [用以解決課題之手段] 爲了解決上述課題而硏創之本發明，爲一種搬運機構 ，係具有Υ由卒行四邊形環機構耩成的第i環機構；由共 有前述第1環機構之特定環的共有環、及和該共有環長度 相等的環所構成，可朝向特定方向直線伸縮的第2環機構 φ ，於前述:共有環的至少一端部的支點上，構成前述第1環 機構的第1拘束環、和構成前述第2環機構的第2拘秦環 ，是在以特定的角度拘束的狀態下旋轉的方式而構成，於 前述第1環機構上，於和前述共有環相對向的相對環的特 定端部的支點上，設置有以特定的角度拘束該相對環的狀 態下旋轉的方式而構成的搬運用腕構件。 本申請案第i發明爲一種搬運機構，係具有：第1平 行四邊形環機構；使用前述第1平行四邊形’環機構之特定 的環而構成，四邊的長度相等，且可朝向特定方向上直線 200815148 (4) 伸縮的第2平行四邊形環機構，於共有前述第1及第2平 行四邊形環的共有環之兩端的支點上，構成前述第1平行 四邊形環機構的第1拘束環、和構成前述第2平行四邊形 環機構的第2拘束環，是在分別以特定的角度拘束的狀態 ' 下旋轉的方式而構成，於前述第1平行四邊形環機構上， • 於和前述共有環相對向的對向環的特定端部的支點上，設 置有以特定的角度拘束與該相對環的狀態下旋轉的方式而 構成的搬運用腕構件 本申請案第2發明爲一種搬運機構，係具有··由平行 四邊形環機構構成的第1環機構；以及第2環機構，其係 具有：共有前述第1環機構之特定環的共有環；以及和該 共有環長度相等，且於前述共有環之一方的端部上與前述 第一環.機構的第1拘束環，同時以特定的角度.拘束的狀態 下旋轉的方式而構成的第.2拘束環，於前述第〗環機構上 ，於和前述共有環相對向之對向環的特定端部的变點上， - - - . - · 設置有以特定的角度拘束該相對環的狀態下旋轉的方式而 構成的搬運用腕構件。 在本發明中，於前述發明中，前述第1拘束環的長度 、和前述搬運用腕構件的長度亦相等。 ^ 在本發明中，於前述發明中，前述第1拘束環的長度 和前述第2拘束環所構成的角度爲90°以外的角度。 在本發明中’於前述發明中，係具備第3平行四邊形 環機構，其係具有：使用前述第1拘束環而構成，在該第 1拘束環的兩端的支點上，以特定的角度拘束前述共有環 -8 - 200815148 (5) 的狀態下旋轉的方式而構成的第1腕構件；以及以特定的 角度拘束前述相對環的狀態下旋轉的方式而構成的第2腕 構件。 另外，本發明爲一種搬運機構，其係具有：由平行四 ' 邊形環機構構成的第1環機構；由：共有前述第1環機構 • 之特定環的共有環、及和該共有環長度相等的環所構成， 可朝向特定方向直線伸縮的第2環機構，於前述共有環的 ^ 至少一端部的支點上，構成前述第1環機構的第1拘束環 、和構成前述第2環機構的第2拘束環，在以特定的角度 拘束的狀態下旋轉的方式而構成，於前述第1環機構上， 在和前述共有環相對向的相對環的特定端部的支點上，設 置有以特定的角度拘束該相對環的狀態下旋轉.的方式而構 成的搬運用腕構件；使用—前述搬運用腕構件:而構成的平行 環型手臂機構；以及藉由前述平行環型手臂機構來驅動， 支持搬運對象物的搬運部。 φ 又，本發明係具有與真空排氣系統連接的複數個處理 室，其特徵爲具備有：搬運室，係具備搬運裝置，而該搬 運裝置係具有：搬運機構，係具有：由平行四邊形環機構 所構成的第1環機構；由共有前述第1環機構之特定環的 • 共有環、及和該共有環長度相等的環所構成，可朝向特定 方向直線伸縮的第2環機構，於前述共有環的至少一端部 的支點上，構成前述第1環機構的第1拘束環、和構成前 述第2環機構的第2拘束環，在以特定的角度拘束的狀態 下旋轉的方式而構成，於前述第丨環機構上，於和前述共 200815148 (6) 有環相對向的相對環的特定端部的支點上，設置有以特定 的角度拘束與該相對環的狀態下旋轉的方式而構成的搬運 用腕構件；使用前述搬運用腕構件而構成的平行環型手臂 機構；藉由前述平行環型手臂機構來驅動，支持搬運對象 ' 物的搬運部；以及與前述搬運室連通，使用前述搬運裝置 . ，接受處理對象物而構成的真空處理室。 以下，參照圖面說明本發明的動作原理。此外，以下 所說明的第1及第2發明，皆包含在上述的本發明。 ® 第1圖係表示第1發明的搬運機構之動作原理的槪略 構成圖（其1 )，在旋轉軸（點〇)安裝第1平行四邊形 環機構之情況。 在第1圖所示的搬運機構中，以環Lad、Led、Leo、 Lao構成第1平行四邊形環機構，以環Lb ο、Lb e、Lee、 Leo構成第2平行四邊形環機構。在此，在與本發明的關 . 係，是相當於： 環Lc〇…共有環 環Lad…對向環 環Lao、Led…第1拘束環 環Lbo、Lee…第2拘束環 環Laf…搬運用腕構件 又，在通過第2平行四邊形環機構的點〇、及點E的 直線上，設置有線形導引（在圖中一點鎖線所表示）。 在第1圖中，當將以X軸設爲基準的環Lao的旋轉角 設爲θα，將環Lee和環Led的固定角度設爲θι ’將環Lbo • 10 - 200815148 (7) 和環Lao的固定角度設爲θ2，將環Lad和環Laf的@ 度設爲θ3，將連結旋轉軸（點0)和環Laf的前端咅| F)的直線（以二點鎖線表示）和X軸的角度設爲 線形導引和X軸的角度設爲0e，點F的座標（Xf、 係在滿足如下的條件A時，可以以下的（1 )式和（ ' 來表示。

定角 (點 ，將 Yf ) )式 1 .第1平行四邊形環機構的長邊爲相同長度 (Lcd = Lao = Laf=Lb ) 2. 第2平行四邊形環機構的4邊爲相同長度 (Lbo=Lbe=Lce=Lco=Ls)

Lao 3. 環Lee和環Led的固定角度，和環Lbo和 的固定角度爲柑同 .· , · * / ·· (θ 1 = Θ 2 三 θ I 2 )

<數式的記述>

Xf = OF · cosy x Yf = OF · siny---( 1 )

Yf = tany · Xf---( 2 ) 在 〇，而 在此，OF = 2Lb · cosp、γ= 0e —π-（ Θ i2 — θ3 ) /2 β = π-（ θ12 + θ3 ) /2-α，具有 a = 0e-θι2-θα 的關係 從上述關係式可理解，由於θβ、θ12、θ3不依存 的一定的角度，因此γ成爲不依存9a之一定的値。 當此以（2 )式來敘述時，點F係位於通過點 -11- 200815148 (8) 以一定的角度γ位於與X軸上交叉的直線上。 又，直線OF的長度由於成爲僅Θ a的1次函數，因此 當環Lao的旋轉角0a變化時，點F在（2 )式所敘述的直 線上移動。 • 另外，當環Laf的長度與環Lao的長度不同時，點ρ ^ 係成爲在第3圖所示的曲線上移動。 第3圖係以和前述的數式敘述相同的考慮方法，來計 算 01 = 02 = 30 、03 = 90。、0e=15〇。、Lbc^Lco^Lce^Lbe: 30mm、Lao = Lcd=120mm 時之點 F 的軌跡。 如第3圖可清楚理解，當Laf=120mm時，亦即，當 環Laf的長度與ig Lao的長度相同時，點F在以（2)式 來表示的直線上移動。 、 但是當Laf=100mm，或是Laf=140mm時，也就是說 ，當環Laf的長度和環Lao的長度不同時，點F的軌跡將 呈現曲線變化，而不會在（2 ).式所表示的直線上移動。 • 第2圖係表示本發明的搬運機構之動作原理的槪略構 成圖（其2)，在支點移動機構上（點E)安裝第1平行 四邊形環機構之情況。 在第2圖所示的機構中，以環Lad、Led、Lee、Lae 構成第1平行四邊形環機構，以環Lbo、Lbe、Lee、Leo 構成第2平行四邊形環機構。在此與本發明的關係，是相 當於： 環Lee…共有環 環Lad…對向環 -12- 200815148 (9) 環Lae、Led…第1拘束環 環Leo、Lb e…第2拘束環 環Laf…搬運用腕構件 又，在通過第2平行四邊形環機構的點Ο、及點E的 ~ 直線上，設置有線形導引（在圖中一點鎖線所表記）。 . 在第2圖中，當將以X軸設爲基準的環Lbo的旋轉角 設爲eb，將環Leo和環Led的固定角度設爲Θ!，將環Lbe 和環Lae的固定角度設爲θ2，將環Lad和環Laf的固定角 ® 度設爲θ3，將連結旋轉軸（點Ο)和環Laf的前端部（點 F )的直線（以二點鎖線表記）和X軸的角度設爲γ，將 線形導引和X軸的角度設爲0e時，點F的座標（Xf、Yf )係在滿足如下的條件B時，可以以下的(3 )式和（4 ) 式來表示。 - * - :、- <條件B> :. 應 1 ·第1平行四邊形環機構的長邊爲相同長度： (Lcd=Lae=LafELb) 2·第2平行四邊形環機構的4邊爲相同長度 (Lbo=Lbe=Lce=Lco三Ls) • 3·環Leo和環Led的固定角度、及環Lbe和環Lae 的固定角度爲相同（θ^θθθ^) 4·環Leo和環Led的固定角度θι、及環Lad和環 Laf的固定角度Θ 3的關係，係大小相同而且爲同位相或反 位相（θ 1 = ± Θ 3 ) -13- 200815148 (10) <數式的記述>

Xf = OF · cosy ' Yf = OF · siny---( 3 )

Yf = taiiy · Xf---( 4 ) 在此，當0!= θ3時， OF = 2A · cosa、Y = 0e-cos]{(Ls2 + A2-Lb2)/(2Ls · A)}具 有 A2 = Lb2 + Ls2-2Lb · Ls· cos02、（x = 0e-0b 白勺關係。 又，當θ1= -θ3時， 具有 OF = 2Ls · cosa-2Lb · cos ( a + θ 12 ) ’ Y = 〇e、 a=0e-0b的關係。 從上述關係式可以理解，當θ1= θ3時，Lb、Ls、θ2由 於不依存Lbo的旋轉角0b的一定値，因此Α成爲一定値 。又，、由於θ. .6也不依存旋轉角e b的一定〔値，因此γ成爲 不依存eb的一定俥。再者，當-θ3時，Y = ee (=—定 値）。 -·.-·〜：. - 如此以（4)式统敘述，當θ1== ±θ3時，點F是在通 過點〇，而位於以一定的角度γ與X軸交叉的直線上。 又，直線OF的長度由於僅成爲0b的1次函數，因此 當環Lao的旋轉角0b變化時，點？在（4)式所敘述的直 線上移動。 另外，當環Laf的長度與環Lao的長度不同時，點F 是成爲在第4圖所示的曲線上移動。 第4圖是以和前述的數式敘述相同的考慮方法，來計 算 θι = θ2 = 30ο 、 03 = 90° 、 0e=15〇o 、 Lbo = Lco = Lce = Lbe = -14- 200815148 (11) 30mm、Lao = Lcd=120mm 時之點 F 的軌跡。 如第4圖可清楚理解，當Laf=120mm時，亦即，當 環Laf的長度與環Lao的長度相同時，點F以（4)式來 表示的直線上移動。 但是，當Laf=100mm，或是Laf=140mm時，也就是 - 說，當環Laf的長度和環Lae的長度不同時，點ρ的軌跡 將呈現曲線變化，而不會在（4 )式所表示的直線上移動 〇 然後，參照圖面說明第2發明的原理。 第5圖至第1 1圖係表示第2發明的搬運機構的動作 原理的槪略構成圖。 該搬運機構的構成條件，如以下所述。 • · · . 、··-.'·'· . . · <構成條件[T]>參照第5圖、第6圖 一 ; - - (1 )環 1 〇i、環 1 〇2a、環 1 〇3a，環 103b、環 1 04 係 在支點（軸）Ο、A、B、C、D的周圍可旋轉的被連結。 在此，藉由環101、環〗02a、環1〇3a、環1〇4來構成四節 環機構（第1環機構）。 (2 )環l〇3b在支點c上以任意的角度（η= ZBCD ) 被拘束固定於環l〇3a，以環1〇3a和環i〇3b構成L型手臂 1〇3(第1及第2拘束環）。 (3 )支點〇、A、B、c、D係與水平面（圖的紙面） 相對成爲垂直。 (4 )支點〇和支點D，在僅連結支點〇和支點〇的 -15- 200815148 (12) 直線上相對的移動（支點〇和支點D之間的拘束條件） 。此外，其他的支點動作沒有拘束條件。 右滿足該構成條件[1 ]，則環1 〇〗、環1 0 2 a、環丨0 3 a 、環l〇3b、環104中的任1個，其環在直接連結之支點的 周圍旋轉時，藉由支點Ο和支點D之拘束條件（上述條 件（4 ))的存在，與其旋轉角度相對決定各支點的位置 (支點Ο和支點D的拘束條件若不存在，則支點〇、a、 B、C、D的位置成爲不確定）。 但是，此等各環的長度關係，由於具有環之間突出而 不能動作的區域，因此存在所謂「在各環的可動範圍內」 的限制。 <構成條·件[2]>參照第5圖、.、第6圖 環101和環103a的長度相等（〇A = CB )，環102a 和l〇3b、及環104的長度相等（AB = OC = CD )。 . - - . 在此，:在與本發明的關係中，環103b和環1〇4_:相當 於第2環機構，環104相當於共有環。 當在構成條件[1]附加構成條件[2]時，環101、環 102a、環103a、環103b、環104中任一種，在直接連結 該環之軸的周圍旋轉角度Θ時，四角形O ABC的各內角爲 2 Θ變化。 使用第5圖以及第6圖說明該動作。 藉由上述構成條件[2]，四角形OABC成爲平行四邊 形，三角形OCD成爲二等邊三角形。 -16- 200815148 (13) 第5圖及第6圖係在支點Ο的周圍旋轉環之情況，在 第5圖中，於構成Υ軸和環1〇1的角度（Θ )、及環102a 和環101構成的角度（γ= ZOAB)之間，γ= -2θ+η，環 l〇2a和環l〇3a的構成角度之間（β= Z ABC ) ，β = 2θ+ ( π-η )，環 104和環l〇3b分別構成 X軸的角度（υ = Z COD = Z CDO )之間，υ = θ+ ( π/2-η )成立。

如第6圖所示的環機構時，同樣的，γ = 2θ+ ( π-η )、 β = -2θ + η，υ = -θ- ( π/2-η )成立。在此，在第5圖和第6 圖的情況中，雖然表示γ、β、υ的式子不同，但在圖中之 各角度的拿取方法不同，而本質上相同。 然後，如上所述，環103b因爲固定在環103&(1!= — 定角度）.，因此當在支點Ο的周圍使環101旋轉八〇時， 構成環102a和環101之角度的變化量（Λγ)、及構成環 l〇2a和環i〇3a之角度的變化量（^β)，係成爲環101的 角度變化（△ Θ )的2倍之變化量（2 △ Θ )。 又，'由於ΛΘ，因此在支點Ο的周圍使環104旋 轉ΔΘ :時，構成環i〇2a和環101之角度的變化量（Λγ) ，係成爲環1 04的旋轉角（ΛΘ )的2倍之變化量（2ΛΘ ) 以上，雖然在支點Ο的周圍使環旋轉ΔΘ之情況，但 由於四角形OABC爲平行四邊形、三角形OCD由於爲二 等邊三角形，因此全部的環在直接連結之支點的周圍，相 對的旋轉△Θ。 藉此，使環101、環102a、環103a、環l〇3b、環104 -17- 200815148 (14) 中任1個在直接連結其環之支點的周圍旋轉Δθ時，四角 形OABC的各內角係變化爲2ΛΘ。 構成條件[3]··.參照第7圖至第9圖 (1)環 101、環 l〇2a、環 l〇3a、環 i〇3b、環 104， 或者在L型手臂103中任1個的環（以下稱爲「環u」） 中，在該環U之1個支點的周圍（以下稱爲「支點s」） 可旋轉的連結手臂1 〇2b (搬運用腕構件）。 (2 )手臂1 02b的長度與環U的支點間的長度相等。 (3 )手臂1 02b與環U的支點S連結的其他的環相對 ，以任意的角度（ξ )來拘束固定。 以下，使用第7圖至第9圖說明構成條件[3]。 第7圖或第8圖，.係·在第5圖或第6圖所示的環機構 組合構成條件[3]而構成者，可在支點Α的周圍旋轉而連 結手臂l〇2b，手臂l〇2b—的長度與環101、及環103a的長 度相等（OA = AE )，手臂l〇2b與環l〇2a祖對，以任意 1 - -- 的魚度來拘束固定（ξ=ΖΒΑΕ)，以環 l〇2a和手臂 i〇2b 來構成L型手臂102。其他的構成與第5圖及第6圖所示 的相同。 當在構成條件[1]附加構成條件[2]和[3]時，手臂102b 成爲與環l〇2a —體而旋轉支點A的周圍，結果，從上述 構成條件[2]的說明可理解，當在支點Ο的周圍使環！ 〇 ! 旋轉ΔΘ，或在支點Ο的周圍使環104旋轉ΛΘ，或者在支 點D的周圍使環l〇3b旋轉ΔΘ時，手臂102b和環ι〇1的 -18 - 200815148 (15) 構成角度（Ζ ΟAE )，在支點A的周圍旋轉環1 〇 1的旋轉 角（ΛΘ)之2倍的角度（2ΛΘ)。 又，三角形ΟΑΕ爲二等邊三角形，zaOE = ΖΑΕΟ。 換a之’手臂1 02b和環1 〇 1的構成角度（ζ 〇αε )增加 2ΛΘ時，ZAOE和ZAEO分別減少ΛΘ。 藉此’當在支點〇的周圍旋轉環101或環104，或者 在支點D的周圍旋轉環103b時，手臂102b的前端（丑） 係在連結該手臂1 〇2b的前端（E )、和支點〇的直線（L )上移動。 另外，第9圖係在第8圖所示的構成中，雖在支點〇 的周圍旋轉環103b的情況之例，但在此，於支點b的周 圍可旋轉的連結和支點D與支點B的長度相等的手臂 10 2b ( BD = BE ):，手臂l〇2b與環102a相對，以任意的 角度（ξ= Ζ ABE )拇束固定，以環1 〇2a和手臂1 〇21)來構 成L·型手臂102 〇 ™ ·* · · : 本例的情況，係於支點Ο的周圍旋轉環1〇1或環1〇4 ，或者在支點D的風圍旋轉環l〇3b時，手臂i〇2b的前端 (E )，係在連結該手臂1 02b的前端（E )、和支點D的 直線（L )上移動。 構成條件[4]···參照第10圖、及第11圖 (1)在第1環機構的環101的兩端的支點A、支點 〇的周圍，可旋轉的連結有環105、環107，在此等環ι〇5 之端部的支點F、和環1 〇7肢端部的支點G的周圍，可旋 -19- 200815148 (16) 轉的連結環1 06，來構成四節環機構（第3環機構）。 (2 )支點F和支點G與水平面（圖的紙面）成爲垂 直。 (3 )環105與環102a相對，以一定角度（ZBAF ) 來拘束固定，環107與環104相對，以一定角度（ZCOG . )來加以拘束固定。又，環1〇5和環l〇2a的構成角度（ ZBAF)、及環107與環104的構成角度（z COG )相等 ，0。以及180°以外的任意角度（R=ZBAF=ZCOG，p#〇 0 、 180。）。 (4 )環105和環107的長度相等（AF = 0G )，環 106與環101的長度相等（GF = OA)。 以下，使用第1〇圖、第11圖說明構成條件[4]。 第1 0圖：第1 1圖係在第5圖和第· 6圖所示的搬運機 構組裝構成條件[4]而構成，其他的掃成與第5圖、第6隱 相同。 _ — - ..... 在構成條件[1]附加構成條件[2]和[4]時，由環101、 102a、103a、1 04所構成的第1環機構，.即使成爲死點狀 態（一直線狀態）時，藉著由環1〇1、105、106、107所 構成的平行四邊形環機構的動作，來構成環102a和環101 ' 的角度（γ=ΖΟΑΒ)，變化爲環101、環104、環l〇3b的 旋轉角度（Θ )的2倍的角度（2Θ )。又，當以環101、 1 05、1 06、1 07所構成的第3環機構成爲死點狀態時，藉 著由環101、l〇2a、103a、104所構成的第1環機構的動 作，成爲相同的動作狀態。 -20- 200815148 (17) 根據以上所說明的本發明，因爲以往技術之齒輪的咬 合而導致滑動部份不存在，藉由環機構的組合，來傳達動 力，並進行搬運。 因而，不產生金屬等的灰塵，而可防止搬運對象物的 * 半導體晶圓等的污染。 ~ 又，不會產生因爲滑動部分的磨耗等而導致齒隙的問 題，因此可將搬運對象物搬運在正確的位置上。 特別是，根據第1發明，由於第2平行四邊形環機構 以4根環來構成，因此例如第1圖所示的點E，可精確度 佳地直進運動，而可獲得搬運精確度佳的搬運機構。 另外，根據第2發明，可獲得環數少且更簡單的構成 的搬運機構、 然後，在本發明中，當第1拘束環的長度和搬運用腕 構件的長度相等時，可直線移動搬運用腕構件的前端部α 在本發ρ中，對向環和搬^用腕構件的構成角度成爲 ^ 90° ，又，第1拘束環和第2拘束環的構成角度成爲:90° 而構成，可將搬運用腕構件的前端部移動到第2環機構的 伸縮方向。 又，在第1發明中，當第1拘束環和第2拘束環的構 ' 成角度爲90°以外的角度時，在搬運用腕構件與第1拘束 環重疊的位置上，第2平行四邊形環機構不成爲一直線狀 ，而形成平行四邊形，因此可穩定地旋轉搬運用腕構件。 又，在本發明中，使用第1拘束環而構成，在該第1 拘束環之兩端的支點上具備具有：與共有環相對以特定的 -21 - 200815148 (18) 角度拘束的狀態下旋轉而構成的第1腕構件；以及與對向 環相對，以特定的角度拘束的狀態下旋轉而構成的第2腕 構件的第3平行四邊形環機構時，由於第1平行四邊形環 機構和第3平行四邊形環機構同時位於不動點位置，因此 ，在個別的不動點位置上，旋轉方向不會不穩定，而可穩 定旋轉搬運用腕構件。 然後，根據這種本發明，係提供一種在可防止污染搬 運對象物的半導體晶圓等之同時，將搬運對象物搬運到正 確的位置，而對於產率的提升有幫助的真空處理裝置。 [發明之效果] 根據本發明，不會污染半導體晶圓等之搬運對象物， 而可以更佳的精確度將搬運對象物搬運到正確的位置。 【實施方式】 以下，參照圖面詳細說明本發明的較佳實施形態。 第1 2圖是表示第1發明的搬運機構之實施形態的基 本構成圖，第13圖（a)至（d)是表示該搬運機構的動 作之說明圖。 如第12圖所示，本實施形態的搬運機構1 5 ’由於在 第1圖所說明的旋轉軸（點0)安裝第1平行四邊形環機 構，因此具有：第一平行四邊形連桿（第一平行四邊形環 機構）1 3、以及第二平行四邊形連桿（第一平行四邊形環 機構）1 4。 -22- 200815148 (19) 第一平行四邊形連桿13是藉由手臂（環）7a、環8b 、環9a、環1〇所構成。 本貫施形％的情況，手臂7a及環9a係使用比環8b 以及環1 0更長的構件。 力外’第一平行四邊形連桿14是藉由：與第一平行四 • 邊形連桿1 3的環（共有環）1 〇、分別與該環1 〇程度相同 的環7 b、環1 1、環9 b所構成。 φ 環1 〇是以其兩端的支點1和支點4爲中心可旋轉的 被安裝’又’與環10相對向的環（對向環）8b，是以其 兩的支點2和支點3爲中心，而可旋轉的被安裝。 本實施形態之情況，爲在共有第一及第二平行四邊形 連桿I3、I4之環10的一端的支點7c上，以90。的角度 (Θ2 )來拘束構成第一平行四邊形連桿1 3的手臂7 a (第 1拘束環）、以及構成第二平行四邊形連桿14的環7b( 第2拘束環）的狀態下來旋轉而構成。 .亦即，締結手臂7a和手臂7b而構成L型手臂7，手 臂7a和手臂7b的締結部7c以支點1爲中心可旋轉的被 安裝之同時，手臂7a的締結部7c和相反側的端部可旋轉 的被安裝在支點2，再者，環7b的締結部7c和相反側的 — 端部可旋轉的被安裝於支點5。 然後，供給未圖示的馬達驅動力至該L型手臂7而構 成。 又，共有第一及第一平行四邊形連桿13、14的環10 之另一端的支點9c上’以90。的角度（θ2)來拘束構成 -23- 200815148 (20) 第一平行四邊形連桿13的手臂9a (第1拘束環）、及構 成第二平行四邊形連桿14的環9b (第2拘束環）的狀態 下來旋轉而構成。 亦即，締結手臂9a和手臂9b而構成l型手臂9，手 臂9a和手臂9b的締結部7c以支點*爲中心可旋轉的被 安裝之同時，手臂9 a的締結部9 c和相反側的端部可旋轉 的被安裝在支點3，再者’環9b的締結部9c和相反側的 端部可旋轉的被安裝於支點6。 在此’第二平行四邊形連桿14係使支點4和支點5 的高度不同，在旋轉L型手臂7時，例如支點5以通過支 點4的下側之方式構成。 再者，在本實施形態中，在與第一平行四邊形連桿13 的環10相對向之環8b的一方之端部的支點2，與該環8b 相對，設置有例如以90°的角度（θ3 )來拘束的狀態下來 旋轉而構成的手臂8a (搬運用腕構件）。_. 亦即，締結手臂8a和環8b而構成L型手臂8，手臂 8a和環8b的締結部8c以支點2爲中心可旋轉的被安裝， 環8b的締結部8 c_和相反側的端部可旋轉的被安裝於支點 3 〇 本實施形態之情況，係手臂8a以手臂7a及環9a的 長度相等而構成，藉此如後所述，手臂8 a的前端部8 0通 過連結支點1及支點6的直線（搬運線）上。 另外，在本實施形態中，上述支點1係設置在長條狀 的基板29的一端部。 -24- 200815148 (21) 在該基板29上朝向其長邊方向延伸，與支點1相¥ ，設置有相對的位置關係沒有變化地構成的線形導引（導 引部）12a。 然後，第二平行四邊形連桿1 4的支點6，係設置有沿 * 著線形導引12a而移動地構成的支點移動機構12，藉此’ - 第二平行四邊形連桿14是沿著線形導引12a而直線伸縮 ，支點6是沿著通過圖中支點1的一點鎖線而移動。 0 第13圖（a)至（d)是表示本實施的形態的動作原 理之說明圖。 將第13圖（a)設爲初期狀態。該狀態是與12所示 的狀態相同。 現在，以支點1爲中心，使L型手臂7朝向CW (順 時鐘旋轉）方向旋轉角度Θ時，手臂7b與手臂7a —起， 以支點1爲中心朝向CW方向旋轉角度θ。 此時，支點6係藉由支點移動，·機構1 2與環7 b和環1 1 _ 的動作同步，沿著線形導引Ka朝向氣支點i分離的方向 直線移動' : 藉此，第二平行四邊形連桿14是一邊保持平行四邊 形的形狀’一邊改變形式’環10是以支點1爲中心，朝 向CCW (逆時針旋轉）方向旋轉角度Θ。 當爲本實施形態時，藉由環7a、環8b、環9 a、環i 〇 來構成第一平行四邊形連桿1 3，因此，當環i 〇以支點1 爲中心朝向ccw方向旋轉角度θ時，環8b以支點2爲中 心朝向CCW方向旋轉角度Θ，藉此’手臂8a與環8b同時 -25- 200815148 (22) 以支點2爲中心，朝向ccw方向旋轉角度θ。 當以支點2爲基準考慮此等一連串的動作時，由於手 臂7a以支點2爲中心朝向CW方向旋轉角度Θ，同時手臂 8a以支點2爲中心，朝向Ccw方向旋轉角度Θ，因此手 臂8a與手臂7a相對，以支點2爲中心朝向ccw方向旋 轉角度2Θ (如第13圖（b )所示的狀態）。 在本實施形態中，手臂8a的長度與手臂7a的長度相 同’因此藉由上述手臂8 a的旋轉，其前端部8 0朝向支點 1’在線形導引12a (搬運線）上移動。 再者，在本實施形態中，由於支點4和支點5的高度 不同，因此當L型手臂7朝向CW方向旋轉時，支點5通 過支點4的下側，如第1 3圖（c )所示，支點4和支點5 位置關係成爲相反的狀態。 在此，於本實施形態中，手臂8 a的長度由於和手臂 7a的長度相等，因此手臂8a的前端部80，係沿著搬運線 移動並通過支點1上' 然後，當將L型手臂7朝向CW方向旋轉時，如第q 3 圖（d)所示，手臂8a的前端部80係朝向從支點1分離 的方向移動。 從第13圖（d)的狀態返回第13圖（a)的狀態，以 與前述的動作相反方向（CCW )旋轉L型手臂7。如此， L型手臂7的旋轉動力傳達到L型手臂8，僅以L型手臂 7之旋轉角的2倍角度’來旋轉L型手臂8而控制動作。 第14圖是表示，使用第1發明之搬運機構的搬運裝 -26- 200815148 (23) 置的實施形態的槪略構成圖，並藉由平行環型手臂機構來 搬運的搬運裝置。 如第1 4圖所示，本實施形態的搬運裝置6 0 a，由於使 用和上述搬運機構1 5相同構成的搬運機構〗5a，因此，具 • 有平行環型手臂機構26。以下，對於與上述實施形態相對 應的部份而言，省略其詳細的說明。 該平行環型手臂機構2 6是由分別平行相對向的上手 臂17a、17b、以及環23、24所構成的上腕連桿27;以及 ^ 由分別平行相對向的下手臂18a、18b、環24、搬運台（ 搬運部）16所構成的下腕連桿28。 上腕連桿27的上手臂17a是與上述手臂7a對應，並 於其兩端部的支點1、2上分別可旋轉的安裝有環23、24 ，再者，於環23、24的支點1、2、和相反側的支點22、 19，可旋轉的安裝有環17b。 在此，支點22是設置於基板29上的線形導引12a的 延長線上。 又，下腕連桿28的下手臂18a是與上述手臂8a對應 ，因此與上述環8b締結來構成L型手臂18，其締結部可 旋轉的被安裝在支點2。 * 然後，與下手臂1 8 a相對向的下手臂1 8b，是可旋轉 的被安裝於上腕連桿27的支點19，此等下手臂18a、18b 係可旋轉的被安裝於設置在搬運台1 6的支點20、2 1。 本實施形態的情況，環23、24的長度（支點間距離 )和搬運台1 6的支點間距離（支點20和21之間的長度 -27- 200815148 (24) )，是以各個別成爲相同而構成。又，上手臂17a、17b、 下手臂1 8 a、1 8b的長度（支點間距離）亦成爲個別相同 而構成。 在搬運台16之一方的前端部，係安裝有用來載置例 ’ 如晶圓等的搬運對象物（未圖示）的末端操作器25。 . 爲本實施形態的搬運裝置60a時，由於將線形導引 12a、支點1、環23、支點22分別安裝於共通的基板29 上，因此，在進行伸縮動作、旋轉動作時，線形導引12a 、支點1、環23、支點22的相對位置關係沒有變化。 此外，在本實施形態的搬運裝置60a中，雖藉由環23 構成連結支點1和支點22，但亦可在共通的基板29上直 接設置支點1和支點22。此時，雖然不需要環23，但搬 運裝置的伸縮動作、旋轉動作係與本實施形態的搬運裝置 ό 0 a相同。 第15圖（a)至（d)是表示本實施形態之搬運裝置 _ 的伸縮動作之說明圖，第1 5圖（a )是表示，初期狀態的 縮短狀態。 本實施形態之情況，由於藉由上手臂1 7a、1 7b、環 23、24來構成平行四邊形的上腕連桿27，因此以支點i 爲中心，使上手臂17a朝向CCW方向旋轉角度Θ時，上 手臂17b亦以支點22爲中心，朝向（：€\¥方向旋轉角度0 ，藉此，環24保持與環23平行狀態而移動。 與此同時，以第1 3圖的動作原理進行說明，藉由搬 運機構15a的動作，與上手臂17a相對，下手臂18a以支 -28- 200815148 (25) 點2爲中心，朝向CCW方向旋轉角度2Θ。 如此，上手臂17a以支點1爲中心，朝向CCW方向 旋轉角度Θ時，決定下手臂18a和環24的位置，由於可 總括決定下腕連桿28之平行四邊形的形狀，因此搬運裝 置如第15圖（b)—第15圖（c)—第15圖（d)所示， 、 進行伸長動作。藉此，末端操作器25在線形導引12a的 延長線上（搬運線上），從支點1朝向支點22的方向（ 圖中右方向）移動。 ® 從第15圖（d)所示的延伸狀態返回第15圖（a)所 示的縮短狀態時，於與前述的動作相反方向（CCW方向） 旋轉上手臂1 7 a。 如此，藉由旋轉上手臂17a來進行搬運裝置的伸縮動 作，而可在搬運線上平行移動搬運台:1 6和末端操作器25 〇 如以上所說羽，在本實施形態的搬運裝置60a中，共 I 有構成第一平行四邊形連桿1 3的環1 0，來構成第二平行 四邊形連桿1 4，而且第二平行四邊形連桿1 4的支點6是 藉由支點移動機構12來平行移動。藉此，上手臂17a的 旋轉運動傳達到下手臂18a，而僅以上手臂17a之旋轉角 ’ 的2倍角度來旋轉下手臂18a，因此上腕連桿27的動作正 確的傳達到下腕連桿28。 如此，根據本實施形態，不存在藉由以往技術的齒輪 的咬合之滑動部份，而僅藉由環機構的組合傳達動力並進 行搬運。 -29- 200815148 (26) 因而’不產生金屬等的灰麈，而可防止搬運對象物及 半導體晶圓等的污染。 又’根據本實施形態，不會因爲滑動部份的磨耗等而 產生齒隙的問題，在上腕連桿27以及下腕連桿2 8間正確 ' 的傳達動力，而將搬運對象物搬運到正確的位置。 此外，在上述實施形態中，雖然對於搬運裝置60a的 伸縮動作，以支點1爲中心來旋轉上手臂1 7 a之情況爲例 0 進行說明，但即使在以支點22爲中心來旋轉上手臂17b 之情況下，亦可進行伸縮動作。該動作由於和旋轉上手臂 1 h之情況相同，因此省略其詳細說明。 又，在上述實施形態中，雖然對於搬運裝置60a的伸 縮動作，以支點1爲中心來旋轉上手臂1 7 a之情況爲例進 行說明，但在支點1設置驅動軸32，在該驅動軸3 2上安 裝上手臂l7a .，.來旋轉驅動軸32，而於支點1的周圍:使上 手臂17a旋轉亦可。 φ 另外，.在旋轉本實施形態的搬運裝置60a時，在平行 環型手臂機構26於第15圖（a)所示的縮短狀態中，不 改變基板29和上手臂17a的相對位置，而在支點i的周 圍旋轉基板2 9來進行。或者，在相同的縮短狀態中，使 基板2 9和驅動軸3 2同時朝向相同方向，僅旋轉相同角度 〇 另外，在上述搬運裝置60a中，雖然僅在搬運台16 的一方安裝齒隙25，但本發明並不限定於此，例如第i 6 圖所示，在搬運台16的兩側2處，安裝末端操作器25a、 -30 - 200815148 (27) 25b亦可。 根據追種構成，可提升搬運對象物的搬運效率。該搬 運裝置的伸縮動作，由於和第15圖（a)至（d)所示的 搬運裝置60a基本上相同，因此省略其說明。 然而，在具備本發明之搬運裝置的基板處理裝置中， 亦有所謂同時保持2片晶圓等的搬運對象物的要求，或是 縮小搬運裝置的旋轉半徑的要求。 爲了因應适種要求，而有第14圖所示的搬運裝置60a 的下腕連桿28，而有超越與上腕連桿27重疊的位置而移 動的必要。 第1 7圖（a )是表示本實施形態的搬運裝置位於重疊 的位置的狀態之說明圖，第17圖（b)是表示此時之搬運 機構的-狀態之說明隱。 從第17圖（a)及（b )'可理解，在此，構成第二平 行四邊形連桿14的環7b、環、_環9b、環10係成爲一 直線狀.（在第17圖（13)中，從環釣位置關係可知；，係二 分割支點1、2、6來表示）。 如第1 7圖（b )所示，在該狀態下以支點1爲中心， 而使上手臂1 7a朝向CW方向旋轉時，由於無法強制決定 環1 〇的旋轉方向，因此環1 〇以支點1爲中心，而未決定 朝向CW方向、CCW方向的任一方向旋轉。 結果，由於無法決定構成第一平行四邊形連桿1 3之 環8b的旋轉方向，因此亦無法決定下手臂18 a的旋轉方 向，而有下腕連桿28無法超越重疊的位置而移動之情況 -31 - 200815148 (28) 。如此，將導致重疊位置之各連桿的動作變爲不穩定。 第18圖（a)至（c)是表示第1發明之搬運機構的 其他實施形態的構成、及其伸縮動作的槪略構成圖，用來 解決上述的問題。 第18圖（a )至（c )特別是如第〗8圖（b )所示， ， 在本實施形態的搬運機構1 5b中，與手臂7a相對之環7b 的安裝角度θ2、和環9a相對之環9b的安裝角度爲 _ 90°以外的角度，且成爲相等而構成（在第18圖（b)中 ，從環的位置關係可知，係二分割支點2及支點3 )。 然後，伴隨此而來，當與搬運線（X軸方向）相對的 線形導引l2a的安裝角度θ4，不是0°的角度，而特別是 在本實施形態中，與手臂7a相對的環7b的安裝角度θ2 ( =與環9a相對的環9b的安裝角度Θ!)，成爲·相等而構成 〇 · 然後，藉由該構成，環8 b的前端部80和^點移動機 •，、 * ' - φ 構I2 (支點6)可以以不是〇〜的角度來相對的移動。 在本發明之情況下，對於與手臂7a相對的環7b的安 裝角度Θ2、和與環9a相對之環9b的安裝角度Θϊ、及與搬 運線相對的線形導引12a的安裝角度θ4而言，若滿足 Θ ! =θ2，則此外無特別的限定，與各裝置構成或可動範圍 等的要求配合而設定最佳的角度亦可。 第1 8圖（a )係表示本實施形態之初期狀態的縮短狀 態，在該狀態下，當以支點〗爲中心，使手臂7a朝向CW 方向旋轉角度Θ時，根據第1 3圖所說明的原理，使手臂 32 - 200815148 (29) 8a與手臂7a相對，以支點2爲中心，於支點朝向CCW方 向旋轉角度2Θ。 然後，藉此，如第18圖（b )所示，手臂8 a到達手 臂7a的正上方。 - 如此，雖然手臂8a和手臂7a位於重疊的位置，但在 本實施形態的情況下，由於與手臂7a相對之環7b的安裝 角度Θ2、和與環9a相對之環9b的安裝角度Θ!爲90。以 外的角度，因此構成第二平行四邊形連桿14的環7b、環 馨 1 1、環9b、環10，與第！ 3圖所示的搬運機構1 5之情況 不同，無法成爲一直線狀而形成平行四邊形。 藉此，當以支點1爲中心，使手臂7a朝向CW方向 旋轉時，環7b以支點1爲中心，朝向CW方向旋轉，環 10以支點1爲中心朝向CCW方向旋轉，因此手臂8a通過 .手臂7a的正上方，姐第1 8圖（c )所示，手臂8a到達與 支點1分離的位置:。： 另外，從第18圖（c)所示的狀態返回第1 8圖（a) • 所示的狀態時，朝向與前述的動作相反方向（CCW )使手 臂7a旋轉。藉由該動作，手臂8a在重疊的位置上之旋轉 * 方向不會成爲不定，可穩定地通過手臂7a的正上方。 - 第19圖是表示第1發明的搬運裝置之其他實施形態 的槪略構成圖，藉由平行環型手臂機構來搬運的搬運裝置 〇 如第1 9圖所示，本實施形態的搬運裝置6 Ob是使用 上述的搬運機構1 5b，因此具有平行環型手臂機構26。 -33- 200815148 (30) 在此，平行環型手臂機構26是與第14圖所示的搬運 裝置60a相同，是使用上腕連桿27、下腕連桿28、搬運 台16、末端操作器25而構成，其詳細說明予以省略。 又，搬運機構15b是以在第16圖所說明的手臂7a與 上手臂17a相對應而構成，又，手臂8a是與下手臂18a 對應而構成。又，搬運機構1 5b之其他部份的構成，由於 和第1 6圖的說明相同因此省略。 本實施形態的搬運裝置60b的動作，係除了上述搬運 ^ 機構15b的動作以外，皆與第14圖所示的搬運裝置60a 相同，又，搬運機構15b之部份的動作，如第1 8圖（a ) 至（c )所說明。藉此，省略本實施形態的伸縮動作和旋 轉動作的詳細說明。 如以上所說明，在本實施形態的搬運裝置60b中，共 有構成第一平行四邊形連桿13的環10，來構成第二平行 / 四邊形連桿14，而且第二平行四邊形連桿14的支點6是 _ 藉由支點移動機構12來平行移動。藉此，上手臂17a的 旋轉運動傳達到下手臂18a，而僅以上手臂17a之旋轉角 的2倍角度來旋轉下手臂1 8 a，因此上腕連桿27的動作正 確的傳達到下腕連桿28。 ' 如此，根據本實施形態，與上述實施形態相同，不會 在滑動部產生金屬等的灰塵，而可防止搬運對象物之半導 體晶圓等的污染，並且可正確地將動力傳達至上腕連桿27 以及下腕連桿28之間’可將搬運對像物搬運到正確的位 置。 -34- 200815148 (31) 再者，於本實施形態中，與上手臂17a相對的環7b 的安裝角度、和與環9 a相對之環9 b的安裝角度，成爲不 是與90°相等的角度，並且支點移動機構12與搬運台16 的伸縮移動方向（搬運線）相對以0°以外的角度移動之 ' 方式被安裝，因此在重複的位置上旋轉方向不會成爲不定 、 ，而可使下手臂18a穩定的通過上手臂17a的正上方，藉 此，可超越重複的位置，來穩定的移動下腕連桿28。 0 另外，在具備本發明之搬運裝置的基板處理裝置中， 有所謂將晶圓等的搬運對象物搬運到更遠處的要求。 對於這種要求，如第20圖（a )所示，盡可能加大構 成平行環型手臂機構26的下腕連桿28、和上腕連桿27的 角度’而使上手臂17a朝向CW方向旋轉，如第20圖（c )所示，加長末端操作器25的到達距離。 在該動作中，搬運裝置的平行環型手臂在從第2〇圖 (a )到成爲第2 0圖（c )之狀態的途中，如第2 0圖（b _ )所示，上手臂17 a:、環1 〇、環9 a、環8 b成爲一直線狀 的狀態（以下將該位置稱爲「不動點位置」）。 第21圖是表示不動點位置的搬運機構15a的狀態（ 在第2 1圖中，從環的位置關係可知，係二分割支點2、4 來表示）。 在第21圖中，以支點1爲中心，而使上手臂17&朝 向CW方向旋轉時，藉由支點移動機1 2的動作，環！ 〇雖 朝向CCW方向旋轉，但在該狀態下，由於無法強制決定 環8的旋轉方向’因此環8b以支點2爲中心，而未決定 -35- 200815148 (32) 朝向CW方向、CCW方向的任一方向旋轉。 結果，由於無法決定構成第一平行四邊形連桿1 3之 環8b的旋轉方向，因此亦無法決定下手臂18a的旋轉方 向，而有下腕連桿28無法超越重疊的位置而移動之情況 。如此，將導致重疊位置之各連桿的動作變爲不穩定。 第22圖是表示第1發明之搬運機構的其他實施形態 的槪略構成圖，用來解決上述的問題。 0 在本實施形態的搬運機構1 5c中，於L型手臂8的締 結部8c，以支點2爲中心與環8b成爲一體，而安裝有可 旋轉的環8d，更以支點1爲中心與環1〇成爲一體，而安 裝有可旋轉的環3 0。 在此，與環10相對之環30的安裝角度、和與環8b 相對之環8d的安裝角度.，成爲相同的大小而構成（05 ) 〇 又，在環8d的支點2和相反側的端部33、環30的支 φ 點1、和相反側的端部34，分別可旋轉的安裝有環9d。該 環9d的長度與手臂7a的長度相同（支點間的距離相同） 〇 然後，藉由環8d、環9d、環30、手臂7a來構成第3 平行四邊形連桿3 1。此以外的構成由於與第i 2圖所示的 搬運機構15相同，因此省略說明。 在本發明之情況下，對於與手臂7a相對之環7b的安 裝角度Θ2、和與環9a相對之環9b的安裝角度θι、及與搬 運線相對的線形導引12a的安裝角度θ4而言，若滿足 -36- 200815148 (33) ，此外則無特別的限定，與各裝置構成或可動範圍 等的要求配合而設定最佳的角度亦可。 特別是，當與環1 〇相對之環3〇的安裝角度θ5、和與 環8b相對之環8d的安裝角度θ5較小時，由於第一平行 四邊形連桿1 3、和第3平行四邊形連桿3 1的不動點位置 彼此接近’而使不動點位置穩定無法通過，因此從該觀點 來看，以將此等安裝角度Θ 5設爲約3 0。至6 0。較爲理想 〇 使用第22圖說明本實施形態的搬運機構15c的動作 原理。 在第22圖中，與第21圖所示之情況相同，表示手臂 7a、環10、環9a、環8b成爲一直線狀的狀態（在第22 圖中，可知環的位置關係，並將支點2、4分割爲2來表 • 二: - 示）-。 ， 在第22圖中，以支點！爲中心，而使手臂7a朝向 CW方向旋轉時，與第2 1圖所示的搬運機構〗5 a之情況相 同’藉由支點移動機12的動作，環1〇雖朝向CCW方向 旋轉’但由於無法強制決定環8b的旋轉方向，因此環8b 以支點2爲中心，而未決定朝向CW方向、CCW方向的任 一方向旋轉。 但是’在本實施形態的情況下，與環1 0的動作成爲 一體’由於環30以支點1爲中心，朝向CCW方向旋轉， 因此’構成第3平行四邊形連桿3 1的環8d，是以支點2 爲中心，朝向CCW方向旋轉。 -37- 200815148 (34) 結果，環8b與環8d —體，以支點2爲中心，朝向 C C W方向旋轉，因此可脫離不動點位置。 同樣地，構成第3平行四邊形連桿31的環8d、環9d 、環30、手臂7a成爲一直線狀（不動點位置）時，藉由 構成第一平行四邊形連桿13的環8b、環9a、環10、手臂 、 7a的動作，使環8d可脫離不動點位置。 如此，根據本實施形態，手臂8 a在不動點位置上旋 轉方向不會成爲不定，而可穩定地在支點2的周圍旋轉。 — , 第23圖是表示第1發明的搬運裝置之其他實施形態 的槪略構成圖，藉由平行環型手臂機構來搬運的搬運裝置 〇 如第23圖所示，本實施形態的搬運裝置60b是使用 _ ，上述的搬運機構15 c，·因此具有上述平行環型手臂機構26 . 〇 . .... ...... 在此，平行環型手臂機構26的上腕連桿27、下腕連 桿28、搬運台16.、末端操作器25的構成，-係與第14圖 ··. 所示的搬運裝置60a相同，其詳細說明係予以省略。 又，搬運機構15c是以在第22圖所說明的手臂7a與 上手臂17a相對應而構成，又，手臂8a是與下手臂18 a 相對應而構成。又，搬運機構1 5 c之其他部份的構成’由 於和第22圖的說明相同，因此省略。 本實施形態的搬運裝置6 0c的動作，係除了上述搬運 機構15c的動作以外，皆與第14圖所示的搬運裝置相同 ，又，搬運機構15c之部份的動作，如第22圖所說明。 -38- 200815148 (35) 藉此，省略本實施形態的伸縮動作和旋轉動作的詳細說明 〇 如以上所說明，根據本實施形態的搬運裝置60c與上 述實施形態相同，上手臂1 7a的旋轉運動傳達到下手臂 18a，而僅以上手臂17a之旋轉角的2倍角度來旋轉下手 臂18a，因此上腕連桿27的動作正確的傳達到下腕連桿 28 ° 如此，根據本實施形態，與上述實施形態相同，不會 在滑動部產生金屬等的灰塵，而可防止搬運對象物之半導 體晶圓等的污染，並且可正猸地將動力傳達至上腕連桿27 以及下腕連桿28之間，可將搬運對像物搬運到正確的位 置。 再者，於本實施形態中，由於共有構成第一平行四邊 形連桿13的上手臂17a，而設成構成第三平行四邊形連桿 3 1，故下手臂」8 a在不動點位置上旋轉成爲不定而穩定， I 在支點2的周圍上旋轉，結果，使下腕連桿28可超越不 動點位置而穩定移動。 此外，在本實施形態的搬運機構1 5 c中，其支點移動 機構1 2的配置與第1 2圖記載的支點移動機構1 2相同， ' 與搬運台1 6的伸縮方向相對，雖以〇 °的角度安裝，但與 第1 8圖所示的實施形態相同，以搬運台〗6的伸縮方向、 和〇 °以外的角度來安裝而構成亦可。在這種情況下，在 不動點位置的手臂8a或下手臂18a的動作上沒有問題。 然後，參照圖面說明第2發明的實施形態。此外，以 -39- 200815148 (36) 下，在沒有特別需要的情況下，對於與上述說明重複的部 份，省略其之說明。 第24圖及第25圖是表示第2發明之搬運機構的實施 形態的基本構成之槪略圖。 • 本實施形態的搬運機構200A係全部取入前述的基本 構成[1]至[4]，例如，第7圖或第8圖所示的構成，附加 第3環機構。 在此，在支點〇、A、B、C的周圍，可旋轉的連結有 ^ 環101、環l〇2a、環l〇3a、環1〇4，而構成平行四邊形環 機構的第1環機携201。 然後，在第2拘束環的環103b，於支點C上，與第1 拘束環的環l〇3a相對，以任意的角度（η=ζΒ CD)來拘束 固定，此等環l〇3a和環103b，在支點C的周圍成爲一體 ，而做爲L型手臂103來旋轉。 該環103b是與共有環的環104長度相等，在支點D ^ 的周圍可旋轉的連結，藉由此等l〇3b和環104，來構成第 2環機構202。 又，與環101的長度相等的搬運用腕構件的手臂102b ，於支點A上以任意的角度（ξ )來拘束固定於環1 02 a， 此等環102a和手臂102b在支點A的周圍成爲一體，做爲 L型手臂102來旋轉。 再者，第1環機構201之環1〇1的兩端的支點A、支 點Ο的周圍，可旋轉地連結有環105、環1〇7，在此等環 105之端部的支點F、和環107之端部的支點G周圍，可 -40- 200815148 (37) 旋轉地連結有環106，構成由與第1環機構201相同長度 的環所構成的平行四邊形環機構，亦即第3環機構203。 在此，環105與環102a相對，以一定的角度（ZBAF )來拘束固定，環107與環104相對，以一定的角度（ ZCOG)來拘束固定。又，環105和環102a的構成角度（ ZBAF )、和環107和環104的構成角度（ZCOG )相等 ，爲 〇°以及18 0°以外的任意角度（p=ZBAF=ZCOG， μ參0 ， 180〇 ) 〇 ® 此外，對於角度μ而言，藉由裝置構成、可動範圍等 ，期望設爲最佳的安裝角度，但當角度μ過小時，第1環 機構201和第3環機構203的不動點位置彼此接近，而無 法穩定的通過不動點位置，因此，從該觀點來看，將角度 μ設爲30°至60°較爲理想。 在本實施形態的搬運機構200Α中，在支點〇的周圍 旋轉環101或環104、或在支點D的周圍旋轉環l〇3b時 ，手臂l〇2b的前端（E )，在連結該手臂l〇2b的前端（E )、和支點〇的直線（L )上移動。 然後，根據本實施形態，設置有第3環機構203，與 第2 1圖以及第22圖所示的實施形態所說明的情況相同， ' 由於可以脫離上述不動點位置，因此，手臂102b在不動 點位置上，旋轉方向不會成爲不定，而可穩定的在支點A 的周圍旋轉。 第26圖至第28圖是表示第2發明的搬運裝置的實施 形態之槪略構成圖，爲使用上述的搬運機構200A、和平 200815148 (38) 行環型手臂機構的搬運裝置。 在此’第26圖及第27圖所示的搬運裝置3〇〇a、 3 00B ’例如’在第24圖所示的搬運機構2〇〇A中，η = 90。 ，μ = 60° ，ξ = 90°之情況的構成。 以下’當說明以第26圖所示的搬運裝置30〇α爲例時 . ，該搬運裝置300 Α係具有與第14圖所示的平行環型手臂 機構2 6相同的平行環型手臂機構1 2 6。 馨 平行環型手臂機構126是分別由：個別平行相對向的 上手臂和環所構成的上腕連桿1 2 7、以及分別平行相對向 的下手臂、環、搬運台所構成的下腕連桿128所構成。 上腕連桿1 2 7的上側手臂是與上述環1 〇〗對應，於其 兩端部的支點Ο、A，分別可旋轉的安裝有環1 2 3、丨2 4， .更於環1 2 3、1 2 4的支點〇、a和相反側的支點1 2 2、1 1 9 上，可旋轉的安裝有環117。 在此，支點1 22是設置於連結支點〇、支點〇的直線 (X軸）的延長線上。

W 又’下腕連桿128的下側手臂，是與上述手臂iq 2b 對應，而與上述環1 02a締結，其締結部可旋轉的安裝於 支點A 〇 然後，與手臂1 02b相對向的下手臂118，可旋轉的被 安裝在上腕連桿127的支點119，此等手臂102b、118, 係可旋轉的安裝於與搬運台1 1 6連結的支點1 2 〇、1 2 1。 在本實施形態的情況下，環123、124的長度（支點 間距離）、和搬運台1 1 6的支點間距離（支點〗2 〇和1 2 1 -42- 200815148 (39) 之間的長度），係分別成爲相同而構成。又，環1 0 1、手 臂102b、手臂118的長度（支點間距離），亦個別成爲相 同而構成。 本實施形態的搬運裝置300A、300B的動作，除了上 " 述的搬運機構200A、200B的動作以外，與第23圖所示的 - 搬運裝置60c相同，又搬運機構200A之部份的動作如上 所述。 此外，第26圖和第27圖所示的搬運裝置300A、 ® 300B之構成的不同，係僅將第26圖所示之機構的環101 、和手臂102b安裝於126的上腕連桿127的環124、123 的任一側的端部。因而，在支點〇的周圍旋轉環1 0 1的平 行環型手臂機構1 26的伸縮動作也相同。 另外，第28圖是表示第2發明之搬運裝置的其他實 施形態之槪略構成圖。 第28圖所示的搬運裝置3 00C，是改變在上述構成條 赢 件[4]所說明的第3環機構的安裝位置。 亦即，在該搬運裝置300C中，與第26圖所示的構成 不同，於平行環型手臂機構126的上腕連桿127的環124 、123的相反側的端部（支點1 19、122 )，安裝由環105 、106、107、117所構成的第3環機構203。 再者，在本例中，環107和環151以角度μ來拘束固 定於支點122的周圍，並且環152的端部可旋轉的分別安 裝於支點C和支點1 53，再者，環15 1的一端部係可旋轉 的安裝於支點153。 -43- 200815148 (40) 即使在本例中，在支點〇的周圍使環1 0 1旋轉時的平 行環型手臂機構1 26的伸縮動作也相同。 第29圖至第31圖係表示第2發明之搬運裝置的其他 實施形態之槪略構成圖，，使用上述的搬運裝置200Β和平 * 型環型手臂機構126。 在此，第29圖及第30圖所示的搬運裝置30 0D、 3 00Ε，係例如在第25圖所示的搬運機構200Β中，爲 η = 210° ，μ = 60° ，ξ=10°之情況的構成，該搬運機構 2 0 0 Β的動作如上所述。 此外，第29圖及第30圖所示的搬運裝置3 00D、 3 0 0Ε之構成的不同，是只有將搬運機構200Β安裝於平型. 環型手臂機構；126的上腕連桿127的環124、123的任一 側的端部。因而，在支點〇的周圍旋轉環101時的平型環 型手臂機構126的伸縮動作，與上述實施形態相同。 第3 1圖所不的搬運裝置3 0 0 F. /(系改變在上述構成條件 0 [4]，所說明的第3環機構的安裝位置。 亦即，在該搬運裝置3 00F中，與第29圖所示的構成 不同，將由環105、106、107、117所構成的第3環機構 203，安裝於平型環型手臂機構126的上腕連桿127的環 124、123的相反側的端部（支點119、122)。 再者，在本例中，環107和環151以角度μ來拘束固 定於支點122的周圍，並且環152的端部可旋轉的分別安 裝於支點C和支點153，再者，環151的一端部係可旋轉 的安裝於支點153。 •44- 200815148 (41) 即使在本例中，在支點Ο的周圍使環101旋轉時的平 行環型手臂機構126的伸縮動作也相同。 在以上的實施形態中，雖然將環102a、環10 2b、環 104、環105、環107設爲各別的構件，但在本發明中，例 如，在第29圖所示的搬運裝置3 00D中，將環104和環 107設爲相同的構件，亦可將環102a和環105設爲相同的 構件。

φ 在此，在設爲η=180° ，μ = 30° ，ξ = 0°時，將支點B 配置於環l〇2b上，而可將環102b設爲相同的構件。 如以上所說明，藉由第2發明的實施形態，不會在滑 動部產生金屬等的灰塵，而在可以防止搬運對象物的半導 體晶圓等的污染之同時，在上腕連桿1 27以及下腕連桿 1 28之間，正確的傳達動力：，並且將搬運對象物搬運到正 確的位置。 _ . 第-3 2圖是槪略表示具y備本發明的搬運裝置的真空處 φ 理裝置的實施形態的構成之平面圖。 如第3 2圖所示，本實施形態的真空處理裝置4 1，是 _ 在具有上述本發明的搬運裝置42的搬運室T1的周圍，可 3個並列加工處理的製程室P 1、P2、P3、和用來搬入晶圓 43 ( 43a、.4 3b )的搬入室C1、和用來搬出晶圓43的搬出 室C2而構成。 此等製程室P1至P2、搬入室C1、搬出室C2，是與 未圖示的真空排氣系統連接，在各個搬運室T1之間，設 置有在晶圓43切換時開關的閘閥G1至G5。 -45- 200815148 (42) 又，在搬入室Cl設置有從裝置外部搬入晶圓43時而 關閉的閘閥G6，在搬出室C2設置有將晶圓搬出到裝置外 部時開關的閘閥G7。 在具有這種構成的真空處理裝置41中，藉由上述搬 ‘ 運裝置41，取出收納於搬入室C1的未處理晶圓43a，保 持其並搬運到例如製程室P 1。 此時，搬運裝置41係藉由進行上述動作，而從製程 室P1接受處理結束的晶圓43b，並將其搬運至其他的製 程室P 2、P 3。 以下相同，使用搬運裝置41，而在製程室P1至P3， 搬入室C1、搬出室C2之間，進行未處理晶圓43a、以及 處理結束晶圓43b的收受。 = 根據具有這種構成的本實施形態，係提供一種在可防 止γ辑運對象物的污染之周诗，將搬運對象物搬運到正確的 位置，而對於提升產率有幫助的真空處理裝置。 此外，本發明不限定於上述實施形態，可進行各種的 變更。 例如，在上述第1發明的實施形態中，雖然將搬運用 腕構件之手臂8a的長度，設爲與第1拘束環的環7a的長 度相同而構成，但本發明並不限定於此，手臂8a和環7a 的長度亦可爲不同。 但是，爲了直線移動手臂8a的前端部80，而如上述 實施的形態構成較爲理想。 又，即使是手臂8a和環8b的構成角度，亦可設爲 -46- 200815148 (43) 90°以外的角度。 再者，於上述實施形態中，雖然說明在第1圖所示的 旋轉軸（點〇)安裝第1平行四邊形連桿的形態的搬運機 構的例子，但本發明不限定於此，亦可如第2圖所示，使 用在支點移動機構上（點E)安裝第1平行四邊形連桿的 形態的搬運機構。 此時，依據第2圖所示的搬運機構所說明的條件。 再者，於第1發明的實施形態中，如第1圖及第2圖 所示，已在通過第2平行四邊形機構的點〇、及點E的直 線上，設置線形導引的形態的搬運機構爲例進行說明，但 本發明是不限定在使用這種線形導引，而從上述的動作原 理可清楚得知，若爲在點E朝向點Ο直線移動的機構，亦 可使用任一種。即使在這種情況下，由於點E朝向點Ο直 線移動，因此搬運機構的動作原理、動作方法，是依據上 . 述實施形態所說明的條件。 ^ 在該點中，即使是第2發明亦相同，使點D朝向點Ο 直線移動的機構，則亦可使用任一種線形導引。 【圖式簡單說明】 第1圖係第1發明之搬運機構的動作原理的槪略構成 圖（其1 )。 第2圖係第1發明之搬運機構的動作原理的槪略構成 圖（其2 )。 第3圖係第1圖的搬運機構之點F的軌跡之圖表。 -47- 200815148 (44) 第4圖係第2圖的搬運機構之點F的軌跡之圖表。 第5圖係第2發明之搬運機構的動作原理的槪略構成 圖（構成條件[1][2])。 第6圖係第2發明之搬運機構的動作原理的槪略構成 圖（構成條件[1][2])。 第7圖係第2發明之搬運機構的動作原理的槪略構成 圖（構成條件[3])。 第8圖係第2發明之搬運機構的動作原理的槪略構成 圖（構成條件[3])。 第9圖係第2發明之搬運機構的動作原理的槪略構成 圖（構成條件[3])。 第10圖係第2發明之搬運機構的動作原理的槪略構 成圖（構成條件[4] )。 第1 1圖係第.2發明之搬運機構的動作原理的槪略構 成圖（構成條件[4]) 〇 第1 2圖係第1發明之搬運機構的實施形態之基本構 成的槪略圖。 第13圖（a)至（d)係表示該搬運機構的動作之說 明圖。 第14圖係使用第1發明之搬運機構的搬運裝置的實 施形態之槪略圖。 第1 5圖（a )至（d )係表示該實施形態的搬運機構 的伸縮動作之說明圖。 第1 6圖係表示該搬運裝置的變形例之槪略構成圖。 -48 - 200815148 (45) 第1 7圖（a ):表示該實施形態的搬運裝置位於重疊 位置的狀態之說明圖，（b ):係表示此時的搬運機構的 狀態之說明圖。 第18圖（a)至（c)係表示第1發明的搬運機構之 * 其他實施形態的構成、及伸縮動作之槪略構成圖。 . 第1 9圖係本發明之搬運機構的其他實施形態之槪略 構成圖。 第20圖（a)至（c)係表示說明本發明之課題的圖 〇 第2 1圖係不動點位置的搬運機構的狀態之說明圖。 第22圖係第1發明的搬運機構之其他實施形態的槪 略構成圖。 第23圖係第1發明的搬運裝置之其他實施形態的槪 略構成圖。 - 第24圖係第2發明的搬運機構之實施形態的基本構 成之槪略圖。 ~ 第25圖係第2發明的搬運機構之實施形態的基本構 成之槪略圖。 第26圖係第2發明的搬運裝置之實施形態的槪略構 _ 成圖。 第27圖係第2發明的搬運裝置之實施形態的槪略構 成圖。 第28圖係第2發明的搬運裝置之實施形態的槪略構 成圖。 -49- 200815148 (46) 第29圖係第2發明的搬運裝置之其他實施形態的槪 略構成圖。 第3 〇圖係第2發明的搬運裝置之其他實施形態的槪 略構成圖。 第3 1圖係第2

略構成圖。 第32

理裝置的實施形態之構成的平面圖。 空處 第33圖係以往的搬運裝置之槪略橇 吧傅成的平面圖 【主要元件之符號說明】 1、2、3、4、5、6:支點 7 : L型手臂 ； 7a :手臂（第1拘束環) - 7b :環（第2拘束環） 8. : L型手臂 _ 8a :手臂（搬運用腕構件） 8b :環 9 : L型手臂 9 a :環（第1拘束環） 9b :環（第2拘束環） 1 2 :支點移動機構 12a :線形導引（導引部） 平行四邊形環機構） 13 ··第1平行四邊形連桿（第 -50- 200815148 (47) 1 4 :第2平行四邊形連桿（第2平行四邊形環機構） 15、15a、15b、15c :搬運機構 1 6 :搬運台（搬運部） 26 :平行環型手臂機構 、 27 :上腕連桿 . 28 :下腕連桿 4 1 :真空處理裝置 60a、60b、60c:搬運裝置 101、102a、104 :胃 102b :手臂（搬運用腕構件） 1 02 : L型手臂 103 : L型手臂 l〇3a :環（第1拘束環） l〇3b :環（第2拘束環） 200A、200B :搬運機·構 _ 3Ό0Α至3 00F :搬運裝置 -51 -

Claims (1)

1. 200815148 (1) 十、申請專利範圍 1. 一種搬運機構，其特徵爲具有： 由平行四邊形環機構構成的第1環機構； 由共有前述第1環機構之特定環的共有環、及和該共 ' 有環長度相等的環所構成，可朝向特定方向直線伸縮的第 . 2環機構， 於前述共有環的至少一端部的支點上，構成前述第1 環機構的第1拘束環、和構成前述第2環機構的第2拘束 環，係在以特定的角度拘束的狀態下旋轉的方式而構成， 於前述第1環機構上，於和前述共有環相對向的相對 環的特定端部的支點上，設置有以特定的角度拘束該相對 環的狀態下旋轉的方式而構成的搬運用腕構件。 - 2. —種搬運崩耩，其特徵爲具有： 第1平行四邊形環機構； 使用前述第1平行四邊形環機構之特定的環而構成， 0 四邊的長度相等，且可朝向特定方向上直線伸縮的第2平 行四邊形環機構， 於共有前述第1及第2平行四邊形環機構的共有環之 兩端的支點上，構成前述第1平行四邊形環機構的第1拘 ' 束環、和構成前述第2平行四邊形環機構的第2拘束環， 係在分別以特定的角度拘束的狀態下旋轉的方式而構成， 於前述第1平行四邊形環機構上，於和前述共有環相 對向的對向環的特定端部的支點上，設置有以特定的角度 拘束與該相對環的狀態下旋轉的方式而構成的搬運用腕構 -52- 200815148 (2) 件。 3· —種搬運機構，其特徵爲具有： 由平行四邊形環機構構成的第1環機構；以及 第2環機構，係具有：共有前述第1環機構之特定環 的共有環；以及和該共有環長度相等，且於前述共有環之 一方的端部上與前述第一環機構的第1拘束環，同時以特 定的角度拘束的狀態下旋轉的方式而構成的第2拘束環， 於前述第1環機構上，於和前述共有環相對向之對向 環的特定端部的支點上，設置有以特定的角度拘束該相對 環的狀態下旋轉的方式而構成的搬運用腕構件。 4.如申請專利範圍第1至3項中任一項之搬運機構 ，其中，前述第1拘束環的長度、和前述搬運用腕構件的 長度相等。 5·如申請專利範圍第1至3項中任一項之搬運機構 ，其中，前述第：1拘束環和前述第2拘束環所構成的角度 爲90°以外的角度。 6·如申請專利範圍第i至3項中任一項之搬運機構 ’其中，係具備第3平行四邊形環機構，其係具有：使用 前述第1拘束環而構成，在該第1拘束環的兩端的支點上 ’以特定的角度拘束前述共有環的狀態下旋轉的方式而構 成的第1腕構件；以及以特定的角度拘束前述相對環的狀 態下旋轉的方式而構成的第2腕構件。 7· —種搬運裝置，其特徵爲具備有： 搬運機構，其係具有： -53- 200815148 (3) 由平行四邊形環機構構成的第1環機構； 由：共有前述第1環機構之特定環的共有環、及和該 共有環長度相等的環所構成，可朝向特定方向直線伸縮的 第2環機構， 於前述共有環的至少一端部的支點上，構成前述第1 • 環機構的第1拘束環、和構成前述第2環機構的第2拘束 環，在以特定的角度拘束的狀態下旋轉的方式而構成，於 前述第1環機構上，在和前述共有環相對向的相對環的特 定端部的支點上，設置有以特定的角度拘束該相對環的狀 態下旋轉的方式而構成的搬運用腕構件； 使用前述搬運用腕構件而構成的平行環型手臂機構； 以及 藉由前述平行環型手臂機搆來驅動，支持搬運對象物 的搬運部。 ‘ 8. —種真空處理裝置，係具有與真空排氣系統連接 ▲ 的複數個處理室，其特徵爲具備有： 搬運室，其係具備搬運裝置，而該搬運裝置係具有： 搬運機構，其係具有··由平行四邊形環機構所構成的第1 環機構；由共有前述第1環機構之特定環的共有環、及和 該共有環長度相等的環所構成，可朝向特定方向直線伸縮 的第2環機構，於前述共有環的至少一端部的支點上，構 成前述第1環機構的第1拘束環、和構成前述第2環機構 的第2拘束環，在以特定的角度拘束的狀態下旋轉的方式 而構成，於前述第1環機構上，於和前述共有環相對向的 -54- 200815148 (4) 相對環的特定端部的支點上，設置有以特定的角度拘束與 該相對環的狀態下旋轉的方式而構成的搬運用腕構件；使 用前述搬運用腕構件而構成的平行環型手臂機構；藉由前 述平行環型手臂機構來驅動，支持搬運對象物的搬運部； ' 以及 * 與前述搬運室連通，使用前述搬運裝置，接受處理對 象物而構成的真空處理室。