(57)【要約】大気側の回転運動を真空中に伝達する、簡単な構成で摺動抵抗が小さく、かつ長寿命な回転導入機構、旋回半径が小さく低発塵である基板搬送装置、及び真空処理装置を提供すること。真空シール機構に潤滑材保持部材５を取り付ける。第１リンク機構２０ａが第１アーム２１ａと第４アーム２１ｂとを含み、第２リンク機構２０ｂが第２アーム２２ａと第３アーム２２ｂとを含み、第１アーム２１ａが第１駆動軸２５に固定して取り付けられ、第２アーム２２ａが第２駆動軸２６に固定して取り付けられ、第３アーム２２ｂが第１駆動軸２５に回転可能に取り付けられ、第４アーム２１ｂが第２駆動軸２６に回転可能に取り付けられている基板搬送装置。この基板搬送装置を備えた真空処理装置。
2008059815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気側に設置された駆動源の回転運動を真空中に伝達するための回転導入機構において、リップ部と潤滑材と潤滑材保持部材とからなる真空シール機構を有し、前記リップ部の回転軸との接触面積が少なくなるようにリップ部を形成したことを特徴とする回転導入機構。
【請求項２】
前記真空シール機構において、前記リップ部の回転軸と接する部分の断面が、少なくとも線接触となるようにリップ部を形成したことを特徴とする請求項１記載の回転導入機構。
【請求項３】
前記真空シール機構が、さらに前記リップ部を回転軸に押圧するための押さえ部材を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の回転導入機構。
【請求項４】
基板搬送装置において、第１リンク機構と第２リンク機構とを備え、前記第１リンク機構が第１アームと第４アームとを含み、前記第２リンク機構が第２アームと第３アームとを含んでなり、前記第１アームが第１駆動軸に固定して取り付けられ、前記第２アームが第２駆動軸に固定して取り付けられ、前記第３アームが前記第１駆動軸に回転可能に取り付けられ、前記第４アームが前記第２駆動軸に回転可能に取り付けられていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項５】
前記第１リンク機構が第１平行リンク及び第３平行リンクから構成され、前記第２リンク機構が第２平行リンク及び第４平行リンクから構成されてなり、前記第１平行リンクが第１アームと第４アームとを含み、前記第２平行リンクが第２アームと第３アームとを含んでなることを特徴とする請求項４記載の基板搬送装置。
【請求項６】
基板搬送装置の駆動源を格納してある筐体の中心軸に対して非対称な筐体の内部構造物に外部から加わる力により、前記駆動源の構成部材或いは前記内部構造物が変形しないようにするために、前記駆動源を保護する保護部材として、剛性の大きな部材を用いることを特徴とする請求項４又は５記載の基板搬送装置。
【請求項７】
前記第１リンク機構及び第２リンク機構を鉛直方向へ移動させる鉛直移動機構を備えていることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の基板搬送装置。
【請求項８】
基板搬送装置において、第１リンク機構と第２リンク機構とを備え、前記第１リンク機構が第１アームと第４アームと含み、前記第２リンク機構が第２アームと第３アームとを含んでなり、前記第１アームが第１駆動軸に固定して取り付けられ、前記第２アームが第２駆動軸に固定して取り付けられ、前記第３アームが前記第１駆動軸に回転可能に取り付けられ、前記第４アームが前記第２駆動軸に回転可能に取り付けられており、大気側に設置された駆動源の回転運動を前記第１駆動軸及び第２駆動軸を介して真空中に伝達するための回転導入機構として、請求項１〜３のいずれかに記載の回転導入機構を設けたことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項９】
前記第１リンク機構が第１平行リンク及び第３平行リンクから構成され、前記第２リンク機構が第２平行リンク及び第４平行リンクから構成されてなり、前記第１平行リンクが第１アームと第４アームとを含み、前記第２平行リンクが第２アームと第３アームとを含んでなることを特徴とする請求項８記載の基板搬送装置。
【請求項１０】
基板搬送装置の駆動源を格納してある筐体の中心軸に対して非対称な筐体の内部構造物に外部から加わる力により、前記駆動源の構成部材或いは前記内部構造物が変形しないようにするために、前記駆動源を保護する保護部材として、剛性の大きな部材を用いることを特徴とする請求項８又は９記載の基板搬送装置。
【請求項１１】
前記第１リンク機構及び第２リンク機構を鉛直方向へ移動させる鉛直移動機構を備えていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の基板搬送装置。
【請求項１２】
基板搬送装置において、第１平行リンク及び第３平行リンクから構成された第１リンク機構と第２平行リンク及び第４平行リンクから構成された第２リンク機構とを備え、前記第１平行リンクが第１アームと第４アームとからなり、前記第２平行リンクが第２アームと第３アームとからなり、前記第１アームが第１駆動軸に固定して取り付けられ、前記第２アームが第２駆動軸に固定して取り付けられ、前記第３アームが前記第１駆動軸に回転可能に取り付けられ、前記第４アームが前記第２駆動軸に回転可能に取り付けられており、前記第１駆動軸の回転に従う前記第１平行リンクの回転をギアを介して前記第３平行リンクに伝達して第１平行リンクと逆方向に回転させ、前記第３平行リンクの先端に設けられた基板保持部を第１駆動軸と第２駆動軸とを結ぶ直線上を直線的に移動させるように構成し、また、前記第２駆動軸の回転に従う前記第２平行リンクの回転をギアを介して前記第４平行リンクに伝達して第２平行リンクと逆方向に回転させ、前記第４平行リンクの先端に設けられた基板保持部を第１駆動軸と第２駆動軸とを結ぶ直線上を直線的に移動させるように構成したことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項１３】
基板搬送装置の駆動源を格納してある筐体の中心軸に対して非対称な筐体の内部構造物に外部から加わる力により、前記駆動源の構成部材或いは内部構造物が変形しないようにするために、前記駆動源を保護する保護部材として、剛性の大きな部材を用いることを特徴とする請求項１２記載の基板搬送装置。
【請求項１４】
前記第１リンク機構及び第２リンク機構を鉛直方向へ移動させる鉛直移動機構を備えていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の基板搬送装置。
【請求項１５】
前記第１駆動軸及び第２駆動軸のそれぞれに、大気側に設置された駆動源の回転運動を前記第１駆動軸及び第２駆動軸を介して真空中に伝達するための回転導入機構として、請求項１〜３のいずれかに記載の回転導入機構を設けたことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載の基板搬送装置。
【請求項１６】
請求項４〜１５のいずれかに記載の基板搬送装置を有する搬送室と、前記搬送室に連結され、前記基板搬送装置を用いて処理対象物を受け渡すように構成された少なくとも１つの真空処理室とを備え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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転導入機構、基板搬送装置、及び真空処理装置に関し、特に大気側の回転運動を真空中に伝達するための回転導入機構、基板等の処理対象物を所定の位置に搬送する基板搬送装置、及びこの基板搬送装置を有する真空処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子製造装置において、処理対象物としての基板を処理するための装置内は、真空もしくは厳密に制御されたガス雰囲気に維持する必要があるため、気密構造になっている。そのため、処理装置内で処理対象物としての基板を搬送する搬送装置は、できるだけ省スペースでなければならず、また、加工処理中の塵や摩耗粉やアウトガス(ガス放出)等の少ない機構が要求される。このような塵や摩耗粉等が、処理する基板に異物として付着したり、基板表面に形成される薄膜に異物として混入したりするからである。さらに、生産工程の面から、基板搬送装置、ひいては真空処理装置のメンテナンス期間を長くすることは、基板処理枚数の増加へとつながるため、装置寿命や真空シール部の寿命延長といった要求も強くなってきている。【０００３】
従来の基板搬送装置として、例えば、処理装置内において、半導体ウエハなどの基板の移し換え作業を、移し換えアームを何度も往復運動させることなく行うことのできる移し換え装置が知られている(例えば、特許文献１参照)。
【特許文献１】特開平４−３０４４７号公報(特許請求の範囲)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特開平４−３０４４７号には、回転導入機構として、磁性流体シールやオイルシールやＯリングが用いられているが、この磁性流体シールは高価である。真空搬送装置の回転導入機構としては、このような密封手段の他に、比較的簡便な方式として図５に示すようなウイルソンシールがあり、このシール機構は、他の固体接触式のシール機構と比較して摺動抵抗が小さいという利点を持っているが、発塵、発熱、潤滑寿命が短い等の問題があるため、さらにクリーンで長寿命な回転導入機構が要求されている。図５において、６１は回転軸、６２は潤滑材、６３は潤滑材を保持するエラストマーシート、６４はＯリングである。【０００５】
また、特開平４−３０７７４号に開示された基板搬送装置には、基板昇降機構が無く、さらに、それぞれが一対のアームからなる第１平行リンク及び第２平行リンクが独立して駆動軸２本と従動軸２本の計４本の軸に結合しているため、装置の総重量及び製作費用が増加するという問題がある。さらにまた、駆動軸２本と従動軸２本の計４本の軸を間隔を空けて配置しているので、旋回半径が大きくなり、装置自体をコンパクトに製作できないという問題もある。【０００６】
本発明の課題は、上述の従来技術の問題点を解決することにあり、複雑な構成を要さず、摺動抵抗が小さく、低発塵であり、潤滑寿命が長い回転導入機構を提供すると共に、省スペース化により旋回半径が小さく、装置の総重量及び製作費用の低減された基板搬送装置、並びにこの基板搬送装置を備えた真空処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、大気側に設置された駆動源の回転運動を真空中に伝達するための回転導入機構において、リップ部と潤滑材と潤滑材保持部材とからなる真空シール機構を有し、前記リップ部の回転軸との接触面積が少なくなるようにリップ部を形成したことを特徴とする回転導入機構である。【０００８】
請求項２記載の発明は、前記真空シール機構において、前記リップ部の回転軸と接する部分の断面が、少なくとも線接触となるようにリップ部を形成したことを特徴とする回転導入機構である。【０００９】
請求項３記載の発明は、前記真空シール機構が、さらに前記リップ部を回転軸に押圧するための押さえ部材を有していることを特徴とする回転導入機構である。【００１０】
請求項４記載の発明は、基板搬送装置であり、第１リンク機構と第２リンク機構とを備え、前記第１リンク機構が第１アームと第４アームとを含み、前記第２リンク機構が第２アームと第３アームとを含んでなり、前記第１アームが第１駆動軸に固定して取り付けられ、前記第２アームが第２駆動軸に固定して取り付けられ、前記第３アームが前記第１駆動軸に回転可能に取り付けられ、前記第４アームが前記第２駆動軸に回転可能に取り付けられていることを特徴とする基板搬送装置である。【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の基板搬送装置において、前記第１リンク機構が第１平行リンク及び第３平行リンクから構成され、前記第２リンク機構が第２平行リンク及び第４平行リンクから構成されてなり、前記第１平行リンクが第１アームと第４アームとを含み、前記第２平行リンクが第２アームと第３アームとを含んでなることを特徴とする基板搬送装置である。【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載の基板搬送装置において、前記基板搬送装置の駆動源を格納してある筐体の中心軸に対して非対称な筐体の内部構造物に外部から加わる力により、前記駆動源の構成部材或いは前記内部構造物が変形しないようにするために、前記駆動源を保護する保護部材として、剛性の大きな部材を用いることを特徴とする基板搬送装置である。【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項４〜６のいずれかに記載の基板搬送装置において、前記第１リンク機構及び第２リンク機構を鉛直方向へ移動させる鉛直移動機構を備えていることを特徴とする基板搬送装置である。【００１４】
請求項８記載の発明は、基板搬送装置であり、第１リンク機構と第２リンク機構とを備え、前記第１リンク機構が第１アームと第４アームと含み、前記第２リンク機構が第２アームと第３アームとを含んでなり、前記第１アームが第１駆動軸に固定して取り付けられ、前記第２アームが第２駆動軸に固定して取り付けられ、前記第３アームが前記第１駆動軸に回転可能に取り付けられ、前記第４アームが前記第２駆動軸に回転可能に取り付けられており、大気側に設置された駆動源の回転運動を前記第１駆動軸及び第２駆動軸を介して真空中に伝達するための回転導入機構として、リップ部と潤滑材と潤滑材保持部材とからなる真空シール機構を有し、前記リップ部の回転軸との接触面積が少なくなるようにリップ部を形成してなる回転導入機構を設けることを特徴とする基板搬送装置である。この真空シール機構は、請求項２又は３に記載したように、前記真空シール機構において、前記リップ部の回転軸と接する部分の断面が、少なくとも線接触となるようにリップ部を形成するか、又はさらに前記リップ部を回転軸に押圧するための押さえ部材を有しているものであっても良い。【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の基板搬送装置において、前記第１リンク機構が第１平行リンク及び第３平行リンクから構成され、前記第２リンク機構が第２平行リンク及び第４平行リンクから構成されてなり、前記第１平行リンクが第１アームと第４アームとを含み、前記第２平行リンクが第２アームと第３アームとを含んでなることを特徴とする基板搬送装置である。【００１６】
請求項１０記載の発明は、請求項８又は９記載の基板搬送装置において、基板搬送装置の駆動源を格納してある筐体の中心軸に対して非対称な筐体の内部構造物に外部から加わる力により、前記駆動源の構成部材或いは前記内部構造物が変形しないようにするために、前記駆動源を保護する保護部材として、剛性の大きな部材を用いることを特徴とする基板搬送装置である。【００１７】
請求項１１記載の発明は、請求項８〜１０のいずれかに記載の基板搬送装置において、前記第１リンク機構及び第２リンク機構を鉛直方向へ移動させる鉛直移動機構を備えていることを特徴とする基板搬送装置である。【００１８】
請求項１２記載の発明は、基板搬送装置であり、第１平行リンク及び第３平行リンクから構成された第１リンク機構と第２平行リンク及び第４平行リンクから構成された第２リンク機構とを備え、前記第１平行リンクが第１アームと第４アームとからなり、前記第２平行リンクが第２アームと第３アームとからなり、前記第１アームが第１駆動軸に固定して取り付けられ、前記第２アームが第２駆動軸に固定して取り付けられ、前記第３アームが前記第１駆動軸に回転可能に取り付けられ、前記第４アームが前記第２駆動軸に回転可能に取り付けられており、前記第１駆動軸の回転に従う前記第１平行リンクの回転をギアを介して前記第３平行リンクに伝達して第１平行リンクと逆方向に回転させ、前記第３平行リンクの先端に設けられた基板保持部を第１駆動軸と第２駆動軸とを結ぶ直線上を直線的に移動させるように構成し、また、前記第２駆動軸の回転に従う前記第２平行リンクの回転をギアを介して前記第４平行リンクに伝達して第２平行リンクと逆方向に回転させ、前記第４平行リンクの先端に設けられた基板保持部を第１駆動軸と第２駆動軸とを結ぶ直線上を直線的に移動させるように構成したことを特徴とする基板搬送装置である。【００１９】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の基板搬送装置において、基板搬送装置の駆動源を格納してある筐体の中心軸に対して非対称な筐体の内部構造物に外部から加わる力により、前記駆動源の構成部材或いは前記内部構造物が変形しないようにするために、前記駆動源を保護する保護部材として、剛性の大きな部材を用いることを特徴とする基板搬送装置である。【００２０】
請求項１４記載の発明は、請求項１２又は１３に記載の基板搬送装置において、前記第１リンク機構及び第２リンク機構を鉛直方向へ移動させる鉛直移動機構を備えていることを特徴とする基板搬送装置である。【００２１】
請求項１５記載の発明は、請求項１２〜１４のいずれかに記載の基板搬送装置において、前記第１駆動軸及び第２駆動軸のそれぞれに、大気側に設置された駆動源の回転運動を前記第１駆動軸及び第２駆動軸を介して真空中に伝達するための回転導入機構として、請求項１〜３のいずれかに記載の回転導入機構を設けたことを特徴とする基板搬送装置である。【００２２】
請求項１６記載の発明は、真空処理装置であり、請求項４〜１５のいずれかに記載の基板搬送装置を有する搬送室と、前記搬送室に連結され、前記基板搬送装置を用いて処理対象物を受け渡すように構成された少なくとも１つの真空処理室とを備えていることを特徴とする真空処理装置である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の回転導入機構によれば、潤滑材をより多く封入できるため、潤滑材充填の周期が長くなり、また、リップ部と回転軸との接触面積が小さいために摺動抵抗が小さいので、摩耗粉の発生が少なくクリーンであると共に、寿命が長く、真空側に設置された構造物の処理効率の向上が期待できるという効果を奏することができる。【００２４】
本発明の基板搬送装置によれば、平行リンク機構における第１平行リンクと第２平行リンクとの取り付け軸を共用して、従動軸を省いているので、構成部材を減らすことができ、基板搬送装置の総重量及び製作費用の削減が可能であるという効果を奏することができる。また、取り付け軸を共用とすることにより、駆動軸と従動軸との計４本の軸を間隔を空けて配置している従来の基板搬送装置と比較して、その間隔の分だけ旋回半径が小さくなり、省スペース化が達成できるという効果を奏することができる。【００２５】
本発明の真空処理装置によれば、前記基板搬送装置を用いているので、処理対象物を真空処理室の所定の位置に装入したり取り出すことを順次連続して１工程で能率的にでき、作業時間も短縮化できるので、処理対象物の加工時間が短縮できると共に、処理対象物上に異物が付着することもないという効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。【００２７】
本発明に係わる回転導入機構の一実施の形態によれば、図１に示すように、大気側Ａに設置された駆動モータ等の駆動源の回転運動を駆動軸(回転軸)１を介して真空側Ｂに設置された回転すべき構造物(図示せず)に伝達するための回転導入機構において、真空シール機構として、リップ部２と、このリップ部２に取り付けられ、リップ部の一部を回転軸に押圧せしめて真空シールを達成せしめるスプリング等の押さえ部材３と、リップ部２用の潤滑材４と、潤滑材４を保持するための潤滑材保持部材５と、リップ部を固定するための固定部材６とを有する回転導入機構Ｓが提供される。【００２８】
このリップ部２の形状は、特に制限はなく、回転軸１との接触面積が少なくなるように、例えば回転軸１と接触する部分の断面が少なくとも線接触となるような形状に形成されて、これにより回転軸１がリップ部２により真空シールできれば良い。リップ部２の一方の端部は、潤滑材４と接触又はその中に浸されて、潤滑材がリップ部に供給され、真空シール機構の潤滑性能が維持される。潤滑材保持部材５は、回転軸１に固定されており、一緒に回転するようになっている。潤滑材保持部材５と回転軸１との固定は、潤滑材４の漏れを防ぐため、Ｏリング８等を用いるのが好ましい。固定部材６はハウジング７に固定されている。【００２９】
リップ部２は、例えば天然ゴムや、合成ゴム及び弾性プラスチック等のエラストマーで作製され、また、固定部材６は、リップ部２をしっかりと固定し、ハウジング７との気密性を保持できれば良く、加えて金属等で作製されていても良い。金属で作製されている場合、固定部材６とハウジング７との間には、気密性を高めるために、潤滑材４と同等の潤滑材を塗布して取り付けるのが好ましい。【００３０】
従来から真空搬送装置に用いられている回転導入機構の中で比較的簡便な方式として図５に示すウィルソンシール構造があり、他の固体接触式のシール機構と比較して摺動抵抗が小さいという利点を持っているが、発塵、発熱、潤滑寿命が短い等の点で問題がある。本発明の回転導入機構Ｓは、ウィルソンシール構造と比較し、潤滑保持部材５を取り付けたことにより潤滑材４をより多く封入できるため、潤滑材充填の周期が長いという利点がある。本発明の回転導入機構Ｓはまた、ウィルソンシール構造と比較し、リップ部２と回転軸１との接触面積が小さいために摺動抵抗が小さく、摩耗粉の発生が少なくクリーンであると共に、寿命が長いという利点もある。そのため、真空側に設置された被加工基板のような処理対象物の処理効率の向上が期待できる。なお、一般に、回転運動等を行うアクチュエータは縦置きで固定されるため、潤滑材保持部材５の形状は、図５に示すウィルソンシールのように２つのシール材の間に潤滑材を封入する構造にする必要がなく、皿状のような開口部の広いものでも良い。【００３１】
上記した潤滑材保持部材５内に予め潤滑材４を適量充填しておくことにより、適宜潤滑材がリップ部２に供給されるため、長期間潤滑が保持され、その結果、長期間真空シールが継続できる。【００３２】
本発明に係わる基板搬送装置の一実施の形態を、リンク機構の動作状態を示す図２及びリンク機構の斜視図を示す図３を参照して説明する。【００３３】
図２及び３に示すように、本発明の基板搬送装置におけるリンク機構は、第１リンク機構２０ａ及び第２リンク機構２０ｂから構成され、第１リンク機構２０ａは、第１平行リンク２１及び第３平行リンク２３から構成され、第２リンク機構２０ｂは、第２平行リンク２２及び第４平行リンク２４から構成されている。【００３４】
第１平行リンク２１は、第１アーム２１ａと第４アーム２１ｂとを含み、第２平行リンク２２は、第２アーム２２ａと第３アーム２２ｂとを含み、第３平行リンク２３は、第５アーム２３ａと第６アーム２３ｂとを含み、第４平行リンク２４は、第７アーム２４ａと第８アーム２４ｂとを含んでいる。【００３５】
第１アーム２１ａは、第１駆動軸２５に固定して取り付けられ、第２アーム２２ａは、第２駆動軸２６に固定して取り付けられ、第３アーム２２ｂは、第１駆動軸２５に回転可能に取り付けられ、第４アーム２１ｂは、第２駆動軸２６に回転可能に取り付けられている。そのため、これらの第１アーム２１ａと第４アーム２１ｂ、第２アーム２２ａと第３アーム２２ｂのような一対のアームは同じ方向に回転されるように構成されている。この場合、固定して取り付ける手段及び回転可能に取り付ける手段には、特に制限はなく、公知のキー等や軸受け等の手段で良い。【００３６】
第１アーム２１ａの一端には、ギアボックス２７中のギア２７ａが固定され、このギア２７ａにはまた第５アーム２３ａの一端が旋回可能に連結されている。ギア２７ｂには第６アーム２３ｂの一端が固定され、また第４アーム２１ｂの一端が旋回可能に連結されている。第３アーム２２ｂの一端には、ギアボックス２８中のギア２８ａが固定され、このギア２８ａにはまた第７アーム２４ａの一端が旋回可能に連結されており、ギア２８ｂには第８アーム２４ｂの一端が固定され、また第２アーム２２ａの一端が旋回可能に連結されている。これらのギア２７ａ、２７ｂ、２８ａ及び２８ｂは、接続せしめる平行リンク、すなわち第１平行リンクと第３平行リンクとの間、また、第２平行リンクと第４平行リンクとの間の回転を相互に逆になるように構成されている。また、これらの第５アームと第６アーム、第７アームと第８アームのような一対のアームは同じ方向に回転されるように構成されている。【００３７】
第１駆動軸２５及び第２駆動軸２６は、駆動源が配置されている筐体２９のフランジ部である軸支持台３０を貫通して設けられている。【００３８】
上記した各アームを含んだ各平行リンクの取り付けは、次のようにして行われる。まず、第１平行リンク２１を第１駆動軸２５及び第２駆動軸２６に取り付ける際には、第１平行リンクの第１アーム２１ａと第１駆動軸２５とはキー等により固定連結され、第１平行リンク２１の第４アーム２１ｂと第２駆動軸２６とは軸受け等のように回転運動を可能とする部材により回転可能なように取り付けられる。第２平行リンク２２を第１駆動軸２５及び第２駆動軸２６に取り付ける際には、第２平行リンク２２の第２アーム２２ａと第２駆動軸２６とはキー等により固定連結され、第２平行リンク２２の第３アーム２２ｂと第１駆動軸２５とは軸受け等のように回転運動をする部材により回転可能なように取り付けられる。【００３９】
上記したように、第１平行リンク２１と第２平行リンク２２とは、その取り付け軸を２本とし、１本の取り付け軸に２つのアームが取り付けられるように軸を共用している。そのため、構成部材を減らすことができ、基板搬送装置の総重量及び製作費用の削減可能となる。また、第１駆動軸２５及び第２駆動軸２６の２本のみで２つの平行リンクを取り付けているので、従来技術のように、駆動軸２本と従動軸２本との計４本の軸を間隔を空けて配置して２本の平行リンクを取り付けている搬送装置の場合と比較し、その間隔の分だけ旋回半径が小さくなるため、省スペースの装置を提供できる。【００４０】
上記した第３平行リンク２３及び第４平行リンク２４の先端には、それぞれ、第１保持部３１ａ及び第２保持部３２ａが取り付けられ、これらの保持部３１ａ及び３２ａのそれぞれの先端には基板等の処理対象物の受け渡しをするための第１ピックアップ３１ｂ及び第２ピックアップ３２ｂが取り付けられている。【００４１】
回転運動を行うアクチュエータを小型化するためには、その内部の構造物を中心軸に対して非対称に配置せざるを得ないことがあるが、このような構造の場合、真空排気を行った際に各内部構造物に均等に力が加わらない。そのため、アクチュエータ内部に不均一な外力が加わり、場合によっては内部構造物に歪みを生じさせてしまう可能性がある。このような歪みの対策として、通常、構造物自体の剛性を上げたり、別途保持部材を取り付けたりしているが、アクチュエータ自体が大きくなってしまうという問題がある。そこで、本発明では、アクチュエータ内部構造物(筐体の内部構造物)を保護するためにアクチュエータ外部に取り付けられた保護部材に剛性を持たせ、アクチュエータ側と多数の取り付け接点を持たせることにより、アクチュエータ自体を大きくすることなく、真空排気等によりアクチュエータに加わる不均一な力によるアクチュエータの歪み等の変形を抑制できるようにした。この保護部材は、例えばステンレススチール、鉄等のようなヤング率の大きな材料や、断面二次モーメントが大きくなるような形状で作製することが好ましい。【００４２】
次に、上記した第１駆動軸２５及び第２駆動軸２６が取り付けられた基板搬送装置全体の構造(第１リンク機構２０ａ及び第２リンク機構２０ｂの全体は図示せず)を示す図４並びに前記した図２及び図３を参照して、本発明の基板搬送装置の動作形態について説明する。図４において、図２及び３と同じ構成部材は、特に断らない限り、同じ参照番号を付する。【００４３】
本発明の基板搬送装置の全体構造の断面を模式的に示す図４によれば、第１駆動軸２５及び第２駆動軸２６は、筐体４０(図３における２９に相当する)のフランジ部４１(図２及び３における軸支持台３０に相当する)を貫通して設置されており、この第１駆動軸及び第２駆動軸の下端には、それぞれ、モータ等の第１駆動源４２ａ及び第２駆動源４２ｂが筐体４０内に設けられている。【００４４】
前記第１駆動源４２ａ及び第２駆動源４２ｂにより、それぞれ、第１駆動軸２５及び第２駆動軸２６を回転せしめ、その回転に従って、第１平行リンク２１及び第２平行リンク２２を回転せしめる。【００４５】
前記第１平行リンク２１及び第２平行リンク２２の回転は、それぞれ、ギアを介して、第３平行リンク２３及び第４平行リンク２４に対して、逆の回転を与えるように構成されている。そのため、第１保持部材３１ａ及び第２保持部材３２ａが、第１駆動軸２５と第２駆動軸２６とを結ぶ直線上を前後に直線的に運動できるようなる。【００４６】
その結果、第１ピックアップ３１ｂ及び第２ピックアップ３２ｂが基板を把持した状態で直線運動し、基板搬送が行われるようになる。この場合、第１リンク機構２０ａと第２リンク機構２０ｂとは、相互に水平面に対する高さが異なるように配置されているので、両方のリンク機構同士、すなわち第１ピックアップ３１ｂ及び第２ピックアップ３２ｂ同士が衝突することなくすれ違えるようになっている。【００４７】
図２〜４では、第１リンク機構２０ａが上方に位置し、また、第２リンク機構２０ｂが下方に位置するように配置されている例を示したが、逆の配置位置でも良いのは勿論である。【００４８】
第１駆動軸２５及び第２駆動軸２６の周囲には、図１に示す回転導入機構Ｓが各駆動軸当たり少なくとも１つ設けられており、駆動源等が配置されている筐体４０の内部に対して、第１リンク機構２０ａ及び第２リンク機構２０ｂを含めた基板搬送側の真空状態が保持されるように構成されている。【００４９】
第１駆動源である駆動モータ４２ａを動作させることにより、第１駆動軸２５を介して第１平行リンク２１が回転する。第１平行リンク２１にはギアボックス２７を介して第３平行リンク２３が取り付けられており、この第３平行リンクは第１平行リンクの回転と反対方向に同角度動作するように構成されている。そのため、第３平行リンク２３の先端に取り付けられている第１保持部３１ａ及び第１ピックアップ３１ｂは、第１駆動軸２５と第２駆動軸２６とを結ぶ直線上を前後に直線的に移動する。【００５０】
同様にして、第２駆動源である駆動モータ４２ｂを動作させることにより、第２駆動軸２６を介して第２平行リンク２２が回転する。第２平行リンク２２にはギアボックス２８を介して第４平行リンク２４が取り付けられており、この第４平行リンクは第２平行リンクの回転と反対方向に同角度動作するように構成されている。そのため、第４平行リンク２４の先端に取り付けられている第２保持部３２ａ及び第２ピックアップ３２ｂは、第２駆動軸２６と第１駆動軸２５とを結ぶ直線上を直前後に線的に移動する。【００５１】
この場合、基板等の処理対象物の受け渡しは、第１保持部３１ａに取り付けられた第１ピックアップ３１ｂ及び第２保持部３２ａに取り付けられた第２ピックアップ３２ｂを用いて行われる。第１ピックアップ及び第２ピックアップをそれぞれ含んだ各リンク機構は、相互に、水平に対して上下に間隔をあけて配置されている。【００５２】
また、第１駆動軸２５及び第２駆動軸２６を含む支持台４３全体は、第１プーリ４４と第１ベルト５１とを介して第３駆動モータ４５と連結されている。そのため、第３駆動モータ４５を動作させることにより、第１平行リンク２１及び第２平行リンク２２のそれぞれにギアを介して接続した第３平行リンク２３及び第４平行リンク２４の各先端部にそれぞれ設けられた第１保持部３１ａ及び第２保持部３２ａを、任意の方向に旋回させることができるようになる。支持台４３と支持部材４６との間には回転導入機構Ｓが設けてあり、旋回動作を行う時でも、基板搬送側の真空状態を維持できるように構成されている。これにより、本発明の基板搬送装置を搭載した真空処理装置は、処理室の数や配置等を自由に変更することが可能となる。この場合、第３駆動モータ４５は支持台４３に直結されていても良い。【００５３】
さらに、本発明の基板搬送装置においては、第１リンク機構２０ａ及び第２リンク機構２０ｂを鉛直方向へ移動させる鉛直移動機構が設けられている。例えば、図４に示すように、支持部材４６は、ボールネジ４７等の昇降機能を有する部材を介して第４駆動モータ４８及び第２プーリ４９と第２ベルト５２に連結されているので、第４駆動モータ４８を動作させることにより、支持部材４６が昇降し、第１リンク機構２０ａ及び第２リンク機構２０ｂ、すなわち第１平行リンク２１及び第２平行リンク２２のそれぞれに接続した第３平行リンク２３及び第４平行リンク２４の各先端部にそれぞれ設けられた第１保持部３１ａ及び第２保持部３２ａを昇降させることができるようになる。これにより、本発明の基板搬送装置を搭載した真空処理装置は、その配置等を自由に変更することが可能となる。この場合、第４駆動モータ４８はボールネジ４７等に直結されていても良い。【００５４】
前記支持部材４６と筐体４０のフランジ部４１との間には、昇降運動を行う時でも気密が保持されるようにベローズのような伸縮性部材が設けられている。【００５５】
図４に示すように、筐体４０の内部構造物を保護するために、筐体の外周にステンレススチール、鉄等から作製されたヤング率の大きな保護部材５０を取り付けてある。この保護部材は、筐体側と多数の取り付け接点を持たせることにより、筐体自体を大きくすることなく、真空排気等によりアクチュエータに加わる不均一な力による筐体内部構造物の歪み等の変形を抑制できるように構成されている。【００５６】
本発明の回転導入機構によれば、潤滑材充填の周期が長く、また、リップ部と回転軸との摺動抵抗が小さいので、摩耗粉の発生が少なくクリーンであると共に、寿命が長く、真空側に設置された処理対象物の処理効率の向上が期待できる。また、本発明の基板搬送装置によれば、第１平行リンクと第２平行リンクとの取り付け軸を共用にしているので、構成部材を減らすことができ、基板搬送装置の総重量及び製作費用の削減が可能であり、そして取り付け軸を共用とすることにより、旋回半径が小さくなり、省スペース化が達成できるので、処理対象物を真空処理室の所定の位置に装入したり取り出すことを順次連続して１工程で能率的にでき、作業時間も短縮化でき、処理対象物の処理時間が短縮でき、処理対象物上に異物が付着することもない。【００５７】
従って、このような基板搬送装置を備えた真空処理装置は、半導体装置分野において、成膜等の処理に有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係わる回転導入機構の一実施の形態を模式的に示す断面図。
【図２】本発明の基板搬送装置の一実施の形態におけるリンク機構の作動状態を示す機構説明図。
【図３】本発明に係わる基板搬送装置の一実施の形態におけるリンク機構の斜視図。
【図４】本発明に係わる基板搬送装置全体の構造を模式的に示す、図２の線Ａ−Ａから見た構成図。
【図５】ウィルソンシールの一形態を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
【００５９】
１  駆動軸(回転軸)                    ２  リップ部
３  押さえ部材                        ４  潤滑材
５  潤滑材保持部材                    ６  固定部材
７  ハウジング                        Ｓ  回転導入機構
２０ａ  第１リンク機構                ２０ｂ  第２リンク機構
２１  第１平行リンク                  ２１ａ  第１アーム
２１ｂ  第４アーム                    ２２  第２平行リンク
２２ａ  第２アーム                    ２２ｂ  第３アーム
２３  第３平行リンク                  ２３ａ  第５アーム
２３ｂ  第６アーム                    ２４  第４平行リンク
２４ａ  第７アーム                    ２４ｂ  第８アーム
２５  第１駆動軸                      ２６  第２駆動軸
２７、２８  ギアボックス              ２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ  ギア
２９  筐体                            ３０  軸支持台
３１ａ  第１保持部                    ３１ｂ  第１ピックアップ
３２ａ  第２保持部                    ３２ｂ  第２ピックアップ
４０  筐体                            ４１  フランジ部
４２ａ  第１駆動源                    ４２ｂ  第２駆動源
４３  支持台                          ４４  第１プーリ
４５  第３駆動モータ                  ４６  支持部材
４７  ボールネジ                      ４８  第４駆動モータ
４９  第２プーリ                      ５０  保護部材
５１  第１ベルト                      ５２  第２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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【国際調査報告】
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