(57)【要約】【課題】成膜処理装置等からの熱影響を極力少なくしながら、半導体ウエハ等の基板を長期にわたって高精度に搬送できる基板搬送装置を提供すること。【解決手段】ウエハＷの載置部材５に連結された先端アーム４、１０４の先端部と、この先端アーム４、１０４の基端部との間に、熱の伝導を抑制する熱伝導抑制部、例えば切込み溝８もしくは低温融解物質等が設けられている。【選択図】図１
2007142449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機構に順次回動自在に連結されて駆動される複数のアームの先端アームに、基板を載置する載置部材が連結された基板搬送装置において、前記載置部材に連結された前記先端アームの先端部と、この先端アームの基端部との間に、熱の伝導を抑制する熱伝導抑制部が設けられていることを特徴とする基板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板搬送装置に関し、詳しくは、成膜処理装置等からの熱影響を極力少なくしながら、半導体ウエハ等の基板を長期にわたって高精度に搬送できる基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程においては、シリコンなどの半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という）上に集積回路を形成するために、ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やスパッタリングなどの成膜処理が行われている。このような成膜処理では、真空引きされて所定の高温に加熱された真空容器内に、所定の処理ガス等が供給され、ウエハが搬送装置により搬入されて、ウエハに所定の金属等が成膜されている。成膜処理後には、ウエハは、搬送装置により搬出され、他の工程等に移送されている。
【０００３】
このようなウエハの搬送装置としては、図１４に示すように、駆動機構１の上方に、第１アーム２、第２アーム３、及び第３アーム４が順次回動自在に連結されている。この第３アーム４の先端に、ウエハを載置するエンドエフェクタ５が設けられている。このエンドエフェクタ５は、ウエハとの接触面積を小さくするように先端がフォーク状に形成されていると共に、汚染防止、絶縁等のためセラミックスから形成されている。このように、駆動機構１の駆動により、第１乃至第３アーム２〜４がＺ方向に昇降されると、エンドエフェクタ５がＺ方向に昇降され、第１乃至第３アーム２〜４が回動されると、エンドエフェクタ５がθ方向に回転され、Ｒ軸方向に移動されるようになっている。
【０００４】
さらに、図１５に示すように、エンドエフェクタ５は、ウエハＷを載置するためのフォーク状部６を有すると共に、上記のように、セラミックスから形成されている。このエンドエフェクタ５の基端部は、第３アーム４の先端部に設けられた嵌合部７に嵌合されて固定されており、また、この第３アーム４は、汚染防止等のため、アルミニウムから形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＣＶＤ等の成膜処理装置では、成膜処理中、ウエハＷは非常に高温に晒されており、この高温は、ウエハＷから、これを載置するエンドエフェクタ５を介して、熱伝導性の良いアルミニウム製の第３アーム４に伝達され、さらに、この第３アーム４から、第２アーム３、第１アーム２、及び駆動機構１に伝達され、成膜処理装置からの熱の影響を受けるといったことがある。
【０００６】
このように、搬送装置が成膜処理装置からの熱の影響を受ける場合には、搬送装置内で使用している磁性流体が変質され、磁性流体シールのシール性能が劣化されるといったことがあり、また、搬送装置内のグリースやベルトが変質又は変形され、これらグリースやベルトの寿命が短縮されるといったことがあり、さらに、搬送装置の金属部品にも比較的高温の熱が伝達され、これら金属部品が熱膨張されてその精度が劣化されるといったことがある。
【０００７】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、成膜処理装置等からの熱影響を極力少なくしながら、半導体ウエハ等の基板を長期にわたって高精度に搬送できる基板搬送装置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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る基板搬送装置は、駆動機構に順次回動自在に連結されて駆動される複数のアームの先端アームに、基板を載置する載置部材が連結された基板搬送装置において、前記載置部材に連結された前記先端アームの先端部と、この先端アームの基端部との間に、熱の伝導を抑制する熱伝導抑制部が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
このように、本発明によれば、基板の載置部材が成膜処理装置等の比較的高温に晒されたとしても、この載置部材に連結された先端アームの先端部と基端部との間に、熱の伝導を抑制する熱伝導抑制部が設けられているため、搬送装置の他のアームや駆動機構等への熱伝導が抑えられ、成膜処理装置等からの熱の影響が少なくなる。そのため、搬送装置内で使用している磁性流体が変質されることが少なく、磁性流体シールのシール性能が劣化されるといったことが少なくなる。また、搬送装置内のグリースやベルトが変質又は変形されることが少なく、これらグリースやベルトの寿命が延命され、メンテナンスの回数が減少される。さらに、搬送装置の金属部品にも高温の熱が伝達され難いため、これら金属部品の熱膨張が少なくなり、その精度も安定化される。従って、成膜処理装置等からの熱影響を極力少なくしながら、半導体ウエハ等の基板を長期にわたって高精度に搬送できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係るウエハ搬送装置を図面を参照しつつ説明する。本発明の実施の形態にかかるウエハ搬送装置において以下に述べる部分以外は図１４、図１５に示した基板搬送装置と同じである。
【００１１】
図１は、本発明の第１実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、エンドエフェクタ５（載置部材）は、ウエハＷ（基板）を載置するためのフォーク状部６を有し、このエンドエフェクタ５の基端部は、第３アーム４（先端アーム）の先端部に設けられた嵌合部７に嵌合されて固定されている。
【００１２】
本実施の形態では、第３アーム４の先端部と基端部との間に、３個の切込み溝８が交互に形成されている。これらの切込み溝８の間に形成された部分は、熱の伝導路を構成しているが、切込み溝８により比較的長く形成されているため、エンドエフェクタ５側から熱が伝達されたとしても、この切込み溝８の間の部分を伝達される間に自然放熱されることから、成膜処理装置等から第１及び第２アーム２，３や駆動機構１への熱伝導が抑制される。本実施の形態では、この切込み溝８の間の部分が、熱の伝導を抑制する熱伝導抑制部を構成している。
【００１３】
なお、本第１実施の形態および以下の実施の形態において、切込み溝の形状及び個数は、各実施の形態に何ら限定されるものではない。
【００１４】
図２は、本発明の第２実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、本実施の形態では、第３アーム４の先端部と基端部との間に、第１実施の形態より細い５個の切込み溝８が交互に形成されている。切込み溝８の間の部分は、第１実施の形態より長く形成されているため、切込み溝８の間の部分でより一層自然放熱されることから、成膜処理装置等から第１及び第２アーム２，３や駆動機構１への熱伝導が抑制される。本実施の形態でも、この切込み溝８の間の部分が、熱の伝導を抑制する熱伝導抑制部を構成している。
【００１５】
図３は、本発明の第３実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、本実施の形態では、第３アーム４の側端部に切込み溝８が形成されているだけでなく、第３アーム４の中央部にも切込み溝９が形成されている。そのため、切込み溝８，９の間の部分の熱伝導路がより一層長く形成されており、この部分でより一層自然放熱されることから、第１及び第２アーム２，３や駆動機構１への熱伝導がより一層抑制される。本実施の形態でも、この切込み溝８，９の間の部分が、熱の伝導を抑制する熱伝導抑制部を構成している。
【００１６】
図４は、本発明の第４実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、本実施の形態では、第３アーム４が基端部１０と先端部１１とに分割されており、これら先端部１０と基端部１１との間に、熱伝導率が低く数回湾曲されたステンレス製の薄板部材１２が介装されている。この薄板部材１２が熱伝導抑制部を構成しており、この薄板部材１２は、熱伝導率が低いステンレスから形成され、数回湾曲されて熱伝導路が長くされているため、成膜処理装置等から第１及び第２アーム２，３や駆動機構１への熱伝導が抑制される。
【００１７】
図５は、本発明の第５実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、本実施の形態では、第４実施の形態の薄板部材１２が対称に一対設けられている。これら一対の薄板部材１２は、熱伝導率が低いステンレスから形成され、数回湾曲されて熱伝導路が長くされ、第１及び第２アーム２，３や駆動機構１への熱伝導が抑制されることは勿論であるが、本実施の形態は、薄板部材１２が一対設けられているため、強度的には第４実施の形態より強くなっている。
【００１８】
図６（ａ）は、本発明の第６実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置部材及びアームの側面図である。
【００１９】
本実施の形態では、第３アーム４の先端部と基板部との間には、成膜処理装置等から直接輻射熱を受ける傾斜面１３と、成膜処理装置等側から直接輻射熱を受けない傾斜面１４とが形成されている。傾斜面１３と、両傾斜面の間の頂上面１５とは、鏡面処理されており、この鏡面の傾斜面１３と頂上面１５により、成膜処理装置等からの輻射熱が反射されるようになっている。また、傾斜面１４は、レイデント処理等の黒色着色処理され、第３アーム４からの熱が放出されるようになっている。これら鏡面の傾斜面１３と頂上面１５と、黒色着色処理された傾斜面１４とが、熱伝導抑制部を構成している。なお、第３アーム４の裏面も同様に構成されている。
【００２０】
図７（ａ）は、本発明の第７実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置部材及びアームの側面図、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図である。
【００２１】
本実施の形態において、第３アーム４は基端部１０と先端部１１とに分割され、これら分割された基端部１０と先端部１１から互いに向かって突出した薄板延長部１０ａと１１ｂとの間をステンレス製の薄板部材１８が３個の溝８を形成して接続している。薄板部材１８と薄板延長部１０ａおよび１１ｂとの間にはそれぞれテフロン樹脂層１６が挟み込まれている。そのため溝８の自然放熱により熱伝導が抑制されると共に、テフロン樹脂層１６により熱伝導が抑制されている。
【００２２】
図８（ａ）は、本発明の第８実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置部材及びアームの側面図である。
【００２３】
本実施の形態では、第３アーム４が基端部１０と、先端部１１とに分割され、これら分割された基端部１０と先端部１１の夫々に、テフロン樹脂コーティングされたブリッジ部材１７が設けられ、これらブリッジ部材１７に、ステンレス製の薄板部材１８が掛け渡されている。このように、ブリッジ部材１７がテフロン樹脂コーティングされて熱伝導率が低くされ、薄板部材１８がステンレス製で熱伝導率が低くされているため、自然放熱により熱伝導が抑制される。これらブリッジ部材１７及び薄板部材１８が熱伝導抑制部を構成している。
【００２４】
図９（ａ）は、本発明の第９実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置部材及びアームの側面図である。
【００２５】
本実施の形態では、第８の実施の形態と同様に、第３アーム４が基端部１０と、先端部１１とに分割され、これら分割された基端部１０と先端部１１の夫々に、テフロン樹脂コーティングされたブリッジ部材１９が設けられ、これらブリッジ部材１９に、ステンレス製の薄板部材１８が掛け渡され、熱伝導が抑制されている。
【００２６】
本実施の形態では、ブリッジ部材１９が円筒状に形成されているため、第３アーム４の基端部１０と先端部１１との角度を変更することができ、これにより、第３アーム４の傾斜角と上下方向位置を調整することができる。
【００２７】
図１０は、本発明の第１０実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、本実施の形態では、ウエハＷを２個同時に搬送できるように、２個のエンドエフェクタ５が設けられており、これら２個のエンドエフェクタ５が一つのアーム２０に嵌合されている。アーム２０には、図１０に示すように、切込み溝２１が縦横に形成されている。特に、第１実施の形態に比べて、アーム２０の幅方向にも切込み溝２１が形成されている。そのため、エンドエフェクタ５側から熱が伝達されたとしても、この切込み溝２１の間の部分を伝達される間に自然放熱されることから、成膜処理装置等から第１及び第２アーム２，３や駆動機構１への熱伝導が抑制される。
【００２８】
次に、図１１以下を参照して本発明の第１１実施の形態について説明する。
【００２９】
第１１実施の形態において、駆動装置１、第１アーム２、第２アーム３までのの構成は図１４に示す従来技術、従ってまたこれまで説明してきた実施の形態におけるものと同様である。
【００３０】
また、これから説明する第１１実施の形態にあっても第３アーム１０４が第２アーム３に回動自在に接続されており、該第３アームにはエンドエフェクタ１０５が嵌合して設けられていることも従来例もしくはこれまでの実施の形態と同様である。
【００３１】
第３アームにおける熱伝導抑制部の構成がこれまでの実施の形態のものと異なっており、第３アームには約１２０゜Ｃ以下で融解する低温融解物質（例えばナトリウムやナフタリン等）を第３アーム内に封じ込め、搬送物であるウエハからの熱がこの低温融解物質に達したときに、融解熱として吸収される事により他のアームや駆動機構への熱伝導が抑えられるよう様になっている。
【００３２】
図１３に示すように、第３アームの外観形状は図１４、図１５に示す従来例の第３アーム４と同様であるが、本実施の形態における第３アーム１０４内には適当な面積の室部１０１が形成されており、そこに低温融解物質であるナフタリン１０２が充満されている。ナフタリン１０２の下側には永久磁石板１０３を介して非磁性体のアルミ製蓋１０７が室部全体をおおって第３アーム１０４の下面に固設されている。永久磁石板１０３は本実施の形態のおいては、上側がＮ極、下側がＳ極となっているが、これは逆でも良い。
【００３３】
図１１に示すように、第３アーム１０４の下方には冷却装置１１０が上下に移動可能に設けられている。冷却装置１１０はその上端にエンドエファクタ１０４の室部１０１とほぼ同一面積にわたる磁性流体部１０２を有しており、上昇位置では磁性流体部１０２がエンドエファクタ１０４の室部１０１と近接対向するようになっている。
【００３４】
冷却装置１１０は上端の磁性流体部１０２の近くに電磁石１１２を有していると共に、磁性流体部１０２の近接位置を通る冷却水パイプ１１３を有しており、冷却水を循環させるようになっている。
【００３５】
図１２は図１１のＡ部拡大図であり、上昇位置にある冷却装置１１０の上端部を示しており、（ａ）は電磁石の励磁前の状態、（ｂ）は電磁石の励磁後の状態を示している。
【００３６】
このような構造の冷却装置１１０はベローズ１１５に包囲されて、トランスファーチャンバー１３０に接続されている。
【００３７】
第１１実施の形態において、図示されていない昇降装置により冷却装置１１０が上昇して、かつ電磁石１１２が上方にＮ極となる様に励磁されると図１２（ｂ）に示す如く磁性流体部１０２が室１０１に吸着するため、ナフタリン等低温融解物質に蓄積された熱を吸い取る。吸い取られた熱は冷却水パイプ１１３を循環する冷却水により吸い取られて排出される。また、電磁石１１２の励磁を逆にすることにより、第３アームより磁性流体を飛散させることなく分離することができる。
【００３８】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。特に、搬送装置により搬送されるものは、半導体ウエハに限定されず、ＬＣＤ基板など種々の基板であってもよい。
【００３９】
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、基板の載置部材が成膜処理装置等の比較的高温に晒されたとしても、この載置部材に連結された先端アームの先端部と基端部との間に、熱の伝導を抑制する熱伝導抑制部が設けられているため、搬送装置の他のアームや駆動機構等への熱伝導が抑えられ、成膜処理装置等からの熱の影響が少なくなる。そのため、搬送装置内で使用している磁性流体が変質されることが少なく、磁性流体シールのシール性能が劣化されるといったことが少なくなる。また、搬送装置内のグリースやベルトが変質又は変形されることが少なく、これらグリースやベルトの寿命が延命され、メンテナンスの回数が減少される。さらに、搬送装置の金属部品にも高温の熱が伝達され難いため、これら金属部品の熱膨張が少なくなり、その精度も安定化される。従って、成膜処理装置等からの熱影響を極力少なくしながら、半導体ウエハ等の基板を長期にわたって高精度に搬送できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図である。
【図２】本発明の第２実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図である。
【図３】本発明の第３実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図である。
【図４】本発明の第４実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図である。
【図５】本発明の第５実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の第６実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置部材及びアームの側面図である。
【図７】（ａ）は、本発明の第７実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置部材及びアームの側面図であり、また（ｃ）は、（ｂ）の部分拡大図である。
【図８】（ａ）は、本発明の第８実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置部材及びアームの側面図である。
【図９】（ａ）は、本発明の第９実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置部材及びアームの側面図である。
【図１０】本発明の第１０実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図である。
【図１１】本発明の第１１実施の形態に係るウエハ搬送装置を正面から見た説明図である。
【図１２】図１１のＡ部拡大説明図であり、（ａ）は電磁石の励磁前、（ｂ）は電磁石の励磁後の状態を示している。
【図１３】（ａ）は第１１実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材およびアームの平面図、（ｂ）はこれらを正面から見た図、（ｃ）は該アームの底面図である。
【図１４】ウエハ搬送装置の斜視図である。
【図１５】従来のウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 駆動機構
２ 第１アーム
３ 第２アーム
４、１０４ 第３アーム（先端アーム）
５、１０５ エンドエフェクタ（載置部材）
８ 切込み溝
９ 切込み溝
１０ 基端部
１１ 先端部
１２ 薄板部材
１３ 鏡面の傾斜面
１４ 黒色着色処理された傾斜面
１５ 鏡面の頂上面
１６ テフロン樹脂層
１７ ブリッジ部材
１８ 薄板部材
１９ ブリッジ部材
２０ アーム（先端アーム）
１０２ 低温融解物質
【図１】
2007142449.tif 000003
【図２】
2007142449.tif 000004
【図３】
2007142449.tif 000005
【図４】
2007142449.tif 000006
【図５】
2007142449.tif 000007
【図６】
2007142449.tif 000008
【図７】
2007142449.tif 000009
【図８】
2007142449.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2007142449.tif 000012
【図１１】
2007142449.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2007142449.tif 000015
【図１４】
2007142449.tif 000016
【図１５】
2007142449.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成19年1月23日(2007.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機構に順次回動自在に連結されて駆動される複数のアームと、
該複数のアームの内、先端アームの先端部に連結されて基板を載置する載置部材とを有する基板搬送装置において、
前記先端アームの先端部と基端部との間には熱伝導抑制部が形成され、
前記駆動機構の近傍には前記熱伝導抑制部の熱を吸収する冷却装置が設けられていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記冷却装置は冷却水を循環させる冷却水パイプを有することを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記熱伝導抑制部は、前記先端アームの先端部と基端部との間に低温融解物質を封じ込めて成ることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記熱伝導抑制部は永久磁石を有し、前記冷却装置は電磁石と磁性流体部を有し、
前記冷却装置は前記電磁石を励磁して前記磁性流体部を前記熱伝導抑制部に吸着させ、該熱伝導抑制部の熱を吸収することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板搬送装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板搬送装置に関し、詳しくは、成膜処理装置等からの熱影響を極力少なくしながら、半導体ウエハ等の基板を長期にわたって高精度に搬送できる基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程においては、シリコンなどの半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という）上に集積回路を形成するために、ＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やスパッタリングなどの成膜処理が行われている。このような成膜処理では、真空引きされて所定の高温に加熱された真空容器内に、所定の処理ガス等が供給され、ウエハが搬送装置により搬入されて、ウエハに所定の金属等が成膜されている。成膜処理後には、ウエハは、搬送装置により搬出され、他の工程等に移送されている。
【０００３】
このようなウエハの搬送装置としては、図１４に示すように、駆動機構１の上方に、第１アーム２、第２アーム３、及び第３アーム４が順次回動自在に連結されている。この第３アーム４の先端に、ウエハを載置するエンドエフェクタ５が設けられている。このエンドエフェクタ５は、ウエハとの接触面積を小さくするように先端がフォーク状に形成されていると共に、汚染防止、絶縁等のためセラミックスから形成されている。このように、駆動機構１の駆動により、第１乃至第３アーム２〜４がＺ方向に昇降されると、エンドエフェクタ５がＺ方向に昇降され、第１乃至第３アーム２〜４が回動されると、エンドエフェクタ５がθ方向に回転され、Ｒ軸方向に移動されるようになっている。
【０００４】
さらに、図１５に示すように、エンドエフェクタ５は、ウエハＷを載置するためのフォーク状部６を有すると共に、上記のように、セラミックスから形成されている。このエンドエフェクタ５の基端部は、第３アーム４の先端部に設けられた嵌合部７に嵌合されて固定されており、また、この第３アーム４は、汚染防止等のため、アルミニウムから形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＣＶＤ等の成膜処理装置では、成膜処理中、ウエハＷは非常に高温に晒されており、この高温は、ウエハＷから、これを載置するエンドエフェクタ５を介して、熱伝導性の良いアルミニウム製の第３アーム４に伝達され、さらに、この第３アーム４から、第２アーム３、第１アーム２、及び駆動機構１に伝達され、成膜処理装置からの熱の影響を受けるといったことがある。
【０００６】
このように、搬送装置が成膜処理装置からの熱の影響を受ける場合には、搬送装置内で使用している磁性流体が変質され、磁性流体シールのシール性能が劣化されるといったことがあり、また、搬送装置内のグリースやベルトが変質又は変形され、これらグリースやベルトの寿命が短縮されるといったことがあり、さらに、搬送装置の金属部品にも比較的高温の熱が伝達され、これら金属部品が熱膨張されてその精度が劣化されるといったことがある。
【０００７】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、成膜処理装置等からの熱影響を極力少なくしながら、半導体ウエハ等の基板を長期にわたって高精度に搬送できる基板搬送装置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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る基板搬送装置は、駆動機構に順次回動自在に連結されて駆動される複数のアームと、該複数のアームの内、先端アームの先端部に連結されて基板を載置する載置部材とを有する基板搬送装置において、前記先端アームの先端部と基端部との間には熱伝導抑制部が形成され、前記駆動機構の近傍には前記熱伝導抑制部の熱を吸収する冷却装置が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
このように、本発明によれば、基板の載置部材が成膜処理装置等の比較的高温に晒されたとしても、この載置部材に連結された先端アームの先端部と基端部との間に、熱の伝導を抑制する熱伝導抑制部が設けられているため、搬送装置の他のアームや駆動機構等への熱伝導が抑えられ、成膜処理装置等からの熱の影響が少なくなる。そのため、搬送装置内で使用している磁性流体が変質されることが少なく、磁性流体シールのシール性能が劣化されるといったことが少なくなる。また、搬送装置内のグリースやベルトが変質又は変形されることが少なく、これらグリースやベルトの寿命が延命され、メンテナンスの回数が減少される。さらに、搬送装置の金属部品にも高温の熱が伝達され難いため、これら金属部品の熱膨張が少なくなり、その精度も安定化される。従って、成膜処理装置等からの熱影響を極力少なくしながら、半導体ウエハ等の基板を長期にわたって高精度に搬送できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態及び参考例に係るウエハ搬送装置を図面を参照しつつ説明する。本発明の実施の形態及び参考例にかかるウエハ搬送装置において以下に述べる部分以外は図１４、図１５に示した基板搬送装置と同じである。
【００１１】
図１は、本発明の第１参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、エンドエフェクタ５（載置部材）は、ウエハＷ（基板）を載置するためのフォーク状部６を有し、このエンドエフェクタ５の基端部は、第３アーム４（先端アーム）の先端部に設けられた嵌合部７に嵌合されて固定されている。
【００１２】
本参考例では、第３アーム４の先端部と基端部との間に、３個の切込み溝８が交互に形成されている。これらの切込み溝８の間に形成された部分は、熱の伝導路を構成しているが、切込み溝８により比較的長く形成されているため、エンドエフェクタ５側から熱が伝達されたとしても、この切込み溝８の間の部分を伝達される間に自然放熱されることから、成膜処理装置等から第１及び第２アーム２，３や駆動機構１への熱伝導が抑制される。本参考例では、この切込み溝８の間の部分が、熱の伝導を抑制する熱伝導抑制部を構成している。
【００１３】
なお、本第１参考例および以下の参考例において、切込み溝の形状及び個数は、各参考例に何ら限定されるものではない。
【００１４】
図２は、本発明の第２参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、本参考例では、第３アーム４の先端部と基端部との間に、第１参考例より細い５個の切込み溝８が交互に形成されている。切込み溝８の間の部分は、第１参考例より長く形成されているため、切込み溝８の間の部分でより一層自然放熱されることから、成膜処理装置等から第１及び第２アーム２，３や駆動機構１への熱伝導が抑制される。本参考例でも、この切込み溝８の間の部分が、熱の伝導を抑制する熱伝導抑制部を構成している。
【００１５】
図３は、本発明の第３参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、本参考例では、第３アーム４の側端部に切込み溝８が形成されているだけでなく、第３アーム４の中央部にも切込み溝９が形成されている。そのため、切込み溝８，９の間の部分の熱伝導路がより一層長く形成されており、この部分でより一層自然放熱されることから、第１及び第２アーム２，３や駆動機構１への熱伝導がより一層抑制される。本参考例でも、この切込み溝８，９の間の部分が、熱の伝導を抑制する熱伝導抑制部を構成している。
【００１６】
図４は、本発明の第４参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、本参考例では、第３アーム４が基端部１０と先端部１１とに分割されており、これら先端部１０と基端部１１との間に、熱伝導率が低く数回湾曲されたステンレス製の薄板部材１２が介装されている。この薄板部材１２が熱伝導抑制部を構成しており、この薄板部材１２は、熱伝導率が低いステンレスから形成され、数回湾曲されて熱伝導路が長くされているため、成膜処理装置等から第１及び第２アーム２，３や駆動機構１への熱伝導が抑制される。
【００１７】
図５は、本発明の第５参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、本参考例では、第４参考例の薄板部材１２が対称に一対設けられている。これら一対の薄板部材１２は、熱伝導率が低いステンレスから形成され、数回湾曲されて熱伝導路が長くされ、第１及び第２アーム２，３や駆動機構１への熱伝導が抑制されることは勿論であるが、本参考例は、薄板部材１２が一対設けられているため、強度的には第４参考例より強くなっている。
【００１８】
図６（ａ）は、本発明の第６参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置部材及びアームの側面図である。
【００１９】
本参考例では、第３アーム４の先端部と基板部との間には、成膜処理装置等から直接輻射熱を受ける傾斜面１３と、成膜処理装置等側から直接輻射熱を受けない傾斜面１４とが形成されている。傾斜面１３と、両傾斜面の間の頂上面１５とは、鏡面処理されており、この鏡面の傾斜面１３と頂上面１５により、成膜処理装置等からの輻射熱が反射されるようになっている。また、傾斜面１４は、レイデント処理等の黒色着色処理され、第３アーム４からの熱が放出されるようになっている。これら鏡面の傾斜面１３と頂上面１５と、黒色着色処理された傾斜面１４とが、熱伝導抑制部を構成している。なお、第３アーム４の裏面も同様に構成されている。
【００２０】
図７（ａ）は、本発明の第７参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置部材及びアームの側面図、（ｃ）は（ｂ）の部分拡大図である。
【００２１】
本参考例において、第３アーム４は基端部１０と先端部１１とに分割され、これら分割された基端部１０と先端部１１から互いに向かって突出した薄板延長部１０ａと１１ａとの間をステンレス製の薄板部材１８が３個の溝８を形成して接続している。薄板部材１８と薄板延長部１０ａおよび１１ａとの間にはそれぞれテフロン樹脂層１６（テフロンは登録商標）が挟み込まれている。そのため溝８の自然放熱により熱伝導が抑制されると共に、テフロン樹脂層１６（テフロンは登録商標）により熱伝導が抑制されている。
【００２２】
図８（ａ）は、本発明の第８参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置部材及びアームの側面図である。
【００２３】
本参考例では、第３アーム４が基端部１０と、先端部１１とに分割され、これら分割された基端部１０と先端部１１の夫々に、テフロン樹脂コーティング（テフロンは登録商標）されたブリッジ部材１７が設けられ、これらブリッジ部材１７に、ステンレス製の薄板部材１８が掛け渡されている。このように、ブリッジ部材１７がテフロン樹脂コーティング（テフロンは登録商標）されて熱伝導率が低くされ、薄板部材１８がステンレス製で熱伝導率が低くされているため、自然放熱により熱伝導が抑制される。これらブリッジ部材１７及び薄板部材１８が熱伝導抑制部を構成している。
【００２４】
図９（ａ）は、本発明の第９参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置部材及びアームの側面図である。
【００２５】
本参考例では、第８参考例と同様に、第３アーム４が基端部１０と、先端部１１とに分割され、これら分割された基端部１０と先端部１１の夫々に、テフロン樹脂コーティング（テフロンは登録商標）されたブリッジ部材１９が設けられ、これらブリッジ部材１９に、ステンレス製の薄板部材１８が掛け渡され、熱伝導が抑制されている。
【００２６】
本参考例では、ブリッジ部材１９が円筒状に形成されているため、第３アーム４の基端部１０と先端部１１との角度を変更することができ、これにより、第３アーム４の傾斜角と上下方向位置を調整することができる。
【００２７】
図１０は、本発明の第１０参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、本参考例では、ウエハＷを２個同時に搬送できるように、２個のエンドエフェクタ５が設けられており、これら２個のエンドエフェクタ５が一つのアーム２０に嵌合されている。アーム２０には、図１０に示すように、切込み溝２１が縦横に形成されている。特に、第１参考例に比べて、アーム２０の幅方向にも切込み溝２１が形成されている。そのため、エンドエフェクタ５側から熱が伝達されたとしても、この切込み溝２１の間の部分を伝達される間に自然放熱されることから、成膜処理装置等から第１及び第２アーム２，３や駆動機構１への熱伝導が抑制される。
【００２８】
次に、図１１以下を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２９】
本実施の形態において、駆動装置１、第１アーム２、第２アーム３までの構成は図１４に示す従来技術、従ってまたこれまで説明してきた参考例におけるものと同様である。
【００３０】
また、これから説明する実施の形態にあっても第３アーム１０４が第２アーム３に回動自在に接続されており、該第３アームにはエンドエフェクタ１０５が嵌合して設けられていることも従来例もしくはこれまでの参考例と同様である。
【００３１】
第３アームにおける熱伝導抑制部の構成がこれまでの参考例のものと異なっており、第３アームには約１２０゜Ｃ以下で融解する低温融解物質（例えばナトリウムやナフタリン等）を第３アーム内に封じ込め、搬送物であるウエハからの熱がこの低温融解物質に達したときに、融解熱として吸収される事により他のアームや駆動機構への熱伝導が抑えられるようになっている。
【００３２】
図１３に示すように、第３アームの外観形状は図１４、図１５に示す従来例の第３アーム４と同様であるが、本実施の形態における第３アーム１０４内には適当な面積の室部１０１が形成されており、そこに低温融解物質であるナフタリン１０２が充満されている。ナフタリン１０２の下側には永久磁石板１０３を介して非磁性体のアルミ製蓋１０７が室部全体をおおって第３アーム１０４の下面に固設されている。永久磁石板１０３は本実施の形態のおいては、上側がＮ極、下側がＳ極となっているが、これは逆でも良い。
【００３３】
図１１に示すように、第３アーム１０４の下方には冷却装置１１０が上下に移動可能に設けられている。冷却装置１１０はその上端にエンドエファクタ１０４の室部１０１とほぼ同一面積にわたる磁性流体部１１１を有しており、上昇位置では磁性流体部１１１がエンドエファクタ１０４の室部１０１と近接対向するようになっている。
【００３４】
冷却装置１１０は上端の磁性流体部１１１の近くに電磁石１１２を有していると共に、磁性流体部１１１の近接位置を通る冷却水パイプ１１３を有しており、冷却水を循環させるようになっている。
【００３５】
図１２は図１１のＡ部拡大図であり、上昇位置にある冷却装置１１０の上端部を示しており、（ａ）は電磁石の励磁前の状態、（ｂ）は電磁石の励磁後の状態を示している。
【００３６】
このような構造の冷却装置１１０はベローズ１１５に包囲されて、トランスファーチャンバー１３０に接続されている。
【００３７】
実施の形態において、図示されていない昇降装置により冷却装置１１０が上昇して、かつ電磁石１１２が上方にＮ極となる様に励磁されると図１２（ｂ）に示す如く磁性流体部１１１が室部１０１に吸着するため、ナフタリン等低温融解物質１０２に蓄積された熱を吸い取る。吸い取られた熱は冷却水パイプ１１３を循環する冷却水により吸い取られて排出される。また、電磁石１１２の励磁を逆にすることにより、第３アームより磁性流体を飛散させることなく分離することができる。
【００３８】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。特に、搬送装置により搬送されるものは、半導体ウエハに限定されず、ＬＣＤ基板など種々の基板であってもよい。
【００３９】
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、基板の載置部材が成膜処理装置等の比較的高温に晒されたとしても、この載置部材に連結された先端アームの先端部と基端部との間に、熱の伝導を抑制する熱伝導抑制部が設けられているため、搬送装置の他のアームや駆動機構等への熱伝導が抑えられ、成膜処理装置等からの熱の影響が少なくなる。そのため、搬送装置内で使用している磁性流体が変質されることが少なく、磁性流体シールのシール性能が劣化されるといったことが少なくなる。また、搬送装置内のグリースやベルトが変質又は変形されることが少なく、これらグリースやベルトの寿命が延命され、メンテナンスの回数が減少される。さらに、搬送装置の金属部品にも高温の熱が伝達され難いため、これら金属部品の熱膨張が少なくなり、その精度も安定化される。従って、成膜処理装置等からの熱影響を極力少なくしながら、半導体ウエハ等の基板を長期にわたって高精度に搬送できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図である。
【図２】本発明の第２参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図である。
【図３】本発明の第３参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図である。
【図４】本発明の第４参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図である。
【図５】本発明の第５参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図である。
【図６】（ａ）は、本発明の第６参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置部材及びアームの側面図である。
【図７】（ａ）は、本発明の第７参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置部材及びアームの側面図であり、また（ｃ）は、（ｂ）の部分拡大図である。
【図８】（ａ）は、本発明の第８参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置部材及びアームの側面図である。
【図９】（ａ）は、本発明の第９参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置部材及びアームの側面図である。
【図１０】本発明の第１０参考例に係るウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係るウエハ搬送装置を正面から見た説明図である。
【図１２】図１１のＡ部拡大説明図であり、（ａ）は電磁石の励磁前、（ｂ）は電磁石の励磁後の状態を示している。
【図１３】（ａ）は実施の形態に係るウエハ搬送装置の載置部材およびアームの平面図、（ｂ）はこれらを正面から見た図、（ｃ）は該アームの底面図である。
【図１４】ウエハ搬送装置の斜視図である。
【図１５】従来のウエハ搬送装置の載置部材及びアームの平面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１ 駆動機構
２ 第１アーム
３ 第２アーム
４、１０４ 第３アーム（先端アーム）
５、１０５ エンドエフェクタ（載置部材）
８ 切込み溝
９ 切込み溝
１０ 基端部
１１ 先端部
１２ 薄板部材
１３ 鏡面の傾斜面
１４ 黒色着色処理された傾斜面
１５ 鏡面の頂上面
１６ テフロン樹脂層（テフロンは登録商標）
１７ ブリッジ部材
１８ 薄板部材
１９ ブリッジ部材
２０ アーム（先端アーム）
１０２ 低温融解物質
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2007142449.tif 000018