(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空状の胴体部１の中に収納した駆動モータ２と、前記駆動モータ２によって駆動される出力軸２２と、一方端を前記出力軸２２に固定した水平方向に伸びる第１のアーム３と、前記第１のアーム３に沿って直線移動し、先端部に把持装置６を設けた第２のアーム５とを備えたウエハ搬送装置において、
前記第１のアーム３と前記第２のアーム５の間に前記第１のアーム３の長手方向に沿って伸びる中間アーム４を設け、
前記第１のアーム３に設けた第１の永久磁石３１と前記中間アーム４に設けたシート状の電機子巻線４１とにより前記中間アーム４を駆動する第１のリニアモータ７Ａを形成し、
前記シート状の電機子巻線４１と前記第２のアーム５に設けた第２の永久磁石５１により前記第２のアーム５を駆動する第２のリニアモータ７Ｂを形成し、
前記シート状の電機子巻線４１が、前記第１のリニアモータ７Ａと前記第２のリニアモータ７Ｂの両方の電機子巻線を構成していることを特徴とするウエハ搬送装置。
【請求項２】
前記第１の永久磁石３１は、前記第１のアーム３の他方端の上面に前記第１のアーム３の幅方向の片側に寄せて長手方向に所定のピッチで異極を形成し、前記第２の永久磁石５１は、前記第２のアーム５の下面に前記第１の永久磁石３１と幅方向に所定の間隔をあけて反対側の片側に寄せて長手方向に前記第１の永久磁石３１と同じピッチで異極を形成し、前記電機子巻線４１は、前記第１のアーム３の幅とほぼ同じ幅で巻回し、前記第１の永久磁石３１と同じピッチで長手方向に配列して前記第１の永久磁石３１と空隙を介して対向するようにシート状に形成し、前記電機子巻線４１の一方の面に前記第１の永久磁石３１を空隙を介して対向させ、他方の面に前記第２の永久磁石５１を空隙を介して対向させたことを特徴とする請求項１記載のウエハ搬送装置。
【請求項３】
前記中間アーム４は、複数の前記電機子巻線４１を一体に固着した絶縁樹脂部４２と、前記絶縁樹脂部４２の両側を補強し、前記第１のアーム３に沿って摺動し得る非磁性材料からなる両縁部４３とを設けたことを特徴とする請求項１記載のウエハ搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造プロセスなどで使用されるウエハ搬送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ウエハ搬送装置は、例えば図７（ａ）平面図、（ｂ）側断面図に示すように構成されているものが開示されている（例えば、特開平８−３３５６２０号公報）。
図において、１０は中空状の胴体部で、上面に貫通穴１１０を設けてある。２０は胴体部１０の中に収納した駆動モータ、２１０は駆動モータ２０のモータ軸に連結された減速機、２２０は減速機の出力軸で、貫通穴１１０から上方に突出してある。３０は水平方向に伸びる第１のアームで、一方端を出力軸２２０に固定してある。４０は第１のアーム３０の上面に設けたリニアモータ、４１０は固定子で、長手方向に長いコア４２０に配列した複数個のスロット４３０と、スロット４３０の中に装着した複数の電機子巻線４４０から構成されている。４５０は固定子４１０に空隙を介して対向する永久磁石からなる可動子である。５０は第１のアーム３０の長手方向に沿って伸びる第２のアームで、一方端付近に可動子４５０を取り付けてある。６０は半導体ウエハなどのワークＷを把持する把持装置である。
このような構成で、駆動モータ２０により第１のアーム３０を旋回し、かつリニアモータ４０により第２のアーム５０を直線移動することにより、ワークＷを第２のアーム５０の動作範囲内の任意の位置に搬送することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来技術では、ワークＷの搬送ストロークを長くしたい場合、リニアモータ４０のコア４２０および電機子巻線４４０をストローク方向に長くする必要があり、第２アーム５０を胴体部１０に最も近寄せたときに、ウエハ搬送装置全体の長さが大きくなるという問題があった。
本発明は、リニアモータを２段に形成し、安価でコンパクトなウエハ搬送装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、中空状の胴体部の中に収納した駆動モータと、前記駆動モータによって駆動される出力軸と、一方端を前記出力軸に固定した水平方向に伸びる第１のアームと、前記第１のアームに沿って直線移動し、先端部に把持装置を設けた第２のアームとを備えたウエハ搬送装置において、前記第１のアームと前記第２のアームの間に前記第１のアームの長手方向に沿って伸びる中間アームを設け、前記第１のアームに設けた第１の永久磁石と前記中間アームに設けたシート状の電機子巻線とにより前記中間アームを駆動する第１のリニアモータを形成し、前記電機子巻線と前記第２のアームに設けた第２の永久磁石により前記第２のアームを駆動する第２のリニアモータを形成したものである。
また、前記第１の永久磁石は、前記第１の永久磁石は、前記第１のアームの他方端の上面に前記第１のアームの幅方向の片側に寄せて長手方向に所定のピッチで異極を形成し、前記第２の永久磁石は、前記第２のアームの下面に前記第１の永久磁石と幅方向に所定の間隔をあけて反対側の片側に寄せて長手方向に前記第１の永久磁石と同じピッチで異極を形成し、前記電機子巻線は、前記第１のアームの幅とほぼ同じ幅で巻回し、前記第１の永久磁石と同じピッチで長手方向に配列して前記第１の永久磁石と空隙を介して対向するようにシート状に形成し、前記電機子巻線の一方の面に前記第１の永久磁石を空隙を介して対向させ、他方の面に前記第２の永久磁石を空隙を介して対向させたものである。
前記中間アームは、複数の前記電機子巻線を一体に固着した絶縁樹脂部と、前記絶縁樹脂部の両側を補強し、前記第１のアームに沿って摺動し得る非磁性材料からなる両縁部とを設けたものである。
したがって、第１および第２アームの長手方向の長さを従来構成のほぼ２／３に短くすることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
図１は本発明の実施例を示す平面図、図２はその側断面図、図３は正面図である。
図において、１は中空状の胴体部で、上面に貫通穴１１を設けてある。２は胴体部１の中に収納した駆動モータ、２１は駆動モータ２のモータ軸に連結された減速機、２２は減速機の出力軸で、貫通穴１１から上方に突出してある。３は水平方向に伸びる第１のアームで、一方端を出力軸２２に固定してある。３１は第１のアーム３の他方端の上面に異極（Ｎ極、Ｓ極）が長手方向に所定のピッチで形成された第１の永久磁石で、第１のアーム３の幅方向の一方の片側に寄せて固定している。
４は第１のアーム３の上方に第１のアーム３の長手方向に沿って伸びる中間アーム、４１は第１のアーム３の幅とほぼ同じ幅で巻回した３相の電機子巻線で、第１の永久磁石３１のピッチと同じピッチで長手方向に配列し、電機子巻線４１の下面は第１の永久磁石３１と空隙を介して対向している。４２は複数の電機子巻線４１を一体に固着した絶縁樹脂部、４３は絶縁樹脂部４２を補強する非磁性材料からなる両縁部で、第１のアーム３に沿って摺動し得るようにしてある。
５は中間アーム４の上方に中間アーム４の長手方向に沿って伸びる第２のアーム、５１は第２のアーム５の一方端の下面に第１の永久磁石３１と間隔Ｌをあけて反対側の片側に寄せて形成した第２の永久磁石で、第２のアーム５の電機子巻線４１の上面に空隙を介して対向している。
すなわち、第１の永久磁石３１と電機子巻線４１とで中間アーム４を直線移動させる第１のリニアモータ７Ａを構成し、第２の永久磁石５１と電機子巻線４１とで第２のアームを直線移動させる第２のリニアモータ７Ｂを構成している。
６は半導体ウエハなどのワークＷを把持する把持装置である。
【０００６】
ここで、本実施例の動作を説明する。
図４に示すように、電機子巻線４１を励磁すると、第１の永久磁石３１と第２の永久磁石５１が電機子巻線４１の互いに反対側に対向しているため、電機子巻線４１の電流の方向に対して、それぞれ第１の永久磁石３１と第２の永久磁石５１が受ける推力は逆方向になり、第１の永久磁石は３１は図の右方向に移動し、第２の永久磁石５１は左方向に移動する。
その結果、第１の永久磁石３１を固定した第１のアーム３は出力軸２２に固定してあるので移動せず、相対的に電機子巻線４１を設けた中間アーム４が左方向に移動し、更に第２のアームも左方向に移動し、図６に示すように、第１のアーム３と第２のアーム５が重なった状態ではアームの長さ方向の大きさが小さくなる。
【０００７】
また、第１の永久磁石３１と第２の永久磁石５１は、電機子巻線４１の上と下にそれぞれ別れて配置され、かつ、互いに幅方向の反対側に間隔Ｌを開けて形成されているため、図５に示すように、第１の永久磁石３１と第２の永久磁石５１が幅方向に並んだ位置に来ても、第１の永久磁石３１と第２の永久磁石５１の漏洩磁束の干渉が相互に生じることなく、中間アーム４、第２のアーム５は円滑に移動することができる。
さらに、電機子巻線４１はシート状に形成され、第１のリニアモータ７Ａと第２のリニアモータ７Ｂの両方の電機子巻線の役割を果たしているので、アームの駆動機構が簡単となり、コストを低減できる。
このような構成により、駆動モータ２により第１のアーム３を旋回し、かつ第１のリニアモータ７Ａにより中間アーム４を直線移動し、更に第２のリニアモータ７Ｂにより第２のアームを直線移動することにより、ワークＷを第２のアームの動作範囲内の任意の位置に搬送することができる。
【０００８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、固定した第１のアームと把持装置を設けた第２のアームの間に、２段のリニアモータの電機子巻線を設けた中間アームを設け、電機子巻線を二つのリニアモータに共通に使用し、それぞれのリニアモータの永久磁石の漏洩磁束の干渉をなくした構成により、アームの長手方向の長さを従来構成のほぼ２／３にすることができ、かつコストを低減できるので、動作が安定した極めてコンパクトなウエハ搬送装置を提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例を示す平面図である。
【図２】  本発明の実施例を示す側断面図である。
【図３】  本発明の実施例を示す正面図である。
【図４】  本発明の実施例の電機子巻線と永久磁石との関係を示す（ａ）平面図および（ｂ）側面図である。
【図５】  本発明の実施例の動作後の電機子巻線と永久磁石との関係を示す（ａ）平面図および（ｂ）側面図である。
【図６】  本発明の実施例の動作後の状態を示す側断面図である。
【図７】  従来例を示す（ａ）平面図および（ｂ）側断面図である。
【符号の説明】
１：胴体部、１１：貫通穴、２：駆動モータ、２１：減速機、２２：出力軸、３：第１のアーム、３１：第１の永久磁石、４：中間軸、４１：電機子巻線、４２：絶縁樹脂部、４３：両縁部、５：第２のアーム、５１：第２の永久磁石、６：把持装置、７Ａ：第１のリニアモータ、７Ｂ：第２のリニアモータ
【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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【図６】
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【図７】
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