(57)【要約】      （修正有）【課題】各ベローズブロックの伸縮を可及的に均一化することができ、耐久性が高い多ベローズ機構及び多ベローズ機構の設置方法を提供する。【解決手段】多ベローズ機構１２を仮設置し、各ベローズブロック１６の最伸張時・最短縮時における長さを仮設定したときの、垂直伸張動作に於ける最伸長時の最下方ベローズブロック１６ｄ及び最短縮時における最上方ベローズブロック１６ａそれぞれの余裕分δ１、δ２を各ベローズブロック１６に均等に振り分け、各ベローズブロック１６の伸縮を均一化することにより、多ベローズ機構１２の長寿命化を図ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ個のベローズブロックを積層してなり、各ベローズブロックが均一に伸縮する様に各ベローズブロックの最伸長時の長さをＬ、最短縮時の長さをｌとして初期設定してなる多ベローズ機構に設置対象の動作を再現し、設置対象の動作を再現したときの最伸長時における最下方ベローズブロックの長さＬ−δ１と、最短縮時における最上方ベローズブロックの長さｌ＋δ２とに基づき、各ベローズブロックの最伸長時の長さをＬ−δ１／ｎ、各ベローズブロックの最短縮時の長さをｌ＋δ２／ｎに調整してなることを特徴とする多ベローズ機構。
【請求項２】
ｎ個のベローズブロックが均一に伸縮する様に各ベローズブロックの最伸長時の長さをＬ、最短縮時の長さをｌとして初期設定する工程と、
最伸長時における最下方ベローズブロックの長さを他のベローズブロックよりも長く設定すると共に最短縮時における最上方ベローズブロックの長さを他のベローズブロックよりも長く設定して多ベローズ機構を仮設置する工程と、
多ベローズ機構を仮設置する工程によって仮設定される最伸長時における最下方ベローズブロックの長さＬ−δ１と、最短縮時における最上方ベローズブロックの長さｌ＋δ２とに基づき、
各ベローズブロックの最伸長時の長さをＬ−δ１／ｎ、各ベローズブロックの最短縮時の長さをｌ＋δ２／ｎとして再設定する工程と、
よりなることを特徴とする多ベローズ機構の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば基板を搬送する搬送アームを有する基板搬送装置に用いられる多ベローズ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ロードロックチャンバの待機室に設置されたボートエレベータの昇降台の上下に第一ベローズと第二ベローズとを配設し、第一ベローズ、第二ベローズに複数枚の変形防止板を上下方向に等間隔に介設し、中空部内外の圧力差でベローズが変形されるのを変形防止板で防止した半導体装置などの基板搬送装置である被処理物搬送装置が開示された。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上の特許文献１に示す被処理物搬送装置に設置された多ベローズ機構の動作は単に最伸張状態と最短縮状態との間の伸縮を反復するものではなく、多様であって、その結果、最上端側ベローズブロックのベローズ及び最下端側ベローズブロックのベローズの負担が相対的に低く長寿命となり、中間ベローズブロックのべローズの負担が相対的に高く、寿命が短くなるため、多ベローズ機構全体としては短寿命となるという問題があった。
【０００５】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑み、各ベローズブロックの伸縮を可及的に均一化することができ、耐久性が高い多ベローズ機構及び多ベローズ機構の設置方法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】
【０００６】
すなわち本発明の多ベローズ機構は、ｎ個のベローズブロックを積層してなり、各ベローズブロックが均一に伸縮する様に各ベローズブロックの最伸長時の長さをＬ、最短縮時の長さをｌとして初期設定してなる多ベローズ機構に設置対象の動作を再現し、設置対象の動作を再現したときの最伸長時における最下方ベローズブロックの長さＬ−δ１と、最短縮時における最上方ベローズブロックの長さｌ＋δ２とに基づき、各ベローズブロックの最伸長時の長さをＬ−δ１／ｎ、各ベローズブロックの最短縮時の長さをｌ＋δ２／ｎに調整してなることを特徴とする。
【０００７】
また本発明の多ベローズ機構の設置方法は、ｎ個のベローズブロックが均一に伸縮する様に各ベローズブロックの最伸長時の長さをＬ、最短縮時の長さをｌとして初期設定する工程と、最伸長時における最下方ベローズブロックの長さを他のベローズブロックよりも長く設定すると共に最短縮時における最上方ベローズブロックの長さを他のベローズブロックよりも長く設定して多ベローズ機構を仮設置する工程と、多ベローズ機構を仮設置する工程によって仮設定される最伸長時における最下方ベローズブロックの長さＬ−δ１と、最短縮時における最上方ベローズブロックの長さｌ＋δ２とに基づき、各ベローズブロックの最伸長時の長さをＬ−δ１／ｎ、各ベローズブロックの最短縮時の長さをｌ＋δ２／ｎとして再設定する工程と、よりなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の多ベローズ機構及び多ベローズ機構の設置方法によれば多ベローズ機構の各ベローズブロックの伸縮を可及的に均一化することができ多ベローズ機構の長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の多ベローズ機構を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の多ベローズ機構を適用してなる基板処理装置の概略構成を示し、図に示すように基板処理装置１は、基板搬送装置２を介して基板処理室３及び基板収納室４を配置してなり、基板搬送装置２内側には搬送ロボット５が配置される。
例えば荷電粒子線を応用したエッチング処理装置においては液晶基板ステージを真空室である基板処理室３内に収納することが必須である。従って、その基板処理室３内に液晶基板等の被処理基板を供給したり搬出したりする基板搬送装置２も真空室として構成される必要がある。
そのため、以上の基板搬送装置２、基板処理室３は何れも図示しない真空ポンプによって抜気されて、その内側が真空状態に保持されるように気密に構成される。
【００１０】
搬送ロボット５は液晶基板等の被処理物６を載置する搬送アーム７を備え、その搬送アーム７はシャフト８に連結され、このシャフト８は基板搬送装置２に対して進退自在にかつ気密に取り付けられる。
【００１１】
被処理物６を扱う基板搬送装置２の外部に搬送ロボット５全体を昇降させる昇降機構９を配置する。この昇降機構９は昇降部１０及び支持部１１で構成される。
前記昇降機構９における動きを基板搬送装置２内の搬送ロボット５に伝えるシャフト８は、下端が昇降部１０の支持部１１に固定され、基板搬送装置２の底部から気密に内部に挿通されて上端が搬送ロボット５の搬送アーム７に連結される。
【００１２】
シャフト８が進退する基板搬送装置２を気密に保持するために、シャフト８を取り巻くように外周に被せて多ベローズ機構１２が配設され、多ベローズ機構１２はその上端が基板搬送装置２に取り付けられると共に、その下端が真空室として構成される昇降機構９の支持部１１に取付けられ、これにより多ベローズ機構１２内外の気密が確保される。なお、多ベローズ機構１２の材質には高耐圧、高耐熱とするために例えばステンレス鋼が使用される。
【００１３】
図２に示される様に多ベローズ機構１２は、シャフト８を保持する天板１３と、底板１４とを備え、天板１３と底板１４との間に積層板１５ａ、１５ｂ、１５ｃを介して４層のベローズブロック１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを積層して構成される。
すなわち本実施例の多ベローズ機構１２にあっては天板１３と積層板１５ａとの間にベローズブロック１６ａが設けられ、積層板１５ａと積層板１５ｂとの間にベローズブロック１６ｂが設けられ、さらに積層板１５ｂと積層板１５ｃとの間にベローズブロック１６ｃが設けられ、、加えて積層板１５ｃと底板１４との間にベローズブロック１６ｄが設けられる。
【００１４】
各ベローズブロック１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄにおいて天板１３と積層板１５ａとの間、積層板１５ａと積層板１５ｂとの間、積層板１５ｂと積層板１５ｃとの間及び積層板１５ｃと底板１４との間には、図３に示すように、それぞれほぼ中間位置に中間リング１７が取り付けられる。
各中間リング１７は、その内側面がシャフト８の外側面に当接して嵌合する態様で装着される。
【００１５】
本発明の多ベローズ機構１２は以上の構造を備え、さらに各ベローズブロック１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの最伸長時の長さＬ及び最短縮時の長さｌを次のように調整してなる。
（ｉ）４層のベローズブロック１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが均一に伸縮する様に各ベローズブロック１６の最伸長時の長さをＬ、最短縮時の長さをｌとして初期設定する。
例えば図４（ａ）に示す最伸張状態Ｈ１６ａ、Ｈ１６ｂ、Ｈ１６ｃ、Ｈ１６ｄを２００ｍｍとし、図４（ｂ）に示す最短縮状態Ｈ１６ａ’、Ｈ１６ｂ’、Ｈ１６ｃ’、Ｈ１６ｄ’を５０ｍｍと設定し、全ベローズが均一に伸縮する様に初期設定する。
【００１６】
（ｉｉ）  多ベローズ機構１２の設置対象における動作を再現する。
被処理物搬送装置への多ベローズ機構の仮設置及び仮設置における多ベローズ機構の動作を再現して、図５（ａ）に示す様に最伸張状態におけるＨ１６ａ、Ｈ１６ｂ、Ｈ１６ｃを２００ｍｍとし、Ｈ１６ｄを１８０ｍｍとすると共に図５（ｂ）に示す最縮小状態におけるＨ１６ａ’を７０ｍｍ、Ｈ１６ｂ’、Ｈ１６ｃ’、Ｈ１６ｄ’を５０ｍｍとなるように設定して、最伸張時・最短縮時ともに数パーセントから数十ミリの余裕を持たせて多ベローズ機構１２の配置を行う。
【００１７】
この様に多ベローズ機構の仮設置を行い、仮設置における多ベローズ機構の動作を再現したときの最伸長時における最下方ベローズブロック１６ｄの長さをＬ−δ１とし、また最短縮時における最上方ベローズブロック１６ａの長さをｌ＋δ２となるようにすることによって、実際に多ベローズ機構が伸縮される際に、各ベローズブロック１６に伸張方向での動きの不均一が生じ、設計上の安全限度を超えて過度に伸縮されて破損する等の事故が未然に防止される。
【００１８】
（ｉｉｉ）各ベローズブロックの最伸長時の長さをＬ−δ１／ｎ、各ベローズブロックの最短縮時の長さをｌ＋δ２／ｎに調整する。
多ベローズ機構１２仮設置し、各ベローズブロック１６の最伸張時・最短縮時における長さを仮設定することによって得られたδ１及びδ２に基づき、各ベローズブロック１６の最伸長時の長さがＬ−δ１／ｎ、最短縮時の長さがｌ＋δ２／ｎに均一になるように、調整する。
【００１９】
すなわち図６に示す実施の形態では図６（ａ）に示す最伸張状態Ｈ１６ａ、Ｈ１６ｂ、Ｈ１６ｃ、Ｈ１６ｄは１９５ｍｍ、図６（ｂ）に示す最短縮状態Ｈ１６ａ’、Ｈ１６ｂ’、Ｈ１６ｃ’、Ｈ１６ｄ’は５５ｍｍに各ベローズブロック１６が均一となるように設定する。
【００２０】
これにより、多ベローズ機構１２を仮設置し、各ベローズブロック１６の最伸張時・最短縮時における長さを仮設定したときの、垂直伸張動作に於ける最伸長時の最下方ベローズブロック１６ｄ及び最短縮時における最上方ベローズブロック１６ａそれぞれの余裕分δ１、δ２を各ベローズブロック１６に均等に振り分け、各ベローズブロック１６の伸縮を均一化することにより、多ベローズ機構１２の長寿命化を図ることができる。
【００２１】
次に以上の様に構成された本発明の多ベローズ機構の動作につき説明する。
基板搬送装置２と昇降機構９との協働により被処理物６を保持している基板搬送装置２を、基板処理室３への被処理物６挿入高さ位置に合せる。基板搬送装置２を駆動して搬送アーム７を基板処理室３側へ伸ばし、被処理物６を基板処理室３内の載置位置まで搬送する。
【００２２】
昇降機構９でシャフトを一定量降下させることにより基板搬送装置２を降下して、基板搬送装置２から基板処理室３に被処理物６を移載する。
次に基板搬送装置２の搬送アーム７を縮めて元の位置に戻し、再度、基板搬送装置２と昇降機構９を協働して基板搬送装置２を動かし、昇降機構９によりシャフトを一定量上昇させることにより前記基板搬送装置２を上昇して、基板収納室４から搬送アーム７上に被処理物６を移載する。移載後、基板搬送装置２の搬送アーム７を縮めて搬送アーム７を元の位置に戻す。
【００２３】
以上の過程において昇降機構９がモータ（図示せず）によって駆動される都度に多ベローズ機構１２の伸長短縮が生じ、その伸長短縮は搬送ロボット５の動きに追随できる程度の加速度を伴ったものとされる。
以上の１サイクルの動作におけるべローズ機構１２の伸縮サイクルを図７に示す。
図に示すように、多ベローズ機構１２の動作は単に最伸張状態Ａと最短縮状態Ｂとの間の伸縮を反復するものではなく、中間状態Ｃまで伸長して短縮する等の細かな動きを反復して、１サイクルの動作が完了する。
【００２４】
したがって、４層のベローズブロック１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄのうち、中間のベローズブロック１６ｂ、１６ｃの伸縮の頻度が不可避的に高くなる。しかし、本発明のベローズ機構１２では各ベローズブロック１６の実作動時の伸縮が均一化されていることから、伸縮の頻度が高い中間のベローズブロック１６ｂ、１６ｃについても可及的に長寿命化が図られている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を実施するための最良の形態の多ベローズ機構を装着してなる基板処理装置の構成図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】図２の部分拡大図である。
【図４】図１の部分拡大図である。
【図５】図１の部分拡大図である。
【図６】図１の部分拡大図である。
【図７】図１の基板処理装置におけるべローズ機構の作動状況を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
２・・・基板搬送装置、９・・・昇降機構、６・・・被処理物、７・・・搬送アーム、１２・・・多ベローズ機構。
【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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