JP2007325433A

JP2007325433A - 真空用ロボットおよびそのモータ

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Publication number: JP2007325433A
Application number: JP2006153738A
Authority: JP
Inventors: Takamasa Nakamura; 貴征中村; Tadataka Noguchi; 忠隆野口; Yoshihiro Kusama; 義裕草間
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2026-06-01
Also published as: JP4848845B2; US20070280813A1; KR20070115596A; US7950890B2; TW200820550A

Abstract

【課題】半導体製造装置や液晶製造装置における真空容器内で使用されるロボットにおいて、容器内の圧力上昇を低減でき、また、発塵による搬送対象物のワークや周囲環境への汚染をさせることなく、小型、軽量化が図れ、かつ製品の信頼性を向上させることが可能な真空ロボットを提供する。
【解決手段】アーム部を駆動するモータ部５において、ロータ部１４とステータ部８の電磁ギャップの隙間に、ステータ部８をハウジング９に内包して密封するように固定される薄板円筒状のキャン１６を設けて形成された空間１５が、減圧された状態で封止されて維持されるように構成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、半導体製造装置、液晶製造装置などの真空環境下でワークを搬送するワーク搬送ロボットに関するものである。あるいは、ワーク搬送用のアームを駆動する真空モータに関するものである

近年、半導体製造装置や液晶製造装置はその用途から多様な形態が存在するが、ここでは最も一般的で主流となっているウエハ処理装置を引用して従来技術を説明する。
図５は代表的なウェハ処理装置を示している。このウエハの処理装置は、搬送室のほぼ中央にウエハ搬送ロボットを配置し、その周囲に複数の処理室、および、複数のカセット室を配置して、ウエハを１枚ごとに連続処理する枚葉マルチチャンバ方式の処理装置となっている。図５はウェハ処理装置の上面図である。１は水平多関節形のウエハ搬送ロボット、２１はウエハ搬送ロボットが設置される搬送室、２２はカセット室、Ｃはウエハを格納するウエハカセット、２３は処理室である。搬送室２１とカセット室２２、あるいは、搬送室２１と各処理室２３は、所定の大きさで開口する接続口２１ａ、２２ｂ、２３ａ同士が、開閉自在なゲートバルブ２４によって接続されている。また、カセット室２２には、外部に開口する２２ｂが形成されており、その開口２２ｂを開閉自在なゲートバルブ２５が封止している。こうして、搬送室２１、各処理室２３、カセット室２２は互いに気密に保持されることが可能である。通常、各処理室２３は大気の状態から低い圧力に常時減圧（以下単に真空という）されている。搬送室２１も各処理室２３と同様に所定の圧力まで常時減圧されて真空状態になっている。減圧する際は、図示しないポンプ等が運転されて各室の内部気体を排気する。搬送室２１も各処理室２３も、所定の圧力以下を保持するため、通常、ポンプは常時運転され、その内部が排気されている。カセット室２２は、適宜真空状態と大気状態が繰り返される。外部からカセット室２２にウェハカセットＣを入れる際は、図示しない気体導入装置から例えば窒素などが導入されて大気圧力とほぼ同じ圧力にされる。あるいは、カセット室２２と搬送室２１とを接続するゲートバルブ２４を開放させる際には、搬送室２１と同様な真空状態を形成するため、カセット室２２は図示しないポンプ等で、搬送室２１と同程度の圧力まで排気される。カセット室２２内のウエハカセットＣには等間隔に支持棚が設けてあり、処理前あるいは処理後のウエハＷが、この支持棚上に多段に格納されている。ウエハ搬送ロボット１には複数のロボットアーム２、３と更にロボットアーム３の先端にはハンド４が取り付けてある。ウェハ搬送ロボット１は、これらロボットアームとハンドを回転及び伸縮させながら、ハンド４上にウエハＷを搭載して所望の位置まで搬送する。すなわち、ウエハ搬送ロボット１は、所定のゲートバルブ２４が開口した後、ロボットアーム２、３を伸長し、ハンド４を、前記接続口２１ａ、２２ａ、あるいは、２３ａを通して、カセット室２２内、あるいは、処理室２３内に進入させて、ウエハＷの搬出、および、搬入を行うようになっている。さらに、ウエハ搬送ロボット１は、ロボットアーム２、３およびハンド４を上下動させることで、例えばウエハカセットＣに対して、ハンド４を、ウエハカセットＣ内のウエハＷ間の間隙に進入させて、ウエハＷの載置あるいは搭載をおこなう昇降動作が可能である。
以下に、このような枚葉マルチチャンバ方式のウエハ処理装置２０の場合について、処理の流れを簡単に説明する。まず、ウエハＷはカセット単位でカセット室２２内に運びこまれる。そこで、カセット室２２内の真空引き（排気すること）が行われた後、搬送室２１とカセット室２２間のゲートバルブ２４が開き、ウェハ搬送ロボット１によってカセットＣ内のウエハＷが搬送室２１内に搬入される。そして、更に搬送室２１と処理室２３とのゲートバルブ２４が開き、ウェハ搬送ロボット１によってウェハＷが処理室２３内に載置される。そして処理室２３で、例えば、成膜エッチング等のウエハＷへの処理が行われる。このようにして、順次、各処理が行われていき、最終的に処理が終わったウエハＷは再びウエハ搬送ロボット１により搬送室２１内に取り出された後、カセット室２２内のウエハカセットＣに戻される。このようにして、ウエハＷを外気にさらすことなく、所定の雰囲気中で一連の処理が行われるようになっている。

ところで、従来より、このような搬送室２１の真空環境下で動作する、ウエハ搬送ロボットのロボットアームの駆動用モータとして、特許文献１及び２などが開示されている。これらの特許文献には、複数のロボットアームを駆動するため、該アームと連結され、互いに独立して回転可能な２つの同軸シャフトを電磁力によって回転させるモータが記載されている。特許文献１及び２では、２つの同軸シャフトを駆動する２つのモータ部があり、該２つのモータ部が、その回転軸を中心として、それぞれ高さの異なる位置に配置されている。これらの特許文献による構成の主たる特徴は、モータ部のロータ（マグネットが貼付されたモータの回転する部分）部が真空環境内にあり、さらに、磁場を生起するステータ（モータの回転しない巻線部分）部が、大気環境に設置されているということである。つまり、ロータ部は薄板状でできた円筒状の部材（以後、キャンと呼ぶ）の筒内に内包されていて、ロータ部のマグネットがキャンの内周面に対向して沿うように配列されている。このキャンの筒内は、例えば搬送室２１などの、ロボットが設置される真空環境と連通しているので、ロータ部及びロータ部に接続された上記同軸シャフトおよびロボットアームが搬送室２１の真空環境内にさらされているのと同じことになる。一方、ステータ部はキャンの筒の外側にあって、ロータ部のマグネットをステータ部の巻線がキャンを隔てて取り囲むように設置されている。そして、キャンの外部は大気環境にされているので、ステータ部は全て大気環境に置かれる。そして、ステータ部は薄いキャンを隔てて電磁力を発生させてロータ部を回転させ、シャフト、すなわちロボットアームを回転させて、ウェハ搬送ロボットに所望の動作をさせる。この構成によって期待される効果は、ステータ部の巻線部分が大気環境に置かれるために、そこから発塵する粉塵などが真空環境に侵入しないことである。また、ステータ部からの真空環境への発ガスが無いために、真空環境の圧力を更に下げることができるという効果も期待できる。
米国特許第５７２０５９０号米国特許第５８９９６５８号

しかしながら、このような従来の真空ロボット用のモータ構成においては、次のような問題がある。
（１）ステータ部が発塵しても、ロボット内部や真空チャンバに侵入しないという効果については期待はできるが、大気環境と真空環境を隔てるキャンには、常に圧力の差から生じる力（ほぼ大気圧力）がかかるため、それによる変形や破損を防ぐ必要がある。従って、必然的にキャンを構成する円筒状部材の素材厚みを確保して強度を維持する必要がある。そのため、キャンの大きさが大型化してしまい、モータ部を含むロボットのボディの径が大きくなる。
（２）モータの電磁力を向上させるためには、ステータ部の巻線とロータ部のマグネットの距離（電磁ギャップという）を縮めることが非常に有効な手段であるが、キャンが巻線とマグネットの間に位置するため、キャンの厚みが厚ければ電磁ギャップが広がってしまい、電磁力が極端に低下する。周知のように、この電磁ギャップを均一にかつ狭く保つことは、モータの性能に大きく影響する。
（３）ステータ部に使用している巻線は常に大気側に配置されているが、巻線は金属線であるため、大気中の水分により酸化して錆びが発生し、発塵や結露により腐食が進行し、巻線の絶縁層が破壊されショートし、ワーク搬送ロボットが動作不可能となることがある。
そこで、本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、ワーク搬送ロボットにおいて、ステータ部のキャン素材を薄くでき、また、電磁ギャップを小さく、しかも錆びや腐食が発生しない小型で軽量かつ信頼性の高いワーク搬送ロボットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は次のような構成または方法とした。
請求項１に記載の発明は、減圧された環境下でワークを載置するアーム部と、該アーム部を回転駆動するモータ部と、を有し、前記モータ部によって前記アーム部に所定の回転運動をさせることによって前記ワークを搬送する真空ロボットにおいて、前記モータ部は、前記アーム部に連結され、該アーム部とともに前記減圧された環境下におかれて回転するロータ部と、該ロータ部の外周に設置され、前記ロータ部を電磁力で回転させるステータ部と、大気圧近傍の環境におかれ、該ステータ部を内周に保持するハウジングと、前記ロータ部と前記ステータ部の電磁ギャップの隙間に配置され、前記ハウジングとともに形成する空間に、前記ステータ部を内包して密封するように該ハウジングに固定される薄板円筒状のキャンと、を備え、前記空間が、減圧された状態で封止されて維持される真空ロボットとした。
請求項２に記載の発明は、前記モータ部が複数あって、該複数のモータ部の各々の前記ロータ部が互いに同芯軸上で回転するよう設置されて、前記各々のロータ部が前記アーム部に接続されている請求項１記載の真空ロボットとした。
請求項３に記載の発明は、前記ハウジングの外周には、前記空間へ連通する開口と、該開口を封止するとともに前記ステータ部の巻線のケーブルに電気的に接続される電流導入端子と、が設けられている請求項１記載の真空ロボットとした。
請求項４に記載の発明は、前記ハウジングの外周には、前記空間へ連通する開口と、該開口を封止する部材と、が設けられている請求項３記載の真空ロボットとした。
請求項５に記載の発明は、前記ハウジングまたは該ハウジングに固定される部材が、案内部材に接続され、前記モータ部および前記アーム部が、前記案内部材に沿って上下に案内されながら、前記モータ部の下部に設けられた昇降軸部によって昇降可能に構成された請求項１記載の真空ロボットとした。
請求項６に記載の発明は、前記ワークを所定の減圧環境下で処理する少なくとも１つの処理室と、該処理室に開閉可能な開口にて接続され、前記減圧環境に近い圧力にされる少なくとも１つの搬送室と、該搬送室に開閉可能な開口にて接続され、前記ワークが収納されて前記減圧環境に近い圧力と大気に近い圧力とが繰り返される少なくとも１つのカセット室と、前記搬送室に設置され、前記ワークを前記カセット室と前記搬送室との間で搬送する真空ロボットと、を備えるワークの処理装置において、前記真空ロボットが、請求項１記載の真空ロボットで構成されている処理装置とした。
請求項７に記載の発明は、減圧された環境下におかれて回転するロータ部と、該ロータ部の外周に設置され、前記ロータ部を電磁力で回転させるステータ部と、大気圧近傍の環境におかれ、該ステータ部を内周に保持するハウジングと、前記ロータ部と前記ステータ部の電磁ギャップの隙間に配置され、前記ハウジングとともに形成する密閉された空間に、前記ステータ部を内包するように該ハウジングに固定される薄板円筒状のキャンと、前記空間に連通する開口と、該開口を封止する封止栓と、を備える真空モータの製造方法であって、前記ステータ部を前記ハウジングに固定し、前記キャンを、前記ステータ部を内包して密閉するように前記ハウジングに固定し、前記封止栓を、前記開口を完全に封止せずに該開口近傍で仮固定し、少なくとも前記ハウジングと前記キャンと前記ステータ部と前記封止栓と、からなる部材を真空用容器に封入し、該真空用容器を減圧させながら、前記空間を所望の圧力まで減圧させ、前記真空容器を大気圧近傍まで開放させたときに、前記封止栓が前記開口を封止して、前記空間が、前記所望の圧力に維持される真空モータの製造方法とした。
請求項８に記載の発明は、請求項７記載の製造方法によって製造された真空モータの前記ロータ部が、ワークを載置して搬送するロボットアームに接続されて、該ロボットアームを回転させる真空ロボットとした。

本発明によれば次のような効果がある。
（１）ステータ部８が存在する空間１５はモータ製作当初の真空状態をほぼ維持しており、キャン内部のロータ部の空間（ロータ部やロボットアームが使用される搬送室などのチャンバ空間）の圧力との差圧が少ないため、キャン１６にかかる圧力が軽減されることにより、キャン１６の厚みを薄くすることが可能となる。よってロボットのボディ径も小さくできる。
（２）キャン１６が薄くなり、電磁ギャップ１７を小さくすることが可能となると、電磁力向上が期待でき、モータ部の小型・軽量化が図れる。よってさらにロボットのボディ径が小さくできる。
（３）ステータ部８の空間は真空状態であるため、ステータ部巻線は錆びにくくなり、さらに発塵や結露によるショートの発生を防ぎ、モータ及びロボットとしての信頼性向上が可能となる。
（４）ステータ部の巻線をモールド（絶縁のため、樹脂製の硬化剤に埋設してしまうこと）する樹脂製硬化剤は真空状態の空間に入れると、ガスがその硬化剤内部から放出し、真空環境の圧力を上昇させてしまうが、ステータ部はキャンによってロータ部やロボットアームの空間と隔離されているため、上記のガス放出がなくなり、真空の圧力へ影響を及ぼすことがなくなる。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

以下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真空用ロボットの側断面図であり、図２及び図３は図１における要部（ａ部およびｂ部）の拡大図である。
図１において、１はワーク搬送ロボットで図５のロボット１と同じであることを示す。これらの同一部分は、同一符号を用いて説明している。１のワーク搬送用ロボットは概ね、２、３のロボットアームとハンド４とから構成されるアーム部と、それらを回転駆動させるモータ部５とから構成されている。モータ部５は、ほぼ同一構造のモータ部５ａ、５ｂが図の上下に同芯状に配置される。さらに、アーム部とモータ部５の全体を上下に昇降させる昇降軸部６を有している。

アーム部の各部は、それぞれ２つのモータ部によって回動及び伸縮運動が実現される。ハンド４には上述のようにウェハＷが載置される。アーム部の下部には、フランジ４２が搬送室２１の内部の底面に対して固定される。フランジ４２と搬送室２１の底面との間には、Ｏリング４３が設けられている。Ｏリング４３は、例えばフッ素樹脂性のリング状のゴムであって、これにより搬送室２１の外部に対する気密性を保持している。フランジ４２からはアーム部を支持しているシャフト７が突出している。シャフト７の周囲には、図の上下に伸縮自在のベローズ４４が設けられ、ベローズ４４の上面はフランジ４２の下面に対して気密に接続されている。同じく、フランジ４２の下面には、複数の支柱４５が立設されている。支柱４５の周囲には、その内部を覆うようにカバー４６がロボットの外装として設けられ、支柱４５の外面に対して固定される。支柱４５の内面には、複数のリニアガイド４７が設けられている。リニアガイド４７はレール４７ａとスライダ４７ｂとからなり、レール４７ａに対して複数のスライダ４７ｂが、図の上下方向に案内されて可動である。
一方、ベローズ４４の下面は、後述するモータ部５のハウジング９に連結される部材に対して気密に接続されている。２つのモータ部５ａと５ｂとは、上述のように互いのハウジング９同士が上下で同芯状に連結されている。ハウジング９の上面からは、上述のシャフト７が突出している。シャフト７は、７ａおよび７ｂの２本のシャフトからなる。７ｂは中空のシャフトになっていて、その内部にシャフト７ａが配置されている。これらのシャフトは互いに干渉しない。７ａおよび７ｂは同芯状に配置されていて、後述する軸受４１でハウジング９に対して回転可能に支持されている。
一方、各々のハウジング９の外周部が、上記スライダ４７ｂと連結されている。これにより、モータ部５はリニアガイド４７によって上下に移動可能である。更に、モータ部５の最下部には、既知のボールネジ４７が設けられている。ボールネジ４７の回転部にはプーリ４８が接続されており、プーリ４８にはベルト４９が係合されている。同じく、ベルト４９にはプーリ５０が係合されていて、プーリ５０は、モータ５１によって回転する。以上により、モータ５１の回転によって、モータ部５およびアーム部が自在に上下動可能である。これらの部品によって、昇降軸部６が形成される。

図２および図３において、モータ部５の概要を説明する。５のモータ部は、上記のように、負荷側の第１のモータ５ａと反負荷側の第２のモータ５ｂとから構成されている。第１のモータ５ａと第２のモータ５ｂとは、実質的に同一構造であるので、以下の説明では各モータの細部を特に区別しない。
ロータ部１４は、円筒状の部材１４ｂの外周全周に永久磁石（マグネット）１４ａが接着剤などで固定されて形成されている。各々の部材１４ｂはシャフト７ａあるいは７ｂに連結されている。ここでは、シャフト７ａと第２のモータ５ｂのロータ部１４とは結合されており、同様に、シャフト７ｂと第１のモータ５ｂのロータ部１４とが結合されている。
ステータ部８は、円筒状に形成されていて、電流が流されることによって磁場を生起する巻線８ｂと、その磁場を強める部品であるコア８ａとから形成されている。コア８ｂはマグネット１４ａに対向するように近接して配置される。
従って、以上の構成により、シャフト７ａは第２のモータ５ｂによって、シャフト７ｂは第１のモータ５ａによって同芯で回転する。なお、モータ部５の概ねの構造は既知のものである。

更に詳しくモータ部５の詳細を説明する。図２において、ステータ部８（巻線８ｂとコア８ａ）の外周には、８ａと８ｂを固定保持するハウジング９が設けられている。そして、ステータ部８が存在する空間をハウジング９とともに狭持するキャン１６が設けられている。キャン１６は、図のように、ロータ部１４とステータ部８との間の電磁ギャップ１７に位置する。キャン１６は例えばステンレス鋼素材の薄板が円筒状に形成されたものである。図におけるハウジング９の上下には、キャン１６を溶接して固定するためキャン１６と同素材であって、ハウジング９に固定される部品１２がそれぞれ設けられる。ハウジング９と部品１２との間には、各々Ｏリング１３が狭持されている。キャン１６はこれら部品１２に対して溶接して固定されている。従ってハウジング９と、２つの部品１２と、キャン１６とで形成される密閉された気密の空間１５にステータ８が存在する。
更にハウジング９の外周には、空間１５に連通している真空引き口１９と、該真空引き口１９を封止するための封止栓１８ａと、封止栓１８ａの気密性を高めるＯリング１８ｂとが設けられている。また、更にハウジング９の外周には、巻線８ｂに電流を導入するためのケーブル１０を、ハウジング９の外部に取り出すためのケーブル口である電流導入端子１１ａと、電流導入端子１１ａの部品の気密性を高めるＯリング１１ｂが設けられている。封止栓１８ａと電流導入端子１１ａとは、ハウジング９に対して図示しないネジによって固定されるとともに、Ｏリング１１ｂ、１８ｂによって気密性を保持する。

ところで、上述のようにモータ部５にとって電磁ギャップ１７が小さく（狭く）なるように設計することが必要である。本発明の真空ロボット１が、図５の搬送室２１のような真空チャンバに対して図１のように設置されたとき、キャン１６の円筒内部は、真空状態となり、一方、円筒外部は大気圧と同程度の環境におかれる。すると、キャン１６の筒内外には差圧が生じ、キャン１６には大気圧力程度の力がかかる。一方、キャン１６は電磁ギャップ１７をできるだけ狭くするために薄い素材を使用するが、大気圧力に係る力で変形しない程度の素材の厚さでもって強度を維持することが最も重要である。従って、本発明においては、上述の構成によって、キャン１６の円筒外周にステータ部８が密閉封入された空間１５を形成し、この空間１５を減圧状態で維持することで、キャン１６にかかる力を軽減させる。

そこで、上記の空間１５を真空状態に封止する方法について説明する。ここで、空間１５を減圧させるために、真空引き口１９にポンプを接続し、該真空引き口１９からポンプで空間１５の内部気体を排気し、ポンプを真空引き口１９から離した後に素早く封止栓１８ａで封止すれば、空間１５をある程度の真空状態に保持できることが容易に考えられる。しかし、ポンプを真空引き口１９から離した瞬間にも、接続部から空間１５には多量の外部気体が流入しており、空間１５が所望の圧力以下にすることはままならない。また、この作業には作業者の熟練と素早さが求められるし、作業ごとに（ロボットの個体ごとに）、ある程度安定した圧力で空間１５を保持することは不可能である。

従って、本発明においては次のような方法で空間１５を真空状態に封止させる。このことを図４に基づいて説明する。なお、前記の図２、図３と合わせて説明する。図４は空間１５を真空状態に封止させるための装置の断面図である。
まず、図１のようなほぼ完成したロボットとなる前の例えば第１のモータ部５ａの組立段階において、円筒状の巻線８ｂとコア８ａとをハウジング９に対してモールドする。モールドした部分は特に図示していない。
次に、ハウジング９の一部の部品１２を、ハウジング９に対してＯリング１３を挟んで固定する。
次に、ハウジング９の一部の部品１２に対してキャン１６を溶接する。溶接は気密性が要求される。
次に、巻線８ｂからのケーブル１０を電流導入端子１１ａに電気的に接続し、Ｏリング１１ｂを挟んで、電流導入端子１１ａをハウジング９に対して固定する。
次に、封止栓１８ａを、Ｏリング１８ｂを挟んでハウジング９に仮固定する。仮固定は、封止栓１８ａを、図示しないネジで完全に締めこんでしまわず、すなわちＯリング１８ｂが実質的に潰されていない状態（空間１５を気密にしない状態）で固定することを指す。
次に、以上の方法で組み立てた例えば第１のモータ部５ａの部品一式を、この部品一式が挿入可能な真空チャンバ（容器）３０に入れる。そして、真空チャンバ３０を気密に封止し、真空チャンバ３０に設けた吸気口３１からポンプ等で排気する。このとき、Ｏリング１８ｂが潰れていないため、ステータ部８が存在する空間１５は、真空チャンバ３０の他の空間と同様に、Ｏリング１８ａの周囲の隙間からその内部気体が排気され、真空状態となる。
次に、真空チャンバ３０が所望の圧力以下になれば、例えば吸気口３１を開放させ、真空チャンバ３０を大気状態に戻す。このとき（この瞬間）、上記の部品一式に大気圧がかかるが、ステータ部８の空間１５は真空状態であるため、この差圧により、封止栓１８ａが大気圧によってハウジング９に対して押される。同時に、封止栓１８ａはＯリング１８ｂを完全に潰し、ステータ部８の空間１５は密閉されるとともに、真空状態で封止される。
最後に、封止栓１８ａをハウジング９に対して図示しないネジで完全固定する。
以上により空間１５を真空状態とした第１のモータ部５ａと、同様に組み立てた第２のモータ部５ｂと、上述のアーム部、昇降軸部６などを組立て、本発明の真空ロボットを完成させる。勿論、上記の方法は、真空ロボットが実質的にほぼ完成した状態であっても、それを入れることが可能な大きさの真空チャンバ３０を用意すれば実施可能である。

以上のように本発明では、上記空間１５をロボットの製作段階で真空状態に形成してその圧力を維持しようとするもので、搬送室２１やキャン１６の筒内の空間のように常時ポンプ等で排気されることを期待するものではない。従って、実際のロボットの使用段階においては、搬送室２１およびキャン１６の筒内部がポンプの作用による低い圧力とされ、おそらくそれ（搬送室２１やキャン１６筒内部の圧力）より高い圧力ではあるものの、確実にハウジング９の外部の大気圧空間よりも低い圧力状態で空間１５は維持される。これにより、キャン１６にとって、筒内外での差圧が軽減されるため、力差で生じる力によって変形することが軽減され、キャン１６は薄い厚みの素材が使用できるようになる。そうすると、電磁ギャップ１７が狭く構成できるので、モータ部５のパワーも向上する。同じく、キャン１６の変形によってキャン１６がロータ部側に膨らんで、ロータ部と擦れるといった問題も発生しにくくなる。

なお、上記の実施例では封止栓１８ａおよびＯリング１８ｂを、電流導入端子１１ａおよびＯリング１１ｂに対して別途設けているが、例えばこの電流導入端子１１ａおよびＯリング１１ｂの部分を封止栓１８ａらと同様の役割として使用し、上記のように空間１５の真空状態を形成させることも実現できる。この場合、封止栓１８ａらの部材が削減される。
また、例えばＯリング１８ｂは、フッ素樹脂などの弾性体が好ましいが、金属製のシールリングでも本発明は実現できる。
また、上記の実施例では、アーム部が第１および第２のモータ部の計２機のモータにより駆動する例を記載したが、本発明はモータ部の数を限定するものではない。

以上、本発明によれば、キャン１６によってアーム部やロータ部１４が存在する空間すなわち常時真空状態となる搬送室２１の内部空間と、空間１５とが隔離されているので、ステータ部８からの発塵が搬送室２１の内部に侵入することがないし、ステータ部８の例えばモールド材からの発ガスによって搬送室２１の圧力に影響を及ぼすこともない。
また、ステータ部８が存在する空間１５が真空状態で封じられた状態で維持されるので、ステータ部８の巻線８ｂが大気中の水分などによって腐食されることがない。
また、空間１５は、搬送室２１およびキャン１６の筒内部の空間よりも高い圧力ではあるが、ハウジング９の外部の大気圧空間よりも十分低い圧力状態で維持されているので、キャン１６にかかる差圧による圧力が軽減される。よって、キャン１６は十分薄い板状素材のものを使用できるので、ロボットのボディ径が小さくなるとともに、上記の電磁ギャップを狭くできるので、モータ部５の電磁力が向上する。

本発明の実施例による真空ロボットの側断面図。図１におけるａの要部を示す拡大図。図１におけるｂの要部を示す拡大図。ステータ部の空間を真空状態に封止させるための装置の断面図。枚葉マルチチャンバ方式のウエハ処理装置の構成例を示す上面図。

符号の説明

１・・・・・真空ロボット
２、３・・・ロボットアーム
４・・・・・ハンド
５・・・・・モータ部
５ａ・・・・第１のモータ部（負荷側モータ）
５ｂ・・・・第２のモータ部（反負荷側モータ）
６・・・・・昇降軸部
７・・・・・シャフト
８・・・・・ステータ部
８ａ・・・・コア
８ｂ・・・・巻線
９・・・・・ハウジング
１０・・・・ケーブル
１１・・・・ケーブル口部
１１ａ・・・電流導入端子
１１ｂ・・・Ｏリング
１２・・・・ハウジングの一部の部品
１３・・・・Ｏリング
１４・・・・ロータ部
１４ａ・・・マグネット
１４ｂ・・・部材
１５・・・・空間
１６・・・・キャン
１７・・・・電磁ギャップ（巻線とマグネットとの距離）
１８・・・・封止栓部
１８ａ・・・封止栓
１８ｂ・・・Ｏリング
１９・・・・真空引き口
２０・・・・ウエハ処理装置
２１・・・・搬送室
２１ａ・・・搬送室接続口
２２・・・・カセット室
２２ａ・・・カセット室接続口
２３・・・・処理室
２３ａ・・・処理室接続口
２４・・・・ゲートバルブ
２５・・・・ゲートバルブ
３０・・・・真空チャンバ
３１・・・・真空チャンバ吸気口
Ｃ・・・・・ウエハカセット
Ｗ・・・・・ウエハ
４１・・・・軸受
４２・・・・フランジ
４３・・・・Ｏリング
４４・・・・ベローズ
４５・・・・支柱
４６・・・・カバー
４７・・・・リニアガイド
４７ａ・・・レール
４７ｂ・・・スライダ
４８・・・・プーリ
４９・・・・ベルト
５０・・・・プーリ
５１・・・・モータ

Claims

減圧された環境下でワークを載置するアーム部と、該アーム部を回転駆動するモータ部と、を有し、前記モータ部によって前記アーム部に所定の回転運動をさせることによって前記ワークを搬送する真空ロボットにおいて、
前記モータ部は、
前記アーム部に連結され、該アーム部とともに前記減圧された環境下におかれて回転するロータ部と、
該ロータ部の外周に設置され、前記ロータ部を電磁力で回転させるステータ部と、
大気圧近傍の環境におかれ、該ステータ部を内周に保持するハウジングと、
前記ロータ部と前記ステータ部の電磁ギャップの隙間に配置され、前記ハウジングとともに形成する空間に、前記ステータ部を内包して密封するように該ハウジングに固定される薄板円筒状のキャンと、を備え、
前記空間が、減圧された状態で封止されて維持されることを特徴とする真空ロボット。
前記モータ部が複数あって、該複数のモータ部の各々の前記ロータ部が互いに同芯軸上で回転するよう設置されて、前記各々のロータ部が前記アーム部に接続されていることを特徴とする請求項１記載の真空ロボット。
前記ハウジングの外周には、前記空間へ連通する開口と、該開口を封止するとともに前記ステータ部の巻線のケーブルに電気的に接続される電流導入端子と、が設けられていることを特徴とする請求項１記載の真空ロボット。
前記ハウジングの外周には、前記空間へ連通する開口と、該開口を封止する部材と、が設けられていることを特徴とする請求項３記載の真空ロボット。
前記ハウジングまたは該ハウジングに固定される部材が、案内部材に接続され、前記モータ部および前記アーム部が、前記案内部材に沿って上下に案内されながら、前記モータ部の下部に設けられた昇降軸部によって昇降可能に構成されたことを特徴とする請求項１記載の真空ロボット。
前記ワークを所定の減圧環境下で処理する少なくとも１つの処理室と、
該処理室に開閉可能な開口にて接続され、前記減圧環境に近い圧力にされる少なくとも１つの搬送室と、
該搬送室に開閉可能な開口にて接続され、前記ワークが収納されて前記減圧環境に近い圧力と大気に近い圧力とが繰り返される少なくとも１つのカセット室と、
前記搬送室に設置され、前記ワークを前記カセット室と前記搬送室との間で搬送する真空ロボットと、を備えるワークの処理装置において、
前記真空ロボットが、請求項１記載の真空ロボットで構成されていることを特徴とする処理装置。
減圧された環境下におかれて回転するロータ部と、
該ロータ部の外周に設置され、前記ロータ部を電磁力で回転させるステータ部と、
大気圧近傍の環境におかれ、該ステータ部を内周に保持するハウジングと、
前記ロータ部と前記ステータ部の電磁ギャップの隙間に配置され、前記ハウジングとともに形成する密閉された空間に、前記ステータ部を内包するように該ハウジングに固定される薄板円筒状のキャンと、
前記空間に連通する開口と、
該開口を封止する封止栓と、を備える真空モータの製造方法であって、
前記ステータ部を前記ハウジングに固定し、
前記キャンを、前記ステータ部を内包して密閉するように前記ハウジングに固定し、
前記封止栓を、前記開口を完全に封止せずに該開口近傍で仮固定し、
少なくとも前記ハウジングと前記キャンと前記ステータ部と前記封止栓と、からなる部材を真空用容器に封入し、
該真空用容器を減圧させながら、前記空間を所望の圧力まで減圧させ、
前記真空容器を大気圧近傍まで開放させたときに、前記封止栓が前記開口を封止して、前記空間が、前記所望の圧力に維持されることを特徴とする真空モータの製造方法。
請求項７記載の製造方法によって製造された真空モータの前記ロータ部が、ワークを載置して搬送するロボットアームに接続されて、該ロボットアームを回転させることを特徴とする真空ロボット。