JP3263684B2 - 基板搬送用ロボット - Google Patents
基板搬送用ロボットInfo
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- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/12—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
- B23Q11/126—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only
- B23Q11/128—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only for cooling frame parts
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/0054—Cooling means
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
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- Y10S414/139—Associated with semiconductor wafer handling including wafer charging or discharging means for vacuum chamber
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- Robotics (AREA)
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- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は基板搬送用ロボット
に係り、高温真空雰囲気内に設置され、作業時に温度上
昇するアーム部分を効率よく冷却できるようにした基板
搬送用ロボットに関する。
に係り、高温真空雰囲気内に設置され、作業時に温度上
昇するアーム部分を効率よく冷却できるようにした基板
搬送用ロボットに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体製造のウェハプロセスで
は、製造ウェハの高精度化、スループットの向上を目的
として、バッチ処理から枚葉処理を行う製造設備が主流
となってきた。図１２（ａ）は枚葉処理設備１５０の設
備構成の一例を示した模式平面図である。図１２（ｂ）
は部分断面正面図である。この枚葉処理設備１５０は平
面視して六角形をなすクラスターツールとしてのトラン
スファーチャンバ１５１を中心として一部を図示した複
数のロードロック１５２とプロセスチャンバ１５３とが
それぞれ接続フランジ１５８を介して放射状に配置され
た構成となっている。各チャンバ１５１、１５３内は接
続フランジ１５８に設けられた開閉バルブ１５４によっ
て高い気密性を保持でき、図示しない真空ポンプの運転
により高真空化されるようになっている。そしてウェハ
の加工処理工程はすべて真空雰囲気で行われる。
は、製造ウェハの高精度化、スループットの向上を目的
として、バッチ処理から枚葉処理を行う製造設備が主流
となってきた。図１２（ａ）は枚葉処理設備１５０の設
備構成の一例を示した模式平面図である。図１２（ｂ）
は部分断面正面図である。この枚葉処理設備１５０は平
面視して六角形をなすクラスターツールとしてのトラン
スファーチャンバ１５１を中心として一部を図示した複
数のロードロック１５２とプロセスチャンバ１５３とが
それぞれ接続フランジ１５８を介して放射状に配置され
た構成となっている。各チャンバ１５１、１５３内は接
続フランジ１５８に設けられた開閉バルブ１５４によっ
て高い気密性を保持でき、図示しない真空ポンプの運転
により高真空化されるようになっている。そしてウェハ
の加工処理工程はすべて真空雰囲気で行われる。
【０００３】ロードロック１５２内には処理予定または
処理済みウェハ１７０が収納されたカセット１７１が設
置され、プロセスチャンバ１５３には所定のウェハ処理
を行う装置（図示せず）が備えられている。このように
枚葉処理設備１５０では複数のプロセスチャンバ１５３
を行き来することにより複数プロセスのウェハ処理を連
続して行える。
処理済みウェハ１７０が収納されたカセット１７１が設
置され、プロセスチャンバ１５３には所定のウェハ処理
を行う装置（図示せず）が備えられている。このように
枚葉処理設備１５０では複数のプロセスチャンバ１５３
を行き来することにより複数プロセスのウェハ処理を連
続して行える。
【０００４】以下、基板搬送用ロボット１６０の構成を
図１３，図１４を参照して詳しく説明する。図１３は３
軸円筒座標系タイプの基板搬送用ロボット１６０の一例
を、内部の概略構成が分かるように一部を切欠いて示し
た部分断面図である。図１４は図１３に示したトランス
ファーチャンバ１５１内に収容されたアーム群を示した
平面図である。両図には基板搬送用ロボット１６０のア
ームのエンドエフェクタ１６３の先端を、接続フランジ
１５８を介してトランスファーチャンバ１５１に隣接す
る図示しないプロセスチャンバ内に伸長させた状態が示
されている。
図１３，図１４を参照して詳しく説明する。図１３は３
軸円筒座標系タイプの基板搬送用ロボット１６０の一例
を、内部の概略構成が分かるように一部を切欠いて示し
た部分断面図である。図１４は図１３に示したトランス
ファーチャンバ１５１内に収容されたアーム群を示した
平面図である。両図には基板搬送用ロボット１６０のア
ームのエンドエフェクタ１６３の先端を、接続フランジ
１５８を介してトランスファーチャンバ１５１に隣接す
る図示しないプロセスチャンバ内に伸長させた状態が示
されている。
【０００５】基板搬送用ロボット１６０はアーム群がト
ランスファーチャンバ１５１内に位置するように取付フ
ランジ１５５を介してチャンバ下面開口部１５１ａに固
定されている。このトランスファーチャンバ１５１は多
角柱形状の容器で、チャンバ上面を蓋板１５６で気密性
を保持した状態で覆うようになっている。基板搬送用ロ
ボット１６０は、図１４に示したように、第１アーム１
６１と、この第１アーム１６１先端に取り付けられ第１
アーム１６１の旋回動作と独立して旋回可能な第２アー
ム１６２と、第２アーム１６２先端に取り付けられたエ
ンドエフェクタ１６３とを有している。これにより、こ
の基板搬送用ロボット１６０は、ロボット胴部１６５の
中心軸線周りの正逆回転（θ）、それぞれのアーム内に
収容された伝達機構を介して伝達されるアーム回転軸の
回転動作による各アームの旋回動作に伴うアーム先端の
半径方向移動（Ｒ）及び駆動軸の昇降（Ｚ）の動作を行
える（図１２（ａ）、図１２（ｂ）参照）。
ランスファーチャンバ１５１内に位置するように取付フ
ランジ１５５を介してチャンバ下面開口部１５１ａに固
定されている。このトランスファーチャンバ１５１は多
角柱形状の容器で、チャンバ上面を蓋板１５６で気密性
を保持した状態で覆うようになっている。基板搬送用ロ
ボット１６０は、図１４に示したように、第１アーム１
６１と、この第１アーム１６１先端に取り付けられ第１
アーム１６１の旋回動作と独立して旋回可能な第２アー
ム１６２と、第２アーム１６２先端に取り付けられたエ
ンドエフェクタ１６３とを有している。これにより、こ
の基板搬送用ロボット１６０は、ロボット胴部１６５の
中心軸線周りの正逆回転（θ）、それぞれのアーム内に
収容された伝達機構を介して伝達されるアーム回転軸の
回転動作による各アームの旋回動作に伴うアーム先端の
半径方向移動（Ｒ）及び駆動軸の昇降（Ｚ）の動作を行
える（図１２（ａ）、図１２（ｂ）参照）。
【０００６】図１３に示したように、基板搬送用ロボッ
ト１６０の各アーム１６１、１６２及びエンドエフェク
タ１６３は、ロボット胴部１６５内に据え付けられた駆
動モータ（図示せず）が回転し、下部軸受部１６６内の
減速機（図示せず）を介して伝達されることで回転する
２本の同軸配置された駆動軸１６７、１６８により所定
の回転が付与されるようになっている。第１駆動軸１６
７は中実鋼棒からなり、この第１駆動軸１６７を内部に
収容するように中空管形状の第２駆動軸１６８が、第１
駆動軸１６７と独立回転可能にロボット胴部１６５の中
心軸と一致するように同軸配置されている。第１駆動軸
１６７の上端は第１アーム１６１の上部軸受部１６９を
貫通し、第１アーム１６１の軸受フランジ（図示せず）
に固着されている。したがって、第１アーム１６１には
第１駆動軸１６７の回転が直接伝達され、その回転角に
対応したアーム旋回が可能になっている。
ト１６０の各アーム１６１、１６２及びエンドエフェク
タ１６３は、ロボット胴部１６５内に据え付けられた駆
動モータ（図示せず）が回転し、下部軸受部１６６内の
減速機（図示せず）を介して伝達されることで回転する
２本の同軸配置された駆動軸１６７、１６８により所定
の回転が付与されるようになっている。第１駆動軸１６
７は中実鋼棒からなり、この第１駆動軸１６７を内部に
収容するように中空管形状の第２駆動軸１６８が、第１
駆動軸１６７と独立回転可能にロボット胴部１６５の中
心軸と一致するように同軸配置されている。第１駆動軸
１６７の上端は第１アーム１６１の上部軸受部１６９を
貫通し、第１アーム１６１の軸受フランジ（図示せず）
に固着されている。したがって、第１アーム１６１には
第１駆動軸１６７の回転が直接伝達され、その回転角に
対応したアーム旋回が可能になっている。
【０００７】一方、第２アーム１６２、エンドエフェク
タ１６３の駆動伝達機構に関しては図１３には示されて
いないが、概略以下の構成となっている。第１駆動軸１
６７の軸受フランジの外側に位置する第２駆動軸１６８
の上端にはタイミングプーリが固着されている。このタ
イミングプーリを一端とし、第２アーム１６２の回転軸
を他端として第１アーム１６１内にタイミングベルト
（図示せず）が張設されている。したがって、第２駆動
軸１６８とは無関係に第１駆動軸１６７の回転により、
第１アーム１６１を旋回し、内部で第２駆動軸１６８に
固定されたタイミングプーリによりタイミングベルトを
介して、他端に位置する第２アーム１６２の回転軸を回
転し、第１アーム１６１の旋回と１：２の比率で第２ア
ーム１６２を２倍の角度だけ反対方向に旋回させること
ができる。さらに第２アーム１６２の回転軸の外側に
は、第１アーム１６１に固着され、第２アーム１６２先
端にあるエンドエフェクタ１６３をベルト駆動するため
の他のタイミングプーリが第２アーム１６２の回転軸と
は無関係に配置されている。このタイミングプーリの回
転は第２アーム１６２内に収容されたタイミングベルト
を介して第２アーム先端側の回転軸を回転し、この回転
軸に取り付けられたエンドエフェクタ１６３の直線方向
運動が行えるようになっている。このような構成からな
るアームを操作する所定のシーケンスにより、ロードロ
ックとプロセスチャンバ間でウェハを直線方向に移載さ
せる一連の動作が実行される。
タ１６３の駆動伝達機構に関しては図１３には示されて
いないが、概略以下の構成となっている。第１駆動軸１
６７の軸受フランジの外側に位置する第２駆動軸１６８
の上端にはタイミングプーリが固着されている。このタ
イミングプーリを一端とし、第２アーム１６２の回転軸
を他端として第１アーム１６１内にタイミングベルト
（図示せず）が張設されている。したがって、第２駆動
軸１６８とは無関係に第１駆動軸１６７の回転により、
第１アーム１６１を旋回し、内部で第２駆動軸１６８に
固定されたタイミングプーリによりタイミングベルトを
介して、他端に位置する第２アーム１６２の回転軸を回
転し、第１アーム１６１の旋回と１：２の比率で第２ア
ーム１６２を２倍の角度だけ反対方向に旋回させること
ができる。さらに第２アーム１６２の回転軸の外側に
は、第１アーム１６１に固着され、第２アーム１６２先
端にあるエンドエフェクタ１６３をベルト駆動するため
の他のタイミングプーリが第２アーム１６２の回転軸と
は無関係に配置されている。このタイミングプーリの回
転は第２アーム１６２内に収容されたタイミングベルト
を介して第２アーム先端側の回転軸を回転し、この回転
軸に取り付けられたエンドエフェクタ１６３の直線方向
運動が行えるようになっている。このような構成からな
るアームを操作する所定のシーケンスにより、ロードロ
ックとプロセスチャンバ間でウェハを直線方向に移載さ
せる一連の動作が実行される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】トランスファーチャン
バ内で第２アームが折り畳まれた状態を原点位置とする
動作シーケンスにより、各アーム及びエンドエフェクタ
は旋回、伸縮動作し、エンドエフェクタ先端に吸着保持
されたウェハ（図示せず）は所定のチャンバ間を往来す
る。このときエンドエフェクタが接続フランジ１５８を
通過する際にバルブ１５４（図１２（ｂ）参照）が開閉
するようになっている。プロセスのうち、たとえばＣＶ
Ｄ膜形成工程は比較的低温雰囲気（３５０〜６００℃）
で実施されるが、拡散プロセスでは１２００℃程度の高
温雰囲気で行われるものがあり、その際、プロセスチャ
ンバ内に伸長した第２アーム先端とエンドエフェクタに
熱源から輻射熱が降り注ぎ、エンドエフェクタやアーム
に蓄熱し、アームが高温になる。
バ内で第２アームが折り畳まれた状態を原点位置とする
動作シーケンスにより、各アーム及びエンドエフェクタ
は旋回、伸縮動作し、エンドエフェクタ先端に吸着保持
されたウェハ（図示せず）は所定のチャンバ間を往来す
る。このときエンドエフェクタが接続フランジ１５８を
通過する際にバルブ１５４（図１２（ｂ）参照）が開閉
するようになっている。プロセスのうち、たとえばＣＶ
Ｄ膜形成工程は比較的低温雰囲気（３５０〜６００℃）
で実施されるが、拡散プロセスでは１２００℃程度の高
温雰囲気で行われるものがあり、その際、プロセスチャ
ンバ内に伸長した第２アーム先端とエンドエフェクタに
熱源から輻射熱が降り注ぎ、エンドエフェクタやアーム
に蓄熱し、アームが高温になる。
【０００９】従来はこのアームが高温になるのを防ぐた
め、アームの外壁に断熱された熱線反射の目的のリフレ
クタ（反射板）を張り巡らせ、アームに熱源からの熱線
が直接当たらないようにして、高温になるのを抑えてい
た。しかし、上述したようにプロセス温度が１０００℃
以上になる場合には、この冷却構造ではリフレクタ自身
が高温となり、リフレクタ部分からの輻射によるアーム
自体が高温になってしまうという問題がある。
め、アームの外壁に断熱された熱線反射の目的のリフレ
クタ（反射板）を張り巡らせ、アームに熱源からの熱線
が直接当たらないようにして、高温になるのを抑えてい
た。しかし、上述したようにプロセス温度が１０００℃
以上になる場合には、この冷却構造ではリフレクタ自身
が高温となり、リフレクタ部分からの輻射によるアーム
自体が高温になってしまうという問題がある。
【００１０】また、アームの駆動軸は玉軸受等により固
定部に支持される。すなわち、駆動軸は軸受内に収容さ
れた複数の鋼球、コロ等の転動体による点接触または線
接触によりリテイナ側に接触している。真空雰囲気中で
は大気中と違い、熱伝導または輻射による熱放出しか行
われないため、本構造の場合には軸受部での点または線
接触での熱伝導効率がきわめて悪く、アーム側に蓄熱さ
れたままで、熱放出がされにくいと言う問題がある。
定部に支持される。すなわち、駆動軸は軸受内に収容さ
れた複数の鋼球、コロ等の転動体による点接触または線
接触によりリテイナ側に接触している。真空雰囲気中で
は大気中と違い、熱伝導または輻射による熱放出しか行
われないため、本構造の場合には軸受部での点または線
接触での熱伝導効率がきわめて悪く、アーム側に蓄熱さ
れたままで、熱放出がされにくいと言う問題がある。
【００１１】この問題を解消するために、熱源に近づく
アームを冷媒によって直接冷却する冷却構造とすること
が考えられる。すなわち、アーム等の可動部に冷媒の循
環配管を施す構造等が考えられる。
アームを冷媒によって直接冷却する冷却構造とすること
が考えられる。すなわち、アーム等の可動部に冷媒の循
環配管を施す構造等が考えられる。
【００１２】しかし、真空中でこの種の冷媒配管を配置
するには、各継手や配管から冷媒が漏れないようにする
必要があり、構造上複雑になるため、製品コストが大き
くなる。さらに冷却構造をコンパクトな寸法に納めるこ
とが困難である。また、配管をフレキシブルな材料とす
る必要があるため、配管自体の冷媒漏れ等、耐久性に問
題がある。
するには、各継手や配管から冷媒が漏れないようにする
必要があり、構造上複雑になるため、製品コストが大き
くなる。さらに冷却構造をコンパクトな寸法に納めるこ
とが困難である。また、配管をフレキシブルな材料とす
る必要があるため、配管自体の冷媒漏れ等、耐久性に問
題がある。
【００１３】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、高温真空雰囲気内で稼働す
るアームを確実に冷却することができる基板搬送用ロボ
ットを提供することにある。
術が有する問題点を解消し、高温真空雰囲気内で稼働す
るアームを確実に冷却することができる基板搬送用ロボ
ットを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、以下の各構成を有する発明からなること
を特徴とする。
に、本発明は、以下の各構成を有する発明からなること
を特徴とする。
【００１５】真空雰囲気となるトランスファーチャンバ
内に、駆動軸に連結された第１アームと、該第１アーム
の一端に回転可能に連結された第２アームとが少なくと
も収容され、前記第１アーム及び第２アームによる旋
回、伸長動作により、第２アーム先端の搬送台上に載置
された基板を高温真空雰囲気内のプロセスチャンバ内に
移載させるようにした基板搬送用ロボットにおいて、前
記第１アーム外面に固着され、内部に冷媒を循環させる
冷却経路が形成され、前記第１アームと、待機状態の第
２アームの一部に面接触して前記第２アームとを冷却す
る冷却ブロックと、該冷却ブロックに冷媒を供給回収す
る送り管と戻り管とが軸線方向に沿って形成された前記
第１アームを駆動する駆動軸と、前記トランスファーチ
ャンバー外に延在する前記駆動軸の下端に設けられロボ
ット外部の冷媒循環手段と連結可能な回り継手とを備え
たことを特徴とする。
内に、駆動軸に連結された第１アームと、該第１アーム
の一端に回転可能に連結された第２アームとが少なくと
も収容され、前記第１アーム及び第２アームによる旋
回、伸長動作により、第２アーム先端の搬送台上に載置
された基板を高温真空雰囲気内のプロセスチャンバ内に
移載させるようにした基板搬送用ロボットにおいて、前
記第１アーム外面に固着され、内部に冷媒を循環させる
冷却経路が形成され、前記第１アームと、待機状態の第
２アームの一部に面接触して前記第２アームとを冷却す
る冷却ブロックと、該冷却ブロックに冷媒を供給回収す
る送り管と戻り管とが軸線方向に沿って形成された前記
第１アームを駆動する駆動軸と、前記トランスファーチ
ャンバー外に延在する前記駆動軸の下端に設けられロボ
ット外部の冷媒循環手段と連結可能な回り継手とを備え
たことを特徴とする。
【００１６】真空雰囲気となるトランスファーチャンバ
内に、ベースが回転可能なリニアアームが収容され、前
記ベースの旋回と前記リニアアームの往復直動動作とに
より、該リニアアーム先端の搬送台上に載置された基板
を高温真空雰囲気内のプロセスチャンバ内に移載させる
ようにした基板搬送用ロボットにおいて、前記リニアア
ームの後端に形成された放熱部に接触するように配置さ
れ、内部に冷媒を循環させる冷却経路が形成され、前記
放熱部を介して前記リニアアームを冷却する冷却ブロッ
クと、該冷却ブロックに冷媒を供給回収する送り管と戻
り管とが軸線方向に沿って形成された前記ベースを回転
する駆動軸と、前記トランスファーチャンバー外に延在
する前記駆動軸の下端に設けられロボット外部の冷媒循
環手段と連結可能な回り継手とを備えたことを特徴とす
る。
内に、ベースが回転可能なリニアアームが収容され、前
記ベースの旋回と前記リニアアームの往復直動動作とに
より、該リニアアーム先端の搬送台上に載置された基板
を高温真空雰囲気内のプロセスチャンバ内に移載させる
ようにした基板搬送用ロボットにおいて、前記リニアア
ームの後端に形成された放熱部に接触するように配置さ
れ、内部に冷媒を循環させる冷却経路が形成され、前記
放熱部を介して前記リニアアームを冷却する冷却ブロッ
クと、該冷却ブロックに冷媒を供給回収する送り管と戻
り管とが軸線方向に沿って形成された前記ベースを回転
する駆動軸と、前記トランスファーチャンバー外に延在
する前記駆動軸の下端に設けられロボット外部の冷媒循
環手段と連結可能な回り継手とを備えたことを特徴とす
る。
【００１７】前記冷却ブロックは、アルミニウム板の片
面に冷却経路となる連続溝を刻設し、該連続溝が形成さ
れた面を、他のアルミニウム板で密着して覆ってブロッ
ク内に１系統の連続した冷却経路を構成し、前記連続溝
内に冷媒を循環させるようにすることが好ましい。
面に冷却経路となる連続溝を刻設し、該連続溝が形成さ
れた面を、他のアルミニウム板で密着して覆ってブロッ
ク内に１系統の連続した冷却経路を構成し、前記連続溝
内に冷媒を循環させるようにすることが好ましい。
【００１８】前記冷却ブロックは、前記第２アームの一
部に面接触する吸熱フランジを形成することが好まし
い。
部に面接触する吸熱フランジを形成することが好まし
い。
【００１９】前記第２アームは、前記冷却ブロックとの
面接触部分以外の側面と上下面とが熱反射カバーで覆う
ことが好ましい。
面接触部分以外の側面と上下面とが熱反射カバーで覆う
ことが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の基板搬送用ロボッ
トの一実施の形態について、添付図面を参照して説明す
る。図１は、枚葉処理設備としてのトランスファーチャ
ンバに収容された３軸円筒座標系タイプの基板搬送用ロ
ボット１の内部の概略構造を示した部分断面図である。
図２はトランスファーチャンバ内に収容されたアーム及
び冷却ブロックを示した図１中のII-II線矢印方向に見
た平面図である。基板搬送用ロボット１はアーム群がト
ランスファーチャンバ２内に位置するように取付フラン
ジ３を介してチャンバ下面開口部２ａに固定されてい
る。トランスファーチャンバ２は多角柱形状の容器で、
チャンバ上面は蓋板９で気密性を保持した状態で覆われ
ている。この基板搬送用ロボット１のアーム群は、図２
に符号を示したように、第１関節Ｊ1周りに所定の回転
角（θ1）の旋回が可能な第１アームと、この第１アー
ム１０の先端に位置する第２関節Ｊ2周りに回転角
（θ2）で、第１アーム１０の旋回動作と独立して旋回
可能な第２アーム２０と、第２アーム２０先端に位置す
る第３関節Ｊ3周りに回転角（θ3）で回転可能に第２ア
ーム２０に取り付けられたエンドエフェクタ２８と、下
面が第１アーム１０に固着されるとともに、側端の吸熱
フランジ３１が第２アーム側部２０ｂに接触すること
で、高温下に曝された第２アーム２０を冷却する冷却ブ
ロック３０とを有している。上述の各アームの運転は、
従来のタイプと同様に、ロボット胴部５の中心軸線Ｃ上
に同軸的に設置された２本の駆動軸１１、１２の正逆回
転（θ）、それぞれの駆動軸端に取り付けられた伝達機
構を介して伝達される回転駆動による各アームの回転に
より得られるアーム先端の伸縮（Ｒ）及び駆動軸の昇降
（Ｚ）からなる（図１２（ａ）、１２（ｂ）参照）。な
お、第１関節Ｊ1はロボット胴部の中心軸線Ｃ上にあ
り、第１アーム１０はロボット中心軸Ｃに対して回転で
きる。
トの一実施の形態について、添付図面を参照して説明す
る。図１は、枚葉処理設備としてのトランスファーチャ
ンバに収容された３軸円筒座標系タイプの基板搬送用ロ
ボット１の内部の概略構造を示した部分断面図である。
図２はトランスファーチャンバ内に収容されたアーム及
び冷却ブロックを示した図１中のII-II線矢印方向に見
た平面図である。基板搬送用ロボット１はアーム群がト
ランスファーチャンバ２内に位置するように取付フラン
ジ３を介してチャンバ下面開口部２ａに固定されてい
る。トランスファーチャンバ２は多角柱形状の容器で、
チャンバ上面は蓋板９で気密性を保持した状態で覆われ
ている。この基板搬送用ロボット１のアーム群は、図２
に符号を示したように、第１関節Ｊ1周りに所定の回転
角（θ1）の旋回が可能な第１アームと、この第１アー
ム１０の先端に位置する第２関節Ｊ2周りに回転角
（θ2）で、第１アーム１０の旋回動作と独立して旋回
可能な第２アーム２０と、第２アーム２０先端に位置す
る第３関節Ｊ3周りに回転角（θ3）で回転可能に第２ア
ーム２０に取り付けられたエンドエフェクタ２８と、下
面が第１アーム１０に固着されるとともに、側端の吸熱
フランジ３１が第２アーム側部２０ｂに接触すること
で、高温下に曝された第２アーム２０を冷却する冷却ブ
ロック３０とを有している。上述の各アームの運転は、
従来のタイプと同様に、ロボット胴部５の中心軸線Ｃ上
に同軸的に設置された２本の駆動軸１１、１２の正逆回
転（θ）、それぞれの駆動軸端に取り付けられた伝達機
構を介して伝達される回転駆動による各アームの回転に
より得られるアーム先端の伸縮（Ｒ）及び駆動軸の昇降
（Ｚ）からなる（図１２（ａ）、１２（ｂ）参照）。な
お、第１関節Ｊ1はロボット胴部の中心軸線Ｃ上にあ
り、第１アーム１０はロボット中心軸Ｃに対して回転で
きる。
【００２１】図１に示した基板搬送用ロボット１の各ア
ームは、アルミニウム製の旋回腕で、ロボット胴部５内
の下部軸受部６近傍に据え付けられた駆動モータ（図示
せず）によって回転する２本の同軸配置された駆動軸１
１、１２により所定の回転動作が付与されるようになっ
ている。第１駆動軸１１は中実鋼棒からなり、この第１
駆動軸１１を内部に収容するように中空管形状の第２駆
動軸１２が第１駆動軸１１と所定のクリアランスをとっ
て同軸配置されている。したがって、第１アーム１０に
は第１駆動軸１１の回転が直接伝達され、第１駆動軸１
１の回転角に対応したアーム旋回が可能になっている。
第１駆動軸１１の上端は第１アーム１０の軸受フランジ
を貫通し冷却ブロック３０下面に固着されている。ま
た、第１アーム１０の上面には後述する冷却ブロック３
０が図示しないボルトによって固着されている。このた
め、冷却ブロック３０は第１アーム１０ともに一体的に
旋回する。なお、アーム材料としてはアルミニウムの
他、ステンレススチール、各種合金材を使用することが
できる。
ームは、アルミニウム製の旋回腕で、ロボット胴部５内
の下部軸受部６近傍に据え付けられた駆動モータ（図示
せず）によって回転する２本の同軸配置された駆動軸１
１、１２により所定の回転動作が付与されるようになっ
ている。第１駆動軸１１は中実鋼棒からなり、この第１
駆動軸１１を内部に収容するように中空管形状の第２駆
動軸１２が第１駆動軸１１と所定のクリアランスをとっ
て同軸配置されている。したがって、第１アーム１０に
は第１駆動軸１１の回転が直接伝達され、第１駆動軸１
１の回転角に対応したアーム旋回が可能になっている。
第１駆動軸１１の上端は第１アーム１０の軸受フランジ
を貫通し冷却ブロック３０下面に固着されている。ま
た、第１アーム１０の上面には後述する冷却ブロック３
０が図示しないボルトによって固着されている。このた
め、冷却ブロック３０は第１アーム１０ともに一体的に
旋回する。なお、アーム材料としてはアルミニウムの
他、ステンレススチール、各種合金材を使用することが
できる。
【００２２】この第１駆動軸１１の下端は、ロボット１
の下端に設置されたスイベルジョイント４０（後述す
る。）まで延設されている。この第１駆動軸１１内に
は、図１及び図３に示したように、軸線方向に平行な２
本の貫通孔１３Ａ、１３Ｂが中心軸に関して対称に形成
されている。これらの貫通孔１３Ａ、１３Ｂは、冷却ブ
ロック３０内を循環する冷媒の送り管１３Ａ及び戻り管
１３Ｂとして利用され、スイベルジョイント４０を介し
て外部の冷媒循環ユニット８にメタルホース等の配管７
を介して連結されている。一方、第１駆動軸１１の上端
は、冷却ブロック３０の下面の冷却経路の開口に連結さ
れている。
の下端に設置されたスイベルジョイント４０（後述す
る。）まで延設されている。この第１駆動軸１１内に
は、図１及び図３に示したように、軸線方向に平行な２
本の貫通孔１３Ａ、１３Ｂが中心軸に関して対称に形成
されている。これらの貫通孔１３Ａ、１３Ｂは、冷却ブ
ロック３０内を循環する冷媒の送り管１３Ａ及び戻り管
１３Ｂとして利用され、スイベルジョイント４０を介し
て外部の冷媒循環ユニット８にメタルホース等の配管７
を介して連結されている。一方、第１駆動軸１１の上端
は、冷却ブロック３０の下面の冷却経路の開口に連結さ
れている。
【００２３】第２アーム２０の旋回に関しては、従来例
とほぼ同様に、第１駆動軸１１の軸受フランジの外側に
位置する第２駆動軸１２の上端にはタイミングプーリが
固着されている。このタイミングプーリを一端とし、第
２アーム２０の回転軸を他端として第１アーム１０内に
タイミングベルト（図示せず）が張設されている。した
がって、第２駆動軸１２と無関係に第１駆動軸１１の回
転により、第１アーム１０を旋回し、内部で第２駆動軸
１２に固定されたプーリにより、タイミングベルトを介
して、他端に位置する第２アーム２０の回転軸を回転
し、第１アーム１０の旋回と１：２の比率で第２アーム
２０を２倍の角度だけ反対方向に旋回させることができ
る。さらに第２アーム２０の回転軸の外側には、第１ア
ーム１０に固着され、第２アーム２０先端にあるエンド
エフェクタ２８をベルト駆動するための他のタイミング
プーリが第２アーム２０の回転軸とは無関係に配置され
ている。このタイミングプーリの回転は第２アーム２０
内に収容されたタイミングベルトを介して第２アーム２
０先端側の回転軸を回転し、この回転軸に取り付けられ
たエンドエフェクタ２８の直線方向移動が行える。
とほぼ同様に、第１駆動軸１１の軸受フランジの外側に
位置する第２駆動軸１２の上端にはタイミングプーリが
固着されている。このタイミングプーリを一端とし、第
２アーム２０の回転軸を他端として第１アーム１０内に
タイミングベルト（図示せず）が張設されている。した
がって、第２駆動軸１２と無関係に第１駆動軸１１の回
転により、第１アーム１０を旋回し、内部で第２駆動軸
１２に固定されたプーリにより、タイミングベルトを介
して、他端に位置する第２アーム２０の回転軸を回転
し、第１アーム１０の旋回と１：２の比率で第２アーム
２０を２倍の角度だけ反対方向に旋回させることができ
る。さらに第２アーム２０の回転軸の外側には、第１ア
ーム１０に固着され、第２アーム２０先端にあるエンド
エフェクタ２８をベルト駆動するための他のタイミング
プーリが第２アーム２０の回転軸とは無関係に配置され
ている。このタイミングプーリの回転は第２アーム２０
内に収容されたタイミングベルトを介して第２アーム２
０先端側の回転軸を回転し、この回転軸に取り付けられ
たエンドエフェクタ２８の直線方向移動が行える。
【００２４】ここで、冷却ブロック３０の構成について
図４、図５を参照して説明する。冷却ブロック３０は、
図４に示したような第１アーム１０先端に位置する第２
アーム２０の回転軸部分を切欠くようにして第１アーム
１０を覆う多角形のアルミニウム板からなる。その一部
には図５に示したように、吸熱フランジ３１が形成され
ている。この吸熱フランジ３１の側面に原点位置に待機
した状態の第２アーム２０の側面２０ｂが面接触でき
る。本実施の形態では板厚は１８mmのものが使用されて
いるが、ロボットの規格、アームの寸法に合致した冷却
能力を発揮できる板厚を設定することが好ましい。
図４、図５を参照して説明する。冷却ブロック３０は、
図４に示したような第１アーム１０先端に位置する第２
アーム２０の回転軸部分を切欠くようにして第１アーム
１０を覆う多角形のアルミニウム板からなる。その一部
には図５に示したように、吸熱フランジ３１が形成され
ている。この吸熱フランジ３１の側面に原点位置に待機
した状態の第２アーム２０の側面２０ｂが面接触でき
る。本実施の形態では板厚は１８mmのものが使用されて
いるが、ロボットの規格、アームの寸法に合致した冷却
能力を発揮できる板厚を設定することが好ましい。
【００２５】また、冷却ブロック３０の平行な対辺を貫
通する平行な３本の水平冷却孔３２と、側面開口と下面
開口とを貫通し、水平冷却孔３２と平行な２本の端部冷
却孔３３とが穿設されている。さらに上記各冷却孔３
２、３３に直交するように連通孔３４も穿設されてい
る。各冷却孔３２、３３及び連通孔３４は同一径のキリ
孔（φ６mm）からなり、この内径に等しい直径の鋼球栓
３５が所定位置に収容されている。冷却ブロック３０の
側面及び底面に現れた各開口にはＯリング３６を取着す
る凹所３７が穿設され、さらに側面開口を閉塞する数枚
の開口封止プレート３８が冷却ブロック３０の側面に固
着されている。複数個の鋼球栓３５を図４のように配置
するとともに、側面開口を開口封止プレート３８で閉塞
することで、数本の冷却孔３２、３３、連通孔３４全体
は底面にある２個の開口３９を送り口３９Ａと戻り口３
９Ｂとした１系統の連続した冷却経路Ｐとなる。なお、
冷却孔の孔径及び冷却経路Ｐの延長（本数）、レイアウ
トは、熱設計により得られた冷却ブロック３０の冷却能
力に見合った規模にすることが好ましいことは言うまで
もない。
通する平行な３本の水平冷却孔３２と、側面開口と下面
開口とを貫通し、水平冷却孔３２と平行な２本の端部冷
却孔３３とが穿設されている。さらに上記各冷却孔３
２、３３に直交するように連通孔３４も穿設されてい
る。各冷却孔３２、３３及び連通孔３４は同一径のキリ
孔（φ６mm）からなり、この内径に等しい直径の鋼球栓
３５が所定位置に収容されている。冷却ブロック３０の
側面及び底面に現れた各開口にはＯリング３６を取着す
る凹所３７が穿設され、さらに側面開口を閉塞する数枚
の開口封止プレート３８が冷却ブロック３０の側面に固
着されている。複数個の鋼球栓３５を図４のように配置
するとともに、側面開口を開口封止プレート３８で閉塞
することで、数本の冷却孔３２、３３、連通孔３４全体
は底面にある２個の開口３９を送り口３９Ａと戻り口３
９Ｂとした１系統の連続した冷却経路Ｐとなる。なお、
冷却孔の孔径及び冷却経路Ｐの延長（本数）、レイアウ
トは、熱設計により得られた冷却ブロック３０の冷却能
力に見合った規模にすることが好ましいことは言うまで
もない。
【００２６】冷却経路Ｐを他の方法で形成するには、た
とえば厚さ１２mmのアルミニウム板材にエンドミル等の
自動切削装置により、冷却経路Ｐをあたかも一筆書きの
ようにして連続した折り返し経路としてくり抜くように
連続溝を切削し、その連続溝の形成された面に、厚さ６
mmの板を密着して覆うことで、同等の構成、効果を奏す
る冷却ブロックを製作することができる。
とえば厚さ１２mmのアルミニウム板材にエンドミル等の
自動切削装置により、冷却経路Ｐをあたかも一筆書きの
ようにして連続した折り返し経路としてくり抜くように
連続溝を切削し、その連続溝の形成された面に、厚さ６
mmの板を密着して覆うことで、同等の構成、効果を奏す
る冷却ブロックを製作することができる。
【００２７】冷却ブロック３０の底面の２個の開口３９
Ａ、３９Ｂが形成された位置には、上述した第１駆動軸
１１の上端がＯリング等の漏洩防止手段を介して連結さ
れている。またそれぞれの開口３９Ａ、３９Ｂは第１駆
動軸１１の軸線方向に沿って形成された送り管１３Ａと
戻り管１３Ｂと気密性を保持して連通されるようになっ
ている。
Ａ、３９Ｂが形成された位置には、上述した第１駆動軸
１１の上端がＯリング等の漏洩防止手段を介して連結さ
れている。またそれぞれの開口３９Ａ、３９Ｂは第１駆
動軸１１の軸線方向に沿って形成された送り管１３Ａと
戻り管１３Ｂと気密性を保持して連通されるようになっ
ている。
【００２８】さらに熱源（図示せず）に近づく第２アー
ム２０の温度上昇を防止するために、第２アーム２０に
は図５、図６に示したような反射カバー２５が取り付け
られている。この反射カバー２５は、第２アーム２０上
下面と冷却ブロック３０と接しない側面とを覆う磨きス
テンレス板（ＳＵＳ３０４）からなる。反射カバー２５
は断熱性の高いセラミックススペーサ２６を介して第２
アーム２０の所定位置に取り付けられている。
ム２０の温度上昇を防止するために、第２アーム２０に
は図５、図６に示したような反射カバー２５が取り付け
られている。この反射カバー２５は、第２アーム２０上
下面と冷却ブロック３０と接しない側面とを覆う磨きス
テンレス板（ＳＵＳ３０４）からなる。反射カバー２５
は断熱性の高いセラミックススペーサ２６を介して第２
アーム２０の所定位置に取り付けられている。
【００２９】次に、第１駆動軸１１の下端に連結される
スイベルジョイント４０の構成について図７、図８を参
照して説明する。図７には下部軸受部６の下端から第１
駆動軸１１が突出した状態が示されている。この第１駆
動軸１１の下面には連結プレート４１が図示しないボル
トによって固定されている。さらに連結プレート４１下
面には、スイベル４２が固着されている。このスイベル
４２は上部フランジ４２ａと円筒本体４２ｂとから一体
的に構成されている。上部フランジ４２ａを介して連結
プレート４１とボルト接合（図示せず）されている。さ
らにスイベル４２の円筒本体４２ｂは、外筒ハウジング
４３の内周面の上下端位置に装着された玉軸受４４を介
して外筒ハウジング４３に回転可能に支持されている。
外筒ハウジング４３は外周面の一部に取り付けられた固
定用ピン４５により回転拘束されている。
スイベルジョイント４０の構成について図７、図８を参
照して説明する。図７には下部軸受部６の下端から第１
駆動軸１１が突出した状態が示されている。この第１駆
動軸１１の下面には連結プレート４１が図示しないボル
トによって固定されている。さらに連結プレート４１下
面には、スイベル４２が固着されている。このスイベル
４２は上部フランジ４２ａと円筒本体４２ｂとから一体
的に構成されている。上部フランジ４２ａを介して連結
プレート４１とボルト接合（図示せず）されている。さ
らにスイベル４２の円筒本体４２ｂは、外筒ハウジング
４３の内周面の上下端位置に装着された玉軸受４４を介
して外筒ハウジング４３に回転可能に支持されている。
外筒ハウジング４３は外周面の一部に取り付けられた固
定用ピン４５により回転拘束されている。
【００３０】円筒本体４２ｂには冷媒の送り管４６Ａ、
戻り管４６Ｂが軸線方向に沿って穿設され、側面には送
り管４６Ａ、戻り管４６Ｂと直交して連通する水平孔４
７Ａ、４７Ｂが形成されている。さらに、水平孔４７
Ａ、４７Ｂの開口と同じ高さの円筒本体４２ｂの周面全
周に開口よりわずかに幅広の角溝４９が形成されてい
る。外筒ハウジング４３側面の同じ高さにもバルブ取付
孔４８Ａ、４８Ｂが形成され、冷媒循環ユニット８に接
続された送り管７Ａ、戻り管７Ｂ（図１参照）のそれぞ
れの送り管端、戻り管端をスイベルジョイント４０に接
続することができる。このようなスイベルジョイント４
０の構成を有することにより、第１駆動軸１１が回転し
ている状態でも、下端に連結されたスイベルジョイント
４０を介して常に冷媒を送り管７Ａから第１駆動軸１１
内に供給でき、さらに上述した冷却ブロック３０の冷却
経路Ｐを循環し、第１駆動軸１１内の戻り管７Ｂを介し
て戻ってきた冷媒を再び冷媒循環ユニット８に戻すこと
ができる。
戻り管４６Ｂが軸線方向に沿って穿設され、側面には送
り管４６Ａ、戻り管４６Ｂと直交して連通する水平孔４
７Ａ、４７Ｂが形成されている。さらに、水平孔４７
Ａ、４７Ｂの開口と同じ高さの円筒本体４２ｂの周面全
周に開口よりわずかに幅広の角溝４９が形成されてい
る。外筒ハウジング４３側面の同じ高さにもバルブ取付
孔４８Ａ、４８Ｂが形成され、冷媒循環ユニット８に接
続された送り管７Ａ、戻り管７Ｂ（図１参照）のそれぞ
れの送り管端、戻り管端をスイベルジョイント４０に接
続することができる。このようなスイベルジョイント４
０の構成を有することにより、第１駆動軸１１が回転し
ている状態でも、下端に連結されたスイベルジョイント
４０を介して常に冷媒を送り管７Ａから第１駆動軸１１
内に供給でき、さらに上述した冷却ブロック３０の冷却
経路Ｐを循環し、第１駆動軸１１内の戻り管７Ｂを介し
て戻ってきた冷媒を再び冷媒循環ユニット８に戻すこと
ができる。
【００３１】このとき円筒本体４２ｂと外筒ハウジング
４３との間の摺動部からの冷媒の漏洩を防止するため
に、円筒本体の外周面にシール部Ｓが形成されている。
シール部Ｓの構成として本実施の形態では角溝の上下位
置にＯリング収容溝が形成され、その内部にＯリングが
収容され、冷媒漏洩防止が図られている。
４３との間の摺動部からの冷媒の漏洩を防止するため
に、円筒本体の外周面にシール部Ｓが形成されている。
シール部Ｓの構成として本実施の形態では角溝の上下位
置にＯリング収容溝が形成され、その内部にＯリングが
収容され、冷媒漏洩防止が図られている。
【００３２】以上に述べた冷却構造によるアームの冷却
方法について図１、図９を参照して説明する。冷媒循環
ユニット８は冷媒冷却装置（熱交換器）、循環ポンプが
主要装置で、これらは基板搬送用ロボット１と別置きで
設置されている。使用冷媒としては水、窒素、代替フロ
ン、アンモニア、プロパン、エチレン等が適用可能であ
る。図１に示した構成において冷媒循環ユニット８を運
転すると、冷媒が基板搬送用ロボット１内のスイベルジ
ョイント４０、第１駆動軸１１、冷却ブロック３０内の
冷却経路Ｐを循環し、冷却ブロック３０を約５℃まで冷
却する。
方法について図１、図９を参照して説明する。冷媒循環
ユニット８は冷媒冷却装置（熱交換器）、循環ポンプが
主要装置で、これらは基板搬送用ロボット１と別置きで
設置されている。使用冷媒としては水、窒素、代替フロ
ン、アンモニア、プロパン、エチレン等が適用可能であ
る。図１に示した構成において冷媒循環ユニット８を運
転すると、冷媒が基板搬送用ロボット１内のスイベルジ
ョイント４０、第１駆動軸１１、冷却ブロック３０内の
冷却経路Ｐを循環し、冷却ブロック３０を約５℃まで冷
却する。
【００３３】このときの第２アーム２０を冷却するタイ
ミングについて各図を参照して説明する。図１及び図９
（ａ）には第２アーム２０が原点位置にある状態が示さ
れている。このとき第２アーム２０の側面２０ｂは冷却
ブロック３０の吸熱フランジ３１に接触している。この
とき吸熱フランジ３１の第２アーム２０と接触する面に
は所定厚さの高熱伝導性シリコーンゴム板２９が固着さ
れている。これにより冷却されて低温状態にある吸熱フ
ランジ３１に、蓄熱され高温状態にある第２アーム２０
の熱が吸熱され、第２アーム２０の温度を効率よく下げ
ることができる。次いで、図９（ｂ）〜（ｄ）に示した
ように所定のシーケンスに従って各アームが伸長し、エ
ンドエフェクタ２８の先端のウェハ（図示せず）を高温
のプロセスチャンバ内に搬入する。このとき、エンドエ
フェクタ２８と第２アーム２０は熱源（図示せず）に曝
され、アームの温度が再び上昇する。しかし、これらの
処理済みウェハの移載行程では、第２アーム２０は再び
原点位置に戻るため、原点位置で第２アーム２０は再び
冷却されている吸熱フランジ３１に、高熱伝導性シリコ
ーンゴム板２９を介して面接触する。これによりまた第
２アーム２０は冷却される。このように温度上昇した第
２アーム２０は所定のタイミングで冷却ブロック３０の
吸熱フランジ３１に接触することで、定期的に冷却する
ことができ、第１アーム１０は常に冷却ブロック３０に
接しているため、第２アーム２０からの放熱による他の
部位への熱伝達も最小限に抑えることができる。
ミングについて各図を参照して説明する。図１及び図９
（ａ）には第２アーム２０が原点位置にある状態が示さ
れている。このとき第２アーム２０の側面２０ｂは冷却
ブロック３０の吸熱フランジ３１に接触している。この
とき吸熱フランジ３１の第２アーム２０と接触する面に
は所定厚さの高熱伝導性シリコーンゴム板２９が固着さ
れている。これにより冷却されて低温状態にある吸熱フ
ランジ３１に、蓄熱され高温状態にある第２アーム２０
の熱が吸熱され、第２アーム２０の温度を効率よく下げ
ることができる。次いで、図９（ｂ）〜（ｄ）に示した
ように所定のシーケンスに従って各アームが伸長し、エ
ンドエフェクタ２８の先端のウェハ（図示せず）を高温
のプロセスチャンバ内に搬入する。このとき、エンドエ
フェクタ２８と第２アーム２０は熱源（図示せず）に曝
され、アームの温度が再び上昇する。しかし、これらの
処理済みウェハの移載行程では、第２アーム２０は再び
原点位置に戻るため、原点位置で第２アーム２０は再び
冷却されている吸熱フランジ３１に、高熱伝導性シリコ
ーンゴム板２９を介して面接触する。これによりまた第
２アーム２０は冷却される。このように温度上昇した第
２アーム２０は所定のタイミングで冷却ブロック３０の
吸熱フランジ３１に接触することで、定期的に冷却する
ことができ、第１アーム１０は常に冷却ブロック３０に
接しているため、第２アーム２０からの放熱による他の
部位への熱伝達も最小限に抑えることができる。
【００３４】図１０、図１１は他の実施の形態として、
基板搬送にリニアアームを用いた基板搬送用ロボットへ
の冷却ブロック構造への適用例を示した部分断面図、平
面図である。なお、図１に示した基板搬送用ロボットの
構成と同等の構成からなる部材については同一符号を付
している。図１０に示したように、駆動軸１１により回
転可能なベース５０内には図示しないモータの駆動によ
りナットに固着されたスライドアーム５１を直線方向に
移動させるボールネジ機構５３が収容されている。スラ
イドアーム５１は、アーム先端にウェハ等の基板５２を
載置して矢印方向に直線往復運動することにより、伸長
した状態のアームで図示しない高温のプロセスチャンバ
内に基板５２を搬入するようになっている。このとき、
スライドアーム５１の背面には放熱プレート５５が一体
的に形成されている。この放熱プレート５５はスライダ
ベース５０端部に取り付けられた吸熱ブロック３０に面
接触するようになっている。吸熱ブロック３０と放熱プ
レート５５の側面との間には図示しない高熱伝導性シリ
コーンゴム板が介装されており、この高熱伝導性シリコ
ーンゴム板を介して冷却ブロック３０と面接触した高温
のスライドアーム５１及び放熱プレート５５の温度を下
げることができる。吸熱ブロック３０は図４で示したも
のと同様の形成方法により内部に冷却経路Ｐが形成され
ている。スライドベース５０内には配管５４が設けら
れ、駆動軸１１内には送り管１３Ａ、戻り管１３Ｂが形
成されている。
基板搬送にリニアアームを用いた基板搬送用ロボットへ
の冷却ブロック構造への適用例を示した部分断面図、平
面図である。なお、図１に示した基板搬送用ロボットの
構成と同等の構成からなる部材については同一符号を付
している。図１０に示したように、駆動軸１１により回
転可能なベース５０内には図示しないモータの駆動によ
りナットに固着されたスライドアーム５１を直線方向に
移動させるボールネジ機構５３が収容されている。スラ
イドアーム５１は、アーム先端にウェハ等の基板５２を
載置して矢印方向に直線往復運動することにより、伸長
した状態のアームで図示しない高温のプロセスチャンバ
内に基板５２を搬入するようになっている。このとき、
スライドアーム５１の背面には放熱プレート５５が一体
的に形成されている。この放熱プレート５５はスライダ
ベース５０端部に取り付けられた吸熱ブロック３０に面
接触するようになっている。吸熱ブロック３０と放熱プ
レート５５の側面との間には図示しない高熱伝導性シリ
コーンゴム板が介装されており、この高熱伝導性シリコ
ーンゴム板を介して冷却ブロック３０と面接触した高温
のスライドアーム５１及び放熱プレート５５の温度を下
げることができる。吸熱ブロック３０は図４で示したも
のと同様の形成方法により内部に冷却経路Ｐが形成され
ている。スライドベース５０内には配管５４が設けら
れ、駆動軸１１内には送り管１３Ａ、戻り管１３Ｂが形
成されている。
【００３５】以上の説明では、冷却ブロック３０と第１
アーム１０とは一体的に回転するようになっているが、
冷却ブロック３０と第１駆動軸１１上端との間にスイベ
ルジョイント等の回り継手を設けることで、冷却ブロッ
ク３０を第１アーム１０の回転から分離し、冷却ブロッ
ク３０のみをチャンバ２内の固定部に固着するようにし
てもよい。その場合には第１アーム１０の回転が軽くな
るため、駆動部をコンパクトにすることができる等の利
点がある。
アーム１０とは一体的に回転するようになっているが、
冷却ブロック３０と第１駆動軸１１上端との間にスイベ
ルジョイント等の回り継手を設けることで、冷却ブロッ
ク３０を第１アーム１０の回転から分離し、冷却ブロッ
ク３０のみをチャンバ２内の固定部に固着するようにし
てもよい。その場合には第１アーム１０の回転が軽くな
るため、駆動部をコンパクトにすることができる等の利
点がある。
【００３６】
【発明の効果】以上に説明したように、構造が簡単で摺
動部分がない冷却構造により、真空雰囲気内におけるア
ーム等の可動部を確実に冷却することができるという効
果を奏する。
動部分がない冷却構造により、真空雰囲気内におけるア
ーム等の可動部を確実に冷却することができるという効
果を奏する。
【図１】本発明による基板搬送用ロボットの一実施の形
態を示した部分断面図。
態を示した部分断面図。
【図２】図１のII-II線矢印方向に見たアーム群の平面
図。
図。
【図３】図１のIII-III断面線に沿ってみた駆動軸の断
面図。
面図。
【図４】本発明の冷却ブロックの平断面図。
【図５】図４のV-V断面線に沿ってみた冷却ブロックの
断面図。
断面図。
【図６】図２のVI-VI線矢印方向に見て第２アーム及び
冷却カバーを示した側面図。
冷却カバーを示した側面図。
【図７】スイベルジョイントの構成を示した縦断面図。
【図８】図７に示した水平孔部分を示した横断面図。
【図９】冷却ブロックによるアームの冷却のタイミング
を示した模式動作図。
を示した模式動作図。
【図１０】他の実施の形態による冷却ブロックの構成を
示した一部断面側面図。
示した一部断面側面図。
【図１１】図１０に示した冷却ブロックの動作状態を示
した平面図。
した平面図。
【図１２】従来の枚葉処理装置のトランスファーチャン
バと基板搬送用ロボットの一例を説明するために一部を
切欠いて示した平面図、側面図。
バと基板搬送用ロボットの一例を説明するために一部を
切欠いて示した平面図、側面図。
【図１３】従来の基板搬送用ロボットの構成の一例を示
した部分断面図。
した部分断面図。
【図１４】図１３のXIV-XIV線矢印方向に見たアーム群
の平面図。
の平面図。
１ 基板搬送用ロボット ２ トランスファーチャンバ ５ ロボット胴部 ８ 冷媒循環ユニット １０ 第１アーム １１ 第１駆動軸 １２ 第２駆動軸 １３Ａ 送り管 １３Ｂ 戻り管 ２０ 第２アーム ２５ 冷却カバー ２８ エンドエフェクタ ２９ 高熱伝導性シリコーンゴム板 ３０ 冷却ブロック ３１ 吸熱フランジ ３２，３３ 冷却孔 ３４ 連通孔 ３５ 鋼球栓 ３８ 開口封止プレート ３９Ａ 送り口 ３９Ｂ 戻り口 ４０ スイベルジョイント Ｃ ロボット中心軸 Ｐ 冷却経路 Ｓ シール部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−286143（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−86371（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−25263（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−278561（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−87463（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−176910（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−176902（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−309765（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−204316（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−84691（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−246587（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−135146（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−254538（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−92588（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−169836（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−141587（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/68 B65G 49/07 B25J 19/00 B25J 18/00 F28F 3/00 - 3/14 F28F 9/00 - 9/26
Claims (5)
- 【請求項１】真空雰囲気となるトランスファーチャンバ
内に、駆動軸に連結された第１アームと、該第１アーム
の一端に回転可能に連結された第２アームとが少なくと
も収容され、前記第１アーム及び第２アームによる旋
回、伸長動作により、第２アーム先端の搬送台上に載置
された基板を高温真空雰囲気内のプロセスチャンバ内に
移載させるようにした基板搬送用ロボットにおいて、 前記第１アーム外面に固着され、内部に冷媒を循環させ
る冷却経路が形成され、前記第１アームと、待機状態の
第２アームの一部に面接触して前記第２アームとを冷却
する冷却ブロックと、 該冷却ブロックに冷媒を供給回収する送り管と戻り管と
が軸線方向に沿って形成された前記第１アームを駆動す
る駆動軸と、 前記トランスファーチャンバー外に延在する前記駆動軸
の下端に設けられロボット外部の冷媒循環手段と連結可
能な回り継手とを備えたことを特徴とする基板搬送用ロ
ボット。 - 【請求項２】真空雰囲気となるトランスファーチャンバ
内に、ベースが回転可能なリニアアームが収容され、前
記ベースの旋回と前記リニアアームの往復直動動作とに
より、該リニアアーム先端の搬送台上に載置された基板
を高温真空雰囲気内のプロセスチャンバ内に移載させる
ようにした基板搬送用ロボットにおいて、 前記リニアアームの後端に形成された放熱部に接触する
ように配置され、内部に冷媒を循環させる冷却経路が形
成され、前記放熱部を介して前記リニアアームを冷却す
る冷却ブロックと、 該冷却ブロックに冷媒を供給回収する送り管と戻り管と
が軸線方向に沿って形成された前記ベースを回転する駆
動軸と、 前記トランスファーチャンバー外に延在する前記駆動軸
の下端に設けられロボット外部の冷媒循環手段と連結可
能な回り継手とを備えたことを特徴とする基板搬送用ロ
ボット。 - 【請求項３】前記冷却ブロックは、アルミニウム板の片
面に冷却経路となる連続溝を刻設し、該連続溝が形成さ
れた面を、他のアルミニウム板で密着して覆ってブロッ
ク内に１系統の連続した冷却経路を構成し、前記連続溝
内に冷媒を循環させるようにしたことを特徴とする請求
項１または請求項２に記載の基板搬送用ロボット。 - 【請求項４】前記冷却ブロックは、前記第２アームの一
部に面接触する吸熱フランジが形成されたことを特徴と
する請求項１記載の基板搬送用ロボット。 - 【請求項５】前記第２アームは、前記冷却ブロックとの
面接触部分以外の側面と上下面とが熱反射カバーで覆わ
れたことを特徴とする請求項１記載の基板搬送用ロボッ
ト。
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