JP4240079B2 - 防塵機構を備えた基板搬送装置 - Google Patents
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しかし、これら特許文献による構成では、アーム支持部材と支柱内の直線案内機構とが物理的に接続されているため、支柱の側面にはアーム支持部材が上下する範囲で、必ず開口部が必要となっている。
一方、半導体製造装置では基板に微細な処理を施していくため、基板搬送装置には、基板を目的の位置に正確に位置決めさせることは勿論、基板に対して粉塵(パーティクルともいう)を付着させないことが求められる。しかし、上記の直線案内機構やケーブルガイドのような可動部からは、多数の発塵があるため、前記開口部を適切な構成にしておかないと、開口部を経て放出される粉塵をハンド上の基板に付着させてしまうという問題が発生する。
ここで、上記の問題を解決するため、図4の従来例においては、支柱49の内部において、シールベルト45が支柱49側面の開口部81を覆うように工夫されている。このシールベルト45は、ベルトの両端がそれぞれ支持部材44の上下に接続されている。そして4つのローラ46に巻装されて、これらローラ46よって略矩形を形成するように張られている。ローラ46のうち2つのローラは開口部81近傍の上下にあって、他の2つのローラは支柱49内部の、開口部81の反対側に設けられ、それぞれのローラが回転可能なように支柱49の内部に支持されている。そして、アーム部41がタックアンドピニオン47とリニアガイド48とによって上下移動すると、ベルトの両端が支持部材44に接続されているので、ベルトは支持部材44に引っ張られ、4つのローラ46に張られつつ図の矢印のようにベルト全体が回転する。この構成によれば、アーム部41が上下のどこにあっても、常にシールベルト45が開口部81を覆っているため、ラックアンドピニオン47やリニアガイド48などの直線案内機構の可動部から発塵しても、粉塵が直接開口部81から排出されず、ハンド42上の基板に付着する可能性を低減できる。
まず、図4において、シールベルト45の表面(ローラ46と接触しない側の面)には、ラックアンドピニオン47やリニアガイド48などの直線案内機構の可動部からの粉塵が、支柱49の内部で付着してしまい、上記のようにシールベルト45の全体が回転した結果、開口部81において、シールベルト45の表面が外部に露出して、表面に付着した粉塵が基板に飛散してしまうという問題があった。
また、特許文献3のような構成であれば、シールベルト45全体が回転するため、シールベルト45と支柱49とが接触しないようシールベルト45をある程度の張力をもって張りながら、さらに、特に開口部81の近傍で接触しないよう、図4のようにある程度の隙間82をもってベルトを設置する必要がある。しかし、隙間82が大きければ、目的の防塵効果は低下してしまうという問題があった。
また、図4において83で示すように、アーム部41とは別にさらに別のアーム部が搬送装置1に設けられ、これらアーム部41と83とが互いに自由に上下できる構成にしたい場合、特許文献3のようにシールベルトを構成して防塵することはできないという問題がある。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、支柱に沿って上下するアーム部を備える搬送装置において、防塵効果が高く、アーム部が複数になっても対応できる防塵機構を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、基板を搭載するアーム部を支持するとともに、支柱外面に設けられた直線状の開口部を介して前記支柱内に設けられた案内機構へと接続されて、前記案内機構に従って、前記開口部の開口を移動する支持部材と、前記開口部を封じて、前記支柱内部と外部とを隔離するシールベルトと、を備え、前記案内機構に従って前記支持部材が移動しても、前記シールベルトによって前記支柱の内部が外部に露出しないよう構成された基板搬送装置において、前記開口部は、前記支柱外面に互いに並行して設けられた3つの開口からなり、前記3つの開口のうち中央の開口には、前記支柱の外部にあって前記支持部材に配置され、前記支持部材を移動させる回転駆動部の出力軸が通り、前記出力軸の端部にピニオンが接続され、前記ピニオンが前記支柱内に設けられたラックと噛合するよう構成され、残りの2つの開口には、前記支持部材の一部が通って前記案内機構に接続され、前記シールベルトは、前記3つの開口のそれぞれを封じる3本のシールベルトであって、前記3本のシールベルトのそれぞれは、その両端が前記支柱内部に固定されるとともに、前記支持部材に回転可能に支持された複数のローラに巻装されて張架され、前記複数のローラは、前記シールベルトの一端とともに前記シールベルトが前記開口部に対して略均一の隙間を隔てて張架するように配置された第一ローラと、前記開口部から見て前記第一ローラよりも奥手にあって、前記第一ローラからの前記シールベルトを折り返すよう配置された第二ローラと、前記第二ローラからの前記シールベルトを前記開口部側へ折り返すよう配置された第三ローラと、前記第三ローラからの前記シールベルトを折り返すよう配置され、前記シールベルトの他端とともに前記シールベルトが前記開口部に対して略均一の隙間を隔てて張架するように配置された第四ローラと、からなり、前記中央の開口を封じる前記シールベルトは、前記第1乃至第四ローラによって前記ピニオンを囲むように張架され、前記残りの2つの開口を封じる前記シールベルトのそれぞれは、前記第二ローラと前記第三ローラとの間で張られる部分が、前記支持部材に設けられたベルト通し穴を通って張架されること、を特徴とする基板搬送装置とするものである。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1記載の基板搬送装置において、前記案内機構に対して複数の前記支持部材が接続され、前記シールベルトが、その両端を前記支柱内部に固定されるとともに、前記複数の支持部材にそれぞれ回転可能に支持された前記第一乃至第四ローラに巻装されて、前記開口部を封じるように張架されたことを特徴とする基板搬送装置とするものである。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2の基板搬送装置と、前記基板搬送装置を制御するコントローラとを備えたことを特徴とする基板搬送システムとするものである。
また、請求項4に記載の発明は、請求項3記載の基板搬送システムを備えたことを特徴とする半導体製造装置とするものである。
また、本発明によると、シールベルトと開口部とが接触しない程度の隙間をもって構成させることができるので、従来のようにシールベルト全体が回転する場合に比して微小な隙間となり、更に粉塵を排出させることを低減できる。
また、本発明によると、支持部材の剛性を確保しながら支持部材の移動機構を構成できる。
また、本発明によると、3つの開口となってもそれぞれの開口にシールベルトを簡単に設けることが可能である。
また、本発明によると、支持部材が複数になっても、簡単にシールベルトによる防塵機構を増設していくことが可能である。
また、本発明によると、基板搬送システムまたは半導体製造装置に本発明による基板搬送装置を備えたので、発塵の少ない基板搬送システムとすることができ、半導体製造においては歩留まりを向上させることができる。
図2において、4がアーム部の支持部材であり、支持部材4には、図2では図示しない回転モータ31が設けられている。回転モータ31には、同じく図2では図示しない減速機32が接続され、その出力軸にはピニオン33が接続されている。そして、支柱9の内部に設置されたラック34とピニオン33とが噛合ってラックアンドピニオン21を形成し、回転モータ31の回転とラックアンドピニオン21の作用によって支持部材4は上下に移動可能である。また、支柱9の内部には、複数本のリニアガイド22が上下方向に延在するよう設置されており、このリニアガイド22を走行可能な複数のガイドブロック22aと支持部材4とが接続されている。よってリニアガイド22の作用により、支持部材4は走行精度良く上下に移動可能となっている。
そして、本発明では、図2のように、シールベルト5の両端が支柱9内部の上下(天井と床)に固定されて、ベルトが張られるように設置されている。また、シールベルト5と開口部12との隙間23を、ベルトが開口部と擦れない程度に小さくなるよう設置されている。シールベルト5にはポリウレタンやポリエステルといった素材のものを使用する。
図3(d)がよく示すように、支持部材4には、上記で説明した回転モータ31が設置されている。回転モータ31には減速機32が接続されていて、その出力軸にはピニオン33が接続されている。ピニオン33は、支柱9内部のラック34と噛合っている。出力軸は、開口部12aから支柱9の内部へ挿入されている。また、図3(b)がよく示すように、支柱9の内部には、支持部材4に対して、開口部12a、12bを介して固定される案内部材4aが設けられている。案内部材4aは支持部材4に対して完全に拘束されるので、実質的に同一部材である。上記の減速機32の出力軸およびピニオン33は、案内部材4aに設けられた貫通穴を通って、支持部材4とは反対側の面に突出し、ラック34と噛合っている。同じく、案内部材4aの支持部材4とは反対の面には、支柱9の延在方向に沿うようにリニアガイド22が設置されており、このリニアガイド22のガイドブロック22aと案内部材4aとが接続されている。即ち以上の構成によれば、開口部12aが減速機32や回転モータ31などの動力が上下するための開口であり、左右の12bが支持部材4がリニアブロック22aに接続されて支持されながら上下するための開口である。
次に、3つの開口部のうち、中央の開口部12aを覆うシールベルト5aについて説明する。シールベルト5aのローラに対する巻装の構成は、上記のシールベルト5bと実質的にほぼ同一である。しかし、図3(b)(d)で示されているように、案内部材4aの略中央には、支持部材4側から貫通穴39を通って減速機32の出力軸とピニオン33とが突出している。すなわち、第一ローラ35と第二ローラ36と第三ローラ37と第四ローラ38に巻装されたシールベルト5aが囲む範囲にピニオン33が存在する。一方、ピニオン33と噛合うラック34は、図3(b)のような位置に設ける必要があり、このラック34およびそれを支持する部分と、第二ローラ36と第三ローラ37と、の干渉を避けるため、本実施例では第二ローラ36と第三ローラ37のローラを片方から支持している。勿論、案内部材4aに更なる別部材からなる部品を取付け、干渉の問題を避けつつ、この別部品によって第二ローラ36と第三ローラ37のローラを両方から支持できるようにしてもよい。
そして、シールベルト5を、案内部材4aに回転可能に支持されたローラに巻装させることで、支持部材4(案内部材4a)が上下に移動しても、シールベルト5を従来例の図4のように回転させることがないから、支柱9の内部でシールベルト5に付着した粉塵が支柱の外部に飛散することがない。また、図4のように、上下に移動するアーム部を複数設けて、それらが互いに自由に上下に移動するように構成したい場合も、本発明によれば、図5のように同一構成の支持部材4(案内部材4a)を多段に接続していけば容易に構成することができる。
2 ハンド
3 アーム
4 支持部材
4a 案内部材
4b ベルト通し穴
5 シールベルト
6 アーム部
9 支柱
10 旋回ステージ
11 台座
12 開口部
13 コントローラ
21 ラックアンドピニオン
22 リニアガイド
22a リニアブロック
23 隙間
31 回転モータ
32 減速機
33 ピニオン
34 ラック
35 第一ローラ
36 第二ローラ
37 第三ローラ
38 第四ローラ
39 貫通穴
41 アーム部
42 ハンド
43 アーム
44 支持部材
45 シールベルト
46 ローラ
47 ラックアンドピニオン
48 リニアガイド
49 支柱
81 開口部
82 隙間
83 別のアーム部
Claims (4)
- 基板を搭載するアーム部を支持するとともに、支柱外面に設けられた直線状の開口部を介して前記支柱内に設けられた案内機構へと接続されて、前記案内機構に従って、前記開口部の開口を移動する支持部材と、
前記開口部を封じて、前記支柱内部と外部とを隔離するシールベルトと、を備え、
前記案内機構に従って前記支持部材が移動しても、前記シールベルトによって前記支柱の内部が外部に露出しないよう構成された基板搬送装置において、
前記開口部は、前記支柱外面に互いに並行して設けられた3つの開口からなり、前記3つの開口のうち中央の開口には、前記支柱の外部にあって前記支持部材に配置され、前記支持部材を移動させる回転駆動部の出力軸が通り、前記出力軸の端部にピニオンが接続され、前記ピニオンが前記支柱内に設けられたラックと噛合するよう構成され、残りの2つの開口には、前記支持部材の一部が通って前記案内機構に接続され、
前記シールベルトは、前記3つの開口のそれぞれを封じる3本のシールベルトであって、前記3本のシールベルトのそれぞれは、その両端が前記支柱内部に固定されるとともに、前記支持部材に回転可能に支持された複数のローラに巻装されて張架され、
前記複数のローラは、前記シールベルトの一端とともに前記シールベルトが前記開口部に対して略均一の隙間を隔てて張架するように配置された第一ローラと、前記開口部から見て前記第一ローラよりも奥手にあって、前記第一ローラからの前記シールベルトを折り返すよう配置された第二ローラと、前記第二ローラからの前記シールベルトを前記開口部側へ折り返すよう配置された第三ローラと、前記第三ローラからの前記シールベルトを折り返すよう配置され、前記シールベルトの他端とともに前記シールベルトが前記開口部に対して略均一の隙間を隔てて張架するように配置された第四ローラと、からなり、
前記中央の開口を封じる前記シールベルトは、前記第1乃至第四ローラによって前記ピニオンを囲むように張架され、前記残りの2つの開口を封じる前記シールベルトのそれぞれは、前記第二ローラと前記第三ローラとの間で張られる部分が、前記支持部材に設けられたベルト通し穴を通って張架されること、を特徴とする基板搬送装置。 - 請求項1記載の基板搬送装置において、前記案内機構に対して複数の前記支持部材が接続され、前記シールベルトが、その両端を前記支柱内部に固定されるとともに、前記複数の支持部材にそれぞれ回転可能に支持された前記第一乃至第四ローラに巻装されて、前記開口部を封じるように張架されたことを特徴とする基板搬送装置。
- 請求項1または2の基板搬送装置と、前記基板搬送装置を制御するコントローラとを備えたことを特徴とする基板搬送システム。
- 請求項3記載の基板搬送システムを備えたことを特徴とする半導体製造装置。
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