JPH0366580A - 円板の保持運搬装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に保持運搬装置を用いて円板が載置される
少なくとも１個の可動円板支持具を有する真空設備の減
圧可能なチャンバー内部の２つのステーション間におけ
る円板の運搬および授受のための保持運搬装置に関する
。

〔従来の技術〕

円板は、たとえば１つの真空設備において多数の処理段
階を通過することが必要な半導体基板である。それゆえ
、真空設備は、半導体基板のための複数のプロセスチャ
ンバーと減圧可能な中央分配チャンバーを包含する。半
導体基板はロック機構を介して分配チャンバーに入れら
れ、処理が終わると再び取り出される。あるプロセスチ
ャンバーで処理が終わった基板を分配チャンバーを介し
て次のプロセスチャンバーに送るとき、非常に敏感なプ
ロセスの場合は、たとえば、あるプロセスチャンバーに
おける処理工程に必要な残留ガスが他のプロセスチャン
バーに侵入し、そこで行われる後続プロセスに支障を与
える危険がある。また、ある処理段階で拡散した粒子が
、運搬の際に次のプロセスチャンバーに持ち込まれる危
険がある。

外部からも、まだ処理していない半導体基板によって粒
子が分配チャンバーに入り込み、−ｉ処理済みの半導体
基板の近傍を通過する際にこれらに付着し、その後のプ
ロセスが損なわれる危険がある。このような危険を避け
るために、分配チャンバーと少なくとも１個のプロセス
チャンバーの間にバルブによって密封できる減圧可能な
中間チャンバーを設ける。複数のプロセスチャンバーに
おける種々の処理段階の間では、半導体基板は分配チャ
ンバーと接触しないため、残留ガスまたは粒子の持ち込
みの危険はほとんど回避される。

〔発明が解決しようとする課題〕

分配チャンバーには、分配チャンバー手前のロックチャ
ンバーから、マガジン内に積み重ねられた円板をマガジ
ンより取り出すのに適した運搬装置が存在する。この場
合、運搬装置は特にマガジン内において円板の下に進入
するロボットアームである。分配チャンバーに接続して
密封可能な中間チャンバーが存在し、ここから初めてプ
ロセスチャンバーへの継続運搬が行われる場合は、中間
チャンバー内にロボットアームから各々１個の円板を受
は取るもう１個の運搬装置が存在しなければならない。

それゆえ、本発明の課題は、中間チャンバーに接する複
数のプロセスチャンバーに各々１個の円板を装入し、こ
の円板をロボットアームが受は取って継続運搬し、その
際に粒子の持込みを完全に防ぐために２個の運搬装置の
間に接触がない、という条件を満たす円板続物体又は円
板の運搬および授受のための保持運搬装置一般、特に中
間チャンバー用の保持運搬装置を得ることである。

〔課題を解決するための手段〕

この−船釣課題と特殊的課題を解決するために、冒頭に
記した種類の保持運搬装置は、同時に作動可能な駆動装
置により円板をその円周に分布した少なくとも４個の縁
部分で支持するための離間して配置したフィンガーと、
このフィンガー端部で同一平面上に位置する支持面とを
、各々少なくとも２個具備する概ね鏡面対称に形成され
た少なくとも２個の保持アームが、相互の間隔を縮小し
かつ拡大するために円板中心の方向にそして円板中心と
反対方向に同時に移動し、円板を保持及び解放できるこ
とを特徴とする。このような保持運搬装置を各々１個具
備する複数の中間チャンバーを、中心に位置する分配チ
ャンバーの周囲に配置することができる。分配チャンバ
ー内に存在し、本発明に属さない伸縮可能なロボットア
ームが、分配チャンバーと１個の中間チャンバーの間の
バルブが開いて中間チャンバーに進入し、処理せられる
べき円板を下側で支持する場合、運搬装置間にいかなる
接触も生じないように、中間チャンバー内に存在する保
持運搬装置は円板の周縁部を保持しなければならない。

中間チャンバーの上側にも、複数の密封可能なプロセス
チャンバーが接することができる。したがって、プロセ
スチャンバーは１段高い位置に存在し、中間チャンバー
内に配置した昇降盤によってプロセスチャンバーに入る
。

昇降盤の中心点は円周上に位置する。この場合、本発明
による保持運搬装置は、各々１個の円板を昇降盤に載置
することを課題とする。それゆえ、本発明による保持運
搬装置は各々の昇降盤に円板を移載できるように、中心
軸の回りを旋回できる。

本発明のその他の特徴および長所は、次の説明から明ら
かである。以下に本発明を図面に基づいて説明する。

〔実施例〕

第１図に概念的に示す真空設備１は、中央の分配チャン
バー２を有する。分配チャンバー２にはロックチャンバ
ー３を介して処理せらるべき半導体基板が送り込まれ、
処理後再び取り出される。

分配チャンバー２には３個面に中間チャンバー４゜５お
よび６が接続し、これらの中間チャンバーと中央の分配
チャンバー２の間にはバルブ７．８および９が取り付け
である。これらのバルブは、詳細に図示しない制御装置
により遂行せらるべきプロセスに応じて開閉する。中間
チャンバー４，５および６の上方には、各々３個の密封
可能なプロセスチャンバー１０．１１および１２が存在
する。これらのプロセスチャンバーに処理せらるべき円
板が各々１個の昇降盤によって装入されるが、これは詳
細に図示しない。その際、上昇した昇降盤は同時にプロ
セスチャンバーと中間チャンバーの間の結合を閉じるた
め、密封されたプロセスチャンバーにおいて円板の処理
が遂行される。

第２図では、中間チャンバー４．５および６の各々の中
央に、第１図には示さない本発明による保持運搬装置が
各々１個存在する。円板を中間チャンバーの上方の円周
上に配置されたプロセスチャンバーに装入するために、
第２図で概念的に円で示した３個の昇降盤１３．１４お
よび１５が必要である。これらの昇降盤はプロセスチャ
ンバー１０．１１およＳ”１２の真Ｔに位置するため、
第２図では中間チャンバー５内に存在する各部材を概念
的に示す。

分配チャンバー２内に存在する図示しないロボットアー
ムは、処理せらるべき円板１７を中間チャンバー５に運
び入れ、そこに存在する昇降盤１５に載せる。そこで、
第３図に拡大して示す本発明による保持運搬装置２０が
円板を受は取る。第３図には、２種類の実施例を示すが
、これらの実施例は直径が異なる処理せらるべき円板に
使用する。したがって、第２図による装置２０は第３図
の上半分のみに示すが、装置２０は対称軸に対して鏡面
対称であると考えるべきである。

装置２０は、鏡面対称に同形に形成された２個の保持ア
ーム２１を具備する。保持アーム２１は、互いに隔てて
配置されたフィンガー２２を具備し、フィンガー端部に
支持面２３を具備する。支持面２３は、すべて同一平面
上に位置し、第２図および第３図で実線で示す保持アー
ム２工において処理せらるべき円板１７を円周に分布し
た４個の縁部分で支持する。その際、保持アームは円板
の外周を押しつけてはならない。２個の保持アーム２１
の相互の間隔を縮小または拡大するために、もしくは保
持アームを同時に円板１７の中心方向に、または中心と
反対方向に動かすために、各々の保持アーム２１はピス
トン・シリンダ・ユニット２４に固定されている。

鏡面対称に配置した２個の同形のピストン・シリンダ・
ユニット２４において、ピストン棒２５の端部がピスト
ン・シリンダ・ユニットの軸に直角な回転軸２６に互い
に向き合って固定されている。回転軸２６は各々の中間
チャンバー４．５または６の内部に回転可能に配置され
ている。固定したピストン棒２５上にシリンダ２７がね
じれないように案内され、このシリンダの外側に保持ア
ーム２１が固定されている。案内にはピストン棒２５と
シリンダ２７の間の玉軸受ブシュ２８を用いる。玉軸受
ブシュ２８は、ピストン棒とシリンダが相対的にねじれ
ることができないように形成されている。ピストン棒２
５は中空であり、固定端と反対側の端部で軸方向ボア３
０を有するピストン２９を支持する。ピストン棒２５の
固定端には圧力媒体、例えば圧縮空気の供給管３１が接
続されている。２個のピストン・シリンダ・ユニット２
４に接続する２本の供給管３１は、中空回転輪２６内を
通っている。さらに、回転軸２６は、互いに向き合う各
々１個のフランジ３２を支持している。７ランジ３２に
は、金属蛇腹部３３の端部が固定されている。金属蛇腹
部３３の他端は、シリンダ２７の自由端に固定されてい
る。ピストン・シリンダ・ユニット２４を作動すると、
シリンダ２７は圧力媒体の圧力によって点線で示す外方
位置に移動し、保持アーム２１も同様に点線で示す位置
を占める。この位置において、各々の保持アーム２１は
その下にある昇降盤１５のちょうど外側に位置するため
、昇降盤は処理せらるべき円板１７を昇降盤表面に載置
した後、保持アームの近傍を通過して上方のプロセスチ
ャンバーに移動できる。

シリンダ２７が出発位置に戻る動作は、圧縮コイルばね
３４の力によって行われる。圧縮コイルばね３４はピス
トン棒２５を包囲し、一端がピストン２９に、他端がピ
ストン２７に支持されている。伸縮可能なシリンダ２７
の２つの最終位置に対し、金属蛇腹部３３の下方にセン
サーエレメント３５および３６を取り付けている。シリ
ンダ２７が収縮すると、シリンダ２７に固定され、これ
と−緒に動くフィンガー３７がセンサーエレメント３５
の直前に位置する。他のフィンガー端部３８はシリンダ
２７が伸長するとセンサーエレメント３６の前に位置す
る。

ピストン・シリンダ・ユニット２４は圧縮空気によって
同時に作動し、これらは減圧可能な中間チャンバー４．
５または６に配置されているため気密に密封されていな
ければならないが、これは金属蛇腹部３３によって実現
する。

第２図に、中心角１２０度で円周上に位置する３個の昇
降盤１３・１４および１５を概念的に示す。昇降盤は、
前記のように回転軸２６と平行に上下移動する。昇降盤
を密接して配置できるように、隣接する昇降盤の間の空
隙部に配置される第２図による装置の２個のシリンダ２
７は互いに鈍角をなす。スペースの関係でシリンダのこ
のような配置１Ｊｔ５！が必要なく、たとえば昇降盤１
個のみ、または互いに向き合う２個の昇降盤を設置する
場合は、２個のピストン・シリンダ・ユニット２４を第
３図の下半分に示す方法で、すなわち直線延長上に互い
に向き合って配置できる。第３図により、保持アーム２
１がシリンダ２７の上側の外側に固定されていることが
分かる。さらに、第３図から、本装置および保持アーム
２１により直径が異なる処理せらるべき円板１７を保持
および運搬できることが明らかである。第３図の上半分
には直径がより小さい円板を示し、第３図の下半分には
同じ昇降盤１５に載置される直径がより大きい円板を示
す。より大きい円板の場合は、昇降盤１５の外部に点線
で示す位置に至る保持アームの移動経路および装置のシ
リンダ２７の所要行程は第３図の上半分に示す小径の円
板の場合に比べ小さいのは当然である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、１個の分配チャンバーと、各々３個のプロセ
スチャンバーが接した３個の中間チャンバーを有する真
空設備の概念的な平面図、第２図は、保持運搬装置の部
分的な水平断面図と３個の昇降盤との概念的な配置関係
を表す図、第３図は、第２図による装置の２種類の実施
例を示した拡大図である。 ４．５．６・・・中間チャンバー １０，１１．１２・・・プロセスチャンバー１３、１４
．１５・・・昇降盤、１７・・・円板、２０・・・保持
運搬装置、　２１・・・保持アーム、２４・・・ピスト
ン・シリンダ・ユニット、２５・・・ピストン棒、２６
・・・回転軸、２７・・・シリンダ、２９・・・ピスト
ン。 図面の浄書（内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円板の運搬および授受のための保持運搬装置におい
   て、同時に作動可能な駆動装置（２４）により円板（１
   ７）をその円周に分布した少なくとも４個の縁部分で支
   持するための離間して配置したフィンガー（２２）と、
   該フィンガー端部で同一平面上に位置する支持面（２３
   ）とを、各々少なくとも２個具備する、概ね鏡面対称に
   形成された少なくとも２個の保持アーム（２１）が、相
   互の間隔を縮小しかつ拡大するために円板中心の方向に
   、そして円板中心と反対方向に同時に移動し、該円板（
   １７）を保持及び解放できることを特徴とする装置。 ２、駆動装置の少なくとも１個が圧力媒体によって作動
   可能なピストン・シリンダ・ユニット（２４）であり、
   付随する保持アーム（２１）が固定配置されたピストン
   棒（２５）と相対的に移動可能なシリンダ（２７）の外
   側に固定され、シリンダ（２７）がピストン棒（２５）
   上にねじれないように案内されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３、駆動装置が概ねＶ形に配置され、駆動装置の運動方
   向に対し特に直角な共通回転軸（２６）に固定され、そ
   の際、２個の装置（２４）が保持アーム（２１）を旋回
   させるために円形軌道において旋回可能であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載の装置
   。 ４、ピストン棒（２５）が圧力媒体供給管として中空で
   あり、シリンダ（２７）を密封案内され軸方向ボア（３
   ０）を有するピストン（２９）を支持し、シリンダ（２
   ７）が圧力媒体の圧力によりばね力に抗してピストン棒
   （２５）と相対的に往復運動することによって、シリン
   ダに取り付けた保持アーム（２１）の相互の間隔を変え
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２項または第３項
   記載の装置。 ５、減圧可能なチャンバー（４、５、６）内にあるピス
   トン・シリンダ・ユニット（２４）全体を密封するため
   に、ピストン棒（２５）と相対的に運動可能なシリンダ
   （２７）の端部が、金属蛇腹部（３３）によって回転軸
   （２６）に固定されたフランジ（３２）と結合している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の装置。 ６、駆動装置のための圧力媒体供給管（３１）が、中空
   に形成された回転軸（２６）内を案内されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７、駆動装置（２４）が複動式ピストン・シリンダ・ユ
   ニットとして形成されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第６項のいずれか一に記載の装置。 ８、駆動装置（２４）がその都度の行程位置を電気的に
   検出表示するためのセンサエレメント（３５、３６、３
   ７、３８）を取り付けていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項から第７項のいずれか一に記載の装置。