JPH07122620A - 動力伝達機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パーティクルや振動の発生することのない動
力伝達機構を提供する。 【構成】 ２つのプーリ４２、５０間に動力を伝達する
動力伝達機構において、平行に離間された１対の第１の
主ベルト部５６、５８の端部を一方のプーリ４２に略半
巻き状態にして固定すると共に第２の主ベルト部を逆方
向に半巻き状態にしてその端部を固定する。一方、他方
のプーリ５０に補助ベルト部７４を略半巻き状態で巻き
付けてその長手方向の中央部にてプーリに固定する。そ
して、補助ベルト部の各端部を上記第１及び第２の主ベ
ルト部の各端部側に接続し、その接続部に張力調整手段
８２を設ける。これにより、プーリ、ベルト間に位置ズ
レが発生せず、しかも振動も生ぜしめることなく動力の
伝達が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体製造装置
の搬送アームに用いられる動力伝達機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体デバイスの製造工程にお
いては、半導体製造装置の真空処理室内に半導体ウエハ
等の被処理体を搬入し、減圧雰囲気下でその処理を行う
工程が多く用いられている。このように減圧雰囲気下で
被処理体に処理を施す半導体製造装置では、半導体ウエ
ハ等の被処理体を真空処理室内に搬入・搬出する度に、
真空処理室内を常圧に戻すと、再び真空処理室内を減圧
して処理を開始するまでに多くの時間を要し、スループ
ット（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ：単位時間内に処理できる
ワーク数量）の低下を招くことになる。このため、真空
処理室に隣接して、その内部の容積が真空処理室よりも
少ない予備真空室いわゆるロードロック室を設けたもの
が多い。

【０００３】例えば、減圧雰囲気下で被処理物の処理を
行う従来の半導体製造装置（例えばエッチング装置等）
では、この装置の真空処理室に隣接してロードロック室
を設け、このロードロック室を介して半導体ウエハ等の
被処理体を真空処理室に対して搬送アームにより搬入・
搬出させる。このようにして真空処理室内を常圧に戻す
ことなく半導体ウエハ等の被処理体を真空処理室に搬入
・搬出するようにして、半導体製造装置全体のスループ
ットの向上を図っている。

【０００４】上記被処理体を搬送する従来の搬送アーム
は一般に多関節アーム方式になっており、各アーム間の
動力の伝達は２つのプーリ間に、スチールベルト、チェ
ーンベルト或いはベルト内面に多数の凹凸を形成してこ
れとプーリに形成した凹凸と噛み合うようにしたコック
ベルト等を掛け渡し、これらベルトを回転することによ
り多関節アームの伸縮を行うようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体製造
工程においては、ウエハ等に微細加工を施すことから、
僅かなゴミ、すなわちパーティクルも欠陥の原因となる
ことから、パーティクルを極力排除する必要がある。し
かしながら、上述した動力伝達方式の搬送アームを使用
していると、プーリと各ベルトとの間の摩擦がかなり大
きいことからこの摩擦に起因して摩耗粉が発生し、これ
がパーティクルとなって搬送途中のウエハに付着して半
導体製品の欠陥を引き起こすという問題点があった。

【０００６】また、ウエハ表面に上述のように所定の微
細パターンの微細加工を施すことになるが、このためウ
エハをセットする時も高精度で位置決めしなければなら
ない。しかしながら、上記した各搬送アームを使用した
場合には、十分な位置決め精度を得ることができない場
合があった。例えば長い、スチールベルトを使用した場
合には、加速度や慣性力などによりスチールベルトが僅
かずつ伸びたり或いはスチールベルトとプーリとの間で
繰り返し動力を伝えているとクリープが発生し、その結
果、スチールベルトとプーリとの相対位置がずれてしま
い、位置決め精度が劣下していた。特に、上述のように
スチールベルトを環状にしてクローズドループに形成し
てプーリの巻き掛け角以上に回転させると、プーリ部分
のベルトに張り側と緩み側が発生し、ベルトとプーリに
固定部が取れないため位置ずれが一層増張されていた。

【０００７】また、チェーンベルトの場合には、このチ
ェーンベルトは多数のチェーンピースを連結して構成さ
れているために、これがスプロケットと歯合して回転す
る時に僅かではあるが振動が発生し、ウエハ自体の位置
ずれ（角度のずれも含む）が発生するのみならずその振
動数によっては装置全体にも悪影響を及ぼすという問題
点もあった。

【０００８】また、コックベルトの場合には、ベルトの
凹凸部がプーリ側の凹凸部と噛み合う時に振動が発生
し、その結果、上記チェーンベルトの場合と同様な問題
点が発生していた。特に、近年、半導体デバイスは急速
にその高集積化及び微細化が進んでおり、その結果、従
来では許容できた僅かなパーティクルや位置ズレも許容
できなくなり、上記した問題点の早期解決が強く望まれ
ている。

【０００９】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、パーティクルや振動の発生することのない動
力伝達機構を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するために、２つのプーリ間に動力を伝達する動力伝
達機構において、前記一方のプーリに、所定の間隔を隔
てて巻き付けられて端部が固定された、可撓性を有する
平坦な１対の第１の主ベルト部を取り付けると共に前記
１対の第１の主ベルト部間に対応する位置に前記第１の
主ベルト部の巻き付け方向と反対方向に巻き付けられて
端部が固定された、可撓性を有する平坦な第２の主ベル
ト部を取り付け、前記他方のプーリに半巻き状態で巻き
付けられた可撓性を有する平坦な補助ベルト部を固定
し、前記補助ベルト部の一端を前記第１の主ベルト部側
に接続すると共に他端を前記第２の主ベルト部側に接続
し、前記補助ベルト部と前記第１及び第２の主ベルト部
との接続部の少なくとも一方に張力調整手段を介設する
ように構成したものである。

【００１１】

【作用】本発明は、以上のように構成したので、一方の
プーリの１対の第１の主ベルト部の端部は、他方のプー
リの補助ベルト部の一端部側に接続され、第２の主ベル
ト部の端部は、上記補助ベルト部の他端部側に接続され
ている。そして、両ベルト部間の張力は上記張力調整手
段により調整する。この状態で一方のプーリを回転角、
例えば１８０度程度で往復揺動回転させることにより、
その駆動力は各ベルト部を介して他方のプーリに伝達さ
れる。この場合、第１及び第２のベルト部の各基端部は
一方のプーリの側面に固定され、補助ベルト部も他方の
プーリに固定されているので、スベリが発生することな
く動力を伝達させることが可能となる。また、この場
合、各ベルト部は可撓性部材により平坦に形成されてい
るので、回動時に円滑に回転し、位置ずれの原因となる
振動の発生を抑制することが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明に係る動力伝達機構の一実施例
を添付図面に基づいて詳述する。図１は本発明の動力伝
達機構を示す斜視図、図２は本発明の動力伝達機構を適
用した搬送アームを示す断面図、図３は図２に示す搬送
アームの平面図、図４は本発明の動力伝達機構に用いる
張力調整手段を示す平面図、図５は動力伝達機構を用い
た搬送アームを備えた処理室集合体を示す構成図、図６
は図５に示す処理室集合体の断面図である。

【００１３】本実施例においては、本発明に係る動力伝
達機構を半導体ウエハ等の被処理体を精度良く搬送する
ための多関節の搬送アームに適用した場合について説明
する。図２及び図３に示すように搬送アーム２は後述す
るように被処理体である半導体ウエハＷを、例えばカセ
ット室と真空処理室との間で受け渡しするものであり、
真空引き可能なロードロック室等に設けられる。

【００１４】この搬送アーム２は、必要最小限の空間で
旋回を可能とすると共に遠方までウエハＷを搬送可能と
するために伸縮可能になされた第１のアーム部４、第２
のアーム部６及び第３のアーム部８により主に構成され
ている。具体的には、上記第１のアーム部４全体は細長
い、第１のケーシング１０により被われており、その基
端部側は、室外との気密性を保持するための磁気シール
１２を介してベース１４に支持され、このベース１４は
ロードロック室の壁部１６に固定されている。

【００１５】この磁気シール１２は、別個独立して回転
可能な同軸の２軸構造になっており、その内側軸１８の
一端は、上記各アーム部を伸縮させるための伸縮用モー
タ２０の回転軸に直接或いは間接的に連結されると共に
他端は上記第１のケーシング１０の底部を貫通してその
上部に取り付け固定されており、この伸縮用モータ２０
を適宜角だけ回転することにより上記第１のケーシング
１０も一体的に回転乃至回動するように構成されてい
る。

【００１６】また、上記内側軸１８の外周に同芯状に配
置される外側軸２２の一端はベルト２４を介してこの搬
送アーム１全体を旋回するための旋回用モータ２６の回
転軸に連結されると共に他端は上記第１のケーシング１
０の基端部内に収容した第１の基端プーリ２８に固定さ
れている。この第１の基端プーリ２８の中心の貫通孔に
は上記内側軸１８が貫通させて収容されると共にこれら
の間に第１の軸受３０が介設されて第１の基端プーリ２
８は回転可能に支持されている。また、上記第１の基端
プーリ２８の下端外周部と上記第１のケーシング１０の
底壁との間には第２の軸受３２が介設されて、これらが
独立して回動し得るようになっている。従って、旋回用
モータ２６を停止したまま伸縮用モータ２０を回動する
ことにより、第１の基端プーリ２８が停止した状態で第
１のケーシング１０のみがその回りを回動することにな
る。また、旋回用モータ２６と伸縮用モータ２０を同期
したまま回動することにより、第１のケーシング１０と
第１の基端プーリ２８とが相対変位することなしで回動
し、結果的に搬送アーム２全体の旋回を行い得るように
なっている。

【００１７】一方、上記第１のケーシング１０の先端部
内には、このケーシング１０の壁部との間で第３及び第
４の軸受３４、３６を介在させて第１の先端プーリ３８
が回動可能に設けられている。この第１の先端プーリ３
８と上記第１の基端プーリ２８との間には、例えばチェ
ーンベルト４０が掛け渡されており、動力を伝達し得る
ように構成されている。上記第１のケーシング１０の先
端部の上部には、その上方へ突出させて、上記第２のア
ーム部６の第２の基端プーリ４２が固定されており、第
２のケーシング４４内に収容されている。

【００１８】また、上記第１の先端プーリ３８の中心軸
４６は、上方へ突出されて上記第２の基端プーリ４２の
中心貫通孔内に挿通されており、その先端部は上記第２
のケーシング４４に固定されている。そして、上記中心
軸４６とこれを挿通する第２の基端プーリ４２の内周面
との間に上記第３の軸受３４が介設されると共に上記第
２の基端プーリ４２の下部外周面と上記第２のケーシン
グ４４の底壁との間に第５の軸受４８が介設され、従っ
て、上記第１のアーム部４の第１の先端プーリ３８は第
２のケーシング４４と一体的に回動するようになってい
る。

【００１９】また、第２のケーシング４４の先端部内に
は第２の先端プーリ５０が、これとケーシング上部壁と
の間で第６の軸受５２を介設することにより回転可能に
収容されている。そして、この第２の先端プーリ５０の
中心軸５４は、上方に突出され、板状に成型された第３
のアーム部８の基端部に一体的に固定されており、この
第３のアーム部８の先端に半導体ウエハＷを載置保持さ
せるようになっている。そして、この上記第２のアーム
部６の第２の基端プーリ４２と第２の先端プーリ５０と
の動力伝達に本発明に係る動力伝達機構が設けられる。

【００２０】この機構を図１も参照して具体的に説明す
る。図１において図中左側のプーリは第２のアーム部６
の第２の先端プーリ５０を示し、図中右側のプーリは第
２の基端プーリ４２を示し、各プーリは例えばアルミニ
ウムにより構成される。

【００２１】まず、第２の先端プーリ５０の厚さは、他
方の第２の基端プーリ４２の厚さに対して略１／３程度
に薄くされており、第２の基端プーリ４２の側面には、
プーリの幅方向に所定の間隔だけ離間された１対の第１
の主ベルト部５６、５８が取り付けられると共に、これ
ら第１の主ベルト部５６、５８間に対応する位置には、
これらと重ならないように第２の主ベルト部６０が取り
付けられる。

【００２２】具体的には、１対の第１の主ベルト部５
６、５８は、可撓性を有する平坦な、例えば厚み０．０
５〜０．１５ｍｍ程度のステンレスよりなるスチールベ
ルト５６Ａ、５８Ａを有しており、各スチールベルト５
６Ａ、５８Ｂの端部をそれぞれ第２の基端プーリ４２に
半巻き程度だけ巻き付けて、例えばステンレスよりなる
エンドピース６２、６４にて各端部をネジ６６によりプ
ーリ側面に固定している。また、１対の各スチールベル
ト５６Ａ、５８Ａの他端には例えばステンレスよりなる
長いエンドピース６８に例えばスポット溶接等により一
体的に取り付けられている。

【００２３】また、第２の主ベルト部６０は、上記スチ
ールベルト５６Ａ、５８Ａと同様に形成されたスチール
ベルト６０Ａを有しており、このスチールベルト６０Ａ
の端部は、上記第１の主ベルト部５６、５８の巻き付け
方向とは反対方向へ半巻き程度だけ巻き付けて、その端
部をエンドピース７０にてネジ７２によりプーリ側面に
固定している。

【００２４】一方、上記第２の先端プーリ５０には、補
助ベルト部７４が取り付けられている。この補助ベルト
部７４は、上述したスチールベルトと同様に形成された
１本のスチールベルト７４Ａを有しており、その長さ方
向の略中心部をネジ７６によりプーリ側面へ取り付け固
定している。そして、上記スチールベルト７４Ａの一端
には例えばステンレス製のエンドピース７８が例えばス
ポット溶接等により取り付けられ、このエンドピース７
８と上記１対の第１の主ベルト部５６、５８の端部を取
り付けたエンドピース６８との間には、剛性の高い板状
または棒状のステンレス板８０が溶接等により取り付け
られる。これに対して、スチールベルト７４Ａの他端と
上記第２の主ベルト部６０のスチールベルト６０Ａの端
部は、図４にも示すような張力調整手段８２を介して連
結して接続される。

【００２５】具体的には、この張力調整手段８２は、例
えばステンレスよりなる断面コ字状の２つの調整枠８
４、８６を有しており、それぞれの基部を各スチールベ
ルト６０Ａ、７４Ａの端部に例えばスポット溶接により
取り付け固定している。各調整枠８４、８６の先端には
相互に反対方向へネジ切りされたネジ孔を有するネジ螺
合部材８４Ａ、８６Ａがそれぞれ取り付けられている。
そして、これらネジ螺合部材８４Ａ、８６Ａ間には、両
端が相互に逆方向へネジ切りされた、鋼性を有す例えば
ステンレス製の調整棒８８が螺合させて掛け渡されてい
る。従って、この調整棒８８を適宜回転させることによ
り伸縮させて、両スチールベルト６０Ａ、７４Ａ間の張
力を調整し得るようになっている。また、この手段によ
り調整された張力を保つためにロック用ナット８９によ
りネジ長さを固定する。

【００２６】尚、図示例にあっては補助ベルト部７４の
一方の端部と第２のベルト部６０の一方の端部との接続
部に１つの張力調整手段８２を設けてあるが、これに限
定されず、ステンレス板８０に替えてこの部分にも張力
調整手段を設けるようにしてもよい。この場合には、両
張力調整手段を均等に伸縮させることにより、各プーリ
の基準位置を変動させることなく張力を調整することが
できる。また、上記各スチールベルトの長さは、例えば
１番直径の大きなプーリを例えば１８０度よりもやや大
きい角度で回動することを許容できる最小限の長さに設
定し、稼働時におけるスチールベルト全体の伸び量をで
きるだけ抑制する。

【００２７】上述のように従動側の第２の先端プーリ５
０には１つのスチールベルト７４Ａを掛け渡せばよいの
で、この部分の厚みを全体的に薄くすることができ、従
って、図２に示すように第２のケーシング４４は、途中
に段部９０を設けてそれより先端側を薄くしている。こ
れにより、約３２ｍｍ程度しかないゲートバルブＧ１の
開口部内へ容易に挿入し得るようになっている。

【００２８】そして、図３にも示すように上記第１の基
端プーリ２８の直径Ｒ１、第１の先端プーリ３８の直径
Ｒ２、第２の基端プーリ４２の直径Ｒ３及び第２の先端
プーリ５０の直径Ｒ４は、それぞれ例えば６０ｍｍ、３
０ｍｍ、３０ｍｍ、６０ｍｍのようにＲ１：Ｒ２＝２：
１、Ｒ３：Ｒ４＝１：２に設定されて、第１のアーム部
４と第２のアーム部６とにより形成される角度θの変化
は、他の関節部の角度変化より２倍の速度で変化するよ
うになされており、従って、第３のアーム部８はアーム
伸縮時においては図３中の一点鎖線９４に沿って直線連
動し得るようになっている。

【００２９】また、第１のアーム部４、第２のアーム部
６及び第３のアーム部８の長さは、縮退時における旋回
半径を最も小さくするために１：１：２の大きさに設定
されている。以上のように構成された搬送アーム２は、
例えばウエハに対して連続した処理を行う場合にその各
処理に対応した複数の真空処理室を集合させてクラスタ
装置化した真空処理装置集合体に適用される。

【００３０】このような真空処理装置集合体について図
５に基づいて説明する。図中９６は真空引き可能なロー
ドロック室であり、このロードロック室９６内には上記
多関節の搬送アーム２が収容されている。このロードロ
ック室９６の外周はその周方向に８分割されており、そ
の内の４方向にはウエハに連続的に施される処理工程に
対応した第１〜第４の真空処理室９８Ａ〜９８Ｄがそれ
ぞれゲートベンＧ１〜Ｇ４を介して連通可能に共通に接
続されている。また、他の隣接される２方向には内部に
ウエハカセット１００を収容するための真空引き可能な
ウエハカセット室１０２Ａ、１０２Ｂがそれぞれゲート
ベンＧ５、Ｇ６を介して連結されており、ロードロック
室９６との間でカセット内のウエハＷの受け渡しを行う
ようになっている。

【００３１】また、残りの２方向には、それぞれ真空引
き可能な加熱／冷却室１０４Ａ、１０４Ｂがそれぞれゲ
ートベンＧ７、Ｇ８を介して連結されており、ウエハの
処理前の予備加熱及び処理後の冷却等を行い得るように
なっている。また、このロードロック室９６内の一部に
は、例えば光学系を用いた、ウエハのオリフラ（オリエ
ンテーションフラット）の位置合わせを行うための位置
検出手段１０６が設けられており、ここでオリフラの位
置合わせを行うようになっている。

【００３２】また、上記各ウエハカセット室１０２Ａ、
１０２Ｂの反対側にはそれぞれ大気側と連通可能として
カセットを搬出入するためのゲートドアＧ９、Ｇ１０が
設けられると共にその外側には共通に使用される多関節
のカセット搬送アーム１０８が設けられており、カセッ
ト載置台１１０との間でカセット１００の受け渡しを行
い得るようになっている。尚、このカセット載置台１１
０上には、自走型搬送車（ＡＧＵ）等によりカセット１
００が所定の位置にセットされることになる。

【００３３】図６は上記集合体においてウエハカセット
室１０２Ａ、ロードロック室９６及び第１の真空処理室
９８Ａに延びるラインに沿って切断した時の断面図を示
し、ウエハカセット室１０２Ａは上述のようにゲートド
アＧ９を介してカセット１００の搬入・搬出を行うよう
になされており、内部には例えばボールネジ１１２によ
り昇降可能になされたカセット載置台１１４が配置され
ている。また、このカセット室１０２Ａの底部には、図
示しない真空ポンプに接続された真空排気系１１６及び
このカセット室内に不活性ガス等を供給するガス供給系
１１８が接続される。

【００３４】そして、このカセット室１０２Ａはゲート
ベンＧ５を介して上記ロードロック室９６に連通され、
この内部には前述のように多関節の搬送アーム２が収容
されている。このロードロック室９６の底部にも、上述
したと同様な真空排気系１２０及び不活性ガスのガス供
給系１２２が接続されて真空引き可能になされている。

【００３５】また、このロードロック室９６は、ゲート
ベンＧ１を介して第１の真空処理室９８Ａへ連接されて
いる。この第１の真空処理室９８Ａとしては、一例とし
てプラズマ処理室が配置されており、内部には上部電極
１２４とサセプタとしての下部電極１２６とが所定の間
隔を隔てて配置されている。そして、この下部電極１２
６には、マッチング回路１２８を介して、例えば１３．
５６ＭＨｚの高周波を付与する高周波電源１３０が接続
されており、上記両電極間にプラズマを立て得るように
なっている。また、この処理室９８Ａの天井部には、内
部に反応ガスを供給するための反応ガス供給系１３２が
接続されると共に底部には真空排気系１３４が接続され
ている。

【００３６】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。まず、本発明の動力伝達機構を
用いた搬送アームの動作を説明するに先立って、半導体
ウエハＷの全体的流れについて説明する。図５及び図６
に示すように、未処理のウエハＷが例えば２５枚収容さ
れたウエハカセット１００は、カセット載置台１１０の
所定の位置にセットされ、これはカセット搬送アーム１
０８によっていずれか一方のカセット室、例えばカセッ
ト室１０２Ａ内にゲートドアＧ９を介して収容される。
その後、このカセット室１０２Ａ内は、真空排気系１１
６により真空引きされ、所定の減圧雰囲気になったなら
ば次に、ゲートベンＧ５を開いて予め真空雰囲気になさ
れているロードロック室９６内とを連通する。そして、
この状態でゲートベンＧ５を介してロードロック室９６
内の搬送アーム２を伸長させてカセット１００内のウエ
ハ一枚をその第３のアーム部８（図２参照）の先端で保
持し、アーム２を縮退させてロードロック室９６内に取
り込む。そして、この状態で搬送アーム２を所定の角度
だけ旋回させることにより第１の真空処理室９８Ａの方
向に向ける。

【００３７】次に、ゲートベンＧ１を開くことによりロ
ードロック室９６内と予め真空状態に維持されている第
１の真空処理室９８Ａ内を連通し搬送アーム２を伸長す
ることによりゲートベンＧ１を介して第２のアーム部６
の先端部及び第３のアーム部８を処理室９８Ａへ侵入さ
せ、ウエハＷを下部電極１２６上に載置保持させる。

【００３８】次に、搬送アーム２を縮退させることによ
り搬送アーム２を処理室９８Ａ内から退避させ、ゲート
ベンＧ１を閉じる。このようにゲートベンＧ１を閉じて
処理室９８Ａ内を密閉したならば、第１の処理としてウ
エハに対して所定のプラズマ処理を施すことになる。

【００３９】この間、他の真空処理室にて所定の処理が
終了したウエハＷが存在するならば、上述のように搬送
アーム２をその処理室の方向に旋回させて、対応するゲ
ートベンを開いて搬送アーム２を伸縮することにより処
理済みのウエハＷを取り出し、次に処理すべき真空処理
室に再度ロードさせる。このようにして、ウエハＷに対
して一連の連続処理が施されたならば、完全処理済のウ
エハを収容するウエハカセット１００を設置する他方の
カセット室１０２ＢのゲートベンＧ６を開き、前述と同
様に搬送アーム２を伸縮することにより処理済みウエハ
をカセット１００内に収容することになる。

【００４０】このようにして、処理済みウエハによりカ
セット１００内が満たされたならば、このカセット１０
０は、カセット搬送アーム１０８によってゲートドアＧ
１０を介してカセット室外へ運び出されてカセット載置
台１１０に載置され、自走型搬送車により、次の処理工
程へ搬送されることになる。

【００４１】次に、ロードロック室９６内に設けた搬送
アーム２の伸縮動作及び旋回動作について図１乃至図４
を参照して説明する。まず、旋回動作について説明す
る。旋回動作を行う場合には、図５に示すように搬送ア
ームの各関節を折り曲げてアーム全体の回転半径が最小
となるようにし、この状態で所定の角度の旋回を行う。
この場合には、第１のアーム部４の第１のケーシング１
０に連結される伸縮用モータ２０と、第１の基端プーリ
２８に連結される旋回用モータ２６とを同期駆動させて
各軸が同じ回転角度になるように同期回転させる。する
と、上記第１のケーシング１０と上記第１の基端プーリ
２８とは相対変化することなしに相互に所定の角度だけ
旋回し、搬送アーム２自体を伸縮させることなくそのま
まの状態で任意の方向へ方向付けすることができる。

【００４２】次に、搬送アーム２を伸縮する場合につい
て説明する。この伸縮操作を行う場合には常に旋回用モ
ータ２６を停止状態として、すなわち第１の基端プーリ
２８を停止状態として、伸縮用モータ２０の正逆回転の
みで伸縮を行う。

【００４３】すなわち、旋回用モータ２６を固定状態と
して伸縮用モータ２０を回転駆動すると、図３において
縮退時には例えば第１のアーム部４が矢印Ａ１方向に回
転するとその先端に設けた第２のアーム部６は矢印Ａ１
方向とは反対方向である矢印Ａ２方向に２倍の回転角の
速さで回転し、この先端に設けた第３のアーム部８は１
倍の回転角の速さで回転する。なぜなら、第１の基端プ
ーリ２８、第１の先端プーリ３８（第２の基端プーリ４
２）及び第２の先端プーリ５０の直径比は２：１：２に
設定されているからである。結果的に第３のアーム部８
は、一点鎖線９４上を矢印Ａ３方向に示すように直線状
に移動することになる。尚、伸長時には上記した矢印と
反対方向に動くことになる。

【００４４】この動きを図２に基づいてより具体的に説
明すると、まず、第１の基端プーリ２８を固定した状態
で伸縮用モータ２０を駆動すると第１のアーム部４の第
１のケーシング１０が停止された第１の基端プーリ２８
を中心として回動する。すると、チェーンベルト４０を
介して第１の先端プーリ３８に駆動力が伝達されて第１
の先端プーリ３８が第１のケーシング１０の回動方向と
は逆方向へ回転される。そして、第１の先端プーリ３８
は中心軸４６を介して第２のアーム部６の第２のケーシ
ング４４へ直結されているので、この第２のケーシング
４４も第１のケーシング１０とは反対方向へ回動するこ
とになる（図３の矢印Ａ１、Ａ２を参照）。ここで、第
２のアーム部６の第２の基端プーリ４２は上記第１のケ
ーシング１０に直結されているので、この第２の基端プ
ーリ４２は、その中心軸４６に対して相対的に回転する
ことになる。

【００４５】ここで図１も参照すると、第２の基端プー
リ４２が中心軸４６に対して相対的に回転すると１対の
第１の主ベルト部５６、５８及び第２の主ベルト部６０
の一方が巻き取られ、他方が巻き出されることになり、
その結果、その駆動力は補助ベルト部７４へ伝達され
て、第２の先端プーリ５０を所定の角度だけ回動するこ
とになる。この場合、各主ベルト部５６、５８、６０の
各基端部は第２の基端プーリ４２の側面にネジ等により
固定されており、また、補助ベルト部７４もその長さ方
向の略中央部にて第２の先端プーリ５０の側面にネジ等
により固定されているので、プーリとベルト間にクリー
プ等のスリップ現象が生ずることがなく位置ズレの発生
を抑制することができる。

【００４６】また、各ベルト部の大部分は、可撓性を有
する平坦な材料、例えばスチールベルト５６Ａ、５８
Ａ、６０Ａ、７４Ａにより構成されているので回転時に
ガタツキが生じることがなく且つ振動も発生することが
ない。更には、１対の第１の主ベルト部５６、５８間の
中央部に対応する延長上にエンドピース６８を介して補
助ベルト部７４を接続するようにしてあるので、各ベル
ト部に作用する合力が１８０度反対方向に作用し、各プ
ーリの回転軸に不具合なモーメントを作用させることも
なく、円滑な回動を保証することができる。

【００４７】また、何らかの原因で各ベルト部に緩み等
が発生した場合には、図４に示すようにスチールベルト
６０Ａ、７４Ａ間に介在させた張力調整手段８２の調整
棒８８を適宜回転させることにより、両調整枠８４、８
６間の距離を調整して張力を容易に調整することができ
る。更には、各スチールベルトは、その端部或いは中央
部にてプーリ側面にネジ等により固定した構造のために
ベルトとプーリ間に摺動が生ずることがなくなり、従っ
て摺動に伴うパーティクルの発生も抑制することが可能
となる。

【００４８】また、使用する各スチールベルトの長さ
は、各プーリが必要とされる所定の回転角度だけの回動
を許容し得る程度の長さに設定し、その不足部分につい
ては極めて鋼性の高いステンレス板８０や調整棒８８に
より補うようにしているので、使用に伴うスチールベル
トの伸び量を最小限にすることができ、従って、この点
よりも位置ズレの発生量を抑制することが可能となる。
本発明による動力伝達機構を用いた搬送アームによりウ
エハを搬送した結果、直線的位置ズレ量は±０．５ｍｍ
の範囲内、角度における位置ズレ量も±０．５度の範囲
内となり、良好な結果を得ることができた。

【００４９】また、ゲートベンＧ１を介して処理室側へ
入る第２のアーム部６の先端部の第２の先端プーリ５０
は、１枚のスチールベルト７４Ａよりなる補助ベルト部
７４により駆動されるので、その厚みを可能な限り薄く
することができ、従って、ゲートベンの開口高さやプラ
ズマ処理用の上下電極間の距離もそれに対応させて小さ
く設定することができ、構造を簡単化することができ
る。このようにして回動される第２の先端プーリ５０の
中心軸５０は第３のアーム部８の基体部に一体的に連結
されており、これを第２の先端プーリ５０と同方向に回
転することになる。

【００５０】この場合、第３のアーム部８は、第２のア
ーム部６に対して図３中において矢印Ａ４方向へ回転す
るようになるが、これと同時に第２のアーム部６は矢印
Ａ４方向と反対方向である矢印Ａ２方向へ回転すること
になるので、結果的に、第３のアーム部８は、前述のよ
うに矢印Ａ３方向へ示すように直線状に移動することに
なる。最も縮小した状態は、第３のアーム部８の長さ方
向の中心部が、搬送アーム自体の旋回中心に位置する時
であり（図５参照）、旋回半径が最小となってこの状態
で搬送アーム自体の旋回が行われる。

【００５１】尚、上記実施例にあっては、本発明の動力
伝達機構をウエハ等を搬送する搬送アームに適用した場
合について説明したが、これに限定されず、精度の良い
往復回動を要求されるプーリ間には全て適用し得るのは
勿論である。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の動力伝達
機構によれば次のように優れた作用効果を発揮すること
ができる。可撓性を有する平坦なベルト部の端部或いは
中央部をプーリ側面に固定し、それらの他端側を連結し
てプーリを往復動させるようにしたので、従来のチェー
ンベルトやコックベルトのようなガタツキに伴う振動が
発生しなくなり、高い精度で位置決めを行うことができ
る。また、上述したような構成により、プーリとベルト
部の摩擦部分がなくなり、従って摩擦に伴って発生する
パーティクルをなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の動力伝達機構を示す斜視図である。

【図２】本発明の動力伝達機構を適用した搬送アームを
示す断面図である。

【図３】図２に示す搬送アームの平面図である。

【図４】本発明の動力伝達機構に用いる張力調整手段を
示す平面図である。

【図５】動力伝達機構を用いた搬送アームを備えた処理
室集合体を示す構成図である。

【図６】図５に示す処理室集合体の断面図である。

【符号の説明】

２ 搬送アーム ４ 第１のアーム部 ６ 第２のアーム部 ８ 第３のアーム部 １０ 第１のケーシング ２０ 伸縮用モータ ２６ 旋回用モータ ２８ 第１の基端プーリ ３８ 第１の先端プーリ ４０ チェーンベルト ４２ 第２の基端プーリ ４４ 第２のケーシング ５０ 第２の先端プーリ ５６，５８ 第１の主ベルト部 ５６Ａ，５８Ａ スチールベルト ６０ 第２の主ベルト部 ６０Ａ スチールベルト ７４ 補助ベルト部 ７４Ａ スチールベルト ８２ 張力調整手段 ８８ 調整棒 ９６ ロードロック室 ９８Ａ〜９８Ｄ 真空処理室 １０２Ａ，１０２Ｂ ウエハカセット室 １０４Ａ，１０４Ｂ 加熱／冷却室 Ｗ 半導体ウエハ（被処理体）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つのプーリ間に動力を伝達する動力伝
   達機構において、前記一方のプーリに、所定の間隔を隔
   てて巻き付けられて端部が固定された、可撓性を有する
   平坦な１対の第１の主ベルト部を取り付けると共に前記
   １対の第１の主ベルト部間に対応する位置に前記第１の
   主ベルト部の巻き付け方向と反対方向に巻き付けられて
   端部が固定された、可撓性を有する平坦な第２の主ベル
   ト部を取り付け、前記他方のプーリに半巻き状態で巻き
   付けられた可撓性を有する平坦な補助ベルト部を固定
   し、前記補助ベルト部の一端を前記第１の主ベルト部側
   に接続すると共に他端を前記第２の主ベルト部側に接続
   し、前記補助ベルト部と前記第１及び第２の主ベルト部
   との接続部の少なくとも一方に張力調整手段を介設する
   ように構成したことを特徴とする動力伝達機構。