JPH09131680A - 真空室用搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 真空室内で使用する搬送装置において、搬送
装置内部の軸受け部やベルトなどから発生するパーティ
クル、有機系ガスが真空室内に流出しないようにし、例
えば被搬送物である半導体ウエハの汚染を防止するこ
と。 【解決手段】 第１アーム１及び第２アーム２を、内部
を気密なカバー体４１、４６で覆う構造とし、関節部分
においてカバー体４１（４６）と回転軸との間に磁気シ
ール部４３、４６、４７を介在させ、回転軸が回転可能
でありながらカバー体４１（４６）内雰囲気と真空室内
雰囲気とを隔離する。カバー体内は第１アーム１の基端
部の回転軸内及び逆止弁７１、７２を介して、排気管８
１及び給気管８３の近傍に連通しており、逆止弁７１、
７２の作動圧力を磁気シール部の許容圧力よりも小さく
しておくことにより磁気シール部の破損を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空室用搬送装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体あるいは液晶ディスプレイ製造プ
ロセスにおいては、成膜、スパッタリング、エッチング
など種々の真空処理が行われる。この種の真空処理装置
では真空室内で例えば半導体ウエハを搬送する搬送装置
が必要となるが、この搬送装置は真空雰囲気に耐え得る
構造とすることに加え、発塵や発ガスしにくい材質、構
造とすることが要求される。一方最近では真空処理や検
査用の真空室を複数設置し、これらを共通の搬送室に接
続して高いスループットが得られるクラスタツールと呼
ばれるシステムも実現されてきている。この場合共通の
搬送室には一般にかなりの大型の関節アームよりなる搬
送装置が用いられている。

【０００３】従来の関節アームとしては、例えば実開平
４−７３４８２号公報に記載されているものが知られて
いる。この関節アームは、３つのアームを軸受け部によ
り回転自在に連結すると共に真空室の底板の下方側に設
けられた２つのモータを制御し、タイミングプーリ及び
ベルトよりなる伝達機構を介してアームをコントロール
し、搬送動作を行うように構成されている。

【０００４】また真空室内搬送装置としては関節アーム
以外にも、実開平７−１７２号公報に記載されているよ
うに、真空室内を貫く気密な大気雰囲気室を設け、この
大気雰囲気室内に永久磁石を配設して、真空室側の搬送
車を磁気浮上させ、この搬送車により半導体ウエハを搬
送するものも知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】

（１）上述の関節アームは、軸受け部やタイミングベル
トとプーリとの接触部からパーティクルが発生し、また
タイミングベルトや軸受け部のグリースから有機系のガ
スが発生する。このため半導体ウエハの汚染を引き起こ
す他、真空室内が所定の真空度に到達しないという問題
もある。更にまたアームが化学的雰囲気特に腐食性ガス
の雰囲気にあるときにはアームに設けられたメカ系部分
が腐食し、メンテナンスの頻度が高くなると共に、腐食
した部分からパーティクルが発生するという問題があ
る。 （２）一方磁気浮上型の搬送装置は、搬送速度が遅いの
で高いスループットを得ることができないし、また制御
が複雑であるという問題点がある。

【０００６】本発明は、このような事情の下になされた
ものであり、その目的は、発塵や発ガスを防止し、また
真空室内の化学的雰囲気から搬送装置内部を保護するこ
とのできる搬送装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
のア−ムを回転軸及び軸受け部により回転自在に連結し
て関節ア−ムを構成し、基端側のア−ムと駆動源との間
に設けられた回転軸を回転させ、その回転を、ア−ムに
設けられた伝達機構を介して先端側のア−ムに伝達する
ことにより真空室内で搬送動作する搬送装置において、
ア−ム毎に設けられ、関節部の軸受け部および前記伝達
機構を覆うカバ−体と、前記カバ−体と関節部の回転軸
との間に設けられ、前記軸受け部および伝達機構が位置
する雰囲気と真空室内雰囲気との間を回転軸が回転でき
るように気密にシ−ルするシ−ル手段と、を備えたこと
を特徴とする。

【０００８】請求項２の発明は、複数のア−ムを回転軸
及び軸受け部により回転自在に連結して関節ア−ムを構
成し、基端側のア−ムと駆動源との間に設けられた回転
軸を回転させ、その回転を、ア−ムに設けられた伝達機
構を介して先端側のア−ムに伝達することにより真空室
内で搬送動作する搬送装置において、ア−ム毎に設けら
れ、関節部の軸受け部および前記伝達機構を覆うカバ−
体と、前記カバ−体と関節部の回転軸との間に設けら
れ、前記軸受け部および伝達機構が位置する雰囲気と真
空室内雰囲気との間を回転軸が回転できるように気密に
シ−ルするシ−ル手段と、カバ−体の内部空間と真空室
内雰囲気との圧力差が前記シ−ル手段の許容圧力差未満
になるように当該圧力差を調整する調圧手段と、を備え
たことを特徴とする。

【０００９】請求項３の発明は、複数のア−ムを回転軸
及び軸受け部により回転自在に連結して関節ア−ムを構
成し、基端側のア−ムと駆動源との間に設けられた回転
軸を回転させ、その回転を、ア−ムに設けられた伝達機
構を介して先端側のア−ムに伝達することにより真空室
内で搬送動作する搬送装置において、ア−ム毎に設けら
れ、関節部の軸受け部および前記伝達機構を覆うカバ−
体と、前記カバ−体と関節部の回転軸との間に設けら
れ、前記軸受け部および伝達機構が位置する雰囲気と真
空室内雰囲気との間を回転軸が回転できるように気密に
シ−ルするシ−ル手段と、各カバ−体の内部空間同士を
互いに連通する第１の通気路と、基端側のア−ムと駆動
源との間の回転軸の内方側に設けられ、−端側が前記カ
バ−体の内部空間に連通すると共に他端側が真空室の外
部に導出される第２の通気路と、この第２の通気路の他
端側と真空室内との間に設けられ、前記カバ−体の内部
空間と真空室内雰囲気との圧力差が前記シ−ル手段の許
容圧力差未満になるように当該圧力差を調整する調圧手
段と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】請求項４の発明は、回転軸を備え、真空室
内で搬送動作を行う搬送機構において、前記回転軸の軸
受け部および当該回転軸を駆動する機構を覆う気密なカ
バ−体と、このカバ−体と回転軸との間に設けられ、前
記軸受け部および前記機構が位置する雰囲気と真空室内
雰囲気との間を回転軸が回転できるように気密にシ−ル
するシ−ル手段と、前記カバ−体の内部空間と真空室内
雰囲気との圧力差が前記シ−ル手段の許容圧力差未満に
なるように当該圧力差を調整する調圧手段と、を備えた
ことを特徴とする。

【００１１】請求項５の発明は、請求項２、３または４
の発明において、調圧手段は、真空室内とカバ−体の内
部空間との間に介設された少なくとも一つの弁を備え、
前記真空室内とカバ−体の内部空間との間に圧力差が生
じたときに前記弁を開け、真空室内と前記内部空間の圧
力差をシ−ル手段の許容圧力差未満にすることを特徴と
する。請求項６の発明は、請求項２、３または４の発明
において、調圧手段は、真空室内とカバ−体の内部空間
との間に介設された少なくとも一つの弁と、真空室内及
び前記内部空間の圧力差を検知する圧力差検知手段と、
を備え前記圧力差検知手段が圧力差を検出したときに前
記弁を開け、真空室内と前記内部空間の圧力差をシ−ル
手段の許容圧力差未満にすることを特徴とする。

【００１２】請求項７の発明は、請求項２、３または４
の発明において、調圧手段は、真空室内を排気するため
の排気路または真空室内とカバ−体の内部空間との間に
介設された第１の弁と、真空室内に給気するための給気
路または真空室内と前記内部空間との間に介設された第
２の弁と、前記真空室内及び前記内部空間の圧力差を検
知する圧力差検知手段と、を備え、前記真空室内の圧力
が前記内部空間の圧力よりも低いときには前記第１の弁
を開き、真空室内の圧力が前記内部空間の圧力よりも高
いときには前記第２の弁を開き、真空室内と前記内部空
間との圧力差を、シ−ル手段の許容圧力差未満にするこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項８の発明は、請求項２、３または４
の発明において、調圧手段は、真空室内を排気するため
の排気路または真空室内とカバ−体の内部空間との間に
介設され、前記内部空間から前記排気路または真空室内
へ通流可能な第１の逆止弁と、真空室内に給気するため
の給気路または真空室内と前記内部空間との間に介設さ
れ、前記給気路または真空室内から前記内部空間へ通流
可能な第２の逆止弁と、を備え、前記第１および第２の
逆止弁の作動圧力は、シ−ル手段の許容圧力差未満であ
ることを特徴とする。

【００１４】請求項９の発明は、請求項２、３、４、
５、６、７または８の発明において、真空室内雰囲気と
カバ−体の内部空間との間に設けられ、シ−ル手段の許
容圧力差よりも小さく、調圧手段の弁が作動するときの
圧力差よりも高い圧力差で導通する、双方向の安全弁ま
たは逆並列に設けられた片方向の安全弁を備えたことを
特徴とする。

【００１５】請求項１０の発明は、請求項１、２、３、
４、５、６、７、８または９の発明において、シ−ル手
段は、磁性流体シ−ルであることを特徴とする。

【００１６】請求項１１の発明は、請求項１、２、３、
４、５、６、７、８または９の発明において、シ−ル手
段は，Ｏリングであることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明をクラスタツールの搬送室
内の関節アームよりなる搬送装置に適用した実施の形態
について説明する。先ずクラスタツールの全体構成につ
いて図１を参照しながら簡単に述べると、１１は真空チ
ャンバよりなる搬送室であり、この搬送室１１には例え
ば３つの真空処理室１２、１３、１４と、２つのカセッ
ト室１５、１６とが気密に接続されており、カセット室
１５、１６の外側にはカセットステージ１７が設けられ
ている。カセット室１５、１６は各々ゲートドア１５
ａ、１６ａ及び図示しないエレベータを備えており、カ
セット室１５、１６内に搬入されたカセットＣと各真空
処理室１２、１３、１４との間で、図２に示す搬送室１
１内の搬送装置１０により半導体ウエハＷの受け渡しが
行われる。真空処理室１２（１３）（１４）としては、
例えば枚葉ＣＶＤ装置、エッチャー、スパッタ装置など
であってもよいが、検査装置などが含まれていてもよ
い。

【００１８】前記搬送装置１０は本発明の実施の一形態
に相当するものであり、３つのアーム１、２、３を回転
自在に連結してなる関節アームとして構成されている。
この搬送装置の機構部分の概略について説明すると、図
３に示すように搬送室１１の底部を、回転軸である外軸
２１及び中軸２２よりなる同軸二軸体２０が貫通し、外
軸２１は第１アーム１の基端側のタイミングプーリ３１
の回転軸をなしている。中軸２２は前記プーリ３１の中
を貫通し、第１アーム１に固定されている。

【００１９】第１アーム１の先端側には前記プーリ３１
の例えば半分の径のタイミングプーリ３２が設けられて
おり、これらプーリ３１、３２間にはタイミングベルト
３３が掛けられている。先端側のプーリ３２の回転軸３
４の頂部は第２アーム２の基端部に固定されている。第
２アーム２にも基端側及び先端側に夫々タイミングベル
ト３５で連結されたタイミングプーリ３６、３７が設け
られており、基端側のプーリ３６の軸３８は、前記プー
リ３２の回転軸３４の中を通って第１アーム１に固定さ
れている。また第２アーム２の先端側のプーリ３７の回
転軸３９は第３アーム３９に固定されている。第３アー
ム３９はこの例では両端にウエハＷを保持できるように
ウエハ保持部をなすピック部Ｐ、Ｐが設けられている。

【００２０】一方搬送室１１の底部を貫通している前記
外軸２１及び中軸２２は、搬送室１１の下方側に設けら
れたモータＭ１、Ｍ２に夫々連結されており、この例で
は外軸２１を止めて中軸２２を回転させることにより関
節アーム（アーム１、２、３の組立体）が伸縮動作を
し、両軸２１、２２を同時に回転せると水平旋回動作を
行う。なおモータＭ１、Ｍ２は大気雰囲気になっている
ケースＭＫ内に設けられている。

【００２１】次いでアーム１、２の構造及び回転軸に関
する部分について説明すると、第１アーム１の本体は、
プーリ３１、３２、ベルト３３及び後述の軸受け部を覆
う気密な例えばアルミニウム製のカバー体４１よりな
り、このカバー体４１は、上下に分離できる構造になっ
ていて、上部分と下部分とが図４及び図７に示すように
Ｏリング４１ａにより気密に接合されている。

【００２２】図４は第１アーム１及び第２アーム２の関
節部分を示す図であり、第２アーム２と一体になってい
るプーリ３２の回転軸３４と第１アーム１のカバー体４
１（詳しくは開口部の内周面）との間には軸受け部４２
が介装されており、この軸受け部４２の搬送室１１内雰
囲気側には、カバー体４１の内部と搬送室１１内とを気
密にシールするためのシール手段例えば磁気シール部４
３が介装されている。磁気シール部４３は図５に示すよ
うにＯリング４３ａを介して固定部側に磁路部材４３ｂ
を取り付けて磁路を形成し、この磁路中例えば一方のポ
ール４３ｃ側に磁性流体４３ｄを介在させて、回転軸が
回転可能にシールするように構成したものである。

【００２３】前記プーリ３２の回転軸３４内には、第２
アーム２のプーリ３６の軸３８が貫通しており、この軸
３８の下端は第１アーム１のカバー体４１に固定されて
いる。また前記軸３８とプーリ３２及び回転軸３４との
間には軸受け部４４、４５が介装されている。一方前記
第２アーム２の本体はプーリ３６、３７、ベルト３５及
び後述の軸受け部を覆う気密なカバー体４６によりな
り、このカバー体４６は、前記カバー体４１と同様にＯ
リング４６ａを介して上下に分離できる構造になってい
る。前記軸３８には、一端側がプーリ３６の上面に開口
すると共に他端側が側面に開口している通気路５１が形
成されており、また前記回転軸３４にも内側と外側とを
連通するように通気路５２が形成されている。これら通
気路５１、５２は本発明の第１の通気路に相当するもの
であり、これにより第１アーム１のカバー体４１及び第
２アームのカバー体４６の内部空間同士が連通される。

【００２４】また前記第２アームの先端部において、図
６に示すように第３アーム３の回転軸３９と第２アーム
２のカバー体４６との間には、シール手段である図５に
示すと同様の磁気シール部４７及び軸受け部４８が外側
（搬送室１１内雰囲気側）からこの順に介装されてお
り、カバー体４６と搬送室１１内とが磁気シール部４７
により気密にシールされている。

【００２５】そして第１アーム１の基端部側及び前記同
軸二軸体２０に関して図７を参照しながら説明すると、
プーリ３１の回転軸である、同軸二軸体２０の外軸２１
とカバー体４１の下面開口部の内周面との間には磁気シ
ール部６１及び軸受け部６２が外側（搬送室１１内雰囲
気側）からこの順に介装されており、カバー体４１と搬
送室１１内とが磁気シール部６１により気密にシールさ
れている。

【００２６】同軸二軸体２０の中軸２２はプーリ３１内
を貫通してその頂部が第１アーム１のカバー体４１に固
定されている。搬送室１１の底部には、Ｏリング１１ａ
を介して搬送室１１の底板１１ｂに気密に接合されると
共に、搬送室１１の下方側に垂直に伸びる筒状部６３が
設けられており、この筒状部６３と前記外軸２１の間、
及び外軸２１と中軸２２との間には夫々軸受け部６４、
６５が介設されている。またこれら軸受け部６４、６５
の上方側（搬送室１１内雰囲気側）には、夫々磁気シー
ル部６６、６７が介設され、軸受け部６４、６５が位置
している雰囲気と搬送室１１内とが気密にシールされて
いる。前記磁気シール部６６、６７は上下に２分割さ
れ、中間にスペース６６ａ、６７ａが形成されている。
ただし上段側、下段側の磁気シール部６６（６７）は、
各々例えば図５に示した既述の磁気シール部が数段配置
されて構成されるものである。

【００２７】前記中軸２２には、図７及び図８に示すよ
うに一端側がカバー体４１内に開口し、他端側が前記磁
気シール部６７、６７間のスペース６７ａに開口する通
気路５３が形成されている。更に外軸２１の周壁部に
は、前記スペース６６ａ、６７ａ間を連通する連通孔５
４が、また筒状部６３の周壁部には、前記スペース６６
ａと大気雰囲気との間を連通する連通孔５５が夫々形成
されている。この例では中軸２２内の通気路５３及び連
通孔５４、５５は、本発明の第２の通気路に相当するも
のである。

【００２８】前記連通孔５５は、配管７１、７２を介し
て夫々搬送室１１の排気路及び給気路に接続されてお
り、配管７１、７２の途中には、連通孔５５から排気路
へ通流可能な第１の逆止弁７３、及び給気路から連通孔
５５へ通流可能な第２の逆止弁７４が夫々介設されてい
る。また前記第１の通気路、第２の通気路、逆止弁７
３、７４及び配管７１、７２は、この実施の形態におい
て搬送室１１内雰囲気とカバー体４１、４６内との圧力
差を調整するための調圧手段を構成するものである。

【００２９】ここで本実施の形態の特徴部分に関して、
既述の構造も含めて図９を参照しながら述べると、第１
アーム１及び第２アーム２の夫々において、材質が例え
ばアルミニウムよりなり厚さが例えば５ミリメ−トルの
気密なカバー体４１、４６により回転軸の軸受け部及び
伝達機構を覆うと共に、カバー体４１、４６と回転軸と
の間に磁気シール部６１、４３、４７を設けてカバー体
４１、４６内を搬送室１１内の雰囲気から隔離してい
る。なお伝達機構とは、この例ではタイミングプーリ及
びタイミングベルトなどである。

【００３０】更に第１アーム１及び第２アーム２の関節
部分の例えば中心軸部に形成した図４に示す第１の通気
路（通気路５１、５２）により両アーム１、２内雰囲気
を連通すると共に、第１アーム１とモータとの間に設け
られた回転軸の内側例えば中心軸に形成した図７に示す
第２の通気路（通気路５３、連通孔５４、５５）と配管
７１、７２とにより、両アーム１、２内雰囲気が給気路
及び排気路に連通している。

【００３１】ここで図９において８１は搬送室１１内を
真空排気するための排気管、８２は真空排気手段である
例えばターボ分子ポンプ、８１ａはスロー排気用排気
管、８１ｂは粗引き用排気管であり、一端側がカバー体
４１に連通している配管７１の他端は前記排気管８１に
接続されている。この配管７１の他端は例えば搬送室１
１内における排気管８１の近傍に開口していてもよい
し、真空排気手段８２の後近傍に開口してもよい。また
８３は図示しない不活性ガス例えば窒素ガス源よりの窒
素ガスを給気して搬送室１１内を大気雰囲気に戻すため
の給気管、８４はブレークフィルタ、８３ａはスロー給
気用給気管であり、前記配管７２の他端は例えば前記ブ
レークフィルタ８４の近傍に開口している。なお配管７
２の他端は給気管８３に接続してもよい。

【００３２】そして配管７１、７２に夫々逆止弁７３、
７４を設けているが、逆止弁７３、７４を設けた理由
は、アーム１、２内で発生したガスが配管７２及び給気
管８３の一部を通って搬送室１１内に流れ込み、また搬
送室１１内の圧力が例えば１０^-4Ｔｏｒｒ程度もの真空
度になると前記ガスが排気路８１中を逆流して搬送室１
１内に流れ込むからである。

【００３３】更に逆止弁７３、７４の作動圧力は、磁気
シール部４７、４３、６１のシール能力（許容圧力差）
未満であることが必要である。何故ならアーム１、２の
内部（カバー体４１、４６の内部空間）と搬送室１１内
雰囲気との圧力差が前記許容圧力差を越えると磁気シー
ル部４７、４３、６１が破損してしまうからである。ア
ーム１の基端側の同軸二軸体２０と搬送室１１の底部と
の間の磁気シール部６６については、この磁気シール部
６６を多段化することは容易であり、大きな許容圧力差
を得ることができるが、各アーム１、２の関節部分の磁
気シール部４７、４３、６１についてはアーム１、２の
大型化を防ぐために磁気シール部４７、４３、６１の段
数を多くすることができず許容圧力差が小さい。

【００３４】ここで磁気シール部４７、４３、６１の許
容圧力差は、例えば０．１５気圧とされ、逆止弁７３、
７４の作動圧力は磁気シール部４７、４３、６１の許容
圧力差より小さい圧力例えば０．０５気圧に設定され
る。なお許容圧力差とは、磁気シール部がシ−ルしてい
る内外雰囲気の圧力差であって、当該磁気シール部がシ
−ル機能を維持できる最大圧力差である。例えば磁気シ
ール部を２段用いて内外雰囲気をシ−ルする場合の許容
圧力差とは、２段組の磁気シール部全体の許容圧力差を
いうものである。

【００３５】更にまた調圧手段が何らかの異常により正
常に動作せず、搬送室１１内とカバー体４１、４６内と
の圧力差が所定値を越えたときのために、磁気シール部
４３、４７、６１の許容圧力差よりも小さくかつ逆止弁
７３、７４の作動圧力より高い圧力値で例えば０．１気
圧で導通する片方向の安全弁７５、７６が例えば第１ア
ーム１のカバー体４１の内側と外側との間に逆並列に設
けられている。ただし安全弁は、双方向の安全弁を用い
てもよいし、第２アーム２に設けてもあるいは両アーム
１、２に設けてもよい。

【００３６】次に上述実施の形態の作用について説明す
る。先ず搬送室１１内を大気圧雰囲気から所定の真空度
例えば１０^-4Ｔｏｒｒオーダまで真空排気する場合につ
いて述べると、排気管８１ａ、８１ｂにより夫々スロー
排気、粗引きが行われ、続いてターボ分子ポンプ８２に
より所定の真空度まで真空排気される。排気の初期には
第１の逆止弁７３が作動し、カバー体４１、４６内も排
気される。この場合例えば０．１気圧程度までの粘性流
域での排気においては流れがあるためアーム１、２内か
ら排気された気体は搬送室１１からの気体と共に方向性
をもって真空ポンプ側に排出され逆流しない。そして搬
送室１１内の圧力が例えば０．１気圧程度以下になると
第１の逆止弁７３の圧力差が小さくなり、逆止弁７３が
閉じる。

【００３７】そして搬送室１１内を大気圧雰囲気に戻す
場合には、排気系のバルブを閉じ、初めは給気管８３ａ
を通じて窒素ガスを搬送室１１内にスロー給気し、次い
で早い給気を行う。この場合搬送室１１内の圧力が例え
ば０．１気圧程度の粘性流域まで上昇すると、第２の逆
止弁７４が開き、給気管８３近傍からの給気ガス例えば
窒素ガスが逆止弁７４を通じてカバー体４１、４６内に
流入する。粘性流域になると流れがあり、アーム１、２
内部には給気管８３近傍の清浄な給気ガスが取り込ま
れ、搬送室１１内が大気圧雰囲気に復帰し、アーム１、
２内部もほぼ大気圧雰囲気となる。

【００３８】ここで調圧手段を構成する通気路は夫々固
有の流れに対する抵抗値を有し、従って調圧手段に何等
かの異常が生じ、規定の流量を越えた流れが生じると、
通気路に規定以上の圧力勾配が生じ、カバー体４１、４
６の内外の圧力差が規定値を越える。この場合安全弁７
５（７６）が作動し、カバー体４１、４６の内外が導通
する。

【００３９】このような実施の形態によれば、関節アー
ムの関節部分の軸受け部や、プーリやベルトなどの伝達
機構をカバー体４１、４６により覆って磁気シール部に
より気密にシールしているため搬送装置内部で発生した
パーティクルや有機系のガスなどが搬送室１１内に流出
することを防止でき、半導体ウエハの汚染を避けること
ができる。そしてカバー体４１、４６の内部空間と搬送
室１１内雰囲気との圧力差を磁気シール部の許容圧力差
を越えないように調圧手段によりコントロールしている
ため、磁気シール部を小型化しながら、破損を防ぐこと
ができ、従ってアームの大型化を抑えることができる。

【００４０】更に何らかの異常によりアーム内外の圧力
差が上昇しても安全弁が働くので磁気シール部の破損を
防止できる。この場合搬送装置内部から汚染物資、汚染
ガスが流出し、また搬送装置を使用している真空室が処
理室であったならば処理ガスが搬送装置内に流出するこ
ととなるが、磁気シール部が破損する場合に比べれば後
のメンテナンスが簡単であり、しかもこうした事故の起
こる確率は低いので、非常に有効である。

【００４１】次に本発明の他の実施の形態について図１
０を参照しながら説明する。この実施の形態では、前記
配管７２は用いずに、前記第２の通気路に連通する配管
７１を２つに分岐させてその一方の分岐路を開閉弁９１
を介して真空ポンプ８２の上流側の排気路８１に接続す
ると共に他方の分岐路を開閉弁９２を介して真空ポンプ
８２の下流側の排気路８０に接続している。

【００４２】この実施の形態の作用については、先ず開
閉弁９１、９２を夫々開いた状態及び閉じた状態にして
おいて、搬送室１１内を真空排気すると、カバー体４
１、４６内の内部空間の雰囲気も配管７１及び開閉弁９
１を介して排気される。そして搬送室１１内が予め設定
した圧力値に達したら、例えば図示しない圧力センサの
検出値に基づいて開閉弁９１を閉じる。なおこの圧力設
定値は、更に真空排気を続けて搬送室１１内を所定の圧
力目標値まで真空排気してもカバー体４１、４６内外の
圧力差が磁気シール部の許容圧力差未満に保たれる圧力
値である。

【００４３】開閉弁９１を閉じた状態が持続すると、ア
ーム１、２内部からのガスの発生によりカバー体４１、
４６の内部空間の圧力が徐々に上昇するので開閉弁９２
を定期あるいは不定期に開閉するようにし、こうしてカ
バー体４１、４６の内外の圧力差を磁気シール部４３、
４７、６１の許容圧力差未満に保つようにする。アーム
１、２内部から発生したガスを真空ポンプ８２例えばタ
ーボ分子の後段側に取り付けることにより、前記ガスが
搬送室１１内へ拡散する可能性が少なくなる。開閉弁９
１の開閉については、例えば搬送室１１内の排気指令あ
るいは給気指令に応じて自動で行わせるようにしてもよ
いが、搬送室１１内と前記内部空間との圧力を夫々検知
してその圧力差を求める手段を用い、圧力差検出値に基
づいて自動で開閉させるようにしてもよい。

【００４４】更にまた本発明の他の実施の形態について
図１１を参照しながら説明する。この実施の形態では、
カバー体４１、４６の内部空間の圧力を検出する、例え
ば前記連通路５５内の圧力を検出する圧力センサ９３
と、搬送室１１内の圧力を検出する圧力センサ９４と、
これら圧力センサ９３、９４の圧力検出値の差（±を含
めた差圧）を求めるコントローラ９５とを設ける。そし
て配管７１の一端を真空ポンプ８２の後流側に接続する
と共に、配管７１、７２に夫々開閉弁９６、９７を介設
し、コントローラ９５により開閉弁９６、９７の開閉を
制御するように構成する。なお圧力センサ９３、９４及
びコントローラ９５は、この例では圧力差検知手段を構
成するものである。

【００４５】排気を開始して搬送室１１内を減圧する
と、搬送室１１内の圧力検出値が前記内部空間の圧力検
出値よりも小さくなるので、開閉弁９６が開き、内部空
間が排気され、一連の動作の繰り返しで等圧に排気され
ていく。また搬送室１１内に給気を行う場合には、搬送
室１１内の圧力検出値が前記内部空間の圧力検出値より
も大きくなるので、開閉弁９７が開き、前記内部空間へ
給気される流路が確保され、一連の動作を繰り返し、等
圧に給気されていく。

【００４６】以上においてアームの関節部分に用いるシ
ール手段としては磁気シール部に限らずシリコンゴムや
バイトンなどからなるＯリングを重ねて回転軸が回転で
きるように構成したものであってもよい。また搬送装置
は関節アームに限らず例えば水平旋回できる１本のアー
ムであってもよい。更に搬送装置が設置される真空室と
しては、クラスタツールの搬送室に限らず、ＣＶＤ、ス
パッタリング、エッチャー、検査などを行う処理室であ
ってもよいし、ロードロック室であってもよい。搬送装
置を例えばＣＶＤなどの処理室内に設ける場合には、カ
バー体は処理環境に耐えられるものを用いることが必要
である。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように本発明の真空室内搬送
装置によれば、真空室雰囲気中への発塵や発ガスを防止
でき、被搬送物の汚染を避けることができる。また真空
室内が化学的雰囲気になる場合には、その雰囲気から搬
送装置内部を保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の搬送装置が適用される真空処理装置の
全体の外観を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態の一例に係る搬送装置の外
観を示す斜視図である。

【図３】上述搬送装置の内部を示す縦断側面図である。

【図４】上述搬送装置における第１アーム、第２アーム
間の関節部分を示す断面図である。

【図５】磁気シール部を示す縦断側面図である。

【図６】上述搬送装置における第２アーム、第３アーム
間の関節部分を示す断面図である。

【図７】上述搬送装置における第１アームの基端部及び
同軸二軸体を示す断面図である。

【図８】図７のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図９】上述搬送装置の特徴部分の概略を示す説明図で
ある。

【図１０】本発明の他の実施の形態の特徴部分の概略を
示す説明図である。

【図１１】本発明の更に他の実施の形態の特徴部分の概
略を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 搬送装置 １１ 搬送室 １ 第１アーム ２ 第２アーム ３ 第３アーム ２０ 同軸二軸体 ２１ 外軸 ２２ 中軸 ３１、３２、３６、３７ タイミングプーリ ３３、３５ タイミングベルト ４２、４４、４５、４８、６４、６５ 軸受け部 ４３、４７、６１、６６ 磁気シール部 ５１、５３ 通気路 ５２、６６ａ、６７ａ 連通孔 ７１、７２ 配管 ７３ 第１の逆止弁 ７４ 第２の逆止弁 ８１ 排気管 ８３ 給気管 ９１、９２、９６、９７、 開閉弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０２Ｆ 1/13 １０１ Ｇ０２Ｆ 1/13 １０１ 1/1333 ５００ 1/1333 ５００ (72)発明者 松島 圭一 東京都港区赤坂５丁目３番６号 東京エレ クトロン株式会社内 (72)発明者 石井 勝美 神奈川県津久井郡城山町町屋１丁目２番41 号 東京エレクトロン東北株式会社相模事 業所内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のア−ムを回転軸及び軸受け部によ
   り回転自在に連結して関節ア−ムを構成し、基端側のア
   −ムと駆動源との間に設けられた回転軸を回転させ、そ
   の回転を、ア−ムに設けられた伝達機構を介して先端側
   のア−ムに伝達することにより真空室内で搬送動作する
   搬送装置において、 ア−ム毎に設けられ、関節部の軸受け部および前記伝達
   機構を覆うカバ−体と、 前記カバ−体と関節部の回転軸との間に設けられ、前記
   軸受け部および伝達機構が位置する雰囲気と真空室内雰
   囲気との間を回転軸が回転できるように気密にシ−ルす
   るシ−ル手段と、を備えたことを特徴とする真空室用搬
   送装置。
2. 【請求項２】 複数のア−ムを回転軸及び軸受け部によ
   り回転自在に連結して関節ア−ムを構成し、基端側のア
   −ムと駆動源との間に設けられた回転軸を回転させ、そ
   の回転を、ア−ムに設けられた伝達機構を介して先端側
   のア−ムに伝達することにより真空室内で搬送動作する
   搬送装置において、 ア−ム毎に設けられ、関節部の軸受け部および前記伝達
   機構を覆うカバ−体と、 前記カバ−体と関節部の回転軸との間に設けられ、前記
   軸受け部および伝達機構が位置する雰囲気と真空室内雰
   囲気との間を回転軸が回転できるように気密にシ−ルす
   るシ−ル手段と、 カバ−体の内部空間と真空室内雰囲気との圧力差が前記
   シ−ル手段の許容圧力差未満になるように当該圧力差を
   調整する調圧手段と、を備えたことを特徴とする真空室
   用搬送装置。
3. 【請求項３】 複数のア−ムを回転軸及び軸受け部によ
   り回転自在に連結して関節ア−ムを構成し、基端側のア
   −ムと駆動源との間に設けられた回転軸を回転させ、そ
   の回転を、ア−ムに設けられた伝達機構を介して先端側
   のア−ムに伝達することにより真空室内で搬送動作する
   搬送装置において、 ア−ム毎に設けられ、関節部の軸受け部および前記伝達
   機構を覆うカバ−体と、 前記カバ−体と関節部の回転軸との間に設けられ、前記
   軸受け部および伝達機構が位置する雰囲気と真空室内雰
   囲気との間を回転軸が回転できるように気密にシ−ルす
   るシ−ル手段と、 各カバ−体の内部空間同士を互いに連通する第１の通気
   路と、 基端側のア−ムと駆動源との間の回転軸の内方側に設け
   られ、−端側が前記カバ−体の内部空間に連通すると共
   に他端側が真空室の外部に導出される第２の通気路と、 この第２の通気路の他端側と真空室内との間に設けら
   れ、前記カバ−体の内部空間と真空室内雰囲気との圧力
   差が前記シ−ル手段の許容圧力差未満になるように当該
   圧力差を調整する調圧手段と、を備えたことを特徴とす
   る真空室用搬送装置。
4. 【請求項４】 回転軸を備え、真空室内で搬送動作を行
   う搬送機構において、 前記回転軸の軸受け部および当該回転軸を駆動する機構
   を覆う気密なカバ−体と、 このカバ−体と回転軸との間に設けられ、前記軸受け部
   および前記機構が位置する雰囲気と真空室内雰囲気との
   間を回転軸が回転できるように気密にシ−ルするシ−ル
   手段と、 前記カバ−体の内部空間と真空室内雰囲気との圧力差が
   前記シ−ル手段の許容圧力差未満になるように当該圧力
   差を調整する調圧手段と、を備えたことを特徴とする真
   空室用搬送装置。
5. 【請求項５】 調圧手段は、真空室内とカバ−体の内部
   空間との間に介設された少なくとも一つの弁を備え、 前記真空室内とカバ−体の内部空間との間に圧力差が生
   じたときに前記弁を開け、真空室内と前記内部空間の圧
   力差をシ−ル手段の許容圧力差未満にすることを特徴と
   する請求項２、３または４記載の真空室用搬送装置。
6. 【請求項６】 調圧手段は、真空室内とカバ−体の内部
   空間との間に介設された少なくとも一つの弁と、真空室
   内及び前記内部空間の圧力差を検知する圧力差検知手段
   と、を備え前記圧力差検知手段が圧力差を検出したとき
   に前記弁を開け、真空室内と前記内部空間の圧力差をシ
   −ル手段の許容圧力差未満にすることを特徴とする請求
   項２、３または４記載の真空室用搬送装置。
7. 【請求項７】 調圧手段は、真空室内を排気するための
   排気路または真空室内とカバ−体の内部空間との間に介
   設された第１の弁と、真空室内に給気するための給気路
   または真空室内と前記内部空間との間に介設された第２
   の弁と、前記真空室内及び前記内部空間の圧力差を検知
   する圧力差検知手段と、を備え、 前記真空室内の圧力が前記内部空間の圧力よりも低いと
   きには前記第１の弁を開き、真空室内の圧力が前記内部
   空間の圧力よりも高いときには前記第２の弁を開き、真
   空室内と前記内部空間との圧力差を、シ−ル手段の許容
   圧力差未満にすることを特徴とする請求項２、３または
   ４記載の真空室用搬送装置。
8. 【請求項８】 調圧手段は、真空室内を排気するための
   排気路または真空室内とカバ−体の内部空間との間に介
   設され、前記内部空間から前記排気路または真空室内へ
   通流可能な第１の逆止弁と、真空室内に給気するための
   給気路または真空室内と前記内部空間との間に介設さ
   れ、前記給気路または真空室内から前記内部空間へ通流
   可能な第２の逆止弁と、を備え、 前記第１および第２の逆止弁の作動圧力は、シ−ル手段
   の許容圧力差未満であることを特徴とする請求項２、３
   または４記載の真空室用搬送装置。
9. 【請求項９】 真空室内雰囲気とカバ−体の内部空間と
   の間に設けられ、シ−ル手段の許容圧力差よりも小さ
   く、調圧手段の弁が作動するときの圧力差よりも高い圧
   力差で導通する、双方向の安全弁または逆並列に設けら
   れた片方向の安全弁を備えたことを特徴とする請求項
   ２、３、４、５、６、７または８記載の真空室用搬送装
   置。
10. 【請求項１０】 シ−ル手段は、磁性流体シ−ルである
    ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、
    ８または９記載の真空室用搬送装置。
11. 【請求項１１】 シ−ル手段は，Ｏリングであることを
    特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８また
    は９記載の真空室用搬送装置。