JPWO2008140093A1 - 搬送装置及びこれを用いた真空処理装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、グリースやダスト等による真空装置等の汚染の問題を生じない搬送装置を提供するとともに、装置の設置面積が小さく、既存技術で容易に耐腐食処理が可能な搬送装置を提供するものである。本発明の搬送装置１は、搬送物（２０）を支持して搬送する搬送部（２１）と、装置本体部２からの動力を搬送部（２１）に伝達して当該搬送部（２１）を水平面方向へ移動させるためのリンク（１６）と、装置本体部２と搬送部（２１）との間に配設され、搬送部（２１）の移動方向を案内するためのガイド機構（３０）とを有する。ガイド機構（３０）は、軸支連結された第１及び第２ガイドアーム（３１、３２）を有し、当該ガイド機構（３０）の一端部側の第１ガイドアーム（３１）が装置本体部（２）に取り付けられるとともに他端部側の第２ガイドアーム（３２）が搬送部（２１）に取り付けられている。第１及び第２ガイドアーム（３１、３２）は、それぞれが鉛直面方向に回転するように構成されている。

Description

本発明は、例えば半導体ウェハ等の処理対象基板を搬送する搬送装置に関し、特に、処理対象基板を各種加工処理する１個あるいは複数のプロセスチャンバを備えた真空処理装置において、処理対象基板の出し入れを行なうのに好適な搬送装置に関する。

従来、この種の搬送装置としては、例えば、特開２００５−１２５４７９号公報の従来例において開示されたものが知られている。

図８（ａ）〜（ｃ）は、従来技術の基本構成を示すものである。
図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、この搬送装置２００においては、水平方向に旋回可能な旋回台２０１に長尺のガイド部材２０２が固定されている。そして、第１アーム２０３一端部が、ガイド部材２０２の基部２０２ａ及び旋回台２０１を貫通する支軸２０３ａを中心として回転可能な状態で駆動モータ（図示せず）に取り付けられている。

ガイド部材２０２の延長部２０２ｂ上にはリニアガイド２０４が設けられており、このリニアガイド２０４に沿って移動部材２０５が矢印Ｘ方向又はその反対方向へ移動するように構成されている。そして、移動部材２０５の先端には例えばウエハやガラス基板の搬送物３００を載せるための搬送台２０６が取り付けられている。

さらに、上記第１アーム２０３の他端部に第２アーム２０７の一端部が軸支されるとともにその他端部が移動部材２０５に軸支され、これら第１及び第２アーム２０３、２０７を介してガイド部材２０２の基部２０２ａと移動部材２０５が連結されている。

このような構成を有する従来技術の場合、伸縮動作では、第１アーム２０３が回転するとその動作に追従して第２アーム２０７が回転し、これにより移動部材２０５がリニアガイド２０４の延長部２０２ｂに沿って直線移動する。
一方、旋回動作は、第１及び第２アーム２０３、２０７がその縮み位置にある状態で、図示しない駆動モータを動作させ旋回台２０１を回転させることにより行う。

この従来技術では、旋回台２０１を含む搬送物３００の重量と移動部材２０５の重量とを、リニアガイド２０４及びガイド部材２０２によって支える構成となっているので、第１及び第２アーム２０３、２０７は移動部材２０５をリニアガイド２０４上で移動させることができる程度の剛性のものが用いられ、第１及び第２アーム２０３、２０７のみでは搬送物３００等の重量を支持することはできないようになっている。

その結果、従来技術では、搬送物３００の重量が大きくなった場合、リニアガイド部（第１及び第２アーム２０３、２０７並びに移動部材２０５）が滑らかに動かなくなり、搬送物３００が正しい位置に搬送できなくなってしまうという問題がある。

このような問題に対し、従来の装置では、リニアガイド部の摺動部分の潤滑剤（グリース）の充填量を増やすか、あるいは、より大きなサイズのリニアガイドを採用することにより克服しようとしている。しかし、潤滑剤の充填量を増やすと、特に真空装置内で搬送装置を使用した場合、余分なグリースで真空装置内や搬送物が汚染されてしまう。また、リニアガイドを大きなサイズにすると装置全体の重量が大きくなり、その分駆動するモータのパワーを大きくする必要があるので、装置全体が大きくなってしまう。

さらに、図８（ａ）〜（ｃ）に示す従来の搬送装置２００では、ガイド部材２０２の延長部２０２ｂとその上のリニアガイド２０４が旋回台２０１の前方に突き出した形状となっているので、例えば、移動部材２０５が旋回台２０１の直上に位置する状態となっても、装置の旋回半径は延長部２０２ｂの先端位置よりは小さくできない。よって、装置の設置面積（フットプリント）が小さくならない。

他の従来技術としては、例えば、特開２００１−１８５５９６、特開２００２−３６２７３８、特開２００３−２０９１５５、特開２００４−３２３１６５、特開２００４−１３０４５９、特開２００５−１２１３９等に示されている。

これらの従来装置では、リニアガイドを使って平行リンクアーム機構の“上腕アーム”の動きを“下腕アーム”に伝達することにより平行リンクアームの“肘部”の動きを制御している。しかし、搬送アームに大きな力が加わった場合や搬送物の重量が大きくなった場合、リニアガイド部が滑らかに動かず、このため搬送アームが滑らかに動かないので、搬送物が正しい位置に搬送できなくなってしまうという問題がある。

このような問題に対しても、従来の装置では、上記従来技術同様リニアガイド部の摺動部分の潤滑剤（グリース）の充填量を増やすか、あるいは、より大きなサイズのリニアガイドを採用することにより克服しようとしている。しかし、潤滑剤の充填量を増やすと、特に真空装置内で搬送装置を使用した場合、余分なグリースで真空装置内や搬送物が汚染されてしまう。また、リニアガイドを大きなサイズにすると装置全体の重量が大きくなり、その分駆動するモータのパワーを大きくする必要があるので、装置全体が大きくなってしまう。

前述した従来技術、及び、他の従来技術による装置を腐蝕性ガス雰囲気内で使用する場合がある。この場合には、装置の構成部材が腐蝕しないように部材表面に耐蝕処理を行なうが、リニアガイドを耐蝕処理するための技術が現状では必ずしも確立されておらず、その結果、処理のための費用が嵩み、装置の製作コストも高くなってしまうという問題がある。
特開２００５−１２５４７９号公報 特開２００１−１８５５９６号公報 特開２００２−３６２７３８号公報 特開２００３−２０９１５５号公報 特開２００４−３２３１６５号公報 特開２００４−１３０４５９号公報 特開２００５−１２１３９号公報

本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、グリース等による真空装置等の汚染の問題を生じない搬送装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、装置全体も大きくならず、特に、装置の設置面積（フットプリント）が小さな搬送装置を提供することにある。
さらに、本発明の他の目的は、回転要素（べアリング等）に対する耐蝕処理を既存の技術で容易に施すことができる搬送装置を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明は、搬送物を支持して搬送する搬送部と、装置本体部からの動力を前記搬送部に伝達して当該搬送部を基準方向に対して交差する方向へ移動させるための動力伝達機構と、前記装置本体部と前記搬送部との間に配設され、前記搬送部の移動方向を案内するためのガイド機構とを有し、前記ガイド機構は、軸支連結された複数のガイドアームを有し当該各ガイドアームが前記基準方向の成分を含む方向に回転するように構成されている搬送装置である。
本発明は、前記発明において、前記ガイド機構のガイドアームは、当該ガイド機構の一端部側のガイドアームが前記装置本体部に取り付けられるとともに他端部側のガイドアームが前記搬送部に取り付けられているものである。
本発明は、前記発明において、前記ガイド機構は、第１ガイドアームと第２ガイドアームとを有し、前記第１ガイドアームの一端部が鉛直面方向に回転可能な状態で前記装置本体部に軸支されるとともに、前記第２ガイドアームの一端部が前記第１ガイドアームの他端部に鉛直面方向に回転可能な状態に軸支され、さらに、前記第２ガイドアームの他端部が鉛直面方向に回転可能な状態で前記搬送部に軸支されているものである。
本発明は、前記発明において、前記動力伝達機構は、駆動アームと従動アームとを有し、前記駆動アームの一端部が水平面方向に回転可能な状態で前記装置本体部の駆動軸に固定されるとともに当該駆動アームの他端部に前記従動アームの一端部が水平面方向に回転可能な状態で軸支され、さらに、前記従動アームの他端部が水平面方向に回転可能な状態で前記搬送部に軸支されているものである。
本発明は、前記発明において、前記動力伝達機構は、前記駆動アームを有する駆動側平行四辺形リンク機構と、当該駆動側平行四辺形リンク機構の所定のリンクを用いて構成された従動側平行四辺形リンク機構とを備えているものである。
本発明は、前記発明において、前記ガイド機構は、前記動力伝達機構に連結され、前記駆動側平行四辺形リンク機構と前記従動側平行四辺形リンク機構の相対的な動作を拘束するように構成されているものである。
本発明は、前記発明において、前記動力伝達機構の装置本体部側端部が、前記装置本体部に設けられた旋回部に取り付けられているものである。
本発明は、前述のいずれかの搬送装置を有する搬送室と、前記搬送室に連通され、前記搬送装置を用いて処理対象物を受け渡すように構成された真空処理室とを備えた真空処理装置である。

本発明の場合、従来技術のようなリニアガイドに代えて軸支連結された複数のガイドアームを有するガイド機構を備え、各ガイドアームが基準方向の成分を（例えば鉛直方向の成分）含む方向に回転するように構成されていることから、装置全体も大きくならず、特に、装置の設置面積が小さくなり、また、耐蝕処理を既存の技術で容易に施すことができる。また、ガイド機構に対して基準方向特に鉛直方向に力が加わらないようにすることが可能になる。
加えて、本発明によれば、従来技術のようなリニアガイドの摺動部分の摩擦による抵抗がないので、アーム等によって構成される動力伝達機構が滑らかに動き、搬送物が正しい位置に搬送される。

また、従来技術のように大きなサイズのリニアガイドを用いる必要がないので、特に旋回用駆動モータが大きくならず、製作コストも高くならない搬送装置を提供することができる。
さらに、本発明の搬送装置を真空装置内で使用する場合、潤滑剤としてグリース（油）を使用できない場合があり、その場合にはドライな潤滑剤（固体潤滑剤）を使用する。現在リニアガイドの潤滑剤として固体潤滑剤を使用しているものはあるが、耐荷重が小さく寿命も短いものとなっている。

しかし、固体潤滑剤を使用したベアリングの技術は、リニアガイドのそれよりもはるかに確立されたものであり、耐荷重が大きく寿命も長いものとなっている。
本発明の搬送装置は、回転要素（軸受けで軸支する構成）のみで構成されているので、ドライな潤滑剤（固体潤滑剤）を使用する必要がある場合は、技術的に確立されたドライベアリングを使用することができ、搬送物や真空環境を汚染することがなく、耐荷重が大きく寿命も長い搬送装置を提供することができる。

本発明において、ガイド機構が、当該ガイド機構の一端部側のガイドアームが装置本体部に取り付けられるとともに他端部側のガイドアームが搬送部に取り付けられている場合、特に、ガイド機構が、第１ガイドアームと第２ガイドアームとを有し、前記第１ガイドアームの一端部が鉛直面方向に回転可能な状態で前記装置本体部に軸支されるとともに、前記第２ガイドアームの一端部が前記第１ガイドアームの他端部に鉛直面方向に回転可能な状態で軸支され、さらに、前記第２ガイドアームの他端部が鉛直面方向に回転可能な状態で前記搬送部に軸支されている場合には、ガイド機構の鉛直方向に加わる力をより小さくすることができるとともにガイド機構の構成を簡素化することができるので、より円滑な搬送物の搬送が可能な小型の搬送装置を提供することができる。

本発明において、動力伝達機構が、駆動アームと従動アームとを有し、前記駆動アームの一端部が水平面方向に回転可能な状態で前記装置本体部の駆動軸に固定されるとともに、前記従動アームの一端部が水平面方向に回転可能な状態で前記駆動アームの他端部に軸支され、さらに、前記従動アームの他端部が水平面方向に回転可能な状態で前記搬送部に軸支されている場合には、例えば、フロッグレッグ型アーム機構の搬送装置では搬送部に拘束機構としてギアが使用されているが、本発明では搬送部のギアが不要であり、ギアからのダストによる搬送物（例えば、ウエハやガラス基板）の汚染が無い搬送装置を提供することができる。

本発明において、前記動力伝達機構が、前記駆動アームを有する駆動側平行四辺形リンク機構と、当該駆動側平行四辺形リンク機構の所定のリンクを用いて構成された従動側平行四辺形リンク機構とを備えている場合には、４本のアームで搬送物及び搬送部の重量を支持することができるので、アームの厚さを大きくすることなく、コンパクトな搬送装置を提供することができる。加えて、４本のアームで搬送物及び搬送部の重量を支持しているのでアーム連結部（関節部）に加わる力を小さくでき、連結部（関節部）の動きがスムーズな搬送装置を提供することができる。

この場合、前記ガイド機構が、前記動力伝達機構に連結され、前記駆動側平行四辺形リンク機構と前記従動側平行四辺形リンク機構の相対的な動作を拘束するように構成されていれば、例えば、従来の平行四辺形リンク機構型アーム（特許２５３１２６１号等）の搬送装置では、駆動側平行四辺形リンク機構と従動側平行四辺形リンク機構の相対的な動作をリニアガイドやギアにより拘束するように構成されているが、本発明では拘束用のリニアガイドやギアが不要である。よって、リニアガイドの摺動部分の潤滑剤（グリース）からの油やギアからのダストによる搬送物（例えば、ウエハやガラス基板）の汚染が無い搬送装置を提供することができる。

本発明において、前記動力伝達機構の装置本体部側端部が、前記装置本体部に設けられた旋回部に取り付けられている場合には、上述した効果に加え、旋回により搬送物の搬送方向を変更可能な搬送装置において、従来リニアガイドを支持固定するためのガイド部材が不要になるため、旋回用の駆動モータを小型化することができ、その結果、小型で製造コストの低い搬送装置を提供することができる。

一方、本発明に係る搬送装置を有する搬送室と、前記搬送室に連通され、前記搬送装置を用いて処理対象物を受け渡すように構成された真空処理室とを備えた真空処理装置によれば、小型で、かつ、ダストや油等で汚染されにくい真空処理装置を提供することができる。

本発明によれば、グリースやダスト等による真空装置等の汚染の問題を生じない搬送装置を提供することができる。
また、本発明によれば、本装置全体も大きくならず、特に、装置の設置面積が小さく、また、既存技術で容易に耐蝕処理可能な搬送装置を提供することができる。加えて、駆動力の小さいモータによって駆動可能な搬送装置を提供することができる。
その結果、本発明によれば、小型で、かつ、ダストや油で汚染されにくく、設置面積の小さな真空処理装置を提供することができる。

（ａ）〜（ｃ）：本発明に係る搬送装置の実施の形態の概略構成を示すもので、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は内部構成図 同搬送装置におけるガイド機構の取付位置を示す平面説明図 （ａ）〜（ｃ）：本実施の形態の動作を示す説明図 （ａ）（ｂ）：本発明に係る搬送装置の他の実施の形態の概略構成を示すもので、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は正面図 同搬送装置の要部を示す平面図 本発明に係る搬送装置の他の実施の形態の概略構成を示す平面図 本発明による搬送装置を備えた真空処理装置の実施の形態の構成を概略的に示す平面図 （ａ）〜（ｃ）：従来技術に係る搬送装置の概略構成を示すもので、図８（ａ）は平面図、図８（ｂ）は正面図、図８（ｃ）は内部構成図

符号の説明

１…搬送装置 ２…装置本体部 ３…ケーシング ４…旋回台 ４ａ…上面 ６…駆動モータ ９…駆動モータ １０…回転軸 １３…第１アーム １４…第２アーム １６…リンク（動力伝達機構） １７…移動部材 １９…搬送台 ２０…搬送物 ３０…ガイド機構 ３１…第１ガイドアーム ３２（３２ａ、３２ｂ）…第２ガイドアーム ３４，３５，３７…支軸 ３６…支柱

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る搬送装置の実施の形態の概略構成を示すもので、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は内部構成図である。また、図２は、同搬送装置におけるガイド機構の取付位置を示す平面説明図である。

図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態の搬送装置１は、装置本体部２となる円筒形状のケーシング３を有しており、このケーシング３内に旋回台４が収容されて構成されている。
旋回台４は円筒形状に形成され、ケーシング３の内壁に軸受け５を介して回転可能な状態で取り付けられている。

ケーシング３の底面には駆動モータ６が配設され、この駆動モータ６の上部に設けられた回転軸７の先端が旋回台４に固定されている。そして、駆動モータ６を動作させることにより旋回台４がケーシング３内において鉛直方向の回転軸７を中心として（時計回り方向又は反時計回り方向）に回転（旋回）するように構成されている。
なお、旋回台４とケーシング３内壁との間の空間は軸シール８で真空状態を保持するように仕切られている。

旋回台４の内部には駆動モータ９が設けられ、この駆動モータ９の回転軸１０は軸受け１１で支持されるとともに、その先端が旋回台４の上面４ａから鉛直上方に突出するように構成されている。
また、駆動モータ９の回転軸１０と旋回台４内壁との間の空間は軸シール１２で真空状態を保持するように仕切られている。

そして、この駆動モータ９の回転軸１０の先端には、所定の長さを有する直線状の第１アーム（駆動アーム）１３の一端部が固定され、駆動モータ９を動作させることにより第１アーム１３がこの回転軸１０の周囲において水平面方向に回転するようになっている。

第１アーム１３の他端部には第１アーム１３と同様の第２アーム（従動アーム）１４が支軸１５を中心として水平面方向に回転可能に軸支され、これら第１及び第２アーム１３、１４により伸縮可能なリンク（動力伝達機構）１６が構成されている。

第２アーム１４の他端部には、例えば平板状の移動部材１７が支軸１８を中心として水平面方向に回転可能に軸支されている。この移動部材１７のアーム伸長方向（図中矢印Ｘ方向）前方側縁部には、例えばウエハやガラス基板等の搬送物２０を載置するための搬送台１９が取り付けられている。そして、これら移動部材１７及び搬送台１９により平行（水平）移動可能な搬送部２１が構成されている。

さらに、本実施の形態においては、旋回台４の上面４ａと移動部材１７とが、ガイド機構３０によって連結されている。
このガイド機構３０は、軸支連結された複数の直線状のガイドアーム（本実施の形態の場合は二つの第１及び第２ガイドアーム３１、３２）を有している。

ここで、第１ガイドアーム３１は、その一端部が、旋回台４の上面４ａに設けられた支持部材３３に軸支され、支軸３４を中心として鉛直面方向に回転するように構成されている。
第１ガイドアーム３１の他端部には、第１ガイドアーム３１を挟むように対向配置した一対の同一の第２ガイドアーム３２（３２ａ、３２ｂ）が支軸３５を中心として鉛直面方向に回転可能に軸支されている。

さらに、第２ガイドアーム３２ａ、３２ｂの他端部は、移動部材１７のアーム伸長方向後方側縁部に取り付けられた支柱３６を挟むように支軸３７を中心として鉛直面方向に回転可能に軸支されている。
これら３つの支軸３４、３５、３７は、それぞれ軸受けによって構成され、各回転中心軸は移動部材１７の移動方向（図中矢印Ｘ方向又は反対方向）と直角、かつ、水平となるように配設されている。

これにより、本実施の形態におけるガイド機構３０の第１及び第２ガイドアーム３１、３２の移動可能な範囲（方向）は、Ｘ軸方向に平行な方向のみに拘束されている。
なお、本発明では特に限定されることはないが、動作の安定性の観点からは、図２に示すように、旋回台４の上面４ａにおいて、旋回用の駆動モータ９の回転軸１０に対し、第２ガイドアーム３２の支軸３４の位置を、回転中心軸Ｏを挟んで回転中心軸Ｏを通る直線Ａ上に配置してもよい。

また、本実施の形態では、第１アーム１３と第２アーム１４は搬送物２０を含む搬送台１９の重量と移動部材１７の重量を支持できる剛性のものが採用されている。これにより、ガイド機構３０の鉛直方向上には力が加わらないようになっている。

図３（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態の動作を示す説明図である。
このような構成を有する本実施の形態の場合、伸縮動作では、上記駆動モータ９を動作させると第１アーム１３が回転軸１０の周りで水平面方向に回転し、その動作に追従して第２アーム１４が支軸１５、１８を中心として水平面方向に回転し、これにより移動部材１７に動力が伝達される。

ここで、本実施の形態では、上述したように、ガイド機構３０の第１及び第２ガイドアーム３１、３２の可動範囲がＸ軸方向に平行な方向のみに拘束されているので、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、移動部材１７はＸ軸方向（又は反対方向）に沿って平行移動することになる。

なお、図３（ａ）は、縮み位置、図３（ｂ）は中間位置、図３（ｃ）は伸び位置（ｃ）を示すものである。
一方、旋回動作は、移動部材１７がその縮み位置にある状態で（図３（ａ））、駆動モータ９を駆動し旋回台４を回転させることにより行う。

以上述べたように本実施の形態によれば、ガイド機構３０を構成する第１及び第２ガイドアーム３１、３２がそれぞれが鉛直方向に回転するように軸支されていることから、装置全体も大きくならず、特に、装置の設置面積が小さくなり、また、耐蝕処理を既存の技術で容易に施すことができる。また、ガイド機構３０の鉛直方向には力が加わらないようになっている。加えて、従来技術のようなリニアガイドの摺動部分の摩擦による抵抗がないので、第１及び第２アーム１３、１４によって構成されるリンク１６が滑らかに動き、搬送物２０が正しい位置に搬送される。

また、従来技術のように大きなサイズのリニアガイドを用いる必要がないので、特に旋回用の駆動モータ９が大きくならず、製作コストも高くならない搬送装置１を提供することができる。

さらに、本実施の形態の搬送装置は、回転要素（軸受けで軸支する構成）のみで構成されているので、ドライな潤滑剤（固体潤滑剤）を使用する必要がある場合は、技術的に確立されたドライベアリングを使用することができ、搬送物２０や真空環境を汚染することがなく、耐荷重が大きく寿命も長い搬送装置１を提供することができる。

図４（ａ）（ｂ）は、本発明に係る搬送装置の他の実施の形態の概略構成を示すもので、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は正面図である。また、図５は、同搬送装置の要部を示す平面図である。
以下、上記実施の形態と対応する部分には同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。

図４（ａ）（ｂ）に示すように、本実施の形態の搬送装置５０は、上記同様の装置本体部２となる円筒形状のケーシング３を有しており、このケーシング３内に旋回台４が収容されて構成されている。
旋回台４は円筒形状に形成され、ケーシング３の内壁に図示しない軸受けを介して回転（旋回）可能な状態で取り付けられている。

旋回台４内には図示しない駆動モータが設けられ、この駆動モータの回転軸５１の先端が旋回台４の上面４ａから鉛直上方に突出するように構成されている。
なお、本実施の形態の場合、駆動モータの駆動軸５１は、旋回台４の回転中心に対して、基板搬送方向（図中矢印Ｙ方向）に対して後方側に所定の距離だけ離れた位置に設けられている。

この駆動軸５１の先端には、所定の長さを有する直線状の第１下アーム６１の一端部が固定され、これにより第１下アーム６１が水平面方向に回転するように構成されている。
また、旋回台４の上面４ａには、水平面方向に回転可能な従動軸５２が鉛直方向に突出するように設けられている。

本実施の形態の場合、この従動軸５２は、上述した駆動軸５１に対し、基板搬送方向（図中矢印Ｙ方向）に対して前方側に所定の距離だけ離れた位置に設けられている。なお、本例では、駆動軸５１及び従動軸５２は、旋回台４の直径を通る直線上に設けられている。

従動軸５２の先端には、例えば第１下アーム６１と同一の支点間距離を有する直線状の第２下アーム６２の一端部が固定され、これにより第２下アーム６２が水平面方向に回転可能となっている。
そして、第１下アーム６１の他端部と、第２下アーム６２の他端部とが、例えば板状の接合リンク部材６３に連結されている。

図４（ｂ）に示すように、本実施の形態では、接合リンク部材６３を貫通するように第１及び第２の支軸６４，６５が設けられ、この第１の支軸６４の下側の部位に第１下アーム６１の他端部が回転可能に軸支されるとともに、第２の支軸６５の下側の部位に第２下アーム６２の他端部が回転可能に軸支されている。

そして、これら第１及び第２下アーム６１，６２、接合リンク部材６３の第１及び第２の支軸６４，６５、旋回台４の駆動軸５１及び従動軸５２によって第１の（駆動側）平行四辺形リンク機構Ｒ１が構成されている。
さらに、接合リンク部材６３の第１の支軸６４の上側の部位には、第１及び第２下アーム６１，６２より支点間距離の長い直線状の第１上アーム７１が、その中腹部において水平面方向に回転可能に軸支されている。

この第１上アーム７１の一端部は、例えば板状の移動部材７３に回転可能に軸支されている。
この移動部材７３は、基板搬送方向前方側の部位に、搬送物２０を支持するための搬送台７６が取り付けられて搬送部７７が構成されるもので、本実施の形態では、第１上アーム７１の一端部が、移動部材７３の下面に設けられた支軸７４を中心として水平面方向に回転可能に軸支されている。ここで、第１上アーム７１の支軸６４及び支軸７４間の距離（支点間距離）は、上述した第１及び第２下アーム６１，６２の支点間距離と同一となるように構成されている。

そして、この第１上アーム７１の一端部（延長部７１ａの先端部）は、後述するガイド機構８０に連結されている。
一方、接合リンク部材６３の第２の支軸６５の上側の端部には、直線状の第２上アーム７２の一端部が水平面方向に回転可能に軸支されている。本実施の形態の場合、この第２上アーム７２は、上述した第１及び第２下アーム６１，６２と同一の支点間距離を有している。

また、第２上アーム７２の他端部は、上記移動部材７３の下面に設けられた支軸７５を中心として水平面方向に回転可能に軸支されている。
そして、これら第１及び第２上アーム７１，７２、接合リンク部材６３、移動部材７３の支軸７４，７５によって第２の（従動側）平行四辺形リンク機構Ｒ２が構成されている。

本実施の形態では、第１及び第２の平行四辺形リンク機構Ｒ１，Ｒ２は、同一の構成を有し、それぞれが共有する接合リンク部材６３によって連結されて動作するようになっている。
さらに、本実施の形態では、以下に説明するようなガイド機構８０が設けられている。
本実施の形態のガイド機構８０は、Ｌ字形状のベース部材８１と、ガイドリンク機構９０とから構成されている。

ここで、ベース部材８１は、直線状の本体部８２と、この本体部８２に対して直交する方向に延びる連結部８３とが一体的に形成されてなる。
そして、ベース部材８１の連結部８３の端部が第２の下アーム６２の下面に設けられた支軸８４に対して水平面方向に回転可能に軸支されている。

一方、ベース部材８１の本体部８２の端部は、以下の構成を有するガイドリンク機構９０と連結されている。
ここで、ガイドリンク機構９０は、それぞれ直線状の第１ガイドアーム９１、第２ガイドアーム９２、第３ガイドアーム９３から構成されている。

第１ガイドアーム９１は、棒状の部材からなり、その一端部が、ベース部材８１の本体部８２の端部上面に設けられた一対の支持部材８５（８５ａ、８５ｂ）に挟まれた状態で支軸９４を中心として、鉛直面方向に回転するように構成されている。

第２ガイドアーム９２は、第１ガイドアーム９１の他端部を挟むように対向配置した一対の同一の部材からなり、その一端部が支軸９５を中心として鉛直面方向に回転可能に軸支されている。

一方、第３ガイドアーム９３は、棒状の部材からなり、その一端部が、第２ガイドアーム９２に挟まれた状態で支軸９６を中心として鉛直面方向に回転するように構成されている。
さらに、第３ガイドアーム９３は、その他端部が、第１上アーム７１の延長部７１ａの端部の下部に設けられた支軸９７を中心として水平面方向に回転可能に軸支されている。

このガイドリンク機構９０の３つの支軸９４、９５、９６は、それぞれ軸受けによって構成され、各回転中心軸が常に移動部材７３の移動方向（図中矢印Ｙ方向又は反対方向）と同一、かつ、水平となるように、Ｌ字状のベース部材８１の形状及び大きさ、支軸８４の位置、第１上アーム７１の延長部７１ａの長さが設定されている。

そして、このような構成により、本実施の形態におけるガイドリンク機構９０の第１〜第３ガイドアーム９１、９２、９３の移動可能な範囲（方向）は、Ｘ軸方向に平行な方向のみに拘束されている。
さらに、本実施の形態では、第１の平行四辺形リンク機構Ｒ１と第２の平行四辺形リンク機構Ｒ２の回転方向が反対で、かつ、Ｙ方向となす角度が等しくなるように構成されている。

このような構成を有する本実施の形態の場合、伸縮動作では、駆動軸５１を動作させると第１下アーム６１が駆動軸５１の周りで水平面方向に例えば時計回り方向に回転し、これに伴い第２下アーム６２は従動軸５２の周りで水平面方向に回転するので、第１の平行四辺形リンク機構Ｒ１は、接合リンク部材６３がＹ方向と平行な状態を保ちつつ水平方向に移動する。

ここで、本実施の形態では、ガイドリンク機構９０の第１〜第３ガイドアーム９１、９２、９３の可動範囲がＸ軸方向に平行な方向のみに拘束され、さらに、第２の平行四辺形リンク機構Ｒ２が第１の平行四辺形リンク機構Ｒ１に対して反対方向で、かつ、Ｙ方向となす角度が等しくなるように回転するので、駆動軸５１を動作させることにより、移動部材７３はＹ軸方向（又は反対方向）に平行移動することになる。
一方、本実施の形態における旋回動作は、移動部材７３がその縮み位置にある状態で、旋回台４を回転させることにより行う。

以上述べた本実施の形態によれば、上記実施の形態と同様に、小型で、かつ、グリースやダスト等で汚染されにくい真空処理装置を提供することができる。
さらに、本実施の形態によれば、特に、ガイド機構８０のガイドリンク機構９０が複数のガイドアーム９１〜９３で構成されているため、耐蝕処理を既存の技術で容易に施すことができる。

図６は、本発明に係る搬送装置の他の実施の形態の概略構成を示す平面図であり、以下、上記実施の形態と対応する部分には同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
図６に示すように、本実施の形態の搬送装置６０は、上述したガイドリンク機構９０を、以下に説明する搬送機構１００に組み合わせたものである。

まず、この搬送機構１００は、第１の平行四辺形リンケージ１０１と、第２の平行四辺形リンケージ１０２とを有している。
第１の平行四辺形リンケージ１０１は、支点Ａ〜Ｄを有し、リンク１１０、リンク１１１、リンク１１２、リンク１１３によって構成されている。ここで、リンク１１１及びリンク１１３は、リンク１１０及びリンク１１２より長い部材を用いている。

一方、第２の平行四辺形リンケージ１０２は、第１の平行四辺形リンケージの支点Ａ，Ｄにおいて共有するリンク１１０を用い、このリンク１１０とそれぞれ長さが同一のリンク１１４、リンク１１５、リンク１１６とによって構成されている。

第１の平行四辺形リンケージ１０１及び第２の平行四辺形リンケージ１０２が共有するリンク１１０は、その両端の支点Ａと支点Ｄを中心として水平面方向に回転可能に取り付けられ、また、第１の平行四辺形リンケージにおいてリンク１１０と対向する１１２リンクは、その両端の支点Ｂと支点Ｃを中心として水平面方向に回転可能に取り付けられている。

そして、第１及び第２の平行四辺形リンケージ１０１、１０２が共有するリンク１１０の一端の支点Ａにおいて、第１の平行四辺形リンケージを構成するリンク１１１と、第２の平行四辺形リンケージを構成するリンク１１４が、例えば、９０°の角度で拘束された状態で回転するように構成されている。

すなわち、これらリンク１１１とリンク１１４が締結されてＬ型リンクが構成されており、その締結部が支点Ａを中心として水平面方向に回転可能に取り付けられている。
そして、これらリンク１１１とリンク１１４で構成されたＬ型リンクに対して例えば支点Ａにおいて水平方向の回転駆動力を与えるように構成されている。

また、第１及び第２の平行四辺形リンケージ１０１、１０２が共有するリンク１１０の他端の支点Ｄにおいて、第１の平行四辺形リンケージを構成するリンク１１３と、第２の平行四辺形リンケージを構成するリンク１１６が、例えば９０°の角度で拘束された状態で回転するように構成されている。

すなわち、第１の平行四辺形リンケージ１０１を構成するリンク１１３と第２の平行四辺形リンケージ１０２を構成するリンク１１６が締結されてＬ型リンクが構成されており、その締結部が支点Ｄを中心として水平面方向に回転可能に取り付けられている。

一方、第２の平行四辺形リンケージ１０２においては、上述したリンク１１０と対向するリンク１１５の一端が、リンク１１４の他端に位置する支点Ｅにおいて水平面方向に回転可能に取り付けられている。
また、上記Ｌ型リンクを構成するリンク１１６の端部が、支点Ｆにおいて、上記リンク１１５の他端に対して水平面方向に回転可能に取り付けられている。
ここで、支点Ｆは、以下に説明するように、ガイドリンク機構９０の第３ガイドアーム９３の先端部に設けられている。

本実施の形態の場合、ガイドリンク機構９０は、それぞれ鉛直面方向に回転するように構成された第１〜第３ガイドアーム９１〜９３を有し、上記支点Ａを通りＸ軸と平行な搬送基準線１２０上に位置するように配置されるとともに、上述した支持部材８５（８５ａ、８５ｂ）が、図示しないベース部材上に固定されている。

また、上述した支点Ａは例えばガイドリンク機構９０と同じベース部材上に設けられ、これにより支点Ａに対してガイドリンク機構９０の相対的な位置関係が変化しないように構成されている。
そして、このような構成により、ガイドリンク機構９０及び第２の平行四辺形リンケージ１０２が伸縮し、第３ガイドアーム９３の先端部の支点Ｆが、搬送基準線１２０上をＸ軸方向又は反対方向に移動するようになっている。

また、上述した第１及び第２の平行四辺形リンケージ１０１、１０２には、次のような平行リンク型リンク機構１２６が連結されている。
この平行リンク型リンク機構１２６は、上腕リンケージ１２７と下腕リンケージ１２８とを有している。

ここで、上腕リンケージ１２７は、上述した第１の平行四辺形リンケージ１０１のリンク１１１を共有し、それぞれ平行対向する、リンク１１１及びリンク１１７と、リンク１２３及び１２４とによって構成されている。一方、下腕リンケージ１２８は、それぞれ平行対向する、リンク１１８及び１１９と、リンク１２４及び搬送台１１６（支点Ｉ，Ｊ）とによって構成されている。

そして、上述したリンク１１１の両端部の支点Ａ、Ｂに、リンク１２３、１２４がそれぞれ水平面方向に回転可能に取り付けられ、さらに、リンク１２３、１２４の支点Ａ、Ｂと反対側の端部の支点Ｇ、Ｈに、リンク１１７がそれぞれ水平面方向に回転可能に取り付けられている。

ここで、支点Ｇは、上述した搬送基準線１２０上に配置されている。また、支点Ｇは、例えば支点Ａと同じベース部材（図示せず）上に設けられ、支点Ａに対して相対的な位置関係が変化しないように構成されている。

一方、下腕リンケージ１２８のリンク１１８は、上記リンク１１２と例えば９０°の角度で締結されてＬ型リンクが構成され、その締結部が支点Ｂを中心として水平面方向に回転可能に取り付けられている。
そして、リンク１１８と対向するリンク１１９は、上腕リンケージ１２７の支点Ｈに水平面方向に回転可能に取り付けられ、これらリンク１１８，１１９の先端部は、搬送台１１６に設けられた支点Ｉ，Ｊに水平面方向に回転可能に取り付けられている。

本実施の形態の場合、リンク１２３、１２４の長さ（支点間距離）と搬送台１１６の支点間距離（支点ＩとＪの間の距離）は、それぞれ同一となるように構成されている。また、リンク１１１、１１７、リンク１１８、１１９の長さ（支点間距離）も、それぞれ同一となるように構成されている。これにより、搬送台１１６上の支点Ｉ，Ｊは、搬送基準線１２０上に位置するようになっている。
なお、搬送台１１６の一方の先端部には、例えばウエハなどの搬送物を載置するためのエンドエフェクタ１２５が取り付けられている。

さらにまた、本実施の形態においては、不動点（死点）位置を通過するための、以下に説明する死点通過機構１３５が設けられている。
ここでは、リンク１１２，１１８によって構成されるＬ型アームの締結部に、支点Ｂを中心としてリンク１１２と一体となって水平面方向に回転可能なリンク１３０が取り付けられ、さらに、支点Ａを中心としてリンク１１０と一体となって水平面方向に回転可能なリンク１３１が取り付けられている。

また、リンク１１０に対するリンク１３１の取り付け角度と、リンク１１２に対するリンク１３０の取り付け角度が同じ大きさになるように構成されている。
さらに、リンク１３０の支点Ｂと反対側の端部の支点Ｋとリンク１３１の支点Ａと反対側の端部の支点Ｌに、それぞれリンク１３４が水平面方向に回転可能に取り付けられている。このリンク１３４の長さはリンク１１１の長さと同一である（支点間の距離が同じである）。

そして、これらのリンク１１１，１３０，１３４，１３１によって、死点通過機構１３５を構成するようにしている。
なお、本実施の形態の場合、リンク１１０に対するリンク１３１の取り付け角度と、リンク１１２に対するリンク１３０の取り付け角度は、装置構成、可動範囲等により最も適した取り付け角度とすることが望ましい。死点位置を安定して通過する観点からは、これら取り付け角度を、約３０°〜約６０°とすることが好ましい。

このような構成を有する本実施の形態において、Ｌ型リンク１１１，１１４を支点Ａを中心としてＣＷ（時計回り）方向に角度θ回転させると、リンク１１４は、リンク１１１と共に支点Ａを中心としてＣＷ方向に角度θ回転する。

このとき、支点Ｆは、ガイドリンク機構９０によって、リンク１１４とリンク１１６の動作に同期して搬送基準線１２０に沿って支点Ａに近づく方向へ直線的に移動する。
これにより、第２の平行四辺形リンケージ１０２は平行四辺形の形状を保ちつつ形を変え、リンク１１０が支点Ａを中心としてＣＣＷ（反時計回り）方向に角度θ回転する。

本実施の形態の場合、リンク１１０、リンク１１１、リンク１１２、リンク１１３によって第１の平行四辺形リンケージ１０１を構成しているので、リンク１１０が支点Ａを中心としてＣＣＷ方向に角度θ回転すると、リンク１１２が支点Ｂを中心としてＣＣＷ方向に角度θ回転し、これによりリンク１１８がリンク１１２と共に支点Ｂを中心としてＣＣＷ方向に角度θ回転する。

これら一連の動作を支点Ｂを基準にして考えると、リンク１１１が支点Ｂを中心としてＣＷ方向に角度θ回転し、同時に、リンク１１８が支点Ｂを中心としてＣＣＷ方向に角度θ回転しているので、リンク１１８はリンク１１１に対して支点Ｂを中心にＣＣＷ方向に角度２θ回転したことになる。

さらに、本実施の形態では、リンク１１１、１１７、１２３、１２４によって平行四辺形の上腕リンケージ１２７を構成しているので、リンク１１１を支点Ａを中心としてＣＷ方向に角度θ回転させると、リンク１１７も支点Ｇを中心としてＣＷ方向に角度θ回転し、これによりリンク１２４がリンク１２３と平行状態を保って移動する。

これと同時に、上述したように、リンク１１１に対してリンク１１８は支点Ｂを中心としてＣＣＷ方向に角度２θ回転する。
そして、リンク１１１が支点Ａを中心としてＣＷ方向に角度θ回転すると、リンク１１８とリンク１２４の位置が決まり、下腕リンケージ１２８の平行四辺形の形が一義的に定まるので、搬送機構１００は、伸び動作を行なうことになる。

その結果、エンドエフェクタ１２５が、搬送基準線１２０上をＸ軸方向へ移動する。
なお、エンドエフェクタ１２５を搬送基準線１２０上をＸ軸と反対方向へ移動させるときには、前述した動きとは逆方向（ＣＣＷ方向）にリンク１１１を回転させることになる。

このように、リンク１１１を回転させて搬送機構１００の伸縮動作を行うことにより、搬送台１１６とエンドエフェクタ１２５を搬送基準線１２０上を平行移動させることができる。

ところで、リンク１１１を支点Ａを中心としてＣＷ方向に回転させた場合、ガイドリンク機構９０の働きによりリンク１１０はＣＣＷ方向に回転するが、リンク１１２の回転方向を強制的に決められないので、リンク１１２は支点Ｂを中心としてＣＷ、ＣＣＷ何れかの方向に回転するか定まらない。

しかし、本実施の形態の場合は、死点通過機構１３５を設け、リンク１１０の動作と一体となってリンク１３１が支点Ａを中心としてＣＣＷ方向に回転するように構成したので、リンク１３０は、支点Ｂを中心としてＣＣＷ方向に回転する。

その結果、リンク１１２はリンク１３０と一体で支点Ｂを中心としてＣＣＷ方向に回転するので、不動点位置を脱出することができる。
同様に、死点通過機構１３５を構成しているリンク１１１、リンク１３４、リンク１３０、リンク１３１が一直線状（不動点位置）になったときは、第１の平行四辺形リンケージ１０１を構成しているリンク１１０〜１１３の動作により、リンク１３０は不動点位置を脱出することができる。
このように、本実施の形態によれば、リンク１１８は、不動点位置において回転方向が不定になることなく、安定して支点Ｂの周りを回転することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、上記実施の形態と同様に、小型で、かつ、グリースやダスト等で汚染されにくい真空処理装置を提供することができる。
また、本実施の形態によれば、特に、ガイド機構８０のガイドリンク機構９０が複数のガイドアーム９１〜９３で構成されているため、耐蝕処理を既存の技術で容易に施すことができる。

さらに、本実施の形態によれば、第１の平行四辺形リンケージ１０１を構成しているリンク１１１を共有して死点通過機構１３５を構成するようにしたことから、リンク１１８は不動点位置で回転が不定になることなく安定して支点Ｂの周りで回転し、その結果、下腕リンケージ１２８を不動点位置を越えて安定して移動させることができる。
その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。

図７は、本発明による搬送装置を備えた真空処理装置の実施の形態の構成を概略的に示す平面図である。
図７に示すように、本実施の形態の真空処理装置４０においては、上記搬送装置１が配置された搬送チヤンバ４１の周囲に、図示しないゲートバルブを介して、成膜等の真空処理を並列して行うプロセスチヤンバ４２、４３、４４と、搬送物であるウェハを搬入するための搬入チヤンバ４５と、ウェハを搬出するための搬出チヤンバ４６とが配設されている。

これらプロセスチヤンバ４２〜４４、搬入チャンバ４５、搬出チヤンバ４６は、図示しない真空排気系に接続されている。

このような構成を有する真空処理装置４０においては、搬入チヤンバ４５に収納された未処理ウェハ４７を搬送装置１によって取り込んで例えばプロセスチヤンバ４３に搬送する。
さらに、搬送装置１は、上述した動作を行うことにより、処理済みウェハ４８をプロセスチヤンバ４３から受取り、それを別の例えばプロセスチヤンバ４２へ搬送する。

以下同様に、搬送装置１を用い、プロセスチヤンバ４２〜４４、搬入チヤンバ４５、搬出チヤンバ４６間において、未処理ウェハ４７及び処理済みウェハ４８の受け渡しを行う。

なお、搬送装置１の代わりに上述した他の搬送装置５０又は搬送装置６０を用いた場合にも、同様の動作を行う。

このような構成を有する本実施の形態によれば、円滑な搬送物の搬送が可能な小型で設置面積の小さい真空処理装置を提供することができる。また、ダストや油等で汚染されにくい真空処理装置を提供することができる。

なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上述の実施の形態においては、ガイド機構を鉛直面方向に回転可能な状態で軸支されたアームで構成するようにしたが、本発明はこれに限られず、アームの回転方向を鉛直面方向に限るものではなく、鉛直面方向に対して傾斜させることも可能である。

また、ガイド機構のガイドアームの数は二つ又は三つに限られず、三つ以上のガイドアームで構成することもできる。この場合、ガイドアームの形状も直線状のものには限られない。

一方、動力伝達機構については、上記実施の形態においては、水平面方向に回転可能に軸支されたリンクアームからなるものを用いたが、アーム等の回転方向を水平面方向に対して任意の角度に傾斜させることも可能である。

Claims (8)

1. 搬送物を支持して搬送する搬送部と、
   装置本体部からの動力を前記搬送部に伝達して当該搬送部を基準方向に対して交差する方向へ移動させるための動力伝達機構と、
   前記装置本体部と前記搬送部との間に配設され、前記搬送部の移動方向を案内するためのガイド機構とを有し、
   前記ガイド機構は、軸支連結された複数のガイドアームを有し当該各ガイドアームが前記基準方向の成分を含む方向に回転するように構成されている搬送装置。
2. 前記ガイド機構のガイドアームは、当該ガイド機構の一端部側のガイドアームが前記装置本体部に取り付けられるとともに他端部側のガイドアームが前記搬送部に取り付けられている請求項１記載の搬送装置。
3. 前記ガイド機構は、第１ガイドアームと第２ガイドアームとを有し、前記第１ガイドアームの一端部が鉛直面方向に回転可能な状態で前記装置本体部に軸支されるとともに、前記第２ガイドアームの一端部が前記第１ガイドアームの他端部に鉛直面方向に回転可能な状態に軸支され、さらに、前記第２ガイドアームの他端部が鉛直面方向に回転可能な状態で前記搬送部に軸支されている請求項１記載の搬送装置。
4. 前記動力伝達機構は、駆動アームと従動アームとを有し、前記駆動アームの一端部が水平面方向に回転可能な状態で前記装置本体部の駆動軸に固定されるとともに当該駆動アームの他端部に前記従動アームの一端部が水平面方向に回転可能な状態で軸支され、さらに、前記従動アームの他端部が水平面方向に回転可能な状態で前記搬送部に軸支されている請求項１記載の搬送装置。
5. 前記動力伝達機構は、前記駆動アームを有する駆動側平行四辺形リンク機構と、当該駆動側平行四辺形リンク機構の所定のリンクを用いて構成された従動側平行四辺形リンク機構とを備えている請求項４記載の搬送装置。
6. 前記ガイド機構は、前記動力伝達機構に連結され、前記駆動側平行四辺形リンク機構と前記従動側平行四辺形リンク機構の相対的な動作を拘束するように構成されている請求項５記載の搬送装置。
7. 前記動力伝達機構の装置本体部側端部が、前記装置本体部に設けられた旋回部に取り付けられている請求項１記載の搬送装置。
8. 請求項１記載の搬送装置を有する搬送室と、
   前記搬送室に連通され、前記搬送装置を用いて処理対象物を受け渡すように構成された真空処理室とを備えた真空処理装置。

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