TW201338083A - 驅動裝置及基板處理系統 - Google Patents

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Abstract

於同軸上具有2個旋轉軸(外側輸出軸以及內側輸出軸)之驅動裝置中，於本體盒體與外側輸出軸之間配置真空密封件，進而於外側輸出軸與內側輸出軸之間配置真空密封件，藉此來分離驅動裝置之本體盒內之空間與本體盒體外之空間。藉此，即便驅動裝置於減壓環境下使用之情況，仍可將驅動裝置之本體盒內之空間(大氣壓環境側)與減壓環境側之空間加以分離，故驅動裝置之減壓環境下的使用成為可能。

Description

驅動裝置及基板處理系統
本發明之各種觀點以及實施形態係關於一種驅動裝置以及具備驅動裝置之基板處理系統。
做為驅動被稱為一對臂之2個被驅動部的驅動裝置，有於同軸具有2個旋轉驅動軸之驅動裝置。如此之驅動裝置之一例係記載於專利文獻1。專利文獻1所記載之驅動裝置係適用於工具倉庫(magazine)。此工具倉庫係具備有：旋轉主台、以及以可旋轉的方式裝設於主台周緣部之副台。於副台設有用以裝卸工具之複數工具埠(註冊商標)。此工具倉庫係使得主台與副台彼此獨立旋轉，使得目標工具埠移動至取出位置。
此外，此工具倉庫為了使得主台與副台相互獨立旋轉，而具備有圓筒形狀之外軸以及通過外軸之內孔的內軸。外軸與內軸分別由不同馬達所驅動。於外軸裝設著主台。於內軸裝設著用以使得副台旋轉驅動之太陽齒輪。副台係藉由繞太陽齒輪旋轉之行星齒輪所驅動。
先前技術文獻
專利文獻1 日本特開2002-59329號公報
此處，有種需求係將上述般同軸上具有2個旋轉軸之驅動裝置使用於減壓環境下。於此情況，必須於驅動裝置內設 置將大氣壓側空間與減壓側空間加以分離之構成。
於該技術領域，需要有一種在高真空狀態分離空間之際的密封性以及維修性優異之驅動裝置。
本發明之一觀點之驅動裝置，係具備有：盒體；第1馬達，係具有於該盒內沿著第1軸線而延伸之輸出軸，該輸出軸包含有具螺旋狀設置之肋部的外周面；第2馬達，係具有於該盒內沿著和第1軸線相平行之第2軸線而延伸之輸出軸，該輸出軸包含有具螺旋狀設置之肋部的外周面；第1輸出軸，係具有：第1軸體，具有在該第1軸線與該第2軸線之間沿著相對於該第1軸線以及該第2軸線在垂直方向上延伸之第3軸線而延伸設置之圓筒形狀，包含有從該盒體延伸至外部之一端部、以及收容於該盒內之他端部；以及，滾子從動件，係設置於該他端部之外周面者，和該第1馬達之該肋部以既定減速比來卡合；第2輸出軸，係具有：第2軸體，係以通過該第1軸體之內孔的方式來和該第1軸體以同軸設置，包含有從該盒體往延伸至外部之一端部、以及從該第1軸體之內孔往該盒內延伸出之他端部；以及，滾子從動件，係設置於該第2軸體之該他端部者，和該第2馬達之該肋部以既定減速比來卡合；第1密封構件，係配置於該盒體與該第1軸體之該外周面之間；以及第2密封構件，係配置於該第1軸體之內周面與該第2軸體之外周面之間。
如上述般，於同軸上具有2個旋轉軸之驅動裝置，於盒體與第1軸體之外周面之間配置第1密封構件，於第1軸體 之內周面與第2軸體之外周面之間配置第2密封構件，來將驅動裝置之盒內空間與盒體外空間加以分離。藉此，即便驅動裝置係於高真空狀態之減壓環境下來使用之情況，也能使得驅動裝置之盒內之大氣壓側空間與減壓側空間相分離，可於驅動裝置之高真空狀態的減壓環境下來使用。
此外，第1密封構件係抵接於相較於第1馬達之輸出軸的旋轉數以較少旋轉數來旋轉之第1軸體處。第2密封構件係抵接於相較於第1馬達之輸出軸的旋轉數以較少旋轉數來旋轉之第1軸體處以及相較於第2馬達之輸出軸的旋轉數以較少旋轉數來旋轉之第2軸體處。藉此，相較於第1密封構件、第2密封構件係抵接於第1馬達之輸出軸、第2馬達之輸出軸的情況，可提高第1密封構件以及第2密封構件之密封性以及維修性。
此外，從第3軸線方向觀看之情況，第2馬達之輸出軸與第1馬達之輸出軸成為平行，彼此之輸出軸並未重疊。藉此，第1馬達與第2馬達不會於第3軸線方向上相互干涉，可將第1馬達與第2馬達重疊配置。亦即，無須為了防止第1馬達與第2馬達在第3軸線方向上之干涉而加長第1輸出軸或第2輸出軸。如此般，可縮短第1輸出軸以及第2輸出軸，可謀求驅動裝置之小型化。此外，由於可縮短第1輸出軸以及第2輸出軸，而可提高第1輸出軸以及第2輸出軸之剛性。
於一實施形態，第2密封構件亦可裝設於第1軸體或是第2軸體處。當第2密封構件裝設於第1輸出軸之情況，則 從第2密封構件觀看時可滑動抵接之部位會成為僅有和第2輸出軸之接觸部位。此外，當第2密封構件裝設於第2輸出軸之情況，則從第2密封構件觀看時可滑動抵接之部位會成為僅有和第1輸出軸之接觸部位。如此般，藉由將第2密封構件裝設於第1輸出軸或是第2輸出軸，則第2密封構件可滑動抵接之部位可成為僅和第2輸出軸之接觸部位或是僅和第1輸出軸之接觸部位，可提高第2密封構件之密封性與維修性。
於一實施形態，第2軸體可包含有：第1部分，係包含該第2軸體之該一端部；以及第2部分，係包含該第2軸體之該他端部，相對於該第1部分為獨立個體且藉由與該第1部分之材料為不同之材料所構成。若使得構成第2軸體之第1部分與第2部分以不同材料形成，可配合第1輸出軸之強度來形成第2軸體，可使得第2輸出軸之強度與第1輸出軸之強度成為大致相等。
於一實施形態，第1軸體可包含有：第1部分，係包含該第1軸體之該一端部；以及第2部分，係包含該第1軸體之該他端部，相對於該第1部分為獨立個體且藉由與該第1部分之材料為不同之材料所構成。若使得構成第1軸體之第1部分與第2部分以不同材料來形成，則可配合第2輸出軸之強度來形成第1軸體，可使得第1輸出軸之強度與第2輸出軸之強度成為大致相等。
於一實施形態，第1輸出軸之滾子從動件的外徑可和第2輸出軸之滾子從動件的外徑相等。藉此，可使得第1輸出 軸相對於第1馬達之旋轉的旋轉角度與第2輸出軸相對於第2馬達之旋轉的旋轉角度成為相同，則第1輸出軸以及第2輸出軸之旋轉角度的控制變得容易。
於一實施形態，可進一步具備支撐第1輸出軸之軸承，係設置於該第1軸體之外周面與該盒體之間、且設置於該第1密封構件與該第1軸體之該他端部之間。於此情況，支撐第1輸出軸之軸承可近接配置於第1密封構件處。第1輸出軸當中由軸承所支撐之附近的部位少有軸的晃動。從而，藉由將第1密封構件配置於軸承附近，則第1密封構件成為抵接於第1輸出軸之晃動少的部位。藉此，可提高第1密封構件之密封性。
於一實施形態，軸承可沿著相較於該第1輸出軸之該滾子從動件的外徑來得小徑之封閉曲線而延伸著。於此情況，相對於滾子從動件之外徑在第1輸出軸之軸心側位置處，軸承成為支撐第1輸出軸。藉此，可提高軸承對第1輸出軸之支撐剛性。
於一實施形態，可進一步具備支撐第2輸出軸之軸承，係於該第2軸體之該他端部的外周面與該盒體之間沿著相較於該第2輸出軸之該滾子從動件的外徑來得小徑之封閉曲線而延伸著。於此情況，相對於滾子從動件之外徑在第2輸出軸之軸心側位置處，軸承成為支撐第2輸出軸。藉此，可提高軸承對第2輸出軸之支撐剛性。
於一實施形態，可採用一種基板處理系統，係具備有：裝載器模組，係於大氣壓環境下搬送基板；程序模組，係於 減壓環境下處理該基板；以及搬送模組，係用以搬送該基板，設置於該裝載器模組與該程序模組之間；該搬送模組係具備有：腔室壁，係分隔出可減壓之搬送空間；搬送臂，係包含有設置於該搬送空間內之一對臂；以及如申請專利範圍第1至8項中任一項之驅動裝置，係以確保該搬送空間之氣密的方式裝設於該腔室壁之外面；其中該一對臂當中之一者係連結於該第1軸體之該一端部；該一對臂當中之另一者係連結於該第2軸體之該一端部。從而，可提高於基板處理系統之搬送模組所使用之驅動裝置之密封性以及維修性。
如以上說明般，依據本發明之各種觀點以及實施形態，可提供一種在密封性以及維修性優異之驅動裝置、以及具備此驅動裝置之基板處理系統。
以下，參見圖式針對各種實施形態來詳細說明。此外，於各圖式中針對相同或是對應部分係賦予相同符號。
圖1係從裝載器模組側來觀看具備真空搬送機械人(包含一實施形態之驅動裝置)之基板處理系統的立體圖。圖2係從程序腔室側來觀看具備真空搬送機械人(包含一實施形態之驅動裝置)之基板處理系統之立體圖。圖2中，為了便於理解第1以及第2搬送模組28、31，係省略了第1程序腔室23-1以及第2程序腔室24-1。此外，於以下之說明，作為顯示方向之用語，顯示埠21相對於裝載器模組22所位處方向係使用「前」一詞，顯示其相反方向之用語係使用「後」一詞。圖1以及圖2所示基板處理系統10係具備有：裝載器模組22、第1搬送模 組28、第2搬送模組31、程序腔室(程序模組)23-1、23-2、24-1、24-2。
裝載器模組22係具備大氣搬送室25。於大氣搬送室25之前面有複數個埠21(圖1所示例為6個)配置成為一列。於埠21安置匣體(收納有複數片未處理基板)。匣體內之未處理基板係藉由大氣搬送室25內之大氣搬送機械人一片片地從匣體取出，而於程序腔室23-1、23-2、24-1、24-2進行處理。此外，於程序腔室23-1、23-2、24-1、24-2經過處理之基板係藉由大氣搬送室25內之大氣搬送機械人來一片片地回到匣體。
第1搬送模組28係具備有第1加載互鎖腔室26-1、26-2、以及第1搬送腔室27。第1加載互鎖腔室26-1、26-2係連接於裝載器模組22。再者，第1加載互鎖腔室26-1、26-2係連接於第1搬送腔室27。第1搬送腔室27係連接於第1程序腔室23-1、23-2。
第2搬送模組31係具備有第2加載互鎖腔室29-1、29-2以及第2搬送腔室30。第2加載互鎖腔室29-1、29-2係連接於裝載器模組22。再者，第2加載互鎖腔室29-1、29-2係連接於第2搬送腔室30。第2搬送腔室30係連接於第2程序腔室24-1、24-2。
四個程序腔室23-1、23-2、24-1、24-2係於裝載器模組22之後側區域以成為縱2列、橫2列的方式來配置。亦即，第1程序腔室23-1、23-2係配置於接近裝載器模組22之位置，第2程序腔室24-1、24-2係配置於遠離裝載器模組22之位置。
第1以及第2程序腔室23-1、23-2、24-1、24-2係以實行成 膜(CVD法、電漿CVD法、PVD法、ALD法)、蝕刻、電漿清洗、氧化、氮化、摻雜、擴散等所構成群之至少一程序、或是選自此等群所組合之複數程序的方式來構成。例如，於使用電漿進行蝕刻處理之程序腔室上部係設置各種控制裝置、氣體供給系統以及高頻電力供給機構等，於其下部則設置對腔室內進行排氣之排氣機構等。
第1搬送模組28之第1搬送腔室27係配置於第1程序腔室23-1、23-2之間。第2搬送模組31之第2搬送腔室30係配置於第2程序腔室24-1、24-2之間。第2程序腔室24-1、24-2相較於第1程序腔室23-1、23-2係位於遠離裝載器模組22之位置，第2搬送模組31之長度比第1搬送模組28之長度來得長。此外，第1搬送模組28係配置於上方，第2搬送模組31係配置於下方。
大氣搬送室25內之大氣搬送機械人係從安置在埠21之匣體取出基板，將基板搬送至第1加載互鎖腔室26-1或是26-2。第1搬送腔室27內之第1真空搬送機械人56(參見圖3之區(b))係將被搬送至第1加載互鎖腔室26-1或是26-2之基板搬送到第1程序腔室23-1或是23-2。一旦結束了於第1程序腔室23-1或是23-2之處理，則第1搬送腔室27內之第1真空搬送機械人56係從第1程序腔室23-1或是23-2取出基板，搬送至第1加載互鎖腔室26-1或是26-2。大氣搬送室25內之大氣搬送機械人係從第1加載互鎖腔室26-1或是26-2取出基板，而收納於埠21上之匣體。
此外，大氣搬送室25內之大氣搬送機械人係從配置於埠21之匣體取出基板，而將基板搬送至第2加載互鎖腔室29-1或是29-2。第2搬送腔室30內之第2真空搬送機械人58(參見圖3之區(c))係將被搬送至第2加載互鎖腔室29-1或是29-2之基板搬送至第2程序腔室24-1或是24-2。一旦於第2程序腔室24-1或是24-2之處理結束，則第2搬送腔室30內之第2真空搬送機械人58係將結束處理之基板從第2程序腔室24-1或是24-2取出，搬送至第2加載互鎖腔室29-1或是29-2。大氣搬送室25內之大氣搬送機械人係從第2加載互鎖腔室29-1或是29-2取出基板，而收納於埠21上之匣體。
圖3係基板處理系統之俯視圖。圖3之區(a)係顯示基板處理系統之全體圖，圖3之區(b)係顯示連接於裝載器模組22之上層第1搬送模組28以及第1程序腔室23-1、23-2，圖3之區(c)係顯示連接於裝載器模組22之下層第2搬送模組31以及第2程序腔室24-1、24-2。
如圖3之區(b)所示般，於第1搬送模組28之第1搬送腔室27連結著二個第1程序腔室23-1、23-2。於大氣搬送室25與第1加載互鎖腔室26-1、26-2之間分別設有閘閥51。於第1加載互鎖腔室26-1、26-2與第1搬送腔室27之間分別設有閘閥52。於第1搬送腔室27與第1程序腔室23-1、23-2之間分別設有閘閥53。於第1搬送腔室27內設有第1真空搬送機械人56。
如圖3之區(c)所示般，於第2搬送模組31之第2搬送腔室30連結著二個第2程序腔室24-1、24-2。於大氣搬送室25與第2加載互鎖腔室29-1、29-2之間分別設有閘閥73、74。於第2 加載互鎖腔室29-1、29-2與第2搬送腔室30之間分別設有閘閥71、72。於第2搬送腔室30與第2程序腔室24-1、24-2之間分別設有閘閥57。於第2搬送腔室30內設有第2真空搬送機械人58。
圖4係顯示第1加載互鎖腔室26-1、26-2以及第1搬送腔室27之立體圖。第1加載互鎖腔室26-1、26-2具備有反覆進行減壓與回復大氣壓之小房間。第1搬送腔室27具備有以腔室壁27a所分隔之搬送空間27b。搬送空間27b可藉由排氣裝置來減壓。
於第1加載互鎖腔室26-1、26-2設有支撐基板之升降器以及使得升降器進行升降之升降器驅動源。當大氣搬送室25內之大氣搬送機械人或第1真空搬送機械人56將基板搬入第1加載互鎖腔室26-1、26-2內之時，升降器處於已下降之狀態。一旦結束基板之搬入，則升降器上升，由大氣搬送室25內之大氣搬送機械人或第1真空搬送機械人56來承接基板。相反地，當大氣搬送室25內之大氣搬送機械人或第1真空搬送機械人56從第1加載互鎖腔室26-1、26-2取出基板之時，升降器係處於已上升之狀態。在大氣搬送室25內之大氣搬送機械人或第1真空搬送機械人56進入了第1加載互鎖腔室26-1、26-2內之階段，使得升降器下降，將基板從升降器移到大氣搬送室25內之大氣搬送機械人或第1真空搬送機械人56。
圖5係顯示第1真空搬送機械人56之立體圖。第1真空搬送機械人56係具備有搬送機構(搬送臂)12、以及驅動裝置80。搬送機構12係具備有第1臂41、第2臂42、第1連結部43、第 2連結部44、拾取器46。第1臂41其一端係結合於驅動裝置80之中央樞紐45，藉由驅動裝置80所具備之第1馬達100來繞著中央樞紐45之第3軸線L3受到旋轉驅動。第2臂42同樣地其一端係結合於驅動裝置80之中央樞紐45，藉由驅動裝置80所具備之第2馬達200來繞著中央樞紐45之第3軸線L3受到旋轉驅動。
更詳細來說，於中央樞紐45設有雙重軸，其具備有：同軸配置之中空外側輸出軸150(參見圖11)、以及通過外側輸出軸150之內孔的內側輸出軸250(參見圖11)。外側輸出軸150係結合於第1臂41，內側輸出軸250係結合於第2臂42。
拾取器46係具備有形成為U字形狀之拾取器本體47、以及裝設拾取器本體47之基部板48。拾取器本體47係藉由螺釘等結合機構來裝設於基部板48。拾取器46之基部板48分別支撐著第1連結部43之一端以及第2連結部44之一端。第1連結部43之另一端係支撐於第1臂41之前端。第2連結部44之另一端係支撐於第2臂42之前端。藉由此等拾取器46、第1以及第2連結部43、44、第1以及第2臂41、42來構成蛙腳式搬送機構12。
圖6以及圖7係顯示搬送機構12之動作之圖。如圖6所示般，藉由馬達100、200使得臂41、42朝相互接近之方向(以臂41、42所形成之角度變小的方向)進行旋轉驅動，藉以伸長搬送機構12。相反地，藉由馬達100、200使得臂41、42朝相互分離之方向(以臂41、42所形成之角度變大之方向)進行旋轉驅動，藉以縮短搬送機構12。此外，如圖7所示般，藉由馬達 100、200使得臂41、42朝相同方向做旋轉驅動，藉以使得搬送機構12全體進行旋轉。
第1真空搬送機械人56之動作如下。一旦大氣搬送室25內之大氣搬送機械人將基板搬入第1加載互鎖腔室26-1或是26-2，則第1加載互鎖腔室26-1或是26-2之大氣搬送室25側的閘閥51關閉，第1加載互鎖腔室26-1或是26-2被減壓。一旦第1加載互鎖腔室26-1或是26-2成為減壓狀態，則第1搬送腔室27側之閘閥52被開啟，第1加載互鎖腔室26-1或是26-2會和第1搬送腔室27相連通。第1真空搬送機械人56承接被搬送至第1加載互鎖腔室26-1或是26-2之未處理基板，引入第1搬送腔室27內之後，將基板移交第1程序腔室23-1或是23-2。
一旦於第1程序腔室23-1或是23-2之處理結束，則第1真空搬送機械人56會承接來自第1程序腔室23-1或是23-2之處理結束之基板，引入到第1搬送腔室27內之後，將基板移往進行後續處理之第1程序腔室23-1、23-2或是第1加載互鎖腔室26-1、26-2。一旦基板移交到第1加載互鎖腔室26-1或是26-2，則第1搬送腔室27側之閘閥52被關閉，大氣搬送室25側之閘閥51被開啟。藉此，第1加載互鎖腔室26-1或是26-2會回復到大氣壓。大氣搬送室25內之大氣搬送機械人從第1加載互鎖腔室26-1或是26-2承接處理結束之基板，回到安置於埠21之匣體處。
圖8係顯示第2加載互鎖腔室29-1、29-2以及第2搬送腔室30之立體圖。於第2搬送腔室30係於上下經由二個閘閥71、72而分別於上下連結著二個第2加載互鎖腔室29-1、29-2。第2 加載互鎖腔室29-1、29-2係具備有反覆進行減壓與回復大氣壓之小房間。第2加載互鎖腔室29-1、29-2與大氣搬送室25係經由閘閥73、74而分別連結著。第2搬送腔室30具備有由腔室壁30a所分隔之搬送空間30b。搬送空間30b可藉由排氣裝置而被減壓。
第2真空搬送機械人58具備有可使得基板降在上下方向(二個第2加載互鎖腔室29-1、29-2之排列方向)之移動機構。於第2加載互鎖腔室29-1、29-2設有支撐基板之升降器以及令升降器進行升降之升降器驅動源，而可將基板搬送至上下二個第2加載互鎖腔室29-1、29-2。一旦大氣搬送室25內之大氣搬送機械人、第2真空搬送機械人58將基板搬入第2加載互鎖腔室29-1、29-2內之時，升降器處於已下降之狀態。當基板之搬入結束，升降器會上升，而從大氣搬送室25內之大氣搬送機械人或第2真空搬送機械人58承接基板。相反地，當大氣搬送室25內之大氣搬送機械人或第2真空搬送機械人58從第2加載互鎖腔室29-1、29-2取出基板之時，升降器處於上升後之狀態。在大氣搬送室25內之大氣搬送機械人或第2真空搬送機械人58進入了第2加載互鎖腔室29-1、29-2內之階段，使得升降器下降，將基板從升降器移交到大氣搬送室25內之大氣搬送機械人或第2真空搬送機械人58。
第2真空搬送機械人58也和第1真空搬送機械人56同樣地具備有以圖5等所說明之一對臂所構成之搬送機構12、以及驅動搬送機構12之驅動裝置80。
第2真空搬送機械人58之動作如下。一旦大氣搬送室25內之大氣搬送機械人將基板搬入第2加載互鎖腔室29-1或是29-2，則第2加載互鎖腔室29-1之大氣搬送室25側之閘閥73或是第2加載互鎖腔室29-2之大氣搬送室25側之閘閥74會關閉，第2加載互鎖腔室29-1或是29-2受到減壓。一旦第2加載互鎖腔室29-1或是29-2成為減壓狀態，第2搬送腔室30側之閘閥71或是72會被開啟，第2加載互鎖腔室29-1或是29-2與第2搬送腔室30會連通。第2真空搬送機械人58係承接被搬送至第2加載互鎖腔室29-1或是29-2之未處理基板，引入第2搬送腔室30內之後，移交到第2程序腔室24-1或是24-2。
一旦於第2程序腔室24-1或是24-2之處理結束，則第2真空搬送機械人58會從第2程序腔室24-1或是24-2承接處理結束之基板，引入第2搬送腔室30內之後，將基板移交到進行後續處理之第2程序腔室24-1、24-2或是第2加載互鎖腔室29-1、29-2。當基板移交到了第2加載互鎖腔室29-1或是29-2，則第2搬送腔室30側之閘閥71或是72會被關閉，大氣搬送室25側之閘閥73或是74被開啟。藉此，第2加載互鎖腔室29-1或是29-2會回復到大氣壓。大氣搬送室25內之大氣搬送機械人係將處理結束後之基板從第2加載互鎖腔室29-1或是29-2取出，回到安置於埠21之匣體處。
其次，針對第1真空搬送機械人56以及第2真空搬送機械人58分別具備之驅動裝置80的詳細來說明。圖9係從裝設臂之側來觀看驅動裝置80之圖。圖10係從裝設馬達之側來觀看驅動裝置80之圖。圖11係沿著圖9之XI-XI線之截面圖。驅動裝 置80之構成包括：第1馬達100、第2馬達200、連結於第1以及第2臂41、42之外側輸出軸(第1輸出軸)150以及內側輸出軸(第2輸出軸)250、收容外側輸出軸150以及內側輸出軸250之本體盒300。
第1馬達100係驅動外側輸出軸150，第2馬達200係驅動內側輸出軸250。第1馬達100以及第2馬達200係固定於本體盒300之一側面。第1馬達100之輸出軸101的前端部分以及第2馬達200之輸出軸201的前端部分係插入本體盒300內。
係以第1馬達100之輸出軸101的第1軸線L1與第2馬達200之輸出軸201的第2軸線L2成為相互平行的方式來配置第1馬達100以及第2馬達200(參見圖9)。第1馬達100之輸出軸101的第1軸線L1以及第2馬達200之輸出軸201的第2軸線L2係和外側輸出軸150以及內側輸出軸250之第3軸線L3成為相互正交。亦即，第1馬達100以及第2馬達200之旋轉的軸線方向係於本體盒300內被改變。此外，從外側輸出軸150以及內側輸出軸250之軸線方向(第3軸線L3方向)觀看，藉由第1馬達100之輸出軸101的第1軸線L1與第2馬達200之輸出軸201的第2軸線L2來夾持著外側輸出軸150以及內側輸出軸250之第3軸線L3(參見圖9以及圖10)。
如圖10所示般，於外側輸出軸150以及內側輸出軸250之第3軸線L3方向，第1馬達100以及第2馬達200之筐體係相互重疊著。
如圖11所示般，外側輸出軸150係具有沿著第3軸線L3延伸之圓筒形狀。此外，外側輸出軸150係具有外側軸體(第1軸 體)150a與滾子從動件150c。外側軸體150a包含有從本體盒300往外部延伸出之一端部150aa、以及收容於本體盒300內之他端部150ab。滾子從動件150c係設置於外側軸體150a之他端部150ab的外周面，而和設置於第1馬達100之輸出軸101的肋部110相卡合。複數滾子從動件150c係於外側軸體150a之外周面以等間隔配置著。
圖12係顯示肋部110與滾子從動件150c相卡合之圖。如圖12所示般，肋部110係以螺旋狀設置於第1馬達100之輸出軸101的外周面。滾子從動件150c係和肋部110以既定減速比來卡合著。一旦輸出軸101進行旋轉，則滾子從動件150c藉由肋部110而送往輸出軸101之軸線方向，藉此，外側輸出軸150進行旋轉。第1馬達100之輸出軸101的旋轉數係被減速而傳遞至外側輸出軸150。此外，外側輸出軸150之旋轉力較第1馬達100之輸出軸101的旋轉力來得大。
如圖11所示般，於本體盒300之盒內周面300a與外側軸體150a之外周面之間配置有真空密封件(第1密封構件)170。真空密封件170係於本體盒300之盒內周面300a與外側軸體150a之外周面之間來將本體盒300之內外予以分離。在真空密封件170方面可使用例如磁性流體密封件。
於盒內周面300a，藉由將平行於外側輸出軸150之軸線方向的該盒內周面300a之截面作成階梯狀，來設置面向於本體盒300外側空間的密封押抵面300b。於一實施形態，亦可以密封押抵面300b與押抵構件180來夾入真空密封件170之外周部分，藉以使得真空密封件170相對於本體盒300被固定。真 空密封件170之內周面係以可滑動方式抵接於外側軸體150a之外周面。
於一實施形態，亦可在本體盒300之盒內周面300a與外側軸體150a之外周面之間、且在真空密封件170與外側軸體150a之他端部150ab之間設置支撐外側輸出軸150之外側軸軸承160。
此外，於一實施形態，係可使得外側軸軸承160沿著較外側輸出軸150之滾子從動件150c的外徑來得小徑之封閉曲線來延伸構成。亦即，亦可在相較於從第1馬達100之肋部110對滾子從動件150c傳遞驅動力之位置為外側輸出軸150之軸心側位置處使得外側軸軸承160支撐著外側輸出軸150。
此外，於一實施形態，外側軸體150a可藉由包含該外側軸體150a之一端部150aa的第1部分151、以及包含該外側軸體150a之他端部150ab的第2部分152而被構成。此外，第2部分152亦可由相對於第1部分151為獨立個體、且和該第1部分151之材料為不同之材料所形成。
於外側軸體150a之第1部分151在相對於本體盒300為露出之部位設有第1臂41之裝設部150m。於第2部分15則設有滾子從動件150c。第1部分151與第2部分152係藉由螺釘等來連結。
如圖11所示般，內側輸出軸250係以通過外側軸體150a之內孔的方式來和外側輸出軸150同軸設置著。此外，內側輸出軸250係具有內側軸體(第2軸體)250a以及滾子從動件250c。內側軸體250a係包含有從本體盒300往外部延伸出之一端部 250aa、以及從外側軸體150a之內孔往本體盒300內延伸出之他端部250ab。滾子從動件250c係設置於內側軸體250a之他端部250ab的外周面，和在第2馬達200之輸出軸201所設之肋部210係以既定減速比來卡合。複數滾子從動件250c係於內側軸體250a之外周面以等間隔配置著。
肋部210係以螺旋狀設置於第2馬達200之輸出軸201外周面。和第1馬達100之肋部110使得外側輸出軸150進行旋轉之構成同樣地，伴隨第2馬達200之輸出軸201的旋轉，內側輸出軸250會產生旋轉。第2馬達200之輸出軸201的旋轉數係被減速而傳遞至內側輸出軸250。此外，相較於第2馬達200之輸出軸201的旋轉力，外側輸出軸250之旋轉力較為變大。
於外側輸出軸150與內側輸出軸250之間配置著真空密封件(第2密封構件)270。真空密封件270可於外側輸出軸150之內周面與內側輸出軸250之外周面之間將本體盒300之內外加以分離而維持高真空狀態。真空密封件270可使用例如磁性流體密封件。
於第2部分152之內周面係以朝第2部分152之軸心側突出的方式設有面向於本體盒300外側空間的密封押抵面151a。於一實施形態，亦可以密封押抵面151a與押抵構件280來夾入真空密封件270之外周部分，藉以將真空密封件270對內側輸出軸250進行固定。真空密封件270之內周面係以可滑動方式抵接於內側軸體250a之外周面。
於一實施形態，亦可於內側軸體250a之他端部250ab外周面與本體盒300之盒內周面300c之間設置內側軸軸承260。
此外，於一實施形態，亦可使得內側軸軸承260沿著相較於內側輸出軸250之滾子從動件250c的外徑來得小徑之封閉曲線來延伸著。亦即，在相較於從第2馬達200之肋部210對滾子從動件250c傳遞驅動力之位置為內側輸出軸250之軸心側位置處，內側軸軸承260支撐著內側輸出軸250。
於外側輸出軸150從本體盒300露出之側的端部，係於外側軸體150a與內側軸體250a之間設有軸承290。
此外，於一實施形態，內側軸體250a亦可由包含該內側軸體250a之一端部250aa的第1部分251、以及包含該內側軸體250a之他端部250ab的第2部分252所構成。此外，第2部分252亦可由相對於第1部分251為獨立個體、且和該第1部分251之材料為不同之材料所形成。
於內側軸體250a之第1部分251，在從本體盒300露出之部位係設有第2臂42之裝設部250m。於第2部分252設有滾子從動件250c。第1部分251與第2部分252係以螺釘等來連結。
此外，於一實施形態，滾子從動件150c之外徑與滾子從動件250c之外徑能以相同徑來形成。亦即，可使得從第1馬達100之肋部110對外側軸體150a傳遞驅動力之位置到外側輸出軸150之軸心為止的長度和從第2馬達200之肋部210對內側軸體250a傳遞驅動力之位置到內側輸出軸250之軸心為止的長度成為相同。
圖13係顯示搬送機構12之裝設構造之概略截面圖。如圖13所示般，內側輸出軸250相較於外側輸出軸150係往本體盒300之外側突出著。從第1以及第2搬送腔室27、30之腔室壁27a 、30a之外面來插入從本體盒300突出之外側輸出軸150以及內側輸出軸250的前端部分。於第1以及第2搬送腔室27、30內，臂41、42係分別裝設於外側輸出軸150之裝設部150m以及內側輸出軸250之裝設部250m。
驅動裝置80之本體盒300係以確保搬送空間27b、30b內之氣密的方式裝設於第1以及第2搬送腔室27、30之腔室壁27a、30a的外面。於本體盒300與內側輸出軸250之間、以及外側輸出軸150與內側輸出軸250之間分別藉由真空密封件170、270來密封。藉此，可保持第1以及第2搬送腔室27、30之搬送空間27b、30b內之減壓狀態。如此般，即便必須將第1以及第2搬送腔室27、30內保持在高真空減壓狀態的情況也可使用驅動裝置80。
以下，針對使用上述驅動裝置80之情況的一實施例來說明。於此實施例中，係於上述基板處理系統10中實施了搬送晶圓之情況，亦即實施了(製程1)：使得裝設於驅動裝置80之搬送機構12伸長；(製程2)：使得載置有晶圓之升降器下降，將晶圓載置於搬送機構12之拾取器46；(製程3)：在載置有晶圓之狀態下來縮短搬送機構12；(製程4)：於載置著晶圓之狀態下，使得搬送機構12全體旋繞至既定位置；(製程5)：再次伸長搬送機構12；(製程6)：使得升降器上升，將晶圓載置於升降器上；(製程7)：縮短搬送機構12； 此等製程。此實施例之各製程所需時間如以下所示。此外，在比較例方面，係對於使用直式驅動源馬達(例如日本特開平3-136779號公報所記載之驅動方式)來驅動臂41、42之情況下的各製程所需時間進行了測定。比較例之各製程係和實施例之對應製程相同。
(使用驅動裝置80之實施例之測定結果)
製程1(臂伸長)：0.3秒
製程2(升降器上升)：0.8秒
製程3(臂收縮)：1.3秒(動作極限)
製程4(臂旋繞)：1.2秒(動作極限)
製程5(臂伸長)：1.3秒(動作極限)
製程6(升降器降下)：0.8秒
製程7(臂收縮)：0.3秒
如此般，於實施例中進行了製程1~製程7之情況的合計時間為6.0秒。此外，製程3~製程5之動作為以搬送機構12之拾取器46來保持晶圓之保持方法中的動作極限，並非取決於驅動裝置80之性能。
(使用直式驅動源馬達之比較例)
製程1(臂伸長)：1.0秒
製程2(升降器上升)：0.8秒
製程3(臂收縮)：1.3秒(動作極限)
製程4(臂旋繞)：1.2秒(動作極限)
製程5(臂伸長)：1.3秒(動作極限)
製程6(升降器降下)：0.8秒
製程7(臂收縮)：1.0秒
如此般，於比較例中，進行了製程1~製程7之情況下的合計時間成為7.4秒。此外，製程3~製程5之動作，在以搬送機構12之拾取器46來保持晶圓之保持方法的動作中有極限。
如以上般，使用驅動裝置80之實施例相較於使用直式驅動源馬達之比較例的情況，尤其可提高製程1以及製程7之動作速度，可縮短搬送晶圓之作業所需要時間。
本實施形態係以上述方式構成，於同軸上具有2個旋轉軸(外側輸出軸150以及內側輸出軸250)之驅動裝置80中，藉由於本體盒300與外側輸出軸150之間配置真空密封件170，進而於外側輸出軸150與內側輸出軸250之間配置真空密封件270，則驅動裝置80之本體盒300內之空間與本體盒300外之空間在高真空狀態下被分離。藉此，即便驅動裝置80在高真空狀態之減壓環境下來使用之情況，驅動裝置80之本體盒300內之空間(大氣壓環境側)與減壓環境側之空間能以高真空狀態來分離，而可在驅動裝置80之高真空狀態的減壓環境下來使用。
此外，配置於外側輸出軸150與本體盒300之間的真空密封件170係和以比第1馬達100之輸出軸101的旋轉數來得少之旋轉數進行旋轉之外側軸體150a相抵接。配置於外側輸出軸150與內側輸出軸250之間的真空密封件270係和以比第1馬達100之輸出軸101的旋轉數來得少之旋轉數進行旋轉之外側軸體150a以及比第2馬達200之輸出軸201的旋轉數來得少之旋轉數進行旋轉之內側軸體250a相抵接。於 此情況，相較於真空密封件170、270和第1馬達100之輸出軸101或是第2馬達200之輸出軸201相抵接之情況，可提高真空密封件170、270之密封性以及維修性。
此外，從外側輸出軸150之軸線方向觀看，將第1馬達100以及第2馬達200配置在以第1馬達100之輸出軸101的第1軸線L1與第2馬達200之輸出軸201的第2軸線L2來挾持外側輸出軸150以及內側輸出軸250之第3軸線L3的位置處。藉此，可於外側輸出軸150之軸線方向(第3軸線L3方向)使得第1馬達100與第2馬達200重疊配置(參見圖10)。亦即，無須為了防止第1馬達100與第2馬達200於外側輸出軸150之軸線方向上之干涉而增長外側輸出軸150或內側輸出軸250。如此般，可縮短外側輸出軸150以及內側輸出軸250，可謀求驅動裝置80之小型化。此外，由於可縮短外側輸出軸150以及內側輸出軸250，而可提高外側輸出軸150以及內側輸出軸250之剛性。
圖14係從基板處理系統10之後方側觀看第2搬送腔室30周圍之圖。如上述般，驅動裝置80可成為小型化。因此，如圖14所示般，可縮短驅動裝置80從第2搬送腔室30之腔室壁30a突出之長度。從而，基板處理系統10可於第2搬送腔室30之下方確保寬廣的空間。同樣地，關於裝設於第1搬送腔室27之腔室壁27a的驅動裝置80也可縮短從腔室壁27a之突出長度。從而，基板處理系統10可於第1搬送腔室27之下方確保寬廣的空間。如此般，可於第1以及第2搬送腔室27、30之下方確保寬廣的作業空間，可提高基板處理系統10之維修性。
於一實施形態，配置於外側輸出軸150與內側輸出軸250之間的真空密封件270由於固定在外側輸出軸150，所以從真空密封件270來觀看時，可滑動抵接之部位為僅與內側輸出軸250之接觸部位。如此般，真空密封件270可滑動抵接之部位可僅限定在和內側輸出軸250之接觸部位，可提高真空密封件270之密封性或維修性。
於一實施形態，若內側輸出軸250係以第1部分251與第2部分252這2個構件來構成，則第1部分251與第2部分252能以不同材料來形成。藉此，可配合外側輸出軸150之強度來形成內側輸出軸250，可使得內側輸出軸250之強度與外側輸出軸150之強度成為大致相等。例如，可在內側輸出軸250之第1部分251的材料方面使用高剛性之SiC，而使得外側輸出軸150之強度與內側輸出軸250之強度成為大致相等。
此外，於一實施形態，若外側輸出軸150係藉由第1部分151與第2部分152這2個構件來構成，則第1部分151與第2部分152能以不同材料來形成。藉此，可配合內側輸出軸250之強度來形成外側輸出軸150，可使得外側輸出軸150之強度與內側輸出軸250之強度成為大致相等。
此外，若使得外側輸出軸150相對於第1馬達100旋轉之旋轉角度與內側輸出軸250相對於第2馬達200旋轉之旋轉角度成為相同，則臂41、42之旋動角度之控制(亦即第1馬達100以及第2馬達200之控制)變得容易。是以，於一實施形態，若使得外側輸出軸150之滾子從動件150c之外徑與 內側輸出軸250之滾子從動件250c之外徑來相同形成，則外側輸出軸150相對於第1馬達100之旋轉數的旋轉角度與內側輸出軸250相對於第2馬達200之旋轉數的旋轉角度可成為相同。藉此，臂41、42之旋轉角度的控制變得容易。
此外，外側輸出軸150當中由外側軸軸承160所支撐的附近之部位少有軸之晃動。是以，於一實施形態，藉由將外側軸軸承160配置於真空密封件170與外側軸體150a之他端部150ab之間，則可近接配置外側軸軸承160與真空密封件170。藉此，真空密封件170成為抵接於外側輸出軸150之晃動少的部位，而可提高真空密封件170之密封性。
此外，於一實施形態，亦可使得外側軸軸承160沿著相較於外側輸出軸150之滾子從動件150c的外徑來得小徑之封閉曲線來延伸著。於此情況，相較於滾子從動件150c之外徑在外側輸出軸150之軸心側位置處，外側軸軸承160成為支撐外側輸出軸150。藉此，可提高外側軸軸承160對外側輸出軸150之支撐剛性。
此外，於一實施形態，也可使得內側軸軸承260沿著相較於內側輸出軸250之滾子從動件250c的外徑來得小徑之封閉曲線來延伸著。於此情況，相較於滾子從動件250c之外徑在內側輸出軸250之軸心側之位置處，內側軸軸承260成為支撐內側輸出軸250。藉此，可提高內側軸軸承260對內側輸出軸250之支撐剛性。
此外，本實施形態不限定於上述構成，例如配置於外側輸出軸150與內側輸出軸250之間的真空密封件270亦可非固 定於外側輸出軸150而是固定於內側輸出軸250。於此情況，從真空密封件270觀看時可滑動抵接之部位會成為僅與外側輸出軸150之接觸部位。如此般，真空密封件270可滑動抵接之部位可成為僅與外側輸出軸150之接觸部位，可提高真空密封件270之密封性與維修性。同樣地，真空密封件170亦可非固定於本體盒300側而是固定於外側輸出軸150側。
此外，可僅使得外側輸出軸150以及內側輸出軸250當中一者係以2個構件所構成。
此外，驅動裝置80也可使用於基板處理系統之搬送模組以外之裝置。
12‧‧‧搬送機構(搬送臂)
22‧‧‧裝載器模組
23-1,23-2,24-1,24-2‧‧‧程序腔室(程序模組)
27a,30a‧‧‧腔室壁
27b,30b‧‧‧搬送空間
28‧‧‧第1搬送模組
31‧‧‧第2搬送模組
41‧‧‧第1臂(一對臂當中的一者)
42‧‧‧第2臂(一對臂當中的另一者)
80‧‧‧驅動裝置
100‧‧‧第1馬達
101,201‧‧‧輸出軸
110,210‧‧‧肋部
150‧‧‧外側輸出軸(第1輸出軸)
150a‧‧‧外側軸體(第1軸體)
150c,250c‧‧‧滾子從動件
150aa,250aa‧‧‧一端部
150ab,250ab‧‧‧他端部
151,251‧‧‧第1部分
152,252‧‧‧第2部分
160‧‧‧外側軸軸承(支撐第1輸出軸之軸承)
170‧‧‧真空密封(第1密封構件)
200‧‧‧第2馬達
250‧‧‧內側輸出軸(第2輸出軸)
250a‧‧‧內側軸體(第2軸體)
260‧‧‧內側軸軸承(支撐第2輸出軸之軸承)
270‧‧‧真空密封(第2密封構件)
300‧‧‧本體盒(盒體)
圖1係從裝載器模組側觀看具備有真空搬送機械人(包含一實施形態之驅動裝置)之基板處理系統的立體圖。
圖2係從程序腔室側觀看一實施形態之基板處理系統之立體圖。
圖3係顯示一實施形態之基板處理系統之俯視圖。
圖4係顯示一實施形態之第1加載互鎖腔室以及第1搬送腔室之立體圖。
圖5係顯示一實施形態之搬送機構以及驅動裝置之立體圖。
圖6係顯示一實施形態之搬送機構動作之立體圖。
圖7係顯示一實施形態之搬送機構動作之立體圖。
圖8係顯示一實施形態之第2加載互鎖腔室以及第2搬送腔室之立體圖。
圖9係從裝設臂之側來觀看一實施形態之驅動裝置之圖。
圖10係從裝設馬達之側來觀看一實施形態之驅動裝置之圖。
圖11係圖9所示驅動裝置沿著XI-XI線之截面圖。
圖12係顯示一實施形態之第1馬達之肋部與外側軸驅動傳遞部之滾子從動件之卡合之圖。
圖13係顯示一實施形態之搬送機構與驅動裝置之裝設構造之截面圖。
圖14係從基板處理系統之後方側來觀看一實施形態之第2搬送腔室周圍之圖。
80‧‧‧驅動裝置
100‧‧‧第1馬達
101,201‧‧‧輸出軸
110,210‧‧‧肋部
150‧‧‧外側輸出軸(第1輸出軸)
150a‧‧‧外側軸體(第1軸體)
150c,250c‧‧‧滾子從動件
150aa,250aa‧‧‧一端部
150ab,250ab‧‧‧他端部
150m‧‧‧裝設部
151,251‧‧‧第1部分
151a‧‧‧密封押抵面
152,252‧‧‧第2部分
160‧‧‧外側軸軸承(支撐第1輸出軸之軸承)
170‧‧‧真空密封(第1密封構件)
180‧‧‧押抵構件
200‧‧‧第2馬達
250‧‧‧內側輸出軸(第2輸出軸)
250a‧‧‧內側軸體(第2軸體)
250m‧‧‧裝設部
260‧‧‧內側軸軸承(支撐第2輸出軸之軸承)
270‧‧‧真空密封(第2密封構件)
280‧‧‧押抵構件
290‧‧‧軸承
300‧‧‧本體盒(盒體)
300a‧‧‧盒內周面
300b‧‧‧密封押抵面
300c‧‧‧盒內周面

Claims (9)

  1. 一種驅動裝置，係具備有：盒體；第1馬達，係具有於該盒內沿著第1軸線而延伸之輸出軸，該輸出軸包含有具螺旋狀設置之肋部的外周面；第2馬達，係具有於該盒內沿著和第1軸線相平行之第2軸線而延伸之輸出軸，該輸出軸包含有具螺旋狀設置之肋部的外周面；第1輸出軸，係具有：第1軸體，具有在該第1軸線與該第2軸線之間沿著相對於該第1軸線以及該第2軸線在垂直方向上延伸之第3軸線而延伸設置之圓筒形狀，包含有從該盒體延伸至外部之一端部、以及收容於該盒內之他端部；以及，滾子從動件，係設置於該他端部之外周面者，和該第1馬達之該肋部以既定減速比來卡合；第2輸出軸，係具有：第2軸體，係以通過該第1軸體之內孔的方式來和該第1軸體以同軸設置，包含有從該盒體往延伸至外部之一端部、以及從該第1軸體之內孔往該盒內延伸出之他端部；以及，滾子從動件，係設置於該第2軸體之該他端部者，和該第2馬達之該肋部以既定減速比來卡合；第1密封構件，係配置於該盒體與該第1軸體之該外周面之間；以及第2密封構件，係配置於該第1軸體之內周面與該第2軸體之外周面之間。
  2. 如申請專利範圍第項之驅動裝置，其中該第2密封構 件係裝設於該第1軸體或是該第2軸體。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之驅動裝置，其中該第2軸體係包含有：第1部分，係包含該第2軸體之該一端部；以及第2部分，係包含該第2軸體之該他端部，相對於該第1部分為獨立個體且藉由與該第1部分之材料為不同之材料所構成。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之驅動裝置，其中該第1軸體係包含有：第1部分，係包含該第1軸體之該一端部；以及第2部分，係包含該第1軸體之該他端部，相對於該第1部分為獨立個體且藉由與該第1部分之材料為不同之材料所構成。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之驅動裝置，其中該第1輸出軸之該滾子從動件的外徑係等同於該第2輸出軸之該滾子從動件之外徑。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之驅動裝置，係進一步具備支撐該第1輸出軸之軸承，係設置於該第1軸體之外周面與該盒體之間、且設置於該第1密封構件與該第1軸體之該他端部之間。
  7. 如申請專利範圍第6項之驅動裝置，其中該軸承係沿著相較於該第1輸出軸之該滾子從動件的外徑來得小徑之封閉曲線而延伸著。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之驅動裝置，係進一步具備支撐該第2輸出軸之軸承，係於該第2軸體之該他端部的外周面與該盒體之間沿著相較於該第2輸出軸之該 滾子從動件的外徑來得小徑之封閉曲線而延伸著。
  9. 一種基板處理系統，係具備有：裝載器模組，係於大氣壓環境下搬送基板；程序模組，係於減壓環境下處理該基板；以及搬送模組，係用以搬送該基板，設置於該裝載器模組與該程序模組之間；該搬送模組係具備有：腔室壁，係分隔出可減壓之搬送空間；搬送臂，係包含有設置於該搬送空間內之一對臂；以及如申請專利範圍第1至8項中任一項之驅動裝置，係以確保該搬送空間之氣密的方式裝設於該腔室壁之外面；其中該一對臂當中之一者係連結於該第1軸體之該一端部；該一對臂當中之另一者係連結於該第2軸體之該一端部。
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