WO2010044440A1 - 搬送装置及び真空装置 - Google Patents
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Definitions
- the substrate transport apparatus 101 includes a drive unit 102, an arm unit 103 including a plurality of arms connected to the drive unit 102, and an end effector 104 connected to the tip of the arm unit 103.
- the back surface of the substrate W is supported by the upper surface of the effector 104, and the substrate W is transferred between a plurality of process chambers (not shown).
- the holding portion 105 formed of a resin-based elastic material such as an elastomer has a relatively low temperature of the substrate W and the surrounding atmosphere (for example, 200 ° C. or lower), the slip of the substrate W is efficiently suppressed.
- the temperature is high (for example, 300 to 500 ° C.)
- the holding portion 105 cannot be suppressed from slipping due to the change or deformation due to heat.
- FIG. 1 The top view which shows the structure of embodiment of the conveying apparatus which concerns on this invention
- FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an embodiment of a transport apparatus according to the present invention.
- the transfer device 50 of the present embodiment is of a so-called frog-leg type that transfers a substrate 10 as a transfer object in a vacuum processing tank, for example, and drives a link mechanism 20 described below.
- the first and second drive shafts 11 and 12 are arranged concentrically in the vertical direction.
- FIG. 2A is a configuration diagram showing a driven mechanism portion of the urging means in the present embodiment
- FIG. 2B is a configuration diagram showing the entire urging means in the present embodiment.
- the tip ends of the third left arm 3L and the third right arm 3R are each formed in a semicircular shape, and the substrate transport direction of each tip portion Arc-shaped cam drive surfaces 31L and 31R are provided in the downstream portion.
- the urging means 9 is configured to include the cam drive surfaces 31L and 31R of the third left arm 3L and the third right arm 3R and the driven mechanism portion 6 shown in FIG. 2A. .
- the cam drive surfaces 31L and 31R of the third left arm 3L and the third right arm 3R cut out, for example, the upper surface sides of the third left arm 3L and the third right arm 3R in a step shape.
- it is formed in a circular arc shape that is convex with respect to the downstream direction in the substrate transport direction.
- the angle of the straight line connecting the contact portions of the driven rollers 62L and 62R of the driven mechanism section 6 and the cam drive surfaces 31L and 31R and the support shafts 23L and 23R with respect to the substrate transport direction is determined by the link mechanism. Since the state in which the link mechanism 20 is contracted is smaller than the state in which the member 20 is extended ( ⁇ 0 ⁇ 1 ), the rotation of the third left arm 3L and the third right arm 3R in the contraction direction causes The driven mechanism 6 moves downstream in the substrate transport direction, and the distance between the contact end of the driven rollers 62L and 62R and the side of the substrate 10 to be transported becomes smaller (r 0 ⁇ cos ⁇ 0 > r 1 ⁇ cos ⁇ ). 1 , i.e. d ⁇ D).
- one end portion of a tension coil spring 75 which is an elastic member, is provided on the downstream side of the gripping portion 730 of the right clamp locking member 73R in the substrate transport direction. Further, the other end of the tension coil spring 75 is attached to an attachment member 76 provided at a position downstream of the support member 5R in the substrate transport direction.
- the pitch P 1 of 85R is preferably configured to be smaller than the pitch P 2 of the support shaft 85R of the support member 5R and the support shaft 83R of the right drive unit 80R.
- the left link member 84L is not shown, but similarly, the pitch between the contact portion of the gripping portion 86L with the substrate 10 and the support shaft 85L of the support member 5L is equal to the support shaft 85L of the support member 5L and the right drive portion. It is preferable that the pitch is smaller than the pitch of the 80L support shaft 83L.
- the delivery position of the substrate 10 is not always the same due to the internal configuration of the processing chamber 8, and the drive shaft 11 , 12 from the central axis to the transfer position of each processing chamber 8 is different.
- the two adjacent cam drive surfaces 31L and 31R and the two driven rollers 62L and 62R corresponding thereto are combined as in the above embodiment. It is preferable to constitute a cam mechanism of the biasing means 6.
Abstract
Description
この基板搬送装置101は、駆動部102と、この駆動部102に連結され複数のアームからなるアーム部103と、このアーム部103の先端に連結されたエンドエフェクタ104とを有しており、エンドエフェクタ104の上面で基板Wの裏面を支持し、複数のプロセスチャンバ(図示せず)間で基板Wの受け渡しを行なうように構成されている。
加えて、従来技術では、基板Wがエンドエフェクタ104上を滑る際に発生するダストが、基板Wの表面を汚染してしまう問題がある。
この保持部105は一般にゴムやエラストマー等の樹脂系弾性材料で形成されているので、基板Wの裏面の滑りを抑制し、滑り止めパッドとして機能している。これにより、エンドエフェクタ104の上面において基板Wは滑ることなく安定した搬送姿勢で保持される(例えば特許文献1参照)。
また、本発明の他の目的は、搬送物の搬送時におけるダストをできるだけ少なくする技術を提供することにある。
本発明では、前記付勢手段は、回転方向が反対方向である一対の隣接するリンク部材にそれぞれ前記カム駆動面が形成され、かつ、前記従動機構部は、当該一対のカム駆動面に対応する一対の従動ローラと凸状の前記付勢部を有することも効果的である。
本発明では、前記付勢手段の従動機構部は、前記カム駆動面に対する付勢力を調整するための付勢力調整部材を有することもできる。
本発明では、前記付勢手段の従動機構部の付勢部には、当該付勢部の付勢力を減勢させるための減勢部材を有することもできる。
本発明では、前記載置部の係止部は、前記リンク機構の駆動リンク部の動作に伴って前記付勢手段に向かう方向に移動する駆動機構によって駆動され当該搬送物を付勢して前記付勢手段と共に当該搬送物を把持する把持機構を有することもできる。
本発明では、前記駆動機構には、カム方式の駆動部が設けられ、前記把持機構には、前記カム方式の駆動部によって駆動されるカム方式の把持部が設けられている場合にも効果的である。
本発明では、前記駆動機構には、カム方式の駆動部が設けられ、前記把持機構には、前記カム方式の駆動部と係合して駆動されるリンク方式の把持部が設けられている場合にも効果的である。
本発明では、前記把持機構は、二つ設けられ、各把持機構の把持部が、前記第1及び第2の駆動軸の回転中心軸線を通り基板搬送方向に延びる直線に対して線対称となるように配置されている場合にも効果的である。
また、本発明は、真空槽と、上述したいずれかの搬送装置とを有し、前記搬送装置の載置部が前記真空槽内に対して搬入及び搬出するように構成されている真空装置である。
さらにまた、搬送物を把持する部分には摺動する部分が無いので、搬送物を汚染するダストの発生を低減することができる。
また、本発明において、前記駆動機構にカム方式の駆動部が設けられ、前記把持機構には、前記カム方式の駆動部によって駆動されるカム方式の把持部が設けられている場合には、カム機構の摺動部を搬送物(ウエハ等の基板)の下側に配置することができるため、例えば摺動部で発生したダストによる搬送物表面の汚染を防止することができる。
また、本発明において、前記駆動機構にカム方式の駆動部が設けられ、前記把持機構に前記カム方式の駆動部と係合して駆動されるリンク方式の把持部が設けられている場合には、当該リンク機構の摺動部を搬送物(ウエハ等の基板)の側遠方に配置できるため、例えば摺動部で発生したダストによる搬送物表面の汚染を防止することができる。
さらに、本発明において、前記把持機構が、二つ設けられ、各把持機構の把持部が、前記第1及び第2の駆動軸の回転中心軸線を通り基板搬送方向に延びる直線に対して線対称となるように配置されている場合には、二つの把持機構によってバランス良く基板を付勢して保持(把持)することができる。
図1は、本発明に係る搬送装置の実施の形態の構成を示す平面図である。
図1に示すように、本実施の形態の搬送装置50は、例えば真空処理槽内において搬送物である基板10の搬送を行う所謂フロッグレック方式のもので、以下に説明するリンク機構20を駆動するための鉛直方向に同心状に配設した第1及び第2の駆動軸11、12を有している。
第1の駆動軸11には第1の左アーム1Lの一方の端部(基端部)が固定され、第2の駆動軸12の一方の端部(基端部)には、第1の右アーム1Rが固定されている。
第1の右アーム1Rの他方の端部(先端部)には、第2の右アーム2Rの一方の端部(基端部)が、支軸21Rを中心として水平方向に回転自在に取り付けられている。
第2の左アーム2Lは、直線状に形成され、その他方の端部(先端部)には、第3の左アーム3Lの一方の端部(基端部)が、固定ねじ22Lで固定されている。
第2の右アーム2Rは、直線状に形成され、その他方の端部(先端部)には、第3の右アーム3Rの一方の端部(基端部)が、固定ねじ22Rで固定されている。
これらの歯車は同一の歯数を有し、それぞれの回転軸が、上述した支軸23L、23Rに固定され、これにより、姿勢制御機構として作用すべく逆方向に同一速度で回転するように構成されている。
これら支軸23L、23Rは、基板の搬送方向に対して直交する方向に近接して配置されている。
この載置部5は、所定の間隔をおいて設けた支持部材5L、5Rが設けられている。
ここで、支持部材5L、5Rの基板搬送方向下流側の端部には、基板10の側部と当接可能な凸部形状の係止部5a、5bがそれぞれ設けられている。
ここで、係止部5a、5bは、第1及び第2の駆動軸11、12の回転中心軸線を通り基板搬送方向に延びる直線に対して線対称となるように形成されている。
一方、本実施の形態においては、以下に説明するカム機構による付勢手段9が設けられている。
図2(b)に示すように、本実施の形態においては、第3の左アーム3Lと第3の右アーム3Rはその先端部がそれぞれ半円形状に形成され、各先端部の基板搬送方向下流側の部分に、円弧状のカム駆動面31L、31Rが設けられている。そして、これら第3の左アーム3L及び第3の右アーム3Rのカム駆動面31L、31Rと、図2(a)に示す従動機構部6とを有して付勢手段9が構成されている。
従動機構部6の本体部60の一端部には、例えば台形形状の支持部材61が取り付けられ、この支持部材61の台形底辺の両端部には、例えば同一の径を有する真円形の従動ローラ62L、62Rがそれぞれ設けられている。
本発明の実施の形態では、リンク機構20が伸びた状態において、図3(a)に示すように、第3の左アーム3Lの取付面30Lと第3の右アーム3Rの取付面30Rのなす角度が例えば180度より大きくなるように設定する。
ここでは、搬送室7から処理室8内に基板10を搬入する場合を例にとって説明する。なお、搬送室7及び処理室8は、図示しない真空排気系に接続されている。また、搬送室7と処理室8間には図示しないゲートバルブが接続されており、そのゲートバルブが開いた後、搬入、搬出動作を行う。
さらに、リンク機構20の伸び動作を継続することにより、図4(c)に示すように、基板10を処理室8内に搬入する。
図5は、付勢手段の従動機構部に、当該付勢部の付勢力を減勢させるための減勢部材を有する例を示すものである。
図6に示すように、本実施の形態においては、第3の左アーム3Lと第3の右アーム3Rの先端部に、上述した構成の従動機構部6が配設され、その本体部60が基板搬送方向に沿って直進移動するように構成されている。
加えて、本実施の形態によれば、例えば、米国特許6,364,599B1の図22や図23に示されている上側のエンドエフェクタと下側のエンドエフェクタの上下間隔を小さくしたアーム機構の下側アームのウエハ把持機構として使用することができる。なお、このアーム機構の上側アームのウエハ把持機構として前述した図2(a)(b)及び図3(a)(b)の構成を使用できる。
図7に示すように、本実施の形態は、図5に示す実施の形態の変形例であり、従動機構部6の本体部60の先端部に、例えば本体部60の延びる方向と直交する方向に延びる直線棒状の取付部材67が固定され、この取付部材67の両端部に、例えばステンレス等の金属からなる帯状リング状の二つの減勢付勢部6d、6eが、取付部材68から基板搬送方向下流側に突出するように取り付けられている。
図8に示すように、本実施の形態は、後述するように、載置部5の左右の支持部材5L、5Rの先端部分に、左クランプ係止機構(把持機構)70L、右クランプ係止機構(把持機構)70Rが設けられているものである。
ここで、従動機構部6の本体部60には、基板搬送方向(矢印P方向)と直交する方向に延びる直線棒状の基部71が取付固定されている。
この基部71は、載置部5の支持部材5L、5Rの間隔とほぼ等しい長さを有し、左支持部材5Lには、基板搬送方向に延びる直線棒状の左駆動部材71Lが取付固定され、右支持部材5Rには、基板搬送方向に延びる直線棒状の左駆動部材71Rが取付固定されている。
本実施の形態の場合、これら左駆動部材71L及び右駆動部材71Rは、それぞれ支持部材5L、5Rに沿ってそれぞれの下側に配置されている。
また、左駆動部材71L及び右駆動部材71Rは、上述した第1及び第2の駆動軸11、12の回転中心軸線を通り基板搬送方向に延びる直線に対して線対称となるように配置されている。
支持部材5Lの先端部分には、左クランプ係止機構70Lが設けられ、支持部材5Rの先端部分には、右クランプ係止機構70Rが設けられている。
これら左クランプ係止機構70Lと右クランプ係止機構70Rとは、同一の機構によって動作するように構成され、第1及び第2の駆動軸11、12の回転中心軸線を通り基板搬送方向に延びる直線に対して線対称となるように配置されている。
本実施の形態では、上述した基部71、左駆動部材71L及び右駆動部材71Rによって駆動機構が構成されている。
以下、図8、図9(a)(b)及び図10(a)(b)を用い、適宜右クランプ係止機構70Rを例にとって本発明におけるカム方式の把持機構の構成及び動作を説明する。
図9(a)(b)に示すように、本実施の形態の右クランプ係止機構70Rは、支持部材5Rの下部に取り付けた例えば箱状の保持部50を有している。
この保持部50の底部50a上には、上述した右駆動部材71Rが、水平方向に向けて支持されるようになっている。
そして、保持部50の両側に設けられた側壁部50bには、基板搬送方向に対して直角方向に延び且つ水平方向に向けられた支軸72Rが回転可能に支持されている。
この支軸72Rには、右クランプ係止機構70Lを構成する右クランプ係止部材73Rが取付固定されている。
この右クランプ係止部材73Rは、ほぼ「L」字状に形成され、鉛直上方に延びる把持部730と、支軸72Rに対して基板搬送方向下流側に延びるカム従動部731とから構成される。
ここで、右クランプ係止部材73Rの把持部730は、支持部材5Rに設けられた開口部74Rから先端部分が上方に突出するように構成されている。
そして、カム従動部731より長さ即ち支点間距離が長くなるように形成され、支持部材5Rに設けられた開口部74Rから先端部分が上方に突出するように構成されている。
本実施の形態においては、図9(b)に示すように、右クランプ係止部材73Rの把持部730の基板搬送方向下流側の部分には、弾性部材である例えば引張コイルばね75の一端部が取り付けられ、さらに、この引張コイルばね75の他端部は、支持部材5R上の基板搬送方向下流側の位置に設けられた取付部材76に取り付けられている。
そして、図9(b)に示すように、引張コイルばね75が、右クランプ係止部材73Rの把持部730を基板搬送方向下流側に引っ張るように構成されている。
また、右クランプ係止部材73Rの把持部730には、基板搬送方向に対して所定の角度(例えば搬送すべき基板10の内方側に45°程度)傾斜させた例えば平面形状の把持面732が設けられている。
なお、右クランプ係止部材73Rの把持面732には、ダストの発生を防止するための例えばPTFE(ポリ4フッ化エチレン樹脂)等の耐熱性の樹脂材料からなるコーティングを施すこともできる。
一方、右クランプ係止部材73Rのカム従動部731は、支軸72Rに対して若干下方に向けて形成され、支軸72Rの直下の部分とカム従動部731の下面734が駆動部材71Rの上面710(及び以下に説明するカム駆動面711)に対して接触するように構成されている。
そして、カム従動部731は、その先端部の形状がアール形状に形成されている。
本実施の形態の場合、このカム駆動面711は、凹部状に形成され、右クランプ係止部材73Rのカム従動部731の下面734に対してはまり合う凹曲面形状に形成されている。
なお、右クランプ係止部材73Rのカム従動部731と駆動部材71Rの上面710とが接触する部分には、ダストの発生を防止するための例えばPTFE(ポリ4フッ化エチレン樹脂)等の耐熱性の樹脂材料からなるコーティングを施すこともできる。
一方、左クランプ係止機構70Lは、上述した右クランプ係止機構70Rと同一構成で、基板搬送方向に延びる直線に対して線対称となるように配置された支軸72L、左クランプ係止部材73、開口部74Lを有し、左クランプ係止部材73には、把持部730、カム従動部731及び把持面732が設けられている。
また、駆動部材71Lは、上述した駆動部材71Rと同一の構成を有し、図示はしないが、その上面には、左クランプ係止部材73Lのカム従動部731の下面に対してはまり合う凹曲面形状のカム駆動面711が形成されている。
次に、図8、図9(a)(b)及び図10(a)(b)を用いて、本実施の形態の動作原理及び構成を詳細に説明する。
本実施の形態の場合、リンク機構20が伸びた状態においては、従動機構部6の基板搬送方向下流側の付勢部6aが、搬送すべき基板10の側部と接触しないように、従動機構部6の長さが設定されている。
この状態では、従動機構部6の本体部60に固定された基部71が基板搬送方向上流側の所定位置に位置し、これにより左駆動部材71L及び右駆動部材71Rも、基板搬送方向上流側の所定位置に位置する。
そこで、このような位置関係において、例えば、図9(a)(b)に示すように、右駆動部材71Rに設けられたカム駆動面711の底部と右クランプ係止部材73Rのカム従動部731とが、基板搬送方向に関して重なる位置となるように、右駆動部材71Rの長さ、右クランプ係止部材73Rのカム従動部731の長さ、右駆動部材71Rのカム駆動面711の長さ、位置及び形状を設定する。
この状態では、右クランプ係止部材73Rの把持部730が引張コイルばねによって基板搬送方向に引っ張られるため、右クランプ係止部材73Rの把持部730が支軸72Rを中心として基板搬送方向に倒れる方向に回転し、これにより右クランプ係止部材73Rのカム従動部731が右駆動部材71Rのカム駆動面711の底部に押し付けられ、右クランプ係止部材73Rのカム従動部731が右駆動部材71Rのカム駆動面711の底部分に当接して静止状態となる。
そして、図9(a)に示すように、この状態において、右クランプ係止部材73Rの把持面732が基板10の縁部に対して離間するように、支軸72Rの位置、右クランプ係止部材73Rの把持部730の長さ及び形状並びに把持面732の位置及び形状を設定する。
一方、この状態からリンク機構20を縮ませる方向に第3の左アーム3L及び第3の右アーム3Rを回転させると、従動機構部6の本体部60と共に基部71と左駆動部材71L及び右駆動部材71Rが基板搬送方向へ移動する。
これにより、図10(a)(b)に示すように、右クランプ係止部材73Rのカム従動部731が右駆動部材71Rのカム駆動面711から脱出し、カム従動部731の下面734が駆動部材71Rの上面710に当接することにより、右クランプ係止部材73Rの把持部730が、支軸72Rを中心として基板搬送方向と反対方向、すなわち、起立する方向へ回転する。
そして、本実施の形態においては、図8に示すように、リンク機構20が縮んだ状態において、図10(a)に示すように、従動機構部6の付勢部6aによって基板搬送方向へ付勢され移動する基板10の縁部に対し、右クランプ係止部材73Rの把持面732が当接するように、上述した支軸72Rの位置、右クランプ係止部材73Rの把持部730の長さ及び形状並びに把持面732の位置及び形状を設定する。
この場合、左クランプ係止機構70Lについても、右クランプ係止機構70Rと同様に、左クランプ係止部材73Lの把持面732が基板10の縁部と当接するように、駆動部材71のカム駆動面711に対し、支軸72Lの位置、左クランプ係止部材73Lの把持部730の長さ及び形状並びに把持面732の位置及び形状を設定する。
本発明の場合、特に限定されてされることはないが、左駆動部材71L及び右駆動部材71Rの移動距離、即ち従動機構部6の移動距離に対し、左クランプ係止部材73Lの把持部730及び右クランプ係止部材73Rの把持部730の移動距離(ストローク)が小さくなるように設定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よれば、リンク機構20が縮んだ状態において、図8に示すように、従動機構部6の付勢部6aから基板搬送方向の力Fが作用するとともに、左クランプ係止機構70Lの左クランプ係止部材73L及び右クランプ係止機構70Rの右クランプ係止部材73Rから基板10内方へ向かう力f1、f2が作用し、これにより、当該基板10に対して基板搬送方向に関して上流及び下流側から押圧力が働き、載置部5上において基板10が確実に保持(把持)される。
このリンク機構20の縮み状態においては、第1の左アーム1L及び第1の右アーム1Rを同一の方向へ回転させることにより、基板10を保持した状態で旋回動作を行うことができる。
なお、従動機構部6の付勢部6aと、左クランプ係止部材73Lの把持面732及び右クランプ係止部材73Rの把持面732とが基板10の縁部に接触するタイミングは、リンク機構20が縮み切った状態と同時でもよいし、リンク機構20が縮み切る前(直前)であってもよく、本発明が適用される搬送装置及び真空装置の大きさや配置構成に応じて適宜変更することができる。
ただし、精度良く基板10を把持する観点からは、従動機構部6の付勢部6aが基板10の縁部に接触した後に、左クランプ係止部材73Lの把持面732及び右クランプ係止部材73Rの把持面732が基板10の縁部に接触するように構成することが好ましい。
特に、本実施の形態においては、左クランプ係止機構70L(左クランプ係止部材73Lの把持面732)及び右クランプ係止機構70R(右クランプ係止部材73Rの把持面732)が、第1及び第2の駆動軸11、12の回転中心軸線を通り基板搬送方向に延びる直線に対して線対称となるように配置されていることから、バランス良く基板10を付勢して保持(把持)することができる。
さらにまた、本実施の形態においては、従動機構部6の基板搬送方向への移動距離に対し、左クランプ係止部材73Lの把持部730及び右クランプ係止部材73Rの把持部730の移動距離が小さくなるように設定することにより、従動機構部6の付勢部6aによる基板10への付勢のタイミングに対し、左クランプ係止部材73Lの把持面732及び右クランプ係止部材73Rの把持面732のタイミング及び時間を所定の範囲をもって設定することができ、これにより精度良く基板10を把持することができる。
さらにまた、本実施の形態によれば、左クランプ係止機構70L及び右クランプ係止機構70Rにおけるカム機構の摺動部分を基板10の下側に配置することができるため、例えばこの摺動部分で発生したダストによる基板10表面の汚染を防止することができる。
図11及び図12(a)(b)は、本発明の更なる他の実施の形態を示すもので、図11は付勢部及びクランプ係止機構を示す平面図、図12(a)(b)はクランプ係止機構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ついては同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
図11に示すように、本実施の形態においては、載置部5の支持部材5L、5Rの先端部分に、リンク方式の把持機構である、後述するクランプ係止機構81L、81Rがそれぞれ設けられている。また、これらクランプ係止機構81L、81Rを駆動するための駆動部材80を有している。
この駆動部材80は、ほぼ「コ」字状の部材からなり、直線棒状の基部80aと、基部80aの両端部において基部80aと直交する方向にそれぞれ延びる直線棒状の左駆動部80L、右駆動部80Rとから構成されている。
本実施の形態の場合、駆動部材80は、基部80aが基板搬送方向と直交するように配置され、この基部80aを従動機構部6の本体部60が貫通するように構成されている。そして、これにより従動機構部6の本体部60と駆動部材80とが、相対的に基板搬送方向及びその反対方向に移動できるように配置構成されている。
また、駆動部材80の基部80aの長さは載置部5の支持部材5L、5Rのピッチより長くなるように設定され、これにより、駆動部材80を搬送装置50に装着した場合に、左駆動部80L、右駆動部80Rがそれぞれ支持部材5L、5Rの外側に配置されるようになっている。
ここで、駆動部材80の左駆動部80L、右駆動部80Rは、第1及び第2の駆動軸11、12の回転中心軸線を通り基板搬送方向に延びる直線に対して線対称となるように配置されている。
駆動部材80は、以下に説明する動力伝達機構82を介して、リンク機構20の第3の右アーム3Rから力を受けるように構成されている。
この動力伝達機構82は、直線棒状の本体部82aを有し、この本体部82aの一方の端部が、上述した駆動部材80の基部80aと直交する方向に向けて取付固定されている。
この動力伝達機構82の本体部82aの他端部には、真円形の従動ローラ82bが水平面内において回転自在に支持されている。
一方、第3の右アーム3Rには、図8に示す実施の形態の場合と比べてカム駆動面31Rが、第3の右アーム3Rの先端部から後端部に向って長さが長く形成されている。
そして、従動機構部6の右側に動力伝達機構82を隣接配置し、その従動ローラ82bをカム駆動面31Rに当接させた状態で、例えば載置部5の表面に設けたガイド部材82cによって案内されることにより、動力伝達機構82の本体部82aが基板搬送方向又はその反対方向に直線移動するように構成されている。
さらに、本実施の形態では、動力伝達機構82の本体部82aの基板搬送方向側の端部近傍に取付部材82dが固定され、この取付部材82dに棒状の固定ピン82eを取り付け、さらに、この固定ピン82eの一端部を駆動部材80の基部80aに取付固定するとともに、固定ピン82eの他方の端部分を例えばガイド部材82cに固定することにより、動力伝達機構82の本体部82aと駆動部材80の基部80aとが回転しないような構成が採用されている。
一方、駆動部材80の左駆動部80Lの先端部には、後述する左リンク部材84Lの一端部が支軸83Lを中心として水平面内において回転可能に支持され、また、駆動部材80の右駆動部80Rの先端部には、後述する右リンク部材84Rの一端部が支軸83Rを中心として水平面内において回転可能に支持されている。
また、本体部82aには、例えばコイルバネ82fが取り付けられており、コイルバネ82fの一方の端部は、本体部82aに固定されているとともに、他方の端部はガイド部材82cの端部に当接している。このコイルバネ82fの力により本体部82aには基板搬送方向上流側へ力が加わった状態となっているので、リンク機構20が伸び状態にあるときに把持部86L、86Rによる基板10の把持が解除される。
これら左リンク部材84L及び右リンク部材84Rは、共にほぼ「L」字状の同一形状の部材からなり、駆動部材80の左駆動部80L又は右駆動部80Rによって支持されない側の先端部に、例えばアール形状の把持部86L、86Rが、本体部分と直交する方向に延びるように設けられている。
さらに、左リンク部材84L及び右リンク部材84Rは、それぞれの中腹部が、載置部5の各支持部材5L、5Rの先端部に設けられた支軸85L、85Rを中心として水平面内において回転可能に支持されている。ここで、左リンク部材84L及び右リンク部材84Rは、それぞれの把持部86L、86Rが、基板搬送方向と反対方向に向けて配置されている。
そして、このような構成により、左クランプ係止機構81L及び右クランプ係止機構81Rの把持部86L、86Rが、上述した第1及び第2の駆動軸11、12の回転中心軸線を通り基板搬送方向に延びる直線に対して線対称となるように配置されている。
なお、把持部86L、86Rの基板10の縁部とが接触する部分には、ダストの発生を防止するための例えばPTFE(ポリ4フッ化エチレン樹脂)等の耐熱性の樹脂材料からなるコーティングを施すこともできる。
次に、図11及び図12(a)(b)を用いて、本実施の形態の動作原理及び構成を詳細に説明する。
なお、本実施の形態の場合、左クランプ係止機構81Lと右クランプ係止機構81Rとは、同一の機構によって動作するように構成されており、以下、適宜右クランプ係止機構81Rを例にとって本発明におけるリンク方式の把持機構の構成及び動作を説明する。
本実施の形態においては、図3(a)(b)に示す実施の形態と同様に、リンク機構20が伸びた状態においては、従動機構部6の基板搬送方向下流側の付勢部6aが、搬送すべき基板10の側部と接触しないように、従動機構部6の長さが設定されている。
そして、リンク機構20が縮んだ状態では、従動機構部6が基板搬送方向下流側に移動して、従動機構部6の付勢部6aが、搬送すべき基板10の側部と接触するように構成されている。
本実施の形態の動力伝達機構82は、上述した従動機構部6と共に同一方向へ移動するように構成されている。
すなわち、リンク機構20が伸びた状態においては、例えば、右リンク部材84Rについて図12(a)に示すように、把持部86Rが基部10の縁部に接触しないように、第3の右アームの第3のカム駆動面31Rの形状、動力伝達機構82の従動ローラ82b、本体部82aの長さ、駆動部材80の基部80a並びに右駆動部80Rの長さ、右リンク部材84R(把持部86R)の長さ、支軸83R、85Rの位置をそれぞれ設定する。
左リンク部材84Lについても、把持部86Lが基部10の縁部に接触しないように、駆動部材80の基部80a並びに左駆動部80Lの長さ、左リンク部材84L(把持部86L)の長さ、支軸83L、85Lの位置をそれぞれ設定する。
なお、本発明においては、特に限定されることはないが、例えば、右リンク部材84Rについて図12(a)に示すように、把持部86Rの基板10との接触部分と支持部材5Rの支軸85RのピッチP1が、支持部材5Rの支軸85Rと右駆動部80Rの支軸83RのピッチP2より小さくなるように構成することが好ましい。
一方、左リンク部材84Lについても、図示はしないが、同様に、把持部86Lの基板10との接触部分と支持部材5Lの支軸85Lのピッチが、支持部材5Lの支軸85Lと右駆動部80Lの支軸83Lのピッチより小さくなるように構成することが好ましい。
このような構成により、従動機構部6の基板搬送方向への移動距離に対し、左リンク部材84Lの把持部86L及び右リンク部材84Rの把持部86Rの移動距離が小さくなるように設定することができる。
本実施の形態において、リンク機構20が伸びた状態からリンク機構20を縮ませる方向に第3の左アーム3L及び第3の右アーム3Rを回転させると、従動機構部6の本体部60が基板搬送方向へ移動するとともに、第3の右アーム3Rのカム駆動面31Rからの力が動力伝達機構82を介して駆動部材80の基部80aに伝達され、これにより駆動部材80が基板搬送方向へ移動する。
その結果、左リンク部材84L、右リンク部材84Rが、支軸85L、85Rを中心として把持部86L、86Rが基板搬送方向と反対方向へ移動するように回転する(図12(b)参照)。
そこで、本実施の形態においては、リンク機構20が縮んだ状態において、従動機構部6の付勢部6aによって基板搬送方向へ付勢され移動する基板10の縁部に対し、左リンク部材84Lの把持部86L及び右リンク部材84Rの把持部86Rが当接するように、上述した第3の右アームの第3のカム駆動面31Rの形状、動力伝達機構82の従動ローラ82b、本体部82aの長さ、駆動部材80の基部80a並びに左駆動部80L及び右駆動部80Rの長さ、左リンク部材84L及び右リンク部材84(把持部86L、86R)の長さ、支軸83L、85L、83R、85Rの位置をそれぞれ設定する。
このような構成を有する本実施の形態によれば、リンク機構20が縮んだ状態において、図11に示すように、従動機構部6の付勢部6aから基板搬送方向の力Fが作用するとともに、左クランプ係止機構81Lの左リンク部材84L及び右クランプ係止機構81Rの右リンク部材84Rから基板10内方へ向かう力f3、f4が作用し、これにより、当該基板10に対して基板搬送方向に関して上流及び下流側から押圧力が働き、載置部5上において基板10が確実に保持(把持)される。
そして、このリンク機構20の縮み状態においては、第1の左アーム1L及び第1の右アーム1Rを同一の方向へ回転させることにより、基板10を保持した状態で旋回動作を行うことができる。
なお、従動機構部6の付勢部6aと、左クランプ係止部材84Lの把持部86L及び右クランプ係止部材84Rの把持部86Rとが基板10に接触するタイミングは、リンク機構20が縮み切った状態と同時でもよいし、リンク機構20が縮み切る前(直前)であってもよく、本発明が適用される搬送装置及び真空装置の大きさや配置構成に応じて適宜変更することができる。
ただし、精度良く基板10を把持する観点からは、従動機構部6の付勢部6aが基板10の縁部に接触した後に、左クランプ係止部材84Lの把持部86L及び右クランプ係止部材84Rの把持部86Rが基板10の縁部に接触するように構成することが好ましい。
さらに、本実施の形態においては、左クランプ係止機構81Lの把持部86L及び右クランプ係止機構81Rの把持部86Rが、第1及び第2の駆動軸11、12の回転中心軸線を通り基板搬送方向に延びる直線に対して線対称となるように配置されていることから、左クランプ係止部材84Lの把持部86L及び右クランプ係止部材84Rの把持部86Rによってバランス良く基板10を付勢して保持(把持)することができる。
さらにまた、本実施の形態においては、従動機構部6の基板搬送方向への移動距離に対し、左クランプ係止部材84Lの把持部86L及び右クランプ係止部材84Rの把持部86Rの移動距離が小さくなるように設定することにより、従動機構部6の付勢部6aによる基板10への付勢のタイミングに対し、左クランプ係止部材84Lの把持部86L及び右クランプ係止部材84Rの把持部86Rのタイミング及び時間を所定の範囲をもって設定することができ、これにより精度良く基板10を把持することができる。
また、本実施の形態においては、左クランプ係止機構81L及び右クランプ係止機構81Rのリンク機構の摺動部分を基板10の側方遠方に配置できるため、例えば当該摺動部分で発生したダストによる基板10表面の汚染を防止することができる。
例えば、上述の実施の形態においては、第3の左アーム3Lと第3の右アーム3Rの各カム駆動面31L、31Rは、各先端部側の変位量r1が、各基端部側の変位量r0より小さくなるように構成されている(r1<r0)。
さらに、本発明は種々のリンク機構を有する搬送装置に適用することができるものである。
また、図8、図9(a)(b)及び図10(a)(b)に示す実施の形態においては、カム方式の把持機構を二つ設けるようにしたが(左クランプ係止機構70L、右クランプ係止機構)、基板10の形状や大きさ、また装置構成等に応じてカム式把持機構を一つ又は三つ以上設けることもできる。
他方、図11及び図12(a)(b)に示す実施の形態においては、左クランプ係止機構81Lの把持部86L、右クランプ係止機構81Rの把持部86Rを、第1及び第2の駆動軸11、12の回転中心軸線を通り基板搬送方向に延びる直線に対して線対称となるように配置したが、本発明はこれに限られず、同直線に対して非対称となるように配置することも可能である。
また、図11及び図12(a)(b)に示す実施の形態においては、リンク方式の把持機構を二つ設けるようにしたが(左クランプ係止機構81L、右クランプ係止機構81R)、基板10の形状や大きさ、また装置構成等に応じてリンク式把持機構を一つ又は三つ以上設けることもできる。
さらにまた、上述した図5~図7に示す実施の形態と、上述した図8、図9(a)(b)及び図10(a)(b)又は図11及び図12(a)(b)に示す実施の形態とを任意に組み合わせることも可能である。
加えて、本発明は、例えばSiウェハ等の円板形状の基板のみならず、例えばガラス基板等の矩形形状の基板や、楕円形状、多角形形状等の種々の基板の搬送に用いることができるものである。
Claims (9)
- 駆動源からの動力が伝達される複数のアームを有する伸縮自在なリンク機構と、
前記リンク機構の動作先端部において駆動リンク部を介して連結され、搬送物を載置するための載置部とを備え、
前記載置部には、当該搬送物の側部と当接して係止するための係止部が設けられるとともに、
前記リンク機構の駆動リンク部にはカム機構による付勢手段が設けられ、
前記付勢手段は、前記リンク機構の駆動リンク部に設けられたカム駆動面と、当該カム駆動面に当接して従動可能な従動ローラを有し当該従動ローラの移動に応じて前記載置部の係止部に向かう方向に沿って案内移動される付勢部を有する従動機構部とを備えた搬送装置。 - 前記付勢手段は、回転方向が反対方向である一対の隣接するリンク部材にそれぞれ前記カム駆動面が形成され、かつ、前記従動機構部は、当該一対のカム駆動面に対応する一対の従動ローラと凸状の前記付勢部を有する請求項1記載の搬送装置。
- 前記付勢手段の従動機構部は、前記カム駆動面に対する付勢力を調整するための付勢力調整部材を有する請求項1又は2のいずれか1項記載の搬送装置。
- 前記付勢手段の従動機構部の付勢部には、当該付勢部の付勢力を減勢させるための減勢部材を有する請求項1乃至3のいずれか1項記載の搬送装置。
- 前記載置部の係止部は、前記リンク機構の駆動リンク部の動作に伴って前記付勢手段に向かう方向に移動する駆動機構によって駆動され当該搬送物を付勢して前記付勢手段と共に当該搬送物を把持する把持機構を有する請求項1乃至4のいずれか1項記載の搬送装置。
- 前記駆動機構には、カム方式の駆動部が設けられ、前記把持機構には、前記カム方式の駆動部によって駆動されるカム方式の把持部が設けられている請求項5記載の搬送装置。
- 前記駆動機構には、カム方式の駆動部が設けられ、前記把持機構には、前記カム方式の駆動部と係合して駆動されるリンク方式の把持部が設けられている請求項5記載の搬送装置。
- 前記把持機構は、二つ設けられ、各把持機構の把持部が、前記第1及び第2の駆動軸の回転中心軸線を通り基板搬送方向に延びる直線に対して線対称となるように配置されている請求項5乃至7のいずれか1項記載の搬送装置。
- 真空槽と、
請求項1乃至請求項8のいずれか1項記載の搬送装置とを有し、
前記搬送装置の載置部が前記真空槽内に対して搬入及び搬出するように構成されている真空装置。
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