JPH04199730A - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、搬送装置に関する。

（従来の技術） 例えば、半導体素子製造装置において半導体ウェハを搬
送する装置として、フロブレツブ方式の搬送装置が多用
されている。この種のフロブレツブ方式の搬送装置は、
特開昭５４−１０９７６、６２−１６１．６７゜［１１
−２７８１４９、６２−１５０７３５、８２−２１６４
４，６０−１，２０５２０。

８０−１８３７３６　、　６２−２１８４９．６２−１
．Ｂ１８０８　、　６１−９９８４５゜６１−９９３４
４．　８１−９０９０３．　６１−９０８８７．　８１
−８７３５１．　８ｌ−７１３Ｈ，６２−４］１２９等
に多数開示されている。

（発明が解決しようとする課題） 近年、素子の高集積化による高密度化が進むにつれ、処
理室雰囲気でのゴミの低減が強く要求されている。例え
ば、プラズマエツチング装置を例にあげれば、上記搬送
装置は真空引き可能なロードロックチャンバーに配設さ
れ、常圧下に設置された例えばセンダ一部よりウェハを
受は取り、ウェハをロードロックチャンバー内に導入し
て大気との接触を一旦断ち、その後プロセスチャンバー
に搬入するようにしている。

しかしながら、このようにしてもプロセスチャンバーに
ゴミが持ち込まれ、歩留まりに多大な影響を与えている
ことが判明した。本発明者の検討によれば、これらは、
特に被搬送体の載置面にゴミが付着しやすいことに起因
していることが判明した。

そこで、本発明の目的とするところは、被搬送体を載置
する載置部にゴミが付着することを低減することができ
る搬送装置を提供することにある。

［発明の構成コ （課題を解決するだめの手段） 本発明は、被搬送体を載置する載置部と、この載置部を
移動することで」二重被搬送体を搬送駆動する駆動部と
を有する搬送装置において、」一記載置部の被搬送体載
置面を導電性部材で形成し、かつ、この導電性部材を接
地したことを特徴とする。

（作用） 被搬送体の載置部へのゴミ付着の原因は、本発明台等が
調査した結果載置面に電荷が蓄積し、静電気によりゴミ
を吸引付着することに起因している。特にブラスマ処理
装置において顕著であり、さらにブラスマを収束するマ
グネトロンエツチャーでこの現象は芹１７いことを探究
した。本発明では、載置部を導電性部材て形成［７、か
つ、この載置面を設置することで電荷を除電し、静電気
によるゴミの吸引（；１着を防雨している。

（実施例） 以Ｆ、本発明の一実施例について、図面を参照して説明
する。まず、搬送系の概要について第１０図を参照して
説明すると、搬送装置３０か設置されるロードロックチ
ャ・ンバー１０が設けられ、このチャンバー１０の内部
は真空引きが可能な如く排気ポンプが接続されている。

このロードロックチャンバー１０のゲート１．　Ｏａ外
の左側には、多数枚例えば２５枚の被処理コ１〈導体ウ
ェハ１２を収容するカセｙ　ｈ　１４を配設したセンダ
一部１６か設けられている。そして、カセット１４の上
駆動と、前記搬送装置３０のトップアーム３２の水平移
動により、ウェハ１２を一枚ずつトップアーム３２に受
渡すこ吉が可能である。なお、センダ一部１Ｇはこの実
施例では常圧下に設置される。

また、ロードロックチャンバー１０の右側には、開閉可
能なゲート１０ｂを介して相斤に連通ずるプロセスチャ
ンバー２０が設けられている。このプロセスチャンバー
２０も真空引きが可能な如く排気ポンプが接続されてお
り、ここで例えばブラスマエッチング特にマグネトロン
エツチングなとの処理か実行される。

次に、前記搬送装置３０について第１図、第２図を参照
して説明する。

この搬送装置３０は、フロブレツブ方式の搬送アームを
採用しており、前記平板状トップアーム′３２の自由端
側にはウェハを載置するための載置部３２ａがウェハの
形状に合わせて凹状に形成され、強度を保持し軽量化を
朋るため穴が例えば４ゲ設けられている。！・ツブアー
ム３２は従来金属例えばアルミニウム製であるが、通常
その表面の酸化防雨または耐摩耗性の向上等のため表面
処理する必要があり、従来はアルマイト処理されている
。

本実施例の第１の特徴としては、載置部３２ａの導電性
を確保するために、トップアーム３２の表面に導電性部
考（例えばチタンナイトライド（ＴｉＮ）のコーチ、イ
ングを施している。したがって、前記載１〃而３２　ａ
はＴｉＮコーティング層で形成され−Ｃいる。なお、表
面処理に用いられる導電性部材としては、その電気抵抗
か１０４Ωｃｍ以ド、さらに好ましくは数０ｃｍ以下の
特性を有する材質が適用される。

Ｉ・ツブアーム３２を搬送移動させるために、固定端側
には第１支点３４　ａ、３４　ａを中心に回転駆動され
る一対の第１のアーム３４．３４が設けられ、この一対
の第１のアーム３４．　３４と前記ｌ−ツブアーム３２
と連結する一対の第２のアーム３６．３６が設けられて
いる。前記一対の第２のアーム３６．３６は、−女・１
の第１のアーム３４゜３４側に設けた第２支点３６ａ、
３６ａを中心に回転駆動される。一方、前記トップアー
ム３２は第３支点３２ｂ、３２ｂを介して前記第２のア
ーム３６．３６に回転自在に支持されている。このフロ
グレソグＪｊ式の搬送アームの駆動原理に一ついては、
上述した各種公報により開示され公知であるので、その
詳細な説明は省略する。

前記第１支点３４ａ、３４ａおよび第２支点３６ａ、３
６ａの駆動力伝達経路は下記のとおりである。

−〇　− まず、アーム駆動を行なうための基台４０が設けられ、
この基台４０には駆動源４２が連結されている。この駆
動源４２からの駆動力は、内部にベルト伝達機構および
ギア駆動機構等が内蔵された駆動伝達部４４に伝達され
る。また、前記第１のアーム３４を覆うアームカバ−３
８内部には、前記駆動伝達部４４からの駆動力を受けて
第１支点３４ａ、３４ａ自体を回転駆動する機構と、第
２支点３６ａ、３６ａに回転力を伝達する駆動機構とが
内蔵され、これらは例えばベルト伝達駆動によって実現
されている。

本実施例の第２の特徴としては、前記トップアーム３２
の少なくとも載置面３２ａを接地することにある。トッ
プアーム３２は上記駆動力により直線移動するものであ
るので、これにケーブルを接続して接地することは、ケ
ーブル処理か煩雑になるので好ましくない。本実施例で
は、載置面３２ａはトップアーム３２の母材と導通し、
かつ、このトップアーム３２を駆動する一対の第２のア
ーム３６．一対の第１のアーム３４．駆動伝達部４４及
び駆動源４２は、その間の金属製可動部（ベアリング、
ギアなどの金属部品）を介して導通ずる金属で形成でき
るので、これらの各部材を導通ルートとしている。そし
て、固定部である例えば駆動源４２のシャーシを接地し
ている。

次に、この作用について説明する。

まず、センダ一部１６より一枚のウェハ１２を受は取る
には、ゲート１０ａを開放してトップアーム３２をロー
ドロックチャンバー１０外部に移動し、その載置面３２
ａが取り出すべきウェハ１２の下方にくるように移動さ
せる。次に、カセット１４を下降させ、この結果ウェハ
１４が載置面３２ａに載置される。その後、トップアー
ム３２を後退移動させることで、ウェハ１２をロードロ
ックチャンバー１０内に設定できる。そして、ロードロ
ックチャンバー１０の各ゲート１．　Ｏａ　。

］、　Ｏｂを閉鎖した状態で、ロードロックチャンバー
　１０内部を真空引し、外気と遮断する。さらに、ゲー
１−１．　Ｏｂを開放し、前記トップアーム３２の駆動
により載置面３２ａがプロセスチャンバ−２０内部の所
定位置に来るように移動し、処理用載置台にウェハ１２
を受渡す。そして、処理が終了するまで、ゲート］、　
Ｏｂを閉鎖した状態にて、トップアーム３２をロードロ
ックチャンバー１０内部に待機させることになる。

このように、トップアーム３２は常圧下から真空下のプ
ロセスチ中ンバー２０にわたって移動するので、特に、
ウェハ１２を載置する載置面３２ａに大気中のゴミなど
が付着することを防止することが、処理の歩留まり向上
に大きく影響する。このためには、載置面３２ａに静電
気が生し、ゴミを静電吸着することを防止することが効
果的である。

本実施例では載置面３２ａがＴｉＮコーティングされ、
さらにこのコーティング層は、トップアーム３２の母材
、一対の第２のアーム３６．一対の第１のアーム３４．
駆動伝達部４４．駆動源４２及びその間の金属製可動部
（ベアリング、ギアなとの金属部品）を介してグランド
に導通している。したがって、載置面３２ａが帯電した
としても、その電荷は上記除電ルートを介してグランド
に流れ込むため、載置面３２ａでの静電気の発生を防止
できる。

このようにして、載置面３２ａに静電付着していたゴミ
の吸引作用を防止できれば、ウェハ１２の裏面へのゴミ
の付着は防止できる。さらにゴミがプロセスチャンバ−
２０内部に持ち込まれることも防止できる。依ってウェ
ハ１２の処理の歩留まりを向上することができる。

次に、トップアーム３２を第１図の基台４ｏの左側より
右側に円滑に移動させる機構について、第３図を参照し
て説明する。

まず、各第１のアーム３４の支点間距離りと、各第２の
アーム３６の支点間距離りとは等しく設定され、また、
トップアーム３２と一対の第２のアーム３６の連結点で
ある第３支点３２ａに特徴的な構成を有している。

すなわち、トップアーム３２の裏面側には２カ所に溝６
０．６０が形成され、この溝６０．６０に臨んで２本の
リニアスライド軸６２．６２が固定されている。この溝
６０．６０内部には、溝幅Ｊ二りもわずかに幅の１火い
スライドノ＼ウジング６４゜６４が収容され、２本のリ
ニアスライド輔６２゜６２にベアリンク６６．６６を介
して挿通支持されることで、スライドハウジング６４．
６４は第゛３図（Ａ）の矢印Ｅ方向に移動可能となって
いる。

また、前記スライドハウジング６４．６４の外側の側面
にはそれぞれ切欠部６４ａ、６４ａが形成され、この切
欠部６４ａ、６４ａと前記溝６０の壁面との間には圧縮
コイルスプリング６８．６８が配設されている。この結
果、前記スライドハウジング６４．６４は共に内側に移
動するように（ＮＪ勢されている。さらに、前記第２の
アーム３６゜３６の先端側にはそれぞれ支点軸７０．７
０か固定され、その上端側にて前記スライドノ＼ウジン
グ６４．６４を回転自在に支持している。この結果、こ
のスライドハウシンクロ４．６４を介することで、前記
トップアーム３２を一対の第２のアーム３６、’３６に
々・１して回転目６’に支持できるように構成されてい
る。

次に、作用について説明する。

トップアーム３２を第３図（Ａ）に示す状態より右側に
後退駆動させる場合には、第１支点３４ａの駆動により
第３図（Ａ）に示す下側の第１のアーム３４を反時計方
向に回転させ、同時に、第２駆動支点３６ａの駆動によ
り、下側の第２のアーム３６を時ｉｔ力方向回転させる
。他方の第１゜第２のアーム３４．３６は、上記アーム
に対して反転するように駆動されることになる。ここで
、一対の第１のアーム３４．３４の移動軌跡は第４図の
通りとなる。そ（７゛Ｃ１−・対の第１のアーム３４．
３４が９０度回転する二吉で、一対の第１のアーム３４
．３４と一対の第２のアーム３６，３６が重なり合うこ
とになる。従来は、アームが重なり合う際及びその復電
なり点を乗り越える際には、支点及びアームに負荷が作
用し、これに起因して装置の振動、駆動不良か生じて円
滑な搬送動作を確保できなかった。本実施例では従動軸
である前記支点軸７０．７０が、外側に向って移動可能
であることから、その負荷を吸収して円滑な駆動を実現
している。すなわち、スライドハウジング６４．６４は
、前記圧縮コイルスプリング６８゜６８の付勢力に抗し
て、リニアスライド輔６２゜６２に沿って外側に向く矢
印Ｅ方向に開くことが１−ｉＪ能であるので、アーム重
なり時の支点軸７０゜７０の逃げを確保することができ
、装置の振動。

駆動不良を生ずることを確実に防１１−できる。尚、ト
ップアーム３２は、同しスプリング力の圧縮コイルスプ
リング６８．６８によって固定されているため、前記ス
ライドハウジング６４．６４の動きに関係なく、その進
退方向に沿って直線軌道を確保することができる。

」二紀実施例と同様に、第３支点３２ａ、３２ａの距離
を可弯する構成としては、第５図に示すものでも良い。

同図ではトップアーム３２と一対の第２のアーム３６．
３６とを連結する連結部材８０に撓め部を設けることで
対処している。すなわち、前記連結部材８０は一対の第
２のアーム３６．３６を回転自在に支持する第３支点３
２ａ。

−３２３を白゛する支点支持部＋４８２と、トツブアー
ム３２を固定するアーム固定部月８４とから構成されて
いる。そして、前記支点支持部材８２にはＴ時型の切り
欠き部８６が設けられ、かつ、部材８２．８４の境界に
は、その幅方向両端部より中央に向けて切り欠かれた切
り欠き部８８．８８が形成されている。この結果、一対
の第１のアーム３４．３４が９０度回転して負荷が作用
した際には、強度的に弱い部分である切り欠き部８６，
８８．８８の存在によって、前記連結部＋４８０の弾性
変形し、第３支点３２ａ、３２ａの支点間距離る他の実
施例を示したものである。

同図において、一対の第２のアーム１．００．１００は
、アームホルダー１２０を介してトップアーム１１０を
回転可能に支持している。一対の６第２のアーム１．０
０の先端側にはベアリング１０２が設けられ、このベア
リング１．０２により回転体１０４を回転可能に支持し
ている。そして、この回転体が前記ホルダー１２〔〕に
ネジ１２６により固定され、ホルダー１２０はネジ１１
２によりトップアーム１１０に固定されている。

ホルダー１２０は例えば４〜５　＋ｎｎ＋の板厚のＡｌ
板で構成され、前記回転体１０４，１０４を固定支持す
る２つの位置の中心線に沿って、端面より中間部に亘っ
て所定幅で切り欠いたスリット１２２を有する。また、
スリット１２２が開口しない側の領域では、スリブｌ−
１２２の両側に大きく切り欠いた２つの切欠部１２４ａ
、］、２４ｂを有する。

このような構造により、負荷によってホルダー１２０は
同図（Ａ）の矢印方向に弾性変形するので、第２の支点
間距離を可変できる。

なお、第１支点３４ａ、３４ａ間距離を可変することで
も同様な作用が実現できるが、この場合には、第１支点
３４ａ、３４ａに回転駆動力を伝達する輔との関係を考
慮し、例えば撓み軸などとして、支点ずれの場合にも円
滑な回転伝達できる構成とする必要がある。

また、アーム重なり時の負荷を吸収するために−１５＝ は、必ずしも第１支点３４ａ、３４ａ間距離、または第
３支点３２ａ、３２ａ間距離を可変するものに限らず、
第１のアーム３４又は第２のアーム３６が、その軸方向
に長さを可変するものでも良い。このためにの−例とし
ては、例えば第６図に示すように、第２のアーム３６途
中に、負荷の作用によりアーム軸方向に変形するように
アームを切り欠いて構成した撓み部９０を形成するもの
を挙げることができる。

なお、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく
、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である
。

次に、搬送装置３０のアームを一体的に回転する場合の
好適な実施例について説明する。

一般にこの種の搬送アームは、例えばセンダーよりウェ
ハを受は取り、プロセス室にウェハを受渡す場合には、
搬送アームをセンダ一部へ向かう方向とプロセス室へ向
かう方向とに回転駆動可能とする必要かある。この際、
従来はこの回転中心Ｂを第８図（Ａ）に示すようにトッ
プアーム３２の進退方向であるＡ方向と、前記第１支点
３４ａ。

３４ａを結んだ線との交点に設定していた。上記の回転
駆動は、同図（Ｂ）に示すようにトップアーム３２を後
退駆動させた位置にて実現されるので、同図に示すよう
に回転半径Ｄ１が大きくなり、搬送装置３０を収容する
ロードロックチャンバー１０の容積を大きく確保せざる
を得なかった。このような構成では、ロードロックチャ
ンバー１０内部のデッドスペースが大きく、特に、大気
、真空状態を繰返すこの種のロードロックチャンバー１
０では、大気状態から所定真空度に達するまでの真空引
き時間が長くかかるという問題があった。

このような問題を解決するため、第７図に示すような構
成を採用することが望ましい。すなわち、同図（Ａ）に
示すように、前記第１支点３４ａ。

３４ａを結ぶ辺を底辺とする二等辺三角形の頂点（この
頂点はトップアーム３２の後退移動方向に存在する）Ｂ
を回転中心とすることで解決することができる。特に、
この回転中心Ｂは、前記トップアーム３２を後退移動駆
動した際のトラプアーム３２の長さを２分する位置に設
けるものが望ましい。そうすると、搬送袋Ｗ３ｏを回転
駆動する際の回転半径は、トップアーム３２を２分する
長さである半径Ｄ２となり、この搬送装置３ｏを収容す
るロードロックチャンバー１０の容積を最小限に小さく
することが可能となり、回転時のデッドスペースをより
小さくすることができる。この結果、ロードロックチャ
ンバー１０が小型化され、大気状態より所定真空度に達
するまでの真空引き時間をも短縮することが可能となる
。

なお、本発明は上記各実施例に限定されるものではなく
、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である
。

本発明が適用される搬送装置としては必ずしも上記実施
例のようなフロブレツブ方式の搬送装置に限らず、被搬
送体を載置して、あるいは真空吸着保持して搬送する各
種搬送装置に適用できる。

し発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば被搬送体の載置部
は除電構造にしたので、静電気により被処理体載置面に
ゴミが付着することを防雨てき、特に超Ｌ　Ｓ　Ｉ製造
工程の被処理体の搬送系に適用して効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である搬送装置の全体平面
図、 第２図は、第１図の搬送装置の全体ｉ］薗頂図、第３図
（Ａ）、（Ｂ）は、本発明を適用した搬送装置の主要部
の一部を切欠した平面図、　　Ｉ−１断面図、 第４図は、第１のアームの移動軌跡を示す概略説明図、 第５図は、支点間距離を可変する構成の変形例を示す概
略説明図、 第６図は、アームを弾性変形させてアーム長を可変とす
る変形例を示す概略説明図、 第７図（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ回転半径を小さくで
きる搬送装置を説明するための概略説明図、 第８図（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ回転半径の大きな搬
送装置を説明するための概略説明図、第９図（Ａ）、（
Ｂ）は、支点間距離をｉ’ｉＪ変する構成の変形例を示
す概略説明図、 第１０図は、搬送系の一例を示す概略説明図である。 １、０・・ロードロックチャンバー、 ３０・・・搬送装置、 ３２・・トップアーム、 ３２ａ・載置面。 代理人　弁理士　」１　　上　　　−（他１名）２Ｃ３
− 第７図 （Ａ） （Ｂ） 第８図 （Ａ） （Ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被搬送体を載置する載置部と、この載置部を移動
   することで上記被搬送体を搬送駆動する駆動部とを有す
   る搬送装置において、 上記載置部の被搬送体載置面を導電性部材で形成し、か
   つ、この導電性部材を接地したことを特徴とする搬送装
   置。