JPH07109024A - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 真空容器の容積を小さくすると共に、発塵お
よび放出ガスの原因となり、また高価なシール材を不要
にする。 【構成】 真空容器１１内に、被搬送物１３を載置する
アーム１５が取り付けられた浮上体１２を設け、真空容
器１１の上側に、浮上体１２を磁気浮上させるための電
磁石２６を有するキャリア２５を設ける。ボールねじ１
９によってキャリア２５を前後動させることによって浮
上体１２およびアーム１５を前後動させ、モータ１７に
よってキャリア２５を回転させることによって浮上体１
２およびアーム１５を回転させ、複数の電磁石２６の励
磁電流を制御することによって浮上体１２を傾け、アー
ム１５を上下動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、搬送装置に係り、詳細
には、磁気浮上させた浮上体によって被搬送物を搬送す
る搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣ製造装置のような高度なクリ
ーン環境が要求される場所では、磁気浮上により非接触
で移動する浮上体によって、半導体ウエハ等を搬送する
搬送装置が用いられている。

【０００３】図５は従来の搬送装置の断面図である。こ
の搬送装置は真空容器５１を備えている。この真空容器
５１の底部には円形の開口部が設けられ、この開口部に
フランジ５２が設けられている。このフランジ５２に
は、金属製のベローズ５３およびフランジ５４を介し
て、真空容器５１内に配設されたθ軸外筒５５が取り付
けられている。このθ軸外筒５５内には、ベアリング５
６および磁性流体シール５７を介してθ軸内筒５８が保
持されている。また、フランジ５４の下部にはブラケッ
ト６０が取り付けられ、このブラケット６０には、θ軸
内筒５８を回転させるためのモータ６１と、θ軸内筒５
８を上下動させるためのシリンダ６２とが取り付けられ
ている。モータ６１の回転軸はギア６３，６４，６５を
介してθ軸内筒５８に連結され、モータ６１を回転させ
ることによってθ軸内筒５８を回転できるようになって
いる。また、シリンダ６２は、真空容器５１の底部に取
り付けられたブラケット６６上に取り付けられている。
ブラケット６６には、ガイド６７が設けられ、このガイ
ド６７にブラケット６０のガイド部６０ａが摺動自在に
係合して、シリンダ６２によってブラケット６０等を介
してθ軸内筒５８が上下動されるようになっている。

【０００４】真空容器５１内には、θ軸内筒５８に取り
付けられた筒状隔壁７０が配設されている。この筒状隔
壁７０内には、ガイドレール７１と、このガイドレール
７１に沿って前後動する搬送機本体７２とが配設されて
いる。筒状隔壁７０の外周側には、搬送機本体７２によ
って磁気浮上される筒状の浮上体７３が配設されてい
る。この浮上体７３には、一端部に半導体ウエハ等の被
搬送物７４が載置される載置部７５ａを備えた搬送棒７
５の他端部が固定されている。そして、磁気浮上された
浮上体７３、搬送棒７５および被搬送物７４は、図示し
ないリニアモータによって駆動される搬送機本体７２の
移動に伴って前後に移動するようになっている。

【０００５】搬送機本体７２内の前側には２つの下側電
磁石７６と上下に２つずつ計４つの変位センサ７７が配
設され、後側には上下に２つずつ計４つの電磁石７８
と、同じく上下に２つずつ計４つの変位センサ７９が配
設されている。浮上体７３の内側には、各電磁石７６，
７８に対向する位置に図示しない強磁性材からなるター
ゲットが配設され、各電磁石は対向するターゲットとの
間で吸引力を発生するようになっている。浮上体７３の
変位は変位センサ７７，７９によって検出され、その検
出値に基づいて電磁石７６，７８の励磁電流がフィード
バック制御され、浮上体７３が所定位置に浮上保持され
るようになっている。

【０００６】なお、電磁石および変位センサに接続され
たケーブル８０は、筒状隔壁７０の下側の通路８１およ
びθ軸内筒５８内を通って真空容器５１の外部に導出さ
れている。以上のように構成された搬送装置では、真空
容器５１内において、筒状隔壁７０の内側は大気側、筒
状隔壁７０の外側は真空側である。真空と大気の遮断
は、筒状隔壁７０、磁性流体シール５７およびベローズ
５３によって行われる。また、真空容器５１内におい
て、被搬送物７４が載置された搬送棒７５は、搬送機本
体７２の移動によって前後動し、θ軸内筒５８の回転に
よって回転し、θ軸内筒５８の上下動によって上下動す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の搬送装置では、
真空容器５１内に、筒状隔壁７０を介しているが、電磁
石や搬送機本体７２の駆動部といった主構成物が存在す
る。そのため、真空容器５１の容積が大きくなり、その
結果、到達真空度が悪くなり、排気時間が長くかかり、
フロアスペースを多く取り、搬送装置が高価になるとい
う問題点があった。

【０００８】また、シール材による発塵および放出ガス
の発生が生じるという問題点があった。詳しく説明する
と、金属製のベローズ５３は繰り返しの動作により金属
粉の発塵を生じさせ、半導体に対するごみとなるという
問題を生じ、磁性流体シール５７は蒸発ガスを発生さ
せ、真空度の低下等の問題を生じさせる。

【０００９】さらに、高価なシール材が必要なことか
ら、搬送装置が高価になるという問題点があった。そこ
で、本発明の目的は、真空容器の容積を小さくできると
共に、発塵および放出ガスの原因となり、かつ高価なシ
ール材を不要とした搬送装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明では、内部が真空
状態にされる真空容器と、この真空容器内に収納され、
磁気的吸引力によって浮上する浮上体と、一端が浮上体
に固定され、他端に被搬送物を載置する載置部を有する
アームと、真空容器の外側に設けられ、浮上体を浮上さ
せるための電磁石を有するキャリアと、このキャリアを
アームの軸方向に沿って移動させることによって浮上体
およびアームを軸方向に移動させる軸方向移動手段と、
キャリアを回転させることによって浮上体およびアーム
を回転させる回転方向移動手段と、電磁石を制御して浮
上体を傾斜させることによって載置部を上下動させる上
下方向移動手段とを搬送装置に具備させて、前記目的を
達成する。

【００１１】

【作用】本発明の搬送装置では、キャリアの電磁石によ
って浮上体が磁気浮上され、軸方向移動手段によってキ
ャリアをアームの軸方向に沿って移動させることによっ
て浮上体およびアームが軸方向に移動され、回転方向移
動手段によってキャリアを回転させることによって浮上
体およびアームが回転され、上下方向移動手段によって
電磁石を制御して浮上体を傾斜させることで載置部が上
下動される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の搬送装置おける一実施例を図
１ないし図４を参照して詳細に説明する。 図１は本実
施例の搬送装置を示す断面図、図２は図１の搬送装置に
おける電磁石部及び駆動部を下側から見た平面図、図３
は図１の搬送装置における浮上体およびアームを示す平
面図、図４は図１の搬送装置とその周囲の処理室等の配
置を示す説明図である。

【００１３】図１に示すように、本実施例の搬送装置１
０は、内部が真空状態にされる真空容器１１と、この真
空容器１１内に収納された浮上体１２と、一端が浮上体
１２に固定され、他端に半導体ウエハ等の被搬送物１３
を載置する載置部としてのサーバ１４を有するアーム１
５とを備えている。真空容器１１の上面は非磁性の薄板
１１ａで閉じられている。

【００１４】図４に示すように、真空容器１１は例えば
上から見た形が六角形をなしており、各辺に対向して処
理室１〜３やロード室４やアンロード室５が設けられて
いる。本実施例の搬送装置１０は、半導体ウエハの製造
処理工程において、半導体ウエハを処理室１〜３やロー
ド室４やアンロード室５に対して出し入れするための装
置である。

【００１５】真空容器１１の上側には、支持部材１６が
取り付けられ、この支持部材１６に、ダイレクトモータ
等のモータ１７が、下側に向けて取り付けられている。
このモータ１７の出力軸にはボールねじ支持部材１８が
取り付けられ、このボールねじ支持部材１８にボールね
じ１９が取り付けられている。ボールねじ支持部材１８
の一端部にはモータ２０が取り付けられている。このモ
ータ２０の出力軸に取り付けられた歯車２１はボールね
じ１９に取り付けられた歯車２２に噛合しており、モー
タ２０を回転させることによりボールねじ１９が回転さ
れるようになっている。ボールねじ１９には図示しない
ガイドに沿って移動する移動部材２３が螺合しており、
この移動部材２３の下側に、浮上体１２を磁気浮上させ
るためのキャリア２５が取り付けられている。

【００１６】図２に示すように、キャリア２５には、下
側に向けて６個の電磁石２６が取り付けられている。こ
の電磁石２６は、キャリア２５の前側（図における右
側）の左右に１つずつ、後側の左右に１つずつ、前後の
中央部の左右に１つずつ、それぞれ配置されている。こ
のうち、前後の４つの電磁石２６は浮上体１２を引き上
げ、また浮上体１２の前後方向のずれを補正するための
ものであり、中央部の２つの電磁石２６は浮上体１２の
左右方向のずれを補正するためのものである。

【００１７】また、前側の２個の電磁石２６には、永久
磁石２７が組み込まれている。この永久磁石２７は電磁
石２６の負担を軽減するために設けられている。すなわ
ち、前側の電磁石２６の位置で最大吸引力が必要とな
り、永久磁石２７がないと最大吸引力を出すために電流
を上げなければならないが、そうすると発熱量および消
費電流が増加してしまう。そこで、発熱量と消費電流を
低減するため、永久磁石２７を設けている。

【００１８】また、各電磁石２６の近傍にはホール素子
からなる位置センサ２８が配設されている。図３に示す
ように、浮上体１２には、キャリア２５の各電磁石２６
に対向する位置にそれぞれ強磁性材よりなるターゲット
２９が配設されている。また、浮上体１２には、キャリ
ア２５の位置センサ２８に対向する位置にそれぞれセン
サターゲット３０が配設されている。位置センサ２８
は、このセンサターゲット３０との間の距離を検出する
ことによって、浮上体１２の絶対位置を検出するように
なっている。

【００１９】次に本実施例の搬送装置１０の動作につい
て説明する。まず、キャリア２５の電磁石２６に励磁電
流を供給し、この電磁石２６と浮上体１２のターゲット
２９との間に磁気的吸引力を発生させて、浮上体１２を
磁気浮上させる。また、位置センサ２８によって浮上体
１２の位置を検出し、この検出値によって電磁石２６の
励磁電流をフィードバック制御することによって、浮上
体１２を、薄板１１ａに接触しない所定の位置に保持す
る。

【００２０】アーム１５を前後動させる場合は、モータ
２０によってボールねじ１９を回転させ、キャリア２５
を前後動させる。これにより、キャリア２５の移動に伴
って浮上体１２およびアーム１５が前後動する。また、
アーム１５を回転させる場合は、モータ１７によってボ
ールねじ支持部材１８を回転させ、キャリア２５を回転
させる。これにより、キャリア２５の回転に伴って浮上
体１２およびアーム１５が回転する。

【００２１】また、アーム１５の先端のサーバ１４を上
下動させる場合は、位置センサ２８の検出値に基づいて
複数の電磁石２６の励磁電流を制御して、前側の電磁石
２６とターゲット２９との間の距離と、後側の電磁石２
６とターゲット２９との間の距離とを変えることによっ
て、浮上体１２を傾け、アーム１５を上下方向に首振り
動作をさせる。これにより、サーバ１４が上下方向に移
動し、半導体ウエハ等の被搬送物１３を他の支持台へ受
け渡すことが可能となる。

【００２２】本実施例では、浮上体１２を浮上させるた
めの電磁石部や浮上体１２を移動させるための駆動部を
真空容器１１の外側に設けたので、真空容器１１の容積
を、図５に示す従来例に比べて１／１０程度に小さくす
ることができる。これにより、真空容器１１内の到達真
空度を向上でき、排気時間を短くでき、また、フロアス
ペースを少なくすることができる。

【００２３】また、本実施例では、ベローズや磁性流体
シールのような発塵および放出ガスの原因となるシール
材を用いていないので、発塵および放出ガスをなくすこ
とができる。また、真空容器１１の容積が小さいことお
よび高価なシール材を用いていないことから、搬送装置
の価格を下げることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、浮
上体を浮上させるための電磁石や浮上体を移動させるた
めの軸方向移動手段、回転方向移動手段および上下方向
移動手段を真空容器の外側に設けたので、真空容器の容
積を小さくできると共に、発塵および放出ガスの原因と
なり、また高価なシール材が不要になるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の搬送装置を示す断面図であ
る。

【図２】図１の搬送装置における電磁石部及び駆動部を
下側から見た平面図である。

【図３】図１の搬送装置における浮上体およびアームを
示す平面図である。

【図４】図１の搬送装置とその周囲の処理室等の配置を
示す説明図である。

【図５】従来の搬送装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 搬送装置 １１ 真空容器 １２ 浮上体 １３ 被搬送物 １４ サーバ １５ アーム １７ モータ １９ ボールねじ ２０ モータ ２５ キャリア ２６ 電磁石 ２８ 位置センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部が真空状態にされる真空容器と、 この真空容器内に収納され、磁気的吸引力によって浮上
   する浮上体と、 一端が前記浮上体に固定され、他端に被搬送物を載置す
   る載置部を有するアームと、 前記真空容器の外側に設けられ、前記浮上体を浮上させ
   るための電磁石を有するキャリアと、 このキャリアを前記アームの軸方向に沿って移動させる
   ことによって前記浮上体およびアームを軸方向に移動さ
   せる軸方向移動手段と、 前記キャリアを回転させることによって前記浮上体およ
   びアームを回転させる回転方向移動手段と、 前記電磁石を制御して前記浮上体を傾斜させることによ
   って前記載置部を上下動させる上下方向移動手段とを具
   備することを特徴とする搬送装置。