JPH10296666A - 搬送用ロボット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超高真空環境下において用いられる搬送用ロ
ボットを改良して、より高い超高真空環境を得ることが
できる搬送用ロボットを提供すること。 【構成】 前進及び後退動作するアーム部２をベースプ
レート３に備え、少なくともアーム部２が真空環境下の
搬送室ａ内に設けられた搬送用ロボット１において、ベ
ースプレート３を回転駆動させる回転機構部４と、アー
ム部２を前進及び後退動作させる前後進機構部５と、ベ
ースプレート３及びアーム部２を昇降駆動させる昇降機
構部６とを備え、前記回転機構部４、前後進機構部５及
び昇降機構部６の各駆動源７，８，９を、前記搬送室ａ
の真空環境から遮断された部位に設けた構成の搬送用ロ
ボットである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する利用分野】本発明は、各種の研究分野や
製造分野において、超高真空環境下での試料や加工物等
の移送を行う搬送用ロボットに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、各種の研究開発分野や製造分野
においては、クリーンな超高真空環境の必要性が高まっ
ている。

【０００３】特に、近年の半導体製造分野においては、
半導体パターンの高密度化による性能向上や、歩留りや
製品品質の面からも、よりクリーンな超高真空環境が必
要とされている。

【０００４】従来、超高真空環境下において試料や加工
物等の移送を行う搬送用ロボットとして使用されている
ものは、１０^-6Pa程度の真空環境のものが上限である。

【０００５】すなわち、搬送用ロボットは、被移送物を
保持するアームを揺動させ、或いは屈曲させて当該被移
送物を搬送するものであり、そして、従来の搬送用ロボ
ットは、アームの所謂関節部にモータ等のアクチューエ
ータを装備している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような搬送用ロボ
ットにおいて、アーム関節部にモータを設置している
と、モータの駆動によりモータ自体が熱を発生し、この
モータから生じるガスやパーティクルのため、１０^-6Pa
の真空度が上限になっていた。

【０００７】一方、モータから生じるガスやパーティク
ルを回避するため、アーム内にモータを装着してＯリン
グ等で封止するものも提案されている。ところが、シー
ル剤はゴム等でメタルを用いることが困難であるため、
前記同様、１０^-6Paの真空度が上限になっていた。

【０００８】そこで、本発明は、超高真空環境下におい
て用いられる搬送用ロボットを改良して、より高い超高
真空環境を得ることができる搬送用ロボットを提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願第１請求項に記載し
た発明は、前進及び後退動作するアーム部をベースプレ
ートに備え、少なくとも前記アーム部が真空環境下の搬
送室内に設けられた搬送用ロボットにおいて、前記ベー
スプレートを回転駆動させる回転機構部と、前記アーム
部を前進及び後退動作させる前後進機構部と、前記ベー
スプレート及び前記アーム部を昇降駆動させる昇降機構
部とを備え、前記回転機構部、前記前後進機構部及び前
記昇降機構部の各駆動源を、前記搬送室の真空環境から
遮断された部位に設けた構成の搬送用ロボットである。

【００１０】本願第２請求項に記載した発明は、前記請
求項１の発明において、前記搬送室の下部にベローズを
介して本体ケース部を接続し、この本体ケース部の内部
に、前記ベースプレートの下部に固着した旋回筒を回転
可能に設け、更に、前記旋回筒の下部に磁石部を備えた
従動筒部を連係し、且つ、前記従動筒部の外側には磁石
部を備えるとともにモータ軸に接続される原動筒部を設
け、前記原動筒部及び前記従動筒部は、真空環境を維持
するシール材により被覆されている構成の搬送用ロボッ
トである。

【００１１】本願第３請求項に記載した発明は、前記請
求項２の発明において、前記昇降機構部は、前記搬送室
の下部に設置され、この昇降機構部の昇降部材を前記本
体ケース部に連係した構成の搬送用ロボットである。

【００１２】本願第４請求項に記載した発明は、前記請
求項２の発明において、前記アーム部を駆動させる回転
軸を前記旋回筒内に回転可能に設け、更に、前記回転軸
の下部に磁石部を備えた従動筒部を連係し、且つ、前記
従動筒部の外側には磁石部を備えるとともにモータ軸に
接続される原動筒部を設け、前記原動筒部及び前記従動
筒部は、真空環境を維持するシール材により被覆されて
いる構成の搬送用ロボットである。

【００１３】本願第５請求項に記載した発明は、前記請
求項４の発明において、前記アーム部は、一対の基端ア
ーム及びこれに連結する第２アームと、これら双方の第
２アームの先端に設けられて、半導体ウエーハを保持す
る保持アームとから構成され、双方の基端アームには、
それぞれ第２アームを揺動させる歯車機構が設けられ、
更に、前記各歯車機構の基端歯車は、前記回転軸に連係
する歯車に噛合して構成されている搬送用ロボットであ
る。

【００１４】本願第６請求項に記載した発明は、前記請
求項４の発明において、前記アーム部は、ベースプレー
トに固着されたスライドガイド部と、スライドガイド部
にスライド移動可能に支持され、保持アームが設けられ
たスライド台座部と、基部がベースプレートに枢着され
る基端アーム及びこれに連結し先端が前記スライド台座
部に枢着される第２アームとを備え、前記基端アームの
基部には、前記回転軸に連係する原動プーリを設けると
ともに、第２アームの基部には従動プーリを設け、これ
ら原動プーリ・従動プーリ間にベルトを巻回して構成さ
れている搬送用ロボットである。

【００１５】本願第７請求項に記載した発明は、前記請
求項４の発明において、前記アーム部は、ベースプレー
トに固着されたスライドガイド部と、スライドガイド部
にスライド移動可能に支持され、保持アームが設けられ
たスライド台座部と、前記アーム部駆動用の回転軸に連
係する原動プーリと、前記スライドガイド部の端部に設
けられた中間プーリと、前記スライド台座部に設けられ
た従動プーリと、原動プーリ・中間プーリ間に巻回され
る第１ベルトと、中間プーリ・従動プーリ間に巻回され
る第２ベルトとを備え、第２ベルトの適所をスライド台
座部に固着して構成されている搬送用ロボットである。

【００１６】このように、本願発明は、回転機構部、前
後進機構部及び昇降機構部の各駆動源を、前記搬送室の
真空環境から遮断された部位に設けているので、これら
の機構部が発生するガス、パーティクル等の超高真空環
境を維持する上で障害になる物質の影響を遮断でき、よ
り高い超高真空環境を得ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の搬送ロボットを
用いた第１具体例を図１ないし図４に基づいて説明す
る。

【００１８】本例においては、本発明に係る搬送用ロボ
ットを、半導体製造プロセスの複数工程を順次処理する
製造装置に用いている。尚、この製造装置の基本的な構
成は、後述する各具体例においても用いている。

【００１９】図１及び図２において、この製造装置Ａ
は、半導体素子の原材料となる半導体ウエーハを、超高
真空環境下で化学処理するための複数の工程を備えてい
る。すなわち、製造装置Ａの中央部分に設けられた、後
述する搬送用ロボット１を設けた搬送室ａと、この搬送
室ａの周囲に配置され、搬送室ａに連通接続された各工
程の処理室群、この例では、前処理室ｂ、各スパッタ室
ｃ，ｄ，ｅ，ｆとから構成されている。

【００２０】各処理室は、所定の高さ及び径の円筒形状
に形成され、その室内には、半導体ウエーハを載置する
ステージが配置されるとともに、超高真空対応の化学処
理用機材が収納されている。

【００２１】また、搬送室ａは、所定高さ及び各処理室
よりも比較的大きな径の円筒形状に形成され、適宜箇所
には、監視窓が配設されている。

【００２２】そして、直線（垂直）導入機ｇ及び直線
（水平）導入機ｈによって、外部から前処理室ｂに導入
された半導体ウエーハは、前処理終了後に、搬送ロボッ
ト１によって、搬送室ａ内に導入され、次工程の処理室
に移送されて次の工程処理が行われ、順次、これを繰り
返した後に、逆手順で外部に取り出される。

【００２３】尚、搬送室ａと各処理室を連通する経路等
には、必要に応じて適宜、振り子式の仕切弁ｉが設けら
れていて、各室を前後分離できるように設けられてい
る。

【００２４】因に、これらの処理室、搬送室及び搬送用
ロボットは、基本的にアルミ合金を主要材料として形成
されており、これにより製作精度の向上や、設置作業を
容易に行えるように考慮されている。すなわち、素材か
らのガス放出を防止するベ−キング加工の温度が低くて
済むので、熱的な変形や残留応力が少なく、従って部品
精度の向上が図れるとともに、コストの低減も図ること
ができる。また、アルミ素材なので、装置としての軽量
化を図ることができ、従って、設置場所に重量物用のコ
ンクリート台座等を設けなくて済むので、設置の容易化
をもたらすことができる。

【００２５】本例の搬送用ロボット１は、図３及び図４
に示すように、前進及び後退動作するアーム部２をベー
スプレート３上に備え、少なくともアーム部２が超真空
環境下の搬送室ａ内に設けられている。尚、本例では、
ベースプレート３も搬送室ａ内に位置している。更に、
搬送用ロボット１は、ベースプレート３を回転駆動させ
る回転機構部４と、アーム部２を前進及び後退動作させ
る前後進機構部５と、ベースプレート３及び前記アーム
部２を昇降駆動させる昇降機構部６と、を備えている。
そして、後述するように、回転機構部４、前後進機構部
５及び昇降機構部６及びの各駆動源（モータ７，８，
９）を、前記搬送室ａの真空環境から遮断された部位、
この例では大気側、に設けている。

【００２６】この搬送ロボット１は、搬送室ａの下部に
固定された外部ケース１０に、伸縮するベローズ１１を
介して、下方に回転機構部４及び前後進機構部５を設
け、また、外部ケース１０に固定板１２を介して、下方
に昇降機構部６を設け、この昇降機構部６は、断面Ｌ字
状の昇降部材１３によって、回転機構部４及び前後進機
構部５を保持する本体ケース部１４を懸垂し、回転機構
部４及び前後進機構部５の双方を同時に昇降することが
できるように設けられている。

【００２７】以下、各具体例に共通する回転機構部４、
前後進機構部５及び昇降機構部６を詳述し、次いでアー
ム部２に言及する。

【００２８】前記ベローズ１１の下部に接続された本体
ケース部１４は、その内部に、前記ベースプレート３の
下部に固着した旋回筒１５を回転可能に設け、更に、旋
回筒１５の下部に、歯車１６，１６を介在させて、磁石
を用いた無接触型の伝達機構１７を設置している。この
伝達機構１７の下方には、モータ７を設けている。本例
の回転機構部４は、旋回筒１５、歯車１６，１６、伝達
機構１７及びモータ７を備えて構成されている。

【００２９】従って、モータ７が回転すると、その駆動
は伝達機構１７、歯車１６を経由して旋回筒１５に至
り、この旋回筒１５を固着するベースプレート３及び該
ベースプレート３に設けられているアーム部２を回転さ
せる。

【００３０】前記伝達機構１７は、図５及び図６に示す
ように、磁石部１８ａを備えた従動筒部１８と、この従
動筒部１８の外側に磁石部１９ａを備えた原動筒部１９
とを有するマグネットカップリングにより構成され、原
動筒部１９は、継手１９ｂを介してモータ軸７ａに接続
され、また、従動筒部１８は、該従動筒部１８の中心部
に固着されている軸１８ｂを介して前記歯車１６に連係
している。そして、これらの磁石部１８ａ，１９ａにそ
れぞれシール材１８ｃ，１９ｃを被覆してガスやパーテ
ィクルの侵入を阻止するとともに、原動筒部１９の側に
は遮蔽材２０を配置して、内部の真空環境を維持する措
置が採られている。

【００３１】前記アーム部２を前進及び後退動作させる
前後進機構部５は、図４に示すように、該アーム部２を
駆動させる回転軸２１を前記旋回筒１５内に回転可能に
設け、更に、回転軸２１の下部には、前述した回転機構
部４の伝達機構１７と同じ構成の伝達機構１７を設けて
いる。

【００３２】すなわち、この伝達機構１７は、磁石部１
８ａを備えた従動筒部１８と、この従動筒部１８の外側
に磁石部１９ａを備えた原動筒部１９とを有するマグネ
ットカップリングにより構成され、原動筒部１９は、継
手１９ｂを介してモータ軸８ａに接続され、また、従動
筒部１８は、該従動筒部１８の中心部に固着されている
軸１８ｂを介して前記回転軸２１に連係している。そし
て、これらの磁石部１８ａ，１９ａにそれぞれシール材
１８ｃ，１９ｃを被覆してガスやパーティクルの侵入を
阻止するとともに、原動筒部１９の側には遮蔽材２０を
配置して、内部の真空環境を維持する措置が採られてい
る。

【００３３】また、回転軸２１の上端部には、アーム部
２を駆動するための歯車２２を固着している。この歯車
２２によるアーム部２の駆動連係構造は後述する。

【００３４】図４において、前記昇降機構部６は、前述
したように、搬送室ａの下部に設置され、この昇降機構
部６の昇降部材１３を前記本体ケース部１４に連係し、
回転機構部４及び前後進機構部５の双方を同時に昇降す
ることができるように設けられている。

【００３５】本例では、昇降機構部６の駆動源としてモ
ータ９を下方に立設し、モータ軸９ａの上部に、継手９
ｂを介して、ボールネジ２３を固着するとともに、この
ボールネジ２３にナット２４を噛合し、ナット２４を前
記昇降部材１３に固着している。

【００３６】従って、モータ９が回転すると、その駆動
はボールネジ２３を回転させ、ボールネジ２３に噛合す
るナット２４を上下動させる。このナット２４の上下動
作が昇降部材１３及び本体ケース部１４を介して、回転
機構部４及び前後進機構部５の双方を同時に昇降させる
ことになる。このように、昇降機構部６のモータ９が回
転して、回転機構部４及び前後進機構部５が昇降する
と、これに伴ってベースプレート３及びアーム部２が昇
降する。

【００３７】尚、本例では、昇降動作する本体ケース部
１４の上部と、搬送室ａの下部との間には、弾性変形可
能な薄板金属を、横断面形状が蛇腹形状に形成されたベ
ローズ１１が介在しているので、本体ケース部１４が上
下に移動しても、これに追従してベローズが弾性変形す
るので、内部の超高真空状態が維持される。

【００３８】また、このように昇降機構は真空環境外に
設けられているので、上述したボールネジとこれに噛合
するナットの組み合わせによる上下動機構のほか、適
宜、他の機構乃至駆動ロボットを用いてもよい。

【００３９】前記アーム部２は、図３及び図４に示すよ
うに、一対の基端アーム３１，３１’及びこれに連結す
る第２アーム３２，３２’を設けるとともに、これら双
方の第２アーム３２，３２’の先端に、半導体ウエーハ
を保持する保持アーム３３を備え、双方の基端アーム３
１，３１’には、それぞれ第２アーム３２，３２’を揺
動させる歯車機構、この例では歯車３４，３５，３６と
歯車３４’，３５’，３６’が設けられている。尚、本
例では、保持アーム３３の先端部３３ａは、半導体ウエ
ーハｗを水平に保持できるように設けられている。

【００４０】更に、前記一方の基端アーム３１における
歯車機構の基端歯車３４は、前記回転軸２１に連係する
歯車２２に噛合し、他方の基端アーム３１’における歯
車機構の基端歯車３４’は、もう一方の基端歯車３４に
噛合している。また、各歯車機構の先端歯車３６，３
６’は、第２アーム３２，３２’の基端に設けられてい
る歯車３７，３７’と噛合している。

【００４１】そして、回転軸２１に連係する歯車２２が
回転すると、これに噛合する一方の基端歯車３４が回転
し、これに伴い一方の基端アーム３１が回動するととも
に、他方の基端アーム３１’は反対方向に同一角度回動
する。更に、基端アーム３１，３１’の歯車機構が回転
して、第２アーム３２，３２’の基端に設けられている
歯車３７，３７’を回転させて、該第２アーム３２，３
２’を回動させる。この例では、基端アーム３１，３
１’の回動角度に対し、第２アーム３２，３２’の回動
角度が２倍になるように、各歯車の噛み合い数を設定し
ている。

【００４２】このようにして、一方の基端アーム３１及
び第２アーム３２と、他方の基端アーム３１’及び第２
アーム３２’は対称に回動するので、これら双方の第２
アーム３２，３２’の先端に設けられている保持アーム
３３は、揺動することなく、双方の基端アーム及び第２
アームの動作に追従して、前後進移動することができ
る。

【００４３】また、前記歯車機構を設けていない場合
は、基端アーム３１，３１’と第２アーム３２，３２’
がそれぞれ平面視において同一線上に並んだときに、ア
ームの前後進動作に所謂デッドポイントを生じて、爾後
の動作が円滑になされ得ない状態を生じることがある。
本例のように、歯車機構を設けて第２アームを強制的に
揺動させている場合は、このような前後進動作のデッド
ポイントを解消することができる。

【００４４】尚、搬送室ａ内に設けられる歯車や摺動部
は、少なくとも高真空環境に配置されてガスやパーティ
クルを生じることのない素材、すなわち、超高真空性を
確保でき、硬度が高く耐摩耗性に優れ、耐熱強度も高
く、潤滑材が不要な適宜の素材を用いる。例えば、少な
くともセラミック製のベアリングを用い、また、好まし
くは、磁気浮上型のベアリングを用いるとよい。

【００４５】上述した第１具体例において、回転機構部
４、前後進機構部５及び昇降機構部６を制御して、アー
ム部２の保持アーム３３先端を各処理室へ導入し、半導
体ウエーハｗの授受を行う。すなわち、回転機構部４の
モータ７を駆動し、伝達機構１７、歯車１６、旋回筒１
５を経由して、ベースプレート３及び該ベースプレート
３に設けられているアーム部２を回転させる。

【００４６】アーム部２の方向が定まったところで、前
後進機構部５のモータ８を駆動し、伝達機構１７、回転
軸２１及び歯車２２を回転させ、この歯車２２と噛合す
るアーム部２の歯車機構を駆動し、基端アーム３１，３
１’と第２アーム３２，３２’を揺動させてアーム部２
自体を伸縮動作させ、保持アーム３３を処理室へ前進又
は後進させる。

【００４７】処理室においては、昇降機構部６のモータ
９を駆動し、ボールネジ２３を回転させ、ボールネジ２
３に噛合するナット２４を上下動させて、昇降部材１３
及び本体ケース部１４を介して、ベースプレート３及び
アーム部２を昇降させ、保持アーム３３を例えば上昇さ
せて、該保持アーム３３先端に載置した半導体ウエーハ
ｗを持上げる。そして、前後進機構部５を駆動してアー
ム部２を伸縮させ、更に回転機構部４を駆動して保持ア
ーム３３を異なる処理室に対峙させ、再びアーム部２を
伸して、保持アーム３３先端を当該処理室に導入する。
その後、昇降機構部６のモータ９を駆動して、保持アー
ム３３を下降させ、該保持アーム３３先端に載置した半
導体ウエーハｗを当該処理室内の載置部（図示を省略）
に載置する。このような動作を繰り返して、半導体ウエ
ーハの工程処理が行われる。

【００４８】以上説明したように、本具体例によれば、
回転機構部、前後進機構部及び昇降機構部の各駆動源
を、搬送室の真空環境から遮断された部位に設けてお
り、そして、搬送室内に設けられる歯車や摺動部の部材
にセラミック製のものを用いているので、１０^-8Paの超
高真空環境を得ることができた。

【００４９】次に、本発明の搬送ロボットを、図７及び
図８に示す第２具体例に基づいて説明する。本具体例の
搬送ロボットは、アーム部の構成を、より超高真空環境
に適合できるようにしている。

【００５０】尚、回転機構部及び昇降機構部は、前記第
１具体例と共通しているので、同一符号を付して説明を
省略する。

【００５１】本例のアーム部２は、ベースプレート３に
固着されたスライドガイド部４１と、スライドガイド部
４１にスライド移動可能に支持され、保持アーム４３が
設けられたスライド台座部４２と、基部がベースプレー
ト３に枢着される基端アーム４４及びこれに連結し先端
が前記スライド台座部４２に枢着される第２アーム４５
とを備え、基端アーム４４の基部には、前後進機構部５
の前記回転軸２１に連係する原動プーリ４６を固着する
とともに、第２アーム４５の基部には従動プーリ４７を
設け、これら原動プーリ４６・従動プーリ４７間にベル
ト４８を巻回して構成されている。この第２具体例で
は、基端アーム４４を原動プーリ４６の回転とともに回
転するように設けるとともに、第２アーム４５の揺動機
構を、歯車列を用いずに、プーリ・ベルト式にしてい
る。

【００５２】前記スライドガイド部４１は、搬送室ａの
直径よりも若干短い長さの長板状に形成され、その中間
付近がベースプレート３に固着されている。従って、ス
ライドガイド部４１は、ベースプレート３の回転に追従
して回転する。

【００５３】スライド台座部４２は、平面視が略長方形
で、横断面形状が、下方開口の略コ字形状に形成され、
また、この開口幅は、スライド・ガイド部４１の横幅よ
りも所定幅だけ大きく設定されている。更に、このスラ
イド台座部４２の開口内側の四隅には、垂直軸支された
ローラ部４２ａ，４２ａを備えている。このローラ部４
２ａ，４２ａは、スライドガイド部４１の両側部を挟ん
で回転可能に設けられている。従って、スライド台座部
４２は、そのローラ部４２ａ，４２ａを介してスライド
ガイド部４１に支持されているので、スライドガイド部
４１の長手方向に沿って、安定して且つ滑らかにスライ
ド移動することができる。

【００５４】そして、前後進機構部５のモータ８を駆動
し、伝達機構１７、回転軸２１及び原動プーリ４６を回
転させると、これに伴い基端アーム４４が回転するとと
もに、従動プーリ４７間のベルト４８が巻回されて該従
動プーリ４７が回転し、この従動プーリ４７の回転に伴
い第２アーム４５が回動する。第２アーム４５が回動す
ると、この第２アームを含むアーム部２自体が伸縮動作
するので、これに伴って第２アーム４５先端のスライド
台座部４２がスライドガイド部４１をスライド移動す
る。このスライド台座部４２は、スライドガイド部４１
の全範囲をスライド移動することができる。

【００５５】本例においても、基端アーム４４の回動運
動に対して、第２アーム４５の回動運動は、常に、その
回動方向が逆方向であるとともに、２倍の回動角度（ス
ピード）になるように設けている。すなわち、原動プー
リ４６と従動プーリ４７とのベルト４８に接触する箇所
の直径比は、２対１に設定されている。

【００５６】また、ベルト４８は、弾性強度が高くガス
やパーティクルを生じない金属（例えばステンレス材）
を用いて、所定幅の平ベルト状に形成され、原動プーリ
４６及び従動プーリ４７に巻回されている。

【００５７】更に、各アームの回動角度は１８０°以下
なので、ベルト４８は、そのプーリの適切な接触箇所に
ピン止めされ、従動プーリ４７が原動プーリ４６に確実
に従動して、回転駆動できるように設けている。

【００５８】尚、本例において、原動プーリ４６及び従
動プーリ４７を設けてこれらにベルト４８を巻回する構
成をとると、例えば単に基端アームを回動させアームの
屈曲のみでスライド台座部をスライド移動させる場合に
生じるデッドポイント、すなわち基端アームと第２アー
ムが一直線上に位置したときの不動状態を、ベルトによ
り第２アームを強制的に回動することができるので、こ
れを解消することができる。従って、前述したように、
スライド台座部４２は、スライドガイド部４１の全範囲
を円滑にスライド移動することができる。

【００５９】以上説明したように、本具体例によれば、
前例同様、回転機構部、前後進機構部及び昇降機構部の
各駆動源を、搬送室の真空環境から遮断された部位に設
けており、そして、搬送室内に設けられるアーム部の駆
動部に歯車を用いていないので、より超高真空環境に適
合することができ、１０^-8Paを超える超高真空環境を得
ることができた。

【００６０】次に、本発明の搬送ロボットを、図９及び
図１０に示す第３具体例に基づいて説明する。本具体例
の搬送ロボットは、アーム部の構成をより簡素化し、一
層超高真空環境に適合できるようにしている。

【００６１】尚、回転機構部及び昇降機構部は、前記第
１具体例と共通しているので、同一符号を付して説明を
省略する。

【００６２】尚、アーム部２のスライドガイド部４１
と、保持アーム４３が設けられたスライド台座部４２は
前記第２具体例と基本的に同一構成なので、相違点のみ
を説明する。

【００６３】本例のアーム部２は、ベースプレート３に
固着されたスライドガイド部４１と、スライドガイド部
４１にスライド移動可能に支持され、保持アーム４３が
設けられたスライド台座部４２と、前記回転軸２１に連
係する原動プーリ５１と、スライドガイド部４１の端部
に設けられた中間プーリ５２と、スライド台座部４２に
設けられた従動プーリ５３と、原動プーリ５１・中間プ
ーリ５２間に巻回される第１ベルト５４と、中間プーリ
５２・従動プーリ５３間に巻回される第２ベルト５５と
を備え、第２ベルト５５の適所をスライド台座部４２に
固着して構成されている。

【００６４】本例の場合も前例同様、プーリ・ベルト式
であるが、本例は、前例の基端アーム及び第２アームを
設けずに、スライド台座部をベルト駆動する点で部品点
数を少なくして発塵源を減少させ、一層超高真空環境に
適合できるようにしている。

【００６５】そして、前後進機構部５のモータ８を駆動
し、伝達機構１７、回転軸２１が駆動して原動プーリ５
１が回転すると、これに伴い中間プーリ５２間の第１ベ
ルト５４が回動して該中間プーリ５２を回転させ、この
中間プーリ５２が回転すると従動プーリ５３間の第２ベ
ルト５５が回動し、この第２ベルト５５の回動に伴いス
ライド台座部４２が移動する。

【００６６】以上説明したように、本具体例によれば、
前例同様、回転機構部、前後進機構部及び昇降機構部の
各駆動源を、搬送室の真空環境から遮断された部位に設
けており、そして、搬送室内に設けられるアーム部の駆
動部に歯車を用いていないので、より超高真空環境に適
合することができ、更に、アーム部の構成をより簡素化
して、一層超高真空環境に適合でき、前例以上の１０^-8
Paを超える超高真空環境を得ることができた。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本願第１請求項に
記載した発明は、前進及び後退動作するアーム部をベー
スプレートに備え、少なくとも前記アーム部が真空環境
下の搬送室内に設けられた搬送用ロボットにおいて、前
記ベースプレートを回転駆動させる回転機構部と、前記
アーム部を前進及び後退動作させる前後進機構部と、前
記ベースプレート及び前記アーム部を昇降駆動させる昇
降機構部とを備え、前記回転機構部、前記前後進機構部
及び前記昇降機構部の各駆動源を、前記搬送室の真空環
境から遮断された部位に設けた構成の搬送用ロボットで
ある。

【００６８】本願第２請求項に記載した発明は、前記請
求項１の発明において、前記搬送室の下部にベローズを
介して本体ケース部を接続し、この本体ケース部の内部
に、前記ベースプレートの下部に固着した旋回筒を回転
可能に設け、更に、前記旋回筒の下部に磁石部を備えた
従動筒部を連係し、且つ、前記従動筒部の外側には磁石
部を備えるとともにモータ軸に接続される原動筒部を設
け、前記原動筒部及び前記従動筒部は、真空環境を維持
するシール材により被覆されている構成の搬送用ロボッ
トである。

【００６９】本願第３請求項に記載した発明は、前記請
求項２の発明において、前記昇降機構部は、前記搬送室
の下部に設置され、この昇降機構部の昇降部材を前記本
体ケース部に連係した構成の搬送用ロボットである。

【００７０】本願第４請求項に記載した発明は、前記請
求項２の発明において、前記アーム部を駆動させる回転
軸を前記旋回筒内に回転可能に設け、更に、前記回転軸
の下部に磁石部を備えた従動筒部を連係し、且つ、前記
従動筒部の外側には磁石部を備えるとともにモータ軸に
接続される原動筒部を設け、前記原動筒部及び前記従動
筒部は、真空環境を維持するシール材により被覆されて
いる構成の搬送用ロボットである。

【００７１】本願第５請求項に記載した発明は、前記請
求項４の発明において、前記アーム部は、一対の基端ア
ーム及びこれに連結する第２アームと、これら双方の第
２アームの先端に設けられて、半導体ウエーハを保持す
る保持アームとから構成され、双方の基端アームには、
それぞれ第２アームを揺動させる歯車機構が設けられ、
更に、前記各歯車機構の基端歯車は、前記回転軸に連係
する歯車に噛合して構成されている搬送用ロボットであ
る。

【００７２】本願第６請求項に記載した発明は、前記請
求項４の発明において、前記アーム部は、ベースプレー
トに固着されたスライドガイド部と、スライドガイド部
にスライド移動可能に支持され、保持アームが設けられ
たスライド台座部と、基部がベースプレートに枢着され
る基端アーム及びこれに連結し先端が前記スライド台座
部に枢着される第２アームとを備え、前記基端アームの
基部には、前記回転軸に連係する原動プーリを設けると
ともに、第２アームの基部には従動プーリを設け、これ
ら原動プーリ・従動プーリ間にベルトを巻回して構成さ
れている搬送用ロボットである。

【００７３】本願第７請求項に記載した発明は、前記請
求項４の発明において、前記アーム部は、ベースプレー
トに固着されたスライドガイド部と、スライドガイド部
にスライド移動可能に支持され、保持アームが設けられ
たスライド台座部と、前記アーム部駆動用の回転軸に連
係する原動プーリと、前記スライドガイド部の端部に設
けられた中間プーリと、前記スライド台座部に設けられ
た従動プーリと、原動プーリ・中間プーリ間に巻回され
る第１ベルトと、中間プーリ・従動プーリ間に巻回され
る第２ベルトとを備え、第２ベルトの適所をスライド台
座部に固着して構成されている搬送用ロボットである。

【００７４】従って、本願発明は、回転機構部、前後進
機構部及び昇降機構部の各駆動源を、前記搬送室の真空
環境から遮断された部位に設けているので、これらの機
構部が発生するガス、パーティクル等の超高真空環境を
維持する上で障害になる物質の影響を遮断でき、より高
い超高真空環境を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る搬送用ロボットを用いた半導体製
造装置を示す正面図である。

【図２】本発明に係る搬送用ロボットを用いた半導体製
造装置を示す平面図である。

【図３】本発明に係る搬送用ロボットの第１具体例を示
す平面図である。

【図４】本発明に係る搬送用ロボットの第１具体例を示
す縦断正面図である。

【図５】本発明に係る搬送用ロボットに用いる、無接触
型の動力伝達機構の縦断正面図である。

【図６】図５に示す動力伝達機構の一部を拡大した縦断
正面図である。

【図７】本発明に係る搬送用ロボットの第２具体例を示
す平面図である。

【図８】本発明に係る搬送用ロボットの第２具体例を示
す縦断正面図である。

【図９】本発明に係る搬送用ロボットの第３具体例を示
す平面図である。

【図１０】本発明に係る搬送用ロボットの第３具体例を
示す縦断正面図である。

【符号の説明】

Ａ 製造装置 ａ 搬送室 ｂ 前処理室 ｃ スパッタ室 ｄ スパッタ室 ｅ スパッタ室 ｆ スパッタ室 ｇ 直線（垂直）導入機 ｈ 直線（水平）導入機 ｉ 振り子式の仕切弁 ｗ 半導体ウエーハ １ 搬送用ロボット ２ アーム部 ３ ベースプレート ４ 回転機構部 ５ 前後進機構部 ６ 昇降機構部 ７ モータ ７ａ モータ軸 ８ モータ ８ａ モータ軸 ９ モータ ９ａ モータ軸 １０ 外部ケース １１ ベローズ １２ 固定板 １３ 昇降部材 １４ 本体ケース部 １５ 旋回筒 １６ 歯車 １７ 伝達機構 １８ 従動筒部 １８ａ 磁石部 １８ｂ 軸 １８ｃ シール材 １９ 原動筒部 １９ａ 磁石部 １９ｂ 継手 １９ｃ シール材 ２０ 遮蔽材 ２１ 回転軸 ２２ 歯車 ２３ ボールネジ ２４ ナット ３１ 基端アーム ３１’ 基端アーム ３２ 第２アーム ３２’ 第２アーム ３３ 保持アーム ３３ａ 先端部 ３４ 歯車 ３４’ 歯車 ３５ 歯車 ３５’ 歯車 ３６ 歯車 ３６’ 歯車 ３７ 歯車 ３７’ 歯車 ４１ スライドガイド部 ４２ スライド台座部 ４２ａ ローラ部 ４３ 保持アーム ４４ 基端アーム ４５ 第２アーム ４６ 動プーリ ４７ 従動プーリ ４８ ベルト ５１ 原動プーリ ５２ 中間プーリ ５３ 従動プーリ ５４ 第１ベルト ５５ 第２ベルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡庭 脩 大阪府大阪市此花区西九条５−３−28 日 立造船株式会社内 (72)発明者 小村 明夫 大阪府大阪市此花区西九条５−３−28 日 立造船株式会社内 (72)発明者 石部 二郎 大阪府大阪市此花区西九条５−３−28 日 立造船株式会社内 (72)発明者 小野 享寿 埼玉県岩槻市並木２丁目10番10号 株式会 社ムサシノエンジニアリング内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前進及び後退動作するアーム部をベース
   プレートに備え、少なくとも前記アーム部が真空環境下
   の搬送室内に設けられた搬送用ロボットにおいて、 前記ベースプレートを回転駆動させる回転機構部と、前
   記アーム部を前進及び後退動作させる前後進機構部と、
   前記ベースプレート及び前記アーム部を昇降駆動させる
   昇降機構部とを備え、前記回転機構部、前記前後進機構
   部及び前記昇降機構部の各駆動源を、前記搬送室の真空
   環境から遮断された部位に設けたことを特徴とする搬送
   用ロボット。
2. 【請求項２】 前記搬送室の下部にベローズを介して本
   体ケース部を接続し、この本体ケース部の内部に、前記
   ベースプレートの下部に固着した旋回筒を回転可能に設
   け、更に、前記旋回筒の下部に磁石部を備えた従動筒部
   を連係し、且つ、前記従動筒部の外側には磁石部を備え
   るとともにモータ軸に接続される原動筒部を設け、前記
   原動筒部及び前記従動筒部は、真空環境を維持するシー
   ル材により被覆されていることを特徴とする請求項１記
   載の搬送用ロボット。
3. 【請求項３】 前記昇降機構部は、前記搬送室の下部に
   設置され、この昇降機構部の昇降部材を前記本体ケース
   部に連係したことを特徴とする請求項２記載の搬送用ロ
   ボット。
4. 【請求項４】 前記アーム部を駆動させる回転軸を前記
   旋回筒内に回転可能に設け、更に、前記回転軸の下部に
   磁石部を備えた従動筒部を連係し、且つ、前記従動筒部
   の外側には磁石部を備えるとともにモータ軸に接続され
   る原動筒部を設け、前記原動筒部及び前記従動筒部は、
   真空環境を維持するシール材により被覆されていること
   を特徴とする請求項２記載の搬送用ロボット。
5. 【請求項５】 前記アーム部は、一対の基端アーム及び
   これに連結する第２アームと、これら双方の第２アーム
   の先端に設けられて、半導体ウエーハを保持する保持ア
   ームとから構成され、双方の基端アームには、それぞれ
   第２アームを揺動させる歯車機構が設けられ、更に、前
   記各歯車機構の基端歯車は、前記回転軸に連係する歯車
   に噛合して構成されていることを特徴とする請求項４記
   載の搬送用ロボット。
6. 【請求項６】 前記アーム部は、ベースプレートに固着
   されたスライドガイド部と、スライドガイド部にスライ
   ド移動可能に支持され、保持アームが設けられたスライ
   ド台座部と、基部がベースプレートに枢着される基端ア
   ーム及びこれに連結し先端が前記スライド台座部に枢着
   される第２アームとを備え、前記基端アームの基部に
   は、前記回転軸に連係する原動プーリを設けるととも
   に、第２アームの基部には従動プーリを設け、これら原
   動プーリ・従動プーリ間にベルトを巻回して構成されて
   いることを特徴とする請求項４記載の搬送用ロボット。
7. 【請求項７】 前記アーム部は、ベースプレートに固着
   されたスライドガイド部と、スライドガイド部にスライ
   ド移動可能に支持され、保持アームが設けられたスライ
   ド台座部と、前記アーム部駆動用の回転軸に連係する原
   動プーリと、前記スライドガイド部の端部に設けられた
   中間プーリと、前記スライド台座部に設けられた従動プ
   ーリと、原動プーリ・中間プーリ間に巻回される第１ベ
   ルトと、中間プーリ・従動プーリ間に巻回される第２ベ
   ルトとを備え、第２ベルトの適所をスライド台座部に固
   着して構成されていることを特徴とする請求項４記載の
   搬送用ロボット。