ウェーハ搬送装置
【課題】チャンバ１００の外側に無用なスペースを必要とすることなく、低価格で、チャンバ１００に設けたウェーハＷの搬出入口１０１を可及的に小さくでき、しかも正確なウェーハＷの搬送が可能なウェーハ搬送装置３００を提供する。
【解決手段】Ｘリンクユニット２１で構成した伸縮手段２と、前記Ｘリンクユニット２１を構成するリンク要素２１ａ同士の回転軸２２に係合して伸縮軸線Ｃに沿ってスライド可能に支持するガイド部材８と、前記伸縮手段２の先端部に取り付けられて前記載置板１を抜脱可能かつ回転不能に保持する保持手段４と、前記伸縮手段２によってウェーハＷ交換室から受渡位置に向かって移動する途中での載置板１の、若干の伸縮軸線Ｃからの位置ずれを是正しながら受渡位置に導く案内機構６３とを設けた。
【解決手段】Ｘリンクユニット２１で構成した伸縮手段２と、前記Ｘリンクユニット２１を構成するリンク要素２１ａ同士の回転軸２２に係合して伸縮軸線Ｃに沿ってスライド可能に支持するガイド部材８と、前記伸縮手段２の先端部に取り付けられて前記載置板１を抜脱可能かつ回転不能に保持する保持手段４と、前記伸縮手段２によってウェーハＷ交換室から受渡位置に向かって移動する途中での載置板１の、若干の伸縮軸線Ｃからの位置ずれを是正しながら受渡位置に導く案内機構６３とを設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ウェーハをチャンバ等に出し入れするためのウェーハ搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のウェーハ搬送装置は、ウェーハを載置する載置板を、チャンバの外側に設けたウェーハ交換室と該チャンバの内部に設定した受渡位置との間で、搬送棒を押し引きすることによって出し入れするようにしている。
ところが、上述した構成であると、搬送距離分だけ、搬送棒がウェーハ交換室から突出することになり、チャンバ外側に大きな突出スペースを必要とする。
そこで、半導体製造装置でよく見られる多関節アーム型搬送ロボットを用いることもあるが、単にウェーハ交換室とチャンバの内部で載置板を搬出入する目的から考えると構造が複雑でオーバースペックとなり、高価格化を招きがちである。
【０００３】
また、特許文献１に示すように、パンタグラフ機構（Ｘリンクユニット）を利用した搬送装置も考えられている。この搬送機構は、具体的には、伸縮可能なテレスコピックレールの先端部に載置板を設け、このテレスコピックレールの下方に、該テレスコピックレールを伸縮駆動して載置板を出し入れするための前記パンタグラフ機構を組み込んだものである。このようなものであれば、チャンバ外側に不要なスペースを設ける必要はない。
【０００４】
なお、案内構造であるテレスコピックレールを利用しているのは、単にパンタグラフ機構のみで載置板を進退駆動するとガタやたわみが生じて、ウェーハ載置板を正確に受渡位置に搬送できないためと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−２１７９３９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような構成であると、テレスコピックレールとパンタグラフ機構とが上下に２段重なった状態で同時に伸縮するため、チャンバに設けたウェーハの搬出入口あるいはそれを開閉するためのゲートバルブを、それらが両方出入りできるかなりの大きさに設定しなければならないし、そのためにチャンバ内の真空度の劣化を招く怖れもある。
【０００７】
本発明はこういった問題点を一挙に解決すべく図ったものであって、その主たる所期課題は、チャンバの外側に無用なスペースを必要とすることなく、低価格で、チャンバに設けたウェーハの搬出入口を可及的に小さくでき、しかも正確なウェーハの搬送が可能なウェーハ搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明に係るウェーハ搬送装置は、ウェーハを載置するための載置板を、チャンバに設けた開閉可能な搬出入口を介して、該チャンバの外側に設けたウェーハ交換室と該チャンバの内部に設定した受渡位置との間で出し入れするためのものである。
【０００９】
そして、基端側をウェーハ交換室に支持され、先端部で載置板を前記ウェーハ交換室と受渡位置との間で進退駆動するものであって、一対のリンク要素の中央部同士を回転可能に連結したＸリンクユニットを１又は複数直列させて構成した伸縮手段と、前記ウェーハ交換室内に設けられ、前記各Ｘリンクユニットを構成するリンク要素同士の回転軸に係合し、該回転軸を伸縮手段の伸縮軸線に沿ってスライド可能に支持するガイド部材と、前記伸縮手段の先端部に取り付けられて前記載置板を抜脱可能かつ略回転不能に保持する保持手段と、前記受渡位置で載置板を受け取る受取手段とを具備してなり、前記受取手段が、前記伸縮手段によってウェーハ交換室から受渡位置に向かって移動する途中での載置板の、位置ずれを是正しながら受渡位置に導く案内機構を具備したものであることを特徴とする。
【００１０】
なお、保持手段が載置板を「略回転不能」に保持する程度とは、受取手段での位置ずれによる是正機能が働く範囲内での回転やずれは許容し、それ以上は許容しない程度のことである。また、「位置ずれ」とは、前記保持手段による保持ずれや、伸縮手段のたわみ、ガタによる位置ずれの範囲内のことである。
【００１１】
このようなものであれば、Ｘリンクユニット（いわゆるパンタグラフ機構）を利用した伸縮手段によってウェーハ載置板を搬送するようにしているので、従来の搬送棒で必要であったチャンバ外側の突出スペースが不要となるうえ、駆動手段をも含めた構成を簡単化でき、低価格化が可能となる。
【００１２】
一方、この種のＸリンクユニットを利用した伸縮手段であると、各リンク要素を結合する回転軸での僅かなガタやたわみにより、例えば伸張時に該伸縮手段が理想の伸縮軸線からずれて、ウェーハ載置板を正確に受渡位置に搬送できないおそれがある。
【００１３】
これに対し、本発明であれば、載置板が、ウェーハ交換室内においてはガイド部材によって正確に理想の伸縮軸線上を案内された伸縮手段によって、また、チャンバ内に進入すると、受取手段の案内機構によって、ずれなく確実に受渡位置にまで搬送することができる。
【００１４】
また、伸縮手段を正確に伸縮させて載置板に位置ずれが生じないようにする目的のために、チャンバの内外に分離してガイド部材及び案内機構をそれぞれ設けた構成とし、ゲートバルブを通過するのが、ほぼ直列に配置した載置板、保持手段及び伸縮手段のみとなるように構成しているので、前記搬出入口及びゲートバルブを可及的に小さくでき、チャンバ真空度の劣化等を抑制できる。
【００１５】
簡単な構成で受取手段を実現するには、前記受取手段が、チャンバ内に設置され、載置板の先端に当接して前記受渡位置を定めるストッパ部材をさらに具備し、前記案内機構が、前記ストッパ部材から前記搬出入口に向かって延びるピンと、前記載置板の先端面に形成されて前記ピンに嵌合する嵌合穴とからなり、前記ピンを先細り形状又は前記嵌合穴の入口部分をテーパ形状として、嵌合初期時においてはピンと嵌合穴に嵌合ガタが存在し、前記受渡位置においては、ピンと嵌合穴とががたなく嵌合する寸法に設定したものであることが望ましい。
【００１６】
特にピンをある程度の可撓性を有したものにしておけば、なお好ましい。
【００１７】
案内機構を効率的に作用させるための具体的態様としては、前記回転軸の一部が前記ガイド部材の先端を越えて該ガイド部材から離脱した位置において、前記案内機構が作用するように設定されているものを挙げることができる。
【００１８】
チャンバ内部で載置板を移動させるためのステージを利用して、載置板抜脱のための構成の簡単化を図るには、前記保持手段が、載置板の基端部に設けられた係合孔に上下から係合する係合部材を具備したものであり、受取手段が、前記受渡位置で受け取った載置板を上下動させるＺステージを具備したものであり、前記保持手段に保持されて前記受渡位置に搬送された載置板が、前記Ｚステージによって上昇又は下降することにより、前記係合部材と係合孔との係合が解除されるように構成しておくことが好ましい。
【００１９】
保持手段の好ましい具体的態様としては、前記保持手段が、伸縮部材の先端部に設けられて、該伸縮部材の伸縮に拘わらず常に伸縮軸線上を移動する互いに偏位した第１部材及び第２部材をさらに具備したものであり、前記係合部材が、前記第１部材又は第２部材のいずれか一方に１点を固定され、他方に他点をスライド可能に支持されて、その姿勢が一定に保たれるように構成されたものを挙げることができる。
【００２０】
より具体的には、前記回転軸上に前記第１部材を設けるとともに、前記伸縮軸線を中心として対称に配置された一対の第１アームの基端部を、前記各第１アームの中間部位にそれぞれ枢結し、その先端部同士を直接又は中間部材を介して枢結することで、第１アームの先端部枢結点上又は前記中間部材上に、Ｘリンクユニットの動作に拘わらず、常に伸縮軸線上を移動する前記第２部材を設けるようにしたものが挙げられる。
【発明の効果】
【００２１】
このように本発明によれば、チャンバの外側に無用なスペースを必要とすることなく、低価格化が可能であり、さらにはチャンバに設けたウェーハの搬出入口を可及的に小さくでき、しかも正確なウェーハの搬送が可能なウェーハ搬送装置の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態における搬送装置の伸縮手段が縮退したときを示す模式的平面図。
【図２】同実施形態における搬送装置の伸縮手段が伸長したときを示す模式的平面図。
【図３】同実施形態における搬送装置の伸縮手段が縮退したときの模式的側面図。
【図４】同実施形態におけるウェーハ位置決め時の受取手段周辺の拡大図。
【図５】同実施形態におけるＺステージ上動時の受取手段周辺の別の拡大図。
【図６】同実施形態における受取手段周辺の拡大斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１、図３における符号は、チャンバ１００の外壁に取り付けられたウェーハ交換室たるロードロック室２００を示している。このロードロック室２００は、チャンバ１００内を真空に保持し大気に開放しないことを目的に、チャンバ１００への処理前、処理後のウェーハＷを出し入れするために設置された真空室であり、チャンバ１００におけるウェーハＷの搬出入口１０１に臨んで設けてある。この搬出入口１０１には、図示しないゲートバルブが設けられており、ロードロック室２００内が真空になった状態で、ゲートバルブを開いてチャンバ１００へウェーハＷを搬入あるいは搬出するように構成してある。したがって、処理前／処理後のウェーハＷをロードロック室２００に出し入れするたびに大気への開放と真空引きが繰り返される。
【００２４】
しかして、この実施形態では、前記ロードロック室２００とチャンバ１００内との間でゲートバルブを介してウェーハＷを搬出入するために、図１に示すようなウェーハ搬送装置３００を設けている。
【００２５】
具体的に、このウェーハ搬送装置３００は、図１及び図２に示すように、ウェーハＷを載置するための載置板１と、この載置板１を前記ロードロック室２００とチャンバ１００内に定められた所定の受渡位置との間で進退移動させる伸縮手段２と、この伸縮手段２を伸縮駆動する駆動手段３と、前記伸縮手段２の先端部と載置板１の基端部との間に介在して載置板１を保持する保持手段４とを基本構成として具備したものである。
【００２６】
載置板１は矩形簿板状をなすもので、その上面中央部には、円形状の凹部１ａが形成してある。そして、この凹部１ａにウェーハＷがガタ無く嵌り込んで搬送される。
【００２７】
伸縮手段２は、基端部をロードロック室２００に支持させるとともに、先端部で前記載置板１を進退駆動するものであり、複数のＸリンクユニット２１を直列させて構成してある。Ｘリンクユニット２１は、上下方向から視て、伸縮軸線Ｃを中心に対称に配置した一対の帯状をなすリンク要素２１ａの中央部同士を、上下方向に延びる回転軸２２によって回転可能に連結したものである。そして、各リンク要素２１ａの先端部を、次段のＸリンクユニット２１における各リンク要素２１ａの基端部にそれぞれ回転可能に接続してある。なお、最先端のＸリンクユニットは、リンク要素２１ａが回転軸２２までの長さとなっており、Ｘ字状をなしていない。
【００２８】
駆動手段３は、ロードロック室２００に設けられ、最も基端側のＸリンクユニット２１におけるリンク要素２１ａの各基端部を前記伸縮軸線Ｃと直交する方向に対称に駆動し、前記伸縮手段２を伸縮させるものである。より具体的には、伸縮軸線Ｃと直交する水平方向に延びる雄ネジ部材３１と、この雄ネジ部材３１に螺合して進退する一対の雌ネジ部材３２とを具備している。雄ネジ部材３１は、その各端部をロードロック室２００の対向する側壁にそれぞれ回転可能に取り付けたものであり、伸縮軸線Ｃを境にしてネジの切る向きが逆にしてある。また、この雄ネジ部材３１の一端は、前記側壁を貫通させて外方に突出させてあり、その突出させた部位には、図示しないモータが取り付けてある。雌ネジ部材３２は、伸縮軸線Ｃを中心にして対称に配置されており、前記雄ネジ部材３１と供回りしないように、図示しないガイドなどによって一定の姿勢に保持されている。そして、これら各雌ネジ部材３２に、最も基端側のＸリンクユニット２１におけるリンク要素２１ａの各基端部がそれぞれ回転可能に取り付けられている。
【００２９】
したがって、前記モータを駆動して雄ネジ部材３１を回転させると、その回転方向によって、各雌ネジ部材３２が伸縮軸線Ｃと直交する方向に対称に移動する。そして、その移動に伴って、最も基端側のＸリンクユニット２１におけるリンク要素２１ａの各基端部間の距離が拡縮し、当該Ｘリンクユニット２１におけるリンク要素２１ａ同士のなす角度が変化して伸縮軸線Ｃ方向の長さが拡縮する。他のＸリンクユニット２１も、直列接続してあるから、この基端側のＸリンクユニット２１の動きに追随して同様に動作し、その結果、全体としてみると、伸縮手段２は、駆動手段３に支持された基端部を固定点として、先端部が伸縮する。
【００３０】
ところで、この実施形態では、伸縮動作に拘わらず、伸縮手段２の中心線が、上下方向から視て伸縮軸線Ｃから外れることのないように、前記リンク要素２１ａ同士を結合している回転軸２２を、伸縮軸線Ｃに沿って延びる長尺状のガイド部材８によってスライド可能に係合させている。ここでのガイド部材８は、例えばロードロック室２００の底壁に固定されたもので、上方に開口する溝８ａを有したチャネル状のものである。この溝８ａに、前記回転軸２２の下端部が係合する。また、このロードロック室２００には、前記ガイド部材８に加え、載置板１を移動可能に下方から支持する複数のローラ５が設けられている。
【００３１】
保持手段４は、伸縮手段２の先端部と載置板１の基端部との間に介在するものであり、先端側に設けられて載置板１に対し、回転不能かつ略ガタ無く、さらに上下方向に抜脱可能に係合する係合構造４１と、基端側に設けられて伸縮手段２と回転不能に結合する結合構造４２とからなる。
【００３２】
係合構造４１は、載置板１の基端部に上下に貫通し、かつ上下方向から視て伸縮軸線Ｃと直交する向きに延伸する長尺状の係合孔４１ａと、この係合孔４１ａの幅と略等しい径を有し、前記係合孔４１ａに略ガタ無く嵌合する係合部材４１ｂから形成される。
【００３３】
結合構造４２は、前記係合部材４１ｂから伸縮手段２側に向かって一体的に延びる本体部材４２３と、伸縮手段２の先端部に設けられて、該伸縮手段２の伸縮に拘わらず常に伸縮軸線Ｃ上に位置する互いに偏位した第１部材４２１及び第２部材４２２とを具備し、前記本体部材４２３を、第１部材４２１に固定するとともに前記第２部材４２２に伸縮軸線Ｃ方向にのみスライド可能に支持させたものである。
【００３４】
この結合構造４２について詳述すると、該結合構造４２は、伸縮軸線Ｃを中心として対称に配置された一対の第１アーム４２ａ及び各第１アーム４２ａの先端部同士を連結する中間部材４２ｃをさらに具備している。
【００３５】
各第１アーム４２ａは、その基端部を、最先端のＸリンクユニット２１におけるリンク要素２１ａの、回転軸２２とは異なる位置にそれぞれ枢支させるとともに、その先端部を前記中間部材４２ｃの各端部にそれぞれ枢結したものである。そして、この中間部材４２ｃにおける中心位置、つまり伸縮軸線Ｃ上の位置に、前記第２部材４２２を固定している。
【００３６】
この第２部材４２２には、伸縮軸線Ｃ方向に延びる貫通孔Ｈが設けてあり、この貫通孔Ｈに前記本体部材４２３の基端側部位を、略ガタ無くスライド可能に貫通させている。
【００３７】
一方、前記第１部材４２１は、最先端の回転軸２２上に設けてある。
【００３８】
かかる構成によって、伸縮手段２が伸縮しても、第１部材４２１及び第２部材４２２はその間の距離が変動はするものの、常に伸縮軸線Ｃ上に位置し、これら第１部材４２１及び第２部材４２２に支持された本体部材４２３は、その姿勢が一定に維持される。
【００３９】
受取手段６は、図１、３、６に示されるようにチャンバ１００内の所定部位に予め定められた受渡位置で、載置板１を受け取るためのものであり、載置板１を上下動させるＺステージ６１と、このＺステージ６１上に設けた台座６２とに加え、前記伸縮手段２によってロードロック室２００から受渡位置に向かって移動する途中での載置板１の、若干の伸縮軸線Ｃからの位置ずれを是正しながら受渡位置に導く案内機構６３を具備している。
【００４０】
Ｚステージ６１は、チャンバ１００内に設置された少なくとも上下動可能なもので、このＺステージ６１の上面端部に、前記台座６２が固定してある。この台座６２は、矩形平板状をなす本体６２１と、搬出入口１０１と反対側の本体の端辺から起立する板状のストッパ部材６２２とからなるものである。
【００４１】
案内機構６３は、前記ストッパ部材６２２から前記搬出入口１０１に向かって延びる一対のピン６３ａと、前記載置板１の先端面に形成されて前記ピン６３ａにそれぞれ嵌合する一対の嵌合穴６３ｂとから構成されるものである。前記ピン６３ａは、ある程度の可撓性を有した先細り形状をなすものである。また、前記嵌合穴６３ｂは、入口部分が奥に比べて少し広い径のテーパ形状をなすものである。そして、嵌合初期時においてはピン６３ａと嵌合穴６３ｂに嵌合ガタが存在し、前記受渡位置においては、ピン６３ａと嵌合穴６３ｂとががたなく嵌合する寸法に設定してある。また、受渡位置に前記載置板１が位置づけられた状態において、前記係合孔４１ａはＺステージ６１上からはみ出て外側に位置するように設定してある。
【００４２】
次に、このような構成のウェーハ搬送装置３００の動作について説明する。
【００４３】
図１に示すように伸縮手段２が縮退状態で、載置板１がロードロック室２００にあるときに、この載置板１に処理前のウェーハＷが載せられる。この状態ではゲートバルブは閉じている。次にロードロック室２００が真空引きされ、その後、ゲートバルブが開放される。
【００４４】
その状態で、駆動手段３が伸縮手段２を図２に示すように伸長駆動し、載置板１をゲートバルブを通じてチャンバ１００内の受渡位置に向かって移動させる。この過程で、当初、ガイド部材８に全て係合していた回転軸２２のうち、最先端の回転軸２２がガイド部材８を超えて外れだすとともに、載置板１の先端部約半分以上がローラ５の支持から外れ、この位置付近で、案内機構６３が作用しだす。すなわち載置板１の嵌合穴６３ｂとピン６３ａとの嵌合が始まる。
【００４５】
さらに伸縮手段２が伸長すると、前記案内機構６３の作用で載置板１の嵌合穴６３ｂとピン６３ａとの嵌合がさらに深くなる。最終的に載置板１がストッパ部材６２２に到達してそれ以上進めなくなる受渡位置では、嵌合穴６３ｂとピン６３ａとのガタのない嵌合によって、図４に示すように、伸縮軸線Ｃ方向のみならず、その直交方向についても載置板１は正確に位置決めされる。
【００４６】
次に、図５に示すようにＺステージ６１が上動する。このことによって保持手段４の係合部材４１ｂが、係合孔４１ａから抜脱され、載置板１が受取手段６に受け渡される。
【００４７】
そして、伸縮手段２が縮退して、再度ロードロック室２００内に戻り、ゲートバルブが閉じられる。
【００４８】
チャンバ１００内で処理がなされたウェーハＷを取り出す場合は、まずゲートバルブが開き、伸縮手段２が伸長して係合部材４１ｂを係合孔４１ａに係合し得る位置まで移動させる。次に、Ｚステージ６１が下動して、台座６２ごと、載置板１を受渡位置に位置づける。その過程で、係合孔４１ａが上方から係合部材４１ｂに外嵌する。
【００４９】
その後、伸縮手段２が縮退して、載置板１をロードロック室２００内に戻し、ゲートバルブが閉じられる。そして、処理後のウェーハＷを取り出して、別の処理前のウェーハＷと交換し、再度、前述した動作を繰り返す。
【００５０】
したがって、かかる構成のウェーハ搬送装置３００によれば、Ｘリンクユニット２１を利用した伸縮手段２によってウェーハ載置板１を搬送するようにしているので、従来の搬送棒で必要であったチャンバ１００外側の突出スペースが不要となるうえ、駆動手段３も含めた構成を簡単化でき、多関節型アーム式ウェーハ搬送装置３００のように高価格化を招くことなく、低価格での実現が可能となる。
【００５１】
また、ガイド部材８によりリンク要素２１ａの中心回転軸２２が伸縮軸線Ｃ上を移動するようにガイドしており、かつ保持手段４によって載置板１の姿勢を一定に維持しているので、実用上問題のない範囲で、ずれなく確実にウェーハＷを搬送することができる。
【００５２】
なお、ガイド部材８がロードロック室２００にのみ配備されていることから、前記回転軸２２の一部が、ガイド部材８を外れ、その分だけ、伸縮手段２の先端部がわずかにたわむなどしてずれる場合もあり得るが、受取手段６によって、そのずれを是正できるようにしているため、極めて正確に載置板１を受渡位置に搬送することができる。
【００５３】
また、このように、伸縮手段２を正確に伸縮させて載置板１に位置ずれが生じないようにする目的のために、チャンバ１００の内外に分離してガイド部材８及び案内機構６３をそれぞれ設けた構成とし、ゲートバルブを通過するのが、ほぼ直列に配置した載置板１、保持手段４及び伸縮手段２のみとなるように構成しているので、搬出入口１０１及びゲートバルブを可及的に小さくすることができる。
【００５４】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００５５】
例えば、保持手段の構造について言えば、前記実施形態とは逆に、先端側の第１部材に本体部材をスライド可能に支持させて、第２部材に本体部材を固定するようにしてもよい。また、第１部材、第２部材の配備位置は、要は伸縮軸線上にあればよく、例えば、リンク要素の中央回転軸上に設けてもよい。係合孔や係合部材の形状も前記実施形態に限られず、要は載置板が回転できないように係合するものであればよい。
【００５６】
さらに、中間部材はなくてもよく、アームの先端部同士を直接枢結してもよい。ただし、中間部材が存在した方が、伸縮に伴う第１部材と第２部材の距離の変動を小さく抑制でき、本体部材の長さの短いコンパクトな構成が可能となる。また、第２部材には、貫通孔でなく溝を設けてもよい。
【００５７】
加えて、案内機構は、載置板側にピンを設け、ストッパ部材側に嵌合穴を設けた構成でもよいし、ピンと嵌合孔という組み合わせではなく、溝と突条といった組み合わせでも構わない。また、ピンの先端をテーパではなく半球状にしてもよい。ピンや嵌合孔は単一でも３つ以上でも構わない。
【００５８】
加えて、前記実施形態では、駆動手段のモータをロードロック室の外側に設けていたが、真空対応モータにしてロードロック室内に設けるようにしてもよい。その場合、電気ケーブルはフィードスルーによって外部に引き出せばよい。そして、このようにすれば、小型化をより促進できる。
【００５９】
その他、本発明は前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１００・・・チャンバ
１０１・・・搬出入口
２００・・・ウェーハ交換室（ロードロック室）
３００・・・ウェーハ搬送装置
Ｗ・・・ウェーハ
Ｃ・・・伸縮軸線
１・・・載置板
２・・・伸縮手段
２１・・・Ｘリンクユニット
２２・・・回転軸
２１ａ・・・リンク要素２１ａ
３・・・駆動手段
４・・・保持手段
４２１・・・第１部材
４２２・・・第２部材
４１ａ・・・係合孔
４１ｂ・・・係合部材
４２ａ・・・第１アーム
４２ｃ・・・中間部材
８・・・ガイド部材
６・・・受取手段
６１・・・Ｚステージ
６２２・・・ストッパ部材
６３・・・案内機構
６３ａ・・・ピン
６３ｂ・・・嵌合穴
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ウェーハをチャンバ等に出し入れするためのウェーハ搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のウェーハ搬送装置は、ウェーハを載置する載置板を、チャンバの外側に設けたウェーハ交換室と該チャンバの内部に設定した受渡位置との間で、搬送棒を押し引きすることによって出し入れするようにしている。
ところが、上述した構成であると、搬送距離分だけ、搬送棒がウェーハ交換室から突出することになり、チャンバ外側に大きな突出スペースを必要とする。
そこで、半導体製造装置でよく見られる多関節アーム型搬送ロボットを用いることもあるが、単にウェーハ交換室とチャンバの内部で載置板を搬出入する目的から考えると構造が複雑でオーバースペックとなり、高価格化を招きがちである。
【０００３】
また、特許文献１に示すように、パンタグラフ機構（Ｘリンクユニット）を利用した搬送装置も考えられている。この搬送機構は、具体的には、伸縮可能なテレスコピックレールの先端部に載置板を設け、このテレスコピックレールの下方に、該テレスコピックレールを伸縮駆動して載置板を出し入れするための前記パンタグラフ機構を組み込んだものである。このようなものであれば、チャンバ外側に不要なスペースを設ける必要はない。
【０００４】
なお、案内構造であるテレスコピックレールを利用しているのは、単にパンタグラフ機構のみで載置板を進退駆動するとガタやたわみが生じて、ウェーハ載置板を正確に受渡位置に搬送できないためと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１−２１７９３９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような構成であると、テレスコピックレールとパンタグラフ機構とが上下に２段重なった状態で同時に伸縮するため、チャンバに設けたウェーハの搬出入口あるいはそれを開閉するためのゲートバルブを、それらが両方出入りできるかなりの大きさに設定しなければならないし、そのためにチャンバ内の真空度の劣化を招く怖れもある。
【０００７】
本発明はこういった問題点を一挙に解決すべく図ったものであって、その主たる所期課題は、チャンバの外側に無用なスペースを必要とすることなく、低価格で、チャンバに設けたウェーハの搬出入口を可及的に小さくでき、しかも正確なウェーハの搬送が可能なウェーハ搬送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明に係るウェーハ搬送装置は、ウェーハを載置するための載置板を、チャンバに設けた開閉可能な搬出入口を介して、該チャンバの外側に設けたウェーハ交換室と該チャンバの内部に設定した受渡位置との間で出し入れするためのものである。
【０００９】
そして、基端側をウェーハ交換室に支持され、先端部で載置板を前記ウェーハ交換室と受渡位置との間で進退駆動するものであって、一対のリンク要素の中央部同士を回転可能に連結したＸリンクユニットを１又は複数直列させて構成した伸縮手段と、前記ウェーハ交換室内に設けられ、前記各Ｘリンクユニットを構成するリンク要素同士の回転軸に係合し、該回転軸を伸縮手段の伸縮軸線に沿ってスライド可能に支持するガイド部材と、前記伸縮手段の先端部に取り付けられて前記載置板を抜脱可能かつ略回転不能に保持する保持手段と、前記受渡位置で載置板を受け取る受取手段とを具備してなり、前記受取手段が、前記伸縮手段によってウェーハ交換室から受渡位置に向かって移動する途中での載置板の、位置ずれを是正しながら受渡位置に導く案内機構を具備したものであることを特徴とする。
【００１０】
なお、保持手段が載置板を「略回転不能」に保持する程度とは、受取手段での位置ずれによる是正機能が働く範囲内での回転やずれは許容し、それ以上は許容しない程度のことである。また、「位置ずれ」とは、前記保持手段による保持ずれや、伸縮手段のたわみ、ガタによる位置ずれの範囲内のことである。
【００１１】
このようなものであれば、Ｘリンクユニット（いわゆるパンタグラフ機構）を利用した伸縮手段によってウェーハ載置板を搬送するようにしているので、従来の搬送棒で必要であったチャンバ外側の突出スペースが不要となるうえ、駆動手段をも含めた構成を簡単化でき、低価格化が可能となる。
【００１２】
一方、この種のＸリンクユニットを利用した伸縮手段であると、各リンク要素を結合する回転軸での僅かなガタやたわみにより、例えば伸張時に該伸縮手段が理想の伸縮軸線からずれて、ウェーハ載置板を正確に受渡位置に搬送できないおそれがある。
【００１３】
これに対し、本発明であれば、載置板が、ウェーハ交換室内においてはガイド部材によって正確に理想の伸縮軸線上を案内された伸縮手段によって、また、チャンバ内に進入すると、受取手段の案内機構によって、ずれなく確実に受渡位置にまで搬送することができる。
【００１４】
また、伸縮手段を正確に伸縮させて載置板に位置ずれが生じないようにする目的のために、チャンバの内外に分離してガイド部材及び案内機構をそれぞれ設けた構成とし、ゲートバルブを通過するのが、ほぼ直列に配置した載置板、保持手段及び伸縮手段のみとなるように構成しているので、前記搬出入口及びゲートバルブを可及的に小さくでき、チャンバ真空度の劣化等を抑制できる。
【００１５】
簡単な構成で受取手段を実現するには、前記受取手段が、チャンバ内に設置され、載置板の先端に当接して前記受渡位置を定めるストッパ部材をさらに具備し、前記案内機構が、前記ストッパ部材から前記搬出入口に向かって延びるピンと、前記載置板の先端面に形成されて前記ピンに嵌合する嵌合穴とからなり、前記ピンを先細り形状又は前記嵌合穴の入口部分をテーパ形状として、嵌合初期時においてはピンと嵌合穴に嵌合ガタが存在し、前記受渡位置においては、ピンと嵌合穴とががたなく嵌合する寸法に設定したものであることが望ましい。
【００１６】
特にピンをある程度の可撓性を有したものにしておけば、なお好ましい。
【００１７】
案内機構を効率的に作用させるための具体的態様としては、前記回転軸の一部が前記ガイド部材の先端を越えて該ガイド部材から離脱した位置において、前記案内機構が作用するように設定されているものを挙げることができる。
【００１８】
チャンバ内部で載置板を移動させるためのステージを利用して、載置板抜脱のための構成の簡単化を図るには、前記保持手段が、載置板の基端部に設けられた係合孔に上下から係合する係合部材を具備したものであり、受取手段が、前記受渡位置で受け取った載置板を上下動させるＺステージを具備したものであり、前記保持手段に保持されて前記受渡位置に搬送された載置板が、前記Ｚステージによって上昇又は下降することにより、前記係合部材と係合孔との係合が解除されるように構成しておくことが好ましい。
【００１９】
保持手段の好ましい具体的態様としては、前記保持手段が、伸縮部材の先端部に設けられて、該伸縮部材の伸縮に拘わらず常に伸縮軸線上を移動する互いに偏位した第１部材及び第２部材をさらに具備したものであり、前記係合部材が、前記第１部材又は第２部材のいずれか一方に１点を固定され、他方に他点をスライド可能に支持されて、その姿勢が一定に保たれるように構成されたものを挙げることができる。
【００２０】
より具体的には、前記回転軸上に前記第１部材を設けるとともに、前記伸縮軸線を中心として対称に配置された一対の第１アームの基端部を、前記各第１アームの中間部位にそれぞれ枢結し、その先端部同士を直接又は中間部材を介して枢結することで、第１アームの先端部枢結点上又は前記中間部材上に、Ｘリンクユニットの動作に拘わらず、常に伸縮軸線上を移動する前記第２部材を設けるようにしたものが挙げられる。
【発明の効果】
【００２１】
このように本発明によれば、チャンバの外側に無用なスペースを必要とすることなく、低価格化が可能であり、さらにはチャンバに設けたウェーハの搬出入口を可及的に小さくでき、しかも正確なウェーハの搬送が可能なウェーハ搬送装置の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態における搬送装置の伸縮手段が縮退したときを示す模式的平面図。
【図２】同実施形態における搬送装置の伸縮手段が伸長したときを示す模式的平面図。
【図３】同実施形態における搬送装置の伸縮手段が縮退したときの模式的側面図。
【図４】同実施形態におけるウェーハ位置決め時の受取手段周辺の拡大図。
【図５】同実施形態におけるＺステージ上動時の受取手段周辺の別の拡大図。
【図６】同実施形態における受取手段周辺の拡大斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１、図３における符号は、チャンバ１００の外壁に取り付けられたウェーハ交換室たるロードロック室２００を示している。このロードロック室２００は、チャンバ１００内を真空に保持し大気に開放しないことを目的に、チャンバ１００への処理前、処理後のウェーハＷを出し入れするために設置された真空室であり、チャンバ１００におけるウェーハＷの搬出入口１０１に臨んで設けてある。この搬出入口１０１には、図示しないゲートバルブが設けられており、ロードロック室２００内が真空になった状態で、ゲートバルブを開いてチャンバ１００へウェーハＷを搬入あるいは搬出するように構成してある。したがって、処理前／処理後のウェーハＷをロードロック室２００に出し入れするたびに大気への開放と真空引きが繰り返される。
【００２４】
しかして、この実施形態では、前記ロードロック室２００とチャンバ１００内との間でゲートバルブを介してウェーハＷを搬出入するために、図１に示すようなウェーハ搬送装置３００を設けている。
【００２５】
具体的に、このウェーハ搬送装置３００は、図１及び図２に示すように、ウェーハＷを載置するための載置板１と、この載置板１を前記ロードロック室２００とチャンバ１００内に定められた所定の受渡位置との間で進退移動させる伸縮手段２と、この伸縮手段２を伸縮駆動する駆動手段３と、前記伸縮手段２の先端部と載置板１の基端部との間に介在して載置板１を保持する保持手段４とを基本構成として具備したものである。
【００２６】
載置板１は矩形簿板状をなすもので、その上面中央部には、円形状の凹部１ａが形成してある。そして、この凹部１ａにウェーハＷがガタ無く嵌り込んで搬送される。
【００２７】
伸縮手段２は、基端部をロードロック室２００に支持させるとともに、先端部で前記載置板１を進退駆動するものであり、複数のＸリンクユニット２１を直列させて構成してある。Ｘリンクユニット２１は、上下方向から視て、伸縮軸線Ｃを中心に対称に配置した一対の帯状をなすリンク要素２１ａの中央部同士を、上下方向に延びる回転軸２２によって回転可能に連結したものである。そして、各リンク要素２１ａの先端部を、次段のＸリンクユニット２１における各リンク要素２１ａの基端部にそれぞれ回転可能に接続してある。なお、最先端のＸリンクユニットは、リンク要素２１ａが回転軸２２までの長さとなっており、Ｘ字状をなしていない。
【００２８】
駆動手段３は、ロードロック室２００に設けられ、最も基端側のＸリンクユニット２１におけるリンク要素２１ａの各基端部を前記伸縮軸線Ｃと直交する方向に対称に駆動し、前記伸縮手段２を伸縮させるものである。より具体的には、伸縮軸線Ｃと直交する水平方向に延びる雄ネジ部材３１と、この雄ネジ部材３１に螺合して進退する一対の雌ネジ部材３２とを具備している。雄ネジ部材３１は、その各端部をロードロック室２００の対向する側壁にそれぞれ回転可能に取り付けたものであり、伸縮軸線Ｃを境にしてネジの切る向きが逆にしてある。また、この雄ネジ部材３１の一端は、前記側壁を貫通させて外方に突出させてあり、その突出させた部位には、図示しないモータが取り付けてある。雌ネジ部材３２は、伸縮軸線Ｃを中心にして対称に配置されており、前記雄ネジ部材３１と供回りしないように、図示しないガイドなどによって一定の姿勢に保持されている。そして、これら各雌ネジ部材３２に、最も基端側のＸリンクユニット２１におけるリンク要素２１ａの各基端部がそれぞれ回転可能に取り付けられている。
【００２９】
したがって、前記モータを駆動して雄ネジ部材３１を回転させると、その回転方向によって、各雌ネジ部材３２が伸縮軸線Ｃと直交する方向に対称に移動する。そして、その移動に伴って、最も基端側のＸリンクユニット２１におけるリンク要素２１ａの各基端部間の距離が拡縮し、当該Ｘリンクユニット２１におけるリンク要素２１ａ同士のなす角度が変化して伸縮軸線Ｃ方向の長さが拡縮する。他のＸリンクユニット２１も、直列接続してあるから、この基端側のＸリンクユニット２１の動きに追随して同様に動作し、その結果、全体としてみると、伸縮手段２は、駆動手段３に支持された基端部を固定点として、先端部が伸縮する。
【００３０】
ところで、この実施形態では、伸縮動作に拘わらず、伸縮手段２の中心線が、上下方向から視て伸縮軸線Ｃから外れることのないように、前記リンク要素２１ａ同士を結合している回転軸２２を、伸縮軸線Ｃに沿って延びる長尺状のガイド部材８によってスライド可能に係合させている。ここでのガイド部材８は、例えばロードロック室２００の底壁に固定されたもので、上方に開口する溝８ａを有したチャネル状のものである。この溝８ａに、前記回転軸２２の下端部が係合する。また、このロードロック室２００には、前記ガイド部材８に加え、載置板１を移動可能に下方から支持する複数のローラ５が設けられている。
【００３１】
保持手段４は、伸縮手段２の先端部と載置板１の基端部との間に介在するものであり、先端側に設けられて載置板１に対し、回転不能かつ略ガタ無く、さらに上下方向に抜脱可能に係合する係合構造４１と、基端側に設けられて伸縮手段２と回転不能に結合する結合構造４２とからなる。
【００３２】
係合構造４１は、載置板１の基端部に上下に貫通し、かつ上下方向から視て伸縮軸線Ｃと直交する向きに延伸する長尺状の係合孔４１ａと、この係合孔４１ａの幅と略等しい径を有し、前記係合孔４１ａに略ガタ無く嵌合する係合部材４１ｂから形成される。
【００３３】
結合構造４２は、前記係合部材４１ｂから伸縮手段２側に向かって一体的に延びる本体部材４２３と、伸縮手段２の先端部に設けられて、該伸縮手段２の伸縮に拘わらず常に伸縮軸線Ｃ上に位置する互いに偏位した第１部材４２１及び第２部材４２２とを具備し、前記本体部材４２３を、第１部材４２１に固定するとともに前記第２部材４２２に伸縮軸線Ｃ方向にのみスライド可能に支持させたものである。
【００３４】
この結合構造４２について詳述すると、該結合構造４２は、伸縮軸線Ｃを中心として対称に配置された一対の第１アーム４２ａ及び各第１アーム４２ａの先端部同士を連結する中間部材４２ｃをさらに具備している。
【００３５】
各第１アーム４２ａは、その基端部を、最先端のＸリンクユニット２１におけるリンク要素２１ａの、回転軸２２とは異なる位置にそれぞれ枢支させるとともに、その先端部を前記中間部材４２ｃの各端部にそれぞれ枢結したものである。そして、この中間部材４２ｃにおける中心位置、つまり伸縮軸線Ｃ上の位置に、前記第２部材４２２を固定している。
【００３６】
この第２部材４２２には、伸縮軸線Ｃ方向に延びる貫通孔Ｈが設けてあり、この貫通孔Ｈに前記本体部材４２３の基端側部位を、略ガタ無くスライド可能に貫通させている。
【００３７】
一方、前記第１部材４２１は、最先端の回転軸２２上に設けてある。
【００３８】
かかる構成によって、伸縮手段２が伸縮しても、第１部材４２１及び第２部材４２２はその間の距離が変動はするものの、常に伸縮軸線Ｃ上に位置し、これら第１部材４２１及び第２部材４２２に支持された本体部材４２３は、その姿勢が一定に維持される。
【００３９】
受取手段６は、図１、３、６に示されるようにチャンバ１００内の所定部位に予め定められた受渡位置で、載置板１を受け取るためのものであり、載置板１を上下動させるＺステージ６１と、このＺステージ６１上に設けた台座６２とに加え、前記伸縮手段２によってロードロック室２００から受渡位置に向かって移動する途中での載置板１の、若干の伸縮軸線Ｃからの位置ずれを是正しながら受渡位置に導く案内機構６３を具備している。
【００４０】
Ｚステージ６１は、チャンバ１００内に設置された少なくとも上下動可能なもので、このＺステージ６１の上面端部に、前記台座６２が固定してある。この台座６２は、矩形平板状をなす本体６２１と、搬出入口１０１と反対側の本体の端辺から起立する板状のストッパ部材６２２とからなるものである。
【００４１】
案内機構６３は、前記ストッパ部材６２２から前記搬出入口１０１に向かって延びる一対のピン６３ａと、前記載置板１の先端面に形成されて前記ピン６３ａにそれぞれ嵌合する一対の嵌合穴６３ｂとから構成されるものである。前記ピン６３ａは、ある程度の可撓性を有した先細り形状をなすものである。また、前記嵌合穴６３ｂは、入口部分が奥に比べて少し広い径のテーパ形状をなすものである。そして、嵌合初期時においてはピン６３ａと嵌合穴６３ｂに嵌合ガタが存在し、前記受渡位置においては、ピン６３ａと嵌合穴６３ｂとががたなく嵌合する寸法に設定してある。また、受渡位置に前記載置板１が位置づけられた状態において、前記係合孔４１ａはＺステージ６１上からはみ出て外側に位置するように設定してある。
【００４２】
次に、このような構成のウェーハ搬送装置３００の動作について説明する。
【００４３】
図１に示すように伸縮手段２が縮退状態で、載置板１がロードロック室２００にあるときに、この載置板１に処理前のウェーハＷが載せられる。この状態ではゲートバルブは閉じている。次にロードロック室２００が真空引きされ、その後、ゲートバルブが開放される。
【００４４】
その状態で、駆動手段３が伸縮手段２を図２に示すように伸長駆動し、載置板１をゲートバルブを通じてチャンバ１００内の受渡位置に向かって移動させる。この過程で、当初、ガイド部材８に全て係合していた回転軸２２のうち、最先端の回転軸２２がガイド部材８を超えて外れだすとともに、載置板１の先端部約半分以上がローラ５の支持から外れ、この位置付近で、案内機構６３が作用しだす。すなわち載置板１の嵌合穴６３ｂとピン６３ａとの嵌合が始まる。
【００４５】
さらに伸縮手段２が伸長すると、前記案内機構６３の作用で載置板１の嵌合穴６３ｂとピン６３ａとの嵌合がさらに深くなる。最終的に載置板１がストッパ部材６２２に到達してそれ以上進めなくなる受渡位置では、嵌合穴６３ｂとピン６３ａとのガタのない嵌合によって、図４に示すように、伸縮軸線Ｃ方向のみならず、その直交方向についても載置板１は正確に位置決めされる。
【００４６】
次に、図５に示すようにＺステージ６１が上動する。このことによって保持手段４の係合部材４１ｂが、係合孔４１ａから抜脱され、載置板１が受取手段６に受け渡される。
【００４７】
そして、伸縮手段２が縮退して、再度ロードロック室２００内に戻り、ゲートバルブが閉じられる。
【００４８】
チャンバ１００内で処理がなされたウェーハＷを取り出す場合は、まずゲートバルブが開き、伸縮手段２が伸長して係合部材４１ｂを係合孔４１ａに係合し得る位置まで移動させる。次に、Ｚステージ６１が下動して、台座６２ごと、載置板１を受渡位置に位置づける。その過程で、係合孔４１ａが上方から係合部材４１ｂに外嵌する。
【００４９】
その後、伸縮手段２が縮退して、載置板１をロードロック室２００内に戻し、ゲートバルブが閉じられる。そして、処理後のウェーハＷを取り出して、別の処理前のウェーハＷと交換し、再度、前述した動作を繰り返す。
【００５０】
したがって、かかる構成のウェーハ搬送装置３００によれば、Ｘリンクユニット２１を利用した伸縮手段２によってウェーハ載置板１を搬送するようにしているので、従来の搬送棒で必要であったチャンバ１００外側の突出スペースが不要となるうえ、駆動手段３も含めた構成を簡単化でき、多関節型アーム式ウェーハ搬送装置３００のように高価格化を招くことなく、低価格での実現が可能となる。
【００５１】
また、ガイド部材８によりリンク要素２１ａの中心回転軸２２が伸縮軸線Ｃ上を移動するようにガイドしており、かつ保持手段４によって載置板１の姿勢を一定に維持しているので、実用上問題のない範囲で、ずれなく確実にウェーハＷを搬送することができる。
【００５２】
なお、ガイド部材８がロードロック室２００にのみ配備されていることから、前記回転軸２２の一部が、ガイド部材８を外れ、その分だけ、伸縮手段２の先端部がわずかにたわむなどしてずれる場合もあり得るが、受取手段６によって、そのずれを是正できるようにしているため、極めて正確に載置板１を受渡位置に搬送することができる。
【００５３】
また、このように、伸縮手段２を正確に伸縮させて載置板１に位置ずれが生じないようにする目的のために、チャンバ１００の内外に分離してガイド部材８及び案内機構６３をそれぞれ設けた構成とし、ゲートバルブを通過するのが、ほぼ直列に配置した載置板１、保持手段４及び伸縮手段２のみとなるように構成しているので、搬出入口１０１及びゲートバルブを可及的に小さくすることができる。
【００５４】
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００５５】
例えば、保持手段の構造について言えば、前記実施形態とは逆に、先端側の第１部材に本体部材をスライド可能に支持させて、第２部材に本体部材を固定するようにしてもよい。また、第１部材、第２部材の配備位置は、要は伸縮軸線上にあればよく、例えば、リンク要素の中央回転軸上に設けてもよい。係合孔や係合部材の形状も前記実施形態に限られず、要は載置板が回転できないように係合するものであればよい。
【００５６】
さらに、中間部材はなくてもよく、アームの先端部同士を直接枢結してもよい。ただし、中間部材が存在した方が、伸縮に伴う第１部材と第２部材の距離の変動を小さく抑制でき、本体部材の長さの短いコンパクトな構成が可能となる。また、第２部材には、貫通孔でなく溝を設けてもよい。
【００５７】
加えて、案内機構は、載置板側にピンを設け、ストッパ部材側に嵌合穴を設けた構成でもよいし、ピンと嵌合孔という組み合わせではなく、溝と突条といった組み合わせでも構わない。また、ピンの先端をテーパではなく半球状にしてもよい。ピンや嵌合孔は単一でも３つ以上でも構わない。
【００５８】
加えて、前記実施形態では、駆動手段のモータをロードロック室の外側に設けていたが、真空対応モータにしてロードロック室内に設けるようにしてもよい。その場合、電気ケーブルはフィードスルーによって外部に引き出せばよい。そして、このようにすれば、小型化をより促進できる。
【００５９】
その他、本発明は前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形が可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１００・・・チャンバ
１０１・・・搬出入口
２００・・・ウェーハ交換室（ロードロック室）
３００・・・ウェーハ搬送装置
Ｗ・・・ウェーハ
Ｃ・・・伸縮軸線
１・・・載置板
２・・・伸縮手段
２１・・・Ｘリンクユニット
２２・・・回転軸
２１ａ・・・リンク要素２１ａ
３・・・駆動手段
４・・・保持手段
４２１・・・第１部材
４２２・・・第２部材
４１ａ・・・係合孔
４１ｂ・・・係合部材
４２ａ・・・第１アーム
４２ｃ・・・中間部材
８・・・ガイド部材
６・・・受取手段
６１・・・Ｚステージ
６２２・・・ストッパ部材
６３・・・案内機構
６３ａ・・・ピン
６３ｂ・・・嵌合穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーハを載置するための載置板を、チャンバに設けた開閉可能な搬出入口を介して、該チャンバの外側に設けたウェーハ交換室と該チャンバの内部に設定した受渡位置との間で出し入れするためのウェーハ搬送装置であって、
基端側をウェーハ交換室に支持され、先端部で載置板を前記ウェーハ交換室と受渡位置との間で進退駆動するものであって、一対のリンク要素の中央部同士を回転可能に連結したＸリンクユニットを１又は複数直列させて構成した伸縮手段と、
前記ウェーハ交換室内に設けられ、前記各Ｘリンクユニットを構成するリンク要素同士の回転軸に係合し、該回転軸を伸縮手段の伸縮軸線に沿ってスライド可能に支持するガイド部材と、
前記伸縮手段の先端部に取り付けられて前記載置板を抜脱可能かつ略回転不能に保持する保持手段と、
前記受渡位置で載置板を受け取る受取手段とを具備してなり、
前記受取手段が、前記伸縮手段によってウェーハ交換室から受渡位置に向かって移動する途中での載置板の位置ずれを是正しながら受渡位置に導く案内機構を具備したものであることを特徴とするウェーハ搬送装置。
【請求項２】
前記受取手段が、チャンバ内に設置され、載置板の先端に当接して前記受渡位置を定めるストッパ部材をさらに具備したものであり、
前記案内機構が、前記ストッパ部材から前記搬出入口に向かって延びるピンと、前記載置板の先端面に形成されて前記ピンに嵌合する嵌合穴とからなり、前記ピンを先細り形状又は前記嵌合穴の入口部分をテーパ形状として、嵌合初期時においてはピンと嵌合穴に嵌合ガタが存在し、前記受渡位置においては、ピンと嵌合穴とががたなく嵌合する寸法に設定したものであることを特徴とする請求項１記載のウェーハ搬送装置。
【請求項３】
前記回転軸の一部が前記ガイド部材の先端を越えて該ガイド部材から離脱した位置において、前記案内機構が作用するように設定されている請求項２記載のウェーハ搬送装置。
【請求項４】
前記保持手段が、載置板の基端部に設けられた係合孔に上下から係合する係合部材を具備したものであり、
受取手段が、前記受渡位置で受け取った載置板を上下動させるＺステージを具備したものであり、
前記保持手段に保持されて前記受渡位置に搬送された載置板が、前記Ｚステージによって上昇又は下降することにより、前記係合部材と係合孔との係合が解除されるように構成してあることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載のウェーハ搬送装置。
【請求項５】
前記保持手段が、伸縮部材の先端部に設けられて、該伸縮部材の伸縮に拘わらず常に伸縮軸線上に位置し、かつ互いに異なる位置に配置した第１部材及び第２部材をさらに具備したものであり、
前記係合部材が、前記第１部材又は第２部材のいずれか一方に１点を固定され、他方に他点をスライド可能に支持されて、その姿勢が一定に保たれるように構成していることを特徴とする請求項４記載のウェーハ搬送装置。
【請求項６】
前記回転軸上に前記第１部材を設けるとともに、
前記伸縮軸線を中心として対称に配置された一対の第１アームの基端部を、前記各第１アームの中間部位にそれぞれ枢結し、その先端部同士を直接又は中間部材を介して枢結することで、第１アームの先端部枢結点上又は前記中間部材上に、Ｘリンクユニットの動作に拘わらず、常に伸縮軸線上を移動する前記第２部材を設けるようにしたことを特徴とする請求項５記載のウェーハ搬送装置。
【請求項１】
ウェーハを載置するための載置板を、チャンバに設けた開閉可能な搬出入口を介して、該チャンバの外側に設けたウェーハ交換室と該チャンバの内部に設定した受渡位置との間で出し入れするためのウェーハ搬送装置であって、
基端側をウェーハ交換室に支持され、先端部で載置板を前記ウェーハ交換室と受渡位置との間で進退駆動するものであって、一対のリンク要素の中央部同士を回転可能に連結したＸリンクユニットを１又は複数直列させて構成した伸縮手段と、
前記ウェーハ交換室内に設けられ、前記各Ｘリンクユニットを構成するリンク要素同士の回転軸に係合し、該回転軸を伸縮手段の伸縮軸線に沿ってスライド可能に支持するガイド部材と、
前記伸縮手段の先端部に取り付けられて前記載置板を抜脱可能かつ略回転不能に保持する保持手段と、
前記受渡位置で載置板を受け取る受取手段とを具備してなり、
前記受取手段が、前記伸縮手段によってウェーハ交換室から受渡位置に向かって移動する途中での載置板の位置ずれを是正しながら受渡位置に導く案内機構を具備したものであることを特徴とするウェーハ搬送装置。
【請求項２】
前記受取手段が、チャンバ内に設置され、載置板の先端に当接して前記受渡位置を定めるストッパ部材をさらに具備したものであり、
前記案内機構が、前記ストッパ部材から前記搬出入口に向かって延びるピンと、前記載置板の先端面に形成されて前記ピンに嵌合する嵌合穴とからなり、前記ピンを先細り形状又は前記嵌合穴の入口部分をテーパ形状として、嵌合初期時においてはピンと嵌合穴に嵌合ガタが存在し、前記受渡位置においては、ピンと嵌合穴とががたなく嵌合する寸法に設定したものであることを特徴とする請求項１記載のウェーハ搬送装置。
【請求項３】
前記回転軸の一部が前記ガイド部材の先端を越えて該ガイド部材から離脱した位置において、前記案内機構が作用するように設定されている請求項２記載のウェーハ搬送装置。
【請求項４】
前記保持手段が、載置板の基端部に設けられた係合孔に上下から係合する係合部材を具備したものであり、
受取手段が、前記受渡位置で受け取った載置板を上下動させるＺステージを具備したものであり、
前記保持手段に保持されて前記受渡位置に搬送された載置板が、前記Ｚステージによって上昇又は下降することにより、前記係合部材と係合孔との係合が解除されるように構成してあることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載のウェーハ搬送装置。
【請求項５】
前記保持手段が、伸縮部材の先端部に設けられて、該伸縮部材の伸縮に拘わらず常に伸縮軸線上に位置し、かつ互いに異なる位置に配置した第１部材及び第２部材をさらに具備したものであり、
前記係合部材が、前記第１部材又は第２部材のいずれか一方に１点を固定され、他方に他点をスライド可能に支持されて、その姿勢が一定に保たれるように構成していることを特徴とする請求項４記載のウェーハ搬送装置。
【請求項６】
前記回転軸上に前記第１部材を設けるとともに、
前記伸縮軸線を中心として対称に配置された一対の第１アームの基端部を、前記各第１アームの中間部位にそれぞれ枢結し、その先端部同士を直接又は中間部材を介して枢結することで、第１アームの先端部枢結点上又は前記中間部材上に、Ｘリンクユニットの動作に拘わらず、常に伸縮軸線上を移動する前記第２部材を設けるようにしたことを特徴とする請求項５記載のウェーハ搬送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１６５９５６（Ｐ２０１０−１６５９５６Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８３０４（Ｐ２００９−８３０４）
【出願日】平成２１年１月１６日（２００９．１．１６）
【出願人】（０００１５５０２３）株式会社堀場製作所 (638)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１６日（２００９．１．１６）
【出願人】（０００１５５０２３）株式会社堀場製作所 (638)
【Ｆターム（参考）】
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