説明

発塵防止機構を備えた基板搬送装置

【課題】直線的に移動する部材を有するリニア軸においてその近傍からファンを無くすとともに、リニア軸の近傍からファンを廃止しても発塵を防止することができる機構と、それを備えた基板搬送装置を提供すること。
【解決手段】発塵防止機構を、ベース部材134においてスライド部材107の進退方向の前端部分および後端部分に形成された前端開口および後端開口155と、ベース部材134において前端開口と後端開口との間に形成された中央開口156と、前端開口と後端開口との間にあって中央開口156を覆うように設置され、前端と後端とが前端開口と後端開口とにそれぞれ到達する内部カバー171と、前端開口および後端開口をそれぞれ覆う補助カバー172と、によって構成し、スライド部材によるポンプ作用を発生させる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、直線的に移動する部材を有するリニア軸において、発塵を防止する機構に関する発明であり、また、それを備えた基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体製造装置では、半導体製造における歩留り向上のため、基板に対する粉塵の付着を削減することが求められる。従って、装置内で基板を搬送する基板搬送装置も発塵を抑制しなければならない。特に基板搬送装置において基板を載置するハンドに近い機構は、発塵を可能な限り押さえなければならない。一方、このハンドを駆動する機構として、可動部分にリニア(直線)軸が用いられることがある。リニア軸を有する機構は、一般的な回転型の関節軸と異なり、かならずハンドが進退する箇所に直線状の長い開口が必要となる。そのため、従来のリニア(直線)軸を備えた基板搬送装置には、開口からの発塵を押さえる為の発塵防止機構を備えたものが提案されている(例えば特許文献1、2)。
特許文献1や2では、リニア軸の機構に近い位置にファンを設け、このファンによって気流を発生させて、リニア軸の機構からの発塵を所望の位置へと排出させる機構になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平1−289685
【特許文献2】特開平11−26550
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来のリニア軸における発塵防止機構は、リニア軸の機構の近傍でファンを用いるために、リニア軸の機構を小型化できないという課題があった。また、ファンをリニア軸の機構の近傍に設けないといけないので、ファンの数が増加し、ファンを駆動するための部材も増えるという課題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、直線的に移動する部材を有するリニア軸においてその近傍からファンを無くすとともに、リニア軸の近傍からファンを廃止しても発塵を防止することができる機構と、それを備えた基板搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
本発明は、ベース部材と、前記ベース部材を覆うカバーと、前記カバーに形成された直線状の開口とスライド機構とを介して前記ベース部材に連結され、前記ベース部材に対して直線状に進退するスライド部材と、前記スライド部材が進退したときの発塵が意図しない外部へ流出することを防ぐ発塵防止機構と、を備えた基板搬送装置において、前記発塵防止機構が、前記ベース部材において前記スライド部材の進退方向の前端部分および後端部分に形成された前端開口および後端開口と、前記ベース部材において前記前端開口と前記後端開口との間に形成された中央開口と、前記前端開口と前記後端開口との間にあって前記中央開口に対して上下の隙間をもって前記中央開口を覆うように設置され、前端と後端とが前記前端開口と前記後端開口とにそれぞれ到達する内部カバーと、前記前端開口および前記後端開口をそれぞれ覆う補助カバーと、を備え、前記スライド部材が前記進退をおこなったとき、前記スライド部材が発生させるポンプ作用によって、前記発塵を前記前端開口または前記後端開口から前記中央開口を通って排出させるようにするものである。
また、前記ベース部材を支持するリニア軸支持部材と、前記リニア軸支持部材に形成されて前記中央開口と連通する支持空間と、前記支持空間の内部に、前記中央開口からの前記発塵を強制的に前記支持空間の外部へ排出させる支持空間用ファンと、をさらに備えるとよい。
また、前記リニア軸支持部材を前記支柱に対して鉛直線状に昇降可能に支持する昇降軸駆動部と、前記昇降軸駆動部を覆うように形成されるとともに前記支持空間と連通する支柱空間と、前記支柱空間内で上下に亘って形成され、下端部に前記支柱空間内と連通する開口を有する第2支柱空間と、前記支柱空間から前記第2支柱空間への気体の流れを形成する複数の第2支柱空間用ファンと、前記支柱空間の下端部にあって前記支柱空間の内部から外部への気体の流れを形成する支柱空間用ファンと、をさらに備えるとよい。
また、前記スライド部材と前記ベース部材との間に、前記スライド部材が前記進退をおこなっても前記直線状の開口を防ぐシールベルトをさらに備えるとよい。
また、本発明を備える半導体製造装置を構成するとよい。
【発明の効果】
【0006】
以上、本発明によると、基板搬送装置において、スライド部材の下方両端に排気孔を設け、スライド部材が進退する空間とは別に形成した空間を形成し、前後の両端から中央部集めた排気路を形成するので、スライド部材のポンプ作用によってこれらの排気路からスライド部材らが発生する発塵を集めて排出できるので、リニア軸の機構の近傍に従来のようなファンを設置する必要が無い。
これによってリニア軸駆動部を小型化することができ、また、ファンを削減できるので、ファンを駆動するための部材も削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の第1実施例を示すリニア軸駆動部、及び基板搬送装置旋回軸駆動部の透視側面図
【図2】本発明のリニア軸駆動部を用いた基板搬送装置全体斜視図
【図3】基板搬送装置におけるリニア軸駆動部、及び旋回軸駆動部の底面図
【図4】図1、3における矢印Aから見たリニア軸駆動部の透視側面図
【図5】旋回軸駆動部と昇降軸駆動部の発塵防止機構を示す基板搬送装置の側面の透視図
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例1】
【0009】
まず、本発明を用いた搬送装置である、基板搬送装置について説明する。図2は、本発明の発塵防止機構を用いたリニア軸を有する基板搬送装置の斜視図である。
図において、基板搬送装置101は、支柱状に形成された昇降軸駆動部106の上部取付部102と下部取付部103とが、図示省略した半導体製造装置の架台に固定される基板搬送装置である。昇降軸駆動部106の側面には、基板108を直接支持するハンド107と、ハンド107を水平方向である図中X軸方向に進退させるリニア軸駆動部104と、リニア軸駆動部104を支持するとともにX軸とは垂直な鉛直方向に沿うS軸でリニア軸駆動部104全体を旋回させる旋回軸駆動部105と、が備えられている。旋回軸駆動部105は、昇降軸駆動部106に沿って鉛直方向、つまり図中Z軸方向に沿って上下する。X軸、S軸、Z軸、におけるそれぞれの動作は、図示しないモータによって実現される。
本実施形態では、ハンド107は、上下に重なるように配置される第1ハンド107aと第2ハンド107bとから構成され、それぞれのハンドがX軸に沿って、互いに自由に進退する。さらに、基板搬送装置101の動作中に、第1ハンド107aや第2ハンド107bに搭載した基板108が落下しないように、あるいは基板108を適切に検知するように、第1及び第2ハンド107a,bには、基板108を把持する機構や、基板108の有無を検出する機構が組み込まれている。
以上で構成される基板搬送装置101は、予め教示されたデータに従ってX軸、S軸、Z軸がそれぞれ動作され、第1及び第2ハンド107a,bの位置、角度が、図示しないコントローラによって制御される。
【0010】
次に、上記基板搬送装置101のリニア軸駆動部104及び基板搬送装置旋回軸駆動部105について説明する。
図1は、リニア軸駆動部104及び旋回軸駆動部105の透視側面図であり、図3はリニア軸駆動部104、及び旋回軸駆動部105の底面図である。図1、3ともに、理解しやすくするために、第1及び第2ハンド107a,b、基板108は図示省略している。図4は、図1、3における矢印Aから見たリニア軸駆動部104の透視側面図である。
各図において、ベース134は、旋回軸駆動部105に対してS軸を中心に回転可能に取り付けられている。リニアガイド取付板133は、ベース134に対して垂直に立設するよう取り付けられている。この2枚のリニアガイド取付板133は並設されて取り付けられており、2枚のリニアガイド取付板133のそれぞれの外側の垂直面には、各々リニアガイド131が取り付けられる。リニアガイド131はX軸に沿って延在するよう固定されている。そして、これらをベース134とともに収容するよう、前後カバー135と上カバー150と下カバー151とが取り付けられている。リニアガイド可動部132は、それぞれのリニアガイド131に摺動しながら進退する部分であって、これにスライド部材であるハンド107a,bが取り付けられている。それぞれのハンド107a,bは、リニアガイド131によって精密にX軸に沿って案内されながら、図示しないモータと駆動ベルト136とによってスライドするように進退動作される。以上で構成されるリニア軸駆動機構によって、リニア軸駆動部104は、第1及び第2ハンド107a,bをそれぞれX軸に沿って駆動する。
【0011】
次に、基板搬送装置101における本発明の発塵防止機構に関して説明する。
上述したとおり、ハンド107は進退動作するため、上カバー150と下カバー151の間は固定物で密封することが出来ない。つまり、上カバー150と下カバー151との間には、X軸方向に沿って直線状開口170が形成されている。そのため、開口170を塞ぐようにシールベルト152が設けられている。シールベルト152の両端はハンド107に固定されて、ハンド107と同期して動くようになっている。これによって、シールベルト152は、リニア軸駆動部内部空間153と外部を常にほぼ遮断する。なお、本実施形態では、シールベルト152は、ハンド107と同期して動く場合を説明したが、シールベルトの両端を可動しない物体に固定し、ハンド107とシールベルト152とが滑りながら動く構成でも、同様の効果を得ることが出来る。
さらに、ベース134には、リニア軸駆動機構の前後両端にあたる部分の底面に、それぞれ前端開口155aと後端開口155bとが設けられている。前端開口155aと後端開口155bの下面には、それぞれ、補助カバー172が設けられている。また、ベース134には、ベース134の底面のほぼ中央に中央開口156が設けられている。また、図1がよく示しているように、中央開口156を上から覆うように、かつ、ある程度の隙間を介するように、内部カバー171が設けられている。内部カバー171は、その前後の両端が前端開口155aの一部と後端開口155bの一部までそれぞれ到達するよう設けられている。
従って、以上の構成によって、リニア軸駆動部内部空間153は、ベース134の前後端に形成された前端開口155aあるいは後端開口155bと、補助カバー172と、によって形成される空間と、ベース134と内部カバー171とによって形成される空間と、が連通し、これらがさらにベース134の中央開口156へと連通している。
また、本実施例では、上記のように、ハンド107が、第1ハンド107aと第2ハンド107bの2つ設けられているので、前端開口155あるいは後端開口155は、合計4箇所設けられている。そこで、図3がよく示すように、補助カバー172は、これら4開口のうち、前端開口155どうしを進退方向の幅方向で連通させるように形成されている。また、同じく、補助カバー172は、4開口のうち、後端開口155どうしを幅方向で連通させるように形成されている。
以上の構成で、スライド部材であるハンド107がX軸方向に進退したとき、リニア軸駆動部内部空間153の内部で進退する部材がポンプ作用を発生させる。例えば、ハンド107が進退方向の前方へ移動したとき、上カバー150と下カバー151とベース134とで囲まれた空間内で、ハンド107がポンプ作用によってハンド部材107の前方の空間の気体を前端開口155aへと押し込む。すると、押し込まれた気体は、ベース134と内部カバー171とで囲まれた空間へと流れ込み、さらに、中央開口156を通ってリニア軸駆動部内部空間153から排出される。つまり、リニア軸駆動機構から発生する小さな粉塵は、上記のルートを通って排出される。
ここで、本実施形態では、ベース134の下面から前後端開口155を覆うように補助カバーが設けられているが、これはベース134から上に存在するリニア駆動軸機構の配置に何の影響も及ぼさないためである。つまり、本実施形態のようにすれば、ベース134から上には、内部カバー171を設けるだけでよいことになり、リニア軸駆動部内部空間153全体を小さく形成することができる。
【0012】
さらに、本実施形態の基板搬送装置101について、旋回軸駆動部105と昇降軸駆動部106とについて説明する。
図5は旋回軸駆動部105と昇降軸駆動部106の発塵防止機構を示す基板搬送装置の側面の透視図を示している。
旋回軸駆動部105は、上述したベース134を支持するリニア軸支持部材175によって、昇降軸駆動部106に対して昇降可能に連結されている。リニア軸支持部材175は、図示しない昇降軸駆動機構によってZ軸に沿って昇降移動する。リニア軸支持部材175には、上述した中央開口156と連通する支持空間176が形成されている。支持空間176の他端は、昇降軸駆動部106の内部空間である支柱空間177に連通している。支持空間176には、支柱空間177に向けて、強制的に気体が排出されるようにするための支持空間用ファン178が設けられている。
支柱空間177には、その一部に、上下に亘って第2支柱空間179が形成されている。第2支柱空間179の上端は支柱空間177に対して塞がれ、下端が支柱空間177に対して連通している。第2支柱空間179と支柱空間177との間には、上下に亘って複数の第2支柱空間用ファン180が配置されている。第2支柱空間用ファン180は支柱空間177から第2支柱空間179への気体の流れを発生させる。一方、支柱空間177の下端には、支柱空間177の外部へ気体の流れを発生させる支柱空間用ファン181が配置されている。
以上の構成により、本実施形態の基板搬送装置では、リニア軸駆動部内部空間153から中央開口156を通って排出された粉塵は、支持空間176の支持空間用ファン178によって強制的に支柱空間177へと排出される。さらに、支柱空間177へと排出された粉塵の一部は、第2支柱空間用ファン180によって第2支柱空間179へと排出される。第2支柱空間179では粉塵が落下し、第2支柱空間179の下端へと移動する。さらに、粉塵は第2支柱空間179の下端から、支柱空間用ファン181によって、支柱空間177の外部へと排出される。また、支柱空間177内の粉塵の一部は、直接、支柱空間用ファン181によって、支柱空間177の外部へと排出される。つまり、リニア軸駆動部104における発塵と、旋回軸駆動部105における発塵と、昇降軸駆動部106における発塵とは、まとまって支柱空間177の下部から外部へと排出される。
【0013】
以上のように、リニア軸駆動部106に従来のようなファンが無くとも、リニア軸駆動部のスライド部材のポンプ作用によって、粉塵を集めてさらに外部に排出する構成をしているので、リニア軸駆動部内のファンを設ける必要がない。また、リニア軸駆動部において、本実施例のように内部カバー171と補助カバー172とを構成すると、リニア軸駆動部をより小型化しながらも、ポンプ作用を得ることができる。また、発塵防止機構を安価に製造することが可能となる。
【符号の説明】
【0014】
101 基板搬送装置
102 上部取付部
103 下部取付部
104 リニア軸駆動部
105 旋回軸駆動部
106 昇降軸駆動部
107 ハンド
108 基板

131 リニアガイド
132 リニアガイド可動部
133 リニアガイド取付板
134 ベース
135 前後カバー
136 駆動ベルト

143 第1リニア軸
144 第2リニア軸

150 上カバー
151 下カバー
152 シールベルト
153 リニア軸駆動部内部空間

155 前端開口または後端開口
156 中央開口

170 直線状開口
171 内部カバー
172 補助カバー

175 リニア軸支持部材
176 支持空間
177 支柱空間
178 支持空間用ファン
179 第2支柱空間
180 第2支柱空間用ファン
181 支柱空間用ファン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベース部材と、前記ベース部材を覆うカバーと、前記カバーに形成された直線状の開口とスライド機構とを介して前記ベース部材に連結され、前記ベース部材に対して直線状に進退するスライド部材と、前記スライド部材が進退したときの発塵が意図しない外部へ流出することを防ぐ発塵防止機構と、を備えた基板搬送装置において、
前記発塵防止機構が、
前記ベース部材において前記スライド部材の進退方向の前端部分および後端部分に形成された前端開口および後端開口と、
前記ベース部材において前記前端開口と前記後端開口との間に形成された中央開口と、
前記前端開口と前記後端開口との間にあって前記中央開口に対して上下の隙間をもって前記中央開口を覆うように設置され、前端と後端とが前記前端開口と前記後端開口とにそれぞれ到達する内部カバーと、
前記前端開口および前記後端開口をそれぞれ外側から覆う補助カバーと、
を備え、
前記スライド部材が前記進退をおこなったとき、前記スライド部材が発生させるポンプ作用によって、前記発塵を前記前端開口または前記後端開口から前記中央開口を通って排出させること、を特徴とする基板搬送装置。
【請求項2】
前記ベース部材を支持するリニア軸支持部材と、
前記リニア軸支持部材に形成されて前記中央開口と連通する支持空間と、
前記支持空間の内部に、前記中央開口からの前記発塵を強制的に前記支持空間の外部へ排出させる支持空間用ファンと、をさらに備えたこと、を特徴とする請求項1記載の基板搬送装置。
【請求項3】
前記リニア軸支持部材を前記支柱に対して鉛直線状に昇降可能に支持する昇降軸駆動部と、
前記昇降軸駆動部を覆うように形成されるとともに前記支持空間と連通する支柱空間と、
前記支柱空間内で上下に亘って形成され、下端部に前記支柱空間内と連通する開口を有する第2支柱空間と、
前記支柱空間から前記第2支柱空間への気体の流れを形成する複数の第2支柱空間用ファンと、
前記支柱空間の下端部にあって前記支柱空間の内部から外部への気体の流れを形成する支柱空間用ファンと、をさらに備えたこと、を特徴とする請求項2記載の基板搬送装置。
【請求項4】
前記スライド部材と前記ベース部材との間に、前記スライド部材が前記進退をおこなっても前記直線状の開口を防ぐシールベルトをさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の基板搬送装置。
【請求項5】
請求項1記載の基板搬送装置を備えたことを特徴とする半導体製造装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2011−159884(P2011−159884A)
【公開日】平成23年8月18日(2011.8.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−21647(P2010−21647)
【出願日】平成22年2月2日(2010.2.2)
【出願人】(000006622)株式会社安川電機 (2,482)
【Fターム(参考)】