專利名稱：基板輸送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于輸送半導(dǎo)體基板、玻璃基板等的被處理基板的基 板輸送裝置。
背景技術(shù)：
近年來，作為對半導(dǎo)體晶片，液晶顯示裝置用玻璃基板等被處理 基板進行真空處理的基板處理裝置，已知有以輸送室為中心在其周圍 配置多個處理室、借助于閘閥連接、由此可以在真空中連貫地進行各 種的基板處理的多腔裝置。另外，這種多腔型的真空處理裝置包括用 于從輸送室向各個處理室自動地輸入、輸出基板的基板輸送裝置。
在基板輸送裝置中，已知例如圖7所示的平行連桿型的裝置(參照 以下專利文獻l)。圖示的平行連桿型的基板輸送裝置5包括在至少 一方連接驅(qū)動源的一對轉(zhuǎn)動軸1、 2，在一端連接轉(zhuǎn)動軸1、 2的第一 臂11、 12， 一端可轉(zhuǎn)動地與這些第一臂11、 12各自的另一端結(jié)合的 一對第二臂21、 22，以及可轉(zhuǎn)動地與這些第二臂21、 22各自的另一 端結(jié)合的手部4。
第一臂11、 12、第二臂21、 22各自具有相同的臂長，由此構(gòu)成 平行連桿機構(gòu)。因此，通過使轉(zhuǎn)動軸l、 2互為反方向轉(zhuǎn)動，改變第一 臂ll、 12和第二臂21、 22所成的角9，手部4在圖中上下方向移動。 由此，可以把手部4上的基板W輸送到任意的位置。
專利文獻1:日本特開平9-283588號公報
專利文獻2:日本特開2004-228370號公報

發(fā)明內(nèi)容
在圖7中示出的現(xiàn)有的平行連桿型基板輸送裝置中，在將基板W例如從前方位置向后方位置輸送時，必需經(jīng)過第一臂ll、 12和第二臂 21、 22成互相平行(0=0。)的位置。該位置與平行連桿機構(gòu)的止點對應(yīng)， 妨礙基板W順暢的輸送。因此，圖示的基板輸送裝置5包括止點脫出 機構(gòu)，其由同心地固定在轉(zhuǎn)動軸2上的第一帶輪6，同心地固定在第 一臂11和第二臂21的連接部的第二帶輪7和架設(shè)在這些第一帶輪6 和第二帶輪7之間的帶8組成。由此，借助帶8將轉(zhuǎn)動軸2的轉(zhuǎn)動力 直接傳遞給第二臂21，得以順暢地經(jīng)過連桿的止點位置，穩(wěn)定地進行 基板W的輸送。
但是，在平行連桿型的基板輸送裝置中，必須設(shè)置用于順暢經(jīng)過 連桿機構(gòu)的止點的上述那樣的止點脫出機構(gòu)，存在裝置構(gòu)成復(fù)雜化的 問題。另外，平行連桿型的基板輸送裝置還存在基板的直行輸送性不 一定高、難以得到高輸送精度的問題。
對此，已知使手部沿線性導(dǎo)向件移動的直動型的基板輸送裝置 (參照所述專利文獻2)。直動型的基板輸送裝置由于不存在平行連桿型 的基板輸送裝置中那樣的止點，具有可簡化結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。另外，由于 基板的直行輸送性好，容易得到高輸送精度。
但是，在直動型的基板輸送裝置中，輸送的基板、手部等的自重 直接作用在線性導(dǎo)向件上。線性導(dǎo)向件負荷特性低，存在作用高負荷 時基板的輸送精度下降、不能得到高精度的輸送精度的問題，不能適 應(yīng)今后日益發(fā)展的基板的大型化。
本發(fā)明是鑒于上述問題提出的，以提供一種構(gòu)成不復(fù)雜、能得到 穩(wěn)定且高精度的輸送性的基板輸送裝置為課題。
為解決以上的課題，本發(fā)明的基板輸送裝置具有 一端設(shè)置在基 臺上而另一端連接在基板支撐用手部的多關(guān)節(jié)臂、引導(dǎo)所述手部的直 線移動的線性導(dǎo)向件、以及使所述手部沿所述線性導(dǎo)向件的導(dǎo)軌移動 的帶驅(qū)動機構(gòu)。
在具有以上構(gòu)成的本發(fā)明的基板輸送裝置中，多關(guān)節(jié)臂不具有獨 自的驅(qū)動源，由連接在手部上的帶驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動而伸縮，從而使手 部沿線性導(dǎo)向件的導(dǎo)軌直線移動。這樣構(gòu)成的基板輸送裝置用多關(guān)節(jié)
5臂支撐作用于手部的負荷，用線性導(dǎo)向件保證手部的直行輸送性。因 此，由于不需要用于通過止點的特別機構(gòu)，所以可防止構(gòu)成的復(fù)雜化。 另外，由于在線性導(dǎo)向件上不直接作用負荷，所以能同時得到高輸送 精度和耐久性。
本發(fā)明的帶驅(qū)動機構(gòu)包括連接在驅(qū)動軸上的驅(qū)動帶輪，從動帶 輪，架設(shè)在這些驅(qū)動帶輪和從動帶輪之間的帶部件，連接帶部件和手 部并沿線性導(dǎo)向件的導(dǎo)軌沿移動的連接部件，設(shè)置在基臺上并支撐驅(qū) 動帶輪及從動帶輪的框部件。帶部件把驅(qū)動帶輪的轉(zhuǎn)動運動變換成手 部的直線運動，實現(xiàn)高精度的輸送控制。
另外，從動帶輪和驅(qū)動帶輪成對設(shè)置，在各從動帶輪和驅(qū)動帶輪 之間，分別設(shè)有用于調(diào)整帶部件張力的輔助帶輪。由此，可以適當(dāng)維 持帶部件的張力，相對帶部件切實地傳遞驅(qū)動帶輪的轉(zhuǎn)動驅(qū)動力。
另外，充分保持驅(qū)動帶輪和帶部件間的接合面的摩擦力時，驅(qū)動 軸轉(zhuǎn)動角與手部的移動量無間隙正確地保持 一 致，但在擔(dān)心由意外的 外力等導(dǎo)致的滑動發(fā)生所期位置偏移的情況下，以回避這種情況為目 的，也可以在驅(qū)動帶輪的周面上設(shè)置多個卡合突起，在帶部件的周面 上形成與該卡合突起卡合的卡合孔。
而且，通過構(gòu)成使驅(qū)動軸相對驅(qū)動帶輪可自由裝卸，可以提高帶 驅(qū)動機構(gòu)的維修性。該構(gòu)成特別在真空槽內(nèi)的基板輸送中使用本發(fā)明 時可以收到明顯的效果。
另外，多關(guān)節(jié)臂的構(gòu)成沒有特別限定，例如，可以作成如下結(jié)構(gòu)， 即包括一端可轉(zhuǎn)動地支撐在基臺上的一對第一臂、以及一端可轉(zhuǎn)動地 與這些一對第一臂各自的另一端結(jié)合的一對第二臂，所述手部可轉(zhuǎn)動 地與一對第二臂各自的另一端結(jié)合。第一臂及第二臂的各自的臂長既 可以;波此相同，也可以不同。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的基板輸送裝置，可以不使構(gòu)成復(fù)雜化而 得到基板的高輸送精度。


圖l是概略表示本發(fā)明實施方式的基板輸送裝置構(gòu)成的立體圖。
圖2是構(gòu)成本發(fā)明的實施方式的基板輸送裝置的帶驅(qū)動機構(gòu)的整 體立體圖。
圖3是圖2所示的帶驅(qū)動機構(gòu)的俯視圖。
圖4是圖2所示的帶驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動帶輪周邊的立體圖。
圖5是圖2所示的帶驅(qū)動機構(gòu)的手部正下方位置的立體圖。
圖6是表示圖2所示的帶驅(qū)動機構(gòu)和驅(qū)動軸的關(guān)系的立體圖。
圖7是表示現(xiàn)有的基板輸送裝置構(gòu)成的俯視圖。
符號說明
30基板輸送裝置 31多關(guān)節(jié)臂 32手部 33基臺 36線性導(dǎo)向 件 37a導(dǎo)軌 37b滑動件 38帶驅(qū)動機構(gòu) 41第一臂 42第二 臂 43驅(qū)動帶輪 43a卡合突起 44a, 44b從動帶輪 45a， 45b 輔助帶輪 46帶部件 46a卡合孔 47框部件 51連接部件 52負荷緩沖機構(gòu) 55驅(qū)動軸 57旋轉(zhuǎn)軸
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。本實施方式的基 板輸送裝置，在未作圖示的在真空輸送室的周圍配置多個真空處理室 的多腔裝置中，設(shè)置在該真空輸送室內(nèi)，在包括加載/卸載室的多個的 真空處理室間自動輸送半導(dǎo)體晶片、玻璃基板等被處理基板。
圖l是表示本發(fā)明的實施方式的基板輸送機械手30的構(gòu)成的立體 圖，該基板輸送機械手30裝有在前端部結(jié)合手部32的多關(guān)節(jié)臂31 和使手部32直線移動的帶驅(qū)動機構(gòu)38。另外，在圖1中，為了容易 理解，簡略地表示帶驅(qū)動機構(gòu)38的構(gòu)成。
在本實施方式中，多關(guān)節(jié)臂31由平行連桿型構(gòu)成，其包括一端可 轉(zhuǎn)動地支撐在基臺33上的一對第一臂41、 41及一端可轉(zhuǎn)動地與這些 一對第一臂41、 41各自的另一端結(jié)合的一對第二臂42、 42。第一臂 41和第二臂42具有彼此相同的臂長，但不限于此，也可以相互不同。 手部32由與一對第二臂42、 42各自的另一端可轉(zhuǎn)動地結(jié)合的座部34
7和支撐基板的多根叉部35構(gòu)成。
在設(shè)置所述結(jié)構(gòu)的多關(guān)節(jié)臂31 —端的基臺33上，設(shè)置控制手部 32的移動量及移動方向的帶驅(qū)動機構(gòu)38及引導(dǎo)手部32直線移動的線 性導(dǎo)向件36。帶驅(qū)動機構(gòu)38，使手部32沿線性導(dǎo)向件36的導(dǎo)軌37a 直線移動。以下，參照圖2~圖5對帶驅(qū)動機構(gòu)38進行詳細說明。
圖2及圖3是表示帶驅(qū)動機構(gòu)38的具體構(gòu)成例的立體圖及俯視 圖。帶驅(qū)動機構(gòu)38包括連接在驅(qū)動軸55(圖6)上的驅(qū)動帶輪43、從動 帶輪44a、 44b、以及架設(shè)在驅(qū)動帶輪43和從動帶輪44a、 44b之間的 帶部件46。從動帶輪44a、 44b成對設(shè)置，它們之間的距離根據(jù)手部 32的移動距離適當(dāng)設(shè)定。
在各從動帶輪44a、 44b和驅(qū)動帶輪43之間分別設(shè)有用于調(diào)整帶 部件46的張力的輔助帶輪45a、 45b，可以謀求提高驅(qū)動帶輪43和帶 部件46之間密合力。
帶驅(qū)動機構(gòu)38把驅(qū)動帶輪43的轉(zhuǎn)動運動轉(zhuǎn)換成帶部件46的直線 行進運動。特別如圖4所示，優(yōu)選，在驅(qū)動帶輪43的周面上形成多個 卡合突起43a，在帶部件46的帶面上設(shè)置多個與這些卡合突起43a卡 合的卡合孔46a。由此，可以防止驅(qū)動帶輪43和帶部件46之間的滑 動，切實把驅(qū)動帶輪43的轉(zhuǎn)動力傳遞給帶部件46。另外，在圖4中 省略了框部件47的圖示。
從動帶輪44a、 44b和輔助帶輪45a、 45b的各自軸心部排列配置 在同一直線上。帶部件46由不銹鋼等金屬帶組成，在作為基板輸送面 的水平面內(nèi)架設(shè)在各帶輪間。由此，可以謀求帶驅(qū)動機構(gòu)38的構(gòu)成的 緊湊化。另外，帶驅(qū)動機構(gòu)38向真空輸送室內(nèi)的設(shè)置變得容易。
驅(qū)動帶輪43、從動帶輪44a、 44b及輔助帶輪45a、 45b可轉(zhuǎn)動地 支撐在框部件47上?？虿考?7包括支撐從動帶輪44a、 44b的支架 部48a、 48b、支撐輔助帶輪45a、 45b的支架部49a、 49b及支撐驅(qū)動 帶輪43的基座部50。另外，在各支架部48a、 48b、 49a、 49b上分別 設(shè)有用于調(diào)整從動帶輪44a、 44b、輔助帶輪45a、 45b的軸支撐位置 的調(diào)整才幾構(gòu)部S。線性導(dǎo)向件36的導(dǎo)軌37a設(shè)在框部件47的倒L字狀的直線的角 部47a上。導(dǎo)軌37a與從一方從動帶輪44a向另 一方從動帶輪44b直 線延伸的帶部件46的帶面平行配置。另外，當(dāng)然導(dǎo)軌37a也可以對接 多根地構(gòu)成。
另一方面，如圖5所示，與導(dǎo)軌37a成組的線性導(dǎo)向件36的滑動 件37b借助于連接部件51與手部32及帶部件46連接。在此，圖5 是表示手部32正下方的帶驅(qū)動機構(gòu)38構(gòu)成的立體圖，為了容易理解， 省略了框部件47的圖示。
連接部件51的下端部51a整體固定在帶部件46上，上端部51b 借助于后述的負荷緩沖機構(gòu)52固定在手部32的座部34上。在連接部 件51的大致中央部，突出形成與線性導(dǎo)向件36的滑動件37b連接的 腕部51c。根據(jù)以上的構(gòu)成，帶部件46行進時，手部32借助于連接 部件51沿線性導(dǎo)向件36的導(dǎo)軌37a直線移動。
負荷緩沖機構(gòu)52是用于防止作用于手部32的豎直方向的負荷直 接作用在線性導(dǎo)向件36上的機構(gòu)。在本實施方式的基板輸送裝置30 中，由于作用于手部32的豎直方向的負荷由多關(guān)節(jié)臂31的各臂41、 42支撐，所以該負荷不直接作用于線性導(dǎo)向件36。但是，由于也考慮 到例如在多關(guān)節(jié)臂31上發(fā)生彎曲的情況，所以為了防止此時負荷直接 作用于導(dǎo)軌36,在本實施方式中，在手部32和連接部件51之間設(shè)置 上述的負荷緩沖機構(gòu)52。負荷緩沖機構(gòu)52例如可以由內(nèi)置橡膠等的 彈性材料、彈簧銷等的吸收沖擊件52a的單元體構(gòu)成。
以上方式構(gòu)成的帶驅(qū)動機構(gòu)38借助于同軸配置在驅(qū)動帶輪43的 正下方位置、整體固定在基座部50上的圓筒狀的固定部53設(shè)置在基 臺33上。支撐多關(guān)節(jié)臂31及帶驅(qū)動機構(gòu)38的基臺33設(shè)置在安裝于 轉(zhuǎn)動機構(gòu)部39的轉(zhuǎn)動臺40的上面(圖1)。轉(zhuǎn)動機構(gòu)部38相對沒有圖 示的真空輸送室的底壁面可轉(zhuǎn)動地支撐基臺33。帶驅(qū)動機構(gòu)38的驅(qū) 動帶輪43排列配置在基臺33的轉(zhuǎn)動軸心部。
如圖6所示，使驅(qū)動帶輪43轉(zhuǎn)動的驅(qū)動軸55構(gòu)成相對驅(qū)動帶輪 43自由裝卸。驅(qū)動軸55具有轉(zhuǎn)動真空密封機構(gòu)57，介由沒有圖示的真空輸送室的底壁，從大氣側(cè)插入結(jié)合到驅(qū)動帶輪43的軸心部。在驅(qū) 動軸55的外周側(cè)與驅(qū)動軸55同心配置使基臺33轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)軸56。 -旋轉(zhuǎn)軸55與帶驅(qū)動才幾構(gòu)38的框部件47 (固定部53)結(jié)合一體，通過向 該框部件47提供轉(zhuǎn)動軸力而得到基臺33的旋轉(zhuǎn)作用。
在以上方式構(gòu)成的本實施方式的基板輸送裝置30中，通過驅(qū)動軸 55的轉(zhuǎn)動驅(qū)動、驅(qū)動帶輪43轉(zhuǎn)動，帶部件46行進。因為在帶部件46 上借助連接部件51連接手部32，且連接部件51固定在線性導(dǎo)向件36 的滑動件37b上，所以由帶部件46的行進，手部32沿線性導(dǎo)向件36 的導(dǎo)軌37a直線移動。另外，手部32的移動量由驅(qū)動帶輪43的轉(zhuǎn)動 量控制，手部32的移動方向由驅(qū)動帶輪43的轉(zhuǎn)動方向控制。
此時，多關(guān)節(jié)臂31的各臂41、 42不具有獨自的驅(qū)動源，根據(jù)帶 部件46的行進方向及行進量伸縮。因此，即使是第一臂41和第二臂 42所成的角為0。的平行連桿機構(gòu)的止點位置，也能順暢進行多關(guān)節(jié)臂 31的伸縮動作，手部32可以得到穩(wěn)定的直行輸送性。
另外，在本實施方式的基板輸送裝置30中，由于是由多關(guān)節(jié)臂 31支撐作用于手部32的豎直方向的負荷的結(jié)構(gòu)，所以可以回避該負 荷直接作用于線性導(dǎo)向件36，防止由線性導(dǎo)向件36導(dǎo)致手部32移動 精度的下降。由此，可以得到手部32的高輸送精度或同時得到輸送精 度和耐久性。
而且，在本實施方式的基板輸送裝置30中，構(gòu)成帶驅(qū)動機構(gòu)38 的各帶輪及帶部件在框部件47上組件化，并且相對驅(qū)動帶輪43可自 由裝卸帶驅(qū)動機構(gòu)38的驅(qū)動軸55，所以，容易拆卸帶驅(qū)動機構(gòu)38、 可以謀求維修性的提高。另外，由于和驅(qū)動軸55同心地配置基臺33 的旋轉(zhuǎn)軸56，所以可以謀求基板輸送裝置30的驅(qū)動源的構(gòu)造的小型 化及簡單化。
以上對本發(fā)明的實施方式進行了說明，當(dāng)然本發(fā)明不限于此，根 據(jù)本發(fā)明的技術(shù)思想可以進行各種變形。
例如在以上的實施方式中，構(gòu)成帶驅(qū)動才幾構(gòu)38的帶部件46為金 屬制，但不限于此，也可以用樹臘等其他材料構(gòu)成。另外，為了謀求提高驅(qū)動帶輪43和帶部件46之間的密合力，也 可以用永久磁鐵構(gòu)成驅(qū)動帶輪43 ，用強磁性材料構(gòu)成帶部件46 。或者， 也可以通過磁性結(jié)合驅(qū)動帶輪43和輔助帶輪45a、 45b之間以提高帶 部件46的夾壓力。
而且，多關(guān)節(jié)臂31不限于上述的平行連桿型。另外，基板輸送系 統(tǒng)不限于在真空環(huán)境中，本發(fā)明也可用于大氣環(huán)境中的基板輸送。
權(quán)利要求
1. 一種基板輸送裝置，其特征在于，具有一端設(shè)置在基臺上而另一端連接在基板支撐用手部上的多關(guān)節(jié)臂，引導(dǎo)所述手部的直線移動的線性導(dǎo)向件，以及使所述手部沿所述線性導(dǎo)向件的導(dǎo)軌移動的帶驅(qū)動機構(gòu)。
2. 如權(quán)利要求l所述的基板輸送裝置，其特征在于，所述帶驅(qū)動 機構(gòu)具有連接在驅(qū)動軸上的驅(qū)動帶輪， 從動帶輪，架設(shè)在所述驅(qū)動帶輪和所述從動帶輪之間的帶部件， 連接所述帶部件和所述手部并與所述線性導(dǎo)向件的滑動件整體固 定的連接部件，以及設(shè)置在所述基臺上并支撐所述驅(qū)動帶輪及所述從動帶輪的框部件。
3. 如權(quán)利要求2所述的基板輸送裝置，其特征在于，所述從動帶 輪夾著所述驅(qū)動帶輪成對設(shè)置，同時在所述各從動帶輪和所述驅(qū)動帶 輪之間分別設(shè)有用于調(diào)整所述帶部件張力的輔助帶輪，所述帶部件在 水平面內(nèi)架設(shè)在所述各帶輪間。
4. 如權(quán)利要求2所述的基板輸送裝置，其特征在于，在所述驅(qū)動 帶輪的周面上設(shè)置多個卡合突起，并在所述帶部件上形成與所述卡合 突起卡合的多個卡合孔。
5. 如權(quán)利要求2所述的基板輸送裝置，其特征在于，所述驅(qū)動軸 相對所述驅(qū)動帶輪自由裝卸。
6. 如權(quán)利要求2所述的基板輸送裝置，其特征在于，與所述驅(qū)動 軸同心地配置使所述基臺旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸。
7. 如權(quán)利要求1所述的基板輸送裝置，其特征在于，所述多關(guān)節(jié) 臂具有一端可轉(zhuǎn)動地支撐在所述基臺上的一對第一臂、以及一端可轉(zhuǎn)動地與這些一對第一臂各自的另一端結(jié)合的一對第二臂，所述手部可 轉(zhuǎn)動地與所述一對第二臂的各自另一端結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明提供構(gòu)成不復(fù)雜、具有穩(wěn)定且高精度的輸送性的基板輸送裝置。本發(fā)明的基板輸送裝置(30)具有一端設(shè)置在基臺而另一端與基板支撐用的手部(32)連接的多關(guān)節(jié)臂(31)，引導(dǎo)手部(32)的直線移動的線性導(dǎo)向件(36)，沿線性導(dǎo)向件(36)的導(dǎo)軌(37a)使手部(32)移動的帶驅(qū)動機構(gòu)(38)。這樣構(gòu)成的基板輸送裝置(30)由多關(guān)節(jié)臂(31)支撐作用于手部(32)的負荷，由線性導(dǎo)向件(36)保證手部(32)的直接輸送性。因此，由于不需要用于通過止點的特別機構(gòu)，所以可防止構(gòu)成的復(fù)雜化。另外，由于負荷不直接作用在線性導(dǎo)向件(36)上，所以可得到高的輸送精度。
文檔編號H01L21/677GK101454888SQ20078001976
公開日2009年6月10日 申請日期2007年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月29日
發(fā)明者中尾裕利 申請人:株式會社愛發(fā)科