专利名称：基板搬运系统及利用其的半导体制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具备用于防尘的机构的基板搬运系统及半导体制造装置。
背景技术：
在对液晶基板或晶片基板等工件进行规定的处理并制造半导体的半导体制 造装置中，为了进行其处理，使用把基板搬运到目标位置的基板搬运装置。基 板搬运装置也被称之为搬运机器人。虽然有各种形态的基板搬运装置，但是特 别是在无尘车间等清洁环境下搬运基板的装置中，常见的是由连杆构成的可伸 縮的臂上安装用于放置基板的手，通过臂的伸縮来把基板搬运到所希望的位置。 而且在近几年，对应基板的大型化与节省基板搬运装置的占有面积的同时，正
在开发用于最佳地搬运基板的基板搬运装置(例如，专利文献1、专利文献2)。 这些以往的基板搬运装置的主要特征之一是，支撑手与臂的臂支撑构件被支柱 所支撑，构成为手、臂、臂支撑构件这些臂部沿着支柱而上下移动。在像这样 的臂部沿着支柱而上下的构成中，在其支柱的内部，配置有所谓齿轮齿条副(或 者滚珠丝杠)或直线导轨等直线导向机构。另外，还配置有用于处理从设置在 手上的传感器或存在于臂内的马达的配线的电缆导管。
但是，在这些以往的基板搬运装置的构成中，由于臂支撑构件与支柱内的 直线导向机构被物理连接，因此在支柱的侧面，在臂支撑构件上下移动的范围 必须有开口部。
专利文献l:日本国特开2001-274218号公报
专利文献2:日本国特开2005-150575号公报
发明内容
但是，为了在半导体制造装置中对基板实施微细的处理，对基板搬运装置不仅要求把基板正确地定位于目标位置，而且要求对基板不许附着粉尘(也称 之为微粒)。可是，因为从上述直线导向机构或电缆导管这样的可动部会产生大 量粉尘，因此如果不适当地构成所述开口部，则发生通过开口部而放出的粉尘 附着于手上的基板的问题。
本发明是基于上述问题而进行的，其目的在于提供在具备沿着支柱上下移 动的臂部的搬运装置中，防尘效果高，即使成为多个臂部也可以对应，并且没 有外部污损的防尘机构。
为了解决上述问题，本发明如以下构成。
技术方案1所述的发明为， 一种基板搬运装置，具备在支撑装载基板的 臂部的同时，通过设置在支柱外面的直线状开口部连接在设置于所述支柱内的 导向机构，并按照所述导向机构在所述开口部的开口移动的支撑构件；及封闭 所述开口部并隔离所述支柱的内部与外部的密封皮带，构成为即使所述支撑构 件由于所述导向机构而移动，所述支柱的内部也由于所述密封皮带而不暴露于 外部，所述密封皮带的两端固定在所述支柱内部的同时，巻装在可转动地支撑 于所述支撑构件的滚轮上，并张架成封闭所述开口部。
技术方案2所述的发明为，所述滚轮由相对所述开口部隔着大致均等的 间隙，配置在与所述密封皮带的一端共同张架所述密封皮带的位置的第一滚轮； 从所述开口部观察，配置在比所述第一滚轮更里侧的同时，把被所述第一滚轮 巻装而折返回的所述密封皮带向所述密封皮带的一端侧折返回地巻装所述密封 皮带的第二滚轮；配置成相对第二滚轮在所述支柱的长度方向上具有一定的角 度，并且把来自所述第二滚轮的密封皮带向所述开口部侧折返回的第三滚轮； 配置成平行于所述第三滚轮，并且把所述密封皮带相对于所述开口部的长度方 向具有一定角度地折返回的第四滚轮；配置成平行于所述第四滚轮，并且把所 述密封皮带向所述开口部的里侧折返回的第五滚轮；配置成平行于所述第五滚 轮，并且比所述第五滚轮更靠里侧的同时，把所述密封皮带巻装成向所述密封 皮带的一端a方向折返回的第六滚轮；配置成相对第六滚轮在所述支柱的长度 方向具有一定角度，并且把来自所述第六滚轮的所述密封皮带向所述开口部侧 折返回的第七滚轮；及把来自所述第七滚轮的所述密封皮带巻装成折返回的同 时，相对所述开口部隔着大致均等的间隙，配置在与所述密封皮带的另一端共同张架所述密封皮带的位置的第八滚轮构成。
技术方案3所述的发明为，在从所述第一滚轮至第四滚轮及从所述第五滚 轮至第八滚轮中，通过螺旋状地巻装所述密封皮带，始终只使所述密封皮带的 一面与从所述第一滚轮至所述第八滚轮接触。
技术方案4所述的发明为，所述间隙被设置为，即使所述支撑构件移动， 所述密封皮带与所述开口部也不接触。
技术方案5所述的发明为，所述开口部由3个相互平行地设置于所述支柱 外面的开口所构成，在所述3个开口的1个开口中，按照所述导向机构来旋转 驱动所述支撑构件的驱动部的输出轴通过，在其余的2个开口中，连接在所述 导向机构的所述支撑构件通过。
技术方案6所述的发明为，在所述3个开口中各自设有所述密封皮带。
技术方案7所述的发明为， 一种基板搬运装置，其为，对所述导向机构连 接多个所述支撑构件，所述密封皮带的两端固定在所述支柱内部的同时，巻装 在分别可转动地支撑于所述多个支撑构件的滚轮上，并张架成封闭所述开口部。
技术方案8所述的发明为， 一种基板搬运系统，具备技术方案1的基板搬 运装置与控制所述基板搬运装置的控制器。
技术方案9所述的发明为， 一种半导体制造装置，具备技术方案8所述的 基板搬运系统。
根据技术方案1至3所述的发明，因为构成为密封皮带的两端被固定在支 柱内部的同时，巻装在如同支撑构件的移动构件所具备的滚轮上而密封开口部， 因此即使支撑构件移动，也可以使产生于支柱内部的粉尘不易从密封皮带与开 口部的间隙飞散。另外，不像以往那样使密封皮带整体旋转，因此在支柱内部 附着在密封皮带上的粉尘不会露出于支柱外部而飞散。另外，因为密封皮带外 侧面不与滚轮接触，并且密封皮带不会通过齿轮齿条副机构的小齿轮的正下方， 因此不会产生由于磨损及润滑剂等造成的密封皮带外侧面的污损。
根据技术方案4所述的发明，可以由密封皮带与开口部不接触的程度的间 隙来构成，因此，与以往的密封皮带整体旋转时相比间隙变得微小，可以更加 减少粉尘的排出。
根据技术方案5所述的发明，可以确保支撑构件的刚性的同时构成支撑构
6件的移动机构。
根据技术方案6所述的发明，即使成为3个开口，也可以简单地把密封皮 带设置于各个开口。
根据技术方案7所述的发明，即使成为多个支撑构件，也可以简单地增设 由密封皮带形成的防尘机构。
根据技术方案8及9所述的发明，因为在基板搬运系统或者半导体制造装 置中具备本发明的基板搬运装置，因此可以成为粉尘产生少的基板搬运系统， 可以在半导体制造中提高成品率。
图1是表示具备本发明的防尘机构的基板搬运装置的外观图。 图2是表示本发明的支柱内部构成的剖视图。
图3是表示本发明的支撑构件与支柱的连接构成的主视图及俯视剖视图。 图4是表示本发明的支撑构件与支柱的连接构成的剖视图。 图5是表示本发明的支撑构件与支柱的连接构成的剖视图。 图6是表示本发明的其他实施例的侧视剖视图。
符号说明
l-基板搬运装置；2-手；3-臂；4-支撑构件；4a-导向构件；5-密封皮带；6-臂部；9-支柱；10-回转工作台；ll-台座；12-开口部；13-控制器；21-齿轮齿条 副机构；22-直线导轨；22a-直线导轨滑块；23-间隙；31-旋转马达；32-减速器； 33-小齿轮；34-齿条；35國第一滚轮；36-第二滚轮；37画第三滚轮；38画第四滚轮； 39-第五滚轮；40-第六滚轮；41-第七滚轮；42-第八滚轮；43-贯通孔。
具体实施例方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。 实施例1
图1是具备本发明的防尘机构的基板搬运装置1的整体图。说明基板搬运 装置l的概要构成。在图中，2为手，在其上放置未图示的基板。臂3为连杆式臂，可以用顶端支撑手2在图的a方向上(水平方向)伸縮。臂3的另一端连 接在支撑构件4上。并且，把手2、臂3、支撑构件4也统称为臂部6。在此例 中，支撑构件4形成为如图的3字状，把准备的2个臂3分别连接在3字的上 部与下部。支撑构件4被在垂直方向上(天和地的方向)立设的立柱9所支撑， 通过未图示的移动机构，可以在图的b方向上(上下方向)移动。在此例中，2 个臂3通过支撑构件4同时上下移动。关于支撑构件4与支柱9的连接后面将 做详细说明。12是在支柱上的开口部，在此例中，在支柱的延伸方向上设置3 个开口部。在3个开口部当中，在中央的开口为12a，在其左右的开口为12b。 而且以分别堵住开口部12的形式而设置的是密封皮带5。另外，回转工作台IO 连接在支柱9的最下部。回转工作台10相对台座ll可在图的c方向上转动。因 此，臂部6与支柱9的整体可以通过回转工作台IO进行转动。另外，虽然未特 意图示，但是根据需要，有时也安装使台座11在图的d方向上移动的行走机构。 根据该行走机构，可以使由臂部6、支柱9、回转工作台10、台座ll构成的基 板搬运装置1整体按照d方向行走，使基板搬运装置可以相对于设置在基板搬 运装置1附近的例如收容基板的多个盒式存储器更加自如地存取。并且，基板 搬运装置1通过电缆与图中的控制器13连接进行以上动作，再生预先示教的位 置的同时进行规定的搬运。通常，组合控制器13与基板搬运装置1作为基板搬 运系统而利用。
图2表示支柱9的内部构成。图2是在图1中从A方向观察的侧视剖视图， 表示开口部12a处的截面。在图2中4是臂部6的支撑构件。在支撑构件4上 设有旋转马达31及减速器32，小齿轮33连接在减速器32的输出轴上。而且设 置在支柱9内部的齿条34与小齿轮33啮合而构成齿轮齿条副机构21，支撑构 件4可以通过旋转马达31的旋转与齿轮齿条副机构21的作用而上下移动。另 外，在支柱9的内部，多个直线导轨22配置成在上下方向上延伸，多个可以在 该直线导轨22上行走的直线导轨滑块22a与支撑构件4连接。因此，由于直线 导轨22的作用，支撑构件4能够以很好的精度上下移动。
而且，在本发明中，如图2所示，密封皮带5的两端固定在支柱9内部的 上下(顶棚与底面)，设置为拉紧皮带。另外，皮带与开口部不发生摩擦地尽可 能小地设置密封皮带5与开口部12的间隙23。密封皮带5使用聚氨酯、聚酯等
8原料。
下面，使用图3 5详细说明支撑构件4与支柱9的连接部分的详细构成。
图3 (a)是在图2中从B方向观察支撑构件4的局部图。图3 (b)是在图3 (a) 中的C-C剖视图。g卩，图3 (b)是表示在支撑构件4的正上方从支柱9的上方 观察时的剖视图。图4是在图3 (b)中的D-D剖视图。图5是在图3 (b)中的 E-E剖视图。在图3 5的各图中，对于与图1、图2的相同部分标注相同的符 号。
如图5所示，在支撑构件4中设置有上述说明的旋转马达31。在旋转马达 31上连接有减速器32，在其输出轴上连接有小齿轮33。小齿轮33与支柱9内 部的齿条34相啮合。输出轴从开口部12a插入到支柱9内部。另外，如图3 (b) 所示，在支柱9的内部，对于支撑构件4设有通过开口部12a、 12b而固定的导 向构件4a。因为导向构件4a完全受限于支撑构件4，因此实质上是相同的构件。 上述减速器32的输出轴及小齿轮33通过设置于导向构件4a的贯通孔突出于与 支撑构件4相反一侧的面，并与齿条34啮合。同样，在与导向构件4a的支撑 构件4相反的面上，在沿着支柱9的延伸方向上设置有直线导轨22，该直线导 轨22的直线导轨滑块22a与导向构件4a连接。g卩，根据以上的构成，开口部1 2a是减速器32或旋转马达31等的动力用于进行上下的开口，左右的12b是支 撑构件4用于连接在直线导轨滑块22a上而被支撑的同时进行上下的开口 。
下面，对密封皮带5的构成进行详细说明。如图3 (b)所示，在支柱9的 3个开口部12存在3根密封皮带5，从其内部进行覆盖。首先，对3个开口部1 2当中覆盖左右开口部12b的密封皮带5b进行说明。左右2个开口部12b的密 封皮带5b的构成相同。如前所述，密封皮带5b的一端固定在支柱9内部的顶 棚面上，从此处覆盖开口部12b地下垂的密封皮带5b，如图4那样巻装在旋转 自如地设置在导向构件4a上的第一滚轮35上而折返回。而且密封皮带5b巻装 在同样旋转自如地设置在比第一滚轮35更接近直线导轨22 —侧的导向构件4a 上的第二滚轮36上而向正上方折返回。在第二滚轮36的正上方相对第二滚轮3 6具有一定角度的第三滚轮37同样旋转自如地设置在导向构件4a的上部，密封 皮带5b被扭曲的同时巻装在第三滚轮37上，并向开口部12b的方向折返回。 而且密封皮带5b平行于第三滚轮37，并且通过同样旋转自如地设置在导向构件4a上的第四滚轮38，再次折返回下垂方向。密封皮带5b通过分别巻装在上述 第一滚轮35 第四滚轮38，构成螺旋状的路径并在下垂方向通过导向构件4a 的侧面。另外在此时，密封皮带5b相对开口部12b具有一定的角度。在导向构 件4a的下部，与上部的第四滚轮38相对，第五滚轮39旋转自如地设置在导向 构件4a上，密封皮带5b巻装在第五滚轮39上而折返回。在比第五滚轮39更 接近直线导轨22的一侧，同样在导向构件4a上旋转自如地并且与第三滚轮37 相对地设有第六滚轮40，密封皮带5a通过第六滚轮40巻装成向正上方折返回。 在第六滚轮的正上方向，在导向构件4a上同样旋转自如地设有与第二滚轮36 相对的第七滚轮41，密封皮带5b再次被扭曲的同时巻装于第七滚轮41上并向 开口部12b折返回。而且密封皮带5b平行于第七滚轮41，并且巻装为在与第一 滚轮35相对的第八滚轮42折返回，并再次下垂而覆盖开口部12b。密封皮带5 b通过分别巻装在上述第五滚轮39 第八滚轮42上，构成与巻装在第一滚轮3 5 第四滚轮38时同样的螺旋状路径。而且，如上所述，密封皮带5b的另一端 固定在支柱9内部的底面。
下面，对3个开口部12当中覆盖中央的开口部12a的密封皮带5a进行说明。 密封皮带5a对滚轮的巻装结构实质上与上述的密封皮带5b大致相同。但是， 如图4、图5所示，旋转马达31的输出轴、减速器32、小齿轮33从支撑构件4 侧通过贯通孔43在导向构件4a的大致中心突出。S卩，旋转马达31的输出轴与 导向构件4a同样地存在于巻装在第一滚轮35 第八滚轮42的密封皮带5a所包 围的范围内。
根据以上说明的本发明的密封皮带的防尘机构，在支柱9内部的上下，因 为使相对于开口部12接近地固定的密封皮带5垂下，所以可以在对于开口部1 2不具有大的间隙的情况下使皮带垂下。因此，能够使支柱9内部产生的粉尘不 易从密封皮带与开口部的间隙飞散。
另外，因为密封皮带5相对滚轮巻装成螺旋状，密封皮带的内面(朝向支 柱9内侧的面)始终与滚轮接触，因此可以防止由于磨损及巻入附着在密封皮 带5外面的异物而发生的密封皮带5外面的污损。另外，因为覆盖支柱9的中 央部的开口 12a的密封皮带5a不通过小齿轮33的正下方，因此，可以防止由于 润滑小齿轮33与齿条34的润滑剂滴漏造成附着在密封皮带5a上等污损。另外，如图4所示，即使在打算设置多个上下移动的臂部，构成使这些相 互自如地上下移动的情况下，根据本发明，如果如图6那样多层地连接同一构
成的支撑构件4 (导向构件4a)，则也容易构成。
权利要求
1. 一种基板搬运装置，其特征为，具备在支撑装载基板的臂部的同时，通过设置在支柱外面的直线状开口部连接在设置于所述支柱内的导向机构，并按照所述导向机构在所述开口部的开口移动的支撑构件；及封闭所述开口部并隔离所述支柱的内部与外部的密封皮带，构成为即使所述支撑构件由于所述导向机构而移动，所述支柱的内部也由于所述密封皮带而不暴露于外部，所述密封皮带的两端固定在所述支柱内部的同时，卷装在可转动地支撑于所述支撑构件的滚轮上，并张架成封闭所述开口部。
2. 根据权利要求1所述的基板搬运装置，其特征为，所述滚轮由相对所 述开口部隔着大致均等的间隙，配置在与所述密封皮带的一端共同张架所述密 封皮带的位置的第一滚轮；从所述开口部观察，配置在比所述第一滚轮更里侧 的同时，把被所述第一滚轮巻装而折返回的所述密封皮带向所述密封皮带的一 端侧折返回地巻装所述密封皮带的第二滚轮；配置成相对第二滚轮在所述支柱 的长度方向上具有一定的角度，并且把来自所述第二滚轮的密封皮带向所述开 口部侧折返回的第三滚轮；配置成平行于所述第三滚轮，并且把所述密封皮带 相对于所述开口部的长度方向具有一定角度地折返回的第四滚轮；配置成平行 于所述第四滚轮，并且把所述密封皮带向所述开口部的里侧折返回的第五滚轮; 配置成平行于所述第五滚轮，并且比所述第五滚轮更靠里侧的同时，把所述密 封皮带巻装成向所述密封皮带的一端a方向折返回的第六滚轮；配置成相对第 六滚轮在所述支柱的长度方向具有一定角度，并且把来自所述第六滚轮的所述 密封皮带向所述开口部侧折返回的第七滚轮；及把来自所述第七滚轮的所述密 封皮带巻装成折返回的同时，相对所述开口部隔着大致均等的间隙，配置在与 所述密封皮带的另一端共同张架所述密封皮带的位置的第八滚轮构成。
3. 根据权利要求1所述的基板搬运装置，其特征为，在从所述第一滚轮至 第四滚轮及从所述第五滚轮至第八滚轮中，通过螺旋状地巻装所述密封皮带， 始终只使所述密封皮带的一面与从所述第一滚轮至所述第八滚轮接触。
4. 根据权利要求1所述的基板搬运装置，其特征为，所述间隙被设置为， 即使所述支撑构件移动，所述密封皮带与所述开口部也不接触。
5. 根据权利要求1所述的基板搬运装置，其特征为，所述开口部由3个相 互平行地设置于所述支柱外面的开口所构成，在所述3个开口当中的1个开口 中，按照所述导向机构来旋转驱动所述支撑构件的驱动部的输出轴通过，在其 余的2个开口中，连接在所述导向机构的所述支撑构件通过。
6. 根据权利要求5所述的基板搬运装置，其特征为，在所述3个开口中各 自设有所述密封皮带。
7. —种基板搬运装置，其特征为，在权利要求l所述的基板搬运装置中， 对所述导向机构连接多个所述支撑构件，所述密封皮带的两端固定在所述支柱 内部的同时，巻装在分别可转动地支撑于所述多个支撑构件的滚轮上，并张架 成封闭所述开口部。
8. —种基板搬运系统，其特征为，具备权利要求1的基板搬运装置与控制 所述基板搬运装置的控制器。
9. 一种半导体制造装置，其特征为，具备权利要求8所述的基板搬运系统。
全文摘要
本发明提供一种基板搬运系统及利用其的半导体制造装置，其防尘效果高，即使成为多个臂部也可以对应。其为，具备在支撑装载基板的臂部的同时，通过设置在支柱外面的直线状开口部连接在设置于所述支柱内的导向机构，并按照所述导向机构在所述开口部的开口移动的支撑构件；及封闭所述开口部并隔离所述支柱的内部与外部的密封皮带，构成为即使所述支撑构件由于所述导向机构而移动，所述支柱的内部也由于所述密封皮带而不暴露于外部，所述密封皮带的两端固定在所述支柱内部的同时，卷装在可转动地支撑于所述支撑构件的滚轮上，并张架成封闭所述开口部。
文档编号H01L21/67GK101471274SQ200810176589
公开日2009年7月1日 申请日期2008年12月25日 优先权日2007年12月27日
发明者末吉智, 田中谦太郎 申请人:株式会社安川电机