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CN111971784B - 腔室构造 - Google Patents

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CN111971784B
CN111971784B CN201980023951.1A CN201980023951A CN111971784B CN 111971784 B CN111971784 B CN 111971784B CN 201980023951 A CN201980023951 A CN 201980023951A CN 111971784 B CN111971784 B CN 111971784B
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Abstract

本发明提供搬送机器人的设置、拆卸等维护作业性优异的腔室构造。在设置于搬送腔室(1)的搬送室(11)的底部(13)的开口部经由机器人基座部件(20)安装搬送机器人(3)的腔室构造，在所述开口部的下侧设置有机器人基座部件(20)，搬送机器人(3)具有基座单元(31)和设置于该基座单元(31)的上部的臂单元(32)，在基座单元(31)的上侧设置有与机器人基座部件(20)的开口孔相同形状的机器人凸缘部件(33)，所述臂单元(32)相对所述开口孔插通自如，机器人凸缘部件(33)相对于所述开口孔的周缘部装卸自如地连接。

Description

腔室构造
技术领域
本发明涉及具备设置有搬送机器人的内部空间的腔室构造，尤其涉及与半导体基板等基板制造中的离子注入、蚀刻等工艺装置连接的腔室构造。
背景技术
在半导体基板等基板的制造工艺中，经由内部被维持为真空的搬送腔室在处理装置内对基板进行离子注入、蚀刻等处理。另外，基板等工件向处理装置的出入由安装于搬送腔室的搬送机器人进行。即，搬送机器人被确保气密性，设置于能够实现高真空的搬送室的内部空间(搬送室)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4903728号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
考虑在搬送室内新设置搬送机器人的情况、为了维护等而拆下搬送室内的搬送机器人的情况。例如，如果是卸下搬送室内的搬送机器人的情况，则首先，在搬送室内，搬送机器人被上下分割为基座单元和设置在基座单元的上部的臂单元。之后，将作为被分割的上侧部分的臂单元从搬送腔室的上侧取出，将作为被分割的下侧部分的基座单元从搬送腔室的下侧拆下。
另外，在搬送室内设置搬送机器人的情况下，需要以相反的顺序进行上述的作业。
但是，在真空状态下使用的搬送室内，为了尽可能缩短达到所希望的真空度为止的时间，一般仅是将搬送机器人最大限度地收敛的程度的所需最小限的空间。因此，设置有搬送机器人的搬送室内的搬送机器人装卸时的作业并非是作业者以不费力的姿势容易地进行的作业。换言之，装卸时的作业、特别是搬送机器人的分割作业是在作业者的手不容易绕入那样的狭窄的空间进行的，因此迫使作业者成为受拘束的姿势。
另外，在以往的装置中，使用起重机等将分割后的搬送机器人的上侧的臂单元取出到在搬送腔室的上方确保的作业空间，在搬送腔室的上方需要进行这样的作业的作业空间(对比文件1的图2)。
然而，搬送腔室的上方空间倾向于出于产品的高品质化等目的而用作设置各种设备或装置的空间，处于难以确保充分的上方空间的状况，导致作业性的进一步恶化。
这样，存在将搬送机器人设置于搬送腔室或拆下的作业性以及搬送机器人的维护的作业性逐渐恶化的问题。
本发明是鉴于这样的问题点而完成的，其课题在于提供一种关于设置有搬送机器人的搬送腔室，搬送机器人的设置、拆卸等维护作业性优异的腔室构造。
用于解决课题的手段
本发明是一种腔室构造，其特征在于，在设置于作为搬送腔室的内部空间的搬送室的底部的开口部，经由机器人基座部件以及机器人凸缘部件安装搬送机器人，在所述搬送腔室中的所述开口部的下侧设置有所述机器人基座部件，所述搬送机器人具有基座单元和设置在该基座单元的上部的臂单元，在所述基座单元的上侧设置有与所述机器人基座部件的开口孔形状相同的所述机器人凸缘部件，所述臂单元相对于所述开口孔插通自如，并且所述机器人凸缘部件相对于所述开口孔的周缘部装卸自如地连接。
所述机器人凸缘部件能够从所述臂单元设置于所述搬送室内的凸缘安装位置移动到所述臂单元穿过所述开口孔而被取出到所述搬送室之外的凸缘拆卸位置，并且能够从该凸缘拆卸位置穿过所述开口孔而移动至设置于所述搬送室内的所述凸缘安装位置。
所述机器人基座部件具备：外周部，其安装于所述搬送腔室；内周壁，其形成于该外周部的内侧；以及所述开口孔，其形成于该内周壁的内侧，将所述内周壁的内周缘向上方延长而划定的筒形空间与设置在所述搬送室内的所述搬送机器人的所述臂单元的旋转区域对应。
所述开口孔配置在所述内周壁的内周缘内，所述机器人基座部件在所述内周壁的内周缘与所述开口孔之间具备构成所述搬送室的底部的底面部。
所述机器人基座部件在所述外周部具备用于向所述搬送腔室安装的安装孔，并且在所述底面部具备用于安装所述机器人凸缘部件的安装孔。
所述机器人凸缘部件具备：环形状的基座主体，其安装有所述搬送机器人的所述基座单元；以及凸缘部，其配置于该基座主体的上侧，所述基座主体具备中空部，所述中空部贯穿所述搬送机器人的所述臂单元的与所述基座单元的连结部，所述凸缘部具备：外周部，其具备用于向所述机器人凸缘部件安装的多个安装孔；以及密封部件安装槽，其配置于所述安装孔的内侧。
所述基座主体在其下端面具备安装孔，该安装孔用于所述搬送机器人的所述基座单元的安装，该安装孔配置在所述密封部件安装槽的内侧。
发明效果：
本发明的腔室构造在搬送腔室内设置搬送机器人或从搬送腔室内卸下搬送机器人时，能够在不使搬送机器人上下分割的状态下，且仅从搬送腔室的下侧进入，来进行设置、拆卸。
附图说明
图1是表示从上方观察本实施方式的腔室构造的状态的立体图。
图2是表示从下方观察图1所示腔室构造的状态的立体图。
图3是表示图1所示的腔室构造的主视图。
图4是表示图1所示的腔室构造的主要部分的A-A截面的侧视说明图。
图5是表示从上方观察机器人基座部件以及机器人凸缘部件的状态的立体图。
图6是表示从下方观察机器人基座部件以及机器人凸缘部件的状态的立体图。
图7是表示从上侧观察使搬送机器人位于固定于搬送腔室的机器人基座部件的下方的状态的状态的说明图。
图8是表示从下侧观察使搬送机器人位于固定于搬送腔室的机器人基座部件的下方的状态的状态的说明图。
图9是表示搬送机器人相对于固定于搬送腔室的机器人基座部件安装时/拆卸时的中途的状态的说明图。
图10是表示安装在固定于搬送腔室的机器人基座部件的搬送机器人的说明图。
符号说明
1…搬送腔室，11…顶部11，11a…门(顶盖)，11b…一端侧的连接部，11c…另一端侧的连接部，12…侧部，13…底部，13a…开口部，13b…下表面，20…机器人基座部件(机器人基座部)，21…外周部(壁部)，21a…上端面，21b…安装孔，21c…安装螺钉，21d…外周面，21e…内周面(内周缘)，22…底面部、22a…开口孔、22c…安装螺钉，3…搬送机器人、31…基座单元、32…臂单元，33…机器人凸缘部件(机器人凸缘部)，33a…基座主体，33b…凸缘部，33c…内周面，33d…安装孔，33e…装卸孔，33f…外周部33g…槽(密封部件安装槽)，33h…装卸螺钉，41、42…一对臂，41a、42a…第1臂，41b、42b…第2臂，H…固定器H，M…模块，S…筒形空间，W1...臂单元的最大尺寸，W2…内周面的内侧尺寸。
具体实施方式
接着，参照附图对本发明的腔室构造进行说明。
如图1至图3所示，搬送腔室1以一端侧与EFEM(Equipment Front End Module：设备前端模块)等半导体用的模块M连接的状态设置。
另外，搬送腔室1的另一端侧(与模块M侧相反的一侧)与进行蚀刻处理等的处理装置(未图示)、负载锁定腔室等连接。
这些结构是公知的，因此在此省略详细的说明。
搬送腔室1具备在其内部配置搬送机器人3的一部分的空间，是具备顶部11、侧部12以及底部13的矩形构造。
顶部11具备相对于搬送腔室1的上部开口滑动开闭的顶盖(门)11a，但在此省略其详细的说明。
另外，搬送腔室1在与模块M连接的一端侧11b设置有闸阀(未图示)，在与处理装置等连接的另一端侧11c也设置有闸阀(未图示)。
通过关闭这些可开闭的顶盖11a及两端侧11b、11c的闸阀，搬送腔室1的内部空间成为气密状态，通过利用真空泵进行搬送腔室1的内部空间的吸引而成为高真空状态。
另外，闸阀、真空泵等是公知技术，关于这些结构，在此省略说明及图示。
如图4所示，搬送腔室1在其底部13具备开口部13a。
并且，在底部13安装有机器人基座部(以下称为“机器人基座部件”)20。更具体而言，机器人基座部件20以包围开口部13a的方式配置于搬送腔室1的底部13的开口部13a的下侧，并固定于底部13的下表面13b。
在搬送腔室1内设置搬送机器人3的后述的臂单元32的情况下，搬送机器人3被固定于该机器人基座部件20。具体而言，在机器人基座部件20上固定有搬送机器人3所具备的后述的机器人凸缘部件33。由此，仅搬送机器人3的臂单元32被收容于搬送腔室1的内部空间。设置于搬送腔室1的搬送机器人3将臂单元32的最大回旋径限制为搬送腔室1的内部空间的内部尺寸以下。
如图5以及图6所示，机器人基座部件20具备安装于搬送腔室1的环状的外周部21。机器人基座部件20可以是环状(或圆筒状)的部件。
外周部21由环状的壁部构成，在外周部(壁部)21的上侧形成有环状的上端面21a。在将机器人基座部件20固定于搬送腔室1时，上端面21a与搬送腔室1的底部13的下表面13b抵接。
另外，在外周部21形成有在将机器人基座部件20安装于搬送腔室1时使用的多个安装孔21b。另外，关于用于安装的安装螺钉21c(参照图4)，由于是公知的结构，因此省略详细的说明。
机器人基座部件20的外周部21具备形成于其外侧的外周面21d和形成于内侧的内周面21e。
内周面21e构成为筒状。并且，将其内周面21e作为内部尺寸且向上方延长而划定的筒形空间S(参照图7)在将机器人基座部件20设置于搬送腔室(搬送室)1时，规定设置于搬送腔室1内的收纳位置(后述)中的臂单元32的最大尺寸W1。另外，圆筒形的内周面21e在俯视机器人基座部件20时为圆形。因此，设置于搬送腔室1内的收纳状态下的臂单元32的最大尺寸W1被限制为内周面21e的内部尺寸W2以下。
在机器人基座部件20固定于搬送腔室1的状态下，机器人基座部件20的底面部22构成搬送腔室1的底部13的一部分。而且，在机器人基座部件20的底面部22形成有开口孔22a。
在本实施例中，开口孔22a是由向外侧凸出的一对圆弧和一对直线包围的长圆形状的开口。该一对圆弧与机器人基座部件20的内周面21e形成为大致同一平面。
另外，在底面部22的下表面的开口孔22a的周缘形成有用于安装以下说明的搬送机器人3的机器人凸缘部(以下称为“机器人凸缘部件”)33的安装孔21f。另外，关于用于安装的安装螺钉33h(参照图4)，由于是公知的结构，因此省略详细的说明。
如图7所示，搬送机器人3具备内置有驱动用马达等的基座单元31、设置于基座单元31的上部的臂单元32、以及用于搬送机器人3的安装的机器人凸缘部件33。
本实施例的腔室构造的搬送机器人3如后述那样是通过将机器人凸缘部件33固定于机器人基座部件20而安装于搬送腔室1，同时搬送机器人3的臂单元32配置于搬送腔室1内的结构。另外，搬送机器人3的基座单元31是公知的结构，因此在此省略详细的说明。
臂单元32具备一对臂41、42。各臂41、42具备基端侧固定于基座单元31的第1臂41a、42a和安装于第1臂的前端侧的第2臂41b、42b。
另外，在第2臂41b、42b的前端侧安装有用于保持搬送的工件的末端执行器(手：未图示)。末端执行器相对于第2臂41b、42b装卸自如。
构成臂单元32的两臂41、42的第1臂41a、42a以及第2臂41b、42b能够旋转地安装。并且，如图7所示，两臂41、42被折叠在适于搬送机器人3的安装/拆卸时或搬送时的收纳位置。当然，在搬送机器人3搬送工件时，通过分别对第1臂41a、42a以及第2臂41b、42b进行回转控制，两臂41、42能够进行伸长/折叠。
在本实施方式的臂单元32的情况下，在收纳位置时，各臂41、42的第1臂41a、42a和第2臂41b、42b为上下重叠的状态，两臂41、42的第1臂41a、42a背靠背地朝向相反方向。两臂41、42整体收纳于内周面21e的内方以下。当使臂单元32的两臂41、42位于这样的位置时，搬送腔室1、搬送机器人3的维护作业等中的臂单元32的处理容易。
另外，位于收纳位置的两臂41、42能够通过固定件H来固定其弯曲状态。若利用固定件H将两臂41、42固定于收纳位置，则搬送机器人3的安装、拆卸、维护时的搬送机器人3的操作性提高。
另外，两臂41、42位于收纳位置的臂单元32是紧凑地折叠的状态，如后所述，能够插通于机器人基座部件20的开口孔22a。
另外，关于臂单元32的结构中的除上述结构以外的公知的结构，省略详细的说明。
机器人凸缘部件33在将搬送机器人3安装于搬送腔室1时装卸自如地安装于机器人基座部件20。并且，如图7所示，机器人凸缘部件33配置于搬送机器人3的基座单元31的上侧的位置，且配置于臂单元32的下侧的位置。
并且，机器人凸缘部件33具备环形状(或圆筒状)的基座主体33a和从基座主体33a的上端部沿径向延伸的凸缘部33b(参照图5和图6)。基座主体33a具备被内周面33c包围的内部空间(中空部)。
基座主体33a是安装有搬送机器人3的基座单元31的部位。
并且，基座主体33a在其下端面具备用于与基座单元31的安装的安装孔33d。更优选的是，安装孔33d与后述的槽(密封部件安装槽)33g相比配置在内周面33c的径向内侧。另外，关于基座单元31的安装所使用的安装螺钉(未图示)，由于是公知的结构，因此省略详细的说明。
基座主体33a的内周面33c是在将基座单元31、机器人凸缘部件33和臂单元32组装为一体而形成搬送机器人3时，使两臂41、42和基座单元31分别连结，并使驱动两臂41、42的驱动单元35、35插通的部位。通过驱动单元35、35，两臂41、42进行回转运动以及升降运动。
这样，在本实施方式的腔室构造中，如图7所示，设置于搬送腔室1的搬送机器人3一体地组装有基座单元31、臂单元32以及机器人凸缘部件33。
机器人凸缘部件(机器人凸缘部)33的凸缘部33b在将搬送机器人3设置于搬送腔室1时安装于机器人基座部件20，凸缘部33b的外形为由向外侧凸出的一对圆弧和一对直线包围的长圆形状，且为与机器人基座部件20的开口孔22a大致相同的形状。
即，在将机器人凸缘部件33安装于机器人基座部件20时，凸缘部33b的上表面的外周缘部与机器人基座部件20的下表面的开口孔22a的周缘部抵接，机器人基座部件20的开口孔22a被机器人凸缘部件33堵塞。
凸缘部33b具备：外周部33f，其具备用于向机器人凸缘部件33安装的多个装卸孔33e；以及槽(密封部件安装槽)33g，其配置于装卸孔33e的内侧。在该槽33g安装有未图示的O形环等密封部件。由此，即使机器人凸缘部件相对于机器人基座部件装卸自如，也能够确保安装时的腔室内的气密性。
另外，关于用于将机器人凸缘部件33安装于机器人基座部件20的拆装螺钉33h，由于是公知的结构，因此省略详细的说明。
接着，对本实施方式的腔室构造中的搬送机器人的装卸顺序进行说明。
首先，对搬送机器人3进行说明。
如上所述，在本实施方式的腔室构造中装卸的搬送机器人3是将搬送机器人3的基座单元31、臂单元32以及机器人凸缘部件33一体地组装而成的(参照图7)。
在本实施方式的腔室构造中，能够将一体地组装有基座单元31、臂单元32以及机器人凸缘部件33的搬送机器人3保持原样的状态且仅通过从下侧的进入(接近)而设置于搬送腔室1。即，根据本实施方式的腔室构造，在将搬送机器人3设置于搬送腔室1内时，能够在不使基座单元31、臂单元32以及机器人凸缘部件33分别分离的情况下，保持组装成一体的状态，并且从搬送腔室1的下侧进行安装。当然，搬送机器人3的臂单元32能够在被组装成一体的状态下插通机器人基座部件20的开口孔22a。
而且，如图1及图2所示，通过在搬送腔室1设置搬送机器人3，机器人凸缘部件33安装于机器人基座部件20的下表面侧，臂单元32收容于搬送腔室1内，基座单元31配置于搬送腔室1的下侧(外侧)。之后，打开搬送腔室1的门11a，在第2臂41b、42b上分别安装末端执行器(未图示)。
以下，以将这样设置于搬送腔室1的搬送机器人3从搬送腔室1取下的顺序为例进行说明。
首先，在图3以及图10所示的连接状态的搬送腔室1和搬送机器人3中，将安装于机器人基座部件20的机器人凸缘部件33从机器人基座部件20卸下(凸缘拆卸工序)。另外，在图10中，省略了搬送腔室1的描绘，但实际上，机器人基座部件20被固定于搬送腔室1的下表面。
具体而言，首先，从机器人凸缘部件33的下侧卸下固定于机器人基座部件20的安装螺钉33h(参照图4)。由此，如图8以及图9所示，能够在将机器人基座部件20固定于搬送腔室1侧的状态下使搬送机器人3的整体与机器人凸缘部件33一起向机器人基座部件20的下方移动而卸下。另外，在图8和图9中，也省略了搬送腔室1的描绘。
如上所述，臂单元32的两臂41、42位于收纳位置，位于被开口孔22a的开口缘包围的范围，因此能够以原样的状态穿过开口孔22a。
因此，当使机器人凸缘部件33向下方移动时，如图9所示，安装位置的搬送机器人3的搬送腔室1内的臂单元32穿过开口孔22a。之后，如图7和图8所示，搬送机器人3被取出到搬送腔室1的外侧(下侧)(凸缘拆卸位置)。
另外，在将搬送机器人3安装于搬送腔室1的情况下，能够通过以相反的顺序进行上述工序来执行。
这样，根据本实施方式的腔室构造，能够在将基座单元31与臂单元32保持一体的状态下相对于搬送腔室1装卸搬送机器人3。
如上所述，设置有搬送机器人3的臂单元32的搬送腔室1的内部空间为狭小的空间，但本实施方式的腔室构造能够将搬送机器人3保持原样的状态且仅通过从下侧的进入来相对于搬送腔室1设置或拆卸。因此，即使搬送腔室1的内部空间为狭小空间，也几乎不会对作业性造成影响。即，在搬送机器人3的设置、拆卸时，在搬送腔室1内将臂单元32从基座单元31拆下，无需仅将臂单元32从搬送腔室1取出的作业。
另外，本实施方式的腔室构造将机器人基座部件20的开口孔22a设为在搬送机器人3的臂单元32处于收纳位置时能够插通的大小。因此，仅通过将与搬送机器人3一体化的机器人凸缘部件33从机器人基座部件20卸下并向下方移动，就能够将搬送机器人3整体向搬送腔室1的下侧(外侧)取出。即，与搬送腔室1的内部空间的大小无关，能够以良好的作业性相对于搬送腔室1装卸搬送机器人3。
另外，本实施方式的腔室构造即使在假设在搬送腔室1的上侧的空间设置有各种装置的情况下，也能够仅通过从搬送腔室1的下侧的进入来进行搬送机器人3相对于搬送腔室1的设置/拆卸。因此，本实施方式的腔室构造不会被搬送腔室1的周围环境左右，能够稳定地进行搬送机器人3相对于搬送腔室1的设置/拆卸。
产业上的可利用性
本发明的腔室构造例如能够应用于与半导体基板制造中的离子注入、蚀刻等工艺装置连接的腔室构造。

Claims (7)

1.一种腔室构造，其特征在于，
在设置于作为搬送腔室的内部空间的搬送室的底部的开口部，经由机器人基座部以及机器人凸缘部安装搬送机器人，
在所述搬送腔室中的所述开口部的下侧设置有所述机器人基座部，
所述搬送机器人具有基座单元和设置在该基座单元的上部的臂单元，
在所述基座单元的上侧设置有与所述机器人基座部的开口孔形状相同的所述机器人凸缘部，
所述臂单元相对于所述开口孔插通自如，并且所述机器人凸缘部相对于所述开口孔的周缘部装卸自如地连接。
2.根据权利要求1所述的腔室构造，其中，
所述机器人凸缘部能够从将所述臂单元设置于所述搬送室内的凸缘安装位置移动到所述臂单元穿过所述开口孔而被取出到所述搬送室之外的凸缘拆卸位置，并且能够从该凸缘拆卸位置穿过所述开口孔而移动到设置于所述搬送室内的所述凸缘安装位置。
3.根据权利要求1所述的腔室构造，其中，
所述机器人基座部具备：环状的外周部，其安装于所述搬送腔室；内周壁，其形成于该外周部的内侧；以及所述开口孔，其形成于该内周壁的内侧，
将所述内周壁的内周缘向上方延长而划定的筒形空间与设置在所述搬送室内的所述搬送机器人的所述臂单元的旋转区域对应。
4.根据权利要求3所述的腔室构造，其中，
所述开口孔配置在所述内周壁的内周缘内，
所述机器人基座部在所述内周壁的内周缘与所述开口孔之间具备构成所述搬送室的底部的底面部。
5.根据权利要求4所述的腔室构造，其中，
所述机器人基座部在所述外周部具备用于向所述搬送腔室安装的安装孔，并且在所述底面部具备用于安装所述机器人凸缘部的安装孔。
6.根据权利要求1所述的腔室构造，其中，
所述机器人凸缘部具备：环形状的基座主体，其安装有所述搬送机器人的所述基座单元；以及凸缘部，其配置于该基座主体的上侧，
所述基座主体具备中空部，所述中空部贯穿所述搬送机器人的所述臂单元的与所述基座单元的连结部，
所述凸缘部具备：外周部，其具备用于向所述机器人凸缘部安装的多个安装孔；以及密封部件安装槽，其配置于所述安装孔的内侧。
7.根据权利要求6所述的腔室构造，其中，
所述基座主体在其下端面具备安装孔，该安装孔用于所述搬送机器人的所述基座单元的安装，
该安装孔配置在所述密封部件安装槽的内侧。
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