專利名稱：真空輸送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在真空室內(nèi)分別沿3軸方向輸送基板 等輸送物的真空輸送裝置。
背景技術(shù)：
例如，在半導體制造裝置、平板顯示器制造裝置等中，將 真空輸送裝置用作由真空容器等構(gòu)成的真空室內(nèi)的基板的輸送 部件。
作為用于在真空室內(nèi)輸送基板的基板輸送裝置的代表結(jié) 構(gòu)，公知有專利文獻1的圖10中公開的那樣的結(jié)構(gòu)。
在該專利文獻l中，在真空容器的外側(cè)配置有電源、控制 所使用的驅(qū)動系統(tǒng)，借助真空法蘭(vacuum flange)連接該 驅(qū)動系統(tǒng)。在真空容器內(nèi)實際上僅收容有用于保持并輸送基板 的臂部，采用驅(qū)動系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)被真空容器分離開的結(jié)構(gòu)。
另外，基本上沿水平方向輸送基板是以設置在真空容器內(nèi) 部的臂部的伸縮動作為基本動作來進行。通過利用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)驅(qū)
動力的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)動作作為驅(qū)動力從設置在真空容器 夕卜部的驅(qū)動系統(tǒng)傳遞到真空容器內(nèi)部的臂部，且使臂部進行伸 縮動作，從而能沿水平方向輸送基板。
真空容器內(nèi)的沿鉛直方向(升降方向)的基板的輸送如下 進行在配置于真空容器外部的驅(qū)動系統(tǒng)的連接部設置金屬制 波紋管，能與該金屬制波紋管的伸縮量(行程量)相應地進行 鉛直方向的輸送。因而，在增大鉛直方向的輸送量的情況下， 需要增大與真空容器的外部相連接的金屬制波紋管的能伸縮的 長度。為了謀求在半導體制造裝置、平板顯示器制造裝置的高生 產(chǎn)率，近年來，由真空輸送裝置進行的基板的輸送要求較大地 確?；宓妮斔头较蛑械?、沿鉛直方向的輸送量。另外，在真 空輸送裝置中，輸送時處理基板的環(huán)境也進一步要求清潔的環(huán)境。
但是，在上述以往的真空輸送裝置的結(jié)構(gòu)中，在增大沿鉛 直方向的輸送量的情況下，隨著配置在真空容器外部的金屬制
波紋管的行程量的增加，其長度的增加量也變?yōu)檩斔土康? 3 倍。從而，金屬制波紋管在真空容器外部所占的體積增大，因 此，存在設置這樣的真空輸送裝置所需要的體積隨著沿鉛直方 向的輸送量的增大而大幅度地增大的傾向。另夕卜，水平方向(XY 軸方向)的輸送所用的旋轉(zhuǎn)動作也依賴于通過較長的旋轉(zhuǎn)軸的 旋轉(zhuǎn)動作的傳遞，因此，若減少轉(zhuǎn)矩，則伴隨著旋轉(zhuǎn)軸直徑的 增力口 。
作為抑制真空容器外部的金屬制波紋管的長度增大的對 策，專利文獻2的圖1中公開了用于改進驅(qū)動系統(tǒng)的部分的真空 密封結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。在該專利文獻2的結(jié)構(gòu)中，密封結(jié)構(gòu)代替磁 性流體密封而采用機械密封，具有密封部分與旋轉(zhuǎn)軸的升降動 作相應地浮動的機構(gòu)。利用該結(jié)構(gòu)，雖然金屬制波紋管的長度 自身減少，但并不是用于鉛直運動所需要的體積減少。 專利文獻l:日本特開平9一131680號7>才艮(圖10 ) 專利文南大2:曰本凈爭開2005—161409號/>才艮(圖1 ) 在上述以往的技術(shù)中，為了增大沿鉛直方向的升降動作時 的輸送量，都必須要在真空容器的外部確保用于進行鉛直運動 的體積。在專利文獻2所公開的結(jié)構(gòu)中，能避免配置在真空容 器外部的金屬制波紋管的大型化。另一方面，在專利文獻l、 2 所公開的結(jié)構(gòu)中，由于在真空容器外部配置有用于實現(xiàn)沿鉛直方向所需的輸送量的長度的驅(qū)動軸，導致真空容器大型化，存 在不能削減設置真空輸送裝置所需要的體積的這樣的不良情況。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種能增加 鉛直方向上的輸送物的輸送量且削減設置真空輸送裝置所需要 的體積、能謀求真空輸送裝置整體小型化的真空輸送裝置。
為了達到上述目的，本發(fā)明的真空輸送裝置包括用于沿 二維方向輸送輸送物的二維輸送部件；其自身不進行平移運動 而用于支承二維輸送部件的支承部件；在內(nèi)部配置有二維輸送 部件及支承部件的真空室。其特征在于，支承部件能使二維輸 送部件沿與由二維輸送部件形成的平面垂直的方向移動。
采用本發(fā)明，通過在真空室的內(nèi)部配置二維輸送部件及支 承部件，能夠增加在與利用二維輸送部件的輸送方向垂直的方 向上的輸送物的輸送量(升降量)且削減設置真空輸送裝置所 需要的體積。因此，本發(fā)明能夠使真空輸送裝置整體小型化。


圖l是表示本實施方式的真空輸送機械手的概略結(jié)構(gòu)的立 體圖。
圖2是表示上述真空輸送機械手所具有的水平輸送機構(gòu)及 水平驅(qū)動部的剖—見圖。
圖3是表示上述真空輸送機械手所具有的鉛直輸送機構(gòu)及 鉛直驅(qū)動部的剖視圖。
圖4是用于說明真空容器和基座的連接結(jié)構(gòu)的模式圖。
圖5是表示本發(fā)明的真空輸送裝置的使用形式的一個例子的圖。
圖6是表示本發(fā)明的真空輸送裝置的使用形式的另 一例子 的圖。
圖7是表示利用本發(fā)明的處理裝置生產(chǎn)的有機EL顯示器的 截面結(jié)構(gòu)的概略圖。
圖8是表示利用本發(fā)明的處理裝置所產(chǎn)的電子發(fā)射元件顯 示器的結(jié)構(gòu)的立體圖。
附圖標記i兌明
100、基板；101、真空容器；103、柄；104、第2臂；105、 第l臂；106、基座；107a、 107b、 XY軸方向驅(qū)動軸；108a、 108b、 Z軸方向驅(qū)動軸；111、水平輸送機構(gòu)；112、鉛直輸送 機構(gòu)；113、水平驅(qū)動部；114、鉛直驅(qū)動部；201、旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生 器；220、旋轉(zhuǎn)軸；221、旋轉(zhuǎn)軸；223、旋轉(zhuǎn)軸；301、旋轉(zhuǎn) 產(chǎn)生器；401、連接口； 402、閥體；411、真空排氣口； 412、 閥體。
具體實施例方式
以下，參照附圖il明本發(fā)明的實施方式。
圖l是表示作為本發(fā)明的真空輸送裝置的本實施方式的真 空輸送機械手的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2是表示本實施方式的 真空輸送機械手所具有的水平輸送機構(gòu)及水平驅(qū)動部的概略結(jié) 構(gòu)的剖視圖。在本實施方式中，將二維方向作為水平面方向、 將與二維方向垂直的方向作為鉛直方向進行說明。
如圖l所示，本實施方式的真空輸送機械手用于分別沿3軸 方向輸送安裝有半導體、各種顯示器用器件結(jié)構(gòu)的作為輸送物 的基板IOO。該真空輸送機械手具有用于沿二維方向即水平 (XY軸)方向輸送基板100的、作為二維輸送部件的水平輸送機構(gòu)lll;用于沿鉛直方向(Z軸方向)輸送該水平輸送機構(gòu)lll 的、作為支承部件的鉛直輸送機構(gòu)112。
另外，該真空輸送機械手具有在內(nèi)部配置有水平輸送機構(gòu) 111及鉛直輸送機構(gòu)112的、作為真空室的真空容器101。另夕卜， 真空輸送機械手具有用于驅(qū)動水平輸送機構(gòu)111的水平驅(qū)動部 113和用于驅(qū)動鉛直輸送機構(gòu)112的作為驅(qū)動部件的鉛直驅(qū)動 部114。
如圖l及圖2所示，水平輸送機構(gòu)lll具有用于支承基板100 的作為臂構(gòu)件的第1臂105、第2臂104及柄103。另外，水平輸 送機構(gòu)lll具有旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和將該旋轉(zhuǎn)機構(gòu)收容在內(nèi)部的殼體構(gòu) 件，該旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括能旋轉(zhuǎn)地與第1臂105、第2臂104及柄103 連接并支承它們的旋轉(zhuǎn)軸220、 221、 223。
第1臂105的一端借助旋轉(zhuǎn)軸220支承在基座106上，第2臂 104的一端借助旋轉(zhuǎn)軸221支承在第1臂105的另一端。另外，第 2臂104的另 一端借助旋轉(zhuǎn)軸223支承有柄103，該柄103用于載 置基板IOO。載置于柄103上的基板100能利用水平輸送機構(gòu)111 輸送到水平方向上的任意位置，并且能利用鉛直輸送機構(gòu)112 輸送到鉛直方向上的任意高度。
真空輸送機械手的鉛直輸送機構(gòu)112具有用于支承水平 輸送機構(gòu)111的作為基座構(gòu)件的基座106、包含能使該基座106 沿鉛直方向移動地支承該基座106的支承構(gòu)件302的移動機構(gòu)。
真空輸送機械手的水平驅(qū)動部113具有用于驅(qū)動水平輸 送機構(gòu)111的作為水平方向用驅(qū)動軸的 一組XY軸方向驅(qū)動軸 107a、 107b、用于驅(qū)動這些驅(qū)動軸107a、 107b旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn) 生器201。鉛直驅(qū)動部114被固定設置為其自身不進行平移運動 即不沿二維方向移動、不相對于真空容器101移動。如圖3所示， 該鉛直驅(qū)動部114具有用于驅(qū)動鉛直輸送機構(gòu)112的作為鉛直方向用驅(qū)動軸的一組Z軸方向驅(qū)動軸108a、 108b (—組轉(zhuǎn)換部 件)、用于驅(qū)動這些驅(qū)動軸108a、 108b旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生器301。
另外，作為旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生器201、 301,例如舉出使用伺服電動 機和諧波驅(qū)動的結(jié)構(gòu)。真空輸送機械手所具有的控制部(未圖 示)通過基于控制程序進行旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生器301的驅(qū)動控制，從而 驅(qū)動配置在相對位置的驅(qū)動軸108a、 108b同步地進行旋轉(zhuǎn)。
如圖l所示，在真空容器101的內(nèi)部分別設有一組XY軸方 向馬區(qū)動壽由107a、 107b禾口一纟且Z壽由方向馬區(qū)動庫由108a、 108b。這些 一組XY軸方向驅(qū)動軸107a、 107b及一組Z軸方向驅(qū)動軸108a、 108b分另'J配置在相對于由水平輸送機構(gòu)lll形成的平面的中心 軸線、即相對于通過基座106中央的中心軸線而相對的位置。 即， 一組XY軸方向驅(qū)動軸107a、 107b及一組Z軸方向驅(qū)動軸 108a、 108b分別配置在基座106的對角線上。在這些XY軸方向 馬區(qū)動軸107a、 107b&Z軸方向驅(qū)動軸108a、 108b的l端部上， 隔著真空容器101的上表面部的壁在真空容器101的外部分別 設有旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生器201、 301。水平驅(qū)動部113及鉛直驅(qū)動部114 能利用各旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生器201、 301對各自的驅(qū)動軸107a、 107b、 108a、 108b施力口j壬意的;j走摔爭。 一纟且XY庫由方向馬區(qū)動舉由107a、 107b 和 一 組Z軸方向驅(qū)動軸108a 、 108b與配置有水平4Ir送^L構(gòu)111 的基座106機械連接。另外， 一組XY軸方向驅(qū)動軸107a、 107b 及一組Z軸方向驅(qū)動軸108a、 108b分另'J收容在真空容器101內(nèi)， 始終曝露在真空環(huán)境中。在此，Z軸方向驅(qū)動軸108a、 108b并 不一定要配置在相對的位置上。
另外，真空輸送機械手具有排氣部(未圖示)，該排氣部包 含用于對基座106及水平輸送機構(gòu)lll的殼體構(gòu)件的內(nèi)部進行 排氣的排氣泵。
如圖2所示，在真空容器101的外側(cè)設有旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生器201，旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生器201借助真空旋轉(zhuǎn)導入機構(gòu)(未圖示)與XY軸方向 驅(qū)動軸107a、 107b相連接。向真空容器101的內(nèi)部導入旋轉(zhuǎn)力 例如借助磁性流體密封來進行。
與本發(fā)明無關(guān)，通常來說，真空輸送^4成手構(gòu)成為能將輸 送物輸送到水平方向上的任意位置。利用本實施方式的真空輸 送機械手中的水平輸送機構(gòu)111將基板100輸送到水平方向的 任意位置的結(jié)構(gòu)如下所述。
水平輸送機構(gòu)lll通過使第1臂105、第2臂104及柄103進 行伸縮動作來進行沿水平方向輸送基板100。作為伸縮的機構(gòu) 的一個例子，通過圖2所示的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
如圖2所示，由旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生器201產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力被作為 XY軸方向驅(qū)動軸107a的滾珠花鍵(ball spline)傳遞到齒輪 213。另外，所謂滾珠花鍵是指在花鍵軸與空心軸(sleeve )之 間安裝有多個鋼球的結(jié)構(gòu)的零件。該滾珠花鍵是能使鋼球一邊 進行循環(huán)運動 一 邊用滾動副進行與行程的長短無關(guān)地進行移動 的結(jié)構(gòu)。因此，滾珠花鍵除了能以旋轉(zhuǎn)運動傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力之 外，還能將軸向的動作容易地驅(qū)動為圓滑的直線運動。
齒輪213和齒輪214在真空容器101內(nèi)嚙合而連接。在從齒 輪213向齒輪214傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力時，還可以在這些齒輪213、 214之間追加其它齒輪。另外，通過根據(jù)需要在齒輪213和齒輪 214之間涂lt真空用的潤滑材料或涂覆(coating)真空用的潤 滑材料，能夠確保圓滑的嚙合狀態(tài)。
被傳遞到齒輪214的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力借助旋轉(zhuǎn)軸215驅(qū)動配置 在基座106內(nèi)的皮帶輪216旋轉(zhuǎn)。該皮帶輪216的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力借 助同步帶217傳遞到皮帶輪218而驅(qū)動皮帶輪218旋轉(zhuǎn)。皮帶輪 218固定在旋轉(zhuǎn)軸220上，借助該旋轉(zhuǎn)軸220將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳遞 到配置在第1臂105內(nèi)并固定在旋轉(zhuǎn)軸220上的皮帶輪251上。皮帶輪251的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力借助同步帶252傳遞到同樣地配置在第1 臂105內(nèi)的皮帶輪253上。
皮帶輪2 5 3借助旋轉(zhuǎn)軸2 21與第2臂10 4相連接，能利用皮帶 輪253的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動控制第2臂104的旋轉(zhuǎn)動作。同時，通過一邊 使第2臂104旋轉(zhuǎn)一邊借助旋轉(zhuǎn)軸221傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力，能驅(qū)動 皮帶輪254旋轉(zhuǎn)。同樣地，被傳遞到皮帶輪254的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力借 助同步帶255傳遞到皮帶輪256，驅(qū)動皮帶輪256旋轉(zhuǎn)。皮帶輪 2 5 6借助旋轉(zhuǎn)軸2 2 3與柄10 3相連接，皮帶輪2 5 6被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)， 從而能借助旋轉(zhuǎn)軸223使柄103旋轉(zhuǎn)，使柄103移動到期望的位 置。
另 一方面，將由旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生器201產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力借助作 為X Y軸方向驅(qū)動軸10 7 b的滾珠花鍵傳遞到齒輪2 0 3 。齒輪2 0 3 與齒輪204在真空容器101內(nèi)嚙合。在從齒輪203向齒輪204傳 遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力時，也可以在這些齒4侖之間追加其它齒4侖。通過 根據(jù)需要在齒輪203與齒輪204之間涂敷真空用的潤滑材料或 涂覆(coating )真空用的潤滑材料，能夠確保圓滑的嚙合狀態(tài)。
被傳遞到齒輪204的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力借助旋轉(zhuǎn)軸205驅(qū)動配置 在基座106內(nèi)的皮帶4侖206旋轉(zhuǎn)。被傳遞到齒輪206的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動 力借助同步帶207傳遞到皮帶輪208而驅(qū)動皮帶輪208旋轉(zhuǎn)。皮 帶輪208固定在突出于第1臂105的圓筒部的外壁102上，皮帶輪 208為了供旋轉(zhuǎn)軸220通過而形成為中空結(jié)構(gòu)。利用皮帶輪208 的旋轉(zhuǎn)空洞，能使第l臂105以任意角度旋轉(zhuǎn)而移動到期望的位 置。
以上，通過借助各旋轉(zhuǎn)軸、齒輪、同步帶、皮帶輪傳遞由 旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生器201產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力，能使第1臂105、第2臂104、 柄10 3任意地:旋轉(zhuǎn)而進行水平運動。通過組合這些各構(gòu)件的動 作，能進行一般的真空輸送機械手要求的、向水平方向上的任意位置輸送基板100。即，沿水平方向的輸送通過借助各齒輪、
同步帶、皮帶輪將來自滾珠花鍵的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳遞到各臂105、 104來轉(zhuǎn)換為各臂105、 104的連續(xù)的伸縮運動(水平運動)來進行。
本實施方式的真空輸送機械手具有圖2所示的水平輸送機 構(gòu)111及水平驅(qū)動部113，從而能將水平輸送才幾構(gòu)lll的旋轉(zhuǎn)動 作所需要的XY軸方向驅(qū)動軸107a、 107b配置在真空容器101 內(nèi)部。因此，能減少用于設置真空輸送機械手所需要的體積。
圖3是表示本實施方式的真空輸送機械手所具有的鉛直輸 送機構(gòu)和鉛直驅(qū)動部的概略結(jié)構(gòu)的剖碎見圖。如圖3所示，在真 空容器101的外側(cè)、在相對于基座10 6中央而相對的位置配置有 旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生器301。旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生器301利用真空旋轉(zhuǎn)導入機構(gòu)與同樣 地配置在相對于基座106中央而相對的位置的Z軸方向驅(qū)動軸 108a、 108b相連沖妄。在此，Z軸方向馬區(qū)動軸108a、 108b并不一 定要配置在相對的位置上。
真空輸送機械手除了進行上述的水平輸送之外，通常還要
求能沿鉛直(z軸)方向輸送輸送物。在本實施方式中，利用z
軸方向驅(qū)動軸108a 、 108b的旋轉(zhuǎn)動作沿鉛直方向輸送基座 106,從而能實現(xiàn)沿Z軸方向輸送輸送對象。另外，通常來說， 為了加長沿Z軸方向的輸送量(升降量)，在真空容器的底面部 的外方需要沿Z軸方向設置較大的體積，以作為用于Z軸方向驅(qū) 動軸移動的空間。在本實施方式中，如圖3所示，通過將Z軸方 向驅(qū)動軸108a、 108b配置在真空容器101的內(nèi)部，能不增大設 置Z軸方向驅(qū)動軸所需要的體積而加長Z軸方向驅(qū)動軸108a 、 108b。
通過使用作為旋轉(zhuǎn)軸的滾珠絲杠作為Z軸方向驅(qū)動軸 108a、 108b,能將由旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生器301產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力轉(zhuǎn)換為Z軸方向的直進驅(qū)動力。在滾珠絲杠上借助螺母3 0 4連接有托架 305 ，該螺母304配置為與構(gòu)成形成在旋轉(zhuǎn)軸上的螺紋部的螺旋 狀的槽相對應。
因此，利用隨著滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)進行的螺母304的直進動 作，能借助托架305使基座106沿上下方向升降。另外，通過與 滾珠絲杠平行地配置用于輔助滾珠絲杠的直進移動的直線導軌 303,能確保滾珠絲杠及基座106的直進動作的可靠性。
另外，在相對于基座106的中央對稱的位置上分別配置有 相同結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生器301 。通過同步地驅(qū)動控制這些旋轉(zhuǎn)產(chǎn) 生器301,能在將基座106保持為與水平方向平行的狀態(tài)下使設 于基座106上的水平輸送機構(gòu)111沿鉛直方向移動。此時，圖2 所示的作為XY軸方向驅(qū)動軸107的滾珠花鍵能不妨礙基座106 的升降動作而J吏基座106順利地沿鉛直方向移動。
圖4是表示水平輸送機構(gòu)的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖4表示能進行 構(gòu)成水平輸送機構(gòu)111的各殼體構(gòu)件的內(nèi)部的真空排氣的結(jié)構(gòu) 的 一 個例子。
如圖4所示，配置在真空容器101內(nèi)的水平輸送機構(gòu)lll構(gòu) 成在殼體構(gòu)件內(nèi)部收容有各種機構(gòu)零件的密閉結(jié)構(gòu)。第1臂10 4 及第2臂105借助構(gòu)成各個殼體構(gòu)件的筒狀的軸構(gòu)件403 、 404 能轉(zhuǎn)動地相連接，在各軸構(gòu)件403、 404的內(nèi)部貫通有旋轉(zhuǎn)軸 221、 220。各軸構(gòu)件403、 404構(gòu)成為中空結(jié)構(gòu)，在水平輸送 機構(gòu)lll的內(nèi)部連通有氣體介質(zhì)。各軸構(gòu)件403及404自身為金 屬制的筒狀，至少一方通過磁密封等旋轉(zhuǎn)自由地與相鄰的構(gòu)件 相連接。在專利文獻1的圖10中也實施了這樣的結(jié)構(gòu)。
在本實施方式中，水平輸送機構(gòu)lll的內(nèi)部和基座106的內(nèi)
真空容器101及基座106上分別設有相互能裝卸地連接的作為連接部的連接口 401及真空排氣口 411。在設于基座106下部的 連接口401上設有閥體402。另外，在真空容器101的底面部、 在與基座106的連接口 401相對的位置設置的真空排氣口 411上 設有閥體412。基座106借助連接口 401與真空排氣口 411相連通。
本實施方式不像上述的專利文獻1的結(jié)構(gòu)那樣使基座106 的連接口 401和真空容器101的真空排氣口 411成為始終連接的 狀態(tài)，而是在適當?shù)臅r刻連接。并且，在連接口401和真空排 氣口411相連接了時，通過打開基座106側(cè)的閥體402和真空容 器101側(cè)的閥體412來利用排氣部進行真空排氣。
配置在真空容器101內(nèi)的構(gòu)成密閉結(jié)構(gòu)的水平輸送機構(gòu) lll的壓力因從水平輸送機構(gòu)lll內(nèi)的軸承結(jié)構(gòu)等機構(gòu)零件放 出的氣體而逐漸上升。從而，在考慮防止真空容器101內(nèi)的真 空氣體介質(zhì)的污染等的情況下，需要在適當?shù)臅r刻對水平輸送 機構(gòu)lll的殼體構(gòu)件進行真空排氣。同時，由于水平輸送機構(gòu) lll的殼體構(gòu)件在鉛直方向(Z軸方向)上進行較長的距離的輸 送，因此，連接口 401與真空排氣口 411始終連接，無法將殼體 構(gòu)件的內(nèi)部始終維持在能進行真空排氣的狀態(tài)。
因此，在本實施方式中，在內(nèi)部與殼體構(gòu)件連通了的基座 106的連接口 401上設有閥體402，能保持構(gòu)成水平輸送機構(gòu)111 的密閉結(jié)構(gòu)的殼體構(gòu)件的內(nèi)部的壓力。另外，在適當?shù)臅r刻連 接口 401與真空排氣口 411相連接了時，施加強制的或被動的外 力，使閥體4 0 2和閥體412進行打開動作，能對水平輸送機構(gòu)111 的殼體構(gòu)件的內(nèi)部進行真空排氣。另一方面，通過在真空容器 IOI內(nèi)沿鉛直方向移動的期間關(guān)閉閥體402,能將水平輸送機構(gòu) lll的內(nèi)部保持在規(guī)定壓力以下。即，能根據(jù)需要將基座106的 內(nèi)部及水平輸送機構(gòu)111的殼體構(gòu)件的內(nèi)部保持在適當?shù)臏p壓環(huán)境。
如上所述，采用本實施方式，用于驅(qū)動水平輸送機構(gòu)111
的XY軸方向驅(qū)動軸107a、 107b及用于驅(qū)動鉛直輸送機構(gòu)112 的Z軸方向驅(qū)動軸108a、 108b配置在真空容器101的內(nèi)部。由 此，能夠增加基板100的鉛直方向上的輸送量(升降量)且削 減用于設置真空輸送裝置所需要的體積，能夠?qū)崿F(xiàn)真空輸送機 械手整體小型化。
即，在本實施方式中，代替以往那樣露出到真空容器外部 地配置驅(qū)動軸的結(jié)構(gòu)，而使用在真空容器101的內(nèi)部的相對的 位置配置的各一組XY軸方向驅(qū)動軸107a、 107b及Z軸方向驅(qū)動 軸108a、 108b。利用具有這些XY軸方向馬區(qū)動軸107a、 107b及 Z軸方向馬區(qū)動^由108a、 108b的力《平馬區(qū)動4卩113及4否直馬區(qū)動部 114，能不伴隨增大設置體積地進行使旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為水平方 向的移送運動和使旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為鉛直方向的移送運動。由此， 能增大真空容器101內(nèi)部的鉛直方向的輸送量，且削減設置真 空輸送機械手所需要的體積。另外，以往為了確保鉛直方向的 移動量，需要確保裝置的占有體積以上的設置空間，但本發(fā)明 不需要那樣。
另外，使輸送基板100所需要的機構(gòu)部分與真空容器101 獨立，設置與XY軸方向驅(qū)動軸107a、 107b直接連接的構(gòu)成用 于收容旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的密閉結(jié)構(gòu)的水平輸送機構(gòu)111,從而使真空 容器101的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡化。另外，采用本實施方式，在真空容 器101內(nèi)沿鉛直方向輸送基座106時，基座106的連接口 401與 真空容器101的真空排氣口 411分別被閥體402、 412氣密地封 閉。另外，通過在適當?shù)臅r刻使連接口 401與連接口 411相連接、 使各自的閥體402、 412打開，能將基座106內(nèi)部及水平輸送機 構(gòu)lll的殼體內(nèi)部保持在適當?shù)臏p壓環(huán)境。結(jié)果，能獲得清潔的真空環(huán)境。
作為本發(fā)明的真空輸送裝置的使用形式的 一 個例子，如圖 5所示，舉出將本發(fā)明的真空輸送裝置l和多級真空燒成爐501
連接的例子。在圖5的例子中，能相對于多級真空燒成爐501內(nèi) 的任意高度級取出并設置輸送物。如上所述，在本發(fā)明中，能 不增加裝置占有體積而實現(xiàn)期望的功能。
對使用方法進行說明。附圖標記l是本發(fā)明的真空輸送裝 置，附圖標記501是真空燒結(jié)爐。在501的內(nèi)部設有規(guī)定數(shù)量的 基板支承架502,且安裝有未圖示的加熱器，做成能將真空燒 結(jié)爐501內(nèi)的基板IOO加熱到期望溫度的結(jié)構(gòu)。
用某些方法運到真空輸送裝置l內(nèi)的基板100利用本裝置 的水平輸送機構(gòu)朝向真空燒結(jié)爐501的方向。接著，為了將該 基板輸送到指定的基板支承架502上，利用垂直輸送機構(gòu)輸送 到相對于該基板支承架502為規(guī)定的高度。然后，使水平輸送 機構(gòu)移動，將基板100輸送到與基板支承架502相對的位置。然 后，使臂下降到使基板100載置于基板支承架502的位置，然后 利用水平機構(gòu)拉入該臂。上述動作一直進行到在真空燒結(jié)爐 501的基板支承架502的所有基板支承架502上都載置有基板 100。然后，關(guān)閉設于真空輸送裝置1和真空燒結(jié)爐501之間的 未圖示的閘閥。然后，用未圖示的真空排氣泵將真空燒結(jié)爐501 排氣到需要的壓力，用未圖示的加熱器進行加熱。當進行了預 先設定的時間的基板的加熱時，基板100的燒結(jié)完成。通過重 復操作與上述記載的動作相反的動作，將處理完成了的基板 IOO從真空燒結(jié)爐501回收到真空輸送裝置1 。
作為另一例子，如圖6所示，舉出在本發(fā)明的真空輸送裝 置l的兩側(cè)連接輸送物的輸送高度互相不同的、濺射成膜裝置 601和蒸鍍成膜裝置602的例子。在圖6的例子中，能夠在同一真空裝置內(nèi) 一起進行需要向較高位置進行輸送的真空蒸鍍成膜 工序和需要向較低位置進行輸送的真空濺射成膜工序。
蒸鍍成膜裝置602將蒸鍍材料收容放置在托盤等容器內(nèi)，
用電子束或加熱器等對蒸鍍材料進行加熱，使蒸鍍材料成為氣 體狀，克服重力朝向基板方向在到達基板的部位附著在基板上 進行成膜。因此，原理上，收容了蒸鍍材料的容器需要配置在 下側(cè)，要成膜的基板需要配置在上側(cè)。另外，近來作為被成膜 對象的基板正在變大，因此，為了獲得均勻的膜，與以往相比 較，需要進一步加大收容了蒸鍍材料的容器和作為被成膜對象 的基板之間的距離。另一方面，在濺射裝置中，能采用與基板 的大小相對應的大小的濺射靶，不需要像蒸鍍裝置那樣使基板
與賊射耙之間保持距離。結(jié)果，濺射裝置601的高度較低，而 蒸鍍成膜裝置602的高度較高。通過將本發(fā)明的真空輸送裝置 配置在賊射裝置601與蒸鍍成膜裝置602之間，即使存在上述那 樣的高度差也能夠順利地進行輸送動作。結(jié)果，僅是為了輸送， 不需要不必要地加高濺射裝置601的高度。因此，具有能減小 接地體積的效果。另外，輸送的順序與上述所述相同，因此， 不進行重復說明。
另外，不限于圖5、圖6的例子，可以以本發(fā)明的真空輸送 裝置為中心，在其周圍連接多個真空室而構(gòu)成真空處理裝置。 通過使用本發(fā)明的真空輸送裝置，能沿任意的水平面方向及任 意的鉛直方向輸送輸送物，因此，各真空室所需要的輸送物的 輸送高度也可以不同。
圖7是特別適于應用本發(fā)明的真空處理裝置進行生產(chǎn)的圖 像顯示裝置之一的有機焚光顯示裝置(以后稱為"有機EL顯示 裝置")的結(jié)構(gòu)的概略圖。
附圖標記701是玻璃基板，附圖標記702是陽極，附圖標記704是關(guān)于空穴的層，附圖標記705是發(fā)光層，附圖標記706是 電子輸送層，附圖標記707是電子注入層，附圖標記708是陰極。 另外，關(guān)于空穴的層704由空穴注入層704a和空穴輸送層704b 構(gòu)成。在此，陽極702多數(shù)由銀或A1等制成。
動作為對卩曰才及702和陰才及708之間施力口電壓時，利用陽才及 702向空穴注入層704a注入空穴。另一方面，利用陰才及708向電 子注入層707注入電子。注入的空穴和電子分別在空穴注入層 704a和空穴輸送層704b以及電子注入層707、電子輸送層706 移動而到達發(fā)光層。到達了發(fā)光層705的空穴及電子再結(jié)合而 發(fā)光。
在此，在圖7中，從空穴注入層704a到電子注入層707的層 用蒸鍍法制作，陽極708用濺射成膜法制作。
以上說明的有機EL顯示裝置的制作法是混合了濺射成膜 法和蒸鍍法的工藝，因此，若使用采用了本發(fā)明的真空輸送裝 置的成膜裝置，則能減小裝置的占有體積。特別是由于有機EL 顯示裝置的成膜裝置多是在一條線上連接較多的成膜裝置或處 理裝置，因此，本發(fā)明在減小裝置的占有體積方面極其有用。
圖8是特別適于應用本發(fā)明的真空處理裝置進行生產(chǎn)的圖 像顯示裝置之一的電子發(fā)射元件顯示裝置的立體圖。
附圖標記80l表示電子源基板，附圖標記802表示行配線， 附圖標記803表示列配線，附圖標記804表示電子發(fā)射元件，附 圖標記807表示第 一吸氣劑(getter),附圖標記810表示第二 吸氣劑，附圖標記811表示加強^^反，附圖標記812表示框，附圖 標記813表示玻璃基板，附圖標記814表示熒光膜，附圖標記815 表示金屬襯墊，附圖標記Dox l~Dox m表示列選擇端子，附圖 標記Doy 1 Doy n表示行選擇端子。另外，玻璃基板813、熒 光膜814、金屬襯墊815構(gòu)成熒光屏(face plate )。本顯示裝置在行配線802及列配線803平面交差的部位配 置有電子發(fā)射元件804。并且，當對被選擇的行配線802及列配 線803施加力見定的電壓時，^^位于與其平面交差的部位的電子 發(fā)射元件804發(fā)射出電子，電子朝向被施加有正的高電壓的熒 光屏加速。電子沖撞金屬襯墊815而激勵與其接觸的熒光膜 814,從而發(fā)光。在此，第一吸氣劑807制作成在列配線803上。
另外，由熒光屏、框812及基板813圍成的空間被維持為真 空。并且，為了將該空間在整個圖像顯示裝置的耐用期間維持 為真空狀態(tài)而在空間內(nèi)部配設有吸氣材料。吸氣材料有蒸發(fā)型 吸氣劑和非蒸發(fā)型吸氣劑，可適當靈活使用。作為蒸發(fā)吸氣劑， 公知有Ba、 Li、 Al、 Hf、 Nb、 Ta、 Th、 Mo、 V等金屬單體或 這些金屬的合金。另一方面，作為非蒸發(fā)吸氣劑，公知有Zr、 Ti等金屬單體或這些的合金。
在圖8的例子中，由A1、 Al合金、銅或Mo等構(gòu)成的行配線 802及歹'J配線803通常通過賊射成膜。另 一方面，第一吸氣劑807 及第二吸氣劑811多是通過蒸鍍法成膜。因此，由于電子發(fā)射 元件顯示裝置的制作法也與有機E L顯示裝置同樣為混合有濺 射成膜法和蒸鍍法的工藝，因此，若使用采用了本發(fā)明的真空 輸送裝置的成膜裝置，則能減小裝置的占有體積。
以上以電子發(fā)射元件裝置及有機EL顯示裝置為例說明了 本發(fā)明的應用，但在進行基板大型化且均勻的成膜等基板處理 時，對包括需要在每次處理時調(diào)整基板與濺射靶之間的距離或 基板與蒸鍍源等材料源之間的距離的處理的裝置或處理方法通 常有效。
權(quán)利要求
1.一種真空輸送裝置，其特征在于，該真空輸送裝置包括二維輸送部件，其用于沿二維方向輸送輸送物；支承部件，其自身不進行平移運動，用于支承上述二維輸送部件；真空室，其在內(nèi)部配置有上述二維輸送部件及上述支承部件，上述支承部件能使上述二維輸送部件在與由上述二維輸送部件形成的平面垂直的方向上移動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的真空輸送裝置，其特征在于， 該真空輸送裝置具有用于驅(qū)動上述支承部件的驅(qū)動部件，該驅(qū)動部件包括將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的轉(zhuǎn)換部件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空輸送裝置，其特征在于， 上述驅(qū)動部件包括 一 組上述轉(zhuǎn)換部件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空輸送裝置，其特征在于， 上述一組轉(zhuǎn)換部件配置在上述二維輸送部件的上述平面的中心軸線的兩側(cè)并且相對的位置上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的真空輸送裝置，其特 征在于，上述二維輸送部件具有將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為水平運動而傳遞 驅(qū)動力的 一組滾珠花鍵。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的真空輸送裝置，其特 征在于，上述支承部件用于支承基座構(gòu)件，該基座構(gòu)件用于支承上 述二維輸送部件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的真空輸送裝置，其特征在于， 在上述基座構(gòu)件的內(nèi)部配置有利用上述滾珠花鍵進行旋轉(zhuǎn)的皮帶輪和被該皮帶輪驅(qū)動而驅(qū)動上述二維輸送部件旋轉(zhuǎn)的同 步帶。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的真空輸送裝置，其特征在于， 該真空輸送裝置具有用于對上述基座構(gòu)件的內(nèi)部進行排氣的排氣部件，在上述真空室及上述基座構(gòu)件上分別設有連接部，在該各 連接部上分別設有閥體，上述基座構(gòu)件通過上述連接部與上述 排氣部件相連通。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項所述的真空輸送裝置，其特 征在于，上述輸送物為用于制作半導體的基板。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1 9中任一項所述的真空輸送裝置，其 特征在于，上述二維輸送部件及上述支承部件沿任意的上述二維方向 及任意的上述垂直的方向輸送上述輸送物。
11. 一種真空處理裝置，其特征在于，該真空處理裝置具有權(quán)利要求1 10中任 一 項所述的真空輸送裝置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的真空處理裝置，其特征在于， 上述真空處理裝置為顯示裝置的制造裝置。
13. —種顯示裝置的生產(chǎn)方法，其特征在于，該生產(chǎn)方法具有使用權(quán)利要求1 ~ 10中任 一 項所述的真空 輸送裝置的步驟。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置的生產(chǎn)方法，其特征 在于，上述顯示裝置為有機EL顯示裝置。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置的生產(chǎn)方法，其特征 在于，上述顯示裝置為電子發(fā)射元件顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種真空輸送裝置，其增加輸送物的鉛直方向的輸送量、且削減用于設置真空輸送裝置所需要的體積，從而謀求真空輸送裝置的小型化。本發(fā)明的真空輸送裝置包括用于沿水平方向輸送基板(100)的水平輸送機構(gòu)(111)、用于沿鉛直方向輸送基板(100)的鉛直輸送機構(gòu)(112)、在內(nèi)部配置有水平輸送機構(gòu)(111)及鉛直輸送機構(gòu)(112)的真空容器(101)、具有配置在真空容器(101)內(nèi)的XY軸方向驅(qū)動軸(107a)、(107b)且利用該XY軸方向驅(qū)動軸(107a)、(107b)驅(qū)動水平輸送機構(gòu)(111)的水平驅(qū)動部(113)、具有配置在真空容器(101)內(nèi)的Z軸方向驅(qū)動軸(108a)、(108b)且利用該Z軸方向驅(qū)動軸(108a)、(108b)驅(qū)動鉛直輸送機構(gòu)(112)的鉛直驅(qū)動部(114)。
文檔編號B65G49/06GK101689525SQ200980000521
公開日2010年3月31日 申請日期2009年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月31日
發(fā)明者伊藤亙, 玉屋俊輔 申請人:佳能安內(nèi)華股份有限公司