JP2001206548A - 磁気搬送装置および磁気搬送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直列的に連続する複数のチャンバを備えた半
導体製造装置等で、磁気結合作用を利用して被搬送物を
搬送し、各チャンバ間での被搬送物の受渡しを円滑かつ
高速に受け渡すことができる磁気搬送装置と磁気搬送方
法を提供する。 【解決手段】 仕切り弁１１でつながるチャンバ２Ａ〜
２Ｃに付設され、チャンバの中を通過させてキャリア１
３等を連続搬送する案内棒１４を備える。チャンバの間
で渡り部分が形成される。チャンバごとに駆動装置部が
設けられる。駆動装置部は回転駆動部材１８Ａ〜１８Ｃ
等を備える。回転駆動部材はその表面にＮ極螺旋部とＳ
極螺旋部からなる螺旋状磁気結合部が設けられる。チャ
ンバの各々に設けた回転駆動部材の配置間隔（ｄ）が螺
旋状磁気結合部２２におけるＮ極螺旋部とＳ極螺旋部の
間隔（ｐ）の２倍の自然数倍になるように設定されてい
る。チャンバの各々の駆動装置の動作を制御する制御装
置１００が設けられ、駆動装置の各々を同期制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気搬送装置およ
び磁気搬送方法に関し、特に、非接触方式でキャリアに
駆動力を伝達する構成により半導体成膜装置等のごとき
大気から隔離された真空雰囲気でのキャリア搬送の駆動
機構に適し、さらに直列的連結構造で連続して作られた
複数のチャンバの各々で個別の磁気的駆動軸による磁気
結合を利用してキャリアを順次に連続搬送するときに利
用される磁気搬送装置および磁気搬送方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空環境で物体を搬送する場合、従来、
ラック・ピニオン機構、コロ式駆動方式などの駆動力を
直接に伝える接触伝達方式の駆動機構が多く用いられて
きた。真空環境では、このような駆動機構での摩擦係数
は大きく、また潤滑油が使えないため、摩耗量が著しく
多くなり、大量の塵埃が発生するという発塵の問題があ
った。また摩擦係数が大きいため、接触部のクリアラン
スも大きくとる必要があり、精密な動作に制約があっ
た。

【０００３】ま半導体や電子部品の製造分野において
は、精密なデバイスを要求されるさまざまな処理装置で
の被処理物への塵埃の付着は、歩留まりや装置のスルー
プット低下の問題を引き起こすため、極力低減すること
が要求されている。特にここ近年では、２０００年に向
けて、高速搬送による高スループット化の要請、および
高密度デバイスの開発要請が著しく、今まで以上の低発
塵化の要求が強まっている。

【０００４】塵埃の低減化のためには非接触伝達方式の
搬送系が望ましく、今まで種々の方式が提案されてい
る。この中でも磁気結合作用を利用した方式（以下「磁
気搬送装置」と記す）は、構造が比較に簡単である。米
国特許第５，３７７，８１６号公報には、螺旋状の磁気
回路と磁極を組み合わせた直線搬送機構が提案されてい
る。また間接的技術として、工作機械等の分野での送り
装置として磁気ネジを利用した特開平７−２８０６０号
公報に開示される技術がある。

【０００５】上記のような磁気搬送装置を、例えば複数
の成膜チャンバ等が直列的に連続して接続されて成る半
導体製造装置に用いる場合、各チャンバは分離されかつ
仕切り弁を介して通じるようになっているので、磁気搬
送装置を構成する複数の円柱形駆動軸がそれぞれチャン
バごとに設けられる。駆動軸にはその表面に例えば螺旋
形の磁石部（または着磁部）が形成される。また被搬送
物である基板搭載用キャリアには螺旋形磁石部のピッチ
と同じ長さで磁石が設けられている。このようなキャリ
アを、分離されたチャンバ内を逐次通過させるときに
は、各チャンバの駆動軸の間の渡り部分で受渡しを行わ
なければならない。そのため、当該受渡しが円滑に行わ
れるように、整合をとることのできる構造が要求されて
いた。

【０００６】そこで、本発明者らは、先に、かかる整合
構造を有した磁気搬送装置を提案した（特願平９−２３
１７４７号（特開平１０−１５９９３４号））。これに
よれば、各チャンバに設けた駆動軸を固定駆動軸と可動
駆動軸の２つの部分に分割し、かつ駆動軸における可動
駆動軸の磁気結合部が、次の隣りのチャンバにおける駆
動軸で生じるずれを吸収することによって、整合をと
り、円滑な受渡しを行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで特願平９−２
３１７４７号による磁気搬送装置では、各チャンバの駆
動軸を回転させるため、チャンバごとに駆動装置として
のモータと動力伝達部が設けられるように構成されてい
る。モータはパルスモータであってパルス信号で動作さ
せ、動力伝達部は傘歯車機構で形成される。この磁気搬
送装置では、通常、パルスモータに２０００ pps（puls
e per sec ：搬送速度で表現すると１５０mm/secとな
る）を与え、５００パルス／１回転に設定することによ
り、駆動軸を１秒で４回転程度回転させる搬送速度をも
ってシステムが構築されていた。

【０００８】他方、近年では、前述のごとき高スループ
ット化の要望が高まり、例えば本出願人による装置で７
０００ pps以上の駆動パルス信号をパルスモータに与え
て高速搬送を行うことが試みられている。上記磁気搬送
装置で搬送速度を相対的に高速にすると、通常の現象と
して、キャリアがチャンバの間の駆動軸の渡り部分を移
動するときに、可動駆動軸の作用によって本来的に吸収
される筈のずれが或る位相ずれ量の範囲では吸収され
ず、移動が不安定になり、次のチャンバの固定駆動軸と
キャリア先端の磁石との間で同種の磁極同士が接近する
事態も起こり得る。このような事態になると、両者の磁
極は反発し合い、キャリアが瞬間的に停止状態になって
磁気結合の部分で脱調が起こったり、キャリアがハンチ
ング（振動）したりする。キャリアがハンチングする
と、キャリアに搭載されている基板が落下したり、キャ
リアの移動した次のチャンバでのキャリア停止位置にず
れが発生する。またチャンバの駆動軸の螺旋形磁石部と
キャリアの磁石の両者で、それらの磁気結合部が減磁さ
れることもある。

【０００９】次に前述の磁気搬送装置を利用して同時搬
送を行う場合には、以下のごとき考慮すべき問題が提起
される。ここで「同時搬送」とは、前述のごとく複数の
成膜チャンバ等が直列的に連続して接続されて成る半導
体製造装置において、処理されるべき基板が搭載された
キャリアが、複数の成膜チャンバ等の各々に滞在するよ
うに、所定間隔で連続して同時に送られる搬送の仕方を
いう。すなわち連続搬送を前提した同時搬送である。こ
の同時搬送では、今仮にＡ、Ｂ、Ｃの３つのチャンバが
Ａ−Ｂ−Ｃの順序で連続して設けられており、かつチャ
ンバＡにキャリアＫａがあり、チャンバＢにキャリアＫ
ｂがあるとするとき、キャリアＫｂがＢからＣへ、キャ
リアＫａがＡからＢへ、各渡り部分を同時に円滑に移動
させることが要求される。このような同時搬送を円滑に
行うためには、同時搬送を開始する直前の段階で各キャ
リアＫａ，Ｋｂごとに決まる位相が或る条件で一致した
状態になっていることが必要である。従来の磁気搬送装
置では、搬送速度が相対的に低かったので、位相の一致
に関する制御を厳密に行わなくとも十分に実用的な同時
搬送を行うことが可能であった。しかしながら、搬送速
度が高速になると、同時搬送にとって不安定な状態が生
じ、実用的な同時搬送を行うためには厳密な位相制御
（位相合わせの制御）が要請される。また低速な同時搬
送においても位相合わせの制御を行えば、さらに精度の
高い同時搬送を行うことができるのは勿論である。

【００１０】本発明の目的は、直列的に連続して接続さ
れた複数の処理用のチャンバを備えた半導体製造装置や
電子部品製造装置等において、磁気結合作用を利用して
被搬送物を搬送する磁気搬送装置および磁気搬送方法で
あり、各チャンバ間での被搬送物の受渡しを円滑かつ高
速に受け渡すことができる磁気搬送装置および磁気搬送
方法を提供することにある。

【００１１】本発明の他の目的は、上記半導体製造装置
などに用いられる上記の磁気搬送装置および磁気搬送方
法であり、各処理チャンバに存在する被搬送物を次の隣
りの処理チャンバに連続して同時に移動させるときに、
被搬送物の同時搬送を任意速度（低速〜高速）で円滑に
行える磁気搬送装置および磁気搬送方法を提供すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段および作用】本発明に係る
磁気搬送装置および磁気搬送方法は、上記目的を達成す
るために次のように構成される。

【００１３】第１の磁気搬送装置（請求項１に対応）：
互いに隔離可能でかつ連結部（仕切り弁）を開いてつな
がる少なくとも３つのチャンバに付設され、かつこれら
の３つのチャンバの中を通過させて被搬送物（通常、キ
ャリアと基板）を連続搬送する搬送路（案内棒）を備え
る。この搬送路ではチャンバの間で渡り部分が形成され
ている。またチャンバごとに被搬送物を移動させるため
の駆動装置部（駆動軸等）が設けられている。駆動装置
部は回転駆動部材（駆動軸）と動力伝達部と駆動装置を
備える。回転駆動部材は、軸心部材に固定された第１部
分（固定駆動軸）と回転方向には制限されかつ軸方向に
は一定の幅で自由に動くように軸心部分に取り付けた第
２部分（可動駆動軸）とに少なくとも２分割される。第
１部分と第２部分の各々の表面にはＮ極螺旋部とＳ極螺
旋部からなる螺旋状磁気結合部が設けられる。動力伝達
部は好ましくは回転駆動部材の第１部分と第２部分の間
に設けられる。駆動装置は動力伝達部に駆動力を与え
る。被搬送物は、回転駆動部材における表面から一定の
箇所を通過するように軸方向に移動自在に設けられ、回
転駆動部材の表面に面した部分に螺旋状磁気結合部にお
けるＮ極螺旋部とＳ極螺旋部のそれぞれに対応する吸引
極部（通常、異なる磁極であって主に吸引、すなわち引
きつける作用を有する磁極部分）を有する磁気結合部が
設けられる。被搬送物は、回転駆動部材の回転動作で被
搬送物を直線的に移動させられる。以上の前提構成を有
する磁気搬送装置は、さらに次のような特徴的構成を有
する。少なくとも３つのチャンバの各々に設けた回転駆
動部材の配置間隔（ｄ）が螺旋状磁気結合部におけるＮ
極螺旋部とＳ極螺旋部の間隔（ｐ）の２倍の自然数倍に
なるように設定されている。またチャンバの各々の駆動
装置の動作を制御する制御手段（制御装置１００）が設
けられ、この制御手段は駆動装置の各々を同期制御す
る。以上の構成によって連続搬送における同時搬送が行
われる。

【００１４】上記の磁気搬送装置において、好ましく
は、駆動装置はパルスモータであり、制御手段はパルス
数制御でパルスモータの動作を制御する（請求項２に対
応）。また上記の各磁気搬送装置において、好ましく
は、パルスモータは７０００pps（搬送速度で表現する
と５３０mm/sec）以上の高速で動作する。正確な位置の
制御を行うための装置としてはパルスモータを利用し、
パルス数制御を行うことが望ましい。

【００１５】第２の磁気搬送装置（請求項３に対応）：
第１の磁気搬送装置で述べた前提構成を有し、さらに、
少なくとも３つのチャンバの各々に設けた回転駆動部材
の配置間隔が螺旋状磁気結合部におけるＮ極螺旋部とＳ
極螺旋部の間隔の２倍の自然数倍になるように設定され
ていない既存の通常の磁気搬送装置において次の特徴的
構成を設けるようにした。すなわち、チャンバの各々の
駆動装置の動作を次のごとく制御する制御手段が設けら
れる。この制御手段は、チャンバのうち最も先頭のチャ
ンバに位置する被搬送物から順次に各々の位相ずれの分
だけ移動させて停止させ、チャンバの各々における被搬
送物の停止位置からスタートする時点の被搬送物の間の
間隔が螺旋状磁気結合部におけるＮ極螺旋部とＳ極螺旋
部の間隔の２倍の自然数倍になるように、駆動装置の各
々を予備的に制御し、その後に、駆動装置の各々を同期
制御する。同期制御を行う前の段階での上記制御手段に
よる各駆動装置の予備的な制御は、同時搬送される被搬
送物の各々について、停止位置からスタートして次の隣
りのチャンバにおける予め定められた位置に停止セット
されるまでの間の搬送距離が等しくなるようにするため
のものである。これによって、前述のごとく、装置設計
の上で、例えば３つのチャンバの各々に設けた回転駆動
部材の配置間隔が螺旋状磁気結合部におけるＮ極螺旋部
とＳ極螺旋部の間隔の２倍の自然数倍になるように設定
されていない既存の通常の磁気搬送装置においても、制
御の面で工夫することにより、請求項１に対応する第１
磁気搬送装置と同等の技術的内容を実現することが可能
となる。このようにして、かかる制御手段を備えること
によって連続搬送における同時搬送が行われる。

【００１６】第３の磁気搬送装置（請求項４に対応）：
第１の磁気搬送装置で述べた前提構成を有し、さらに、
少なくとも３つのチャンバの各々に設けた回転駆動部材
の配置間隔が螺旋状磁気結合部におけるＮ極螺旋部とＳ
極螺旋部の間隔の２倍の自然数倍になるように設定され
ていない既存の通常の磁気搬送装置に次のような構成が
設けられる。すなわち、チャンバの各々の駆動装置の動
作を次のごとく制御する制御手段が設けられる。この制
御手段は、時間遅延手段を利用してチャンバの各々に位
置する被搬送物の搬送開始時間を遅らせて位相ずれを解
消しながら、被搬送物が次のチャンバの螺旋状磁気結合
部に対して渡り始める時点での被搬送物の間の間隔が螺
旋状磁気結合部におけるＮ極螺旋部とＳ極螺旋部の間隔
の２倍の自然数倍になるように、駆動装置の各々を制御
する。同期制御による同時搬送を行う前の段階での上記
制御手段（時間遅延手段を利用する）による各駆動装置
の制御は、同時搬送される被搬送物の各々について、次
の隣りのチャンバにおける予め定められた位置に停止セ
ットされるまでの間の搬送距離が等しくなるようにする
ためのものである。これによって、前述のごとく、装置
設計の上で、例えば３つのチャンバの各々に設けた回転
駆動部材の配置間隔が螺旋状磁気結合部におけるＮ極螺
旋部とＳ極螺旋部の間隔の２倍の自然数倍になるように
設定されていない既存の通常の磁気搬送装置において
も、制御の面で工夫することにより、請求項１に対応す
る第１磁気搬送装置と同等の技術的内容を実現すること
が可能となる。またこの制御に基づく構成によれば、搬
送の際に被搬送物を停止させることなく、同時搬送を行
うことができる。このようにして、かかる制御手段を設
けることによって、連続搬送における同時搬送が行われ
る。

【００１７】上記の各磁気搬送装置において、好ましく
は、駆動装置はパルスモータであり、制御手段はパルス
数制御でパルスモータの動作を制御することを特徴とす
る（請求項５に対応）。またパルスモータは好ましくは
７０００pps 以上の高速で動作する。

【００１８】第１の磁気搬送方法（請求項６に対応）：
互いに隔離可能でかつ連結部を開いてつながる少なくと
も３つのチャンバに付設される搬送路と、チャンバの各
々に設けられた、螺旋状磁気結合部を有する回転駆動部
材と、被搬送物に付設された磁気結合部を備え、螺旋状
磁気結合部はＮ極螺旋部とＳ極螺旋部からなり、磁気結
合部はＮ極螺旋部とＳ極螺旋部のそれぞれに対応する吸
引極部を有する磁気搬送装置に適用され、上記の搬送路
を利用し、回転駆動部材の螺旋状磁気結合部と被搬送物
の磁気結合部との作用で被搬送物を連続搬送させる磁気
搬送方法である。この磁気搬送方法において、チャンバ
のうち最も先頭のチャンバに位置する被搬送物から順次
に各々の位相ずれの分だけ移動させて停止させ、チャン
バの各々における被搬送物の停止位置からスタートする
時点での被搬送物の間の間隔が螺旋状磁気結合部におけ
るＮ極螺旋部とＳ極螺旋部の間隔の２倍の自然数倍にな
るように、駆動装置の各々を予備的に制御し、その後
に、駆動装置の各々を同期制御し、これによって連続搬
送における同時搬送を行うようにしたことを特徴とする
ものである。上記のごとき制御によって、通常、各被搬
送物について、停止位置からスタートし隣りの次のチャ
ンバの所定位置に到るまでの搬送距離は実質的に等しく
なる。この磁気搬送方法は、上記の第２の磁気搬送装置
で実施される搬送方法である。

【００１９】第２の磁気搬送方法（請求項７に対応）：
上記第１の磁気搬送方法で述べた前提構成を有する磁気
搬送方法において、チャンバの各々に位置する被搬送物
の搬送開始時間を遅らせて位相ずれを解消しながら、被
搬送物が次のチャンバの螺旋状磁気結合部に対して渡り
始める時点での被搬送物の間の間隔が螺旋状磁気結合部
におけるＮ極螺旋部とＳ極螺旋部の間隔の２倍の自然数
倍になるように、駆動装置の各々を制御し、これにより
連続搬送における同時搬送を行うようにしたことを特徴
とする。上記のごとき制御によって、通常、各被搬送物
について隣りの次のチャンバの所定位置に到るまでの搬
送距離は実質的に等しくなる。この磁気搬送方法は上記
の第３の磁気搬送装置で実施される搬送方法である。

【００２０】上記の各磁気搬送方法において、好ましく
は、パルス数制御で同時搬送の制御が行われる（請求項
８に対応）。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面を参照して説明する。

【００２２】本発明に係る磁気搬送装置は、例えば、基
板に対して成膜等の処理を行う真空処理装置に適用さ
れ、基板を搭載するキャリア（または基板トレイ）等の
被搬送物を搬送する機構として使用される。この実施形
態では、図１および図２に示すごとく複数の真空処理チ
ャンバを直線的に直列に接続してなるロードロック型真
空処理装置に適用した例を説明する。

【００２３】本発明の第１実施形態を図１〜６を参照し
て説明する。先ず図１を説明する。この図において、真
空処理装置１は、一例として、３つのチャンバ（仕切り
室）２Ａ，２Ｂ，２Ｃを備え、各チャンバの間には仕切
り弁１１が設けられる。この実施形態では３つのチャン
バが示されているが、チャンバの数は３つに限定されな
い。各チャンバ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの内部は、不図示の独
立した排気系により真空排気され、各チャンバは仕切り
弁１１によって互いに隔離され，閉ざされた真空処理室
を形成する。仕切り弁１１は例えばゲートバルブであ
り、開放されると各チャンバは連通しつながった状態に
なる。各チャンバ２Ａ，２Ｂ，２Ｃでは、開放された仕
切り弁１１を通して搬入された被処理物（例えば基板
等）１２に対し、予め設定された異なる処理が実行され
る。直列に接続されたチャンバ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの各々
には、仕切り弁１１を通って順次に被処理物１２を載置
したキャリア１３が搬送される。チャンバに送り込まれ
た被処理物１２は、各チャンバで処理のため予め定めら
れた位置に停止する。

【００２４】実際の搬送では、チャンバ２Ａ，２Ｂ，２
Ｃのそれぞれに被処理物がキャリアに載置された状態で
存在し、連続搬送において同時に搬送される状態にあ
る。しかし、図１（および次の図２等）では、キャリア
１３がチャンバ２Ａ，２Ｂ，２Ｃを順次に搬送される状
態を説明するため、１組の被処理物１２とキャリア１３
のみが示されている。

【００２５】被処理物１２が載置されたキャリア１３
は、下側に設けられた一対の案内棒１４の上で、かつ当
該案内棒１４に沿って移動する。２本の案内棒１４は、
図２に示すように、キャリア１３の下側位置にて平行に
設置され、直線的なレール状の形態を有する。２本の案
内棒１４の各々には、キャリア１３を支える複数のロー
ラ（コロ）１４ａが側部と下部の所定箇所に一定間隔で
設けられている。この構成によって、搬送路としての案
内棒１４の上に載置されて移動するキャリア１３は直線
的に搬送される。

【００２６】案内棒１４は、仕切り弁１１が設けられた
箇所ではその一部が切断されて不連続な状態にあり、各
チャンバごとに分離されて構成される。またキャリア１
３を移動させるためのパルスモータ等の駆動装置（図１
中図示せず）も、チャンバ２Ａ，２Ｂ，２Ｃのそれぞれ
に個別に設けられる。

【００２７】キャリア１３は、チャンバ２Ａの入り口部
１５からその内部に入り、後述する磁気搬送機構によっ
て、適当なタイミングで開放される仕切り弁１１を通過
しながら、矢印に示すａ方向に、各チャンバ２Ｂ，２Ｃ
に順次に送られる。各チャンバでは、予め定められた箇
所に停止状態で滞在するキャリア１３上の被処理物１２
に対して所定の処理が施される。処理の内容はチャンバ
ごとに定められている。処理済みの被処理物１２を搭載
するキャリア１３は、最終的にチャンバ２Ｃの出口部１
６から外部に取り出され、一連の処理工程は終了する。

【００２８】次に図２を参照してより具体的に説明す
る。図２において、平行に配置された２本の案内棒１４
上を移動するキャリア１３が示される。キャリア１３の
上には被処理物１２が載置される。キャリア１３は、移
動のための駆動力を受けると、ローラ１４ａを備えた案
内棒１４で支持・案内されて移動する。キャリア１３の
例えば側面部には、案内棒１４に平行に、後述するよう
な磁気結合部２１（図４に示す）が外表面に形成された
スライダ１７が固定される。スライダ１７は、後述する
回転駆動部材の磁気結合部からの駆動力を受けて直線方
向に滑るように移動するので、この意味で「スライダ」
と呼ぶことにする。スライダ１７が移動すれば、これと
一体化されたキャリア１３も共に移動する。つまりキャ
リア１３は当該回転駆動部材から磁気的な駆動力を受け
案内棒１４に沿って移動する。

【００２９】３つのチャンバ２Ａ，２Ｂ，２Ｃの各々に
は、案内棒１４に沿って、スライダ１７が付加されたキ
ャリア１３を直線的に移動させるための駆動力を与える
回転駆動部材（以下「駆動軸」という）１８Ａ，１８
Ｂ，１８Ｃが配置される。各駆動軸は、円柱形または円
筒形の形状を有し、その軸回りに回転自在になるように
軸支されると共に、駆動装置１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃか
ら動力を伝達され、正逆の任意の方向に回転される。駆
動装置１９Ａ〜１９Ｃとしては、通常、動作量制御に適
したパルスモータが使用される。駆動装置１９Ａ〜１９
Ｃから駆動軸１８Ａ〜１８Ｃへ動力を伝達する機構の詳
細は後述される。駆動装置は各チャンバごとに設けられ
ている。

【００３０】実際には、連続的な搬送であって、前述し
たごとく各チャンバには被処理物を搭載したキャリアが
存在し、搬送を行うときには同時に搬送が行われる。従
ってチャンバ２Ａ〜２Ｃの各々に設けられた駆動装置１
９Ａ〜１９Ｃの間には同時搬送を行うための制御が実施
され、各チャンバ２Ａ〜２Ｃの駆動軸１８Ａ〜１８Ｃ
は、通常、同期して回転動作を行うように構成される。
図２で１００は制御装置であり、制御装置１００は駆動
装置１９Ａ〜１９Ｃの制御を行う。

【００３１】またチャンバ２Ａ〜２Ｃの各々には、搬入
されたキャリアが定位置にあるか否かを検出するための
センサが設けられている。センサは、キャリアが定位置
にあるか否かを検出し、そのデータを制御装置１００に
与える。制御装置１００は各チャンバのセンサから与え
られるキャリアの状態に関するデータを利用して後述の
ごとき制御を行う。

【００３２】図５にセンサの一例を示す。図５では、
（Ａ）は各チャンバにおけるキャリア１３の例えば正常
な停止位置と、当該キャリア１３に対するセンサの配置
状態が示されている。図５の（Ａ）で、キャリア１３は
右から左に向かって搬送されてくるものとする。矢印ａ
は、図１や図２で示された搬送方向を示すａと同じであ
る。センサは例えば透過式の光電センサである。センサ
としては、その他に反射型の光電センサやレーザセンサ
を用いることもできる。このセンサは、定められた停止
位置にあるキャリア１３の前端と後端に対応する箇所の
上側と下側（またはキャリアが立てて用いられる場合に
は左側と右側）に設けられている。前端側にはセンサ１
０１が配置され、後端側にはセンサ１０２が配置され
る。センサ１０１は、下側に配置された発光器１０１ａ
と上側に配置された受光器１０１ｂからなる。発光器１
０１ａから出た光は受光器１０１ｂに受光され、通常、
センサ１０１はオン状態にある。センサ１０２は、下側
に配置された発光器１０２ａと上側に配置された受光器
１０２ｂからなる。発光器１０２ａから出た光は受光器
１０２ｂに受光され、通常、センサ１０２はオン状態に
ある。なお、センサにおけるオン、オフの設定はアンプ
等の電気回路の設計で任意に行うことができる。この実
施形態では説明の分かり易さの観点で受光をオン、遮光
をオフとして説明するが、実機では逆になるように設計
されている。キャリア１３の搬送を行うための上記駆動
装置の動作が停止した時点で、キャリア１３が正常停止
位置にあるとき、センサ１０１，１０２は共に遮光さ
れ、両方共にオフ状態になる。パルスモータ等の駆動装
置の停止は、それに付加された回転数計（図示せず）に
よって検出される。同様にして図５の（Ｂ）はオーバー
ラン（行過ぎ）の状態を示し、このときには図から明ら
かなようにセンサ１０１がオフ（遮光）、センサ１０２
がオン（受光）の状態になる。図５の（Ｃ）はショート
ラン（移動量不足）の状態を示し、このときには図から
明らかなようにセンサ１０１がオン（受光）、センサ１
０２がオフ（遮光）の状態になる。このようにセンサ１
０１，１０２のオン・オフの組み合わせで、チャンバに
おけるキャリアの位置の状態を判断することができる。
従って、図２に示されるごとく、制御装置１００はチャ
ンバ２Ａ，２Ｂ，２Ｃのそれぞれに設けられたセンサ１
０１，１０２からの信号を受けることによって、各チャ
ンバでのキャリアの位置に関する情報を取り込み、各チ
ャンバにおけるキャリアの位置制御のために使用するこ
とができる。なお、上記センサによる位置信号の取り込
みが行われるキャリアの停止時は、上記駆動装置の動作
が停止した時点から始まるタイマで設定された一定時間
の範囲内である。この一定時間内でセンサ信号を読み込
めない場合には異常であると判断される。またこのタイ
マは制御装置１００においてシーケンス制御の上でソフ
ト的に実現されているものである。上記では、キャリア
の停止位置としてチャンバにおける所定の停止位置の検
出に関するセンサを説明したが、センサの個数や配置位
置などは上記構成に限定されない。また検出しようとす
るキャリアの位置情報に応じて任意にセンサを設けるこ
とができる。さらにキャリアの移動量を検出するように
構成することも可能である。

【００３３】駆動軸１８Ａ〜１８Ｃの各々は、大体にお
いて、対応するチャンバ内にキャリアが搬入されてきた
時、当該キャリアのスライダの近くであって、これに対
向する位置関係となるように設けられている。

【００３４】またチャンバの間は上記仕切り弁１１で仕
切られているので、この仕切り弁１１によって駆動軸と
駆動軸の間も仕切られる。そのため、隣り合う駆動軸の
間に隙間が生じる。駆動軸と駆動軸の間の隙間（以下
「渡り部分」という）の距離はキャリア１３の長さに比
べて十分小さく設定される。かかる渡り部分が存在する
ため、キャリアを或る駆動軸から次の他の駆動軸へ移動
させるとき、駆動軸間での磁気回路を滑らかに整合させ
ることが必要となる。特に上記のごとく連続搬送であっ
て同時搬送を行うときには、かかる整合を行うための構
成を設けないと、次の他の駆動軸に移動させるときに、
振動が生じたりして不安定な搬送が生じ、最悪な場合に
は脱調が生じ、渡り部分での搬送を行うことができない
こともある。またキャリアの搬送速度が高速になれば、
整合をとることがいっそう重要となる。そこで、本実施
形態では、後述されるような装置構成と同期制御、ある
いは位相合わせの制御を利用して整合をとるようにして
いる。

【００３５】なお図２に示した真空処理装置１におい
て、１ａは上記入り口部１５が設けられる前壁に相当
し、１ｂは上記出口部１６が設けられる後壁に相当し、
１ｃは上記仕切り弁１１が設けられる仕切り壁に相当し
ている。またチャンバ２Ａにおいてキャリア１３、スラ
イダ１７、被処理物１２を実線で描き、キャリア１３等
がチャンバ２Ａ内に存在していることを示している。こ
の図示例では、チャンバ２Ｂ，２Ｃについては、キャリ
ア１３等を想像線で示し、チャンバ２Ａに存在したキャ
リア１３がチャンバ２Ｂ，２Ｃへ順次に搬送されていく
様子を示している。また被処理物が連続的に搬送される
実際の搬送では、例えばチャンバ２Ａ，２Ｂの各々に被
処理物１２が存在し、各々のチャンバで被処理物に対し
て次の隣りのチャンバへの同時搬送の制御が行われる。

【００３６】次に図３を参照して駆動軸１８Ａ〜１８Ｃ
の構造と各部の働きを詳述する。図３では、駆動軸１８
Ａ〜１８Ｃと同じ構成を有する駆動軸１８を代表的に拡
大して示し、この駆動軸１８に基づいて説明する。また
駆動装置１９Ａ〜１９Ｃから駆動軸１８へ動力を伝達す
る機構も併せて示されている。

【００３７】駆動軸１８は、その軸方向にて二分割さ
れ、キャリア進入側（図中左側）に位置する固定駆動軸
１８−１と、キャリア送出側（図中右側）に位置する可
動駆動軸１８−２とからなる。駆動軸１８の表面、すな
わち、固定駆動軸１８−１と可動駆動軸１８−２の各表
面には螺旋状に形成された例えば着磁部による磁気結合
部２２が設けられる。磁気結合部２２は上記スライダ１
７の磁気結合部２１と磁気的な作用で結合される。磁気
結合部２１，２２については後で詳述される。

【００３８】固定駆動軸１８−１は共通の軸心部２０に
固定される。軸心部２０は、その両端を支持部（回転軸
受）２３によって回転自在に支持されている。かかる固
定駆動軸１８−１は、スライダ１７との間の磁気結合作
用（異極による吸引と同極による反発の作用）に基づい
てキャリア１３を所望の方向（方向ａまたは方向ｂ）に
進行させる働きと、それが設置された対応するチャンバ
内でキャリア１３の停止位置を設定する働きを持つ。

【００３９】一方、可動駆動軸１８−２は、上記軸心部
２０に回転方向については動きを制限するべく固定され
ると共に、キャリア１３の進行方向（方向ａまたはｂ）
と同じ方向には一定範囲で所定制限の下で動き得るよう
に遊びを持たせるように構成されている。かかる可動駆
動軸１８−２は、軸心部２０から固定駆動軸１８−１と
同一の回転動作を与えられると共に、キャリア１３の進
行方向の動きに合わせて、その軸方向に上記遊びの範囲
内で動くことができる。図３中、左側位置にある可動駆
動軸１８−２は実線で示され、左側位置から右側に移動
した可動駆動軸１８−２の右端部のみを破線で示してい
る。可動駆動軸１８−２の軸方向の可動量は、最小の移
動量で上記渡り部分における整合（位置合せ）を行うた
め、上記磁気結合部２１を構成する磁気回路の磁石間隔
と同等の距離以上で当該間隔の２倍以下の範囲に含まれ
ることが望ましい。上記のような作用を生じさせるた
め、可動駆動軸１８−２と軸心部２０とは、例えばよく
知られたスプライン構造で連結されている。図示された
スプライン構造では、軸心部２０はスプライン歯を有し
てスプライン軸となり、可動駆動軸１８−２は例えば固
定駆動軸側の端面にスプライン歯とかみ合う穴を有し、
ボスとなっている。穴の軸方向の長さによって可動駆動
軸１８−２の軸方向移動の範囲を設定することができ
る。

【００４０】さらに可動駆動軸の構造を詳しく述べる
と、可動駆動軸は、通常、内蔵されるバネで軸方向の一
方向に押し付けられるように構成されている。可動駆動
軸１８−２が押し付けられて停止している位置は、固定
駆動軸との間で連続位相を作る位置となるように設計さ
れている。

【００４１】また可動駆動軸１８−２と軸心部２０との
関係について、可動駆動軸１８−２の軸方向移動を上記
遊びの範囲内に制限するための制限部（または係止部
等、図示せず）を、軸心部２０または可動駆動軸１８−
２に設けることもできる。

【００４２】駆動軸１８の表面、すなわち固定駆動軸１
８−１と可動駆動軸１８−２の各表面に設けられた螺旋
状形態を有する磁気結合部（以下「螺旋状磁気結合部」
という）２２は、図示例では駆動軸表面に描かれた多数
の斜線で示されている。この螺旋状磁気結合部２２は、
好ましくは、外表面に磁極が形成された螺旋状磁石であ
る。この螺旋状磁石は、さらに２重螺旋構造が好まし
く、Ｎ極とＳ極の螺旋状部分（Ｎ極螺旋部とＳ極螺旋
部）が交互に配列されることが好ましい。磁石を用いる
ときには各駆動軸の表面に凸部として形成される。螺旋
状磁気結合部２２については、さらに好ましくは、駆動
軸１８の表面に螺旋状の着磁を施すことにより、着磁部
としてＮ極螺旋部とＳ極螺旋部の各磁極を形成すること
もできる。この場合には駆動軸の表面に凸部は形成され
ない。

【００４３】駆動軸１８の螺旋状磁気結合部２２は、ス
ライダ１７に設けられる磁気結合部２１との間において
相互に磁気力が作用し合い、互いに結合しようとする部
分である。スライダ１７の磁気結合部２１も磁石または
着磁部によって形成される。駆動軸１８はその軸心部２
０がスライダ１７と平行であり、かつスライダ１７との
間において両者の間の磁気的な結合を可能とする適切な
隙間が形成されるように配置されている。

【００４４】また分割して成る固定駆動軸１８−１と可
動駆動軸１８−２の間に形成されたスペースを利用して
動力伝達部３０が設けられる。動力伝達部３０は、上記
駆動装置１９Ａ〜１９Ｃの出力軸に連結される軸部３１
と、これに結合された傘歯車３２と、軸心部２０に固定
されかつ傘歯車３２に噛み合う傘歯車３３とによって構
成される。傘歯車３２，３３の噛み合いによって駆動装
置から与えられる回転動力が軸心部２０に伝達され、回
転動作が行われる。

【００４５】図４は、部分平面図であり、磁気結合の関
係にあるスライダ１７の磁気結合部２１と駆動軸１８の
一部の螺旋状磁気結合部２２とを示している。図４で、
キャリア１３、案内棒１４等の図示は省略されている。
スライダ１７の駆動軸対向表面に設けられた磁気結合部
２１は、好適な間隔４０にて埋設状態で交互に配置され
たＮ極磁石４１ａとＳ極磁石４１ｂから成る磁石４１で
ある。Ｎ極磁石４１ａとは駆動軸対向面がＮ極の磁石で
あり、Ｓ極磁石４１ｂとは駆動軸対向面がＳ極の磁石で
ある。駆動軸１８（固定駆動軸１８−１または可動駆動
軸１８−２）の表面に設けられた螺旋状磁気結合部２２
は、Ｎ極螺旋部４２ａとＳ極螺旋部４２ｂからなり、Ｎ
極とＳ極が交互に配置されるように２重の帯状螺旋形状
に着磁された着磁部４２である。螺旋状磁気結合部２２
におけるＮ極螺旋部４２ａとＳ極螺旋部４２ｂの間に好
適な間隔（ピッチ）ｐが設定される。またＮ極磁石４１
ａとＳ極磁石４１ｂの間隔４３はＮ極螺旋部４２ａとＳ
極螺旋部４２ｂの間隔ｐとは等しくなるように設定され
ている。上記の螺旋状磁気結合部２２はＮ極螺旋部とＳ
極螺旋部の２重螺旋としたが、これに限定されるもので
はない。例えばＮ，Ｓ，Ｎ，Ｓの４重螺旋として構成す
ることも可能である。

【００４６】駆動軸１８が固定駆動軸１８−１であると
するとき、その表面上に形成されたＮ極螺旋部４２ａお
よびＳ極螺旋部４２ｂと、キャリア１３のスライダ１７
に設けられたＮ極磁石４１ａおよびＳ極磁石４１ｂとの
間では、異種同士が対向して磁気的に吸引し結合しよう
とする。またこのような吸引・結合が可能となるように
両者の間隔４０が設定されている。駆動装置から動力伝
達部３０を介して伝達された動力によって軸心部２０を
回転させると、前述の着磁部４２（すなわち螺旋状磁気
結合部２２）が回転しながら軸方向に移動し、この動き
に対応して、相互の吸引・反発の作用に基づき対向する
磁石４１（すなわち磁気結合部２１）の異種極も同様に
方向ａまたはｂに移動し、スライダ１７とこれに一体化
されたキャリア１３が移動する。

【００４７】次に第１実施形態による磁気搬送装置の動
作例を説明する。この動作例の説明では、直線的に連続
して直列に設けられた３つのチャンバ２Ａ〜２Ｃにおい
て、チャンバ２Ａ，２Ｂに存在する連続搬送されるキャ
リアを同時搬送する場合に、整合をとりながら渡り部分
を滑らかに搬送させることが可能なキャリア搬送のため
の構成と制御が説明される。動作例の説明は図６を参照
して行われる。

【００４８】同時搬送するときに整合をとりながら渡り
部分を滑らかに搬送させる動作を可能にする構成を図６
に示す。上記の磁気搬送装置では、駆動軸（１８，１８
Ａ〜１８Ｃ）に形成された螺旋状の着磁部４２（螺旋状
磁気結合部２２）におけるＮ極螺旋部４２ａとＳ極螺旋
部４２ｂの間の間隔（ピッチ）を前述のごとくｐとする
ときに、隣り合う駆動軸（１８Ａ〜１８Ｃ）の間の配置
間隔ｄが、間隔ｐの２倍の自然数倍（ｄ＝２ｐ×ｎ（ｎ
は任意の自然数））となるように設計されている。図６
で、配置間隔ｄは、一例として動力伝達部３０の駆動装
置側の軸部３１の間の距離として示されている。磁気搬
送装置の設計の上で駆動軸１８Ａ〜１８Ｃの間の配置間
隔ｄと間隔ｐを上記の関係に維持すると、同時搬送を行
う前の段階で本来的に位相合わせ（各チャンバでの駆動
軸に対するキャリアの位置が一致している）が行われた
状態にあることになり、特別に位相合わせのための制御
を予備的に行うことなく、同期制御を行うだけで自然に
整合をとることができる。

【００４９】図６を参照して第１実施形態による磁気搬
送装置の動作を説明する。図６では２つの状態（Ａ），
（Ｂ）が示されている。状態（Ａ）は連続搬送における
同時搬送の動作開始前（同時搬送直前位置）の状態が示
され、状態（Ｂ）は連続搬送における同時搬送の動作実
行（隣りの駆動軸への渡り時）の状態が示されている。
図６の状態（Ａ），（Ｂ）の各々では３つのチャンバ２
Ａ，２Ｂ，２Ｃの各々における駆動軸１８Ａ，１８Ｂ，
１８Ｃが示され、かつチャンバ２Ａからチャンバ２Ｂ
へ、およびチャンバ２Ｂからチャンバ２Ｃへキャリア１
３が同時に搬送される状態が示されている。なお図６で
５１は各チャンバで各駆動軸を収容するための容器であ
る。容器５１によって駆動軸設置箇所とチャンバの真空
雰囲気とが分離されている。

【００５０】上記のごとく、チャンバ２Ａ〜２Ｃの間に
おいて、隣り合うチャンバの駆動軸（１８Ａ〜１８Ｃ）
の間の配置間隔ｄ、すなわち固定駆動軸１８−１の螺旋
状磁気結合部２２（着磁部４２）の配置間隔ｄが、着磁
部４２の間隔ｐ（Ｎ極螺旋部４２ａとＳ極螺旋部４２ｂ
の間隔）の自然数倍（ｎ倍）になるように設定されてい
る。配置間隔ｄと間隔ｐが装置設計の上で上記関係に維
持されると、同時搬送開始前においてチャンバ２Ａ，２
Ｂに滞在するキャリア１３の位置が各々の駆動軸１８
Ａ，１８Ｂに対して同じ位置になり、チャンバ間で搬送
のための移動上の位相のずれが生ぜず、搬送開始位置が
一致している。このため、駆動装置１９Ａ〜１９Ｃを動
作させる制御装置１００の制御に関して各チャンバでの
駆動軸への駆動力伝達を同時に開始するようにしても
（同期制御を行っても）、隣りの次のチャンバの駆動軸
の螺旋状磁気結合部２２（固定駆動軸の着磁部４２）と
前のチャンバから移動してきたキャリア１３におけるス
ライダ１７の磁気結合部２１（磁石４１）との間で位置
の整合をとることができる。すなわち、次のチャンバの
固定駆動軸の着磁部４２と前のチャンバから移動してき
たスライダ１７の磁石４１との間で異種の極性の部分同
士の位置が一致し対向するようになるため、キャリア１
３の滑らかな受渡しが行える。この場合に、高速搬送を
行うことから多少のずれが生じたとしても、前のチャン
バの駆動軸の可動駆動部がそのずれを吸収するので、同
種の極同士の反発によるキャリア１３の後退によるキャ
リア停止あるいは振動（ハンチング動作）が生じない。
具体的な実施例として好適な間隔ｐは例えば９．４ｍｍ
である。しかし当該数値は、この値に限定されず、搬送
速度、装置の規模に応じて決められる。

【００５１】以上のごとくチャンバ２Ａ〜２Ｃの駆動軸
１８Ａ〜１８Ｃの配置間隔ｄと駆動軸の間隔ｐとがｄ＝
２ｐ×ｎの関係にある場合には、キャリア１３（スライ
ダ１７）が渡り部分を移動するときに、速度に応じて若
干の位相ずれが生じるものの、位相ずれは不安定領域に
は至らず、次の駆動軸における固定駆動軸の着磁部４２
（螺旋状磁気結合部２２）のＮ極螺旋部およびＳ極螺旋
部とスライダ１７の磁石４１（磁気結合部２１）のＮ極
およびＳ極とが異種のもの同士で位置的に一致し、整合
がとられ、渡り部分における滑らかな移動が行われる。
以上の動作に関し、制御装置１００による特別な位相合
わせの制御を予備的に行なわず、単に同期制御を行うだ
けで連続搬送における同時搬送を行うことができる。

【００５２】上記の同期制御において、駆動装置１００
による駆動装置１９Ａ〜１９Ｃの制御は、駆動装置が好
ましくはパルスモータであることから、パルス数制御が
行われる。またパルス数制御による円滑な同時搬送は、
例えば７０００pps （５３０mm/sec）以上の高速搬送を
行うときに有効である。

【００５３】次に本発明の第２実施形態を説明する。第
２実施形態に係る磁気搬送装置の基本的な構成は前述し
た図１〜図５で説明した構成と同じである。しかしなが
ら、この磁気搬送装置では、構成上、第１実施形態の装
置とは異なる点がある。すなわち、チャンバ２Ａ〜２Ｃ
の駆動軸１８Ａ〜１８Ｃの配置間隔ｄと駆動軸の間隔ｐ
の関係に関してｄ＝２ｐ×ｎとなるように設計されてい
ない。すなわち、第２実施形態の磁気搬送装置は、第１
実施形態で説明したような設計が施されていない既存の
磁気搬送装置であることを想定している。そこで第２実
施形態では、このような既存の磁気搬送装置においても
連続搬送における同時搬送を円滑に行えるようにするた
め、制御装置１００による各駆動装置１９Ａ〜１９Ｃの
動作制御において位相合わせの制御を行うようにしてい
る。第２の実施形態の説明は制御動作が主になり、図７
を参照して位相合わせの制御の動作例を説明する。

【００５４】第２実施形態の磁気搬送装置の動作例は、
隣り合う駆動軸の間の配置間隔ｆが着磁部４２（螺旋状
磁気結合部２２）のＮ極螺旋部とＳ極螺旋部の間の間隔
ｐの２倍の自然数倍（ｆ＝２ｐ×ｎ（ｎは任意の自然
数））でない磁気搬送装置の場合の動作制御の仕方であ
る。この場合、配置間隔ｆはｆ＝２ｐ×ｎ＋ｃとして表
現される。ｃは位相ずれの量に相当する距離の分であ
る。厳密にいうと、駆動軸１８Ａと駆動軸１８Ｂの間、
駆動軸１８Ｂと駆動軸１８Ｃの間の各々での位相ずれは
異なる可能性が高いが、若干の違いは可動駆動軸で調整
できるので、ここでは同じ位相ずれｃとして扱う。第２
実施形態の磁気搬送装置では、先ず最初に予備的に制御
装置１００による駆動装置１９Ａ〜１９Ｃの動作制御に
関して、同時搬送のための位相合わせ（位相制御）が行
われる。位相合わせが完了すると、同時搬送のスタート
直前で第１実施形態と同じ条件が満たされることになる
ので、すなわち、各チャンバで駆動装置に対するキャリ
アの位置を一致させることができるので、その後、第１
実施形態の場合と同様な同時搬送を行うことが可能とな
る。以上のごとく、換言すれば、配置間隔ｄと間隔ｐに
関して第１実施形態のごとき設計がなされていない既存
の磁気搬送装置では、予備的に位相合わせの制御を行う
ことによって、第１実施形態と同じ条件を作り出すよう
にし、これにより連続搬送における同時搬送の整合をと
るようにしている。

【００５５】図７に示すごとく配置間隔ｆは、前述した
通り、動力伝達部３０の駆動装置側軸部３１の間の距離
として示されている。図７では２つの状態（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）が示されている。状態（Ａ）は連続搬送
における同時搬送の動作開始前（同時搬送を行う前の位
置）の状態が示され、状態（Ｂ）は位相合わせを行う状
態（同時搬送直前位置）が示され、状態（Ｃ）は連続搬
送における同時搬送の動作実行（隣りの駆動軸への渡り
時）の状態が示されている。図７の状態（Ａ），
（Ｂ），（Ｃ）の各々では３つのチャンバ２Ａ，２Ｂ，
２Ｃの各々における駆動軸１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃが示
され、かつチャンバ２Ａからチャンバ２Ｂへ、およびチ
ャンバ２Ｂからチャンバ２Ｃへキャリア１３が同時に搬
送される状態が示されている。

【００５６】図７の動作例では、チャンバ２Ａ，２Ｂに
滞在するキャリア１３の同時搬送を開始する前にそれら
のスタート位置が一致していないので、制御装置１００
から駆動装置１９Ａ，１９Ｂに対してパルス数制御を行
って駆動軸１８Ａ，１８Ｂを回転させ（螺旋状磁気結合
部２２の回転）、上記スタート位置を一致させる。スタ
ート位置の一致制御では、先ず、直線上に配列されたチ
ャンバ２Ａ〜２Ｃにおいて最も先頭に位置するキャリア
１３（本実施形態では２番目のキャリア）におけるスラ
イダ１７の磁気結合部２１に対向している駆動軸を回転
させ、キャリア距離ｃだけ右方に移動させ、そこで停止
させる。この例では最初の駆動軸はチャンバ２Ｂの駆動
軸１８Ｂである。次に、最も先頭のスライダ１７のある
チャンバの隣りのチャンバにあるスライダ１７を、駆動
軸を回転させることによって距離２ｃだけ右方に移動さ
せ、そこで停止させる。この例で次の駆動軸はチャンバ
２Ａの駆動軸１８Ａである。かかる位置合わせによっ
て、各チャンバでのキャリア１３のスライド１７の配置
間隔は２ｐ×ｎの関係を満たすようになり、各チャンバ
でのキャリアのスタート位置が一致させられるので、そ
の後、制御装置１００の制御によって各チャンバでの駆
動伝達を同時に開始することにより、隣りの次のチャン
バの駆動軸の螺旋状磁気結合部２２（固定駆動軸の着磁
部４２）と前のチャンバから移動してきたキャリア１３
におけるスライダ１７の磁気結合部２１（磁石４１）と
の間で位置の整合をとることができる。これにより連続
搬送における同時搬送において、滑らかにキャリヤ１３
の受渡しを行うことができる。なおキャリアが存在する
チャンバが３つ以上あるときには、最も後のチャンバ
（最も左側のチャンバ）にあるスライダ１７ではｍ×ｃ
（ｍは最も先頭にあるチャンバの最も左側にあるチャン
バからの数）移動させることになる。

【００５７】上記の第２実施形態による磁気搬送置の動
作例では、同時搬送を行う直前には各チャンバでのキャ
リアの位置は同じ位相のスタート位置に停止状態でセッ
トされ、それ故に各チャンバの駆動軸の配置間隔と駆動
軸の間隔ｐとが実質的に第１実施形態で説明した条件を
満たす状態になっていることから、第１の実施形態と同
様に整合がとられた状態で各渡り部分を滑らかに移動さ
せて同時搬送を行うことができる。ただし第２実施形態
の動作例としては、第２実施形態の磁気搬送装置がもと
もと既存の装置を前提しており、前述のごときｄとｐに
関して所定の設計条件を満たしていないことから、同時
搬送を行う前の段階で、予備的に、位相ずれを調整する
べく各チャンバでキャリアの位相を調整し、同一のスタ
ート位置に停止させることが必要となる。同時搬送を行
う直前の段階では、各チャンバでのキャリアの停止位置
に関して、スタートする時点でのキャリアの間の間隔
が、旋状磁気結合部におけるＮ極螺旋部とＳ極螺旋部の
間隔ｐの２倍の自然数倍になる関係を満たしている。以
上の動作制御は、制御装置１００に基づく駆動装置１９
Ａ〜１９Ｃのパルス数制御によって行われる。

【００５８】上記説明では位相ずれｃについて、駆動軸
１８Ａと駆動軸１８Ｂの間、駆動軸１８Ｂと駆動軸１８
Ｃの間で同じとしたが、前述のごとく厳密には異なる可
能性が高い。しかし、差異は微小であると考えられるの
で、説明の便宜上同じものであるとして説明した。また
仮に位相ずれが大きく異なるとしても、各チャンバでの
位相ずれの情報を得ることによって制御装置１００は同
様に位相合わせの制御を行うことが可能である。

【００５９】また位相合わせの制御では、制御装置１０
０は各駆動装置１９Ａ〜１９Ｃを制御するときに各々の
チャンバでの位相ずれｃを解消するように制御を行う。
この制御は、各チャンバでのｃの量を、各々に設けた前
述のセンサで検出し、制御装置１００が取り込むことに
よって行われる。

【００６０】次に本発明の第３実施形態を説明する。第
３実施形態の磁気搬送装置も第２実施形態の場合と同じ
である。すなわち第３実施形態に係る磁気搬送装置の基
本的な構成は前述した図１〜図５で説明した構成と同じ
である。またこの磁気搬送装置でも、構成の上で第１実
施形態の装置とは異なり、チャンバ２Ａ〜２Ｃの駆動軸
１８Ａ〜１８Ｃの配置間隔ｄと駆動軸の間隔ｐの関係に
関してｄ＝２ｐ×ｎとなるように設計されていない。第
３実施形態の磁気搬送装置でも、第１実施形態で説明し
たような設計が施されていない既存の磁気搬送装置であ
ることを想定している。第３実施形態では、既存の磁気
搬送装置において連続搬送における同時搬送を円滑に行
えるようにするため、制御装置１００による各駆動装置
１９Ａ〜１９Ｃの動作制御において位相合わせの制御を
行うようにしている。

【００６１】第３実施形態の磁気搬送装置の動作例を図
８を参照して説明する。図８では、各チャンバＡ，Ｂ，
Ｃのキャリアの搬送開始時間をタイマ（時間遅延手段）
により遅らせることによって、隣接するチャンバの螺旋
状磁気結合部２２との整合をとる方法を採用している。
この場合も、隣り合う駆動軸の間の配置間隔ｆが、間隔
ｐとの間で、ｆ＝２ｐ×ｎ＋ｃとして表現される関係に
ある。

【００６２】図８において配置間隔ｆは動力伝達部３０
の駆動装置側の軸部３１の間の距離として示されてい
る。図８では５つの状態（Ａ）〜（Ｅ）が示されてい
る。状態（Ａ）は連続搬送における同時搬送の動作開始
前（同時搬送を行う前の位置）の状態が示され、状態
（Ｂ）は第１回目の位相合わせを行う状態が示され、状
態（Ｃ）は第２回目の位相合わせを行う状態が示され、
状態（Ｄ）は第３回目の位相合わせを行う状態が示さ
れ、状態（Ｅ）は連続搬送における同時搬送の動作実行
（隣りの駆動軸への渡り時）の状態が示されている。図
８の状態（Ａ）〜（Ｅ）の各々では３つのチャンバ２
Ａ，２Ｂ，２Ｃの各々における駆動軸１８Ａ，１８Ｂ，
１８Ｃが示され、かつチャンバ２Ａからチャンバ２Ｂ
へ、およびチャンバ２Ｂからチャンバ２Ｃへキャリア１
３が同時に搬送される状態が示されている。

【００６３】図８に示す第３実施形態の動作例では、チ
ャンバ２Ａ，２Ｂに滞在するキャリア１３の同時搬送を
開始する前にそれらのスタート位置が一致していないの
で、制御装置１００から駆動装置１９Ａ〜１９Ｃに対し
てパルス数制御を行って駆動軸１８Ａ〜１８Ｃを決めら
れた手順で回転させ（螺旋状磁気結合部２２の回転）、
位相のずれをなくすように位相合わせを行い、上記スタ
ート位置を一致させる。スタート位置を一致させるため
の位相合わせは図８の状態（Ｂ）〜（Ｄ）に示されるよ
うに３段階に分けて連続的に行われる。状態（Ａ），状
態（Ｅ）は前述の第２実施形態の動作例の状態（Ａ），
（Ｃ）とそれぞれ同じである。位相合わせに関しては、
最初に同時搬送における最後尾に位置するチャンバ２Ａ
の駆動軸１８Ａの磁気結合部２２の駆動開始を行い（状
態（Ｂ））、次に、時間ｔだけ遅らせて搬送方向に隣接
する次のチャンバ２Ｂの駆動軸１８Ｂの磁気結合部２２
の駆動を開始し（状態（Ｃ））、その後さらに時間ｔだ
け遅らせてチャンバ２Ｂに搬送方向に隣接するチャンバ
２Ｃの駆動軸１８Ｃの螺旋状磁気結合部２２の駆動を開
始する（状態（Ｄ））。この位相合わせでは、制御装置
１００による状態（Ｂ）〜（Ｄ）の制御において、同時
搬送を行う前の段階で各チャンバのキャリアが特定のス
タート位置に一旦停止させられることはない。このよう
にしてすべてのチャンバに存在する駆動軸の螺旋状磁気
結合部２２の上にあるキャリア１３（スライダ１７）の
位置が、上記の位相合わせの制御に基づき前述の設計条
件ｄ＝２ｐ×ｎを実質的に満たすようにした後に、各チ
ャンバでの同時搬送のための駆動伝達を同時に開始する
と、隣接する次のチャンバの駆動軸の磁気結合部２２と
前のチャンバから移動してきたキャリア１３におけるス
ライダ１７の磁気結合部２１との位置の整合がとられ、
磁気結合部２１，２２の間で異種の極性の極同士が対向
するため、渡り部分において滑らかにキャリヤ１３の受
渡しを行うことができる。

【００６４】上記の同時搬送の動作制御において、遅延
させる時間ｔの設定は制御装置１００の内部に設けられ
たタイマで行う。タイマは既存の磁気搬送装置であって
も制御装置１００に内蔵され、用意されている。このタ
イマは、シーケンス制御を行う観点からソフト的に構成
されているのが一般的である。上記のごとく第３実施形
態においては、制御装置１００から各駆動装置１９Ａ〜
１９Ｃに対して、タイマを利用してチャンバの各々に位
置するキャリアの搬送開始時間を遅らせて位相ずれを解
消しながら、次のチャンバの螺旋状磁気結合部に対して
渡り始める時点でのキャリアの間の間隔が、螺旋状磁気
結合部におけるＮ極螺旋部とＳ極螺旋部の間隔の２倍の
自然数倍になるように制御が行われる。

【００６５】上記の実施形態では、駆動軸の螺旋状磁気
結合部は二重螺旋の構造で形成されていたが、これに限
定されない。螺旋状磁気結合部は例えば四重螺旋の構造
とすることもできる。この場合にも、螺旋状結合部はＮ
極螺旋部とＳ極螺旋部の組として形成されることにな
り、両者の間に間隔ｐを定めることができる。従って、
四重螺旋の螺旋状磁気結合部であっても、上記のごとき
所定の条件を満たすように設計することもできるし、あ
るいは既存の装置の場合には位相合わせの制御を行うこ
とができる。本発明による磁気搬送装置では、磁気駆動
力を被搬送物側の磁気結合部に与える駆動軸は、Ｎ極螺
旋部とＳ極螺旋部からなる二重螺旋を基本として構成さ
れ、それらの間の間隔ｐに基づいて上記条件を満たすよ
うに駆動軸の配置間隔が設計され、かかる設計条件が満
たされていないときには当該条件が実質的に満たされる
ように位相合わせの制御が行われることになる。

【００６６】図１と図２に示したチャンバの構造では、
３つのチャンバが連続する構造であったが、本発明に係
る磁気搬送装置の適用はこれに限定されない。例えば４
つ以上のチャンバが直線的に連続して配置される構成に
本発明を適用することもできるし、巡回式に構成された
処理チャンバシステムに適用することもできる。この場
合には、連続搬送において同時搬送される被搬送物の数
は直線部に並べられたチャンバの数から２だけを差し引
いた数となる。つまり角部の搬送方向を変更するための
チャンバ数が差し引かれる。

【００６７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば次のような効果が発揮される。

【００６８】連結部で隔離されかつ直線的に接続された
３つ以上の複数の真空処理チャンバにおいて、被処理物
を搭載した複数のキャリアの同時搬送を行う直前の段階
で、各チャンバでのキャリアの位置に関し、キャリアの
間の間隔が、各チャンバに設けられた回転駆動部材の螺
旋状磁気結合部のＮ極螺旋部とＳ極螺旋部の間の間隔
（ｐ）の２倍の自然数倍になるようにすることによっ
て、連続搬送における同時搬送を滑らかに行うことがで
きる。このことは、３つ以上のチャンバにおけるキャリ
アに付加されている各スライダの間隔が、同時搬送を開
始する時点で、各チャンバに設けられた螺旋状磁気結合
部のＮ極螺旋部とＳ極螺旋部の間の間隔（ｐ）の２倍の
自然数倍にすることを意味している。かかる条件を満た
すことによって、複数の被搬送物に関する連続搬送にお
ける同時搬送について、同時搬送の駆動開始前にスライ
ダの磁気結合部と回転駆動部材部の螺旋状磁気結合部の
磁気的な位相関係を整合のとれた位置関係にできるの
で、隣接するチャンバの渡り部分での受渡しで振動の少
ない円滑な移動が可能となる。この場合に、新たに設計
される磁気搬送装置では、各チャンバに設けられた磁気
的な回転駆動部材の配置間隔と当該回転駆動部材でのＮ
極螺旋部とＳ極螺旋部の間隔とが前述の所定条件を満た
すように設計されることで上記効果を生じさせる。また
既存の通常の磁気搬送装置では、位相合わせの制御を行
うこと、あるいは当該制御を行う制御手段を設けること
により上記の所定条件を実質的に達成するようにし、上
記効果を生じさせる。

【００６９】さらに本発明によれば、好ましくは、高速
搬送されるキャリアを、連結部で隔離されかつ直線的に
接続された複数の真空処理チャンバの間で円滑に受け渡
しを行うことができる。スライダ移動の信頼性向上や搬
送速度の高速化が図られ、これによる磁気結合部での減
磁の問題も低減できる。また低速搬送であっても搬送制
御の精度が増し、搬送における安定性を増すことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る磁気搬送装置が適用される真空処
理チャンバの一例の内部構成を概略的に示す側面図であ
る。

【図２】磁気搬送装置の機構的な面、駆動装置と制御系
の概略を示す斜視図である。

【図３】回転駆動部材の部分のみの一例を示す平面図で
ある。

【図４】回転駆動部材における螺旋状磁気結合部と、キ
ャリア側のスライダの磁気結合部との関係を説明するた
めの図である。

【図５】各チャンバでキャリアの定位置を検出するため
のセンサの構成例を示す図である。

【図６】本発明の第１実施形態を説明するための図であ
る。

【図７】本発明の第２実施形態を説明するための図であ
る。

【図８】本発明の第３実施形態を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ 真空処理装置 ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ チャンバ １１ 仕切り弁 １２ 被処理物 １３ キャリア １４ 案内棒 １７ スライダ １８ 駆動軸 １８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ 回転駆動部材 １９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃ 駆動装置 １８−１ 固定駆動軸 １８−２ 可動駆動軸 ３０ 動力伝達部 ４１ 磁気結合部 ４２ 螺旋状磁気結合部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 49/10 Ｈ０２Ｋ 49/10 Ａ (72)発明者 溝口 久之 東京都府中市四谷５丁目８番１号 アネル バ株式会社内 Ｆターム(参考） 3F021 AA01 BA03 CA06 DA03 DA05 5F031 DA01 GA60 LA09 LA11 LA14 NA05 PA03 5H649 BB05 BB07 GG09 GG19 HH09 HH17 JK04

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに隔離可能でかつ連結部を開いてつ
   ながる少なくとも３つのチャンバに付設されると共に前
   記３つのチャンバの中を通過させて被搬送物を連続搬送
   する搬送路を備え、前記搬送路では前記チャンバの間で
   渡り部分が形成され、かつ前記チャンバごとに前記被搬
   送物を移動させるための駆動装置部が設けられるように
   構成され、 前記駆動装置部は回転駆動部材と動力伝達部と駆動装置
   を備え、前記回転駆動部材は、軸心部材に固定された第
   １部分と回転方向には制限されかつ軸方向には一定の幅
   で自由に動くように前記軸心部分に取り付けた第２部分
   とに少なくとも２分割され、かつ各々の表面にＮ極螺旋
   部とＳ極螺旋部からなる螺旋状磁気結合部を備え、前記
   動力伝達部は、前記回転駆動部材の前記第１部分と前記
   第２部分の間に設けられ、前記駆動装置は前記動力伝達
   部に駆動力を与え、 前記被搬送物は、前記回転駆動部材における前記表面か
   ら一定の箇所を通過するように前記軸方向に移動自在に
   設けられ、前記回転駆動部材の前記表面に面した部分に
   前記螺旋状磁気結合部における前記Ｎ極螺旋部と前記Ｓ
   極螺旋部のそれぞれに対応する吸引極部を有する磁気結
   合部が設けられ、前記回転駆動部材の回転動作で前記被
   搬送物を直線的に移動させる磁気搬送装置において、 少なくとも３つの前記チャンバの各々に設けた前記回転
   駆動部材の配置間隔が前記螺旋状磁気結合部における前
   記Ｎ極螺旋部と前記Ｓ極螺旋部の間隔の２倍の自然数倍
   になるように設定され、 前記チャンバの各々の前記駆動装置の動作を制御する制
   御手段が設けられ、この制御手段は前記駆動装置の各々
   を同期制御し、 これにより連続搬送における同時搬送を行うようにした
   ことを特徴とする磁気搬送装置。
2. 【請求項２】 前記駆動装置はパルスモータであり、前
   記制御手段はパルス数制御で前記パルスモータの動作を
   制御することを特徴とする請求項１記載の磁気搬送装
   置。
3. 【請求項３】 互いに隔離可能でかつ連結部を開いてつ
   ながる少なくとも３つのチャンバに付設されると共に前
   記３つのチャンバの中を通過させて被搬送物を連続搬送
   する搬送路を備え、前記搬送路では前記チャンバの間で
   渡り部分が形成され、かつ前記チャンバごとに前記被搬
   送物を移動させるための駆動装置部がに設けられるよう
   に構成され、 前記駆動装置部は回転駆動部材と動力伝達部と駆動装置
   を備え、前記回転駆動部材は、軸心部材に固定された第
   １部分と回転方向には制限されかつ軸方向には一定の幅
   で自由に動くように前記軸心部分に取り付けた第２部分
   とに少なくとも２分割され、かつ各々の表面にＮ極螺旋
   部とＳ極螺旋部からなる螺旋状磁気結合部を備え、前記
   動力伝達部は、前記回転駆動部材の前記第１部分と前記
   第２部分の間に設けられ、前記駆動装置は前記動力伝達
   部に駆動力を与え、 前記被搬送物は、前記回転駆動部材における前記表面か
   ら一定の箇所を通過するように前記軸方向に移動自在に
   設けられ、前記回転駆動部材の前記表面に面した部分に
   前記螺旋状磁気結合部における前記Ｎ極螺旋部と前記Ｓ
   極螺旋部のそれぞれに対応する吸引極部を有する磁気結
   合部が設けられ、前記搬送物は前記回転駆動部材の回転
   動作で直線的に移動させられ、さらに、 少なくとも３つの前記チャンバの各々に設けた前記回転
   駆動部材の配置間隔が前記螺旋状磁気結合部における前
   記Ｎ極螺旋部と前記Ｓ極螺旋部の間隔の２倍の自然数倍
   になるように設定されていない磁気搬送装置において、 前記チャンバの各々の前記駆動装置の動作を制御する制
   御手段が設けられ、この制御手段は、前記チャンバのう
   ち最も先頭のチャンバに位置する前記被搬送物から順次
   に各々の位相ずれの分だけ移動させて停止させ、前記チ
   ャンバの各々におけるスタート時点の前記被搬送物の間
   の間隔が前記螺旋状磁気結合部における前記Ｎ極螺旋部
   と前記Ｓ極螺旋部の間隔の２倍の自然数倍になるよう
   に、前記駆動装置の各々を予備的に制御し、その後に、
   前記駆動装置の各々を同期制御し、 これにより連続搬送における同時搬送を行うようにした
   ことを特徴とする磁気搬送装置。
4. 【請求項４】 互いに隔離可能でかつ連結部を開いてつ
   ながる少なくとも３つのチャンバに付設されると共に前
   記３つのチャンバの中を通過させて被搬送物を連続搬送
   する搬送路を備え、前記搬送路では前記チャンバの間で
   渡り部分が形成され、かつ前記チャンバごとに前記被搬
   送物を移動させるための駆動装置部が設けられるように
   構成され、 前記駆動装置部は回転駆動部材と動力伝達部と駆動装置
   を備え、前記回転駆動部材は、軸心部材に固定された第
   １部分と回転方向には制限されかつ軸方向には一定の幅
   で自由に動くように前記軸心部分に取り付けた第２部分
   とに少なくとも２分割され、かつ各々の表面にＮ極螺旋
   部とＳ極螺旋部からなる螺旋状磁気結合部を備え、前記
   動力伝達部は、前記回転駆動部材の前記第１部分と前記
   第２部分の間に設けられ、前記駆動装置は前記動力伝達
   部に駆動力を与え、 前記被搬送物は、前記回転駆動部材における前記表面か
   ら一定の箇所を通過するように前記軸方向に移動自在に
   設けられ、前記回転駆動部材の前記表面に面した部分に
   前記螺旋状磁気結合部における前記Ｎ極螺旋部と前記Ｓ
   極螺旋部のそれぞれに対応する吸引極部を有する磁気結
   合部が設けられ、前記搬送物は前記回転駆動部材の回転
   動作で直線的に移動させられ、さらに、 少なくとも３つの前記チャンバの各々に設けた前記回転
   駆動部材の配置間隔が前記螺旋状磁気結合部における前
   記Ｎ極螺旋部と前記Ｓ極螺旋部の間隔の２倍の自然数倍
   になるように設定されていない磁気搬送装置において、 前記チャンバの各々の前記駆動装置の動作を制御する制
   御手段が設けられ、この制御手段は、時間遅延手段を利
   用して前記チャンバの各々に位置する前記被搬送物の搬
   送開始時間を遅らせて位相ずれを解消しながら、前記被
   搬送物が次のチャンバの前記螺旋状磁気結合部に対して
   渡り始める時点での前記被搬送物の間の間隔が前記螺旋
   状磁気結合部における前記Ｎ極螺旋部と前記Ｓ極螺旋部
   の間隔の２倍の自然数倍になるように、前記駆動装置の
   各々を制御し、 これにより連続搬送における同時搬送を行うようにした
   ことを特徴とする磁気搬送装置。
5. 【請求項５】 前記駆動装置はパルスモータであり、前
   記制御手段はパルス数制御で前記パルスモータの動作を
   制御することを特徴とする請求項３または４記載の磁気
   搬送装置。
6. 【請求項６】 互いに隔離可能でかつ連結部を開いてつ
   ながる少なくとも３つのチャンバに付設される搬送路
   と、前記チャンバの各々に設けられた、螺旋状磁気結合
   部を有する回転駆動部材と、被搬送物に付設された磁気
   結合部を備え、前記螺旋状磁気結合部はＮ極螺旋部とＳ
   極螺旋部からなり、前記磁気結合部は前記Ｎ極螺旋部と
   前記Ｓ極螺旋部のそれぞれに対応する吸引極部を有する
   磁気搬送装置で、前記搬送路を利用し、前記回転駆動部
   材の螺旋状磁気結合部と前記被搬送物の前記磁気結合部
   との作用で前記被搬送物を連続搬送させる磁気搬送方法
   において、 前記チャンバのうち最も先頭のチャンバに位置する前記
   被搬送物から順次に各々の位相ずれの分だけ移動させて
   停止させ、前記チャンバの各々における前記被搬送物の
   停止位置からスタートする時点の前記被搬送物の間の間
   隔が前記螺旋状磁気結合部における前記Ｎ極螺旋部と前
   記Ｓ極螺旋部の間隔の２倍の自然数倍になるように、前
   記駆動装置の各々を予備的に制御し、その後に、前記駆
   動装置の各々を同期制御し、これにより連続搬送におけ
   る同時搬送を行うようにしたことを特徴とする磁気搬送
   方法。
7. 【請求項７】 互いに隔離可能でかつ連結部を開いてつ
   ながる少なくとも３つのチャンバに付設される搬送路
   と、前記チャンバの各々に設けられた、螺旋状磁気結合
   部を有する回転駆動部材と、前記被搬送物に付設された
   磁気結合部とを備え、前記螺旋状磁気結合部はＮ極螺旋
   部とＳ極螺旋部からなり、前記磁気結合部は前記Ｎ極螺
   旋部と前記Ｓ極螺旋部のそれぞれに対応する吸引極部を
   有する磁気搬送装置で、前記搬送路を利用し、前記回転
   駆動部材の螺旋状磁気結合部と前記被搬送物の前記磁気
   結合部との作用で前記被搬送物を連続搬送させる磁気搬
   送方法において、 前記チャンバの各々に位置する前記被搬送物の搬送開始
   時間を遅らせて位相ずれを解消しながら、前記被搬送物
   が次のチャンバの前記螺旋状磁気結合部に対して渡り始
   める時点での前記被搬送物の間の間隔が前記螺旋状磁気
   結合部における前記Ｎ極螺旋部と前記Ｓ極螺旋部の間隔
   の２倍の自然数倍になるように、前記駆動装置の各々を
   制御し、これにより連続搬送における同時搬送を行うよ
   うにしたことを特徴とする磁気搬送方法。
8. 【請求項８】 パルス数制御で同時搬送の制御が行われ
   ることを特徴とする請求項６または７の磁気搬送方法。