JP2010040946A - 真空処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】真空室内の可動部の位置を正確に検出することができる真空処理装置を提供する。
【解決手段】真空搬送装置100は、真空室1外に設けられたレーザ距離測定器81を備えるので、レーザ光を透光部113bを介してターゲットTに照射し反射光を受光しターゲットTとの間の距離を検出し距離に対応する位置情報を所定の分解能(50μm)で検出できる。真空搬送装置100は、所定の位置に配設された固定ヨーク31、支持台4に固定された可動ヨーク32及び外部検出回路82を有する分解能の高い位置検出センサ3を備えるので、支持台4等の位置をレーザ距離測定器81より高い分解能(50μm未満)で検出できる。つまり、精度よく位置を検出したい箇所に必要最小限の固定ヨーク31を配設し、レーザ距離測定器81と位置検出センサ3とを組み合わせ、固定ヨーク31の数を減少させつつ真空室1内の支持台4等の位置を正確に検出できる。
【選択図】図7
【解決手段】真空搬送装置100は、真空室1外に設けられたレーザ距離測定器81を備えるので、レーザ光を透光部113bを介してターゲットTに照射し反射光を受光しターゲットTとの間の距離を検出し距離に対応する位置情報を所定の分解能(50μm)で検出できる。真空搬送装置100は、所定の位置に配設された固定ヨーク31、支持台4に固定された可動ヨーク32及び外部検出回路82を有する分解能の高い位置検出センサ3を備えるので、支持台4等の位置をレーザ距離測定器81より高い分解能(50μm未満)で検出できる。つまり、精度よく位置を検出したい箇所に必要最小限の固定ヨーク31を配設し、レーザ距離測定器81と位置検出センサ3とを組み合わせ、固定ヨーク31の数を減少させつつ真空室1内の支持台4等の位置を正確に検出できる。
【選択図】図7
Description
本発明は、真空室内で半導体ウエハ基板、ガラス基板等の被処理体を搬送したり、その他処理したりする真空処理装置に関する。
従来から、半導体基板等の被搬送物を搬送する装置として、真空容器内でリニアモータにより移動可能な可動部が設けられたものが提案されている。この真空容器内搬送装置の可動部は、可動部の位置を検出するためのリニアスケールを備える。この装置に配置された位置検出センサは、このリニアスケールの位置情報を検出し、検出信号を可動部外に配線等を介して出力する。可動部外に配置された制御部は、この検出信号を受信し、可動部の位置を検出している(例えば、特許文献1の図6参照。)。
しかしながら、上記特許文献1の技術では、可動部の移動する方向での位置を検出するために位置検出センサを所定の間隔で搬送範囲のほぼ全域に亘り配設する必要がある。この結果、構造が複雑となりかつコスト高となるという問題がある。可動部のリニアスケールの長さを長くすることで、位置検出センサの数を減少させることが可能であるが、この場合には、可動部の長さが長くなり、真空室の長さを長くする必要が生じることがある。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、真空室内の可動部の位置を正確に検出することができる真空処理装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る真空処理装置は、真空室と、可動部と、第1の検出手段と、第2の検出手段とを有する。上記真空室は、透光部を有する。上記可動部は、被処理体を保持可能とされ、上記真空室内で移動可能である。上記第1の検出手段は、上記可動部の全体の可動域での位置情報を検出する。上記第2の検出手段は、上記可動部の全体の可動域より小さい所定の部分可動域での位置情報を、上記第1の検出手段よりも高い分解能で検出する。
本発明では、第1の検出手段により可動部の全体の可動域での位置情報を検出し、第2の検出手段により可動部の全体の可動域より小さい所定の部分可動域での位置情報を、第1の検出手段よりも高い分解能で検出することができる。つまり、第1の検出手段と可動部との間の比較的長い距離を第1の検出手段で検出し、全体の可動域より小さい所定の部分可動域での位置情報を第2の検出手段により第1の検出手段より高い分解能で検出することができる。つまり、精度よく可動部の位置情報を検出したい所定の部分可動域に必要最小限の第2の検出手段を配設し、第1の検出手段と第2の検出手段とを組み合わせて用いることで、真空室内の可動部の位置情報を正確に検出することができる。
上記第2の検出手段は、上記可動部と一体に移動する可動ヨークと、上記可動部の上記部分可動域に対応して配設され、上記可動ヨークとの間で磁気回路を形成する固定ヨークと、上記固定ヨークに巻き付けられたコイルと、上記コイルに流れる電流をもとに上記位置情報を算出する検出回路とを有するようにしてもよい。
これにより、固定ヨークに対する可動ヨークの位置に応じて変化するコイルに流れる電流をもとに検出回路により高い分解能で位置情報を検出することができる。
これにより、固定ヨークに対する可動ヨークの位置に応じて変化するコイルに流れる電流をもとに検出回路により高い分解能で位置情報を検出することができる。
上記所定の部分可動域は、上記被処理体の受け渡しが行われる位置を含むようにすることが好ましい。
これにより、被処理体の受け渡しが行われる位置でより高い分解能で可動部の位置を検出することができる。
これにより、被処理体の受け渡しが行われる位置でより高い分解能で可動部の位置を検出することができる。
上記第1の検出手段は、上記真空室外からレーザ光を上記透光部を介して上記可動部に照射し反射光を受光して、上記可動部との間の距離を計測し、この計測した距離をもとに上記可動部の全体の可動域での位置情報を検出するようにしてもよい。
これにより、レーザ光を用いて真空室外から可動部の位置情報を検出することができる。
これにより、レーザ光を用いて真空室外から可動部の位置情報を検出することができる。
以上のように、本発明によれば、真空室内の可動部の位置を正確に検出することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る真空処理装置として、真空室1内で被処理体を搬送する真空搬送装置を示す斜視図である。図2は、その真空搬送装置の断面図であり、図3は、その概略的な平面図である。
真空搬送装置100は、真空室1、搬送ロボット10、支持台4、リニアモータ5、位置検出センサ3、電力供給機構2、レーザ距離測定器81及びドライバ/電源ユニット8を備える。
搬送ロボット10は、真空室1内に配置された、半導体ウエハや液晶ディスプレイに用いられるガラス基板等の図示しない被処理体を処理する処理ユニットとして機能する。支持台4は、搬送ロボット10をその下方側から支持する。リニアモータ5は、支持台4を真空室1内で移動させる。後述する位置検出センサ3は、支持台4等(可動部)の位置をレーザ距離測定器81より高精度に検出する。位置検出センサ3は、リニアモータ5の駆動制御のために用いられる。電力供給機構2は、搬送ロボット10の駆動源に電力を供給する。レーザ距離測定器81は、位置検出センサ3に比べて、支持台4等の位置を低精度に検出する。ドライバ/電源ユニット8は、真空室1外に設けられ、レーザ距離測定器81で検出した位置に基づきリニアモータ5の駆動を制御し、また、電力供給機構2に接続される電源等を有する。
真空室1は、その真空室1の内外を区画する隔壁11を有する。真空室1は図示しない真空ポンプに接続され、隔壁11内で減圧状態を維持することが可能となっている。その真空度は、真空搬送装置100に接続される他の処理装置200の真空度と実質的に同じになるように設定される。隔壁11は、実質的に直方体形状でなり、上面111と、搬送ロボット10の移動方向(Y軸方向)で対面する前面112及び背面113と、その移動方向と直交する方向(X軸方向)で対面する側面114及び115と、隔壁11内に突出した凸部116aを有する底部116とを有する。隔壁11の底部116の凸部116aには、その長手方向に沿ってリニアモータ5が敷設されており、搬送ロボット10はそのリニアモータ5の長手方向に沿ってY軸方向に移動可能となっている。
図3に示すように、真空搬送装置100は、典型的には、蒸着装置、プラズマエッチング装置、ロードロック室等、半導体製造プロセスで用いられる図示しない処理装置200に接続されて使用され得る。
一例として、図3に示すように、隔壁11の前面112、側面115及び背面113に、その真空処理装置200がそれぞれ接続されるとする。この場合、搬送ロボット10が、被処理体を、それらの開口112a、115a及び113aを介して処理装置200に搬入したり、処理装置200から搬出したりする。真空搬送装置100に接続される処理装置200が1つの場合もあり得る。なお、開口115a等は図示しないゲートバルブにより開閉されるようになっている。
支持台4は、隔壁11の底部116の形状に対応する形状でなり、上段部41と下段部42とを有する。
支持台4の上段部41には、搬送ロボット10の駆動部が収容された駆動ボックス91が載置されている。この駆動ボックス91は、ケーブルダクト92を介して、下段部42の表面に載置されたコントローラボックス9に接続されている。駆動ボックス91内、ケーブルダクト92内及びコントローラボックス9内は気密に連通している。これらの駆動ボックス91、ケーブルダクト92及びコントローラボックス9等の容器内の圧力は実質的に大気圧になるように維持される。
駆動ボックス91内に収容された駆動部は、搬送ロボット10を駆動するための図示しないモータ、その他の機構等で構成される。搬送ロボット10は、伸縮する多関節アームとこのアームの端部に設けられ被処理体を保持する保持部(ハンド)とを有するものが用いられる。しかし、搬送ロボット10はこのような形態に限られず、多関節アームを有していないが被処理体を保持する保持部を有するものであってもよい。駆動ボックス91内の駆動部は、搬送ロボット10のアームを伸縮させたり、搬送ロボット10を旋回させたりすることで、真空室1に接続された他の処理装置200にアクセスすることが可能となっている。
支持台4の下段部42の裏面側には、リニアガイド7がX軸方向で対称に2つ設けられている。リニアガイド7は、隔壁11の底部116にY軸方向に沿って敷設されたガイドレール71と、支持台4の下段部42の裏面に取り付けられた、ガイドレール71に係合してスライドする被ガイド体72とをそれぞれ有する。
図2に示すように、下段部42の裏面側には磁気軸受ユニット6がX軸方向で対称に2つ設けられている。この磁気軸受ユニット6は、隔壁11の底部116にY軸方向に沿って敷設された軸受部61と、下段部42の裏面に取り付けられ、この軸受部61上で浮上するスライド部62とで構成されている。軸受部61のベース部611に取り付けられた永久磁石612は、スライド部62の取り付け部材621に取り付けられた永久磁石622に反発するように、それぞれの永久磁石612及び622磁極の向きが設定されている。このような磁気軸受ユニット6により、リニアガイド7にかかる負荷を軽減することができ、リニアガイド7の長寿命化を図ることができる。
図4は、リニアモータ5のX軸方向で見た断面図である。
このリニアモータ5は、底部116の凸部116aの裏面側、つまり隔壁11の外側に配置された固定子51と、支持台4の上段部41の裏面に取り付けられた可動子52とを有する。固定子51は、長手方向(Y軸方向)で等間隔に複数の磁極部511aを有するヨーク511と、これらの磁極部511aにそれぞれ巻回されたコイル512とを備える。ヨーク511の磁極部511aごとに、複数の永久磁石513が設けられており、つまり、1つの磁極部511aには複数の永久磁石513が設けられている。複数の永久磁石513は、その永久磁石513の、可動子52と対向する端面が露出するように、かつ、その永久磁石513の端面と磁極部511aの表面とが面一となるように、磁極部511aに埋設されている。
可動子52は、その長手方向(Y軸方向)に複数の歯521を有する磁性材である。
このようなリニアモータ5では、固定子51の1つの磁極部511aに複数の永久磁石513が設けられているので、固定子51及び可動子52間のギャップに強力な磁束が発生し、他の方式のリニアモータ5と比べ大きな推力を得ることができる。
リニアモータ5は、本実施形態のようなタイプに限られず、PM型リニアモータ、コアレス型リニアモータ等、他のタイプのリニアモータが用いられてもよい。
図1及び図2に示すように、ドライバ/電源ユニット8と、レーザ距離測定器81及びリニアモータ5の固定子51のコイル512とは電気ケーブル83、84により接続されている。これらは真空室1外の大気圧下に置かれているので、このように有線接続であってもガスの発生の問題がない。
レーザ距離測定器81は、後で詳述するがコントロールボックス9に設けられたターゲットTにレーザ光を照射し、反射光を受光し、レーザ距離測定器81とターゲットTとの間の距離を長ストロークで測定する。レーザ距離測定器81の分解能は、例えば50μm程度である。レーザ距離測定器81の測定範囲は、例えば0.15m〜70m程度とされている。なお、レーザ距離測定器81の分解能及び測定範囲はこれらに限定されない。レーザ距離測定器81は、この測距情報をドライバ/電源ユニット8に送信する。ドライバ/電源ユニット8は、この測距情報に基づき、リニアモータ5の駆動を制御する。
レーザ距離測定器81−ターゲットT間の情報通信には、典型的には光が用いられるが、電波であってもよい。
位置検出センサ3は、図2に示すように、後で詳述するが支持台4等の移動に応じて変化する測距情報を短ストロークで検出し測距情報をケーブル87を介してドライバ/電源ユニット8に送信する。位置検出センサ3の分解能は、例えば50μm未満である。ドライバ/電源ユニット8は、この情報に基づき、リニアモータ5の駆動を制御する。
なお、位置検出センサ3の検出方式として、光学式、静電式、磁気式、またはその他の方式を用いることができる。
図1及び図2に示すように、電力供給機構2は、隔壁の側面114に配置されている。電力供給機構2は非接触型のものであり、隔壁11の外側に配置された1次側機構(1次側電磁石21)と、隔壁11内に配置された2次側機構(2次側電磁石22)とを有する。2次側電磁石22は、コントローラボックス9内に配置され、2次側電磁石22は、例えば交流電力を直流電力に変換する整流回路を介して、搬送ロボット10の駆動部を制御する制御器93(図5)に接続されている。制御器93は、制御回路やその他の回路を搭載した回路基板等を含む。
図5は、電力供給機構2及びコントローラボックス9の、Y軸方向で見た断面図である。図6は、電力供給機構2及びコントローラボックス9のZ軸方向で見た断面図である。
この電力供給機構2は、1次側電磁石21から電磁誘導により発生する磁場を用いて2次側電磁石22に電力を供給する。例えば1次側電磁石21及び2次側電磁石22は、E型コア211、221、これに巻回されたコイル212、222をそれぞれ備えている。
1次側電磁石21は、搬送ロボット10の搬送方向に沿って延設されており、搬送ロボット10の真空室1内での移動範囲に対応した長さに形成されている。2次側電磁石22は、上述したようにコントローラボックス9内に配置され、少なくとも搬送ロボット10が移動する範囲内で1次側電磁石21に対向するように配置される。
隔壁11のうち、1次側電磁石21及び2次側電磁石22が対面する位置には、磁場を透過させる透過部材117が設けられている。コントローラボックス9にも、1次側電磁石21及び2次側電磁石22が対面する位置には、透過部材98が設けられている。これらの透過部材117及び98は、例えば誘電体または半導体が用いられる。誘電体としては、例えばガラス、セラミックス、半導体は、例えばシリコンが用いられる。半導体の場合、真性に近いほど渦電流を抑制することができる。このような透過部材117及び98が用いられることにより渦電流の発生を抑制して、1次側電磁石21から2次側電磁石22へ効率良く電力が供給される。
1次側電磁石21は、ドライバ/電源ユニット8内の図示しない電源装置に接続されている。この電源装置は、高周波インバータ回路及び制御回路等を有し、高周波インバータ回路は、電源の直流電力を交流電力に変換する。その周波数は、典型的には10kHzであるが、これに限られず、例えば透過部材の材料に応じた適切な周波数が選択されればよい。上記制御回路は、高周波インバータ回路を制御し、1次側電磁石21から発生させる高周波磁場に、搬送ロボット10の駆動源となる制御器93等への通信信号を重畳する。この通信信号は、制御器93の作動を開始させるためのスタート信号を少なくとも含んでいればよい。
コントローラボックス9内の制御器93は、2次側電磁石22が1次側電磁石21から受けた磁場により得られる高周波電力を整流し、また、その高周波電力から通信信号を検出する。これにより、制御器93は、この電力を用いて通信信号を搬送ロボット10の駆動部へ送信することで搬送ロボット10を駆動する。
なお、2次側電磁石22が1次側電磁石21から受けた電力は、制御器93及び送信機95へ供給されるだけでなく、例えば真空室1内の図示しない各種センサの駆動源またはその他の機構の駆動源にも供給されてもよい。
図5及び図6では、コイル212、212と給電線82、97に高周波電力と通信信号が重畳しているが、高周波電力用のコイル及び給電線と、通信信号用のコイル及び給電線とが別々に設けられてもよい。
図5及び図6では、コイル212、212と給電線82、97に高周波電力と通信信号が重畳しているが、高周波電力用のコイル及び給電線と、通信信号用のコイル及び給電線とが別々に設けられてもよい。
図7は真空搬送装置100の搬送ロボット10(可動部)の位置を検出するための詳細な構成を示すブロック図、図8は位置検出センサ3を示す斜視図である。
真空搬送装置100は、図7に示すように、真空室1内に設けられた固定ヨーク31、支持台4と一体的に移動可能に設けられた可動ヨーク32、真空室1外に設けられたレーザ距離測定器81及びドライバ/電源ユニット8を備える。なお、コントローラボックス9の側壁901には、レーザ光を反射可能なターゲットTが配置されている。
真空搬送装置100は、図7に示すように、真空室1内に設けられた固定ヨーク31、支持台4と一体的に移動可能に設けられた可動ヨーク32、真空室1外に設けられたレーザ距離測定器81及びドライバ/電源ユニット8を備える。なお、コントローラボックス9の側壁901には、レーザ光を反射可能なターゲットTが配置されている。
レーザ距離測定器81は、支持台4等(可動部)の全体の可動域R1での位置情報を検出する。支持台4等(可動部)の全体の可動域R1は、例えば図7に示すように、真空室1内において例えば可動ヨーク32等が移動可能な領域である。
固定ヨーク31は、図7に示すように、真空室1の底部116の内面に複数配設されている。固定ヨーク31は、支持台4の移動する方向(図7のY方向)で所定の位置に複数個配設されている。この所定の位置とは、例えば搬送ロボット10が被処理体を図3に示した処理装置200に受け渡すときに例えば可動ヨーク32等が停止する位置である。固定ヨーク31が配設された領域が、図7に示すように、支持体4等の可動部の部分可動域R2である。固定ヨーク31の分解能は所定の値(例えば50μm未満)に設定されている。
固定ヨーク31は、図8に示すように、可動ヨーク32が移動する方向(図8のY方向)に形成されたギャップ311を有する。固定ヨーク31は、ギャップ311を有する筒形状である。可動ヨーク32がギャップ311に挿入されかつY方向に移動可能とされている。ギャップ311を形成する固定ヨーク31の両端部には、可動ヨーク32の移動する方向(図8のY方向)に複数の凹部312と凸部313とが形成されている。なお、凹部312及び凸部313の数はこれに限定されず、適宜変更可能である。
固定ヨーク31には、図8に示すように、コイル33が配置されている。コイル33から導出されたケーブル87は、真空室1内から外に導出され、真空室1外のドライバ/電源ユニット8に接続されている。ケーブル87は、真空室1内ではケーブルダクト86(図8では不図示)に収容され、真空室1外では大気中に配置される。ドライバ/電源ユニット8は、外部検出回路82を有する。外部検出回路82は、例えばケーブル87に接続された図示しない電気回路を有し、電気回路の抵抗の電圧を測定する。
可動ヨーク32は、例えば支持台4に固定され、支持台4と一体的に図8のY方向に移動可能である。可動ヨーク32は、支持台4の移動と共にギャップ311内に挿入されかつ移動する。可動ヨーク32には、ケーブル等は接続されておらず、移動に伴いケーブル等が移動することはない。
例えば可動ヨーク32がギャップ311内を移動するときにコイル33のインピーダンスが変化する。このとき、外部検出回路82は、例えば電気回路のインピーダンスを電圧として検出する。ドライバ/電源ユニット8は、所定の周期でこの電圧値(の絶対値)を例えばA/D変換し、このデジタル値を累積加算する。ドライバ/電源ユニット8は、累積加算した値に対応した位置情報をデータテーブル等を用いて検出することができる。この位置情報は、例えば固定ヨーク31の端面314の位置である基準位置からのY方向の位置の情報である。
このように本実施形態によれば、真空搬送装置100は、真空室1外に設けられたレーザ距離測定器81を備えるので、レーザ光を透光部113bを介してターゲットTに照射し反射光を受光しターゲットTとの間の距離を検出し距離に対応する位置情報を所定の分解能(例えば50μm程度)で検出することができる。また、真空搬送装置100は、例えば所定の位置に配設された固定ヨーク31、支持台4に固定された可動ヨーク32及び外部検出回路82を有する分解能の高い位置検出センサ3を備えるので、例えば支持台4等の位置をレーザ距離測定器81より高い分解能(例えば50μm未満)で検出することができる。つまり、精度よく支持台4等の位置を検出したい箇所に必要最小限の固定ヨーク31を配設し、レーザ距離測定器81と位置検出センサ3とを組み合わせて用いることで、固定ヨーク31の数を減少させつつ真空室1外から真空室1内の支持台4等の位置情報を正確に検出することができる。
具体的には、レーザ距離測定器81は、支持台4等の移動に伴い支持台4等の位置を所定の分解能(例えば50μm)で検出する。これにより、精度は低いものの低コストのレーザ距離測定器81を用いて支持台4等の位置情報を検出することができる。ここで、支持台4等の位置情報とは、例えば真空室1の隔壁11の内面を基準位置Oとした可動ヨーク32のY方向の位置情報である。なお、基準位置Oの位置は特に限定されない。また、位置情報は、基準位置Oから可動ヨーク32までの長さに限定されず、例えば基準位置OからターゲットTまでの長さであってもよい。
支持台4等の移動に伴い、可動ヨーク32が固定ヨーク31のギャップ311に入り込むと、コイル33のインピーダンスが変化し電圧も変化し始める。このとき、ドライバ/電源ユニット8は、レーザ距離測定器81の位置情報をドライバ/電源ユニット10内の図示しないメモリに記憶する。外部検出回路82は外部検出回路82のインピーダンスに対応する電圧値を検出する。ドライバ/電源ユニット8は、所定の周期でこの電圧値を例えばA/D変換し、このデジタル値を累積加算する。ドライバ/電源ユニット8は、累積加算した値に対応した位置情報をデータテーブル等を用いて検出する。これにより、位置検出センサ3は、例えば固定ヨーク31の端面314の位置Pからの固定ヨーク32の位置情報を高い分解能(例えば50μm未満)で検出することができる。ドライバ/電源ユニット8は、位置検出センサ3で検出した位置情報と、レーザ距離測定器81で既に検出された位置情報(例えばOP間の距離)とを加算し、支持台4等の位置情報を正確に検出することができる。
可動ヨーク32には、ケーブルが接続されておらず、底部116に固定された固定ヨーク31にコイル33が巻き付けられているので、支持台4等が可動ヨーク32と一体的に移動しても図2に示すケーブル87が移動することがない。従って、ケーブル87を真空室1中で図2に示すケーブルダクト86により容易かつ確実に収容することができる。この結果、真空室1内でガスの発生を容易かつ確実に防止することができる。
固定ヨーク31は、可動ヨーク32が移動する方向(図8のY方向)に形成されたギャップ311を有し、可動ヨーク32がギャップ311に挿入されかつ移動可能とされている。この結果、可動ヨーク32がギャップ311中を移動するときに、コイル33のインピーダンスの変化を例えば外部検出回路82で電圧値の変化として検出することができる。
固定ヨーク32は、処理装置200等との間での被処理体の受け渡し位置に配設されているので、被処理体の受け渡し位置でより精度よく支持台4等の位置を検出することができる。
図9は本発明の他の実施形態に係る真空搬送装置の位置検出センサの構成を示す図である。これ以降の説明では、図1〜図8に示した実施形態に係る真空搬送装置等が含む部材や機能等について同様のものは説明を簡略化または省略し、異なる点を中心に説明する。
本実施形態の真空搬送装置の位置検出センサ300は、上記実施形態の位置検出センサ3に比べて、ギャップ315を有する環形状の固定ヨーク310と、ギャップ315を通過する可動ヨーク320とを有する点が異なる。
固定ヨーク310は、環形状を有し可動ヨーク320が挿入されて移動するギャップ315を有する。固定ヨーク310は、真空室1の底部116の内面で所定の位置に複数配設される。ここで、所定の位置とは、例えば処理装置200等との間での被処理体の受け渡し位置である。固定ヨーク310のY方向の長さW1は、可動ヨーク320の移動方向(図9のY方向)の長さW2より短くなっている。
固定ヨーク310には、コイル330が巻き付けられている。コイル330から導出されたケーブル87及び外部検出回路82については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
可動ヨーク320は、例えば支持台4に固定され、支持台4等と一体的に所定の方向(図9のY方向)に移動可能である。可動ヨーク320は、ギャップ315に挿入され図9のY方向に移動する凹部322と凸部321とを有する。可動ヨーク320がY方向に移動するときに、ギャップ315内を凹部322と凸部321とが交互に通過する。
本実施形態では、固定ヨーク310の断面積Sが上記実施形態に比べて小さく、固定ヨーク310の環状方向に沿う長さlは、上記実施形態と同じである。このため、固定ヨーク310等で形成される磁気回路の磁気抵抗Rmが上記実施形態に比べて大きくなり、外部検出回路82により確実に位置情報を検出することができる。また、可動ヨーク320の凹部322、凸部321が図8に示す固定ヨーク31の凹凸形状に比べて簡単な構造であるので、容易に製造することができ生産性を向上させることができる。
図10は本発明の別の実施形態に係る真空搬送装置の位置検出センサの構成を示す図である。
本実施形態の真空搬送装置の位置検出センサ400は、上記実施形態の位置検出センサ3に比べて、ブロック状の固定ヨーク410と、図8に示す固定ヨーク31と同形状の可動ヨーク420とを備え、固定ヨーク410にコイル430が巻き付けられ、可動ヨーク420が移動する点が異なる。
本実施形態の真空搬送装置の位置検出センサ400は、上記実施形態の位置検出センサ3に比べて、ブロック状の固定ヨーク410と、図8に示す固定ヨーク31と同形状の可動ヨーク420とを備え、固定ヨーク410にコイル430が巻き付けられ、可動ヨーク420が移動する点が異なる。
固定ヨーク410は、可動ヨーク420より小さいブロック形状を有している。固定ヨーク410は、真空室1の底部116の内面で所定の位置に複数配設される。固定ヨーク410には、コイル430が巻き付けられている。固定ヨーク410は、可動ヨーク420が所定の方向(図10のY方向)に移動するときに、可動ヨーク420のギャップ421中を通過する。コイル430から導出されたケーブル87及び外部検出回路82については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。
可動ヨーク420は、例えば支持台4に固定され、支持台4等と一体的に所定の方向(図10のY方向)に移動可能である。可動ヨーク420は、可動ヨーク420が移動する方向(図10のY方向)に形成されたギャップ421を有する。可動ヨーク420は、固定ヨーク410をギャップ421に挿入した状態でY方向に移動可能である。ギャップ421を形成する可動ヨーク420の両端部には、可動ヨーク420の移動する方向(図10のY方向)に複数の凹部422と凸部423とが形成されている。なお、凹部422及び凸部423の数はこれに限定されず、適宜変更可能である。
このように本実施形態によれば、必要となるコイル430の長さを短くすることができる。従って、例えば保護用の樹脂部材によりコイル430を保護している場合に、この樹脂部材等からガスが発生することを低減することができる。
図11は本発明の別の実施形態に係る真空搬送装置の位置検出センサの構成を示す図である。
本実施形態の真空搬送装置500では、支持台4に可動ヨーク32が固定される代わりに例えば電磁石510が固定され、真空室1’内に固定ヨーク31が配設される代わりに真空室1’の隔壁11の底部116の外側に感磁性素子520が配設され、底部116とで感磁性素子520を挟むように軟磁性体の鉄板530が配置されている点が異なる。
本実施形態の真空搬送装置500では、支持台4に可動ヨーク32が固定される代わりに例えば電磁石510が固定され、真空室1’内に固定ヨーク31が配設される代わりに真空室1’の隔壁11の底部116の外側に感磁性素子520が配設され、底部116とで感磁性素子520を挟むように軟磁性体の鉄板530が配置されている点が異なる。
電磁石510は、例えばコア511と、コア511に巻回されたコイル512と、例えば電力供給機構2を介して電力が供給される電源部513とを備える。なお、電磁石510が電源部513を備えずに、電源供給機構2を介して電源が供給されるようにしてもよい。
コア511の形状は、棒型やE型等であり、特に限定されない。コア511の構成材料には、例えばフェライト系ステンレス、マルテンサイト系ステンレス、又はケイ素鋼板等が用いられる。コイル512は、例えばポリイミド製被膜により覆われている。
感磁性素子520は、真空室1’の底部116の外面に支持台4等が移動する方向(図11のY方向)に所定の間隔で複数配設されている。感磁性素子520は、例えば5mm間隔で500個配設される。感磁性素子520の個数は、支持台4等の移動距離に応じて適宜変更される。感磁性素子520には、例えばホール素子、MR(magneto resistive)素子、GMR(giant magneto resistive)素子、TMR(tunneling magneto resistive)素子、又はMI(magneto impedance)素子等が用いられる。感磁性素子520は、ケーブル540を介してドライバ/電源ユニット8の外部検出回路82に接続されている。
鉄板530は、例えば軟磁性体であり、真空室1’の底部116とで感磁性素子520を挟むように配置されている。なお、鉄板530の代わりに、例えば軟磁性を有する別の板部材を用いるようにしてもよい。
本実施形態によれば、感磁性素子520が真空室1’の外側に配設されており、真空室1’内には、ケーブル540などは敷設されていない。従って、例えばケーブル類からガスが発生することを低減することができる。また、真空室1’の隔壁11には、ケーブル540などを通過させるための貫通孔などは形成されていないので、真空室1’内の気密性を向上させることができる。
本発明に係る実施形態は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態が考えられる。
上記各実施形態では、真空室1は、空気の圧力が所定の真空度にまで減圧されることとして説明した。しかし真空室1内を満たす気体は、空気に限られず、窒素、アルゴン等の不活性気体またはその他の気体が減圧されてもよい。コントローラボックス9内及び/または駆動ボックス内の気体も空気に限られず、不活性気体またはその他の気体であってもよい。
上記実施形態では、コントローラボックス9、駆動ボックス91等の容器内の圧力は実質的に大気圧とされた。しかし、それらの容器内の圧力は、後述するそれらの容器内に収容された機器類に悪影響を及ぼさない程度であれば大気圧より大きくても小さくてもよい。
搬送ロボット10の主たる搬送方向はリニアに限られず、曲線及びこれらの組合せ等がある。
電力供給機構2は、隔壁11の上面111、底部116に配置されていてもよい。特に、例えば、隔壁11の側面114や底部116に比べ、上面111には他の機器や構造物が少ないため、例えば図6で示した形態のように長い形状の1次側電磁石21をその隔壁11の上面111に設置することができる。
上記各実施形態では、搬送ロボット10を備える真空搬送装置100について説明した。しかし、例えばX−Yステージのように被処理体を2次元的に移動させる移動体を備えた真空装置、あるいは、被処理体を回転させる動作を含む処理ユニットを備えた真空装置に適用されてもよい。
上記各実施形態では、固定ヨーク31が真空室1の隔壁11の底部116の内面に配置されている例を示した。しかし、これに限定されず、例えば隔壁11の側面114及び115の内面側に固定ヨーク31を配設し、可動ヨーク32により位置情報を検出するようにしてもよい。
上記各実施形態では、可動ヨーク32を支持台4に固定し、支持台4と可動ヨーク32とが一体的に移動可能となるようにする例を示した。しかし、これに限定されず、支持台4と一体的に移動可能な部材であればよく、例えばコントロールボックス9の底面側にのみ可動ヨーク32を固定してもよい。
1…真空室
2…電力供給機構
3、300、400…位置検出センサ
4…支持台
5…リニアモータ
8…ドライバ/電源ユニット
9…コントローラボックス
10…搬送ロボット
11…隔壁
21…1次側電磁石
22…2次側電磁石
31、310、410…固定ヨーク
32、320、420…可動ヨーク
33,330、430…コイル
81…受信機
82…外部検出回路
95…送信機
100、500…真空搬送装置
113b…透光部
311、315…ギャップ
312、322、422…凹部
313、321、423…凸部
2…電力供給機構
3、300、400…位置検出センサ
4…支持台
5…リニアモータ
8…ドライバ/電源ユニット
9…コントローラボックス
10…搬送ロボット
11…隔壁
21…1次側電磁石
22…2次側電磁石
31、310、410…固定ヨーク
32、320、420…可動ヨーク
33,330、430…コイル
81…受信機
82…外部検出回路
95…送信機
100、500…真空搬送装置
113b…透光部
311、315…ギャップ
312、322、422…凹部
313、321、423…凸部
Claims (4)
- 透光部を有する真空室と、
被処理体を保持可能とされ、前記真空室内で移動可能な可動部と、
前記可動部の全体の可動域での位置情報を検出する第1の検出手段と、
前記可動部の前記全体の可動域より小さい所定の部分可動域での位置情報を、前記第1の検出手段よりも高い分解能で検出する第2の検出手段と
を具備する真空処理装置。 - 請求項1に記載の真空処理装置であって、
前記第2の検出手段は、
前記可動部と一体に移動する可動ヨークと、
前記可動部の前記部分可動域に対応して配設され、前記可動ヨークとの間で磁気回路を形成する固定ヨークと、
前記固定ヨークに巻き付けられたコイルと、
前記コイルに流れる電流をもとに前記位置情報を算出する検出回路と
を有する真空処理装置。 - 請求項2に記載の真空処理装置であって、
前記所定の部分可動域は、前記被処理体の受け渡しが行われる位置を含む
真空処理装置。 - 請求項3に記載の真空処理装置であって、
前記第1の検出手段は、前記真空室外からレーザ光を前記透光部を介して前記可動部に照射し反射光を受光して、前記可動部との間の距離を計測し、この計測した距離をもとに前記可動部の全体の可動域での位置情報を検出する
真空処理装置。
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- 2008-08-07 JP JP2008204822A patent/JP2010040946A/ja active Pending
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