JP2010040946A - 真空処理装置 - Google Patents

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

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。）。

特開平６−１７９５２４号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

本発明の一実施形態に係る真空処理装置として、真空室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１に示す真空搬送装置の断面図である。 図１に示す真空搬送装置の概略的な平面図である。 リニアモータのＸ軸方向で見た断面図である。 電力供給機構及びコントローラボックスの、Ｙ軸方向で見た断面図である。 電力供給機構及びコントローラボックスのＺ軸方向で見た断面図である。 真空搬送装置の搬送ロボットの位置を検出するための詳細な構成を示すブロック図である。 位置検出センサを示す斜視図である。 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。 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。

符号の説明

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

Claims (4)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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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