JP2014116440A - ミニエンシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】
本発明の目的は、基板搬送ロボット内部圧力を制御することで、異物の吹出しを防止し、排気ファンから異物を排出する方法を提供することを目的とする。
【解決手段】
局所クリーン環境において搬送ロボットにて基板の搬送を行うミニエンシステムにおいて、前記搬送ロボットに排気ファンを搭載し、当該排気ファンの回転速度制御を行い、基板搬送ロボット内部を陰圧にすることを特徴とするミニエンシステム。
また、ミニエンシステムは、搬送ロボットに搭載された排気ファンから排出された異物がミニエンシステム上部に搭載されたファンフィルタユニットのダウンフローにより排気口から外部に排出されることを特徴とする。
さらに、ミニエンシステムは、前記搬送ロボットの昇降動作における回転速度を制御することを特徴とする。
【選択図】図４
本発明の目的は、基板搬送ロボット内部圧力を制御することで、異物の吹出しを防止し、排気ファンから異物を排出する方法を提供することを目的とする。
【解決手段】
局所クリーン環境において搬送ロボットにて基板の搬送を行うミニエンシステムにおいて、前記搬送ロボットに排気ファンを搭載し、当該排気ファンの回転速度制御を行い、基板搬送ロボット内部を陰圧にすることを特徴とするミニエンシステム。
また、ミニエンシステムは、搬送ロボットに搭載された排気ファンから排出された異物がミニエンシステム上部に搭載されたファンフィルタユニットのダウンフローにより排気口から外部に排出されることを特徴とする。
さらに、ミニエンシステムは、前記搬送ロボットの昇降動作における回転速度を制御することを特徴とする。
【選択図】図４
Description
本発明は、半導体装置に関し、詳しくは、局所クリーン環境において搬送ロボットにて基板の搬送を行うことができる、いわゆるミニエンバイロメントハンドリングシステム（以下ミニエンシステム）に関する。
従来、ミニエンシステムにおいて、基板搬送ロボットは、装置下面や側面に設置され、水平動作、旋回動作、昇降動作及び走行動作を繰返し行うことを可能としている。
基板搬送動作における異物の巻上がりを防ぐため、装置上部にファンフィルタユニットを搭載し、クリーンエアーを送風させ、装置下面に設置された排気口からクリーンエアーを排気することによりダウンフローを形成する技術が知られている。
また、基板搬送動作における基板搬送ロボットの機構部の摺動で異物が発生した場合、基板搬送ロボットの構造上存在する隙間から異物が吹出し、基板に異物が付着することを防ぐため、基板搬送ロボット内部にファンとフィルタを取付け、異物を集約する技術が知られている。
基板搬送動作における異物の巻上がりを防ぐため、装置上部にファンフィルタユニットを搭載し、クリーンエアーを送風させ、装置下面に設置された排気口からクリーンエアーを排気することによりダウンフローを形成する技術が知られている。
また、基板搬送動作における基板搬送ロボットの機構部の摺動で異物が発生した場合、基板搬送ロボットの構造上存在する隙間から異物が吹出し、基板に異物が付着することを防ぐため、基板搬送ロボット内部にファンとフィルタを取付け、異物を集約する技術が知られている。
上記従来技術では、基板搬送動作における基板搬送ロボット102の機構部、例えば水平機構301、旋回機構303、昇降機構302、走行機構202の稼働において部品が摺動することにより異物が発生した場合、その抑制のためファン、フィルタを用い異物を集約する構造であるが、フィルタの集塵率低下やフィルタの目詰まりなどを起こし、基板搬送ロボット102の構造上存在する隙間305から異物が吹出し、基板搬送エリア108に排出させるため、基板汚染の原因となる。特に昇降動作においては基板搬送ロボット102の筺体部を伸縮させる構造であり、基板搬送ロボット102内部圧力が変化するため、異物を吹出す可能性が高い。
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、基板搬送ロボット内部圧力を制御することで、構造上存在する隙間から異物の吹出しを防止し、さらに排気ファンから異物を効率よく排出する方法を提供することを目的とする。
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、基板搬送ロボット内部圧力を制御することで、構造上存在する隙間から異物の吹出しを防止し、さらに排気ファンから異物を効率よく排出する方法を提供することを目的とする。
本発明は以下の構成を備える。
局所クリーン環境において搬送ロボットにて基板の搬送を行うミニエンシステムにおいて、前記搬送ロボットに排気ファンを搭載し、当該排気ファンの回転速度制御を行い、基板搬送ロボット内部を陰圧にすることを特徴とするミニエンシステム。
また、ミニエンシステムは、搬送ロボットに搭載された排気ファンから排出された異物がミニエンシステム上部に搭載されたファンフィルタユニットのダウンフローにより排気口から外部に排出されることを特徴とする。
さらに、ミニエンシステムは、前記搬送ロボットの昇降動作における回転速度を制御することを特徴とする。
局所クリーン環境において搬送ロボットにて基板の搬送を行うミニエンシステムにおいて、前記搬送ロボットに排気ファンを搭載し、当該排気ファンの回転速度制御を行い、基板搬送ロボット内部を陰圧にすることを特徴とするミニエンシステム。
また、ミニエンシステムは、搬送ロボットに搭載された排気ファンから排出された異物がミニエンシステム上部に搭載されたファンフィルタユニットのダウンフローにより排気口から外部に排出されることを特徴とする。
さらに、ミニエンシステムは、前記搬送ロボットの昇降動作における回転速度を制御することを特徴とする。
本発明によれば、基板搬送ロボット内部の異物吹出しを防止し、その異物をミニエンシステムの排気口から外部に排出することで、基板搬送エリアをクリーンな環境に保ち、基板汚染を防止する効果がある。また排気ファンの回転速度を制御することで省エネ効果が得られる。
以下、図１、２、３を用いて発明の実施例を説明する。
ミニエンシステム101は基板を複数枚収納できる箱203とその箱を開閉する装置201、を1台から複数台持ち、基板を複数枚収納できる箱より基板を取り出し、所定の位置へ搬送する基板搬送ロボット102を持っており、基板の方向を合わせるプリアライメント装置103を備える。このプリアライメント装置103は持たない場合もある。また、ミニエンシステム101上部にはクリーンエアーを送風するファンフィルタユニット104を持ち、ファンフィルタユニット104より送風され、ミニエンシステム101下面に設けられた排気口105より排気されることによりダウンフローが形成される。この時、ミニエンシステム101内部の圧力を監視する圧力センサ106と外部の圧力を監視する圧力センサ107により圧力を監視し、ミニエンシステム101内を揚圧に保つようにファンフィルタユニット104の風量を調整する。
基板搬送ロボット102は基板を複数枚収納できる箱を開閉する装置201より開けられた基板を複数枚収納できる箱203から基板を取り出し、移動する。そのため水平機構301、旋回機構303昇降機構302、走行機構202を有する。
また、昇降動作における基板搬送ロボット102内部圧力を制御するため排気ファン304を有する。排気ファン304は基板搬送ロボット102側面、または基板搬送ロボット102底面に配置することを可能とする。
ミニエンシステム101は基板を複数枚収納できる箱203とその箱を開閉する装置201、を1台から複数台持ち、基板を複数枚収納できる箱より基板を取り出し、所定の位置へ搬送する基板搬送ロボット102を持っており、基板の方向を合わせるプリアライメント装置103を備える。このプリアライメント装置103は持たない場合もある。また、ミニエンシステム101上部にはクリーンエアーを送風するファンフィルタユニット104を持ち、ファンフィルタユニット104より送風され、ミニエンシステム101下面に設けられた排気口105より排気されることによりダウンフローが形成される。この時、ミニエンシステム101内部の圧力を監視する圧力センサ106と外部の圧力を監視する圧力センサ107により圧力を監視し、ミニエンシステム101内を揚圧に保つようにファンフィルタユニット104の風量を調整する。
基板搬送ロボット102は基板を複数枚収納できる箱を開閉する装置201より開けられた基板を複数枚収納できる箱203から基板を取り出し、移動する。そのため水平機構301、旋回機構303昇降機構302、走行機構202を有する。
また、昇降動作における基板搬送ロボット102内部圧力を制御するため排気ファン304を有する。排気ファン304は基板搬送ロボット102側面、または基板搬送ロボット102底面に配置することを可能とする。
図４は本発明に係わる基板搬送ロボット102昇降動作を示した概念を図示したものである。図５は基板搬送ロボット102に搭載した排気ファン304の回転速度制御の一例を図示したものである。
基板搬送ロボット102は基板搬送過程において、昇降停止、上昇動作401、下降動作402を繰返し行う。図４(a)に示す昇降停止時は、基板搬送ロボット102内部に、圧力変化がなく一定であるため排気ファン304は停止する。図４(b)に示す上昇動作401時は、基板搬送ロボット102内部の体積が増加するため、圧力が陰圧となり、基板搬送ロボット102の構造上存在する隙間305から異物の吹出しがないため排気ファン304は停止する。また排気ファン304を停止することで、基板搬送ロボット102内部圧力を陰圧にすることに対する抵抗をなくす効果がある。図４(c)に示す下降動作402時は、基板搬送ロボット102内部の体積が減少するため、圧力が陽圧になる。そのため排気ファン304を稼働し、基板搬送ロボット102内部の体積減少量以上の排気量を排気403させることを可能とし、基板搬送ロボット102内部圧力を陰圧にする。排気403はミニエンシステム101上部に搭載されたファンフィルタユニット104のダウンフローにて排気口105から外部に排出される。
本動作時に、コントローラ501にてモータ駆動パルス信号を基板搬送ロボット102に出力し、基板搬送ロボット102の上昇、下降動作を行う。また排気ファン304はパワーリレー回路502を有し、コントローラ501にてデジタルアウトプット信号（以下、DO信号）を送ることにより排気ファン304に供給する電源のON、OFF制御を行う。例えば正転パルスで上昇動作、逆転パルスで下降動作を行う場合、下降動作時はコントローラ501から逆転パルスと同時にDO信号を出力する。DO信号はパワーリレー回路502に入力され電源ONとなり排気ファン304が駆動される。この時パワーリレー回路502はノーマルオープンとし、パワーリレー回路502に信号がない場合は排気ファン304の電源はOFFの状態を保つことを可能とする。
本動作時の基板搬送ロボット102に搭載した排気ファン304の制御フローを図６に示す。
この構成により基板搬送ロボット102からの異物の吹出しを防止し、その異物は、ミニエンシステム101外部へ排出することを可能とする。また基板搬送ロボット102排気ファン304のON/OFF制御を可能とすることで消費電力の抑制が可能となり省エネ効果が得られる。
基板搬送ロボット102は基板搬送過程において、昇降停止、上昇動作401、下降動作402を繰返し行う。図４(a)に示す昇降停止時は、基板搬送ロボット102内部に、圧力変化がなく一定であるため排気ファン304は停止する。図４(b)に示す上昇動作401時は、基板搬送ロボット102内部の体積が増加するため、圧力が陰圧となり、基板搬送ロボット102の構造上存在する隙間305から異物の吹出しがないため排気ファン304は停止する。また排気ファン304を停止することで、基板搬送ロボット102内部圧力を陰圧にすることに対する抵抗をなくす効果がある。図４(c)に示す下降動作402時は、基板搬送ロボット102内部の体積が減少するため、圧力が陽圧になる。そのため排気ファン304を稼働し、基板搬送ロボット102内部の体積減少量以上の排気量を排気403させることを可能とし、基板搬送ロボット102内部圧力を陰圧にする。排気403はミニエンシステム101上部に搭載されたファンフィルタユニット104のダウンフローにて排気口105から外部に排出される。
本動作時に、コントローラ501にてモータ駆動パルス信号を基板搬送ロボット102に出力し、基板搬送ロボット102の上昇、下降動作を行う。また排気ファン304はパワーリレー回路502を有し、コントローラ501にてデジタルアウトプット信号（以下、DO信号）を送ることにより排気ファン304に供給する電源のON、OFF制御を行う。例えば正転パルスで上昇動作、逆転パルスで下降動作を行う場合、下降動作時はコントローラ501から逆転パルスと同時にDO信号を出力する。DO信号はパワーリレー回路502に入力され電源ONとなり排気ファン304が駆動される。この時パワーリレー回路502はノーマルオープンとし、パワーリレー回路502に信号がない場合は排気ファン304の電源はOFFの状態を保つことを可能とする。
本動作時の基板搬送ロボット102に搭載した排気ファン304の制御フローを図６に示す。
この構成により基板搬送ロボット102からの異物の吹出しを防止し、その異物は、ミニエンシステム101外部へ排出することを可能とする。また基板搬送ロボット102排気ファン304のON/OFF制御を可能とすることで消費電力の抑制が可能となり省エネ効果が得られる。
図７は本発明に係わる基板搬送ロボット102昇降動作を示した概念を図示したものである。図８は基板搬送ロボット102に搭載した排気ファン304の速度制御の一例を図示したものである。
基板搬送ロボット102は基板搬送過程において、昇降停止、上昇動作401、下降動作402を繰返し行う。図７(a)に示す昇降停止時は、基板搬送ロボット102内部に、圧力の変化がなく一定であるが、基板搬送ロボット102の構造上存在する隙間305から異物の吹出し防止効果を得るため排気ファン304を稼働し、排気701させ陰圧にする。図７(b)に示す上昇動作401時は、基板搬送ロボット102内部の体積が増加するため、圧力が陰圧となり、異物の吹出しがないため排気ファン304を停止する。また排気ファン304を停止することで、基板搬送ロボット102内部圧力を陰圧にすることに対する抵抗をなくす効果がある。図７(c)に示す下降動作402時は、基板搬送ロボット102内部の体積が減少するため、圧力が陽圧になる、そのため排気ファン304を駆動させ、基板搬送ロボット内部の体積減少量以上の排気量を排気703させることを可能とし、基板搬送ロボット内部圧力を陰圧にする。排気701、703はミニエンシステム101上部に搭載されたファンフィルタユニット104のダウンフローにて排気口105から外部に排出される。
本動作時、コントローラ501にてモータ駆動パルス信号を基板搬送ロボット102に出力し、基板搬送ロボット102の上昇動作401、下降動作402を行う。またコントローラ501はPWM(Pulse Width Modulation)制御回路801を有し、コントローラ501にてファン駆動パルス信号を排気ファン304に出力し、周波数一定でONパルス、OFFパルスのデューティ比を任意に変化させ、排気ファン304の回転速度制御を行う。
昇降停止時は、ONパルス、OFFパルスのデューティ比を同一とし、デューティ比固定とすることで排気ファン304を回転させる。上昇動作401時はデューティ比0％とすることで排気ファン304を停止させる。下降動作402時はデューティ比を上げて排気ファン304を回転させる。
また、本制御により、基板搬送ロボット102の下降動作402の加速、定速、減速時、それぞれに対する昇降速度パターンに追従し、デューティ比を変更することで回転速度の制御を可能とする。例えば加速領域ではデューティ比を徐々に上昇させ、排気ファン304の回転速度を上昇させる。定速領域ではデューティ比を一定に保ち、排気ファン304の回転速度を一定にする。減速領域ではデューティ比を徐々に減少させ、排気ファン304の回転速度を低下させることを可能とする。
本動作時の基板搬送ロボット102に搭載した排気ファン304の制御フローを図９に示す。
この構成により基板搬送ロボット102からの異物の吹出しを防止し、その異物は、ミニエンシステム101外部へ排出することを可能とする。また、基板搬送ロボット102排気ファン304の回転速度制御を可能とすることで消費電力の抑制が可能となり、省エネ効果が得られる。
基板搬送ロボット102は基板搬送過程において、昇降停止、上昇動作401、下降動作402を繰返し行う。図７(a)に示す昇降停止時は、基板搬送ロボット102内部に、圧力の変化がなく一定であるが、基板搬送ロボット102の構造上存在する隙間305から異物の吹出し防止効果を得るため排気ファン304を稼働し、排気701させ陰圧にする。図７(b)に示す上昇動作401時は、基板搬送ロボット102内部の体積が増加するため、圧力が陰圧となり、異物の吹出しがないため排気ファン304を停止する。また排気ファン304を停止することで、基板搬送ロボット102内部圧力を陰圧にすることに対する抵抗をなくす効果がある。図７(c)に示す下降動作402時は、基板搬送ロボット102内部の体積が減少するため、圧力が陽圧になる、そのため排気ファン304を駆動させ、基板搬送ロボット内部の体積減少量以上の排気量を排気703させることを可能とし、基板搬送ロボット内部圧力を陰圧にする。排気701、703はミニエンシステム101上部に搭載されたファンフィルタユニット104のダウンフローにて排気口105から外部に排出される。
本動作時、コントローラ501にてモータ駆動パルス信号を基板搬送ロボット102に出力し、基板搬送ロボット102の上昇動作401、下降動作402を行う。またコントローラ501はPWM(Pulse Width Modulation)制御回路801を有し、コントローラ501にてファン駆動パルス信号を排気ファン304に出力し、周波数一定でONパルス、OFFパルスのデューティ比を任意に変化させ、排気ファン304の回転速度制御を行う。
昇降停止時は、ONパルス、OFFパルスのデューティ比を同一とし、デューティ比固定とすることで排気ファン304を回転させる。上昇動作401時はデューティ比0％とすることで排気ファン304を停止させる。下降動作402時はデューティ比を上げて排気ファン304を回転させる。
また、本制御により、基板搬送ロボット102の下降動作402の加速、定速、減速時、それぞれに対する昇降速度パターンに追従し、デューティ比を変更することで回転速度の制御を可能とする。例えば加速領域ではデューティ比を徐々に上昇させ、排気ファン304の回転速度を上昇させる。定速領域ではデューティ比を一定に保ち、排気ファン304の回転速度を一定にする。減速領域ではデューティ比を徐々に減少させ、排気ファン304の回転速度を低下させることを可能とする。
本動作時の基板搬送ロボット102に搭載した排気ファン304の制御フローを図９に示す。
この構成により基板搬送ロボット102からの異物の吹出しを防止し、その異物は、ミニエンシステム101外部へ排出することを可能とする。また、基板搬送ロボット102排気ファン304の回転速度制御を可能とすることで消費電力の抑制が可能となり、省エネ効果が得られる。
図１０は本発明に係わるミニエンシステム101と基板搬送ロボット102昇降動作を示した概念を図示したものである。
基板搬送ロボット102は基板搬送過程において、昇降停止、上昇動作401、下降動作402を繰返し行う。この時、ミニエンシステム101に搭載されている圧力センサ106と基板搬送ロボット102に搭載されている圧力センサ1001の差圧を監視し、基板搬送ロボット102内部圧力が陰圧になるよう、コントローラにて排気ファン304の回転速度制御を行い排気1002することを可能とする。排気ファン304の回転速度制御は実施例１、２に示したパワーリレー回路またはPWM回路を有する。
例えば、ミニエンシステム101に搭載されている圧力センサ106と基板搬送ロボット102に搭載されている圧力センサ1001の差圧を監視し、基板搬送ロボット102内部圧力が陽圧であれば排気ファン304を稼働し、基板搬送ロボット102内部圧力が陰圧であれば排気ファン304を停止する。特に下降動作402時は基板搬送ロボット102内部の体積が減少し、圧力が上昇する。そのため排気ファン304を稼働させ、基板搬送ロボット内部の体積減少量以上の排気量を排気1002させることを可能とし、基板搬送ロボット内部圧力を陰圧にする。排気1002はミニエンシステム101上部に搭載されたファンフィルタユニット104のダウンフローにて排気口105から外部に排出される。
この構成により基板搬送ロボット102からの異物の吹出しを防止し、その異物は、ミニエンシステム101外部へ排出することを可能とする。また、基板搬送ロボット102排気ファン304の回転速度制御を可能とすることで消費電力の抑制が可能となり、省エネ効果が得られる。
基板搬送ロボット102は基板搬送過程において、昇降停止、上昇動作401、下降動作402を繰返し行う。この時、ミニエンシステム101に搭載されている圧力センサ106と基板搬送ロボット102に搭載されている圧力センサ1001の差圧を監視し、基板搬送ロボット102内部圧力が陰圧になるよう、コントローラにて排気ファン304の回転速度制御を行い排気1002することを可能とする。排気ファン304の回転速度制御は実施例１、２に示したパワーリレー回路またはPWM回路を有する。
例えば、ミニエンシステム101に搭載されている圧力センサ106と基板搬送ロボット102に搭載されている圧力センサ1001の差圧を監視し、基板搬送ロボット102内部圧力が陽圧であれば排気ファン304を稼働し、基板搬送ロボット102内部圧力が陰圧であれば排気ファン304を停止する。特に下降動作402時は基板搬送ロボット102内部の体積が減少し、圧力が上昇する。そのため排気ファン304を稼働させ、基板搬送ロボット内部の体積減少量以上の排気量を排気1002させることを可能とし、基板搬送ロボット内部圧力を陰圧にする。排気1002はミニエンシステム101上部に搭載されたファンフィルタユニット104のダウンフローにて排気口105から外部に排出される。
この構成により基板搬送ロボット102からの異物の吹出しを防止し、その異物は、ミニエンシステム101外部へ排出することを可能とする。また、基板搬送ロボット102排気ファン304の回転速度制御を可能とすることで消費電力の抑制が可能となり、省エネ効果が得られる。
101：ミニエンシステム
102：基板搬送ロボット
103：プリアライメント装置
104：ファンフィルタユニット
105：排気口
106,107,1001：圧力センサ
201：基板を複数枚収納できる箱を開閉する装置
202：走行機構
203：基板を複数枚収納できる箱
301：水平機構
302：昇降機構
303：旋回機構
304：排気ファン
401：上昇動作
402：下降動作
403,701,703,1002：排気
501：コントローラ
502：パワーリレー回路
801：PWM制御回路
102：基板搬送ロボット
103：プリアライメント装置
104：ファンフィルタユニット
105：排気口
106,107,1001：圧力センサ
201：基板を複数枚収納できる箱を開閉する装置
202：走行機構
203：基板を複数枚収納できる箱
301：水平機構
302：昇降機構
303：旋回機構
304：排気ファン
401：上昇動作
402：下降動作
403,701,703,1002：排気
501：コントローラ
502：パワーリレー回路
801：PWM制御回路
Claims (3)
- 局所クリーン環境において搬送ロボットにて基板の搬送を行うミニエンシステムにおいて、
前記搬送ロボットに排気ファンを搭載し、当該排気ファンの回転速度制御を行い、基板搬送ロボット内部を陰圧にすることを特徴とするミニエンシステム。 - 請求項１において、
前記搬送ロボットに搭載された排気ファンから排出された異物がミニエンシステム上部に搭載されたファンフィルタユニットのダウンフローにより排気口から外部に排出されることを特徴とするミニエンシステム。 - 請求項１において、
前記搬送ロボットの昇降動作における回転速度を制御することを特徴とするミニエンシステム。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2012268937A JP2014116440A (ja) | 2012-12-10 | 2012-12-10 | ミニエンシステム |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018037475A (ja) * | 2016-08-30 | 2018-03-08 | 株式会社日立ハイテクマニファクチャ＆サービス | ウェーハ搬送装置 |
| CN110027013A (zh) * | 2018-01-12 | 2019-07-19 | 日本电产三协株式会社 | 工业用机器人 |
| JP2019161117A (ja) * | 2018-03-15 | 2019-09-19 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | Ｅｆｅｍ、及び、ｅｆｅｍにおけるガス置換方法 |
-
2012
- 2012-12-10 JP JP2012268937A patent/JP2014116440A/ja active Pending
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