JP2015122348A - Transport device and semiconductor manufacturing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、先端のアームの位置決め精度を向上させ、振動を抑制することのできる搬送装置及び半導体製造装置に関するものである。 The present invention relates to a transfer apparatus and a semiconductor manufacturing apparatus that can improve the positioning accuracy of a leading arm and suppress vibrations.
アームの先端に被搬送物を載置し、アームを駆動手段によって駆動させることで、被搬送物を所望の位置へ搬送し、被搬送物を目標位置に移載させることのできる搬送装置が広く一般に使用されている。このような搬送装置は、例えば、半導体ウェーハなどの被搬送物をFOUP(Front Opening Unified Pod)などの収容器より取り出し、EFEM(搬送室)やロードロック室、半導体処理室の間を搬送させる場合に用いられている。 A wide range of transfer devices that can transfer a transferred object to a desired position and place the transferred object at a target position by placing the transferred object on the tip of the arm and driving the arm by a driving means. Generally used. Such a transfer apparatus, for example, takes out a transferred object such as a semiconductor wafer from a container such as a FOUP (Front Opening Unified Pod) and transfers it between EFEM (transfer chamber), load lock chamber, and semiconductor processing chamber. It is used for.
このような搬送装置として、図10に示す従来の搬送装置701は、水平多関節ロボットとして構成され、ウェーハ等の図示しない被搬送物を載置する先端のアーム710と、先端のアーム710の基端側と接続され、これを水平面内で回動可能に支持する中間アーム711と、中間アーム711の基端側に接続され、これを水平面内で回動可能に支持する基端アーム712と、基端アーム712の基端側を水平面内で回動可能に支持するベース部713とを有する。そして、ベース部713内に設置されたモータ(図示せず)の回転をタイミングベルト(図示せず)によってアーム710〜712に伝達することによって先端のアーム710が直線L上を動作することができるようになっており、この動作と、ベース部713内に設けられた昇降手段(図示せず)によってアーム710〜712を昇降させる動作とによって、被搬送物を搬送している。
As such a transfer device, a
また、特許文献1に示す搬送装置は、ベース部上部の回転円盤上に設けられた永久磁石とアームに設けられた永久磁石が磁気結合することによってアームを駆動している。
Moreover, the conveying apparatus shown in
しかしながら、図10に示す搬送装置701において先端のアーム710を位置決めする際には、アーム710〜712を駆動させるモータの回転角度をエンコーダ(図示せず)によって検知し、所定の角度まで回転することでアーム710〜712の角度を定め、先端のアーム710の位置決めを行っている。すなわち、基端アーム712の基端側にあるモータによって先端のアーム710の位置決めを行っていることとなるため、タイミングベルトなどのばね成分や、アーム710〜712の間の関節の摩擦、さらに、アーム710〜712などの慣性モーメント等によって、基端側のモータから先端のアーム710へ駆動力が伝達される間に遊びや揺れが生じ、被搬送物を載置する先端のアーム710決め位置決め精度が低下してしまう。特に、搬送速度の高速化を図る場合には、先端のアーム710が瞬時に静止せず、先端のアーム710に生じる振動も問題となる。
However, when positioning the
これらの問題を防止するためには装置の剛性を高めることが考えられるが、装置の剛性を高めようとすると装置が重厚となり、製造コストが増加し、動作に要するエネルギーも余分に必要となる。 In order to prevent these problems, it is conceivable to increase the rigidity of the apparatus. However, if the rigidity of the apparatus is increased, the apparatus becomes heavier, the manufacturing cost increases, and extra energy is required for operation.
一方、特許文献1に示す搬送装置は、ベース部内に設けられたモータによる駆動の際に、基端側のアームを磁石によってベースに吸引することでアーム同士を同期させる構成となっている。しかし、この場合も、被搬送物を載置する先端のアームまでに距離があるため、先端位置の精度・振動の問題は生じている。
On the other hand, the transport device shown in
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、装置を重厚なものとすることなく簡単な構成によって先端のアームの位置決め精度を向上させ、また、先端のアームの振動を抑制することのできる搬送装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to improve the positioning accuracy of the distal arm with a simple configuration without making the apparatus heavy, and to improve the positioning of the distal arm. It is providing the conveying apparatus which can suppress a vibration.
本発明は、係る目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。 In order to achieve the object, the present invention takes the following means.
すなわち、本発明の搬送装置は、少なくとも2以上のアームからなるアーム機構と、前記アーム機構に駆動力を生じさせる駆動手段と、当該駆動手段を駆動させて先端のアームを移載場所へ搬送する制御手段と、を具備する搬送装置において、前記先端のアームは第1の位置決め部を備え、前記移載場所には第2の位置決め部が備えられており、前記第1の位置決め部と前記第2の位置決め部の一方が磁石から構成され、他方が磁石又は磁性体から構成されて、前記先端のアームが前記制御手段の制御によって前記移載場所に近接すると、前記第1の位置決め部と前記第2の位置決め部との間に働く磁気吸引力又は磁気反発力によって前記先端側のアームが前記移載場所に誘導されることを特徴する。 That is, the transport device of the present invention transports the arm at the tip end to the transfer place by driving the arm mechanism composed of at least two or more arms, drive means for generating a drive force in the arm mechanism, and driving the drive means. And a control unit, wherein the tip arm includes a first positioning unit, and the transfer location includes a second positioning unit, the first positioning unit and the first positioning unit. When one of the two positioning portions is made of a magnet and the other is made of a magnet or a magnetic body, and the arm at the tip approaches the transfer location under the control of the control means, the first positioning portion and the The arm on the distal end side is guided to the transfer place by a magnetic attractive force or a magnetic repulsive force acting between the second positioning portion and the second positioning portion.
このように構成すると、先端のアームに設けた第1の位置決め部と、移載場所に設けた第2の位置決め部の一方が磁石から構成され、他方が磁石又は磁性体から構成されているため、移載場所近傍において先端のアームに磁気吸引力又は磁気反発力による位置決めの力が働く。そして、この力は位置決めを行う先端のアームに直接作用するため、制御手段が駆動手段を制御することによって行う先端のアームの位置決めで生じるずれを補正することが可能となり、より精度よく位置決めを行うことが可能となる。また、先端のアームに対して位置決めの力を作用させるため、効果的に揺れや振動を抑制することが可能となる。さらに、磁石のみを導入するだけで、簡単に位置決めの精度を向上させることが可能となり、位置決め場所の微調整も磁石の位置をずらすのみで容易となる。 If comprised in this way, one of the 1st positioning part provided in the arm of the front-end | tip and the 2nd positioning part provided in the transfer place is comprised from the magnet, and the other is comprised from the magnet or the magnetic body. In the vicinity of the transfer location, a positioning force by a magnetic attractive force or a magnetic repulsive force acts on the tip arm. Since this force directly acts on the distal arm for positioning, it becomes possible to correct the deviation caused by the positioning of the distal arm performed by the control means controlling the driving means, and positioning is performed with higher accuracy. It becomes possible. In addition, since a positioning force is applied to the arm at the tip, it is possible to effectively suppress shaking and vibration. Furthermore, it is possible to improve the positioning accuracy simply by introducing only the magnet, and fine adjustment of the positioning location is facilitated only by shifting the position of the magnet.
先端のアームをより精度よく位置決めし、振動の抑制も一層効果的とする態様としては、前記2以上のアームはそれぞれ関節部を介して回動可能に接続され、前記駆動手段は前記関節部に設けられるとともに、前記第1の位置決め部は前記先端のアームにおいて前記関節部よりも先端側に設けられており、前記制御手段が前記関節部の接続角度を変更することで前記先端のアームの位置を制御する構成のものに本発明を適用することが特に好ましい。 As an aspect in which the tip arm is positioned with higher accuracy and vibration suppression is more effective, the two or more arms are connected to each other via a joint portion so that the drive means is connected to the joint portion. The first positioning portion is provided on the distal end side of the joint portion in the distal end arm, and the control means changes the connection angle of the joint portion to change the position of the distal end arm. It is particularly preferable to apply the present invention to a configuration that controls the above.
さらに、位置決めを次第に磁力に委ね、装置に振動及び余計な力が生じることを有効に防止して位置決めを早期に収束させるためには、前記制御手段は、前記先端のアームが移載場所に接近すると前記駆動手段に生じさせる駆動力を減少させる制御を行うように構成することが効果的である。 Furthermore, in order to effectively leave the positioning to the magnetic force and effectively prevent the apparatus from generating vibrations and extra force to converge the positioning early, the control means is arranged such that the tip arm approaches the transfer location. Then, it is effective to configure so as to reduce the driving force generated in the driving means.
また、先端のアームの位置決めの精度を向上させ、早期の振動抑制を行いつつ、先端のアームが離れる際に余分な駆動力を低減するためには、前記第2の位置決め部が電磁石から構成されており、前記制御手段が、前記先端のアームを前記移載場所に位置決めする時に前記電磁石を励磁し、前記先端のアームを前記移載場所から移動させる時に前記電磁石を励磁しない制御を行うように構成することが好適である。 In addition, in order to improve the positioning accuracy of the tip arm and suppress early vibration while reducing the excessive driving force when the tip arm is separated, the second positioning portion is made of an electromagnet. The control means excites the electromagnet when positioning the tip arm at the transfer location, and performs control not to excite the electromagnet when moving the tip arm from the transfer location. It is preferable to configure.
そして、上述した搬送装置を半導体製造装置に適用すると、半導体製造装置内におけるウェーハWの搬送を、位置ずれ及び振動を生じさせることなく適切に行うことができ、ひいては装置全体の処理速度を有効に向上させることが可能となる。 When the transfer apparatus described above is applied to a semiconductor manufacturing apparatus, the transfer of the wafer W in the semiconductor manufacturing apparatus can be performed appropriately without causing misalignment and vibration, thereby effectively increasing the processing speed of the entire apparatus. It becomes possible to improve.
以上説明した本発明によれば、装置を重厚なものとすることなく、磁石を導入するだけの簡単な構成によって、先端のアームの位置決め精度を向上させ、また、先端のアームの振動を抑制することのできる搬送装置及び半導体製造装置を提供することが可能となる。 According to the present invention described above, the positioning accuracy of the tip arm is improved and the vibration of the tip arm is suppressed by a simple configuration that simply introduces a magnet without making the apparatus heavy. It is possible to provide a transfer device and a semiconductor manufacturing apparatus that can perform the above operation.
以下、本発明の実施形態に係る搬送装置を、図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, a transport device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係る搬送装置1は、図1に示すように、ロードポート2とロードロック3との間のウェーハ搬送室を構成するEFEM5内に配置され、ロードポート2、ロードロック3及びEFEM5とともに半導体製造装置6を構成している。そして、搬送装置1は、ロードポート2に載置されたFOUP4内に格納されている被搬送物であるウェーハWを取り出してロードロック3に搬送し、また、ロードロック3と接続する半導体処理室(図示せず)において種々の処理が施されたウェーハWを、ロードロック3からロードポート2に載置されたFOUP4内に収容するために用いられる。図示例ではロードポート2とロードロック3が対向位置にあり、搬送装置1はその位置で水平旋回してウェーハWの出し入れを行うが、対向位置にないときには後述するベース部15がレールに沿って対向位置まで移動する。この搬送装置1は、2組のアーム機構10,10を備える水平多関節ロボットとして構成されており、これらのアーム機構10,10を動作させるための制御手段11(図2参照)を備えている。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the
なお、2組のアーム機構10,10は対称形でほぼ同一の構成をしているため、以下においては一方のアーム機構10を例に採ってその具体的な構成について説明する。
Since the two sets of
アーム機構10は、図1及び図2に示すように、第1アーム12と、第2アーム13と、先端に配置されたアームであるピック14とから構成され、ピック14はウェーハWを載置することができるようになっている。そして、第1アーム12の基端部12aはベース部15と関節部16を介して水平面内を回動可能に接続され、第1アーム12の先端部12bは第2アーム13の基端部13aと関節部17を介して水平面内を回動可能に接続され、第2アーム13の先端部13bはピック14の基端部14aと関節部18を介して水平面内を回動可能に接続されており、ピック14の先端は自由端となっている。また、各アーム12〜14は、ベース部15の内部に設けられたモータ及び各アーム12〜14の内部に設けられたタイミングベルトやプーリ等からなる駆動手段19によって、各関節部16〜18における互いの角度を変更可能になっており、制御手段11が駆動手段19を制御することによって、ピック14を所望の位置に移動させて、ウェーハWを搬送することが可能となっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、ベース部15の内部にはアーム機構10を昇降させるための昇降機構(図示せず)が組み込まれており、制御手段11の指令を基に昇降機構がピック14を昇降させることによって、ウェーハWの移載を行うことが可能となっている。
Further, an elevating mechanism (not shown) for elevating and lowering the
制御手段11は、CPU、ROMやRAM等のメモリ、各種インターフェイス等を備えた通常のマイクロコンピュータにより構成されるもので、ベース部15及び各アーム12〜14の間の関節部16〜18に設けられたエンコーダ20が計測した角度をもとに、CPUが駆動手段19に対する指令値を計算し、当該指令値によって駆動手段19を駆動する。なお、駆動手段19に用いるモータをサーボモータとし、各関節部16〜18の角度をサーボモータが直接検出するように構成してもよい。
The control means 11 is constituted by a normal microcomputer provided with a CPU, a memory such as a ROM and a RAM, various interfaces, and the like, and is provided in
先端のアームであるピック14は、アルミ等の非磁性体材料によって形成され、図1〜図4に示すように、平面視U字状の先端部14bと、第2アーム13と接続する基端部14aとを備えており、先端部14bの上面にウェーハWを載置することができるようになっている。また、図4に示すように、先端部14bの左右両側にある直線部分の先端側下面及び基端側下面の4か所にはそれぞれ永久磁石21a〜21aが設けられており、これらによって、第1の位置決め部21が構成されている。第1の位置決め部21の詳細については後述する。
The
次に、図2及び図3を参照して、搬送場所であるロードロック3の構成を説明する。ロードロック3は、ロードポート2より大気中を搬送されてきたウェーハWを搬入し、大気圧から真空への圧力調整を行って、真空状態を保ったまま各処理が行われるプロセスユニット(図示せず)へ搬出する部屋であり、ロードポート2側の側面にはウェーハWの搬入を行う搬入口22及び搬入口22を開閉するシャッタ(図示せず)が設けられている。また、ロードロック3内の底面にはウェーハWを載置する載置台23と、ピック14の先端部14bに設けられた4つの永久磁石21a〜21aの配置と対応するように配された4つの永久磁石24a〜24aからなる第2の位置決め部24とが設けられている。
Next, with reference to FIG.2 and FIG.3, the structure of the
なお、搬送装置1はこの位置決め部24を含んで構成されていることとする。
The
ここで、図3を用いてピック14に設けられた第1の位置決め部21とロードロック3に設けられた第2の位置決め部24によるピック14の位置決め動作を説明する。
Here, the positioning operation of the
第1の位置決め部21の4つの永久磁石21a〜21aと、第2の位置決め部24の4つの永久磁石24a〜24aとは、ピック14がウェーハWを載置台23に移載する移載場所Pに位置すると、各々上下方向に対向するようになっている。そして、第1の位置決め部21側の永久磁石21a〜21aは下方がN極となるように設けられ、第2の位置決め部24側の永久磁石24a〜24aは上方がS極となるよう設けられているため、当該移載場所Pにおいて第1の位置決め部21と第2の位置決め部24とが引き合う磁気吸引力が最大となるようになっている。すなわち、ピック14が移載場所Pに接近するにつれて第2の位置決め部24が第1の位置決め部21を吸引する磁気吸引力が増大するようになっているため、ピック14は当該磁気吸引力によって移載場所Pに誘導されるようになっている。このように構成されていることによって、ピック14を移載場所Pに精度よく位置決めすることができる。
The four
なお、ピック14が移載場所Pに位置している場合も、第1の位置決め部21の永久磁石21a〜21aと第2の位置決め部24a〜24aの間にはわずかな空隙を有しており、磁石同士が完全に吸着することはない。また、永久磁石21a〜21a及び永久磁石24a〜24aの磁極の向きは、対向する面において互いに異なっていればよく、永久磁石21a〜21aの下方がS極、永久磁石24a〜24aの上方がN極となるように設けてもよい。また、第1の位置決め部21と第2の位置決め部24の対向する4つの永久磁石の組(21a,24a)〜(21a,24a)がそれぞれ引き合っていれば、それぞれの組ごとに異なる向きに設けてもよい。
Even when the
次に、上記の様に構成された搬送装置1がウェーハWを搬送先であるロードロック3に移載する際の動作を、図5のフローチャートを用いて説明する。
Next, the operation when the
まず、ステップS1において、制御手段11は駆動手段19に駆動指令を出力することでピック14をFOUP4内へ搬送し、ステップS2において、ベース部15に設けられた昇降手段(図示せず)によってピック14を上昇させることによってピック14にFOUP4内に載置されたウェーハWを取得させる。FOUP4は多段棚構造になっていて、ピック14は指定された棚に配置されているウェーハWを取得するためにも事前に昇降動作を行う。
First, in step S1, the control means 11 outputs a drive command to the drive means 19 to convey the
次に、ステップS3において、ロードロック3はシャッタ(図示せず)を動作させて搬入口22を開放し、ウェーハWをロードロック3内へ搬入可能状態にする。なお、ステップS3の搬入口22の開放は、ウェーハWの搬入前であればいつ行ってもよい。
Next, in step S <b> 3, the
次に、ステップS4において、制御手段11は駆動手段19を駆動させることによって、ピック14上に載置されたウェーハWを搬送先であるロードロック3内の移載場所Pへ向けて搬送する(図2参照)。この際、ピック14は直動動作を行って、ロードロック3の内部へ搬入口22を介して進入するようになっている。ステップS3とS4の間には、制御手段11がピック14の位置をFOUP4に対向する位置からロードロック3に対向する位置に移動させる制御が行われている。
Next, in step S4, the control means 11 drives the drive means 19 to carry the wafer W placed on the
次に、ステップS5において、制御手段11は、関節部16〜18のエンコーダ20からの信号によってピック14が移載場所P付近に近接したと判断すると、駆動手段19の駆動力を低下させる。すると、移載場所Pに近接した位置においてはロードロック3に設けられた第2の位置決め部24がピック14の第1の位置決め部21を磁気吸引する力が生じているため、ピック14は移載場所Pに誘導(誘引)される。そして、この誘導によって、駆動手段19を構成するタイミングベルトなどのばね成分や、関節部16〜18に生じる摩擦、さらにピック14及び第1アーム12、第2アーム13などの慣性モーメント等によって基端側のモータから先端のピック14へ駆動力が伝達される間に生じる遊びや揺れによる位置の誤差が、その遊びや揺れの範囲で修正され、その結果ピック14は移載場所Pに精度よく位置決めされることとなる(図3参照)。また、自由端であるピック14に対して位置決めの力である磁気吸引力を作用させるため、効果的に振動を抑制することが可能となる。
Next, in step S5, when the
なお、このように、ピック14が移載場所P付近に位置する間、駆動手段19に生じさせる駆動力を減少させることで、位置決めを次第に磁力に委ねることとなり、装置に振動及び余計な力が生じることを有効に防止して、位置決めを早期に収束させることが可能となっている。このような目的であるため、駆動手段19の駆動力はゼロにしてもよく、ピック14を含むアーム機構10が自由に動くような状態としてもよい。
In this way, while the
そして、上述の様にピック14が移載場所Pに位置決めされると、次にステップS6において、載置台23が上昇し、ピック14に載置されたウェーハWを持ち上げることによって、ウェーハWをピック14から載置台23へ移載する。この際、ピック14がU字形状となっており、載置台23はそのU字の間を通過するように配置されていることから、載置台23とピック14とは干渉しないようになっている。
When the
次に、ステップS7において、制御手段11は駆動手段19に駆動力を生じさせて、ウェーハWを移載した後のピック14を、第1の位置決め部21と第2の位置決め部24との間に働く磁気吸引力に抗してロードロック3の外部へ搬出する。
Next, in step S <b> 7, the
そして最後に、ステップS8において、ロードロック3は搬入口22を閉鎖し、ウェーハWの移載動作を終了する。
Finally, in step S8, the
以上のように、本第1実施形態の搬送装置1は、第1アーム12、第2アーム13及び先端のアームであるピック14からなるアーム機構10と、アーム機構10に駆動力を生じさせる駆動手段19と、駆動手段19を駆動させて先端のアームであるピック14を移載場所Pへ搬送する制御手段11と、を具備し、ピック14は第1の位置決め部21を備え、移載場所Pには第2の位置決め部24が備えられており、第1の位置決め部21が永久磁石21a〜21aから構成され、第2の位置決め部24が永久磁石24a〜24aから構成されて、ピック14が制御手段11の制御によって移載場所Pに近接すると、第1の位置決め部21と第2の位置決め部24との間に働く磁気吸引力によってピック14が移載場所Pに誘導されるように構成したものである。
As described above, the
このように構成しているため、移載場所P近傍においてピック14に磁気吸引力による位置決めの力が働き、この力は位置決めを行うピック14に直接作用するため、制御手段11が駆動手段19を制御することによって行うピック14の位置決めで生じるずれを補正することが可能となり、より精度よく位置決めを行うことが可能となる。また、ピック14に対して位置決めの力を作用させるため、効果的に揺れや振動を抑制することが可能となる。さらに、永久磁石21a〜21a及び永久磁石24a〜24aのみを導入するだけで、簡単に位置決めの精度を向上させることが可能となり、位置決め場所の微調整も永久磁石21a〜21a又は永久磁石24a〜24aの位置をずらすのみで容易である。
With this configuration, a positioning force by magnetic attraction acts on the
特に、本実施形態において、第1アーム12、第2アーム13及び先端のアームであるピック14はそれぞれ関節部16〜18を介して回動可能に接続され、駆動手段19は関節部16〜18に設けられるとともに、第1の位置決め部21はピック14において関節部18よりも先端側に設けられており、制御手段11が関節部16〜18の接続角度を変更することでピック14の位置を制御するよう構成され、ピック14に位置ずれや揺れ等が生じ易い構造であるため、上記のように磁力による誘導機能を導入することは、ピック14をより精度よく位置決めし、振動の抑制を一層効果的に行う上で有効なものである。
In particular, in the present embodiment, the
その際、制御手段11が、ピック14が移載場所Pに接近すると駆動手段19に生じさせる駆動力を減少させる制御を行うように構成しているため、位置決めを次第に磁力に委ね、装置に振動及び余計な力が生じることを有効に防止して位置決めを早期に収束させることが可能である。
At that time, since the control means 11 is configured to perform control to reduce the driving force generated in the driving means 19 when the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る搬送装置101を、図6及び図7を用いて説明する。本実施形態において、第1実施形態と共通する部分には基本的に同じ符号を付してあり、これらの部分の説明を省略する。具体的には、第1実施形態に対して第2実施形態では、ロードロック103に設けられた第2の位置決め部124として、載置台23の周囲4か所に電磁石124a〜124aを用いている点が異なっている。そして、電磁石124aは電源部125及び切替手段126と接続されて励磁回路を構成しており、制御手段111が切替手段126に対してON信号とOFF信号を出力することで、磁力の発生と停止を切り替えることができるようになっている。
Second Embodiment
Next, the conveying
次に、上記の様に構成された搬送装置101が、ロードロック103においてピック14の位置決めを行う際の動作を、図7のフローチャートを用いて説明する。なお、本フローチャートのSS1〜SS4までの動作、すなわちピック14がウェーハWをロードロック103内へ搬入するまでの動作は、第1実施形態と同様(図5のS1〜S4に対応)であるため、説明を省略する。
Next, the operation when the
SS1〜SS4までのステップによってピック14がロードロック103内へ搬入されると、ステップSS5において、制御手段111は切替手段126にON信号を出力し、第2の位置決め部124の4つの電磁石124a〜124aに磁力を生じさせる。なお、本第2実施形態においては、電磁石124a〜124aは上方がS極となるように接続されており、下方がN極となるように設けられた第1の位置決め部21との間で磁気吸引力が働くようになっている(図6参照)。
When the
次に、ステップSS6において、制御手段111は、関節部16〜18のエンコーダ20からの信号によってピック14が移載場所P付近に近接したと判断すると、駆動手段19の駆動力を低下させる。すると、移載場所Pに近接した位置においてはロードロック103に設けられた第2の位置決め部124がピック14の第1の位置決め部21を磁気吸引する力が生じているため、ピック14は移載場所Pに誘導される。そして、この誘導によって上述したピック14の遊びや揺れによる位置の誤差が修正され、その結果ピック14は移載場所Pに精度よく位置決めされることとなる(図6参照)。また、自由端であるピック14に対して位置決めの力である磁気吸引力を作用させるため、効果的に振動を抑制することが可能となる。
Next, in Step SS6, when the
なお、このように、ピック14が移載場所P付近に位置する間、駆動手段19の駆動力を低下させることで、磁力と駆動力が互いにピック14に作用し、ピック14に余計な外力が加わることで位置決めが適切に行われなくなることと、このような外力によってピック14に振動が生じてしまうことを防止している。
In this way, while the
そして、上述の様にピック14が移載場所Pに位置決めされると、次のステップSS7において、前記実施形態におけるステップS7と同様の動作が行われる。
When the
このようにして、ウェーハWがピック14から載置台23へ移載されると、ステップSS8において、制御手段111は切替手段126にOFF信号を出力し、第2の位置決め部124の4つの電磁石124a〜124aの磁力を停止させる。そして、ステップSS9において、制御手段111は駆動手段19に駆動力を生じさせて、ウェーハWを移載した後のピック14をロードロック103の外部へ搬出する。この際、ステップSS8において電磁石124a〜124aの磁力を停止させていることから、第1の位置決め部21と第2の位置決め部124との間には磁気吸引力が生じていない。そのため、駆動手段19はピック14を磁気吸引力が作用する範囲の外まで移動させるための、磁気吸引力に打ち勝つ大きな駆動力を発生させる必要がなく、ピック14を容易にロードロック103の外部へ搬出することができる。
In this way, when the wafer W is transferred from the
そして最後に、ステップSS10において、ロードロック103は搬入口22を閉鎖し、ウェーハWの移載動作を終了する。
Finally, in step SS10, the
以上のようなステップを実行することで、本第2実施形態の搬送装置101においても、第1実施形態に準じた作用効果を得ることが可能である。
By executing the steps as described above, it is possible to obtain the operational effects according to the first embodiment also in the
さらに、第2の位置決め部124が電磁石124a〜124aから構成されており、制御手段111が、ピック14を移載場所Pに位置決めする時に電磁石124a〜124aを励磁し、ピック14を移載場所Pから移動させる時に電磁石124a〜124aを励磁しない制御を行うように構成しているため、ピック14の位置決めの精度を向上させ、早期の振動抑制を行いつつ、ピック14が離れる際に、余分なモータの駆動力を低減することも可能となっている。
Further, the
そして、上述した搬送装置1又は搬送装置101を半導体製造装置6に適用しているため、半導体製造装置6内におけるウェーハWの搬送を、位置ずれ及び振動を生じさせることなく適切に行うことができ、ひいては装置全体の処理速度を有効に向上させることが可能となっている。
Since the
なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。 The specific configuration of each unit is not limited to the above-described embodiment.
例えば、上述の実施形態における搬送装置1(101)は水平多関節ロボットとして構成されていたが、搬送装置として図8に示すような直動型のものを用いることも可能である。具体的には、図8に示す直動型の搬送装置201は、ベース部215と第1アーム212が接続され、第1アーム212と第2アーム213、第2アーム213と被搬送物を載置する先端のアームたるピック214とがそれぞれ接続されている。そして、第1アーム212と第2アーム213との間には駆動機構としてガイドレール217a及びボールねじ217bが設けられ、第2アーム213とピック214との間には駆動機構としてガイドレール218a及びボールねじ218bが設けられており、ボールねじ217b及び218bの端部にそれぞれ設けられたモータ217c、218cの駆動により第2アーム213、ピック214がそれぞれ第1アーム212、第2アーム213に対して直動動作を行うことで、被搬送物を搬送することが可能となっている。そして、ピック214の下部4か所には永久磁石221a〜221aが設けられており、これらによって第1の位置決め部221が構成され、上記実施形態における第2の位置決め部24、124と同様に搬送先の磁石と対応する位置関係下に配置される。
For example, although the transport apparatus 1 (101) in the above-described embodiment is configured as a horizontal articulated robot, a linear motion type as illustrated in FIG. 8 may be used as the transport apparatus. Specifically, a linear motion
この直動型の搬送装置201の動作については説明を省略するが、上述した実施形態に準じた効果を得ることが可能である。また、搬送装置201が直動動作を行う際には、ボールねじ217b,218bを用いず、ラックピニオン等、他の方法を適用することも可能である。
Although the description of the operation of the linear motion
また、第1の位置決め部及び第2の位置決め部の構成及び配置場所についても、上述の実施形態で示したものに限定されるものではなく、ピック14の位置決めが適切に行われることを目的に、適宜変更することが可能である。ここで、図9(a)〜(d)を参照しつつ、以下にその例を示す。なお、図9(a)〜(d)はいずれもピックが移載場所Pに位置する場面を模式的に表したものであり、図9(a)〜(c)は平面図、図9(d)は側面図となっている。
Further, the configuration and the arrangement location of the first positioning unit and the second positioning unit are not limited to those shown in the above-described embodiment, but for the purpose of appropriately positioning the
図9(a)は、第1の位置決め部321がU字型のピック314の2つの先端下部にそれぞれ設けられた永久磁石321aと永久磁石321bとから構成され、第2の位置決め部324が永久磁石321a及び永久磁石321bに対し平面視において90度異なる方向から対向するようにロードロック303の側面及び奥面に配置された2つの永久磁石324aと永久磁石324bとから構成されており、永久磁石321aと永久磁石324a、永久磁石321bと永久磁石324bとの間にそれぞれ磁気吸引力を作用させることで位置決めを行っている例を示す。
In FIG. 9A, the
このように構成することで、永久磁石321aと永久磁石324aとが対向する第1の方向と、永久磁石321bと永久磁石324bとが対向する第1の方向と90度異なる第2の方向とに位置決めを行うことが可能となるため、2つの磁石のみによってもピック314の位置および姿勢を水平面内で正確に位置決めすることが可能となっている。
With this configuration, the first direction in which the
図9(b)は、第1の位置決め部421がU字型のピック414の2つの先端面にそれぞれ設けられた磁性体421a、421aから構成され、第2の位置決め部424が2つの磁性体421a、421aに対向するようにロードロック403の奥面側に配置された2つの永久磁石424a,424aから構成されており、磁性体421a,421aと永久磁石424a,424aとの間に磁気吸引力を作用させることで位置決めを行っている例を示す。このように、第1の位置決め部と第2の位置決め部のいずれか一方を鉄などの磁性体で構成することも可能である。
FIG. 9B shows that the
図9(c)は、第1の位置決め部521がピック514の先端部514bの左右両側にある直線部分の先端側及び基端側の4か所に設けられた4つの永久磁石521a〜521aから構成され、第2の位置決め部524が4つの永久磁石521a〜521aの中心、すなわち4つの永久磁石521a〜521aそれぞれとの距離が等しくなるようロードロック503の底面に配置された永久磁石524aから構成されており、第1の位置決め部521と第2の位置決め部524との間の対向する磁極の向きが同一となるよう構成した例を示す。この場合、第1の位置決め部521の4つの永久磁石521a〜521aと第2の位置決め部524の永久磁石524aとのお互いが対向する面を同一磁極にすることで、4つの永久磁石521a〜521aは磁石524aから磁気反発力を受け、これらの力が釣り合うことによってピック514の位置決めを行うことが可能となる。
FIG. 9C shows four
図9(d)は、第1の位置決め部621がU字型のピック614の上面に設けられた永久磁石621aから構成され、第2の位置決め部624が第1の位置決め部621の永久磁石621aの上部で対向するようにロードロック603の天井面に設けられた永久磁石624aから構成されており、永久磁石621aと永久磁石621aとの間に磁気吸引力が作用する例を示す。このように、第1の位置決め部621の永久磁石621aをピック614の上面に配置しても、ロードロック603の天井面に設けられた永久磁石624aとの間の磁気吸引力によって位置決めを行うことが可能である。
In FIG. 9D, the
なお、第1の位置決め部と第2の位置決め部とが磁気吸引力によって位置決めされる場合には、このようにピックの載置場所Pより上方に第2の位置決め部を設けるよう構成することで、自由端であるピックの前垂れ(図9(d)に2点鎖線で示したピック614x参照)を有効に防止することができ、ウェーハWを移載する際の上下方向のずれを防止して適切に載置することが可能となる。なお、第1の位置決め部と第2の位置決め部とが磁気反発力によって位置決めされる場合には、ピック614の載置場所Pより下方に第2の位置決め部を設けるよう構成すれば同様にピックの前垂れを防止することが可能である。
In addition, when the first positioning portion and the second positioning portion are positioned by the magnetic attraction force, the second positioning portion is provided above the pick placement place P in this way. In addition, it is possible to effectively prevent the front end of the pick which is a free end (see the
以上の例から示されるように、本発明においては、第1の位置決め部と第2の位置決め部のいずれか一方を磁性体として構成することが可能である。また、第1の位置決め部はピックの下面、先端面、上面のいずれに設置してもよい。あるいは、ピックの内部に設けることも可能である。同様に、第2の位置決め部は底面、側面、奥面、天井面のいずれに設置してもよい。さらに、第2の位置決め部と第2の位置決め部とは磁気吸引力、磁気反発力のいずれによって位置決めを行う構成としてもよい。加えて、第1の位置決め部と第2の位置決め部を構成する磁石あるいは磁性体の数も限定されるものではない。 As shown from the above examples, in the present invention, either the first positioning portion or the second positioning portion can be configured as a magnetic body. The first positioning portion may be installed on any of the lower surface, the tip surface, and the upper surface of the pick. Alternatively, it can be provided inside the pick. Similarly, the second positioning portion may be installed on any of the bottom surface, the side surface, the back surface, and the ceiling surface. Furthermore, the second positioning portion and the second positioning portion may be configured to perform positioning by either a magnetic attractive force or a magnetic repulsive force. In addition, the number of magnets or magnetic bodies constituting the first positioning portion and the second positioning portion is not limited.
また、上述の実施形態においては、被搬送物として略正円状のウェーハWを示したが、他の形状をしたものを搬送することも可能であり、ウェーハ以外に、液晶など他の搬送物を搬送することも可能である。 In the above-described embodiment, the substantially circular wafer W is shown as the transferred object. However, it is possible to transfer a wafer having another shape, and other transferred objects such as liquid crystal in addition to the wafer. Can also be transported.
さらに、上述の実施形態においては、ロードロック3内において載置台23が上昇することによってウェーハWの授受が行われる構成となっていたが、ベース部15に設けられた昇降手段を昇降させることによってウェーハWの授受を行う構成としてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the wafer W is exchanged by raising the mounting table 23 in the
また、上述の実施形態においては、第2の位置決め部24(124)は搬送先のロードロック3に設けたものであったが、搬送元であるロードポート2側(FOUP4)に設けてもよい。この場合、FOUP4内のウェーハWを取り出す際又はFOUP4内へウェーハWを収容する際にピック14の位置決め精度を向上させることで、FOUP4内に狭い間隔で収容されているウェーハWを適切に搬送することが可能となる。さらに、上述の実施形態において、搬送装置1(101)はロードポート2とロードロック3の間に配置され、ロードポート2とロードロック3の間においてウェーハWの搬送を行うものであったが、ウェーハWに対して種々の処理を行う半導体処理室内に配置して、ロードロック3とプロセスユニット(図示せず)の間におけるウェーハWの搬送に用いる搬送装置として用いることも可能である。
Further, in the above-described embodiment, the second positioning portion 24 (124) is provided on the
さらにまた、以上に併せて磁界解析を行えば、磁石の数や強度(磁石の種類や大きさ)を有効に低減することもできる。 Furthermore, if the magnetic field analysis is performed in addition to the above, the number and strength of magnets (magnet type and size) can be effectively reduced.
その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 Other configurations can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
1,101…搬送装置
6…半導体製造装置
10…アーム機構
11,111…制御手段
12…第1アーム
13…第2アーム
14…ピック(先端のアーム)
16〜18…関節部
19…駆動手段
21…第1の位置決め部
21a〜21a…永久磁石
24,124…第2の位置決め部
24a〜24a…永久磁石
124a〜124a…電磁石
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 ...
DESCRIPTION OF SYMBOLS 16-18 ...
Claims (5)
前記先端のアームは第1の位置決め部を備え、前記移載場所には第2の位置決め部が備えられており、前記第1の位置決め部と前記第2の位置決め部の一方が磁石から構成され、他方が磁石又は磁性体から構成されて、
前記先端のアームが前記制御手段の制御によって前記移載場所に近接すると、前記第1の位置決め部と前記第2の位置決め部との間に働く磁気吸引力又は磁気反発力によって前記先端側のアームが前記移載場所に誘導されることを特徴する搬送装置。 A transport apparatus comprising: an arm mechanism including at least two or more arms; a drive unit that generates a driving force in the arm mechanism; and a control unit that drives the drive unit to transport the tip arm to a transfer location. In
The tip arm is provided with a first positioning part, and the transfer location is provided with a second positioning part, and one of the first positioning part and the second positioning part is composed of a magnet. The other is composed of a magnet or a magnetic material,
When the tip arm approaches the transfer location under the control of the control means, the tip side arm is caused by a magnetic attractive force or a magnetic repulsive force acting between the first positioning portion and the second positioning portion. Is guided to the transfer location.
前記制御手段が前記関節部の接続角度を変更することで前記先端のアームの位置を制御することを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。 The two or more arms are connected to each other via a joint portion so as to be rotatable, the drive means is provided in the joint portion, and the first positioning portion is located on the distal end side of the distal end arm relative to the joint portion. It is provided in
The transport apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the position of the arm at the distal end by changing a connection angle of the joint portion.
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