JPH04156206A - 磁気浮上搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体＆造工程において、ウェハの搬送装置
に関する。

〔従来の技術〕

半導体製造工程では、デバイスの高集積化に伴って、ｔ
ａな塵埃が、デバイスの品質に増々影響するようになっ
た。従って、埃虐ではクリーンルームのクリーン度を高
め、クリーンルーム内Ｏ発瓢を防止する必要がある。

ウェハＯ搬送装置でも、発塵防止策がとられてお）、ｎ
密機械Ｖｏ１．５１．’陽７　１９８５ページ１５４４
〜１５４８　１９８５第の　［クリーンウェハ搬送シス
テム−′ａｉ気浮上式」も一方策である。これは、可動
体に浮上用のＷＢ石を設け、磁気力によシ、可動体を浮
上させて前進・後退させるもので、非接触で移動させる
ことＫより、発瓢を防止している。

〔発明が解決しようとするｌｉ＆−題〕上記従来技肇は
、可動体に電磁石、運動検出用の変位センサ・位置検出
用Ｏセン？−ｆ＠御回路及び電池咎を設けているため、
可動体が重くなっている、よって、浮上用の消費電力が
多くなる間貸があった。

本発明の目的は、磁気浮上式のウェハ搬送装置において
、可動体の重量を軽くシ、浮上用Ｏ消り電力を少なくす
ることにある。

ｃｔｉ＊ａを解決するための手段〕 上記目的を達成するために、可動体Ｏ＃ｌ造を１力単純
にして、軽量化を図る必要がある。その−め、可動体を
浮上させる支持体に、浮上用磁石・案内用検出センサ・
制御回路勢を設ける必要が盛る。この方式を達成するに
は、可動体を浮上さセる磁石と、可動体の位置ずれ量を
可動体外部かε検出すための、位置ずれ量検出手段と、
可動体Ｃ搬送位置を検出する位置検出手段と、位置ずれ
１検出手段及び位置検出手段からのデータを演算夕理す
る演算処理手段と、演算処理手段からのデータを−とに
、可動体の案内量を制御する案内！沿御手段とが必要で
ある。

〔作用〕 可動体０１Ｅ、送方向の前後に一対Ｏ光源を設け、区　
　その光源の位置ずれを搬送路の前ｆに設けたイメージ
センナで検出する。また、支持体に設けた、【　　鋸状
Ｏ板０＠数を、可動体ｌＩＫ設は九光電スイッ【　　　
チで検出し、その信号を支持体に設けた受光部で検出し
て、可動体の位置を検出する。

イメージセンナからのデータ及び可動体の位置上　　　
データから、可動体Ｏ浮上位置・浮上姿勢を演算処理部
で演算し、演算結果から、可動体案内用の電磁石への電
力量を増減し、可動体を案内する。

〉　　　〔実施例〕 以下、本発明の実施例を因を用いて説明する。

）　　　　第１図は本発明の磁気浮上搬送装置の一実施
例）　　　の平面図、第２図は、第１図Ｏ倶面図である
。

Ｌ　　　　１は、ウェハであシシリコン・アルミ等の材
質で、位置決め用のストレート部がある円板状ＯもＯｆ
ある。２Ｆｉ、ウェハ１を搭載する台で、材質り　　　
は鉄等Ｏ磁性体である。５（第２図Ｏみに配本）は、永
久磁石で、浮上台車２に二本、搬送方向と平行に対向し
て固定している。４は、永久磁石５に垂直方向に対向し
た位置に設けた永久磁石で、永久磁石３と向かい合った
餞は、永久磁石３との磁気極性をちがえている。すなわ
ち、永久磁石５がＳ極であれば、永久磁石４はＮ極とし
、永久磁石３がＮ極であれば、永久磁石４は８極とする
。

５１〜６２は電磁石で、ベース１５に取り付は浮上台車
２を中心にして両＠に、非接触で設けている。９１図で
Ｆｉ両儒に六個だけ示しているが、浮上台車２の搬送範
民内全てに設ける。また、磁気力を制御できる電磁石と
し、浮上台車２に引力・斥力がおよぶ距離に設ける。７
と８は光源で、浮上台車２Ｃ）ｊ［送方向の前と彼に設
ける。９と１０は凸レンズ、１１と１２Ｆｉイメージセ
ンナで、光源７と６０位置を計鉤する九め０４ｈ０であ
る。

２１は、鋸の歯のような凹凸部を設けている板て浮上台
車２の搬送方向に千行く設ける。２２は発光部と受光部
を設けた光電スイッチで、発光部から受光部へ０ｇ１光
・投光によって、スイッチの機能があゐ、ｔた、２２１
２）発光部から受光部へ０光路に、２１の凹凸部を設け
る配置で、浮上台車２の１！勤によって、２５のスイッ
チがＯＮとＯＦＦを繰）返す配置とする。２３は赤外線
発光部で、２２０スイツチが０１１・ＯＦＦすることに
よって、点滅する。２４は赤外線受光部で、赤外線発光
部２５から発光した光を受光する。

次に本発明の動作及び制御部を図を用いて説明する。浮
上台車２は、永久磁石３と永久磁石４の斥力によって、
浮上させる。従って、斥力をｒとし、ウニハト浮上台車
２・永久磁石５　Ｉｌ？Ｃ）浮上体の合計の質量をｍ、
とすると、浮上台車はＦ　ｅ：　Ｂ、　ｇ の関係を保つ垂直方向の位置となる。よって、浮上量（
永久磁石３と永久磁石４０ｆｔｉ間）Ｆｉ、斥力Ｆを調
整して、適正にする。

次に、電磁石５１〜６２によって浮上台車２に非接触で
、力を加え、移動させる方法について述べる。電磁石５
１〜６２は、鉄芯にエナメル線を巻いた構造で、電圧を
印加することによって磁界が発生し、磁性体を吸８１す
る。従って、磁性体である浮上台車２を吸引する力が発
生する。しかし、浮上台］ＥＯ両髄で、電磁石５１〜６
２で均勢な力で吸引するだけでは、浮上台車２ａ移動し
ない。

そこで、＄５図に示すように、浮上台］Ｅ２０搬送方向
の位置よル少し先の電磁石５４，５５，６０゜６１を印
加し、吸引力を発住させて浮上台Ｔｊ−２を引っばる方
法とする。しかし、この方法では、電磁石によみ吸引力
は、浮上台車２の＆送方向に対して、直角方向への位置
ずれに対して、制御する必要がある。以後にその制御方
法を第５図、譲４図を用いて述べる。１ｇ４図に示すよ
うに、浮上台車２がｙ方向（第４図に表示）に走行中に
、Ｘ方向に位置ずれが発生したとする。すると、光源７
と８は、中心軸４１からずれる。その位置ずれ食は、光
源７と８の位置を富に計部、できるように、浮上台車２
の前後で、搬送方向の延長線上に、レンズ９・１０とイ
メージセンｆ１１・１２を設けて検圧する。すなわち、
光源７と８　Ｃ）ｆｃ＃ｉ、レンズ９と１０を介して、
イメージ七ン？１１−１２上に入射する。その入射光の
位ｆ（第４図では工。

と工２）ＡＣよって、光源フと８Ｃ）Ｘ方向０仁置ずれ
倉が分かる。ただし、実用上は、浮上台Ｘ２゜ｙ方向の
位置を針澱して、レンズ？・１０％　もしくは、イメー
ジセンサ１１・１２の位置を調整して、焦点を合わす必
要がある。ｙ方向の位置計測方法は、１１ｇ１図・第２
図に示したように凹凸部を設けている板で、光電スイッ
チ２２０光路を遮光・投光させ、光電スイッチ２２の０
Ｎ−ＯＦＦの回数をカウントすることによって、計測す
る。

次に、光源７と８のＸ方向０仁置ずれ量！、＋　Ｘ２と
、浮上台車２のｙ方向への搬送位置ｙ１と１２から、浮
上台車２のＸ方向の補正方法について、１１１５図を用
いて述べる。イメージ七／す１１・１２から得られた、
浮上台ＪＫ　２　（Ｚ）　ｘ方向位置ずれ量Ｘ。

・工、はイメージセンサ信号処理回路に送信される。一
方、光電スイッチ２２での０Ｎ−ＯＦＦは、赤外線発光
部２６と結線して、遮光・投光を練や返す、そして、赤
外線発光部２３０光は、赤外線受光ｓ２４で受け、遮光
・投光Ｏ繰）返し回数は、カウンタ部に送信される。イ
メージセンサ信号処理回路からＯ信号とカウンタ部から
Ｏ信号は、可動体位置演算回路で、浮上台車２　（Ｄ　
ｘ方向位置すれ量、ｙ方向の搬送位置を演算して、加算
器４１に送信される。加算器４１に送信された信号は、
コンビーータから送られてきた目標値と比較し、浮上台
ＴＬ２の位置ずれがあると判断した場合は、電磁石５３
〜５６を制御する切換え回路・電力増幅器に送信する。

切換え回路・電力増幅器では、加Ｘ器４１からＯ信号か
ら、電磁石５２〜５６への電圧を決定し、切換リレーを
介して、電磁石５２〜５６に電力供給を行う、このよう
にして、浮上台車２の位置ずれ量・搬送位置を計御、し
ながら、電磁石Ｏ吸引力を埋減し、浮上台車を案内でき
る。

よって、本施例によれば、浮上台車に、電磁石、位置ず
れ検出用のセンサ、搬送位置検出用の＋／す、制御回路
＃！がないので、浮上台車が軽くでき、浮上台車の制御
が容易となり、また搬送速度も増し、電磁石制御用の消
費電力も少なくすることができる。

なお、本実施例は、浮上台車の案内用の制御方法につい
て述べたが、電磁石で浮上台車を浮上させる構成で、浮
上台車Ｏ浮上量制御用としてもよく、同様の効果が得ら
れる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、浮上台車の浮上量・浮上姿勢を、搬送
方向の前後に設けたイメージセンサ岬・で計測すること
によって、浮上台車を軽量化でき、搬送速ｆが埠し、電
磁石制御用Ｏ消費電力も少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の磁気浮上搬送装ｆ（Ｄ−実施伏Ｏ干
面因、第２図は第１医ＯＩ＋−１矢視断面図、１４３図
は本発明Ｏ制御方法を示す旺明図、館４図は浮上台車の
位置ずれをｅ？紅する方法を示す鉄明図、第５図は、浮
上台！Ｏ１送力発生方法を示した図である。 １・・・ウェハ、２・・・浮上台Ｉ！−１１ｊ、１２・
・・イメージセンサ、２２゛・・光電スイッチ、５１〜
６２・・・電ａ石。 代理人　４ｆ−理士　小川ＩｈＪＪ５ 第　ｌ［刀 ＋１・ 返−一 く） ｑ″ ′°Ｅや 、−１゜−″ 第　ろ［Ｚｌ 第４１．ｌ￥１ ４１、口１１ １　１′ ′（′・ ）　　′ ｌ１　　１．（ □、ｌ０１（ ・、　？“−）７・ −Ｊ −ゴｔ、−Ｃ ｘ、２　ｚ′？

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、半導体製造現場における、ウェハの搬送装置におい
   て、磁気浮上した可動体の搬送方向の前後に一対の光源
   を設け、前記光源の水平方向の位置ずれを搬送路の前後
   に設けたイメージセンサで検出する位置ずれ検出手段と
   、支持体に設けた鋸状の板の歯数を、可動体側に設けた
   光電スイッチで検出し、その信号を支持体に設けた受光
   部で検出して、前記可動体の位置を検出する位置検出手
   段を設け、前記位置ずれ検出手段と前記位置検出手段の
   計測値から、前記可動体の浮上姿勢を演算処理し、演算
   結果から、前記可動体の案内用の電磁石への電力量を増
   減し、前記可動体を案内することを特徴とする磁気浮上
   搬送装置。