JPH05304198A - 搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体ウエハなどを搬送する場合、搬送アー
ムやウエハあるいは周囲の構造物の損傷を防止するこ
と。 【構成】 アルミニウムよりなる真空処理室１内に、ア
ルミニウムよりなる多関節アームよりなる搬送アーム２
が設置される。搬送アーム２の基台３と真空処理室１の
底壁との間に絶縁物４を介在させると共に、基台３と前
記底壁との間に直流電源６と抵抗６１の直列回路を接続
し、この直列回路に対して並列にフォトカプラＦＣを接
続する。フォトカプラＦＣのトランジスタ６３のエミッ
タ、コレクタ間に、トランジスタ６３がオフのときに搬
送アームの駆動部５に停止信号を出力する緊急停止回路
６４を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、搬送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハの製造プロセスにおいて
は、多数の処理工程が含まれるため、これに伴い搬送工
程も非常に多い。例えば真空処理装置においては、搬出
入ステージ、バッファステージ、位置合わせステージ、
ロードロック室及び真空処理室間で多関節ロボットより
なる搬送アームにより複雑な経路でウエハの搬送が行わ
れる。この場合搬送アームの動作については、予めオペ
レータが搬送アームを動作させ、ティーチングにより動
作をコンピュータに記憶させておくようにしている。従
って通常搬送アームがロードロック室や真空処理室の壁
部などに衝突したりあるいは搬送中のウエハが周囲の構
造体に引掛かるおそれはない。

【０００３】しかしながらアームのねじが緩んだりモー
タのベルト切れなどの装置トラブルや回路部における制
御トラブルなどが生じると、搬送アームが予定の軌道か
ら外れて周囲の構造物に衝突したりあるいはウエハが引
掛ったりする場合がある。またティーチング時において
は、操作ミスによりアームの衝突などが起こるし、特に
真空処理室やロードロック室などの真空チャンバ内でテ
ィーチングを行う場合、肉厚の大きい狭い窓から室内を
覗かなければならないので室内が見にくく、このため操
作ミスを起こしやすい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら半導体ウ
エハの搬送アームは発塵の少ない材質、構造が採用され
た高価な特殊なものであり、アームが周囲の構造物に衝
突して破損すると復旧に時間がかかる上、大きな経済的
負担がかかってしまう。またウエハが周囲の構造物に引
掛って落下し破損すると、特に真空室内の場合、内部が
込み入っている上外から作業が行いにくいので、ウエハ
の破片を片付けるには非常に時間がかかり、やはり復旧
に長い時間がかかってしまう。

【０００５】本発明は、このような事情のもとになされ
たものであり、その目的は、搬送アームなどの搬送手段
や被搬送物と周囲の構造物との最初の衝突を検知して更
なる破損を防止する搬送装置を提供することにある。

【０００６】また他の発明は、周囲の構造物との接近を
検知して、衝突を未然に防ぐ搬送装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、搬送
手段または被搬送物と周囲の構造物との接触を検知する
手段と、この手段による前記接触の検知にもとづいて前
記搬送手段の動作を停止させる駆動停止部とを設けたこ
とを特徴とする。

【０００８】請求項２の発明は、少なくとも表面を導電
体により構成した搬送手段と、前記搬送手段を収容する
導電性構造物と前記搬送手段の導電体との間を絶縁する
絶縁部と、前記搬送手段の導電体と前記導電性構造物と
の間に電圧を印加するための電源部と、前記搬送手段と
導電性構造物とが接触したときに、当該搬送手段及び導
電性構造物の間の通電を検出して搬送手段の動作を停止
させる駆動停止部と、 を設けたことを特徴とする。

【０００９】請求項３の発明は、被搬送物と周囲の構造
物が接近したときに検出信号を出力する近接センサを搬
送手段あるいは前記被搬送物に設けたことを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】例えば搬送アームが異常を起こして周囲の構造
物に接触すると、例えば搬送アームを駆動するモータの
トルク検出部などからの検出信号に基づいて当該アーム
が停止する。また金属製の真空室などにおいて金属製の
搬送アームが装置の故障などにより壁部に接触すると、
接触により生じる閉じた回路を利用して搬送アームの駆
動停止部が働き、停止信号が発せられ、搬送アームが停
止する。そしてまた搬送アームのティーチングを行って
いるときに操作を誤って構造物に搬送アームが接近しす
ぎた場合、近接センサーからの検出信号にもとづいてオ
ペレータが一早く対応することができる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明を、ＣＶＤ装置の真空処理室に
おける搬送装置に適用した実施例を示す。図１中１は、
真空処理室であり、ロードロック室１０との間の半導体
ウエハの受け渡し口を開閉するゲートバルブ１１や、図
示しない真空ポンプに接続された排気管１２などが設け
られている。真空処理室１、ロードロック室１０、ゲー
トバルブ１１は例えばアルミニウムで構成されている。
この真空処理室１内には、被搬送物例えば半導体ウエハ
や液晶基板をロードロック室１０や図示しないターンテ
ーブルなどの間で搬送するための例えばアルミニウムよ
りなる搬送手段としての多関節の搬送アーム２が設置さ
れている。

【００１２】前記搬送アーム２を載置している基台３
は、真空処理室１の底壁に絶縁部４を介して取り付けら
れており、基台３の下面側には、搬送アーム２を駆動す
るための駆動部、例えば搬送アーム２をＸ、Ｙ、θ方向
に移動させるモータやＺ方向に移動させる昇降手段など
を含む駆動部５が設けられている。前記真空処理室１の
底壁と前記搬送アーム２の基台３との間には、例えば５
Ｖの直流電源部６とバイアス抵抗６１との直列回路が接
続されており、この直列回路に対して並列にフォトカプ
ラＦＣの発光ダイオード６２が接続されている。また真
空処理室１は接地されている。

【００１３】前記フォトカプラＦＣのトランジスタ６３
のコレクタ、エミッタ間には、当該トランジスタ６３が
オンのときに前記駆動部５に対して動作許可信号を出力
する一方、トランジスタ６３がオフのときに駆動停止信
号を出力する緊急停止回路６４が接続されており、この
実施例では、フォトカプラＦＣと緊急停止回路６４とに
より駆動停止部７が構成される。

【００１４】次に上述実施例の作用について述べる。先
ず真空処理室１内を排気管１２により所定の真空度まで
減圧し、既に外部からロードロック室１０内に取り込ま
れたウエハＷを、ゲートバルブ１１を開いて搬送アーム
２により真空処理室１内に搬入し、図示しないターンテ
ーブルへ搬送する。ターンテーブルへ搬送されたウエハ
Ｗはイオン注入処理が行われる。搬送アーム２の駆動部
５や制御系が正常に動作しているときには、搬送アーム
２は真空処理室１の側壁などの周囲の構造物に接触する
ことはなく、従ってフォトカプラＦＣの発光ダイオード
６２は直流電源部６よりバイアス抵抗６１を介して所定
の直流電圧が供給されているためオンになっており、こ
のためトランジスタ６３がオンとなっているので緊急停
止回路６４からは動作許可信号が駆動部５に出力され、
搬送アーム２は所定のプログラムに従って動作してい
る。

【００１５】ここでモータのベルト切れや制御系のトラ
ブルなどにより搬送アーム２が異常な動作をして例えば
真空処理室１の側壁に接触すると（図１の状態）、直流
電源部６から基台３、搬送アーム２及び真空処理室１の
側壁を介して閉ループが形成されて直流電源部６の両端
間が短路される。このためフォトカプラＦＣの発光ダイ
オード６２には、電圧が供給されなくなり、オフとなっ
てトランジスタ６３もオフとなるので、緊急停止回路６
４から駆動部５に対して駆動停止信号が供給され、駆動
部５の駆動が停止して搬送アームの動作が停止する。

【００１６】このような実施例によれば、上述のトラブ
ルなどにより搬送アーム２が真空処理室１の側壁、ゲー
トバルブ１１あるいはロードロック室１０の壁部などの
周囲の構造物に接触すると、瞬時に搬送アーム２の動作
が停止するので当該搬送アーム２や構造物に無理な力が
加わらないため、損傷を防止することができる。

【００１７】そして上述実施例によれば、例えば近接セ
ンサを搬送アーム２に設ける場合と比較して、近接セン
サのように感知できるエリアが限定されるといったこと
がないため、多関節アームのようにアクセス範囲の広い
ものであっても容易に対応することができるし、真空
中、腐食ガス雰囲気、高温雰囲気などの特殊な雰囲気で
あってもセンサの劣化などの配慮が不要で、技術的にも
簡単であり、しかも搬送アーム２や構造物の形状に関係
なく、またどのような状態で接触しても確実に検出する
ことができ、コストも低い。

【００１８】更に上述実施例をトルククラッチや、モー
タの過負荷をモータ電流やエンコーダで感知する手段と
比較して、メカニズムが簡単であり、モータの負荷が変
動するものに対しても設定が容易であるし、ステップモ
ータを用いた場合でも、過負荷と判断されるまでの間搬
送アーム２に力が加わったままになるといった不具合を
生じることがなく、接触後瞬時に搬送アーム２が停止す
る点で非常に有効であり、更にサーボモータを用いた場
合でも何ら不都合がないし、結局モータの種類などに左
右されることなく、確実に搬送アーム２や構造物の損傷
を防止できる。

【００１９】なお上述実施例において、搬送アーム２の
本体をセラミック等の絶縁材で構成してその表面に導電
体の表層部を形成してもよく、また搬送アーム２が真空
室の外に位置し、導電体よりなるキャリアステージなど
の周囲の構造物に接触する場合にも適用できる。また回
路構成については、搬送アーム２と真空処理室１の壁部
などの導電性構造体との間の通電を検出できるものであ
れば、種々の構成を採用できる。

【００２０】このように電気的に接触を検出する場合に
は、非常に有利であるが、本発明は、例えば光ビームや
静電容量変化を利用した、物体に接近したときに検出信
号を発する近接センサにより搬送アームが周囲の構造物
に接近した状態を検出するようにしてもよいし、またト
ルククラッチを用いたり、モータ電流を検出してトルク
が所定の大きさを越えたときにモータの駆動を停止する
ようにしてもよく、更には振動計や歪計、あるいはマイ
クなどを搬送アーム２に設けて搬送アーム２やウエハＷ
と構造物との接触を検出するようにしてもよい。

【００２１】そしてまた搬送アーム２と構造物との接近
を近接センサーにより検出する場合には必ずしも検出信
号にもとづいて駆動部を停止となくてもよく、例えば接
近したことをランプや音などにより表示するようにして
もよい。

【００２２】このような装置は、例えば図２に示すよう
に搬送アームに対してオペレータがマニュアルオペレー
ションでティーチングを行う場合に有効である。図２に
おいて８１は図示しない真空処理室に接続されたロード
ロック室、８２は他の処理ステーションとの間でウエハ
キャリア８３を受け渡すためのインターフェイスステー
ジ、８４は、バッファキャリア、８５はウエハの位置合
わせ装置であり、これら各部の間でウエハＷの受け渡し
を行うための搬送アーム８６が設置されている。

【００２３】搬送アーム８６の各アーム部分には、複数
の近接センサ８７が取り付けられており、各近接センサ
８７は、検出信号の信号線８８を介して、近接センサ８
７が物体に接近したときにある種の表示を行うための表
示部８９に接続されている。従ってオペレータが搬送ア
ーム８６に対してティーチングを行う場合、操作を誤っ
て搬送アーム８６が例えばロードロック室８１の外壁に
接近しすぎたときには、衝突する前に近接センサ８７よ
り検出信号が出力されて表示部８９にてランプなどによ
り表示され、これにより対応することができるので、接
触を避けることができるか、あるいは接触したとしても
強い衝撃を避けることができる。

【００２４】なおウエハキャリア８３、８４内に搬送ア
ーム８６を導入したときに近接センサ８７が作動したと
しても、オペレータは状況を見ているので問題とならな
い。またこのような搬送装置は、内部が見にくい真空処
理室やロードロック室などでティーチングを行う場合に
特に有効である。

【００２５】以上において搬送手段としては搬送アーム
以外の例えばガイドレールに沿って移動するものであっ
てもよいし、被搬送物としては半導体ウエハに限定され
るものではない。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、搬送手段また
は被搬送物が周囲の構造物に接触したときに搬送手段の
動作が停止するので、搬送手段や被搬送物または周囲の
構造物の更なる損傷を防止することができる。

【００２７】請求項２の発明によれば、搬送手段と周囲
の構造物との接触そのものを検出しているため、接触時
に確実に搬送手段の動作を停止することができ、従って
搬送手段などの更なる損傷を確実に防止できる。

【００２８】請求項３の発明によれば、搬送手段が周囲
の構造物に接近したことを検出できるので、例えば搬送
手段をティーチングするときに一早く搬送手段を停止し
たりするなどの対応をとることができ、搬送手段などの
損傷を未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す構成図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 真空処理室 ２ 搬送アーム ３ 基台 ４ 絶縁体 ５ 駆動部 ６ 直流電源部 ＦＣ フォトカプラ ６４ 緊急停止回路 ８６ 搬送アーム ８７ 近接センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送手段または被搬送物と周囲の構造物
   との接触を検知する手段と、この手段による前記接触の
   検知にもとづいて前記搬送手段の動作を停止させる駆動
   停止部とを設けたことを特徴とする搬送装置。
2. 【請求項２】 少なくとも表面を導電体により構成した
   搬送手段と、 前記搬送手段を収容する導電性構造物と前記搬送手段の
   導電体との間を絶縁する絶縁部と、 前記搬送手段の導電体と前記導電性構造物との間に電圧
   を印加するための電源部と、 前記搬送手段と導電性構造物とが接触したときに、当該
   搬送手段及び導電性構造物の間の通電を検出して搬送手
   段の動作を停止させる駆動停止部と、 を設けたことを特徴とする搬送装置。
3. 【請求項３】 被搬送物と周囲の構造物が接近したとき
   に検出信号を出力する近接センサを搬送手段あるいは前
   記被搬送物に設けたことを特徴とする搬送装置。