JPH075055Y2 - 搬送装置の位置決め停止装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、たとえば半導体基板を収容したカセット等の
被搬送体を、自動搬送装置により、複数個の浸漬処理槽
に順次搬送して、浸漬処理を行う搬送装置において、被
搬送体を各処理槽の所定位置に整合するように、正確に
位置決めをして、停止させる装置に関する。

［従来の技術］ 上記のような半導体製造工程において、被搬送体を搬送
路の所定位置に正確に位置決めをして停止させること
は、生産工程の自動化と製品の歩留まりの向上のため
に、重要な課題になつている。

従来の半導体基板等の浸漬型自動処理装置は、たとえば
第６図示のように構成されている。

第６図示装置は、プリー（１）（１）に架設した無端ベ
ルト（２）、該ベルト（２）上に連接され、図示しない
ガイドに沿って移動する支持体（３）、該支持体（３）
に連結された昇降機（４）、及び該昇降機（４）に昇降
可能に配設したアーム（５）からなる搬送装置の下方
に、ベルト（２）による搬送方向に沿って列設した所要
数個の処理槽（６）と、これらの処理槽（６）の前後に
ローダ（７）、後段にアンローダ（８）をそれぞれ配設
し、また、搬送装置の上方に、搬送方向に沿ってフレー
ム（９）を配設し、支持体（３）の位置決め停止を行う
ための、所要数の検出手段、たとえばフオトセンサ（1
0）（10）を、フレーム（９）の所要位置に配置してあ
る。また、プリー（１）は、センサ（10）の検出信号に
基づき、制御装置（14）により制御されるモーター（1
3）により駆動され、ベルト（２）上の支持体（３）を
所要位置に移送する。

処理すべき半導体基板（11）を収容したカセット（12）
は、図示を省略した供給側搬送手段により、ローダ
（７）上の始端位置（X₀）まで搬送され、その位置に載
置される。

第６図示搬送装置が起動すると、まず、支持体（３）が
始端位置（X₀）の位置に整合して、昇降機（４）が下降
し、アーム（５）がカセット（11）を保持する。次い
で、昇降機（４）を上昇させ、ベルト（２）を駆動し
て、支持体（３）が第１処理槽（６−１）の中心に整合
する位置（X₁）まで移動させ、センサ（10）の検出信号
によりベルト（２）を停止させ、その位置（X₁）で昇降
機（４）を下降させて、カセット（11）を第１処理槽
（６−１）内の処理液に浸漬する。

所要の浸漬処理時間が経過した後、昇降機（４）を上昇
させ、支持体（３）を後続の各停止位置（X₂，X₃）に順
次移動させ、第２及び第３処理槽（６−２）（６−３）
において、同様に浸漬処理を反復し、最後に、停止位置
（X₅）に配設したアンローダ（８）にカセット（11）を
載置し、図示を省略した排出側搬送手段により、次の工
程へ搬送する。

第７図は、上述装置における位置決め停止装置の詳細を
示す説明図で、フレーム（９）の各停止位置（X₁）に
は、それぞれ３組のフオトセンサ（10−１）（10−２）
（10−３）が配置され、支持体（３）の上部に突設した
遮光板（15）が、これらのフオトセンサ（10）の光路を
遮断すると、信号が出力する。

今、ベルト（２）の駆動により、支持体（３）が左方よ
り停止位置（X_i）に向かって移送されると、まず、左方
のセンサ（10−１）から遮光板（15）の検出信号が出力
する。制御装置（14）は、この信号によりモーター（1
3）の駆動速度を低速度に切換え、次いで、遮光板（1
5）が中央のセンサ（10−２）の位置に到達すると、そ
の検出信号によりモーター（13）が停止して、支持体
（３）及びそれに昇降機（４）を介して保持されたカセ
ット（11）を、位置（X_i）に整合させて停止させる。

所要時間の浸漬処理が終了し、昇降機（４）が上昇する
と、ベルト（２）が低速度で再起動して支持体（３）等
が右方へ移送され、遮光板（15）が右方のセンサ（10−
３）を作動させると、その信号により搬送速度が高速度
に切換えられる。

また、第８図は、本出願人による実開昭60−66484号公
報（考案の名称「位置決め装置」）に記載した、他の従
来例の要部を示すものである。

上記第６図示装置では、フオトセンサ（10）を所要の各
停止位置について３組ずつ設置しているが、第８図示装
置は、２組のみのフオトセンサにより、同様な位置決め
停止を行うものである。すなわち、支持体（３）（ある
いは遮光板）が、左方から右方に向かってから移動する
場合、まず、支持体（３）の右端が左方のセンサ（16−
１）を作動させて、その信号により搬送速度が低速度に
切換えられ、次いで、右方のセンサ（16−２）の作動に
より、停止するようにしたものである。

また、他の位置決め停止手段としては、移動体をステッ
プモーター（パルスモーター）により駆動し、移動体の
移動距離に比例する数のパルスを発生するエンコーダを
付設し、発生パルス数を計数して、ステップモーターの
運転を制御する手段が知られている。

［考案が解決しようとする問題点］ 上述従来装置では、所望の各停止位置ごとに、３組ある
いは２組のフオトセンサを設置する必要があるため、多
数組のフオトセンサが必要となつて、製作コストが高く
つき、また、保守の面でも問題がある。

さらに、処理工程の改善変更等により、処理液槽の個数
や配列ピツチが変化した場合に、フオトセンサの組数や
設置位置を、それに対応して再構成しなければならない
ため、繁雑な手数が必要となり、被処理製品の仕様変更
等に、スムースに対応できない問題がある。

ステツプモーターを、移動体の移動距離に比例する数の
パルスにより制御する手段は、きわめて正確な位置決め
精度が得られ、また、パルス計数値を適宜に設定するこ
とにより、停止位置や停止回数の変更も容易であるが、
やはりコストが高くつく問題がある。

［問題を解決するための手段］ 本考案は、以下のとおりに構成することにより、上述の
問題点を解決するものである。

基板を表面処理する複数の基板処理部を連接し、複数の
基板処理部を通る搬送経路に沿って基板を搬送する基板
搬送部を配設し、基板搬送部を搬送経路に沿って移動さ
せる駆動手段を基板搬送部に連結し、基板搬送部に１対
の位置検知手段を付設し、１対の位置検知手段にそれぞ
れ係合する被検知部を、搬送経路における各基板処理部
のそれぞれの位置に対応する基板搬送部の停止位置に配
設し、１対の位置検知手段のいずれか一方と被検知部と
が係合したときに駆動手段を減速し、１対の位置検知手
段がそれぞれ被検知手段と係合したときに駆動手段を停
止させる制御手段を設けた搬送装置の位置決め停止装置
において、 制御手段に、 基板を表面処理する順序に応じて、基板搬送部の目標停
止位置番号を設定する基板搬送部目標停止位置設定手段
と、 １対の位置検知手段がそれぞれ被検知部と係合した基板
搬送部停止位置を検出して、停止位置検出回数を計測す
る停止位置検出回数計測手段と、 停止位置検出回数計測手段で計測した検出回数を、基板
搬送部停止位置番号に加減して出力する基板搬送部停止
位置番号加減手段と、 基板搬送部停止位置番号加減手段の出力信号と基板搬送
部目標停止位置番号とを比較する停止位置比較手段とを
備えて、 停止位置比較手段により基板搬送部が基板搬送部目標停
止位置に隣接する位置に搬送されたことを検出し、次い
で１対の位置検知手段のいずれか一方が被検知部と係合
したときに駆動手段を減速し、次いで１対の位置検知手
段がそれぞれ被検知部と係合したときに駆動手段を停止
させるようにした搬送装置の位置決め停止装置。

［作用］ １対の位置検知手段がそれぞれ被検知部と係合した基板
搬送部停止位置を検出して、停止位置検出回数を計測
し、停止位置検出回数を最初の基板搬送部停止位置番号
に加減して、現在の基板搬送部停止位置番号を検出し、
基板搬送部停止位置番号と基板搬送部目標停止位置番号
とを比較することによって、基板搬送部が基板搬送部目
標停止位置に隣接する位置に搬送されたことを検出し
て、１対の位置検知手段の一方が被検知部と係合したと
きに駆動手段を減速し、次いで、１対の位置検知手段が
それぞれ被検知部と係合したときに駆動手段を停止する
ように制御することにより、基板搬送部を所定の位置に
停止させる。

［実施例］ 第１図は、本考案の位置決め停止装置を適用した搬送装
置の要部を示す概略図である。

プリー（21）（21′）に無端ベルト（22）が架装され、
一方のプリー（21）をモーター（23）により駆動する。
モーター（23）は、後段で詳述する制御装置（24）によ
り、ベルト（22）を正逆両方向に駆動する。ベルト（2
2）の適所に、図示しないガイドに沿って移動可能とし
た架台（25）を連接し、ベルト（22）に随伴して移動さ
せる。

架台（25）の上面には、昇降機（26）が立設され、これ
に昇降台（27）を昇降可能に装着してある。昇降台（2
7）は、適数個のアーム（28）を備えて、被処理基板（2
9）を収容したカセット（30）を保持するように構成し
てある。昇降台（27）には、カセット（30）が保持され
ていることを検出するセンサ（31）を付設し、また、昇
降機（26）の前後面には、架台（25）とともに移動する
際に、移動ストロークの末端で停止させるためのセンサ
（32）が突設してある。

なお、上方に白抜き矢印で示す「Ｉ」及び「II」は、架
台（25）の移動方向を意味する。

ベルト（22）の方向に沿って、２点鎖線で示す複数個の
処理液槽（33）が列設され、架台（25）が各処理液槽
（33）に対応する位置に停止した状態で、昇降台（27）
が下降し、保持したカセツト（30）を処理液槽（33）に
浸漬する。

架台（25）の下方には、その移動方向に沿ったフレーム
（34）が設置され、その所要個所に、各処理液槽（33）
に対応する複数個の遮光板（35）が装着してある。これ
らの遮光板（35）は、フレーム（34）に沿った位置を、
適宜調節できるように装着することが望ましく、たとえ
ばフレーム（34）に長さ方向の溝を設けて、各遮光板
（35）をこの溝の所要部位にボルトで固定するようにす
る。

また、架台（25）の下面には、前後一対のフオトセンサ
（S₁）及び（S₂）を装着する。これらのフオトセンサ
は、適宜の光源と光電変換素子とを紙面に垂直な方向に
対設し、架台（25）が移動する際に、光源からの光が遮
光板（35）により遮蔽されて、信号を出力するように構
成する。この信号は、制御装置（24）に入力して、モー
ター（23）の駆動を制御する。

第２図は、架台（25）の移動にともなう、フオトセンサ
（S₁）及び（S₂）と遮光板（35）との位置関係の変化
と、それに基づく駆動制御の要領を示す説明図である。

（Ａ）架台（25）は、各停止位置の中間では高速度で駆
動されている。

（Ｂ）停止位置に近接し、先行側のフオトセンサ（S₁）
が遮光板（35）を検出すると、その信号が制御信号（2
4）に入力して、モーター（23）を低速駆動に切換え
る。なお、以下の説明においては、フオトセンサの光路
が遮蔽された状態を“ON"とし、遮蔽されない状態を“O
FF"として記載する。

（Ｃ）後続側のフオトセンサ（S₂）が遮光板（35）を検
出し、フオトセンサ（S₁）（S₂）がともに“ON"となる
と、モーター（23）が停止し、架台（25）は、所望の位
置に停止する。

（Ｄ）浸漬処理が終了すると、モーター（23）が起動
し、架台（25）を次の停止位置に向けて移動させる。後
続側のフオトセンサ（S₂）が遮光板（35）を検知してい
る間は低速度で駆動し、フオトセンサ（S₂）が遮光板
（35）から外れて“OFF"になると、高速駆動に切換え
る。

第３図は、上記の駆動制御手段の１例を示すフローチャ
ートである。各ステップに付記した［ ］内の数字は、
ステップ番号を示す。

まず、被制御移動体が停止すべき位置について、個数デ
ータ（X₁〜X_n）を制御装置（24）に設定する。

これは、各処理液槽（33）の個数（及び必要に応じてロ
ーダ、アンローダを加算した個数）に応じて設定する。
なお、移動ストロークの原点を（X₀）とし、移動体の現
在位置を（X_i）とする。

ステップ［１］： スタートすると、まず目標停止位置（X_k）（X₁〜X_nの中
の一つ）が設定される。

ステップ［２］： 移動体の位置（X_i）が、X₀≦X_i＜X_kである場合はフロー
チャートの左半部の列に、また、X_K＜X_i≦X_nである場合
は右半部の列に移行する。まず、正方向（第１図示の矢
印「Ｉ」の方向）に移動する場合の左半部について説明
する。

ステップ［３］： モーター（23）が起動して、移動体を「Ｉ」方向へ移動
させる。この場合、スタート前には通常、第２図（Ｃ）
に示すように、移動体が（X₁〜X_n）のいずれかの位置で
停止しているおり、スタート時には、第２図（Ｄ）に示
すように、一方のフオトセンサのみが“ON"であり、低
速で移動する。

ステップ［４］： ２組のフオトセントサ（S₁）（S₂）が、ともに遮光板か
ら離れて“ON"となる。

ステップ［５］： 「Ｉ」方向へ高速で移動する。

ステップ［６］： X_k−１＜X_iが「Yes」のとき、すなわち、移動体の現在
位置（X_i）が、目標停止位置（X_k）とその１段前の位置
との間であれば、ステップ［７］に進む。

「No」のとき、すなわち、移動体が目標停止位置より手
前の位置に達していないときは、サブルーチンのステッ
プ［12］［13］に移行する。このサブルーチンは、後記
する。

ステップ［７］： 先行側のフオトセンサ（S₁）が、目標停止位置（X_k）に
設置した遮光板を検出して、第２図（Ｂ）に示すように
“ON"となる。

ステップ［８］： 「Ｉ」方向への移動速度が低速に切り替わる。

ステップ［９］： 後続側のフオトセンサ（S₂）が遮光板を検出し、２組の
フオトセンサ（S₁）（S₂）がともに“ON"となる。

ステップ［10］： 移動体の現在位置（X_i）が、目標停止位置（X_k）に一致
する。

ステップ［11］： 移動体は、目標停止位置（X_k）で停止し、カセットの浸
漬処理を行う。

上記ステップ［６］において、X_k−１＜X_iが「No」であ
れば、サブルーチンに移行する。

ステップ［12］及び［13］： フオトセンサ（S₁）及び（S₂）がともに“ON"となつた
時、すなわち、移動体の位置がいずれか１つの遮光板に
整合した時、現在位置（X_i）を（X_i＋１）にインクリメ
ントし、ステップ［６］に戻る。

ステップ［14］： あらかじめ設定した複数の停止位置の全部について、上
記プロセスが終了していないときは、ステツプ［15］
に、すべて終了しているときは、ステップ［16］に移行
する。

ステップ［15］： 現在位置（X_i）を（X_i＋１）にインクリメントし、ステ
ップ［１］に戻る。

ステップ［16］： ステップ［14］が「Yes」のとき、すなわち、前記設定
数を終了したとき、ストップする。

以上のプロセスにより、移動体の現在位置（X_i）が、目
標停止位置（X_k）に対して原点（X₀）側にあり、「Ｉ」
方向に移動すべき場合において、設定した各停止位置に
順次位置決めをして停止させることができる。

一方、移動体の現在位置（X_i）が、目標停止位置（X_k）
に対して原点の反対側にあり、「II」方向に移動すべき
場合は、第３図示フローチャートの右半部が適用され
る。この場合は、移動方向が逆となり、フオトセンサ
（S₁）と（S₂）の作動が互いに置換され、また、上述ス
テップ［13］及び［15］におけるX_i＝X_i＋１のインクリ
メントが、X_i＝X_i−１のデクリメントとなる以外は、全
く同様のプロセスであり、上述左半部に準じて理解でき
るので、説明を省略する。

上述のように、本考案装置は、移動体に２組のフオトセ
ンサ（S₁）（S₂）を設置し、各停止位置には、それぞれ
遮光板（35）を配置することにより、移動体を所望の停
止位置に位置決めをして、順次停止させることができる
もので、各停止位置にそれぞれ３組あるいは２組のフオ
トセンサを設置する必要があつた従来手段に比して、は
るかに簡易な構成をもって、各停止位置ごとに、従来手
段と同等の精度をもつて、確実に位置決めをして停止さ
せることができるものである。

なお、第１、第２両図示実施例では、遮光板（35）とし
て１枚の平板状の部材を適用しているが、これを第４図
あるいは第５図に示すように構成してもよい。

第４図示実施例は、各停止位置に対応する遮光板を、幅
の狭い２個の遮光片（36a）（36b）で構成し、それらの
遮光片（36a）（36b）を、フレーム（34）の長手方向に
沿って摺動可能に装着したものである。すなわち、２個
の遮光片（36a）（36b）の間隔を変えることにより、全
体としての遮光板の長さを調節できるため、２個のフオ
トセンサ（S₁）（S₂）の取付け誤差等に基づく、フオト
センサ間のピッチ変化に対応させることができ、位置決
め精度を確保することができる。

ただし、第４図の場合は、２個の遮光片（36a）（36b）
の間に空間ができており、この空間部でフオトセンサの
出力が“OFF"になるため、このときの信号が無視される
ように、制御プログラムで配慮をしなければならない。

第５図は、この欠点を改善した実施例を示す。同様に遮
光板を２個の遮光片（37a）（37b）で構成するが、各遮
光片の幅をそれぞれフオトセンサ（S₁）（S₂）間の距離
の1/2より大きい寸法とし、かつ、２個の遮光片を引違
い戸の型式でオーバーラツプさせ、全体として１枚の遮
光板を形成されてある。この場合も、２個の遮光片（37
a）（37b）は、それぞれフレーム（34）に沿って位置を
変え得るようにしてあり、全体としての遮光板の幅を、
フオトセンサ間のピッチに整合させて、位置決め精度を
確保でき、また、第４図示手段のように遮光片間に空間
が生じないので、制御プログラムの繁雑化を招く欠点が
ない。

上述実施例では、架台（移動体）にフオトセンサ（検知
手段）を付設し、位置決めしたいフレーム上に遮光板を
設けた場合について記述したが、フオトセンサと遮光板
とを、逆の配置としても同等の効果を得ることができ
る。

なお、上述装置は、フオトセンサと遮光板による位置決
め停止手段を備えたものとして記述したが、本考案はこ
の手段に限るものではなく、同様の機能を有する他の手
段でもよい。たとえばフオトセンサに代えて磁気センサ
を、遮光板に代えて磁性材料の板を適用した磁気スイッ
チや、マイクロスイッチと作動片の組合せによる機械的
接触スイッチによつても、本考案は実施可能である。

［考案の効果］ （１）基板処理部の絶対位置の検出を、高価な絶対位置
検出用エンコーダを使用せずに、安価な機構で行なうこ
とができ、基板を基板処理部に確実に位置決めをして停
止させることができる。

（２）搬送経路が長距離にわたる場合には、高価なパル
スモータ等を使用しても回転軸等の機械的要素の誤差に
基づく位置決め誤差が発生するが、本考案では、簡易な
手段により、搬送距離の長短にかかわらずに、搬送手段
の停止位置を正確に制御することができる。

（３）停止位置の検出に、ロータリーエンコーダ等を使
用すると、高速応答性の入力ユニットを必要ととして高
価につくが、本考案は、安価な制御手段により、確実に
位置決めをして停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例装置の構成を示す概略図、第
２図はフオトセンサと遮光板の位置関係の変化を示す説
明図、第３図は作動プロセスを示すフローチャート、第
４図及び第５図はそれぞれ遮光板の実施例を示す図、第
６図より第８図は従来例を示す。 （２）……ベルト、（３）……支持体、（４）……昇降
機、（５）……アーム、（６）……処理液槽、（７）…
…ローダ、（８）……アンローダ、（９）……フレー
ム、（10）……フオトセンサ、（11）……被処理基板、
（12）……カセット、（13）……モーター、（15）……
遮光板、（16）……フオトセンサ、（22）……ベルト、
（23）……モーター、（25）……架台、（26）……昇降
機、（27）……昇降台、（28）……アーム、（29）……
被処理基板、（30）……カセット、（31）……カセット
検出センサ、（32）……衝突防止センサ、（33）……処
理液槽、（34）……フレーム、（35）……遮光板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ａ // Ｂ６５Ｇ 47/52 １０１ Ｚ 7633−3Ｆ 47/88 Ｄ 8010−3Ｆ Ｈ０１Ｌ 21/304 ３４１ Ｃ 21/306

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を表面処理する複数の基板処理部を連
   接し、複数の基板処理部を通る搬送経路に沿って基板を
   搬送する基板搬送部を配設し、基板搬送部を搬送経路に
   沿って移動させる駆動手段を基板搬送部に連結し、基板
   搬送部に１対の位置検知手段を付設し、１対の位置検知
   手段にそれぞれ係合する被検知部を、搬送経路における
   各基板処理部のそれぞれの位置に対応する基板搬送部の
   停止位置に配設し、１対の位置検知手段のいずれか一方
   と被検知部とが係合したときに駆動手段を減速し、１対
   の位置検知手段がそれぞれ被検知手段と係合したときに
   駆動手段を停止させる制御手段を設けた搬送装置の位置
   決め停止装置において、 制御手段に、 基板を表面処理する順序に応じて、基板搬送部の目標停
   止位置番号を設定する基板搬送部目標停止位置設定手段
   と、 １対の位置検知手段がそれぞれ被検知部と係合した基板
   搬送部停止位置を検出して、停止位置検出回数を計測す
   る停止位置検出回数計測手段と、 停止位置検出回数計測手段で計測した検出回数を、基板
   搬送部停止位置番号に加減して出力する基板搬送部停止
   位置番号加減手段と、 基板搬送部停止位置番号加減手段の出力信号と基板搬送
   部目標停止位置番号とを比較する停止位置比較手段とを
   備えて、 停止位置比較手段により基板搬送部が基板搬送部目標停
   止位置に隣接する位置に搬送されたことを検出し、次い
   で１対の位置検知手段のいずれか一方が被検知部と係合
   したときに駆動手段を減速し、次いで１対の位置検知手
   段がそれぞれ被検知部と係合したときに駆動手段を停止
   させるようにした搬送装置の位置決め停止装置。