TWI449117B - A stop detection method for a conveyance device - Google Patents

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Description

搬送裝置之停止檢測方法
本發明，係有關於搬送裝置之停止檢測方法，更詳細而言，係有關於對用以將應在大氣中又或是真空中作處理之基板作搬送所被利用的搬送裝置之停止作檢測的方法。
在半導體裝置或是平面面板顯示器之製造工程中，為了將Si晶圓或是玻璃基板等之應處理基板(被搬送物)，在濺鍍所致之成膜、離子注入或蝕刻等之各種的處理裝置間作搬送，而使用有搬送裝置。作為此種搬送裝置，係週知有：由驅動馬達和被安裝於此驅動馬達之旋轉軸的前端處之搬送臂所構成者(專利文獻1)。
此種搬送裝置，係被組入至被配置在連結於上述處理裝置之裝載鎖定處理室或是複數之處理裝置的處理室之相互間的輸送處理室等之處。若是以對於裝載鎖定處理室之基板的搬入搬出為例來作說明，則係在將搬送臂之其中一端移動至裝載鎖定處理室的外側之後，對於該當搬送臂，使用具備有週知之構造的搬送用機器來進行基板之接收、遞交。此時，進行基板之接受又或是遞交時之位置的座標，係作為教導資料(teaching data)而被記憶在搬送機器人之控制器中。
[專利文獻1]日本特開2005-12033號公報
於此，當如上述一般而搬送基板的情況時，為了達成產率以及動作率之提升，係要求使搬送機器人所致之對搬送臂的基板之接收、遞交成為高速且高精確度。然而，當使驅動馬達動作並使搬送臂移動至特定之位置的情況時，由於停止時之慣性力，其舉動係成為不安定。於此情況，在具備有編碼器(encoder)等之旋轉位置檢測手段的驅動馬達或是與脈衝電力同步動作之步進馬達中，雖然能夠辨識出搬送臂被移動至了特定位置處一事，但是，係存在有無法檢測出不安定之舉動、亦即是無法檢測出在搬送臂之旋轉方向上的衰減震動(搖動)之問題。
當搬送臂之震動為大的情況時，若是根據所記憶之座標而藉由搬送機器人來進行基板之接收又或是遞交，則會多所產生有基板之位置偏移等之搬送不良，且更進而導致動作率之降低。此種問題，雖然只要在搬送臂之移動後的動作(震動)十分的衰減並安定之後，再開始搬送機器人所致之基板的接受又或是遞交(亦即是，將直到開始進行接收又或是遞交為止的時間設得較長)，便能夠作抑制，但是，若是如此作，則係無法達成產率之提升。
另一方面，雖然亦可藉由位移感測器等來測定出搬送臂之震動，並檢測出其係衰減至特定之範圍一事，再開始進行接收又或是遞交，但是，若是如此作，則不但控制會成為複雜，且構件數量亦會增加，而導致成本提高，並且，在真空中，正確之檢測係為困難。
因此，本發明之課題，係有鑑於上述之點，而提供一種：不會導致構件數量之增加，且能夠將動作後之搬送手段的停止迅速且容易地檢測出來，而能夠達成產率以及動作率之提升的搬送手段之停止檢測方法。
為了解決上述課題，本發明之搬送裝置之停止檢測方法，係為使用具備有驅動馬達、和其中一側被安裝於此驅動馬達之旋轉軸處的搬送臂，且若作為該當驅動馬達而在旋轉軸處作用有旋轉方向之力則會產生感應起電力者的搬送裝置之停止檢測方法，其特徵為：藉由前述搬送臂之另外一側來保持被搬送物，並將當使前述驅動馬達動作而將旋轉軸僅旋轉特定之旋轉角再使其停止時，起因於搬送臂之震動所產生的前述感應起電力檢測出來，而若是該當被檢測出之感應起電力成為特定直以下，則判斷搬送臂之停止。
若藉由本發明，則若是使前述驅動馬達動作並使旋轉軸僅旋轉特定之旋轉角而將搬送臂移動至特定之位置，則由於停止時之慣性力，其舉動係不安定，亦即是，在搬送手段處會產生衰減震動。此時，係在旋轉軸處，於旋轉方向上反覆地作用有力，伴隨於此，例如在馬達之線圈間，會產生有感應起電力。對此感應起電力作測定，若是所測定之感應起電力成為了預先所設定之特定值以下，則能夠檢測出搬送手段之移動後的震動係衰減至不會產生基板之位置偏移等的搬送不良之範圍內而成為安定。
如此這般，在本發明中，係並不使用位移感測器等之其他的構件，而藉由為了驅動搬送臂而必定會被使用之驅動馬達本身的電性之變化，就算是在真空中，亦能夠對動作後之搬送臂的震動之安定迅速且確實地檢測出來。故而，在像是藉由搬送機器人而進行被搬送物之接收又或是遞交一般的情況時，能夠達成產率以及動作率之提升，並且，係為低成本。
又，在本發明中，由於係如同上述一般地而藉由在驅動馬達處所產生之感應起電力來對搬送臂之動作後的震動作監視，因此，當衰減震動之振幅或是直到震動衰減為止之時間係超過特定值一般的情況時，係可診斷出發生有由於驅動馬達本身或是軸承之劣化等所致的搬送裝置本身之異常。故而，本發明之搬送裝置之停止檢測方法，係亦可發揮作為對搬送裝置本身之異常作檢測者的功能。
另外，在本發明中，前述驅動馬達，係以步進馬達為合適。
於此，此種衰減震動之頻率，只要所使用之驅動馬達的旋轉扭矩、搬送手段之長度以及被搬送物之重量等的條件係為同等，則係幾乎不會有所變化。因此，在檢測出前述感應起電力的情況時，只要設為僅將特定頻率之訊號作選擇性的抽出，則不會受到在從驅動馬達之驅動器而來之輸出中所包含的雜訊之影響，而能夠僅對起因於前述衰減震動之感應起電力作確實的測定。
若參考圖1並作說明，則1係為本實施形態之搬送裝置，並例如係被配置在可形成真空氛圍之裝載鎖定處理室2內。裝載鎖定處理室2，係被連結於進行濺鍍所致之成膜、離子注入或蝕刻等之各種的處理裝置(未圖示)處，並用以將玻璃基板或是Si晶圓等之應處理的基板(被搬送物)從大氣中而搬送至真空中之上述裝置處。
搬送裝置1，係具備有被設置在裝載鎖定處理室2之外側處的步進馬達3(驅動馬達)。步進馬達3，係為由具備有捲線線圈之固定子(Stator)以及轉動子所構成之具備有2相單極PM形等之週知構造者。在未圖示之轉動子處，係被連結有隔著真空密封構件而貫通裝載鎖定處理室2之壁面所立設的旋轉軸4。而後，從馬達驅動器5而藉由脈衝訊號夾在DC端子與線圈的各端子之間依序流動電流，藉由此，而以特定之步進單位來將轉動子乃至旋轉軸4作旋轉驅動。
旋轉軸4之其中一端，係被設置有位置於裝載鎖定處理室2內之搬送臂6。在玻璃基板或是Si晶圓等之基板搬送中所被使用之搬送臂6，其前端係作為手指部61而被形成，並成為能夠在與基板S間之接觸面積為小的狀態下，來將該當基板S作支持。
又，在步進馬達3與馬達驅動器5之間，係被設置有用以對起因於步進馬達3之旋轉停止所造成的搬送臂6之震動作檢測的震動測定電路7。震動測定電路7，係具備有對在線圈31之間所產生之電位作測定的電壓測定部71(參考圖2)。
於此，係會有在從馬達驅動器5起而對於步進馬達3之線圈的各端子的DC輸出中，被包含有電路上之各種的高頻雜訊的情況。另一方面，上述震動之頻率，只要所使用之步進馬達3的旋轉扭矩、搬送臂2之長度以及基板S之重量等的條件係為同等，則係幾乎不會有所變化地作衰減(參考圖3(a))。因此，在震動測定電路7處，係被設置有將所測定之電位傅立葉變換為特定之頻率(例如6Hz)處之訊號強度的變換部72，而成為僅對起因於搬送臂6之震動所產生的感應器電力作選擇性的讀取。而後，將藉由變換部72所得到之訊號強度，經由輸出部73而輸出至馬達驅動器5處(參考圖2)。
於此情況，在馬達驅動器5處，係當使搬送臂6以特定之頻率(例如6Hz)而作了震動時，將在步進馬達3之線圈間所產生的電位藉由示波器等來作測定，並將所測定之波形作傅立葉變換而得到上述特定之頻率的訊號強度，再將該當電位與搖動量(震動之振幅)間之相關資料預先作了記憶(參考圖3(b))。以下，針對本發明之搬送裝置1的停止檢測方法作說明。
在裝載鎖定處理室2之大氣狀態下，將被設置在該當裝載鎖定處理室2處之閘閥(未圖示)開放，並藉由從馬達驅動器5而來之控制，而將步進馬達3作旋轉驅動，並使手指部61移動至裝載鎖定處理室2外側之特定位置處。若是將步進馬達3之旋轉停止並使搬送臂6停止，則由於該停止時之慣性力，搬送臂6會在旋轉方向上作衰減震動。此時，在旋轉軸4處，於旋轉方向上會反覆作用有力，而由於貫通線圈之磁通量的時間性變化，會產生感應起電力，而在震動測定電路7之電壓測定部71處，該電位係被作測定。
接下來，在變換部72處所測定之電位，係被傅立葉變換為預先所設定之特定的頻率(例如6Hz)處之訊號強度，並經由輸出部73而被輸出至馬達驅動器5處。而後，藉由馬達驅動器5，而檢測出：若是此訊號強度成為較預先所設定之值為更小，則搬送臂6之移動後的震動係已衰減至不會產生基板S之位置偏移等的搬送不良之範圍內而成為安定，並輸出至搬送機器人之控制器處。而後，藉由搬送機器人，而進行對於手指部61之基板S的接收又或是遞交。
另外，當欲將基板S變更為重量相異者的情況時，則由於震動之頻率係會變化，因此，係以設為能夠因應於此而將訊號強度與決定震動安定之訊號強度的臨限值適宜地在馬達驅動器5處作設定為理想。
如以上所說明一般，在本實施形態中，係並不使用位移感測器等之其他的構件，而藉由為了構成搬送裝置1而必定會被使用之驅動馬達3的電性之變化，在真空中以及大氣中均能夠對動作後之搬送臂6的震動之安定迅速且確實地檢測出來。故而，在藉由搬送機器人而進行基板S之接收又或是遞交時，能夠達成產率以及動作率之提升，並且，係為低成本。
又，在本實施形態中，由於係對動作後之搬送臂6的震動作監視，因此，當衰減震動之振幅或是直到震動衰減為止之時間係超過特定值一般的情況時，係可診斷出發生有由於步進馬達3本身或是軸承之劣化等所致的在步進馬達3等處所產生之異常(故障)。故而，以上所說明之搬送裝置1之停止檢測方法，係亦可作為對搬送裝置1本身之異常作檢測者來利用。
另外，在本實施形態中，雖係針對為了不會受到被包含於從馬達驅動器5而來之輸出中的雜訊之影響並僅對起因於衰減震動所產生的感應起電力確實地作測定，而設置有傅立葉變換部者作了說明，但是，係並不被限定於此，例如，亦可設為使用高通濾波器或是低通濾波器等之週知的手段來僅對特定頻率之感應起電力作有效率地測定。
又，在本實施形態中作為震動測定電路，雖係對藉由電壓測定部71而對在線圈間所產生之感應起電力作直接測定者作了說明，但是，係並不被限定於此，例如，亦可作為在從馬達驅動器而來之輸出處串聯地設定電阻並對電位作測定一般之電路來構成。
1．．．搬送裝置
3．．．步進馬達(驅動馬達)
4．．．旋轉軸
6．．．搬送臂
7．．．震動檢測電路
S．．．基板(被搬送物)
[圖1]用以說明搬送裝置之對於裝載鎖定處理室的設置之立體圖。
[圖2]對用以實施本發明而被使用之震動檢測電路之構成作說明之圖。
[圖3](a)，係為對搬送臂之衰減震動作說明之圖。(b)，係為對伴隨於在特定之頻率處的衰減震動之訊號強度的變化作說明之圖。
3．．．步進馬達(驅動馬達)
5．．．馬達驅動器
7．．．震動檢測電路
31．．．線圈
71．．．電壓測定部
72．．．變換部
73．．．輸出部

Claims (3)

  1. 一種搬送裝置之停止檢測方法，係包含：提供驅動馬達和搬送臂，該搬送臂的一側被安裝於該驅動馬達之旋轉軸上，該驅動馬達具備的構造為當有旋轉方向之力施加至該旋轉軸時會產生感應起電力；在欲被搬送的物品被保持在該搬送臂的另外一端之狀態下，以特定旋轉角度旋轉該旋轉軸；使該旋轉軸停止；檢測出起因於該旋轉軸的旋轉和停止所引起的該搬送臂之震動而產生的該感應起電力；若是該當被檢測出之感應起電力成為特定值以下，則判斷該搬送臂之停止。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之搬送手段之停止檢測方法，其中，前述驅動馬達，係為步進馬達。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之搬送手段之停止檢測方法，其中，當檢測出前述感應起電力的情況時，僅將特定之頻率的訊號選擇性地抽出。
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