JP2003332404A - 真空容器内搬送装置 - Google Patents
真空容器内搬送装置Info
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Abstract
内搬送装置において、搬送台の位置決め精度を向上させ
ると共に、一定速度で被輸送物を安全に輸送できるよう
にする。 【解決手段】 真空容器2内に配置され、所定の被搬送
物3を保持して搬送する搬送台4と、該搬送台4に連結
された2次磁極5と、真空容器2外に、該真空容器2の
壁面2bに沿って移動可能に配置された電機子6と、該
電機子6を移動させる電機子移動機構7とを備えること
を特徴とする真空容器内搬送装置1を提供する。
Description
搬送物を搬送する真空容器内搬送装置に関する。
の製造において、基板に塵埃がつかないように、真空容
器内において、半導体を搬送するものである。従来で
は、例えば、搬送台をチェーンベルトに固定し、チェー
ンベルトを真空容器内の一端部に固定された回転モータ
と他端に固定された歯車に巻回したものがある。そし
て、この回転モータを回転することにより、搬送台を駆
動する、所謂チェーン駆動により、真空容器内で搬送台
を移動させていた。また、真空容器には、被搬送物を真
空容器内外に搬出・搬入するためのゲートが設けられて
おり、搬送台には、ゲートを通して被搬送物を出し入れ
する移送機構が設けられている。
空容器内搬送装置では、回転モータを真空容器の内部に
配置するため、回転モータに接続する電源ケーブルから
発生する塵埃が問題となっていた。また、チェーン駆動
により搬送台を移動させるため、搬送台の位置決め精度
が低いという問題があった。さらに、搬送台には移送機
構が設けられているため、搬送台を駆動させるために
は、多くの電力が必要となり、真空容器内搬送装置の維
持費が高くなってしまうという問題があった。
して、磁気カップリングを利用して、真空容器外部に配
置された駆動機構により真空容器内部に配置された搬送
台を移動させるものが考えられる。
空容器外部の駆動機構のそれぞれに磁気カップリングを
設け、真空容器外部の磁気カップリングが真空容器の壁
部に沿って移動することにより、駆動機構の駆動力が真
空容器内部の磁気カップリングに伝達され、搬送台が真
空容器内部を移動するようになっている。
外部におくことにより、真空容器内で塵埃が発生するこ
とを防止できるようになっている。なお、2つの磁気カ
ップリングは、永久磁石のように磁極が一定方向に固定
されているものである。また、外部の駆動機構は、回転
モータとボールネジとを備えている。
は、永久磁石のような磁気カップリング同士の相対位置
が近接している状態、すなわち、磁気カップリング同士
が同期した状態にあると、磁気吸引力による駆動力の伝
達がほとんど発生しない。このため、搬送台を目的位置
に停止させる際には、搬送台の移動にともなって発生す
る摩擦により搬送台の位置制御精度を上げることができ
ないという問題があった。
際には、磁気カップリング同士が同期した状態となって
いるため、搬送台の移動に伴う摩擦を制御することがで
きず、搬送台の移動速度が不安定になる。したがって、
搬送台に配置された被搬送物に悪影響を及ぼすと共に、
所望の位置に停止させるまでに多くの所要時間を要する
ことになるという問題があった。さらに、
たものであって、搬送台の位置決め精度を向上させると
共に、一定速度で被輸送物を安全に輸送できる真空容器
内搬送装置を提供することを目的としている。
に、この発明は以下の手段を提案している。請求項1に
係る発明は、真空容器内に配置され、所定の被搬送物を
保持して搬送する搬送台と、該搬送台に連結された2次
磁極と、真空容器外に、該真空容器の壁面に沿って移動
可能に配置され電機子と、該電機子を移動させる電機子
移動機構とを備え、前記電機子に複数の磁極が電機子の
移動方向に形成されていることを特徴とする真空容器内
搬送装置を提案している。
ば、2次磁極と電機子とによりリニアモータが構成され
ることになるため、電機子を移動させた際には、真空容
器内の2次磁極が磁気吸引力により追従して、搬送台が
移動することになる。また、電機子の磁極を切り換える
ことによっても、2次磁極が移動できるため、電機子の
位置に対する搬送台の位置精度を向上させることができ
る。そして、電機子が移動している際に、電機子の磁極
を切り換えることにより、2次磁極の移動を細かに制御
して、搬送台を一定速度にて移動させることが可能とな
る。
記載の真空容器内搬送装置において、前記2次磁極の位
置情報と前記電機子の位置情報に基づいて、前記電機子
により前記2次磁極の位置を制御する制御装置を備えて
いる真空容器内搬送装置を提案している。
ば、この制御装置により2次磁極の位置を制御すること
により、電機子の位置に対する搬送台の位置精度をさら
に向上させることができると共に、搬送台を目的とする
停止位置に精度よく、かつ、短時間の間に停止させるこ
とができる。
たは請求項2に記載の真空容器内搬送装置において、前
記2次磁極は、前記搬送台の搬送通路上に該搬送台の搬
送方向に位置を隔てて配置された少なくとも2つの2次
磁極を備え、互いに隣接する2つの2次磁極と搬送台と
が一対の連結部材により、前記2つの2次磁極の間隔に
応じて、該搬送台が前記搬送通路と交差する方向に移動
するように連結されている真空容器内搬送装置を提案し
ている。
記載の真空容器内搬送装置において、 前記一対の連結
部材は、互いに隣接する2つの2次磁極に、その一端側
が前記搬送方向に直交する軸線をもって取り付けられる
一対のリンクであって、これら一対のリンクの他端側が
前記搬送台に前記2つの2次磁極間の間隔に応じて、該
搬送台が前記搬送通路と交差する方向に移動するように
連結されている真空容器内搬送装置を提案している。
ば、隣接する2つの2次磁極間が、その間隔を一定に保
った状態で移動する場合には、搬送台が、2次磁極の移
動方向に沿って移動することになる。また、2つの2次
磁極間の間隔を変化させた場合には、搬送台が、搬送通
路と交差する方向に移動することになる。
く、電機子および2次磁極のみにより、搬送台を2次磁
極の移動方向以外の方向に移動することができる。そし
て、搬送台の重量を軽くして、搬送台を移動させるため
の駆動力の省力化を図ることができる。また、例えば、
真空容器に被搬送物の出し入れを行うためのゲートを、
2次磁極の移動方向に交差する方向に設けた場合には、
搬出台をゲートの外方に移動させて、被搬出物の出し入
れを容易に行うことができる。
係る真空容器内搬送装置について、図面を参照して説明
する。本実施形態に係る真空容器内搬送装置1は、図
1、図2に示すように、真空容器2内に配置され、所定
の被搬送物3を保持して搬送する搬送台4と、搬送台4
の下面4aに固定された2次磁極5と、真空容器2の外
側に、真空容器2の外壁面2bに沿って移動可能に配置
された電機子6と、電機子6を移動させる電機子移動機
構7とを備えている。
り、被搬送物3を真空容器2に対して出し入れできるよ
うになっている。搬送台4の下面4a側には、搬送台4
が真空容器2の長さ方向に沿って移動するための軌道9
が設けられている。
に、保持部材5aに極性の異なる複数の永久磁石5b
を、軌道9の長さ方向に沿って、順次交互に配置されて
いるものである。また、電機子6は、保持部材6aに、
複数のコア6bおよびコイル6cを備えたものであっ
て、コイル6cに通電することによって、各コア6bに
磁極が形成されるものである。各コア6bの磁極は、コ
イル6cへの通電を制御することにより切り換えられる
ようになっている。これら2次磁極5および電機子6に
よりリニアモータ20が構成されている。
極5および電機子6は、図3(b)に示すようなもので
もよい。すなわち、2次磁極5は、永久磁石5bの代わ
りに一定間隔をおいて極歯5cを配置し、また、電機子
6は、コア6bに薄板状の永久磁石6dを埋め込むと共
に、コア6bにコイル6cを巻き付けたものであっても
よい。この構成では、2次磁極5と電機子6とに磁路H
が形成された場合には、2次磁極5がI方向に移動する
ことになる。
駆動源となる回転モータ11と、回転モータ11の回転
軸に連結されたボールネジ12と、ボールネジ12に螺
着された雌ねじ部13とから構成されている。ボールネ
ジ12は、直動軸受9と平行な方向に配置されており、
また、雌ねじ部13には、電機子6が固定されている。
したがって、回転モータ11が回転することにより、電
機子6が、雌ねじ部13と共にボールネジ12の長さ方
向に移動するようになっている。
を検出する位置センサ(位置検出手段)14が、電機子
6には、電機子6の位置情報を検出する位置センサ(図
示せず)が、それぞれ設けられており、これら2つの位
置センサは、回転モータ11および電機子6を制御する
制御装置15に接続されている。
部から外部に向けて搬送台4の位置情報を外部に向けて
送信するものを備えており、光スイッチ、光波距離計、
磁気センサ、レゾルバ等によるものであってもよい。ま
た、位置センサ14に限らず、例えば、真空容器2に透
明部を設けて外部から光学式、渦電流式あるいは、カメ
ラでセンシングするものでもよい。
検出される搬送台4および電機子6位置情報に基づき、
電機子6をコントロールして2次磁極5の位置を細かに
制御するものである。例えば、図3(a)のリニアモー
タ20の場合には、電機子6の磁極を切り換えることに
より、2次磁極5の位置を制御することになる。
1の作用について、以下に説明する。すなわち、回転モ
ータ11を駆動すると、図4に示すように、ボールネジ
12がB方向に回転すると共に、電機子6が雌ねじ部と
共にA方向に移動することになる。この際には、電機子
6と2次磁極5とが吸引し合うように、搬送台4が2次
磁極5と共に電機子6に追従してA方向に移動する。
の相対位置を2つの位置センサにより検出し、制御装置
15により2次磁極5の位置を制御するため、搬送台4
と電機子6との相対位置を一定に保つことができる。
る際には、搬送台4の位置を位置センサ10により検出
し、制御装置により2次磁極の位置を制御することによ
り、搬送台4が微小に動いて、適切な位置に停止するこ
とができる。
内搬送装置1によれば、真空容器2の壁部を挟んで、リ
ニアモータ20を構成することにより、搬送台4を移動
することができる。このため、制御装置15の制御によ
り、2次磁極5の位置が細かに制御されるため、搬送台
4と軌道9との摩擦に関係なく、電機子6の位置に対す
る搬送台4の位置精度を向上させることができる。
御装置15により2次磁極5の位置を細かに制御して、
搬送台4を一定速度にて移動させることが可能となる。
したがって、被搬送物3を安全に搬送することができ
る。また、制御装置15により2次磁極5の位置を細か
に制御して、搬送台4を目的とする停止位置に精度よ
く、かつ、短時間の間に停止させることができる。
移動機構が構成されているため、電機子移動機構7は、
高い制御精度が要求されないため、電機子6の位置セン
サ精度も要求されず、安価に真空容器内搬送装置1を構
成することができる。
線状に形成されるとしたが、この構成に限られることは
なく、真空容器2の形状に合わせて湾曲していてもよ
い。また、軌道9は、2次元平面上に配することに限ら
ず、2次元曲面上に配するとしてもよい。したがって、
例えば、軌道9が平面上に円形状に配されるとしてもよ
く、円柱の周面に配されるとしてもよい。
道9に沿って移動するとしたが、これに限ることはな
く、例えば、搬送台4に車輪を設けて真空容器2の内壁
面に沿って移動するとしてもよい。また、電機子移動機
構7は、回転モータ11、ボールネジ12および雌ねじ
部13により構成するとしたが、これに限ることはな
く、例えば、同じく回転モータを利用したラックピニオ
ン、ベルトプーリにより構成するとしてもよい。また、
リニアモータや流体直動シリンダにより構成するとして
もよい。
転モータを使用する場合には、電機子6の位置検出を電
機子に設けた位置センサにより行うことに限らず、例え
ば、回転モータ等において電機子6の位置検出を行って
もよい。さらに、リニアモータ20の相対位置検出を搬
送台4および電機子6の双方に位置センサにより行うと
したが、これに限ることはなく、直接電機子6側で行う
としてもよい。すなわち、真空容器2内の2次磁極5の
位置を電機子6にある位置センサで検出することによ
り、相互の位置関係を求めるとしてもよい。
容器内搬送装置について、以下に説明する。なお、本実
施形態に係る真空容器内搬送装置の説明において、上述
した第1の実施形態に係る真空容器内搬送装置1と構成
を共通とする箇所には同一符号を付して、説明を省略す
ることにする。
は、図4、図5に示すように、真空容器2内には軌道9
が設けられ、この軌道9の延在方向に沿って一対のスラ
イダー22,23が走行できるようになっている。この
スライダー22,23の下面22a,23a側にはそれ
ぞれ、2次磁極5が取り付けられている。また、スライ
ダー22,23の上面22b,23b側には、第1、第
2のリンク(連結部材)24,25の一端側24a,2
5aが、軌道9の延在方向に直交する軸線C回りにそれ
ぞれ揺動自在に取り付けられている。さらに、第1、第
2のリンク24,25の他端側24b,25bは、搬送
台4に軸線C回りに揺動自在に取り付けられている。
2に示す第1の実施形態と同様に制御装置15を備えて
おり、この制御装置15により2次磁極5の位置を細か
に制御して、スライダー22,23間の相互距離を制御
できるようになっている。また、スライダー22,23
を移動させる電機子6は、電機子移動機構7により真空
容器2の壁部2cに沿って移動することになるが、この
電機子移動機構7は、電機子6の下方側に設けられた2
つのリニアモータ20により構成されている。
21の作用について、以下に説明する。第1の実施形態
と同様に、搬送台4をA方向に搬送させる場合には、制
御装置15によりスライダー22,23の間隔を制御す
ることによって、搬送台4を軌道9の長さ方向に沿う搬
送通路に直交する幅方向(DE方向)に移動させること
ができる。
のリンク24,25が実線で示されている位置にある場
合には、搬送台4が2本の軌道9の中間に位置してい
る。この状態でスライダー22,23間の距離を維持し
たまま、スライダー22,23をA方向に移動させれ
ば、搬送台4は、軌道9の中間に位置した状態を保って
A方向に移動することになる。一方、2点鎖線で示すよ
うに、制御装置15によりスライダー22,23間の距
離を狭めた場合には、搬送台4は、D方向に向けて移動
することになる。
内搬送装置21によれば、搬送台4を搬送通路の幅方向
(DE方向)に移動させることができるため、例えば、
図8に示すように、真空容器2のゲート8を通じてプロ
セスチャンバ31を設けた際に、各プロセスチャンバ3
1毎に、被搬送物3を搭載した搬送台4を側方に移動さ
せて、各種の必要な作業を行うことができる。また、搬
送台4を側方に移送する移送機構を別途設ける必要がな
いため、搬送台4の重量を軽くして、搬送台4を移送す
るための駆動力の省力化を図ることができる。
子6を移動させる電機子移動機構7は2つのリニアモー
タ20により構成されるとしたが、これに限ることはな
く、例えば、図7に示すように、1つのリニアモータ2
0により構成されるとしてもよい。この場合には、電機
子移動機構7に一定間隔をおいて固定された2つの電機
子6の長さをスライダー22,23の移動方向に沿って
長く形成して、各スライダー22,23が移動できる範
囲を広くすればよい。
る構成として、第1、第2のリンク24,25を使用す
るとしたが、この構成に限られることはなく、搬送台4
を側方に移動させる構成であればよい。また、搬送台4
を軌道9に直交するDE方向に移動させるとしたが、こ
れに限ることはなく、軌道9に交差する方向に移動でき
ればよい。したがって、例えば、ラックピニオンにより
搬送台4を回転させるように、軌道9と交差する方向に
移動する機構を構成するとしてもよい。
1つの搬送台4を軌道9に交差する方向(DE方向)に
移動させるとしたが、この構成に限られることはなく、
例えば、図8に示すように、3つのスライダー22,2
3,26により2つの搬送台4,4をDE方向に移動さ
せる構成としてもよい。この場合、各搬送台4に隣接す
る2つのスライダー22,23、若しくはスライダー2
3,26は、各搬送台4が独立して移動できるように、
それぞれ独立して制御される。この構成では、複数の搬
送台4を移動させるスライダーの数を節約することがで
きるため、真空容器内搬送装置21の製造コストおよび
維持費の削減を図ることができる。
に沿って移動するとしたが、これに限ることはなく、例
えば、スライダー22,23に車輪を設けて真空容器2
の内壁面に沿って移動するとしてもよい。さらに、第
1、第2のリンク24,25は、搬送台4に対して揺動
自在に連結されるとしたが、これに限ることはなく、少
なくとも一方のリンクが搬送台4に対して揺動自在に連
結されていればよい。
照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限ら
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設
計変更等も含まれる。
明によれば、2次磁極と電機子とによりリニアモータを
構成しているため、電機子の位置に対する搬送台の位置
精度を向上させることができる。また、搬送台を一定速
度にて移動させることが可能となるため、被搬送物を安
全に搬送することができる。
装置により、電機子の磁極切換の制御を行うことによ
り、電機子の位置に対する搬送台の位置精度をさらに向
上させることができると共に、搬送台を目的とする停止
位置に精度よく、かつ、短時間の間に停止させることが
できる。
によれば、互いに隣接する2つの2次磁極間の間隔を変
化させると、搬送台を搬送通路と交差する方向に移動さ
せることができるため、搬送台の重量を軽くして、搬送
台を移動させるための駆動力の省力化を図ることがで
き、真空容器内搬送装置の維持費削減を図ることができ
る。また、搬出台をゲートの外方に移動させて、被搬出
物の出し入れを容易に行うことができる。
送装置を示す正面図である。
極および電機子により構成されるリニアモータの一例を
示す説明図であり、(a)は2次磁極として永久磁石を
使用したもの、(b)は極歯を配置したものを示してい
る。
図である。
送装置を示す平面図である。
る。
断面図である。
面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 真空容器内に配置され、所定の被搬送物
を保持して搬送する搬送台と、 該搬送台に連結された2次磁極と、 真空容器外に、該真空容器の壁面に沿って移動可能に配
置された電機子と、 該電機子を移動させる電機子移動機構とを備えることを
特徴とする真空容器内搬送装置。 - 【請求項2】 前記2次磁極の位置情報と前記電機子の
位置情報に基づいて、前記電機子により前記2次磁極の
位置を制御する制御装置を備えている請求項1に記載の
真空容器内搬送装置。 - 【請求項3】 前記2次磁極は、前記搬送台の搬送通路
上に該搬送台の搬送方向に位置を隔てて配置された少な
くとも2つの2次磁極を備え、 互いに隣接する2つの2次磁極と搬送台とが一対の連結
部材により、前記2つの2次磁極の間隔に応じて、該搬
送台が前記搬送通路と交差する方向に移動するように連
結されている請求項1または請求項2に記載の真空容器
内搬送装置。 - 【請求項4】 前記一対の連結部材は、互いに隣接する
2つの2次磁極に、その一端側が前記搬送方向に直交す
る軸線をもって取り付けられる一対のリンクであって、 これら一対のリンクの他端側が前記搬送台に前記2つの
2次磁極間の間隔に応じて、該搬送台が前記搬送通路と
交差する方向に移動するように連結されている請求項3
に記載の真空容器内搬送装置。
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