JP2013206962A - 保守システム及び基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス作業の安全性を向上させることができる保守システム及び基板処理装置を提供する。
【解決手段】保守システム１０は、基板処理装置１０７に搭載されるシステムである。この保守システム１０は、機器制御部１４、センサ値取得部１１、判定部１２及び制御信号生成部１３を備える。機器制御部１４は、基板処理装置１０７の内部に配置された監視対象機器２２を動作させる。センサ値取得部１１及び判定部１２は、基板処理装置１０７の内部に生体が進入したことを検知する。制御信号生成部１３は、基板処理装置１０７の内部に生体が進入したことを検知された場合には、機器制御部１４に対して監視対象機器２２の動作を停止する信号を出力する。
【選択図】図２

Description

本発明の種々の側面及び実施形態は、保守システム及び基板処理装置に関するものである。

従来、保守員が基板処理装置内へ立ち入り、メンテナンス作業を行うことが記載されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１記載の基板処理装置は、保守員が装置内へ立ち入り可能なメンテナンス扉と、メンテナンス扉の開閉を検知するセンサと、該センサからメンテナンス扉が開いたことを検知した場合には、機器が実行可能状態へ遷移することを禁止させる制御部とを備えている。この場合、保守員がメンテナンス扉から装置内へ立ち入った場合には機器の動作が禁止され、保守員の安全が担保たれる。

特開２０１１−１００９６８号公報

基板処理装置のメンテナンス作業では、点検あるいは障害の原因究明のために、装置の筐体内部に配置された機器の動作を正確に確認する必要がある。このため、保守員は、メンテナンス扉を開けて装置内へ立ち入り、機器を動かそうとする場合がある。特許文献１記載の装置にあっては、このようなメンテナンス作業が意図的に行われた場合には、保守員の安全を確保することが困難である。当技術分野では、メンテナンス作業の安全性の向上が望まれている。

本発明の一側面に係る保守システムは、基板処理装置に搭載されるシステムである。この保守システムは、機器制御部、生体検知部及び制御信号生成部を備える。機器制御部は、基板処理装置の内部に配置された監視対象機器を動作させる。生体検知部は、基板処理装置の内部に生体が進入したことを検知する。制御信号生成部は、生体検知部によって基板処理装置の内部に生体が進入したことを検知された場合には、機器制御部に対して監視対象機器の動作を停止する信号を出力する。

この保守システムでは、生体検出部によって基板処理装置内に進入した生体が検知され、生体の進入が検知された場合には、制御信号生成部によって機器制御部に対して監視対象機器の動作を停止する信号が出力される。このため、保守員がメンテナンス扉を開けて装置内へ立ち入り、機器を動作させようとするメンテナンス作業が意図的に行われた場合であっても、保守員の安全を確保することができるため、メンテナンス作業の安全性を向上させることが可能となる。

一実施形態では、生体検知部は、生体情報に基づいて基板処理装置の内部に生体が進入したことを検知してもよい。このように構成することで、生体が基板処理装置の内部に進入したことを適切に検知することができる。

本発明の他の側面に係る保守システムは、基板処理装置に搭載されるシステムである。この保守システムは、機器制御部、位置検知部及び制御信号生成部を備える。機器制御部は、基板処理装置の内部に配置された監視対象機器を動作させる。位置検知部は、基板処理装置の内部に存在する生体の位置情報を検知する。制御信号生成部は、監視対象機器の位置情報及び生体の位置情報に基づいて、監視対象機器と生体との相対距離を算出し、相対距離が所定の距離以下の場合には、機器制御部に対して監視対象機器の動作を停止する信号を出力する。

この保守システムでは、位置検知部によって基板処理装置内に進入した生体の位置情報が検知され、監視対象機器と生体との相対距離が所定の距離以下の場合には、制御信号生成部によって機器制御部に対して監視対象機器の動作を停止する信号が出力される。このため、保守員がメンテナンス扉を開けて装置内へ立ち入り、機器を動作させる必要性が生じた場合であっても、保守員の安全を確保することができるため、メンテナンス作業の安全性を向上させることが可能となる。

一実施形態では、機器制御部は、監視対象機器を移動させ、制御信号生成部は、機器制御部より監視対象機器の移動経路を取得し、移動経路上の位置情報及び生体の位置情報に基づいて、監視対象機器と生体との相対距離を算出してもよい。このように構成することで、保守員が監視対象機器の移動軌跡上に存在した場合に、監視対象機器の動作を停止させて保守員の安全を確保することができるため、メンテナンス作業の安全性を向上させることが可能となる。

一実施形態では、機器制御部は、監視対象機器を動作させることで監視対象機器の発熱量を制御してもよい。このように構成することで、例えばヒータ等の発熱する機器と接触する可能性のある保守員の安全を確保することができるため、メンテナンス作業の安全性を向上させることが可能となる。

本発明のさらに別の側面に係る基板処理装置は、上述した保守システムを備える。このため、上述した保守システムと同様の作用効果を奏する。

以上説明したように、本発明の種々の側面及び実施形態によれば、メンテナンス作業の安全性を向上することができる。

一実施形態に係る基板処理装置の全体概要図である。 図１に搭載される保守システムの構成概要図である。 図２に示す保守システムを含む基板処理装置の詳細を示す概要図である。 図２に示す保守システムの動作を示すフローチャートである。 生体センサ情報の一例である。 変形例の保守システムを含む基板処理装置の詳細を示す概要図である。

以下、図面を参照して種々の実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。

図１は、一実施形態に係る基板処理装置の全体概要図である。図１に示すように、基板処理装置１０７は、搬入出部１０８、ロードロック室１０９、トランスファーチャンバ１００、処理装置１０１〜１０６を備えている。基板処理装置１０７では、搬入出部１０８から、２つのロードロック室１０９を介して、基板をトランスファーチャンバ１００に搬入出させ、トランスファーチャンバ１００によって、各処理装置１０１〜１０６に対して基板を搬入出させる。基板処理装置１０７に設ける処理装置の台数、配置は任意である。

処理装置１０１〜１０６は、例えば、成膜装置として構成される。なお、処理装置１０１〜１０６には、成膜装置だけでなく、ドーピング装置又はエッチング装置が含まれてもよい。処理装置１０１〜１０６が有する何れのチャンバーも真空ポンプに接続された真空容器である。これらのチャンバーは真空搬送され、大気に暴露されることはない。また、どのチャンバーにもガス供給機能、圧力制御機能、成膜温度制御機能、基板吸着機能、プラズマ発生機構の何れかあるいは全てを搭載することが可能である。

図２は、図１に示す基板処理装置に搭載される保守システムの概要図である。図２に示すように、保守システム１０は、センサ２０、制御部２、監視対象機器２２及び警報部２３を備える。

センサ２０は、例えば基板処理装置１０７において監視対象機器２２が配置された筐体（監視領域）に設けられ、当該筐体内の情報を検知する。監視対象機器２２は、予め定められた機器であって、搬送ロボットや電熱ヒータ等の発熱装置が挙げられる。監視対象機器２２が搬送ロボットの場合には、センサ２０は、例えば図１の搬入出部１０８に設けられ、搬入出部１０８内部の情報を検知する。

一実施形態では、センサ２０は、基板処理装置１０７の内部に生体（例えば保守員）が進入したことを検知するための情報を出力してもよい。センサ２０は、例えば生体情報を検出するセンサであってもよい。例えば、生体情報として体温を検出する温度センサ、生体情報として呼吸を検出する二酸化炭素濃度検出センサ、生体情報として心拍数を検出する音波センサ又は振動センサ、生体情報として動きを検出する画像センサ又は振動センサ、筐体内部の床等に配置され生体情報として体重を検出する圧力センサ、生体情報として人からのホコリ(衣服に付着した物、皮膚のはがれ、髪の毛)を検出するパーティクルセンサ等が挙げられる。一実施形態では、センサ２０は、基板処理装置１０７の内部に進入した生体（例えば保守員）の位置情報を取得するセンサであってもよい。例えば、画像センサや音波センサ等が挙げられる。上述したセンサは、装置の形態、サイズ、環境等に応じて種類や個数が選択される。

制御部２は、基板処理装置１０７の機器の動作を制御する制御部であって、物理的には、ＣＰＵ、主記憶装置であるＲＡＭ及びＲＯＭ、ハードディスク等の補助記憶装置、ネットワークカード等のデータ送受信デバイスである通信インタフェースなどを含むコンピュータシステムとして構成されている。後述する各機能は、上述したリソースを用いて実現される。

制御部２は、機能的には、センサ値取得部１１、判定部１２、制御信号生成部１３及び機器制御部１４を備えている。センサ値取得部１１は、センサ２０の検出値を受信し、判定部１２へ出力する。判定部１２は、センサ２０の検出値に基づいて、監視領域内の状況を判定する。一実施形態では、判定部１２は、センサ２０の検出値に基づいて、基板処理装置の内部に生体が進入したか否かを判定してもよい。例えば、センサ２０として温度センサ（サーモグラフィ）を用いた場合、判定部１２は、センサ検出値が体温の範囲（例えば３６℃〜４０℃）となる物体が監視領域内に存在するか否かを判定し、センサ検出値が体温の範囲となる物体が監視領域内に存在した場合には、生体が装置内へ進入したと判定する。同様に、センサ２０として二酸化炭素濃度検出センサを用いた場合、判定部１２は、センサ検出値が所定値以上の濃度を示すか否かを判定し、センサ検出値が所定値以上の濃度を示す場合には、生体が装置内へ進入したと判定する。同様に、センサ２０として音波センサ又は振動センサを用いた場合、判定部１２は、センサ検出値が人間の心拍数のプロファイルと同様であるか否かを判定し、センサ検出値が人間の心拍数のプロファイルと同様である場合には、生体が装置内へ進入したと判定する。同様に、センサ２０として画像センサ又は振動センサを用いた場合、判定部１２は、センサ検出値から得られた物体の動きが所定値以上であるか否かを判定し、センサ検出値が所定値以上である場合には、生体が装置内へ進入したと判定する。同様に、センサ２０として圧力センサを用いた場合、判定部１２は、センサ検出値が保守員の体重の平均的な範囲（例えば４０〜１００ｋｇ）に含まれるか否かを判定し、センサ検出値が保守員の体重の平均的な範囲に含まれる場合には、生体が装置内へ進入したと判定する。同様に、センサ２０としてパーティクルセンサを用いた場合、判定部１２は、センサ検出値が所定値以上であるか否かを判定し、センサ検出値が所定値以上である場合には、生体が装置内へ進入したと判定する。判定部１２は、判定結果を制御信号生成部１３へ出力する。

また、一実施形態では、判定部１２は、基板処理装置の内部に進入した生体の位置情報をセンサ値取得部１１から取得して制御信号生成部１３へ出力してもよい。

制御信号生成部１３は、判定部１２により出力された信号に基づいて、監視対象機器２２を停止するか否かを判定し、その判定結果に基づいて制御信号を生成する。例えば、生体が装置内へ進入した旨の信号を受信した場合には、監視対象機器２２を停止するための制御信号を機器制御部１４へ出力する。これにより、生体が装置内の監視領域内に進入した時点で監視対象機器２２を停止することができる。

一実施形態では、制御信号生成部１３は、基板処理装置の内部に進入した生体の位置情報と、監視対象機器２２の位置情報とに基づいて、監視対象機器と生体との相対距離を算出し、相対距離が所定の距離以下の場合には、監視対象機器２２の動作を停止する信号を機器制御部１４へ出力してもよい。これにより、生体が装置内の監視領域内に進入している状態であるが、安全な状態であるのか否かを判定し、危険性がある場合には、監視対象機器２２を停止することができる。

機器制御部１４は、例えば機器制御情報ＤＢ２１を参照して、監視対象機器２２の動作を制御する。監視対象機器２２が搬送ロボット等の移動する機器である場合には、機器制御情報ＤＢ２１には、移動速度、移動加速度、経路情報もしくはタイミング情報等又はこれらの組み合わせが格納されている。また、監視対象機器２２がヒータ等の発熱機器である場合には、発熱量（発熱温度及び発熱時間）もしくはタイミング情報等又はこれらの組み合わせが格納されている。

機器制御部１４は、制御信号生成部１３により監視対象機器２２の動作を停止する信号を受信した場合には、監視対象機器２２の動作を停止する。監視対象機器２２が搬送ロボット等の移動する機器である場合には、移動動作を停止させる。また、監視対象機器２２がヒータ等の発熱機器である場合には、発熱動作を停止させる。なお、機器制御部１４は、監視対象機器２２の動作を停止する前に、警報部２３を動作させて装置内に進入した保守員に危険を知らせて、その後停止するように制御してもよい。

なお、監視対象機器２２が搬送ロボット等の移動機器である場合には、制御信号生成部１３は、機器制御部１４より監視対象機器２２の移動経路を取得し、移動経路上の位置情報及び生体の位置情報に基づいて、監視対象機器２２と生体との相対距離を算出し、相対距離が所定の距離以下の場合には、監視対象機器２２の動作を停止する信号を機器制御部１４へ出力してもよい。これにより、生体が装置内の監視領域内に進入しているが、安全な状態であるのか否かを適切に判定し、危険性がある場合には、監視対象機器２２を停止することができる。

上述した保守システム１０において、センサ値取得部１１及び判定部１２が生体検知部又は位置検知部として機能する。このため、保守システム１０の最小構成は、センサ値取得部１１、判定部１２、制御信号生成部１３及び機器制御部１４を有する保守制御部１を備える場合であり、保守システム１０は、センサ２０、機器制御部１４、機器制御情報ＤＢ２１、監視対象機器２２及び警報部２３を必要に応じて備えなくてもよい。

次に、実施形態に係る保守システム１０の動作を説明する。動作を説明するために、保守システム１０の具体的な搭載事例を、図３を用いて説明する。図３は、図２に示す保守システム１０を含む基板処理装置１０７の詳細を示す概要図である。図３では、一例として、監視領域が搬入出部１０８、監視対象機器２２が搬送ロボット、センサ２０が温度センサである場合を説明する。図３に示すように、搬入出部１０８は、筐体２００と、該筐体内部に配置された搬送ロボット２２１を備える。搬送ロボット２２１は、ウェハを搬送するロボットであり、筐体２００内部を上下左右に移動する。筐体２００の上部には、搬送ロボット２２１を制御するコントローラ（制御部２）２２２が配置されている。また、筐体２００の上部には、搬入出部１０８内部の温度を計測する温度センサ２２３が配置されている。温度センサ２２３は、コントローラ２２２と接続されている。

筐体２００には、安全カバー２０１が取り付けられており、該安全カバー２０１を開けて保守員Ｐが立ち入ることができる。筐体２００には、安全カバー２０１の開閉を検知する開閉検知センサＫが設けられている。開閉検知センサＫは、ＯＮ／ＯＦＦスイッチによって安全カバー２０１の開閉を検知するか否かを保守員Ｐが選択できる構成とされている。開閉検知センサＫはコントローラ２２２と接続されている。

コントローラ２２２は、開閉検知センサによって安全カバー２０１の開を検知した場合には、搬送ロボット２２１の動作を停止する。すなわち、保守員Ｐは、ＯＮ／ＯＦＦスイッチによって開閉検知センサＫを無効化することで、安全カバー２０１を開けた状態で搬入出部１０８の内部に立ち入り、かつ、搬送ロボット２２１を動作させることができる。

上記構成において、保守システム１０が図４に示す動作を実行する。図４に示す動作は、基板処理装置の電源がＯＮされたタイミングから所定の間隔で繰り返し実行される。図４に示すように、最初に、コントローラ２２２内のセンサ値取得部１１が温度センサ２２３から温度情報を取得する（Ｓ１０）。なお、ここでは、例えば、図５に示すような温度情報が取得されたものとする。次に、判定部１２は、Ｓ１０の処理で取得された温度情報に基づいて生体が存在するか否かを判定する（Ｓ１２）。例えば、判定部１２は、図５に示すサーモグラフィの温度分布に基づいて３５℃〜４０℃の温度となる連続領域が存在するか否かを判定し、生体を検知したか否かを判定する。例えば、図５に示す領域Ｓが３６℃程度である場合には、生体を検知したと判定する。Ｓ１２の処理において、生体を検知したと判定しない場合には、機器制御部１４によって通常の機器制御が実行され（Ｓ１４）、図４に示す制御処理を終了する。一方、Ｓ１２の処理において、生体を検知したと判定した場合には、制御信号生成部１３によって搬送ロボット２２１の停止信号が出力され、機器制御部１４によって搬送ロボット２２１が停止され、図４に示す制御処理を終了する。

以上、保守システム１０では、搬入出部１０８内に進入した保守員Ｐが検知され、保守員Ｐの進入が検知された場合には、制御信号生成部１３によって機器制御部１４に対して搬送ロボット２２１の動作を停止する信号が出力される。このため、保守員Ｐが安全カバー２０１を開けて装置内へ立ち入り、機器を動作させようとするメンテナンス作業が意図的に行われた場合であっても、保守員Ｐの安全を確保することができるため、メンテナンス作業の安全性を向上させることが可能となる。

ところで、メンテナンス作業の目的が異音の確認等では、安全カバー２０１等を故意に外して保守員Ｐが搬入出部１０８内へ立ち入り、さらに搬送ロボット２２１を動作させなければならない場合もある。このような場合には、図４に示すＳ１０、Ｓ１２の動作を以下の動作に変更することにより、保守員Ｐの安全を確保しならメンテナンス作業を実行することができる。例えば、Ｓ１０では、センサ２０が保守員Ｐの位置情報を取得する。また、制御信号生成部１３が、搬送ロボット２２１の移動軌跡（時間に依存した空間位置）を取得する。Ｓ１２では、制御信号生成部１３が搬送ロボット２２１と保守員Ｐとの相対距離を算出する。そして、相対距離が所定値以下でない場合には、Ｓ１４の処理へ移行し、搬送ロボット２２１を通常動作で制御して図４に示す制御処理を終了する。一方、相対距離が所定値以下である場合には、Ｓ１６の処理へ移行し、搬送ロボット２２１を安全動作（搬送ロボット２２１を停止する動作）で制御して図４に示す制御処理を終了する。このように動作させることで、保守員Ｐが安全カバー２０１を開けて装置内へ立ち入り、機器を動作させる必要性が生じた場合であっても、保守員Ｐの安全を確保することができるため、メンテナンス作業の安全性を向上させることが可能となる。

また、上述した相対距離による制御は、搬送ロボット２２１を監視対象機器２２とする場合に限られず、例えば、電熱ヒータ等の発熱する機器を監視対象機器２２とした場合であってもよい。

また、上述した保守システム１０は、基板処理装置１０７の搬入出部１０８のみを監視領域とするものではなく、様々な箇所に適用可能である。例えば図６に示すように、メンテナンス扉３０１を有するトランスファーチャンバ１００に適用してもよい。図６では、センサ２０として、二酸化炭素濃度検出センサ３０２がトランスファーチャンバ１００の下部に配置されている。この二酸化炭素濃度検出センサ３０２は図示しない制御部２に接続されている。これにより、トランスファーチャンバ１００の内部で保守員Ｐが作業している最中に、誤ってメンテナンス扉３０１が閉じられた場合であっても、搬送ロボット２２１が停止されるため、保守員Ｐの安全を確保することができる。

以上、実施形態について説明したが、実施形態に限定されることなく、種々の変形態様を構成することが可能である。例えば、保守員Ｐと監視対象機器２２との相対距離に応じて監視対象機器２２の動作を遅くしたり、発熱量を小さくしてもよい。

１０…保守システム、１１…センサ値取得部（生体検知部、位置検知部）、１２…判定部（生体検知部）、１３…制御信号生成部、１４…機器制御部、２０…センサ、２２…監視対象機器、１０７…基板処理装置。

Claims (7)

1. 基板処理装置に搭載される保守システムであって、
   前記基板処理装置の内部に配置された監視対象機器を動作させる機器制御部と、
   前記基板処理装置の内部に生体が進入したことを検知する生体検知部と、
   前記生体検知部によって前記基板処理装置の内部に生体が進入したことを検知された場合には、機器制御部に対して前記監視対象機器の動作を停止する信号を出力する制御信号生成部と、
   を備える保守システム。
2. 前記生体検知部は、生体情報に基づいて前記基板処理装置の内部に生体が進入したことを検知する請求項１に記載の保守システム。
3. 請求項１又は２に記載の保守システムを備える基板処理装置。
4. 基板処理装置に搭載される保守システムであって、
   前記基板処理装置の内部に配置された監視対象機器を動作させる機器制御部と、
   前記基板処理装置の内部に存在する生体の位置情報を検知する位置検知部と、
   前記監視対象機器の位置情報及び前記生体の位置情報に基づいて、前記監視対象機器と前記生体との相対距離を算出し、前記相対距離が所定の距離以下の場合には、機器制御部に対して前記監視対象機器の動作を停止する信号を出力する制御信号生成部と、
   を備える保守システム。
5. 前記機器制御部は、前記監視対象機器を移動させ、
   前記制御信号生成部は、前記機器制御部より前記監視対象機器の移動経路を取得し、前記移動経路上の位置情報及び前記生体の位置情報に基づいて、前記監視対象機器と前記生体との相対距離を算出する請求項４に記載の保守システム。
6. 前記機器制御部は、前記監視対象機器を動作させることで前記監視対象機器の発熱量を制御する請求項４に記載の保守システム。
7. 請求項４〜６の何れか一項に記載の保守システムを備える基板処理装置。

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