JP4049281B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、固体デバイス製造装置の真空容器の開口部を塞ぐための扉を開く扉開装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、半導体デバイスや液晶表示デバイス等の固体デバイスを製造する固体デバイス製造装置には、真空容器が設けられている。
【０００３】
例えば、半導体デバイスのウェーハや液晶表示デバイスのガラス基板等の固体デバイスの基板に成膜処理等の処理を施す基板処理装置においては、基板処理容器、基板搬送容器、カセット収容容器等の真空容器が設けられている。
【０００４】
この真空容器には、故障の修理や清掃等のために、その内部と外部とを連通させる開口部が設けられている。この開口部には、これを塞ぐための扉が設けられている。
【０００５】
この扉を開閉するための扉開閉装置は、通常、コンピュータによって構成された制御部を有し、扉の開閉要求が発生すると、この制御部よって自動的に扉を開閉するようになっている。
【０００６】
この場合、従来の扉開閉装置は、扉の開要求が発生すると、扉を最後まで一気に開くようになっていた。同様に、扉の閉要求が発生すると、扉を最後まで一気に閉じるようになっていた。
【０００７】
これを図６及び図７を用いてを説明する。図６は、扉を開く場合の制御部の処理を示すフローチャートであり、図７は、同じく、扉を閉じる場合の制御部の処理を示すフローチャートである。
【０００８】
扉を開く場合は、図６示すように、扉開スイッチが作業者によりオン状態に設定されると、扉開用電磁弁が開かれる（ステップＳ１１，Ｓ１２）。これにより、扉の開動作が開始される。この後、扉開センサがオン状態に設定された時点で、扉開用電磁弁が閉じられる（ステップＳ１３，Ｓ１４）。これにより、扉が最後まで開いた時点で、その開動作が終了する。
【０００９】
扉を閉じる場合は、図７に示すように、扉閉スイッチが作業者によりオン状態に設定されると、扉閉用電磁弁が開かれる（ステップＳ２１，Ｓ２２）。これにより、扉の閉動作が開始される。この後、扉閉センサがオン状態に設定された時点で、扉閉用電磁弁がオフ状態に設定される（ステップＳ２３，Ｓ２４）。これにより、扉が最後まで閉じた時点でその閉動作が終了する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成では、扉を開く場合と閉じる場合のいずれの場合であっても、作業者の安全性を十分に確保することができないという問題があった。
【００１１】
（１）具体的には、扉を開く場合は、不活性ガスの急激な噴出により作業者が窒息してしまうことがあるという問題があった。
【００１２】
すなわち、真空容器が基板処理容器や基板搬送容器である場合、この真空容器に故障等が発生すると、その内部の雰囲気がＮ2ガス等の不活性ガスで置換される。そして、この不活性ガスが充填されている状態で、真空容器の扉を開かれ、修理等が行われる。この場合、従来の扉開閉装置では、上記のごとく、扉を一気に開けるようになっていたため、扉を開けると、不活性ガスが急激に噴出し、作業者が窒息してしまうことがあった。
【００１３】
（２）また、扉を閉じる場合は、作業者が扉に身体を挟まれ、大怪我をしてしまうことがあるという問題があった。
【００１４】
すなわち、扉を閉じる場合、作業者が誤って扉に身体を挟まれることがある。この場合、従来の扉開閉装置は、扉を一気に閉じるようになっているため、作業者が扉に身体を挟まれた場合、この状態を解消することが難しく、大怪我をしてしまうことがあった。
【００１５】
本発明は、上記の事情に対処すべくなされたもので、特に、扉を開く場合の作業者の安全性を十分に確保することができる扉開装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
（１）上記課題を解決するために請求項１記載の扉開装置は、扉を開く場合、複数段階に分けて開くようにすることにより、不活性ガスが急激に噴出することによる作業者の窒息を防止するようにしたものである。
【００１７】
すなわち、この請求項１記載の扉開装置は、真空容器の開口部を塞ぐための扉を開く装置において、扉の開要求が発生すると、扉を所定量開く第１の扉開手段と、扉が所定量開かれると、この扉を所定時間停止させる扉停止手段と、この扉停止手段により扉が所定時間停止させられると、この扉を所定量開く第２の扉開手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
この請求項１記載の扉開装置では、扉の開要求が発生すると、扉が第１の扉開手段により所定量開かれる。扉が所定量開かれると、扉が扉停止手段により所定時間停止させられる。扉が所定時間停止させられると、扉が第２の扉開手段により所定量開かれる。以下、同様に、扉が最後まで開かれるまで、扉停止手段による停止動作と第２の扉開手段による開動作とが繰り返される。
【００１９】
これにより、真空容器の内部に不活性ガスが充填されている場合であっても、この不活性ガスが急激に噴出することがないので、不活性ガスの急激な噴出による作業者の窒息を防止することができる。
【００２０】
なお、扉を２段階に分けて開く場合は、第２の扉開手段は、扉を所定量開くに当たって、最後まで開くようにすればよい。
【００２１】
これにより、この場合は、扉開装置は、扉を所定量開く第１の扉開手段と、この第１の扉開手段により扉が所定量開かれると、この扉を所定時間停止させる扉停止手段と、この扉停止手段により扉が所定時間停止させられると、この扉を最後まで開く第２の扉開手段とにより実現される。
【００２２】
ところで、従来のもう１つの課題である扉を閉じる場合の課題を解決するためには、扉の閉動作の実行中に、この閉動作を停止することができるようにすることが考えられる。
【００２３】
すなわち、真空容器の開口部を塞ぐための扉を閉じる扉閉装置において、扉が停止している状態において、この扉の閉要求が発生すると、この扉の閉動作を実行する閉動作実行手段と、この閉動作実行手段により扉の閉動作が実行されている状態において、この閉動作の停止要求が発生すると、この閉動作を停止させる閉動作停止手段とを備えるようにすることが考えられる。
【００２４】
このような構成では、扉が最後まで開いた状態において、扉の閉要求が発生すると、閉動作実行手段により扉の閉動作が実行される。この状態において、閉動作の停止要求が発生すると、閉動作停止手段によりこの閉動作が停止させられる。この状態において、扉の閉要求が発生すると、再び閉動作実行手段により扉の閉動作が実行される。以下、同様に、扉が最後まで閉じられるまで、上述した動作が実行される。
【００２５】
これにより、作業者の身体が扉に挟まれた場合、扉の閉動作を停止することができるので、作業者が大怪我をしてしまうことを防止することできる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る扉開装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明に係る扉開装置の一実施の形態の動作を説明するためのフローチャートである。図２は、上述した扉閉時の課題を解決するための扉閉装置の一例の動作を説明するためのフローチャートである。図３は、本実施の形態の扉開装置と上述した扉閉装置とを備えた扉開閉装置の構成を示すブロック図である。
【００２８】
ここで、本実施の形態の扉開装置と上述した扉閉装置との構成及び動作を説明する前に、これらが設けられる固体デバイス製造装置の構成の一例を説明する。
【００２９】
図４は、この固体デバイス製造装置の構成の一例を示す平面図である。なお、図には、固体デバイス製造装置として、枚葉式の基板処理装置を代表として示す。
【００３０】
図示の基板処理装置は、基板Ｗに対して所定の処理を施すための２つの基板処理容器１１，１２と、カセットを収容するための２つのカセット収容容器１３，１４と、基板Ｗを搬送するための１つの基板搬送容器１５とを有する。これらは、真空容器によって構成されている。
【００３１】
基板搬送容器１５は、六角形の箱状に形成されている。基板処理容器１１，１２は、この六角形の基板搬送容器１５の隣接する２つの辺に図示しないゲートバルブを介して連接されている。同様に、カセット収容容器１３，１４は、基板搬送容器１５の隣接する２つの辺に図示しないゲートバルブを介して連接されている。基板搬送容器１５には、基板Ｗを搬送するための基板搬送ロボット１６が配設されている。
【００３２】
上記構成において、基板処理動作を説明する。なお、図４の装置を使った基板処理動作としては、種々の動作が考えられるが、ここでは、その一例を説明する。
【００３３】
この一例の動作においては、まず、複数の基板Ｗが収容されたカセットがカセット収容容器１３，１４に搬入される。この搬入が終了すると、カセット収容容器１３内のカセットに収容されている複数の基板Ｗのうちの１枚が基板搬送ロボット１６により基板処理容器１１に搬送される。同様に、カセット収容容器１４内のカセットに収容されている複数の基板Ｗのうちの一枚が基板搬送ロボット１６により基板処理容器１２に搬送される。
【００３４】
基板処理容器１１に搬送された基板Ｗは、所定の処理を施された後、基板搬送ロボット１６によりカセット収容容器１３内のカセットに戻される。同様に、基板処理容器１２に搬送された基板Ｗは、所定の処理を施された後、基板搬送ロボット１６によりカセット収容容器１４内のカセットに戻される。以下、同様に、すべての基板に対して同様の処理が施される。
【００３５】
基板Ｗの処理を減圧状態で行う場合、基板搬送容器１５の内部は、カセット収容容器１３，１４から取り出した基板Ｗを基板処理容器１１，１２に搬入するため、真空状態に設定される。したがって、基板搬送容器１５に故障等が発生し、その扉１８を開ける必要がある場合は、基板搬送容器１５の内部の雰囲気を不活性ガスにより置換する必要がある。これにより、基板搬送容器１５に故障等が発生したために、その扉１８を開けると、不活性ガスが噴出する。
【００３６】
図５は、基板搬送容器１５の構成を示す斜視図である。図示のごとく、基板搬送容器１５の上面には、故障の修理や清掃等のために、その内部と外部とを連通させるための開口部１７が設けられている。この開口部１７には、これを塞ぐための扉１８が設けられている。
【００３７】
以上が、本実施の形態の扉開装置と上述した扉閉装置とを備えた扉開閉装置が設けられる固体デバイス製造装置の構成の一例である。次に、図３を参照しながら、扉開装置と扉閉装置とを備えた扉開閉装置の構成を説明する。
【００３８】
図示の扉開閉装置は、作業者が扉開閉装置に対して扉１８を開くことを要求するための扉開スイッチ２１と、作業者が扉開閉装置に対して扉１８を閉じることを要求するための扉閉スイッチ２２と、扉１８が最後まで開いたことを検出するための扉開センサ２３と、扉１８が最後まで閉じたことを検出するための扉閉センサ２４とを有する。
【００３９】
また、図示の扉開閉装置は、扉１８を開閉駆動するためのエアシリンダ２５と、このエアシリンダ２５に給排気するためのエア源２６と、このエア源２６とエアシリンダ２５とを接続するエア供給路２７を開閉するための扉開用電磁弁２９と、このエア源２６とエアシリンダ２５とを接続するエア排出路２８を開閉するための扉開用電磁弁３０とを有する。
【００４０】
また、図示の扉開閉装置は、扉開スイッチ２１の操作出力と扉開センサ２３の検出出力とに基づいて、扉開用電磁弁２９の開閉を制御するとともに、扉閉スイッチ２２の操作出力と扉閉センサ２４の検出出力とに基づいて、扉閉用電磁弁３０の開閉を制御するための制御部３１を有する。この制御部３１は、例えば、コンピュータにより構成されている。したがって、その動作は、ソフトウェアによって規定される。
【００４１】
なお、エアシリンダ２５は、例えば、２本設けられている。図５において、２５（１），２５（２）がこの２本のエアシリンダ２５を示す。
【００４２】
上記構成において、扉１８の開閉動作を説明する。まず、図１を参照しながら、扉１８の開動作を説明する。ここで、図１は、扉１８を開く場合の制御部３１の処理を示すフローチャートである。
【００４３】
本実施の形態では、扉１８を開く場合、２段階で開くようになっている。すなわち、本実施の形態では、扉１８の開要求が発生すると、扉１８は、所定量開かれる（ステップＳ３１〜Ｓ３４）。このあと、扉１８は、所定時間Ｔ２停止させられる（ステップＳ３５）。このあと、扉１８は、最後まで開かれる（ステップＳ３６〜Ｓ３８）。これにより、扉１８は、２段階で開かれることになる。
【００４４】
扉１８の開要求が発生した場合に、この扉１８を所定量開く処理（ステップＳ３１〜Ｓ３４）は、次のようにして行われる。すなわち、この場合、制御部３１は、まず、作業者によって扉開スイッチ２１がオン状態に設定されたか否かを監視する（ステップＳ３１）。これにより、扉１８の開要求が発生したか否かが判定される。扉開スイッチ２１がオン状態に設定されると、制御部３１は、扉開用電磁弁２９を開く（ステップＳ３２）。これにより、エア源２６からエア供給路２７を介してエアシリンダ２５にエアが供給される。その結果、扉１８の開動作が開始される。
【００４５】
扉開用電磁弁２９を開く処理が終了すると、制御部３１は、扉開用電磁弁２９を開いてから所定時間Ｔ１が経過したか否かを監視する（ステップＳ３３）。所定時間Ｔ１が経過すると、制御部３１は、扉開用電磁弁２９を閉じる（ステップＳ３４）。これにより、エアシリンダ２５に対するエアの供給が停止される。その結果、扉１８は、所定量開かれた時点で停止させられる。
【００４６】
なお、所定時間Ｔ１としては、基板搬送容器１５に不活性ガスが充填されている場合であっても、この不活性ガスが急激に噴出しないような量だけ扉１８が開かれるような時間が設定される。このような時間Ｔ１として、本実施の形態では、予め定めた一定時間を設定するようになっている。これは、制御部３１の処理を簡単にするためである。この一定時間は、扉１８の開速度等によって決定される。したがって、一概には言えないが、一例として、例えば、５秒程度が考えられる。
【００４７】
以上により、扉１８の開要求が発生すると、この扉１８を所定量開く処理（ステップＳ３１〜Ｓ３４）が終了する。この処理が終了すると、制御部３１は、扉１８を停止させてから所定時間Ｔ２が経過したか否かを監視する（ステップＳ３５）。
【００４８】
なお、所定時間Ｔ２としては、基板搬送容器１５への大気の混入及び基板搬送容器１５内での大気の拡散により基板搬送容器１５の内部の酸素濃度が２０％ぐらいになる時間が設定される。このような時間Ｔ２として、本実施の形態では、予め定めた一定時間を設定するようになっている。これは、制御部３１の処理を簡単にするためである。この一定時間は、扉１８の開量等によって決定される。したがって、一概には言えないが、一例として、例えば、１０秒程度が考えられる。
【００４９】
所定時間Ｔ２が経過すると、扉１８を最後まで開く処理が実行される（ステップＳ３５〜Ｓ３８）。この処理は、次のようにして行われる。すなわち、この場合、制御部３１は、まず、扉開用電磁弁２９を開く（ステップＳ３６）。これにより、扉１８の開動作が再開される。扉開用電磁弁２８を開く処理が終了すると、制御部３１は、扉開センサ２３がオン状態に設定されたか否かを監視する（ステップＳ３７）。これにより、扉１８が最後まで開かれたか否かが監視される。扉開センサ２３がオン状態に設定されると、制御部３１は、扉開用電磁弁２９を閉じる（ステップＳ３８）。これにより、扉１８が最後まで開いた時点でその開動作が停止させられることになる。
【００５０】
以上により、扉１８の開動作が終了する。次に、図２を参照しながら、扉１８の閉動作を説明する。ここで、図２は、扉１８を閉じる場合の制御部３１の処理を示すフローチャートである。
【００５１】
本実施の形態では、扉１８の閉動作の実行中に、この閉動作を停止することができるようになっている。すなわち、本実施の形態では、扉１８が停止している状態において、この扉１８の閉要求が発生すると、この扉１８の閉動作が実行される（ステップＳ４１，Ｓ４２）。この状態で、扉１８の閉動作の停止要求が発生すると、この閉動作が停止させられ、発生しなければ、そのまま続行させられる（ステップＳ４３，４４，Ｓ４５，Ｓ４６）。
【００５２】
扉１８が停止している状態において、この扉１８の閉要求が発生すると、その閉動作を実行する処理（ステップＳ４１，Ｓ４２）は、次のようにして行われる。すなわち、この場合、制御部３１は、まず、作業者によって扉閉スイッチ２２がオン状態に設定されたか否かを監視する（ステップＳ４１）。これにより、扉１８の閉要求が発生したか否かが監視される。扉閉スイッチ２２がオン状態に設定されると、制御部３１は、扉閉用電磁弁３０を開く（ステップＳ４２）。これにより、エアシリンダ２５のエアがエア排出路２８を介して排出される。その結果、扉１８の閉動作が開始される。
【００５３】
以上により、扉１８が停止している状態において、扉１８の閉要求が発生すると、その閉動作を実行する処理（ステップＳ４１，Ｓ４２）が終了する。この処理が終了すると、扉１８の閉動作の実行中に、その停止要求が発生すると、この閉動作を停止し、発生しなければ、この閉動作をそのまま続行する処理が実行される（ステップＳ４３〜Ｓ４６）。この処理は、次のようにして行われる。
【００５４】
すなわち、この場合、制御部３１は、まず、扉閉スイッチ２２がオフ状態に設定されたか否かを監視する（ステップＳ４３）。これにより、閉動作の停止要求が発生したか否かが監視される。扉閉スイッチ２２がオフ状態に設定されると、制御部３１は、扉閉用電磁弁３０を閉じる（ステップＳ４４）。これにより、エアシリンダ２５からのエアの排出が停止され、扉１８の閉動作が停止させられる。
【００５５】
このあと、制御部３１は、ステップＳ４１に戻り、扉閉スイッチ２２がオン状態に設定されたか否かを監視する。扉開スイッチ２２がオン状態に設定されると、再び、扉１８の閉動作が実行される。
【００５６】
これに対し、扉閉スイッチ２２がオフ状態に設定されない場合は、制御部３１は、扉閉センサ２４がオン状態に設定されたか否かを判定する（ステップＳ４５）。これにより、扉１８が最後まで閉じたか否かが判定される。扉閉センサ２４がオン状態に設定されない場合は、制御部３１は、ステップＳ４３に戻り、扉閉スイッチ２２がオフ状態に設定されたか否かを判定する。
【００５７】
これに対し、扉閉センサ２４がオン状態に設定された場合は、制御部３１は、扉閉用電磁弁３０を閉じる（ステップＳ４６）。これにより、扉１８が最後まで閉じると、その閉動作が停止されることになる。以上により、扉１８の閉動作が終了する。
【００５８】
以上詳述した本実施の形態によれば、次のような効果を得ることができる。
【００５９】
（１）まず、本実施の形態によれば、扉１８を開ける場合、２段階に分けて開けるようにしたので、基板搬送容器１５の内部に不活性ガスが存在する場合であっても、この不活性ガスが急激に噴出することを防止することができる。これにより、不活性ガスが急激に噴出することによる作業者の窒息を防止することができる。
【００６０】
（２）また、本実施の形態によれば、扉１８の閉動作の実行中に、この閉動作を停止することができるようにしたので、作業者の身体が扉１８に挟まれた場合、この扉１８の閉動作を停止することができる。これにより、作業者が大怪我をしてしまうことを防止することができる。
【００６１】
（３）また、本実施の形態によれば、扉開閉装置の機構部の周りに何ら安全機構を追加することなく、既存の扉開閉装置の制御部のソフトウェアを変更するだけで作業者の安全性を確保することができる。これにより、簡単に作業者の安全性を確保することができる。
【００６２】
（４）また、本実施の形態によれば、扉１８を２段階に分けて開く機構をエアシリンダ２５を用いて実現するようにしたので、この機構を小型かつ安価に実現することができる。
【００６３】
すなわち、扉１８を２段階に分けて開く機構は、モータ駆動方式を用いても実現することができる。しかしながら、このような構成では、この機構が大型化し、かつ、高価となる。これに対し、本実施の形態では、この機構をエアシリンダ２５を用いて実現するようにしたので、この機構を小型かつ安価に製造することができる。
【００６４】
以上、本発明の一実施の形態を詳細に説明したが、本発明は、上述したような実施の形態に限定されるものではない。例えば、先の実施の形態では、扉を開く場合、２段階に分けて開く場合を説明した。しかしながら、本発明は、３段階以上に分けて開くようにしてもよい。このほかにも、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々様々変形実施可能なことは勿論である。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１記載の扉開装置によれば、扉を開ける場合、複数段階に分けて開けるようにしたので、真空容器の内部に不活性ガスが存在する場合であっても、この不活性ガスが急激に噴出することによる作業者の窒息を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態の扉開装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２】 本発明の一実施の形態の扉閉装置の一例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】 扉開装置の一実施の形態と扉閉装置の一例とを備えた扉開閉装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 扉開装置の一実施の形態と扉閉装置の一例とを備えた扉開閉装置が設けられる固定デバイス製造装置の一例の構成を示す平面図である。
【図５】 扉開装置の一実施の形態と扉閉装置の一例とを備えた扉開閉装置によって開閉される扉が設けられる真空容器の構成の一例を示す斜視図である。
【図６】 従来の扉開装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】 従来の扉閉装置の動作を説明するためのフローチャートである。

Claims (2)

1. 真空容器の開口部を防ぐための扉を開く扉開装置を有する基板処理装置であって、
   前記扉開装置は、
   前記扉を開動作させる機構と、
   前記扉の開要求が発生すると、前記機構によって前記扉を開動作させ、前記開動作から第一の所定時間経過後前記機構によって前記扉の開動作を停止させ、前記開動作の停止から第二の所定時間経過後前記機構によって前記扉の開動作を再開させて、前記扉を段階に分けて開くよう制御する制御部を有する
   ことを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１記載の前記扉を開動作させる機構は、
   前記扉を開閉駆動するためのエアシリンダと、
   該エアシリンダに給排気するためのエア源と、
   該エア源と前記エアシリンダとを接続するエア供給路を開閉するための扉開用電磁弁と、
   を有するエアシリンダ機構であり、
   前記制御部は、前記扉の開要求が発生すると、前記扉開用電磁弁を開いて前記扉の開動作をさせ、第一の所定時間経過後前記扉開用電磁弁を閉じて前記扉の開動作を停止させ、第二の所定時間経過後前記扉開用電磁弁を開いて前記扉の開動作を再開させるよう制御するものである
   ことを特徴とする基板処理装置。

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