JPH0812076A - 磁気浮上搬送装置に於けるワーク検出方法と装置 - Google Patents
磁気浮上搬送装置に於けるワーク検出方法と装置Info
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- JPH0812076A JPH0812076A JP15363494A JP15363494A JPH0812076A JP H0812076 A JPH0812076 A JP H0812076A JP 15363494 A JP15363494 A JP 15363494A JP 15363494 A JP15363494 A JP 15363494A JP H0812076 A JPH0812076 A JP H0812076A
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- Non-Mechanical Conveyors (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁気浮上した移動子に保持するワークの有無
を該移動子に特別の機器を設けることなくその搬送中常
時監視する方法及び該ワークのずれや落下も検出可能な
ワーク検出方法を提供する 【構成】 ワークａを保持する移動子４とこれに対向し
て設けた作動制御子９とに、複数個の電磁石６により磁
気浮上され且つ浮上制御用センサ７により該移動子の磁
気浮上姿勢の制御可能な磁気浮上装置３を設け、該磁気
浮上装置により磁気浮上させた該移動子が該作動制御子
の移動に追従して移動する磁気浮上搬送装置に於いて、
該磁気浮上装置の該センサの検出値に基づき該電磁石へ
分配する制御電圧の変化により該移動子のワークの保持
の有無を検出する 【効果】 移動子の搬送経路に特別なセンサ等を設ける
必要がなく、他の機器等と干渉することなくワークの有
無を確実に検出でき、搬送開始から終了までその検出を
継続して行なえる
を該移動子に特別の機器を設けることなくその搬送中常
時監視する方法及び該ワークのずれや落下も検出可能な
ワーク検出方法を提供する 【構成】 ワークａを保持する移動子４とこれに対向し
て設けた作動制御子９とに、複数個の電磁石６により磁
気浮上され且つ浮上制御用センサ７により該移動子の磁
気浮上姿勢の制御可能な磁気浮上装置３を設け、該磁気
浮上装置により磁気浮上させた該移動子が該作動制御子
の移動に追従して移動する磁気浮上搬送装置に於いて、
該磁気浮上装置の該センサの検出値に基づき該電磁石へ
分配する制御電圧の変化により該移動子のワークの保持
の有無を検出する 【効果】 移動子の搬送経路に特別なセンサ等を設ける
必要がなく、他の機器等と干渉することなくワークの有
無を確実に検出でき、搬送開始から終了までその検出を
継続して行なえる
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造工程に使用
されるスパッタリング装置やエッチング装置等の真空処
理装置の室内に於いて基板その他のワークを磁気浮上状
態で搬送する磁気浮上搬送装置のワークの有無を検出す
る方法と装置に関する。
されるスパッタリング装置やエッチング装置等の真空処
理装置の室内に於いて基板その他のワークを磁気浮上状
態で搬送する磁気浮上搬送装置のワークの有無を検出す
る方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば半導体製造工程に於いて、
シリコンウエハのワークにスパッタリングやエッチング
の処理を施す場合、図１に示すような、ワークａを磁気
浮上した移動子ｂによりスパッタリング室等の真空処理
室ｃ内へ搬送することが行なわれている。該移動子ｂが
磁気浮上した搬送装置は、機械的な摺動部を隔離でき、
摺動部から発生するダストがワークに付着することもな
く、ワーク搬送室ｄには磁気浮上の移動子ｂのみの存在
に限定することができるため放出ガスも少なくなってワ
ーク搬送室ｄを超高真空の雰囲気とすることが可能にな
り、スパッタリング室やエッチング室等の処理室ｃ内の
雰囲気を損なわないから処理室内を超高真空に維持する
ことができて高密度の半導体の製造に適している。該移
動子の作動制御のためにこれとは無接触で作動する作動
制御子ｅが設けられ、該移動子ｂと作動制御子ｅに磁気
浮上装置が設けられる。該磁気浮上装置は例えば移動子
に設けた永久磁石等の磁性体ｆと該作動制御子ｅに設け
た電磁石ｇとで構成され、該電磁石ｇの電圧を制御する
ことにより該移動子ｂが磁気浮上し、該作動制御子ｅを
例えばロボットのハンドに取付けてこれを旋回または往
復移動させると、その動きに追従して該移動子ｂが旋回
または往復移動する。該移動子ｂの姿勢を制御するため
に、該作動制御子ｅに磁気センサ等の浮上制御用センサ
ｈを設け、これの検出値に基づいて電磁石ｇの電圧を制
御し、該移動子ｅの姿勢が制御される。
シリコンウエハのワークにスパッタリングやエッチング
の処理を施す場合、図１に示すような、ワークａを磁気
浮上した移動子ｂによりスパッタリング室等の真空処理
室ｃ内へ搬送することが行なわれている。該移動子ｂが
磁気浮上した搬送装置は、機械的な摺動部を隔離でき、
摺動部から発生するダストがワークに付着することもな
く、ワーク搬送室ｄには磁気浮上の移動子ｂのみの存在
に限定することができるため放出ガスも少なくなってワ
ーク搬送室ｄを超高真空の雰囲気とすることが可能にな
り、スパッタリング室やエッチング室等の処理室ｃ内の
雰囲気を損なわないから処理室内を超高真空に維持する
ことができて高密度の半導体の製造に適している。該移
動子の作動制御のためにこれとは無接触で作動する作動
制御子ｅが設けられ、該移動子ｂと作動制御子ｅに磁気
浮上装置が設けられる。該磁気浮上装置は例えば移動子
に設けた永久磁石等の磁性体ｆと該作動制御子ｅに設け
た電磁石ｇとで構成され、該電磁石ｇの電圧を制御する
ことにより該移動子ｂが磁気浮上し、該作動制御子ｅを
例えばロボットのハンドに取付けてこれを旋回または往
復移動させると、その動きに追従して該移動子ｂが旋回
または往復移動する。該移動子ｂの姿勢を制御するため
に、該作動制御子ｅに磁気センサ等の浮上制御用センサ
ｈを設け、これの検出値に基づいて電磁石ｇの電圧を制
御し、該移動子ｅの姿勢が制御される。
【０００３】該移動子ｂにワークａを受け渡しするため
に、ワーク搬送室ｄと真空処理室ｃに受け渡し手段ｉ、
ｉが設けられ、また、該処理室ｃに搬入する前と、該処
理室ｃから搬出後に所定の位置にワークａが存在するか
どうかを検出するために、ウエハ検出装置ｊが設けられ
る。該ウエハ検出装置ｊは、通常、ワーク搬送室ｄの外
部の大気中に設けた一対のウエハ有無検出センサｌ、ｌ
と、これの信号を通過させる覗き窓ｋ、ｋとを有する光
学式に構成される。
に、ワーク搬送室ｄと真空処理室ｃに受け渡し手段ｉ、
ｉが設けられ、また、該処理室ｃに搬入する前と、該処
理室ｃから搬出後に所定の位置にワークａが存在するか
どうかを検出するために、ウエハ検出装置ｊが設けられ
る。該ウエハ検出装置ｊは、通常、ワーク搬送室ｄの外
部の大気中に設けた一対のウエハ有無検出センサｌ、ｌ
と、これの信号を通過させる覗き窓ｋ、ｋとを有する光
学式に構成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】光学式のウエハ有無検
出センサｌは、真空のワーク搬送室ｃ内に組み込むこと
が出来ず、大気中にこれを設けて検出するために搬送室
ｃには２箇所に覗き窓ｋが必要になるが、近時の半導体
製造装置は搬送室の形状も複雑で、ウエハ有無検出セン
サｌを取付ける場所が得られにくい状況にあり、搬送室
内の空間形状も複雑で該センサｌの誤作動が起き易い不
都合がある。また、移動子ｂのウエハが保持される箇所
に、例えば接触式のウエハ有無検出センサを組込むこと
も考えられるが、これのために真空中に放出ガスを防止
する特別の構造や配線が必要になり、その製作は容易で
ない。
出センサｌは、真空のワーク搬送室ｃ内に組み込むこと
が出来ず、大気中にこれを設けて検出するために搬送室
ｃには２箇所に覗き窓ｋが必要になるが、近時の半導体
製造装置は搬送室の形状も複雑で、ウエハ有無検出セン
サｌを取付ける場所が得られにくい状況にあり、搬送室
内の空間形状も複雑で該センサｌの誤作動が起き易い不
都合がある。また、移動子ｂのウエハが保持される箇所
に、例えば接触式のウエハ有無検出センサを組込むこと
も考えられるが、これのために真空中に放出ガスを防止
する特別の構造や配線が必要になり、その製作は容易で
ない。
【０００５】更に、ウエハを監視する箇所がウエハ有無
検出センサ取付位置に限られてしまうため、搬送中に何
らかの障害でウエハの保持位置がずれたり落下した場合
にはウエハの状態が分からなかった。ウエハ保持位置の
ずれが大きいと、搬送中に例えば処理室内の他の機構と
干渉してウエハが落下したり破損する事故を発生して好
ましくない。
検出センサ取付位置に限られてしまうため、搬送中に何
らかの障害でウエハの保持位置がずれたり落下した場合
にはウエハの状態が分からなかった。ウエハ保持位置の
ずれが大きいと、搬送中に例えば処理室内の他の機構と
干渉してウエハが落下したり破損する事故を発生して好
ましくない。
【０００６】本発明は、磁気浮上した移動子に保持する
ワークの有無を該移動子に特別の機器を設けることなく
その搬送中常時監視する方法を提供すること及び該ワー
クのずれや落下も検出可能なワーク検出方法を提供する
ことを目的とするものである。
ワークの有無を該移動子に特別の機器を設けることなく
その搬送中常時監視する方法を提供すること及び該ワー
クのずれや落下も検出可能なワーク検出方法を提供する
ことを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、ワークを保
持する移動子とこれに対向して設けた作動制御子とに、
複数個の電磁石により該移動子を磁気浮上させ且つ浮上
制御用センサにより該移動子の磁気浮上姿勢の制御可能
な磁気浮上装置を設け、該磁気浮上装置により磁気浮上
させた該移動子が該作動制御子の移動に追従して移動す
る磁気浮上搬送装置に於いて、該磁気浮上装置の浮上制
御用センサの検出値に基づき該電磁石へ分配する制御電
圧の変化により該移動子のワークの保持の有無を検出す
ることにより、上記の目的を達成するようにした。該磁
気浮上装置を、該移動子に設けた複数個の磁性体と該作
動制御子に設けた複数個の電磁石及び複数個の浮上制御
用センサとで構成し、該センサにより検出した信号と設
定値との差の信号をPID制御して各電磁石への電圧の分
配値を制御することにより該移動子の磁気浮上とその姿
勢を制御するようにし、該センサ信号と設定値との差の
信号のPID制御値のＰ値の変化をワーク保持の有無検出
用設定値と比較して該移動子のワーク保持の有無を検出
することにより、上記の目的を一層適切に達成すること
ができる。
持する移動子とこれに対向して設けた作動制御子とに、
複数個の電磁石により該移動子を磁気浮上させ且つ浮上
制御用センサにより該移動子の磁気浮上姿勢の制御可能
な磁気浮上装置を設け、該磁気浮上装置により磁気浮上
させた該移動子が該作動制御子の移動に追従して移動す
る磁気浮上搬送装置に於いて、該磁気浮上装置の浮上制
御用センサの検出値に基づき該電磁石へ分配する制御電
圧の変化により該移動子のワークの保持の有無を検出す
ることにより、上記の目的を達成するようにした。該磁
気浮上装置を、該移動子に設けた複数個の磁性体と該作
動制御子に設けた複数個の電磁石及び複数個の浮上制御
用センサとで構成し、該センサにより検出した信号と設
定値との差の信号をPID制御して各電磁石への電圧の分
配値を制御することにより該移動子の磁気浮上とその姿
勢を制御するようにし、該センサ信号と設定値との差の
信号のPID制御値のＰ値の変化をワーク保持の有無検出
用設定値と比較して該移動子のワーク保持の有無を検出
することにより、上記の目的を一層適切に達成すること
ができる。
【０００８】
【作用】磁気浮上装置で、浮上制御用センサの信号と設
定値との差の信号をPID制御し、作動制御子の複数個の
電磁石に電圧を分配してこれに磁気を発生させると、移
動子の磁性体が吸引されて移動子が磁気浮上し、作動制
御子を所望の方向へ移動させると、磁気的に拘束された
移動子も同方向に移動する。該移動子は、例えばその先
端に受け渡し手段から受け取ったシリコンウエハ等のワ
ークを保持してスパッタリング室等の処理室の内部へ運
び込み、該処理室内の受け渡し手段にワークを渡す。該
移動子は磁気浮上しているため、ワークの有無による重
心の移動により姿勢が水平状態から傾くことになるが、
その姿勢の矯正は、該作動制御子に設けた複数個の浮上
制御用センサの検出値を目的別に分析すると共にPID 制
御して各電磁石の電圧の分配値を制御することにより行
なわれ、下方に傾いた側の移動子の磁性体と対向した電
磁石の電圧を上方に傾いた側の移動子の磁性体と対向し
た電磁石の電圧よりも高める制御により、該移動子は略
水平の浮上姿勢に矯正される。
定値との差の信号をPID制御し、作動制御子の複数個の
電磁石に電圧を分配してこれに磁気を発生させると、移
動子の磁性体が吸引されて移動子が磁気浮上し、作動制
御子を所望の方向へ移動させると、磁気的に拘束された
移動子も同方向に移動する。該移動子は、例えばその先
端に受け渡し手段から受け取ったシリコンウエハ等のワ
ークを保持してスパッタリング室等の処理室の内部へ運
び込み、該処理室内の受け渡し手段にワークを渡す。該
移動子は磁気浮上しているため、ワークの有無による重
心の移動により姿勢が水平状態から傾くことになるが、
その姿勢の矯正は、該作動制御子に設けた複数個の浮上
制御用センサの検出値を目的別に分析すると共にPID 制
御して各電磁石の電圧の分配値を制御することにより行
なわれ、下方に傾いた側の移動子の磁性体と対向した電
磁石の電圧を上方に傾いた側の移動子の磁性体と対向し
た電磁石の電圧よりも高める制御により、該移動子は略
水平の浮上姿勢に矯正される。
【０００９】該移動子のワーク保持の有無の判断は、そ
の有無による傾きが最も大きく現れる電磁石の電圧の分
配値を設定値と比較して行ない、その差が大きいときに
ワーク無しの判断が出力されて警報や作動制御子の作動
停止が行なわれ、ワーク無しのまま移動子が作動するこ
との不都合が防止される。該電磁石の電圧の分配値は浮
上制御用センサの出力と設定値との差の信号をPID制御
したときのＰ値の変化に比例するので、例えば浮上制御
用センサの出力からピッチング検出回路でピッチング角
度を検出し、設定値との差をなくすように差の信号をPI
D制御したとき得られるＰ出力値を設定値と比較するこ
とによって移動子上のワークの有無を検出することがで
きる。
の有無による傾きが最も大きく現れる電磁石の電圧の分
配値を設定値と比較して行ない、その差が大きいときに
ワーク無しの判断が出力されて警報や作動制御子の作動
停止が行なわれ、ワーク無しのまま移動子が作動するこ
との不都合が防止される。該電磁石の電圧の分配値は浮
上制御用センサの出力と設定値との差の信号をPID制御
したときのＰ値の変化に比例するので、例えば浮上制御
用センサの出力からピッチング検出回路でピッチング角
度を検出し、設定値との差をなくすように差の信号をPI
D制御したとき得られるＰ出力値を設定値と比較するこ
とによって移動子上のワークの有無を検出することがで
きる。
【００１０】また、移動子に保持したワークにずれが生
じ、該移動子が例えば進行方向に対して左右に傾いた場
合、この傾きの修正のために左右の電磁石の何れかの電
圧の分配値が変化することになるが、この変化を検出す
ることによりワークのずれの程度を知ることが出来、そ
の変化が大きくずれの大きいときには搬送中に他の機構
と干渉する恐れがあるので、これを未然に防ぐために警
報を出し作動制御子の作動を止めてワークのずれを修正
することができる。
じ、該移動子が例えば進行方向に対して左右に傾いた場
合、この傾きの修正のために左右の電磁石の何れかの電
圧の分配値が変化することになるが、この変化を検出す
ることによりワークのずれの程度を知ることが出来、そ
の変化が大きくずれの大きいときには搬送中に他の機構
と干渉する恐れがあるので、これを未然に防ぐために警
報を出し作動制御子の作動を止めてワークのずれを修正
することができる。
【００１１】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づき説明すると、
図２はスパッタリング室やエッチング室等の真空処理室
１と搬送室２との間に磁気浮上装置３により磁気浮上さ
れた移動子４でワークａを搬送する実施例を示し、該磁
気浮上装置３は、永久磁石や鉄片等の磁性体５を複数個
設けた移動子４と、複数個の電磁石６と浮上制御用セン
サ７とが設けられてロボットや案内杆８により所定の作
動を行なう作動制御子９とで構成される。該移動子４の
詳細は図３の如くであり、先端に分岐したワーク保持部
４ａを有し、後方に磁性体５を取付けるための取付板４
ｂを設けた長手の部材で構成され、該移動子４と取付板
４ｂの材料には非磁性体が使用される。該取付板４ｂに
は前後左右に対称に例えば４個の永久磁石等の磁性体５
ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを配置し、各磁性体５に対向する
ように作動制御子９に電磁石６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ及
び浮上制御用センサ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが４個ずつ
図４に示すように配置される。尚、図示の例では、搬送
室２を気密の隔壁２ａにより移動子４を収めた下方の室
２ｂと作動制御子９を収容した上方の室２ｃとに区画し
た。該浮上制御用センサ７としては、隔壁２ａを通して
移動子４の位置を検出しなければならないため、移動子
４の取付板４ｂに配置された浮上用の永久磁石５の磁束
を検出する例えばホール素子や磁気トランス、または磁
束密度の変化によりインダクタンスが変化するインダク
タ型のセンサが用いられ、センサ７と永久磁石５との距
離を磁束密度の変化で検出できる。尚、浮上用の永久磁
石５とは別にセンサ用磁石を設けるようにしてもよい。
図２はスパッタリング室やエッチング室等の真空処理室
１と搬送室２との間に磁気浮上装置３により磁気浮上さ
れた移動子４でワークａを搬送する実施例を示し、該磁
気浮上装置３は、永久磁石や鉄片等の磁性体５を複数個
設けた移動子４と、複数個の電磁石６と浮上制御用セン
サ７とが設けられてロボットや案内杆８により所定の作
動を行なう作動制御子９とで構成される。該移動子４の
詳細は図３の如くであり、先端に分岐したワーク保持部
４ａを有し、後方に磁性体５を取付けるための取付板４
ｂを設けた長手の部材で構成され、該移動子４と取付板
４ｂの材料には非磁性体が使用される。該取付板４ｂに
は前後左右に対称に例えば４個の永久磁石等の磁性体５
ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを配置し、各磁性体５に対向する
ように作動制御子９に電磁石６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ及
び浮上制御用センサ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが４個ずつ
図４に示すように配置される。尚、図示の例では、搬送
室２を気密の隔壁２ａにより移動子４を収めた下方の室
２ｂと作動制御子９を収容した上方の室２ｃとに区画し
た。該浮上制御用センサ７としては、隔壁２ａを通して
移動子４の位置を検出しなければならないため、移動子
４の取付板４ｂに配置された浮上用の永久磁石５の磁束
を検出する例えばホール素子や磁気トランス、または磁
束密度の変化によりインダクタンスが変化するインダク
タ型のセンサが用いられ、センサ７と永久磁石５との距
離を磁束密度の変化で検出できる。尚、浮上用の永久磁
石５とは別にセンサ用磁石を設けるようにしてもよい。
【００１２】各浮上制御用センサ７は、図５に示すよう
な、変換回路１０、浮上誤差検出回路１１、ピッチング
検出回路１２、ローリング検出回路１３、及び分配回路
１４を有する浮上状態制御回路１５を介して各電磁石６
のコイル６ｅに接続され、各検出回路１１、１２、１３
に於ける検出値は、PID 演算回路１６ａ、１６ｂ、１６
ｃに於いてPID 制御（比例・積分・微分制御）され、そ
の出力値に応じて分配回路１４により各コイル６ａの電
圧値の配分を行ない、これにより所望の状態に該移動子
４の磁気浮上状態が制御される。該浮上誤差検出回路１
１は浮上制御用センサ７の検出値を浮上設定値と比較
し、移動子４の浮上距離を設定値に維持するように電磁
石６への電圧を制御する作用を営み、ピッチング検出回
路１３は該移動子４の前後の浮上制御用センサ７の検出
値を比較して前後の電磁石６の電圧を調整し、該移動子
４の前後の傾き即ちピッチング方向の角度と設定値との
差をなくすようにして該移動子４が保持したワークａの
前後方向への落下を防止する作用を営み、ローリング検
出回路１３は該移動子４の左右の浮上制御用センサ７の
検出値を比較して左右の電磁石６間の電圧を調整し、該
移動子４の左右の傾き即ちローリング方向の角度と設定
値との差をなくすようにして該移動子４が保持したワー
クａの左右方向への落下を防止する作用を営む。
な、変換回路１０、浮上誤差検出回路１１、ピッチング
検出回路１２、ローリング検出回路１３、及び分配回路
１４を有する浮上状態制御回路１５を介して各電磁石６
のコイル６ｅに接続され、各検出回路１１、１２、１３
に於ける検出値は、PID 演算回路１６ａ、１６ｂ、１６
ｃに於いてPID 制御（比例・積分・微分制御）され、そ
の出力値に応じて分配回路１４により各コイル６ａの電
圧値の配分を行ない、これにより所望の状態に該移動子
４の磁気浮上状態が制御される。該浮上誤差検出回路１
１は浮上制御用センサ７の検出値を浮上設定値と比較
し、移動子４の浮上距離を設定値に維持するように電磁
石６への電圧を制御する作用を営み、ピッチング検出回
路１３は該移動子４の前後の浮上制御用センサ７の検出
値を比較して前後の電磁石６の電圧を調整し、該移動子
４の前後の傾き即ちピッチング方向の角度と設定値との
差をなくすようにして該移動子４が保持したワークａの
前後方向への落下を防止する作用を営み、ローリング検
出回路１３は該移動子４の左右の浮上制御用センサ７の
検出値を比較して左右の電磁石６間の電圧を調整し、該
移動子４の左右の傾き即ちローリング方向の角度と設定
値との差をなくすようにして該移動子４が保持したワー
クａの左右方向への落下を防止する作用を営む。
【００１３】該移動子４の磁気浮上状態は、ワークａの
保持の有無により変化し、図示のような長手の移動子４
の先端でワークａを保持する場合にはピッチング状態の
変化に大きく現れ、とりわけPID 制御したときのＰ値の
変化に大きく現れるので、ピッチング検出回路１３のＰ
値を比較回路１７に於いて設定値と比較し、その値が一
定範囲以上になったときワークａの有無の信号が出力さ
れるようにした。この有無の信号により、警報器を作動
させ或いは作動制御子９の駆動回路９ａの作動停止させ
ることが出来、ワークａが搬送されなければ無意味に装
置が作動するときや、ワークａが搬出されていないとワ
ークａが破損させる装置の作動を未然に防止できる。
保持の有無により変化し、図示のような長手の移動子４
の先端でワークａを保持する場合にはピッチング状態の
変化に大きく現れ、とりわけPID 制御したときのＰ値の
変化に大きく現れるので、ピッチング検出回路１３のＰ
値を比較回路１７に於いて設定値と比較し、その値が一
定範囲以上になったときワークａの有無の信号が出力さ
れるようにした。この有無の信号により、警報器を作動
させ或いは作動制御子９の駆動回路９ａの作動停止させ
ることが出来、ワークａが搬送されなければ無意味に装
置が作動するときや、ワークａが搬出されていないとワ
ークａが破損させる装置の作動を未然に防止できる。
【００１４】該比較回路１７の設定値は電圧により設定
され、この設定値はワークａのサイズで変るワークａの
重量に応じて切換回路１８により変更される。また、該
PID演算回路１６からの出力はノイズ等の影響による誤
動作を防ぐために低域３波回路（LPF ）１９を介して該
比較回路１７に導入される。
され、この設定値はワークａのサイズで変るワークａの
重量に応じて切換回路１８により変更される。また、該
PID演算回路１６からの出力はノイズ等の影響による誤
動作を防ぐために低域３波回路（LPF ）１９を介して該
比較回路１７に導入される。
【００１５】該移動子４を磁気浮上させてこれの姿勢、
位置を制御するためには、６つの自由度を制御する必要
があるが、本発明のワーク検出の目的に関係ある自由度
は、重力方向・ピッチング方向・ローリング方向の自由
度であり、それ以外の自由度は割愛して説明されてい
る。図示の実施例に於いては、作動制御子９の各電磁石
６を励磁すると搬送室２内で移動子４の磁性体５が吸引
され、該移動子４が該電磁石６に支持された片持梁状に
浮上し、該移動子４を該搬送室２内に設けた昇降自在の
テーブル状の受渡し機構２０にまで前進させるように該
作動制御子９が案内杆８に沿って前進する。該移動子４
のワーク保持部４ａには該受渡し機構２０が下降するこ
とによりシリコンウエハ等のワークａが載せられる。そ
して更に該作動制御子９が案内杆８に沿って前進させる
と、磁気により拘束された移動子４も前進し、ワークａ
が真空処理室１内へ搬入されたところで該真空処理室１
内の受渡し機構２１が上昇し、ワークａが該受渡し機構
２１に渡される。続いて作動制御子９が案内杆８に沿っ
て後退し、搬送の行程が終了する。こうした作動に於い
て、図４に示すように、移動子４の重心が４個の浮上制
御用センサ７と４個の電磁石６の中心にあるとすれば、
４個の各浮上制御用センサ７の出力の和（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋
Ｄ）が重心位置での移動子４の浮上距離に比例した出力
となり、該移動子４のピッチング角度は、｛（Ａ＋Ｂ）
−（Ｃ＋Ｄ）｝／Ｌとなり、同じくローリング角度は、
｛（Ｂ＋Ｄ）−（Ａ＋Ｃ）｝／Ｗで求められる。ここ
で、Ｌは浮上制御用センサ７ａ（又は７ｂ）と７ｃ（又
は７ｄ）の間隔、Ｗは７ａ（又は７ｃ）と７ｂ（又は７
ｄ）の間隔である。これら３つの自由度の信号を、各検
出回路１１、１２、１３に於いて浮上距離、ピッチング
角度、ローリング角度の夫々の設定値と比較し、その誤
差の出力を各PID 演算回路１６に於いてPID 制御し、そ
の制御電圧が分配回路１４を介して各電磁石６のコイル
に分配され、移動子４が所定の浮上距離、ピッチング角
度、ローリング角度に維持される。
位置を制御するためには、６つの自由度を制御する必要
があるが、本発明のワーク検出の目的に関係ある自由度
は、重力方向・ピッチング方向・ローリング方向の自由
度であり、それ以外の自由度は割愛して説明されてい
る。図示の実施例に於いては、作動制御子９の各電磁石
６を励磁すると搬送室２内で移動子４の磁性体５が吸引
され、該移動子４が該電磁石６に支持された片持梁状に
浮上し、該移動子４を該搬送室２内に設けた昇降自在の
テーブル状の受渡し機構２０にまで前進させるように該
作動制御子９が案内杆８に沿って前進する。該移動子４
のワーク保持部４ａには該受渡し機構２０が下降するこ
とによりシリコンウエハ等のワークａが載せられる。そ
して更に該作動制御子９が案内杆８に沿って前進させる
と、磁気により拘束された移動子４も前進し、ワークａ
が真空処理室１内へ搬入されたところで該真空処理室１
内の受渡し機構２１が上昇し、ワークａが該受渡し機構
２１に渡される。続いて作動制御子９が案内杆８に沿っ
て後退し、搬送の行程が終了する。こうした作動に於い
て、図４に示すように、移動子４の重心が４個の浮上制
御用センサ７と４個の電磁石６の中心にあるとすれば、
４個の各浮上制御用センサ７の出力の和（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋
Ｄ）が重心位置での移動子４の浮上距離に比例した出力
となり、該移動子４のピッチング角度は、｛（Ａ＋Ｂ）
−（Ｃ＋Ｄ）｝／Ｌとなり、同じくローリング角度は、
｛（Ｂ＋Ｄ）−（Ａ＋Ｃ）｝／Ｗで求められる。ここ
で、Ｌは浮上制御用センサ７ａ（又は７ｂ）と７ｃ（又
は７ｄ）の間隔、Ｗは７ａ（又は７ｃ）と７ｂ（又は７
ｄ）の間隔である。これら３つの自由度の信号を、各検
出回路１１、１２、１３に於いて浮上距離、ピッチング
角度、ローリング角度の夫々の設定値と比較し、その誤
差の出力を各PID 演算回路１６に於いてPID 制御し、そ
の制御電圧が分配回路１４を介して各電磁石６のコイル
に分配され、移動子４が所定の浮上距離、ピッチング角
度、ローリング角度に維持される。
【００１６】該移動子４にワークａが載ると、ピッチン
グ方向のモーメント変化が生じるが、その変化を４個の
センサ７で検出し、PID 制御でそのモーメント変化を打
消すような制御電圧が４個の電磁石６に分配され出力さ
れる。この時のモーメントの変化はピッチング検出回路
１３の出力をPID 演算回路１６のＰ値（比例）の制御電
圧に最も顕著に現れるので、このＰ値を比較回路１７に
於いて或る設定値と比較することにより、ワークａの有
無の検出を出来る。この設定値は、移動子４にワークａ
が載ることによるＰ値の変化の限界値に相当する電圧値
とすることが好ましく、比較回路１７に於ける比較の結
果、Ｐ値が小さいときはワークａが移動子４に載ってい
ないか或いは正規の位置から位置ずれしていることが分
かり、Ｐ値が設定値よりも大きいときもワークａが位置
ずれしていることが分かる。このワーク検出方法は、搬
送室２に特別な機器や構成を設ける必要がなく、移動子
４の浮上制御の回路を利用して行なえ、複雑な構造の搬
送室であっても確実にワークａの有無を検出できる。
グ方向のモーメント変化が生じるが、その変化を４個の
センサ７で検出し、PID 制御でそのモーメント変化を打
消すような制御電圧が４個の電磁石６に分配され出力さ
れる。この時のモーメントの変化はピッチング検出回路
１３の出力をPID 演算回路１６のＰ値（比例）の制御電
圧に最も顕著に現れるので、このＰ値を比較回路１７に
於いて或る設定値と比較することにより、ワークａの有
無の検出を出来る。この設定値は、移動子４にワークａ
が載ることによるＰ値の変化の限界値に相当する電圧値
とすることが好ましく、比較回路１７に於ける比較の結
果、Ｐ値が小さいときはワークａが移動子４に載ってい
ないか或いは正規の位置から位置ずれしていることが分
かり、Ｐ値が設定値よりも大きいときもワークａが位置
ずれしていることが分かる。このワーク検出方法は、搬
送室２に特別な機器や構成を設ける必要がなく、移動子
４の浮上制御の回路を利用して行なえ、複雑な構造の搬
送室であっても確実にワークａの有無を検出できる。
【００１７】また、ワークａの位置ずれのみを検出する
には、ローリング検出回路１３に接続したPID 演算回路
１６のＰ値（比例）を上記比較回路１５と同様の比較回
路に於いて設定値と比較することにより行なえ、この場
合、位置ずれが大きいことにより搬送中にワークａが他
の機器等と干渉して落下・破損することの不都合を解消
できる。
には、ローリング検出回路１３に接続したPID 演算回路
１６のＰ値（比例）を上記比較回路１５と同様の比較回
路に於いて設定値と比較することにより行なえ、この場
合、位置ずれが大きいことにより搬送中にワークａが他
の機器等と干渉して落下・破損することの不都合を解消
できる。
【００１８】以上の実施例では、移動子４の先端でワー
クａを搬送する場合を説明したが、移動子４を取付板４
ａの位置に載せて搬送する場合、ワークａの有無による
移動子４のモーメントの変化がなく、この場合にはワー
クａの有無で移動子４の磁気浮上距離が変化するので、
浮上誤差検出回路１１のPID 演算回路１６のＰ値を比較
回路１７に導入するように接続し、該Ｐ値を該比較回路
１５に於いてワークａが載ったときの制御電圧に相当す
る設定値と比較することによりワークａの有無を検出で
きる。また、ワークａの有無で移動子４のローリング方
向の変化が顕著な場合には、前記の場合と同様に、比較
回路１５にはローリング検出回路１３のPID 演算回路１
６のＰ値を導入するように接続し、Ｐ値をワークａの有
無による制御電圧の変化に相当する設定値と比較するこ
とにより移動子４上のワークａの有無を検出できる。
クａを搬送する場合を説明したが、移動子４を取付板４
ａの位置に載せて搬送する場合、ワークａの有無による
移動子４のモーメントの変化がなく、この場合にはワー
クａの有無で移動子４の磁気浮上距離が変化するので、
浮上誤差検出回路１１のPID 演算回路１６のＰ値を比較
回路１７に導入するように接続し、該Ｐ値を該比較回路
１５に於いてワークａが載ったときの制御電圧に相当す
る設定値と比較することによりワークａの有無を検出で
きる。また、ワークａの有無で移動子４のローリング方
向の変化が顕著な場合には、前記の場合と同様に、比較
回路１５にはローリング検出回路１３のPID 演算回路１
６のＰ値を導入するように接続し、Ｐ値をワークａの有
無による制御電圧の変化に相当する設定値と比較するこ
とにより移動子４上のワークａの有無を検出できる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によるときは、磁気
浮上装置の浮上制御用センサの検出値に基づき磁気浮上
装置の電磁石へ分配される制御電圧の変化により移動子
のワークの保持の有無を検出するようにしたので、移動
子の搬送経路に特別なセンサや覗き窓を設ける必要がな
くワークの有無の検出を簡単に行なえ、複雑な構造の搬
送室内でも他の機器や構造部と干渉することなくワーク
の有無を確実に検出でき、搬送開始から終了までその検
出を継続して行なえ、必要な場合はワークのずれも検出
できて有利である等の効果がある。
浮上装置の浮上制御用センサの検出値に基づき磁気浮上
装置の電磁石へ分配される制御電圧の変化により移動子
のワークの保持の有無を検出するようにしたので、移動
子の搬送経路に特別なセンサや覗き窓を設ける必要がな
くワークの有無の検出を簡単に行なえ、複雑な構造の搬
送室内でも他の機器や構造部と干渉することなくワーク
の有無を確実に検出でき、搬送開始から終了までその検
出を継続して行なえ、必要な場合はワークのずれも検出
できて有利である等の効果がある。
【図１】 従来例の截断側面図
【図２】 本発明の実施例の截断側面図
【図３】 図２の移動子の平面図
【図４】 図２の作動制御子の要部の斜視図
【図５】 浮上状態制御回路の線図
ａ ワーク ２ 搬送室 ３ 磁気浮上装置 ４ 移動子 ５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ 磁性体 ６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、 電磁石 ７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ 浮上制御用センサ ９ 作動制御子 ９ａ 駆動回路 １０ 変換回路 １１ 浮上誤差検出
回路 １２ ピッチング検出回路 １３ ローリング検
出回路 １４ 分配回路 １５ 浮上状態制御
回路 １６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ PID 演算回路 １７ 比較回路 １８ 切換回路 １９ 低域３波回路
回路 １２ ピッチング検出回路 １３ ローリング検
出回路 １４ 分配回路 １５ 浮上状態制御
回路 １６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ PID 演算回路 １７ 比較回路 １８ 切換回路 １９ 低域３波回路
───────────────────────────────────────────────────── 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 21/203 Ｓ 9545−4Ｍ 21/3065
Claims (5)
- 【請求項１】 ワークを保持する移動子とこれに対向し
て設けた作動制御子とに、複数個の電磁石により該移動
子を磁気浮上させ且つ浮上制御用センサにより該移動子
の磁気浮上姿勢の制御可能な磁気浮上装置を設け、該磁
気浮上装置により磁気浮上させた該移動子が該作動制御
子の移動に追従して移動する磁気浮上搬送装置に於い
て、該磁気浮上装置の該センサの検出値に基づき該電磁
石へ分配する制御電圧の変化により該移動子のワークの
保持の有無を検出することを特徴とする磁気浮上搬送装
置に於けるワーク検出方法。 - 【請求項２】 ワークを保持する移動子とこれに対向し
て設けた作動制御子とに、複数個の電磁石により該移動
子を磁気浮上させ且つ浮上制御用センサにより検出した
該移動子の浮上状態の信号と設定値との差の信号をPID
制御して複数個の電磁石に制御電圧を分配することによ
って該移動子の磁気浮上姿勢を制御する磁気浮上装置を
設け、該磁気浮上装置により磁気浮上した該移動子を該
作動制御子の移動に追従して移動させる磁気浮上搬送装
置に於いて、ピッチング方向の制御を行なう比例制御回
路の出力（Ｐ出力）とワークの重量に応じた設定値と比
較することにより該移動子のワークの保持の有無を検出
することを特徴とする磁気浮上搬送装置に於けるワーク
検出方法。 - 【請求項３】 ワークを保持する移動子に磁気浮上装置
を構成する永久磁石等の磁性体を複数個設け、該移動子
と対向して設けた作動制御子に各磁性体と協同して該移
動子を磁気浮上させる磁気浮上装置の電磁石を設け、該
作動制御子に該移動子の浮上状態を検出する磁気浮上装
置の浮上制御用センサを複数個設け、該センサで検出し
た信号と設定値との差の信号をPID制御して各電磁石の
電圧の分配値を制御することにより該作動制御子の移動
に追従して移動する該移動子の磁気浮上姿勢を制御する
ようにした磁気浮上搬送装置に於いて、該センサ信号と
設定値との差の信号のPID制御値のＰ値の変化をワーク
保持の有無検出用設定値と比較して該移動子のワーク保
持の有無を検出することを特徴とする磁気浮上搬送装置
に於けるワーク検出方法。 - 【請求項４】 上記Ｐ値と設定値を比較する比較回路は
ワークのサイズに応じてその設定値が変更自在であり、
該Ｐ値の信号を低域３波回路を介して該比較回路へ入力
させたことを特徴とする請求項３に記載の磁気浮上搬送
装置に於けるワーク検出方法。 - 【請求項５】 ワークを保持する移動子に磁気浮上装置
を構成する永久磁石等の磁性体を複数個設け、該移動子
と対向して設けた作動制御子に各磁性体と協同して該移
動子を磁気浮上させる磁気浮上装置の電磁石を設け、該
作動制御子に該移動子の浮上状態を検出する磁気浮上装
置の浮上制御用センサを複数個設け、該センサで検出し
た信号と設定値との差の信号をPID制御して各電磁石の
電圧の分配値を制御することにより該作動制御子の移動
に追従して移動する該移動子の磁気浮上姿勢を制御する
ようにした磁気浮上搬送装置に於いて、該センサ信号と
設定値との差の信号のPID制御値のＰ値の変化をワーク
保持の有無検出用設定値と比較する比較回路を設け、該
比較回路を該作動制御子の駆動回路に接続したことを特
徴とする磁気浮上搬送装置に於けるワーク検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15363494A JP3599782B2 (ja) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | 磁気浮上搬送装置に於けるワーク検出方法と装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15363494A JP3599782B2 (ja) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | 磁気浮上搬送装置に於けるワーク検出方法と装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0812076A true JPH0812076A (ja) | 1996-01-16 |
| JP3599782B2 JP3599782B2 (ja) | 2004-12-08 |
Family
ID=15566806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15363494A Expired - Fee Related JP3599782B2 (ja) | 1994-07-05 | 1994-07-05 | 磁気浮上搬送装置に於けるワーク検出方法と装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3599782B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006303249A (ja) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Ebara Corp | ウエハ受渡装置、ポリッシング装置、及びウエハ受け取り方法 |
| CN112129829A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-25 | 上海交通大学 | 基于抗磁悬浮原理的流式缺陷检测方法 |
| CN113678238A (zh) * | 2019-03-27 | 2021-11-19 | 应用材料公司 | 磁悬浮系统和测量至少一个电磁致动器与铁磁元件之间的距离的方法 |
| US20220246458A1 (en) * | 2021-01-29 | 2022-08-04 | Korea University Research And Business Foundation | Magnetic transfer apparatus and fabrication method of the same |
| JP2023543061A (ja) * | 2020-09-29 | 2023-10-12 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 非接触式の搬送装置 |
-
1994
- 1994-07-05 JP JP15363494A patent/JP3599782B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006303249A (ja) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Ebara Corp | ウエハ受渡装置、ポリッシング装置、及びウエハ受け取り方法 |
| US8118640B2 (en) | 2005-04-21 | 2012-02-21 | Ebara Corporation | Wafer transferring apparatus, polishing apparatus, and wafer receiving method |
| KR101374693B1 (ko) * | 2005-04-21 | 2014-03-17 | 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 | 웨이퍼 수수장치, 폴리싱장치 및 웨이퍼 수취방법 |
| CN113678238A (zh) * | 2019-03-27 | 2021-11-19 | 应用材料公司 | 磁悬浮系统和测量至少一个电磁致动器与铁磁元件之间的距离的方法 |
| CN112129829A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-12-25 | 上海交通大学 | 基于抗磁悬浮原理的流式缺陷检测方法 |
| CN112129829B (zh) * | 2020-09-21 | 2022-11-18 | 上海交通大学 | 基于抗磁悬浮原理的流式缺陷检测方法 |
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| US20220246458A1 (en) * | 2021-01-29 | 2022-08-04 | Korea University Research And Business Foundation | Magnetic transfer apparatus and fabrication method of the same |
| US11961750B2 (en) * | 2021-01-29 | 2024-04-16 | Korea University Research And Business Foundation | Magnetic transfer apparatus and fabrication method of the same |
| US12266555B2 (en) | 2021-01-29 | 2025-04-01 | Korea University Research And Business Foundation | Magnetic transfer apparatus and fabrication method of the same |
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