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JP3625127B2 - Substrate transfer device and vacuum device - Google Patents

Substrate transfer device and vacuum device Download PDF

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JP3625127B2
JP3625127B2 JP29211497A JP29211497A JP3625127B2 JP 3625127 B2 JP3625127 B2 JP 3625127B2 JP 29211497 A JP29211497 A JP 29211497A JP 29211497 A JP29211497 A JP 29211497A JP 3625127 B2 JP3625127 B2 JP 3625127B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、CVD,スパッタ等の装置において、基板中で複数の基板を同時に搬送する基板搬送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体および液晶産業において、基板表面に薄膜を形成するためのスパッタ,CVD,ドライエッチングなどの真空処理装置が用いられている。これらの真空処理装置において、個々に独立した排気系を有する真空処理室を複数個備えたマルチチャンバ式の装置が実用化されている。
【0003】
従来のマルチチャンバ式真空処理装置の例を図10に示す。図10は、装置の平面図を示している。中央に位置する搬送室110の周りに複数のプロセスチャンバ109とロードロック室107が配置されている。各プロセスチャンバ109と搬送室110間及び搬送室110とロードロック室107間にはゲートバルブV105、ロードロック室107と大気との間にはゲートバルブA106が設けられている。また、各プロセスチャンバ109、搬送室110とロードロック室107のそれぞれを独立して排気を行う真空ポンプを有している。
【0004】
そして、搬送室110には基板109を搬送するための真空搬送ロボット108が備えられ、紙面に対し鉛直方向の回転動作と水平面内での伸縮動作により、ロードロック室107内の基板102の各プロセスチャンバ109への搬入と、各プロセスチャンバ109からロードロック室107への搬出を行う。真空搬送ロボット108は基板102を1枚毎に搬送する。
【0005】
また、大気側には、大気搬送ロボット103が設置されており、複数の基板102が収納された基板カセット104をロードロック室106へ搬送する。
【0006】
以下に、上記した装置の動作をより詳細に説明する。
【0007】
まず、大気搬送ロボット103により、大気側にある複数の基板102の収納された基板カセット104が、ゲートバルブA106を介してロードロック室106に搬入される。
【0008】
そして、ゲートバルブA106が閉とされ、ロードロック室106内が真空ポンプによって真空引きされる。ロードロック室106内が所定の真空度になるとゲートバルブV105が開とされ、搬送室110内の真空搬送ロボット108が基板カセット104から基板102を1枚取り出し、プロセスチャンバ109内に搬送する。また、プロセスチャンバ109で処理の済んだ基板102は真空搬送ロボット108により、基板カセット104に戻される。
【0009】
これを繰り返し、基板カセット104内のすべてが処理済の基板102で一杯になると、ゲートバルブV105が閉じられ、ロードロック室106内が大気に解放され、ゲートバルブA106が開られて基板カセット104がロードロック室106から取り出される。
【0010】
ところで、近年、半導体および液晶産業においては生産性向上が強く要求されており、そのため、プロセスチャンバでの処理時間は短縮することが望ましい。しかしながら、近年の基板サイズの大型化等に伴う真空搬送系の搬送時間および搬送機構の拡大等により、従来の搬送装置では処理が終了した基板を直ちに搬出することが困難であるという問題が発生する。
【0011】
これらの問題を解決し、スループットを上げることが可能な装置として、1つのプロセスチャンバ内に複数のプロセスボックスを設け、同時に多数の基板に処理を行うバッチ式の真空処理装置がある。
【0012】
図11,12にバッチ式の真空処理装置の概略を示す。図11,12はそれぞれ真空処理装置の平面図と側面図を示している。なお、ここで図10と略同一の部分には同一符号を付し説明を省略する。
【0013】
搬送室120の周りにプロセスチャンバ121とロードロック室123があり、搬送室120には複数の基板102を同時に搬送する真空搬送ロボット124が設置されている。プロセスチャンバ121内にはプロセスボックス122が複数設置されている。また、プロセスボックス122は、内部に載置された複数の基板102に対して一括した処理ができるようになっている。
【0014】
この真空処理装置では、大気側から大気搬送ロボット103により、基板カセット104からロードロック室123に基板102が搬入される。
【0015】
そして、真空搬送ロボット124により、ロードロック室123内の複数の基板102が同時に取り出されプロセスチャンバ121へ搬入される。また、処理の終わった複数の基板102がプロセスチャンバ121から同時に取り出され、ロードロック室123に戻される。
【0016】
上記したように、この装置では、搬送室120内において同時に多数の基板をバッチ搬送するため、搬送する基板の重量と真空搬送ロボットの基板を支持するラック部の重量により、その関節部には大きな負荷がかかり、関節部のベアリング等の寿命が短くなる。故障、パーティクル発生の原因となる。特に、真空中での搬送において、搬送速度が上がり、搬送物の重量が大きくなると、この現象が顕著に表れる。
【0017】
真空中での成膜において、パーティクルの発生は問題であり、その問題を解決する方法として磁気浮上搬送がある。磁気浮上搬送は、摺動部をなくし、パーティクルを発生させない搬送方法である。図13の説明図を用いてこの磁気浮上搬送について説明する。
【0018】
磁気浮上搬送装置は、隔壁131によって形成され内部が真空状態に保持された真空トンネル135と、真空トンネル135内に配置された搬送台133とを備えている。真空トンネル135の上部には左右に搬送台133を非接触状態にて浮上支持する浮上用電磁石134が配置されている。
【0019】
一方、真空トンネル135の下部には搬送台133を走行移動させるリニアモータ136と変位センサ138が配置されている。それぞれは紙面に垂直な方向に等間隔に設置されている。
【0020】
変位センサ138は搬送台133までの垂直距離を測定し、電磁石134の吸引力を調整し、搬送台133の位置、姿勢を制御する。そして、リニアモータ136により搬送台133を進行方向に走行させる。
【0021】
搬送台133は完全に浮上しているため、摺動部がなく、搬送系でパーティクルは発生しない。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、磁気浮上搬送装置は、本来、真空中での長距離の搬送を行う場合に適したものであり、真空装置内で基板の受け渡しを行うような場合の搬送には適していない。それは、プロセスチャンバへの基板の搬入出時には基板の位置精度が重要であり、通常の磁気浮上搬送装置ではその位置精度を維持することが困難であるからである。実際に上記位置精度を維持した範囲内で搬送を行うためには、浮上用の電磁石や駆動用のリニアモータとして高精度の大きな装置を使用する必要があり、また、搬送台の位置の検出も精度のよく行う必要(高精度の位置検出器が必要)があり、事実上実現不可能である。
【0023】
以上のような課題に鑑み、本発明は真空中で、複数の基板を同時に搬送する基板搬送装置において、重量の大きな搬送にもかかわらず、故障率が低く、パーティクルの発生も少ない基板搬送装置を提供することを目的とする。
【0024】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の基板搬送装置は、基板を搭載した搬送ローダを所定位置へと移動させる基板搬送装置において、前記搬送ローダに、前記基板を搭載した搬送ローダが浮上しないだけの浮力を与える浮力付与手段を具備すると共に、前記搬送ローダを移動させる多関節ロボットを具備するものである。
【0025】
請求項2に記載の基板搬送装置は、請求項1に記載の基板搬送装置において、浮力付与手段が、磁力により前記搬送ローダに浮力を与えるものである。
【0026】
請求項3に記載の基板搬送装置は、請求項2に記載の基板搬送装置において、浮力付与手段が、基板を搭載した搬送ローダの重量に応じて、磁力を調整する磁力調整手段を具備するものである。
【0027】
請求項4に記載の基板搬送装置は、請求項1に記載の基板搬送装置において、当該搬送ローダの移動に従って移動する基板支持爪を鉛直方向に複数備えているものである。
【0028】
請求項5に記載の基板搬送装置は、請求項1に記載の基板搬送装置において、前記多関節ロボットは、所定の軌道に沿って前記搬送ローダを移動させることで、前記搬送ローダの鉛直方向及び水平方向の移動軌道を規制するものである。
【0029】
請求項6に記載の真空装置は、請求項1、2、4、5の何れか1項に記載の基板搬送装置を組み込んでなるものである。
【0030】
請求項7に記載の真空装置は、請求項6に記載の真空装置において、前記基板搬送装置を内部に有するロードロック室を備えると共に、前記浮力付与手段は、前記基板搬送装置における搬送ローダ上面に固定された永久磁石と、前記ロードロック室の内壁上面に前記永久磁石と対向するように設置された電磁石とで構成され、上記永久磁石と電磁石との間に吸引力を発生させるものである。
【0031】
請求項8に記載の真空装置は、請求項6に記載の真空装置において、前記基板搬送装置を内部に有するロードロック室と、前記基板搬送装置における搬送ローダと連動する基板受け渡しピンが設けられたステージを内部に有するプロセスチャンバとを備え、前記基板搬送装置は、前記ロードロック室とプロセスチャンバ内のステージとの間で基板の受け渡しを行うものである。
【0032】
以下、本発明の作用を説明する。
【0033】
本発明の基板搬送装置は、基板を搭載した搬送ローダを所定位置へと移動させる基板搬送装置において、前記搬送ローダに、前記基板を搭載した搬送ローダが浮上しないだけの浮力を与える浮力付与手段を具備するものである。本発明では、搬送ローダにそれを浮上させないだけの浮力を与えるため、搬送ローダの見かけ上の重量を低減できるため、故障率を低く抑えることが可能であり、また、搬送ローダの鉛直方向(重力方向)における位置を正確に制御できる。
【0034】
また、前記基板搬送装置において、前記浮力付与手段は、磁力により前記搬送ローダに浮力を与えるものであってもよい。磁力により浮力を印加することで、パーティクルの発生のないクリーンな搬送を実現できる。
【0035】
さらに、前記浮力付与手段は、基板を搭載した搬送ローダの重量に応じて、磁力を調整する磁力調整手段を具備するものであってもよい。さらに、搬送ローダの基板を含めた総重量に基づいて、印加する磁力を調整すため、使用状況に合わせて適切な浮力を印加できる。
【0036】
また、前記基板搬送装置は、前記搬送ローダの移動軌道を規制する規制手段を具備するものであってもよい。搬送ローダの移動軌道を規制する手段を設けているため、より確実な搬送ローダの位置規制を実現できる。
【0037】
また、前記基板搬送装置において、前記規制手段は、搬送ローダと基板の搬送経路に設けた、V字型車輪及びそれと嵌合するV字型レールを具備するものであってもよい。V字型車輪及びそれと嵌合するV字型レールで規制すれば、水平方向の移動を確実に規制できる。
【0038】
さらに、前記規制手段は、搬送ローダと基板の搬送経路に設けた、平車輪及び平レールを具備するものであってもよい。さらに、平車輪及び平レールで規制すれば、搬送ローダの移動方向を軸とした回転方向の移動を確実に規制できる。
【0039】
また、前記基板搬送装置において、前記規制手段は、磁力により搬送ローダの移動軌道を規制するものであってもよい。搬送ローダの水平方向の移動を磁力により規制すれば、水平方向の移動規制を移動状況に合わせて調整できる。
【0040】
また、搬送ローダの移動を多関節ロボットにより行えば、摺動部分を無くすことができ、パーティクルの発生を抑制できる。
【0041】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【0042】
(実施の形態1)
以下、図1〜図5を用いて本発明の実施の形態1の基板搬送装置について説明する。
【0043】
図1は、本発明の基板搬送装置を組み込んだ真空装置の概略平面図であり、図2,3は、それぞれロードロック室とプロセスチャンバ部の構成を示す側面図と正面図である。図4,5は、基板を受け渡す機構を説明する説明図である。
【0044】
図1において、6はプロセスチャンバであり、5のロードロック室とともに、1つの大気搬送ロボット21に対して放射状に配置している。大気搬送ロボット21は真空中ではなく、大気中に配置している。各ロードロツク室5の大気搬送ロボット21側にはゲートバルブA8が設けてあり、各ロードロツク室5のプロセスチャンバ6側にはゲートバルブV9が設けてある。ロードロツク室5はゲートバルブA8を介して大気部分と接触する。ロードロック室5の内部には、プロセスチャンバ6への一方向のみ移動可能な真空搬送車1を配置する。
【0045】
大気搬送ロボット21は、ロードロック室5内部の真空搬送車1と連動しており、真空吸着等により基板2を高速搬送する。さらに、大気搬送ロボット21は、基板2を直接基板カセット20に出し入れする。
【0046】
以下に、この真空処理装置の動作を説明する。
【0047】
(1)図1において、まず、大気搬送ロボット21によって、大気中に置かれた基板カセット20から基板2を取出す。次に、ロードロック室5のゲートバルブA8を開き、ロードロック室5の中へ搬送する。ロードロック室5では、大気搬送ロボット21及び真空搬送車1と連動して、基板2を真空搬送車1に受け渡す。
【0048】
(2)次に、ゲートバルブA8を閉じて、ロードロック室5を真空引きする。
【0049】
(3)その後、ゲートバルブV9を開き、真空搬送車1により基板2をプロセスチャンバ6内へ搬送する。
【0050】
(4)続いて、ゲートバルブV9を閉じ、プロセスチャンバ6で基板2に対する処理を実行する。
【0051】
(5)処理後、プロセスチャンバ6から基板2を取り出し、(1)(3)の逆の動作で基板2を基板カセット20に収納する。このような手順で処理が完了する。
【0052】
図2,3にそれぞれ示すように、ロードロック室5とプロセスチャンバ6は隔壁11により大気と遮断されている。ロードロック室5内には搬送車1があり、基板2のプロセスチャンバ6への搬入または搬出を行う。搬送車1は、ロードロック室5の床面に設けられたレール13上を往復可能に形成されている。搬送車1の駆動は、ボールネジ(図示せず)からの動力や、棒状部材からの押圧力等により行うことができる。
【0053】
搬送車1の支柱1aには複数の基板支持爪10が設けられ、その上に基板2が搭載される。プロセスチャンバ6には、複数の基板2を同時に処理できるように、複数のプロセスボックス7が設置されている。
【0054】
図3に示すように、搬送車1の車輪12は一方にV字型の車輪12aに、他方に平車輪12bを用いる。それに合わせてロードロック室5にV字型のレール13aと平レール13bを設置する。そして、V字型の車輪12aとV字型のレール13aにより、搬送車1の軌道を規制し、平車輪12bと平レール13bで搬送車1の紙面に対し垂直な軸まわりの回転を止める。
【0055】
搬送車1下部には車輪12(12a,12b)の間に、永久磁石3が固定されており、ロードロック室5の床面には搬送車1に設けられた永久磁石3に対向して電磁石4が配設されている。この電磁石4は、搬送車1の移動方向に延びて形成されており、搬送車1が移動しても常に永久磁石3に対向する位置に電磁石4が存在するようになっている。
【0056】
電磁石4に電流が印加されると、永久磁石3と電磁石4との間に反発力が生じて、搬送車1に浮力が働く。ここで、電磁石4に供給する電力を調整することで、上記浮力を搬送車1がレールから浮かない程度のものとする。なお、ここで、浮力が搬送車1の重心位置付近にかかるように、永久磁石3、電磁石4の位置調整を行えば、搬送車1の安定なレール上の移動を実現できる。
【0057】
上記のような浮力を発生させるために電磁石4に供給する電力は、予め定められた一定値としておいても良いし、また、図3のように調整可能なものとしても良い。図3では、基板枚数(あるいは重量)に応じた信号を出力する浮力調整器14を具備しており、使用者からの基板枚数(あるいは重量)の入力に応じて、電磁石ドライバ15に指令値を出力する。電磁石ドライバ15は上記指令値に従って、基板枚数(あるいは重量)に応じた電流を電磁石4に供給する。
【0058】
なお、電磁石4への電力の供給は電磁石4全体に印加しても良いし、また、搬送車1の移動に伴って移動方向に順に供給しても良い。
【0059】
本実施の形態の基板搬送装置では、このように搬送車1が浮かない程度の磁力を与えて搬送車1を移動させるため、搬送車1の重力が見かけ上減少し、搬送車1の駆動系にかかる負担を軽減できるとともに、鉛直方向(重力のかかる方向)に対する位置決めをすることが可能となる。また、搬送車1の軌道をレールによって規制することができ、水平方向に対しても確実に位置決めをすることが可能となる。また、レールにかかる荷重が軽減されるため、車輪とレールの摺動によるパーティクルの発生を抑制することができる。なお、ここでは、水平方向の位置決めのためにV字型の車輪12aとV字型のレール13aを使用しているが、これに限るものではない。
【0060】
なお、電磁石4へ電流を流すのは搬送車1が移動するときのみであり、搬送車1に取り付けた永久磁石及び電磁石の発生する磁力がプロセスチャンバ内で行われるプロセスに影響を与えることはない。
【0061】
次に、真空装置内での基板の受け渡し方法について、図4及び図5を用いて説明する。
【0062】
図4は、大気搬送ロボット21,ロードロック室5内の真空搬送車1とプロセスチャンバ6内にある複数のプロセスボックス7内のステージ24の位置関係を示す斜視図である。
【0063】
ロードロック室5及びプロセスチャンバ6では、大気搬送ロボット21と真空搬送車1とプロセスボックス7内の基板受け渡しピン25が連動して、基板2の受け渡しを行う(この動作については後述する)。図4に示すように、大気搬送ロボット21はロードロック室5内の真空搬送車1と、真空搬送車1はプロセスボックス7内のステージ24と基板2の受け渡しを行う。
【0064】
基板受け渡しのプロセスの一例を図5を用いて説明する。
【0065】
図5(a)に示すように、基板2が大気搬送ロボット21のU字型のアーム22に設けられた真空吸着器23により固定された状態で、アーム22の動きとともに、ロードロック室5内の真空搬送車1の基板支持爪10に近づく。
【0066】
図5(b)に示すように、大気搬送ロボット21のアーム22は、ロードロック室5の真空搬送車1の基板支持爪10の間へ入り込む。基板支持爪10は搬送車1の動きに従って前後に移動する。
【0067】
次に、図5(c)に示すように、大気搬送ロボット21のアーム22が徐々に降下して、真空搬送車1の基板支持爪10に基板2が乗るような形で受け渡しされる。
【0068】
続いて、図5(d)に示すように、大気搬送ロボット21のアーム22をロードロック室5から離す。一方、真空搬送車1の基板支持爪10は搬送車1の移動に従い、その動きとともに、基板支持爪10の上の基板2は、プロセスチャンバ6へ移動する。
【0069】
そして、図5(e)に示すように、プロセスチャンバ6内のステージ24に設けられたピン25が突出し、基板2を支持する。
【0070】
最後に、図5(f)に示すように、基板支持爪10が搬送車1と共に、ロードロック室5に戻る。プロセスチャンバ6内では、ピン25が降下し基板2の設定が完了する。その後、基板2は所定の処理がされる。
【0071】
所定の処理がされた基板2は図5(f)から図5(a)へ逆の動作で基板2が搬送される。
【0072】
なお、図5では1枚の基板を受け渡す機構例を示したが、これを縦方向に複数設置することにより、複数枚の基板を同時に処理できる。
【0073】
以上のように、本実施の形態の基板搬送装置によれば、真空中で複数の基板を同時に搬送する場合においても、浮力を供給することで見かけ上の重量を低減できるため、故障率を低く抑えることが可能であり、かつ、パーティクルの発生も抑制できる。
【0074】
(実施の形態2)
図6は、実施の形態2の基板搬送装置を示す正面断面図である。本実施の形態は、搬送車1の水平方向の軌道の規制と浮力付与の方法について実施の形態1と相違するものであり、他の部分は同一である。このため、ここでは図1から図5と略同一のものには同一符号を付し説明を省略する。
【0075】
本実施の形態では、図6に示すように、搬送車1の下部の両側にL字型の永久磁石72を固定し、その永久磁石72に対向するようにロードロック室5の床面にL字型の電磁石73を設置している。また、搬送車1の車輪70は全て平車輪であり、ロードロック室5には平レール71が形成されている。
【0076】
以下に、本実施の形態の基板搬送装置の動作を説明する。
【0077】
図6の構成において、電磁石73に電流を流すと、永久磁石72と電磁石73の間に反発力が発生する。永久磁石と電磁石73はそれぞれL字型に形成されているため、上記反発力は鉛直方向と水平方向の両方向きに発生する。そして、鉛直方向に発生する反発力で搬送車1に浮力を与え、水平方向に発生する反発力で、搬送車1の軌道を規制する。
【0078】
このような基板搬送装置では、実施の形態1と同様に、鉛直方向に対しては、搬送車1に与える浮力を基板を搭載した搬送車1を浮かさない程度の力に設定することで、搬送車1の位置決めを確実に行うことができる。
【0079】
また、水平方向に対しては、実施の形態1のように規制のためのレールを用いておらず、磁力によって位置規制をしているため、搬送車1の水平方向への移動をセンサー等を用いて検出し、その検出結果に基づき、電磁石73に供給する電力を可変することが望ましい。
【0080】
以上のような本実施の形態によれば、搬送車1に浮力を供給することで見かけ上の重量を低減できるため、故障率を低く抑えることが可能であり、かつ、パーティクルの発生も抑制できる。
【0081】
(実施の形態3)
図7は、実施の形態3の基板搬送装置を示す正面断面図である。本実施の形態は実施の形態1,2とは搬送車1の水平方向の軌道の規制方法が異なっているものであり、他の部分は同様である。このため、図1から図6と略同一のものには同一符号を付し説明を省略する。
【0082】
図7に示すように、搬送車1の両側面に永久磁石75を固定している。また、その永久磁石75に対向するようにロードロック室5の内壁側面に電磁石76を設置している。
【0083】
ここで、電磁石76に電流をその大きさを制御して供給することにより、永久磁石75と電磁石76の間に反発力を発生させて、搬送車1の軌道を規制することができる。
【0084】
このような基板搬送装置では、実施の形態1,2と同様に、鉛直方向に対しては、搬送車1に与える浮力を基板を搭載した搬送車1を浮かさない程度の力に設定することで、搬送車1の位置決めを確実に行うことができる。
【0085】
また、水平方向に対しては、実施の形態1のように規制のためのレールを用いておらず、磁力によって位置規制をしているため、搬送車1の水平方向への移動をセンサー等を用いて検出し、その検出結果に基づき、電磁石76に供給する電力を可変することが望ましい。
【0086】
以上のように、本実施の形態によっても、浮力を供給することで見かけ上の重量を低減できるため、故障率を低く抑えることが可能であり、かつ、パーティクルの発生も抑制できる。
【0087】
(実施の形態4)
図8は、実施の形態4の基板搬送装置の構成を示す正面断面図である。本実施の形態は、実施の形態3と搬送車1への浮力付与の方法が異なっているものであり、他の部分は同一である。このため、図1から図7と略同一のものには同一符号を付し説明を省略する。
【0088】
図8に示すように、搬送車1の上面に永久磁石80を固定している。また、その永久磁石80に対向するようにロードロック室5の内壁上面に電磁石81を設置している。
【0089】
この構成の基板搬送装置では、電磁石81に電流を流すことにより永久磁石80と電磁石81の間に吸引力を発生させ、搬送車1に浮力を与える。なお、ここでの吸引力は搬送車1を浮上させないだけの力に設定しておく。これにより、実施の形態1と同様に、鉛直方向に対しては、搬送車1の位置決めを確実に行うことができる。
【0090】
また、水平方向に対しては、実施の形態1のように規制のためのレールを用いておらず、磁力によって位置規制をしているため、搬送車1の水平方向への移動をセンサー等を用いて検出し、その検出結果に基づき、電磁石76に供給する電力を可変することが望ましい。
【0091】
以上のように、本実施の形態によれば、真空中で、複数の基板を同時に搬送する基板搬送装置において、重量の大きな搬送にもかかわらず、故障率が低く、パーティクルの発生も少ない基板搬送装置が実現できる。
【0092】
(実施の形態5)
図9は、実施の形態5の真空搬送装置の構成を示す正面断面図である。本実施の形態は、軌道の規制方法において上述の実施の形態1〜4と異なっている。このため、図1から図8と略同一のものには同一符号を付し説明を省略する。
【0093】
図9に示すように、ここでは、搬送車1の移動を多関節ロボット90を用いて行う。この多関節ロボット90は、所定の軌道に沿って搬送車1を移動させる。このため、搬送車1の移動軌道は、鉛直方向及び水平方向に確実に規制される。
【0094】
また、本実施の形態では、永久磁石80と電磁石81に吸引力を発生させ、多関節ロボット90にかかる搬送車1の重力を低減しているため、多関節ロボットの各関節に働くモーメントが小さくなり、関節部の寿命が伸び、信頼性が高くなる。
【0095】
なお、実施の形態1〜5では、パーティクル抑制等の顕著な効果が得られる真空雰囲気内での搬送について説明したが、本発明の基板搬送装置が大気中においても使用できることは言うまでもない。
【0096】
また、浮力を与える手段としては、磁力以外に圧空による空気力を使用しても良い。
【0097】
【発明の効果】
本発明によれば、搬送車の軌道を規制しながら、搬送車にそれを軌道から浮かせないような浮力を与えるため、位置制御の困難さなしに搬送車を支持する部分に働く重力による負担を減らすことができる。したがって、搬送装置のベアリング等の摺動部品への重力による負担が減り、パーティクルの発生が抑えられ、かつ長寿命化し、基板搬送装置の故障率が低くなる。特に、真空雰囲気中では、問題となるパーティクルの発生を抑制できるため有効である。
【0098】
また、浮力付与手段により重力の影響を低減できるため、複数の搬送物が搭載しても問題ない。さらに、磁力により搬送対象物に浮力を容易に与えることができ、搬送物の重量に応じて浮力の切り替えも容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の基板搬送装置の構成を示す平面図である。
【図2】実施の形態1の基板搬送装置の構成を示す側面図である。
【図3】本発明の実施の形態1の搬送車の構成を示す正面断面図である。
【図4】実施の形態1の基板受け渡し機構を示す斜視図である。
【図5】実施の形態1の基板受け渡し動作を説明する図である。
【図6】実施の形態2の搬送車の構成を示す正面断面図である。
【図7】実施の形態3の搬送車の構成を示す正面断面図である。
【図8】実施の形態4の搬送車の構成を示す正面断面図である。
【図9】実施の形態5の搬送車の構成を示す正面断面図である。
【図10】従来の基板搬送装置の構成を示す平面図である。
【図11】従来の基板搬送装置の構成を示す平面図である。
【図12】従来の基板搬送装置の構成を示す側面図である。
【図13】従来の基板搬送装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 搬送車
2 基板
3,72,75,80 永久磁石
4,73,76,81 電磁石
5 ロードロック室
6 プロセスチャンバ
7 プロセスボックス
12,70 車輪
13,71 レール
14 浮力調整器
15 電磁石ドライバ
20 基板カセット
21 大気搬送ロボット
90 多関節ロボット
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate transfer apparatus for simultaneously transferring a plurality of substrates in a substrate in an apparatus such as CVD and sputtering.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the semiconductor and liquid crystal industries, vacuum processing apparatuses such as sputtering, CVD, and dry etching for forming a thin film on a substrate surface have been used. Among these vacuum processing apparatuses, a multi-chamber type apparatus having a plurality of vacuum processing chambers each having an independent exhaust system has been put into practical use.
[0003]
An example of a conventional multi-chamber vacuum processing apparatus is shown in FIG. FIG. 10 shows a plan view of the apparatus. A plurality of process chambers 109 and a load lock chamber 107 are arranged around the transfer chamber 110 located in the center. A gate valve V105 is provided between each process chamber 109 and the transfer chamber 110, and between the transfer chamber 110 and the load lock chamber 107, and a gate valve A106 is provided between the load lock chamber 107 and the atmosphere. In addition, each process chamber 109, the transfer chamber 110, and the load lock chamber 107 are each provided with a vacuum pump that exhausts air independently.
[0004]
The transfer chamber 110 is provided with a vacuum transfer robot 108 for transferring the substrate 109. Each process of the substrate 102 in the load lock chamber 107 is performed by a rotation operation in a vertical direction with respect to the paper surface and an expansion / contraction operation in a horizontal plane. Carrying in into the chamber 109 and carrying out from each process chamber 109 to the load lock chamber 107 are performed. The vacuum transfer robot 108 transfers the substrates 102 one by one.
[0005]
Further, an atmospheric transfer robot 103 is installed on the atmosphere side, and the substrate cassette 104 storing a plurality of substrates 102 is transferred to the load lock chamber 106.
[0006]
Hereinafter, the operation of the above-described apparatus will be described in more detail.
[0007]
First, the substrate cassette 104 storing a plurality of substrates 102 on the atmosphere side is carried into the load lock chamber 106 via the gate valve A 106 by the atmosphere transfer robot 103.
[0008]
Then, the gate valve A106 is closed, and the inside of the load lock chamber 106 is evacuated by a vacuum pump. When the load lock chamber 106 reaches a predetermined degree of vacuum, the gate valve V105 is opened, and the vacuum transfer robot 108 in the transfer chamber 110 takes out one substrate 102 from the substrate cassette 104 and transfers it to the process chamber 109. The substrate 102 processed in the process chamber 109 is returned to the substrate cassette 104 by the vacuum transfer robot 108.
[0009]
This is repeated, and when all of the substrate cassette 104 is filled with the processed substrate 102, the gate valve V105 is closed, the load lock chamber 106 is released to the atmosphere, the gate valve A106 is opened, and the substrate cassette 104 is opened. The load lock chamber 106 is taken out.
[0010]
By the way, in recent years, the semiconductor and liquid crystal industries are strongly demanded to improve productivity, and therefore it is desirable to shorten the processing time in the process chamber. However, due to the recent increase in the substrate size and the like, the transfer time of the vacuum transfer system and the expansion of the transfer mechanism cause a problem that it is difficult for the conventional transfer apparatus to immediately carry out the processed substrate. .
[0011]
As an apparatus capable of solving these problems and increasing the throughput, there is a batch type vacuum processing apparatus in which a plurality of process boxes are provided in one process chamber and a plurality of substrates are processed simultaneously.
[0012]
11 and 12 show an outline of a batch type vacuum processing apparatus. 11 and 12 show a plan view and a side view of the vacuum processing apparatus, respectively. Here, the same reference numerals are given to substantially the same parts as those in FIG.
[0013]
There are a process chamber 121 and a load lock chamber 123 around the transfer chamber 120, and a vacuum transfer robot 124 for transferring a plurality of substrates 102 simultaneously is installed in the transfer chamber 120. A plurality of process boxes 122 are installed in the process chamber 121. The process box 122 can perform batch processing on a plurality of substrates 102 placed inside.
[0014]
In this vacuum processing apparatus, the substrate 102 is carried from the substrate cassette 104 into the load lock chamber 123 by the atmospheric transfer robot 103 from the atmosphere side.
[0015]
Then, the plurality of substrates 102 in the load lock chamber 123 are simultaneously taken out by the vacuum transfer robot 124 and carried into the process chamber 121. In addition, the plurality of substrates 102 that have been processed are simultaneously removed from the process chamber 121 and returned to the load lock chamber 123.
[0016]
As described above, in this apparatus, since a large number of substrates are batch-transferred simultaneously in the transfer chamber 120, the joint portion is large due to the weight of the substrate to be transferred and the weight of the rack portion that supports the substrate of the vacuum transfer robot. A load is applied, and the life of the joint bearings and the like is shortened. It causes failure and particle generation. In particular, when the conveyance speed is increased and the weight of the conveyed product is increased in the conveyance in a vacuum, this phenomenon appears remarkably.
[0017]
In the film formation in vacuum, the generation of particles is a problem, and there is a magnetic levitation transport as a method for solving the problem. Magnetic levitation conveyance is a conveyance method that eliminates sliding parts and does not generate particles. This magnetic levitation conveyance will be described with reference to the explanatory diagram of FIG.
[0018]
The magnetic levitation transfer apparatus includes a vacuum tunnel 135 formed by a partition wall 131 and maintained in a vacuum state, and a transfer table 133 disposed in the vacuum tunnel 135. Above the vacuum tunnel 135, levitation electromagnets 134 that levitate and support the carriage 133 in a non-contact state are disposed on the left and right.
[0019]
On the other hand, a linear motor 136 and a displacement sensor 138 are disposed below the vacuum tunnel 135 to move and move the transport table 133. Each is installed at equal intervals in a direction perpendicular to the page.
[0020]
The displacement sensor 138 measures the vertical distance to the transport table 133, adjusts the attractive force of the electromagnet 134, and controls the position and orientation of the transport table 133. Then, the carriage 133 is caused to travel in the traveling direction by the linear motor 136.
[0021]
Since the transport table 133 is completely levitated, there is no sliding part and no particles are generated in the transport system.
[0022]
[Problems to be solved by the invention]
However, the magnetic levitation transport device is originally suitable for transporting a long distance in a vacuum, and is not suitable for transporting a substrate in a vacuum device. This is because the positional accuracy of the substrate is important when the substrate is carried into and out of the process chamber, and it is difficult to maintain the positional accuracy with a normal magnetic levitation transport apparatus. In order to carry within the range where the above positional accuracy is actually maintained, it is necessary to use a high-precision large device as a levitating electromagnet or a driving linear motor. There is a need to perform with high accuracy (a high-precision position detector is required), which is practically impossible.
[0023]
In view of the above-described problems, the present invention provides a substrate transport apparatus that transports a plurality of substrates simultaneously in a vacuum, and has a low failure rate and low particle generation despite the heavy transport. The purpose is to provide.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
The substrate transfer apparatus according to claim 1, wherein the substrate transfer apparatus moves a transfer loader mounted with a substrate to a predetermined position. Said To the transport loader, Said The conveyance loader on which the substrate is mounted has buoyancy imparting means for giving buoyancy sufficient to prevent levitation. And an articulated robot for moving the transfer loader. Is.
[0025]
The substrate transfer apparatus according to claim 2 is the substrate transfer apparatus according to claim 1, wherein the buoyancy imparting means imparts buoyancy to the transfer loader by magnetic force.
[0026]
The substrate transfer apparatus according to claim 3 is the substrate transfer apparatus according to claim 2, wherein the buoyancy imparting means includes a magnetic force adjusting means for adjusting the magnetic force according to the weight of the transfer loader on which the substrate is mounted. It is.
[0027]
A substrate transfer device according to a fourth aspect of the present invention is the substrate transfer device according to the first aspect, wherein the substrate support claw that moves according to the movement of the transfer loader is provided. Vertical A plurality are provided in the direction.
[0028]
The substrate transfer apparatus according to claim 5, Claim 1 In the substrate transfer apparatus described in The articulated robot regulates the vertical and horizontal movement trajectories of the transport loader by moving the transport loader along a predetermined trajectory. Is.
[0029]
Claim 6 A vacuum apparatus incorporates the substrate transfer apparatus according to any one of claims 1, 2, 4, and 5. Is.
[0030]
A vacuum apparatus according to a seventh aspect is the vacuum apparatus according to the sixth aspect, further comprising a load lock chamber having the substrate transfer device therein, and the buoyancy imparting means is provided on an upper surface of the transfer loader in the substrate transfer device. Fixed permanent magnet When, An electromagnet installed on the upper surface of the inner wall of the load lock chamber so as to face the permanent magnet The above permanent magnet and electromagnet A suction force is generated between the two.
[0031]
Claim 8 The vacuum apparatus according to claim 6, wherein the vacuum apparatus according to claim 6 includes a stage provided with a load lock chamber having the substrate transfer device therein, and a substrate delivery pin interlocked with a transfer loader in the substrate transfer device. And the substrate transfer apparatus transfers the substrate between the load lock chamber and a stage in the process chamber. Is.
[0032]
Hereinafter, the operation of the present invention will be described.
[0033]
The substrate transfer device of the present invention is a substrate transfer device that moves a transfer loader loaded with a substrate to a predetermined position, and has a buoyancy imparting means that gives the transfer loader a buoyancy that prevents the transfer loader loaded with the substrate from rising. It has. In the present invention, since the buoyancy sufficient to prevent the transfer loader from floating is given to the transfer loader, the apparent weight of the transfer loader can be reduced, so that the failure rate can be kept low. The position in (direction) can be accurately controlled.
[0034]
Also, In the substrate transport apparatus, the buoyancy imparting unit may impart buoyancy to the transport loader by magnetic force. By applying buoyancy by magnetic force, it is possible to realize clean conveyance without generation of particles.
[0035]
further, The buoyancy imparting means may comprise a magnetic force adjusting means for adjusting the magnetic force according to the weight of the transport loader on which the substrate is mounted. Furthermore, the applied magnetic force is adjusted based on the total weight including the substrate of the transport loader. Ru Therefore, an appropriate buoyancy can be applied according to the use situation.
[0036]
Also, The substrate transfer device may include a restricting unit that restricts a movement trajectory of the transfer loader. Since the means for restricting the movement trajectory of the transport loader is provided, it is possible to realize more reliable position control of the transport loader.
[0037]
Also, The said board | substrate conveyance apparatus WHEREIN: The said control means may comprise the V-shaped wheel provided in the conveyance loader and the conveyance path | route of a board | substrate, and the V-shaped rail fitted to it. If the V-shaped wheel and the V-shaped rail fitted to the V-shaped wheel are restricted, the movement in the horizontal direction can be reliably restricted.
[0038]
further, The restricting means may include a flat wheel and a flat rail provided in the conveyance path of the conveyance loader and the substrate. Furthermore, if it restrict | limits with a flat wheel and a flat rail, the movement of the rotation direction centering on the moving direction of a conveyance loader can be controlled reliably.
[0039]
Also, The said board | substrate conveyance apparatus WHEREIN: The said control means may regulate the moving track | orbit of a conveyance loader by magnetic force. If the horizontal movement of the transport loader is regulated by magnetic force, the horizontal movement regulation can be adjusted according to the movement situation.
[0040]
Further, if the transfer loader is moved by an articulated robot, the sliding portion can be eliminated and the generation of particles can be suppressed.
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0042]
(Embodiment 1)
Hereinafter, the substrate transfer apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0043]
FIG. 1 is a schematic plan view of a vacuum apparatus incorporating a substrate transfer apparatus of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are a side view and a front view showing the configuration of a load lock chamber and a process chamber part, respectively. 4 and 5 are explanatory views for explaining a mechanism for delivering a substrate.
[0044]
In FIG. 1, reference numeral 6 denotes a process chamber, which is arranged radially with respect to one atmospheric transfer robot 21 together with five load lock chambers. The atmospheric transfer robot 21 is not in a vacuum but in the atmosphere. A gate valve A8 is provided on each load lock chamber 5 on the atmospheric transfer robot 21 side, and a gate valve V9 is provided on each load lock chamber 5 on the process chamber 6 side. The load lock chamber 5 is in contact with the atmospheric part via the gate valve A8. Inside the load lock chamber 5, a vacuum transfer vehicle 1 that can move in only one direction to the process chamber 6 is disposed.
[0045]
The atmospheric transfer robot 21 is linked to the vacuum transfer vehicle 1 in the load lock chamber 5 and transfers the substrate 2 at high speed by vacuum suction or the like. Further, the atmospheric transfer robot 21 takes the substrate 2 directly into and out of the substrate cassette 20.
[0046]
The operation of this vacuum processing apparatus will be described below.
[0047]
(1) In FIG. 1, first, the substrate 2 is taken out from the substrate cassette 20 placed in the atmosphere by the atmospheric transfer robot 21. Next, the gate valve A <b> 8 of the load lock chamber 5 is opened, and the load lock chamber 5 is conveyed into the load lock chamber 5. In the load lock chamber 5, the substrate 2 is transferred to the vacuum transfer vehicle 1 in conjunction with the atmospheric transfer robot 21 and the vacuum transfer vehicle 1.
[0048]
(2) Next, the gate valve A8 is closed and the load lock chamber 5 is evacuated.
[0049]
(3) Thereafter, the gate valve V9 is opened, and the substrate 2 is transferred into the process chamber 6 by the vacuum transfer vehicle 1.
[0050]
(Four) Subsequently, the gate valve V <b> 9 is closed, and the process for the substrate 2 is executed in the process chamber 6.
[0051]
(Five) After the processing, the substrate 2 is taken out from the process chamber 6, (1) ~ (3) The substrate 2 is stored in the substrate cassette 20 by the reverse operation. The process is completed in such a procedure.
[0052]
As shown in FIGS. 2 and 3, the load lock chamber 5 and the process chamber 6 are isolated from the atmosphere by a partition wall 11. In the load lock chamber 5, there is a transport vehicle 1 that carries the substrate 2 into and out of the process chamber 6. The transport vehicle 1 is formed so as to be able to reciprocate on a rail 13 provided on the floor surface of the load lock chamber 5. The conveyance vehicle 1 can be driven by power from a ball screw (not shown), pressing force from a rod-like member, or the like.
[0053]
A plurality of substrate support claws 10 are provided on the support 1 a of the transport vehicle 1, and the substrate 2 is mounted thereon. A plurality of process boxes 7 are installed in the process chamber 6 so that a plurality of substrates 2 can be processed simultaneously.
[0054]
As shown in FIG. 3, the wheel 12 of the conveyance vehicle 1 uses a V-shaped wheel 12a on one side and a flat wheel 12b on the other side. Accordingly, the V-shaped rail 13a and the flat rail 13b are installed in the load lock chamber 5. The trajectory of the transport vehicle 1 is restricted by the V-shaped wheels 12a and the V-shaped rails 13a, and the flat wheels 12b and the flat rails 13b stop the rotation around the axis perpendicular to the paper surface of the transport vehicle 1.
[0055]
A permanent magnet 3 is fixed between the wheels 12 (12a, 12b) at the lower part of the transport vehicle 1, and the electromagnet is opposed to the permanent magnet 3 provided in the transport vehicle 1 on the floor surface of the load lock chamber 5. 4 is arranged. The electromagnet 4 is formed so as to extend in the moving direction of the transport vehicle 1, and the electromagnet 4 always exists at a position facing the permanent magnet 3 even when the transport vehicle 1 moves.
[0056]
When a current is applied to the electromagnet 4, a repulsive force is generated between the permanent magnet 3 and the electromagnet 4, and buoyancy acts on the transport vehicle 1. Here, the electric power supplied to the electromagnet 4 is adjusted so that the buoyancy is such that the transport vehicle 1 does not float off the rail. Here, if the positions of the permanent magnet 3 and the electromagnet 4 are adjusted so that the buoyancy is applied in the vicinity of the position of the center of gravity of the transport vehicle 1, the transport vehicle 1 can be stably moved on the rail.
[0057]
The electric power supplied to the electromagnet 4 in order to generate the buoyancy as described above may be a predetermined constant value or may be adjustable as shown in FIG. In FIG. 3, a buoyancy adjuster 14 that outputs a signal corresponding to the number of substrates (or weight) is provided, and a command value is sent to the electromagnet driver 15 in response to the input of the number of substrates (or weight) from the user. Output. The electromagnet driver 15 supplies the electromagnet 4 with a current corresponding to the number of substrates (or weight) according to the command value.
[0058]
The supply of electric power to the electromagnet 4 may be applied to the entire electromagnet 4 or may be sequentially supplied in the moving direction as the transport vehicle 1 moves.
[0059]
In the substrate transfer apparatus of the present embodiment, since the transfer vehicle 1 is moved by applying a magnetic force that does not cause the transfer vehicle 1 to float, the gravity of the transfer vehicle 1 is apparently reduced, and the drive system of the transfer vehicle 1 is reduced. Can be reduced, and positioning in the vertical direction (direction of gravity) can be performed. Moreover, the track of the transport vehicle 1 can be regulated by the rail, and the positioning can be surely performed in the horizontal direction. Moreover, since the load applied to the rail is reduced, the generation of particles due to the sliding of the wheel and the rail can be suppressed. Here, the V-shaped wheel 12a and the V-shaped rail 13a are used for horizontal positioning, but the present invention is not limited to this.
[0060]
The electric current is supplied to the electromagnet 4 only when the transport vehicle 1 moves, and the magnetic force generated by the permanent magnet and the electromagnet attached to the transport vehicle 1 does not affect the process performed in the process chamber. .
[0061]
Next, a method for transferring the substrate in the vacuum apparatus will be described with reference to FIGS.
[0062]
FIG. 4 is a perspective view showing the positional relationship between the atmospheric transfer robot 21, the vacuum transfer vehicle 1 in the load lock chamber 5, and the stages 24 in the plurality of process boxes 7 in the process chamber 6.
[0063]
In the load lock chamber 5 and the process chamber 6, the atmospheric transfer robot 21, the vacuum transfer vehicle 1, and the substrate transfer pin 25 in the process box 7 work together to transfer the substrate 2 (this operation will be described later). As shown in FIG. 4, the atmospheric transfer robot 21 transfers the substrate 2 and the stage 24 in the process box 7 to and from the vacuum transfer vehicle 1 in the load lock chamber 5.
[0064]
An example of the substrate delivery process will be described with reference to FIG.
[0065]
As shown in FIG. 5A, in the state where the substrate 2 is fixed by the vacuum adsorber 23 provided on the U-shaped arm 22 of the atmospheric transfer robot 21, the inside of the load lock chamber 5 is moved along with the movement of the arm 22. Approaches the substrate support claw 10 of the vacuum transfer vehicle 1.
[0066]
As shown in FIG. 5B, the arm 22 of the atmospheric transfer robot 21 enters between the substrate support claws 10 of the vacuum transfer vehicle 1 in the load lock chamber 5. The substrate support claw 10 moves back and forth according to the movement of the transport vehicle 1.
[0067]
Next, as shown in FIG. 5 (c), the arm 22 of the atmospheric transfer robot 21 is gradually lowered, and the substrate 2 is transferred in such a manner that the substrate 2 is placed on the substrate support claw 10 of the vacuum transfer vehicle 1.
[0068]
Subsequently, the arm 22 of the atmospheric transfer robot 21 is separated from the load lock chamber 5 as shown in FIG. On the other hand, the substrate support claw 10 of the vacuum transfer vehicle 1 moves with the movement of the transfer vehicle 1, and the substrate 2 on the substrate support claw 10 moves to the process chamber 6 along with the movement.
[0069]
Then, as shown in FIG. 5 (e), the pins 25 provided on the stage 24 in the process chamber 6 project to support the substrate 2.
[0070]
Finally, as shown in FIG. 5 (f), the substrate support claw 10 returns to the load lock chamber 5 together with the transport vehicle 1. In the process chamber 6, the pins 25 are lowered to complete the setting of the substrate 2. Thereafter, the substrate 2 is subjected to a predetermined process.
[0071]
The substrate 2 that has been subjected to the predetermined processing is transported in the reverse operation from FIG. 5 (f) to FIG. 5 (a).
[0072]
In addition, although the example of a mechanism which delivers one board | substrate was shown in FIG. 5, a plurality of board | substrates can be processed simultaneously by installing two or more in the vertical direction.
[0073]
As described above, according to the substrate transfer apparatus of the present embodiment, even when a plurality of substrates are transferred simultaneously in a vacuum, the apparent weight can be reduced by supplying buoyancy, so the failure rate is reduced. It is possible to suppress the generation of particles.
[0074]
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a front sectional view showing the substrate transfer apparatus according to the second embodiment. The present embodiment is different from the first embodiment regarding the regulation of the trajectory in the horizontal direction of the transport vehicle 1 and the method of imparting buoyancy, and the other parts are the same. For this reason, the same reference numerals are given to the same components as in FIGS.
[0075]
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, L-shaped permanent magnets 72 are fixed to both sides of the lower portion of the transport vehicle 1, and L is placed on the floor surface of the load lock chamber 5 so as to face the permanent magnets 72. A letter-shaped electromagnet 73 is installed. The wheels 70 of the transport vehicle 1 are all flat wheels, and a flat rail 71 is formed in the load lock chamber 5.
[0076]
Below, operation | movement of the board | substrate conveyance apparatus of this Embodiment is demonstrated.
[0077]
In the configuration of FIG. 6, when a current is passed through the electromagnet 73, a repulsive force is generated between the permanent magnet 72 and the electromagnet 73. Since the permanent magnet and the electromagnet 73 are each formed in an L shape, the repulsive force is generated in both the vertical direction and the horizontal direction. And the buoyancy is given to the conveyance vehicle 1 by the repulsive force generated in the vertical direction, and the track of the conveyance vehicle 1 is regulated by the repulsive force generated in the horizontal direction.
[0078]
In such a substrate transport apparatus, as in the first embodiment, in the vertical direction, the buoyancy applied to the transport vehicle 1 is set to a force that does not lift the transport vehicle 1 on which the substrate is mounted. The vehicle 1 can be positioned reliably.
[0079]
Further, the rail for regulation is not used in the horizontal direction as in the first embodiment, and the position is regulated by magnetic force. It is desirable to vary the electric power supplied to the electromagnet 73 based on the detection result.
[0080]
According to the present embodiment as described above, the apparent weight can be reduced by supplying buoyancy to the transport vehicle 1, so that the failure rate can be kept low and the generation of particles can also be suppressed. .
[0081]
(Embodiment 3)
FIG. 7 is a front sectional view showing the substrate transfer apparatus of the third embodiment. The present embodiment is different from the first and second embodiments in the method of regulating the trajectory in the horizontal direction of the transport vehicle 1, and the other parts are the same. For this reason, the same reference numerals are given to substantially the same components as in FIGS.
[0082]
As shown in FIG. 7, permanent magnets 75 are fixed to both side surfaces of the transport vehicle 1. In addition, an electromagnet 76 is installed on the inner wall side surface of the load lock chamber 5 so as to face the permanent magnet 75.
[0083]
Here, by supplying a current to the electromagnet 76 while controlling the magnitude thereof, a repulsive force can be generated between the permanent magnet 75 and the electromagnet 76 to restrict the track of the transport vehicle 1.
[0084]
In such a substrate transport apparatus, as in the first and second embodiments, the buoyancy applied to the transport vehicle 1 is set to a force that does not lift the transport vehicle 1 on which the substrate is mounted in the vertical direction. And the positioning of the conveyance vehicle 1 can be performed reliably.
[0085]
Further, the rail for regulation is not used in the horizontal direction as in the first embodiment, and the position is regulated by magnetic force. It is desirable to vary the power supplied to the electromagnet 76 based on the detection result.
[0086]
As described above, according to the present embodiment, the apparent weight can be reduced by supplying buoyancy, so that the failure rate can be reduced and the generation of particles can also be suppressed.
[0087]
(Embodiment 4)
FIG. 8 is a front sectional view showing the configuration of the substrate transfer apparatus according to the fourth embodiment. In the present embodiment, the method for imparting buoyancy to the transport vehicle 1 is different from that in the third embodiment, and the other parts are the same. For this reason, the same reference numerals are given to substantially the same components as in FIGS.
[0088]
As shown in FIG. 8, a permanent magnet 80 is fixed to the upper surface of the transport vehicle 1. Further, an electromagnet 81 is installed on the upper surface of the inner wall of the load lock chamber 5 so as to face the permanent magnet 80.
[0089]
In the substrate transport apparatus having this configuration, an attractive force is generated between the permanent magnet 80 and the electromagnet 81 by causing a current to flow through the electromagnet 81, and buoyancy is applied to the transport vehicle 1. The suction force here is set to a force that does not cause the transport vehicle 1 to float. Thereby, similarly to Embodiment 1, the conveyance vehicle 1 can be reliably positioned with respect to the vertical direction.
[0090]
Further, the rail for regulation is not used in the horizontal direction as in the first embodiment, and the position is regulated by magnetic force. It is desirable to vary the electric power supplied to the electromagnet 76 based on the detection result.
[0091]
As described above, according to the present embodiment, in a substrate transport apparatus that transports a plurality of substrates at the same time in a vacuum, the substrate transport is low in failure rate and low in spite of heavy transport. A device can be realized.
[0092]
(Embodiment 5)
FIG. 9 is a front sectional view showing the configuration of the vacuum transfer apparatus according to the fifth embodiment. The present embodiment is different from the above-described first to fourth embodiments in the track regulation method. For this reason, the same reference numerals are given to substantially the same components as in FIGS.
[0093]
As shown in FIG. 9, here, the transport vehicle 1 is moved using an articulated robot 90. The articulated robot 90 moves the transport vehicle 1 along a predetermined trajectory. For this reason, the movement track of the transport vehicle 1 is reliably regulated in the vertical direction and the horizontal direction.
[0094]
Further, in the present embodiment, an attractive force is generated in the permanent magnet 80 and the electromagnet 81 to reduce the gravity of the transport vehicle 1 applied to the articulated robot 90, so that the moment acting on each joint of the articulated robot is small. This increases the life of the joint and increases the reliability.
[0095]
In the first to fifth embodiments, the conveyance in a vacuum atmosphere in which remarkable effects such as particle suppression are obtained has been described. Needless to say, the substrate conveyance apparatus of the present invention can also be used in the atmosphere.
[0096]
Further, as means for giving buoyancy, aerodynamic force by compressed air may be used in addition to magnetic force.
[0097]
【The invention's effect】
According to the present invention, while controlling the track of the transport vehicle, in order to give the transport vehicle buoyancy so that it does not float from the track, the load due to gravity acting on the portion that supports the transport vehicle without difficulty in position control is imposed. Can be reduced. Accordingly, the load due to gravity on the sliding parts such as the bearings of the transfer device is reduced, the generation of particles is suppressed, the life is extended, and the failure rate of the substrate transfer device is reduced. In particular, it is effective in a vacuum atmosphere because generation of problematic particles can be suppressed.
[0098]
Moreover, since the influence of gravity can be reduced by the buoyancy imparting means, there is no problem even if a plurality of transported objects are mounted. Furthermore, the buoyancy can be easily given to the object to be conveyed by the magnetic force, and the buoyancy can be easily switched according to the weight of the object to be conveyed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a substrate transfer apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing the configuration of the substrate transfer apparatus according to the first embodiment.
FIG. 3 is a front sectional view showing the configuration of the transport vehicle according to the first embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a substrate transfer mechanism according to Embodiment 1. FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a substrate transfer operation according to the first embodiment.
FIG. 6 is a front sectional view showing a configuration of a transport vehicle according to a second embodiment.
FIG. 7 is a front cross-sectional view showing a configuration of a transport vehicle according to a third embodiment.
FIG. 8 is a front sectional view showing a configuration of a transport vehicle according to a fourth embodiment.
FIG. 9 is a front sectional view showing a configuration of a transport vehicle according to a fifth embodiment.
FIG. 10 is a plan view showing a configuration of a conventional substrate transfer apparatus.
FIG. 11 is a plan view showing a configuration of a conventional substrate transfer apparatus.
FIG. 12 is a side view showing a configuration of a conventional substrate transfer apparatus.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional substrate transfer apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Transport vehicle
2 Substrate
3,72,75,80 Permanent magnet
4,73,76,81 Electromagnet
5 Load lock room
6 Process chamber
7 Process box
12,70 wheels
13,71 rail
14 Buoyancy adjuster
15 Electromagnet driver
20 PCB cassette
21 Atmospheric transfer robot
90 Articulated robot

Claims (8)

基板を搭載した搬送ローダを所定位置へと移動させる基板搬送装置において、
前記搬送ローダに、前記基板を搭載した搬送ローダが浮上しないだけの浮力を与える浮力付与手段を具備すると共に、
前記搬送ローダを移動させる多関節ロボットを具備することを特徴とする基板搬送装置。
In a substrate transfer device that moves a transfer loader loaded with a substrate to a predetermined position,
The transport loader is provided with buoyancy imparting means for providing a buoyancy that does not cause the transport loader mounted with the substrate to float ,
A substrate transfer apparatus comprising an articulated robot for moving the transfer loader .
前記浮力付与手段は、磁力により前記搬送ローダに浮力を与えることを特徴とする請求項1に記載の基板搬送装置。 The substrate transport apparatus according to claim 1, wherein the buoyancy imparting unit imparts buoyancy to the transport loader by magnetic force. 前記浮力付与手段は、前記基板を搭載した搬送ローダの重量に応じて、前記磁力を調整する磁力調整手段を具備することを特徴とする請求項2に記載の基板搬送装置。 The substrate transfer apparatus according to claim 2, wherein the buoyancy imparting unit includes a magnetic force adjusting unit that adjusts the magnetic force according to a weight of a transfer loader on which the substrate is mounted. 前記搬送ローダは、当該搬送ローダの移動に従って移動する基板支持爪を鉛直方向に複数備えていることを特徴とする請求項1に記載の基板搬送装置。The substrate transport apparatus according to claim 1, wherein the transport loader includes a plurality of substrate support claws in the vertical direction that move according to the movement of the transport loader. 前記多関節ロボットは、所定の軌道に沿って前記搬送ローダを移動させることで、前記搬送ローダの鉛直方向及び水平方向の移動軌道を規制することを特徴とする請求項1に記載の基板搬送装置。2. The substrate transfer apparatus according to claim 1, wherein the articulated robot moves the transfer loader along a predetermined trajectory, thereby restricting a movement trajectory of the transfer loader in a vertical direction and a horizontal direction. . 請求項1、2、4、5の何れか1項に記載の基板搬送装置を組み込んでなることを特徴とする真空装置。A vacuum apparatus comprising the substrate transfer apparatus according to any one of claims 1, 2, 4, and 5. 前記基板搬送装置を内部に有するロードロック室を備えると共に、
前記浮力付与手段は、前記基板搬送装置における搬送ローダ上面に固定された永久磁石と、前記ロードロック室の内壁上面に前記永久磁石と対向するように設置された電磁石とで構成され、上記永久磁石と電磁石との間に吸引力を発生させることを特徴とする請求項6に記載の真空装置。
With a load lock chamber having the substrate transfer device inside,
Said buoyancy providing means is constituted by a conveyor and the permanent magnet fixed to the loader top, and the installation electromagnets so as to face the permanent magnets on the inner wall upper surface of the load lock chamber in the substrate transfer device, the permanent magnet The vacuum apparatus according to claim 6, wherein an attractive force is generated between the magnet and the electromagnet .
前記基板搬送装置を内部に有するロードロック室と、A load lock chamber having the substrate transfer device therein;
前記基板搬送装置における搬送ローダと連動する基板受け渡しピンが設けられたステージを内部に有するプロセスチャンバとを備え、A process chamber having therein a stage provided with substrate transfer pins interlocked with a transfer loader in the substrate transfer apparatus;
前記基板搬送装置は、前記ロードロック室とプロセスチャンバ内のステージとの間で基板の受け渡しを行うことを特徴とする請求項6に記載の真空装置。The vacuum apparatus according to claim 6, wherein the substrate transfer device transfers a substrate between the load lock chamber and a stage in the process chamber.
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