JP7744231B2 - Vacuum Processing Equipment - Google Patents
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- JP7744231B2 JP7744231B2 JP2021205433A JP2021205433A JP7744231B2 JP 7744231 B2 JP7744231 B2 JP 7744231B2 JP 2021205433 A JP2021205433 A JP 2021205433A JP 2021205433 A JP2021205433 A JP 2021205433A JP 7744231 B2 JP7744231 B2 JP 7744231B2
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Description
本発明は、一方の面に被処理基板が配置される搬送トレイを搬送しながら、被処理基板の処理面に対して所定の真空処理を施す(所謂インライン式の)真空処理装置に関し、より詳しくは、真空チャンバ内における搬送トレイの座標(絶対位置)を正確に特定できるようにしたものに関する。 The present invention relates to a vacuum processing apparatus (so-called inline type) that performs a predetermined vacuum processing on the processing surface of a substrate to be processed while transporting a transport tray on one side of which the substrate is placed. More specifically, it relates to an apparatus that can accurately identify the coordinates (absolute position) of the transport tray within a vacuum chamber.
上記種の真空処理装置は、例えば特許文献1で知られている。このものは、一方向に連設される複数個の真空チャンバを備え、真空チャンバ内には、複数の搬送トレイを順次搬送できる搬送手段が設けられている。そして、搬送トレイが各真空チャンバを通過する間に、被処理基板の処理面に対して成膜処理、エッチング処理や熱処置といった各種の真空処理が順次施される。 A vacuum processing apparatus of the above type is known, for example, from Patent Document 1. This apparatus comprises multiple vacuum chambers arranged in one direction, and a transport means capable of transporting multiple transport trays in sequence within the vacuum chambers is provided. As the transport trays pass through each vacuum chamber, various vacuum processes such as film deposition, etching, and heat treatment are sequentially performed on the processing surface of the substrate to be processed.
ここで、いずれかの真空チャンバ内での真空処理中に何等かの原因で各真空処理が中止または中断される場合がある。このような事態を想定しつつ生産状況を管理する上で、真空チャンバ内における各搬送トレイの座標を正確に把握できるように構成しておく必要がある。このような場合、各搬送トレイにエンコーダを搭載し、搬送トレイのエンコーダと、このエンコーダの入力を受けて真空チャンバ内における搬送トレイの位置を特定する制御ユニット(コントローラ)とを引き回し可能な信号ケーブルを介して接続することが考えられる。然し、この種の真空処理装置の中には、互いに隣接する真空チャンバを相互に隔絶できるようにゲートバルブを介在させて連設しているものがあり、このものには、信号ケーブルを用いて接続する方法は適用できないという問題がある。 However, there are cases where the vacuum processing in one of the vacuum chambers is halted or interrupted for some reason. Managing production status while anticipating such events requires a configuration that accurately determines the coordinates of each transport tray within the vacuum chamber. In such cases, one option is to equip each transport tray with an encoder, and connect the transport tray's encoder to a control unit (controller) that receives input from this encoder and determines the transport tray's position within the vacuum chamber via a freely movable signal cable. However, some vacuum processing equipment of this type connects adjacent vacuum chambers via gate valves to isolate them from each other, which poses the problem that a method of connecting using a signal cable cannot be applied to these systems.
本発明は、以上の点に鑑み、各真空チャンバがゲートバルブを介して連設されているか否を問わず、真空チャンバ内に存する各搬送トレイの位置を正確に把握できるようにした真空処理装置を提供することをその課題とするものである。 In view of the above, the present invention aims to provide a vacuum processing apparatus that can accurately determine the position of each transport tray in a vacuum chamber, regardless of whether the vacuum chambers are connected via a gate valve.
上記課題を解決するために一方の面に被処理基板が配置される搬送トレイを搬送しながら、被処理基板の処理面に対して所定の真空処理を施す本発明の真空処理装置は、水平面内で互いに直交する二方向をX軸方向及びY軸方向とし、真空チャンバ内で搬送トレイをX軸方向に沿って搬送する搬送手段が設けられ、搬送トレイにX軸方向に沿って取り付けられる長尺のスケールと、このスケールの目量の読み取りが可能な複数個の検出部とを有し、各検出部を真空チャンバ内でX軸方向に沿って間隔を存して配置して、搬送トレイのスケールとこれに正対する検出部とでアブソリュートエンコーダを構成し、搬送トレイの搬送が開始される最上流側に位置する検出部を起点検出部とし、この起点検出部を除く他の検出部に起点検出部からの距離に応じたオフセット値を夫々付与し、いずれかの検出部で搬送トレイの目量を読み取ったとき、この読み取った目量とオフセット値とから真空チャンバ内における搬送トレイの座標を特定する制御ユニットを更に備えることを特徴とする。 To solve the above problems, the vacuum processing apparatus of the present invention performs a predetermined vacuum processing on the processing surface of a transport tray on one side of which a substrate is placed while transporting the transport tray. Two mutually perpendicular directions in a horizontal plane are the X-axis direction and the Y-axis direction. The apparatus is provided with a transport means for transporting the transport tray along the X-axis direction within a vacuum chamber. The apparatus has a long scale attached to the transport tray along the X-axis direction and multiple detection units capable of reading the scale's graduations. The detection units are arranged at intervals along the X-axis direction within the vacuum chamber, and the transport tray scale and the detection units directly facing it constitute an absolute encoder. The detection unit located most upstream from where transport of the transport tray begins is used as the starting point detection unit. All detection units other than this starting point detection unit are assigned offset values according to their distance from the starting point detection unit. The apparatus further includes a control unit that, when the graduation of the transport tray is read by any of the detection units, determines the coordinates of the transport tray within the vacuum chamber from the read graduation and offset value.
本発明において、真空チャンバ内に複数個の搬送トレイが同時に搬送されるような場合、各搬送トレイに、互いに重複しないように前記スケールの目盛値が付与されていること、即ち、各搬送トレイのスケールの最小目盛値及び最大目盛値が互いに重複しないように設定される構成を採用することができる。また、本発明においては、前記制御ユニットは、いずれかの検出部でスケールの目量が新たに読み取られる毎に、前記搬送トレイの位置を更新する構成を採用することができる。 In the present invention, when multiple transport trays are simultaneously transported into a vacuum chamber, a configuration can be adopted in which each transport tray is assigned a scale value so that they do not overlap with each other, i.e., the minimum and maximum scale values of the scale of each transport tray are set so that they do not overlap with each other. Furthermore, in the present invention, a configuration can be adopted in which the control unit updates the position of the transport tray each time a new scale interval is read by any of the detection units.
以上によれば、真空チャンバ内に固定配置される各検出部と制御ユニットとを信号ケーブルで接続しておけば、各検出部で読み取った目量とオフセット値とから真空チャンバ内における搬送トレイの絶対位置(座標)を正確に特定することができる。このとき、真空チャンバ内で信号ケーブルを引き回すといったことが不要にできるので、互いに隣接される真空チャンバがゲートバルブを介して連設されているような場合でも、搬送トレイの座標の特定が阻害されるものではない。しかも、真空チャンバ内で複数個の搬送トレイが同時に搬送されているような場合でも、各搬送トレイの識別するための機器を別途設けることなく、簡単な手法で個々の搬送トレイ(種別)を識別することができ、有利である。なお、真空チャンバ内で搬送トレイを搬送する場合、通常は、搬送トレイの夫々の位置をセンサ等により把握し、これに応じて、搬送用コロや搬送ローラといった搬送手段の搬送部の作動が制御されるが、アブソリュートエンコーダを構成する各検出部で検出したものを兼用して搬送部の制御にも用いれば、部品点数を削減することができる。 As described above, by connecting each detector fixedly installed within the vacuum chamber to the control unit with a signal cable, the absolute position (coordinates) of the transport tray within the vacuum chamber can be accurately determined from the scale interval and offset value read by each detector. This eliminates the need to route signal cables within the vacuum chamber, so determining the coordinates of the transport tray is not hindered even when adjacent vacuum chambers are connected via gate valves. Furthermore, even when multiple transport trays are being transported simultaneously within the vacuum chamber, individual transport trays (types) can be identified using a simple method without the need for additional equipment to identify each tray. Note that when transporting trays within a vacuum chamber, the position of each transport tray is typically determined using a sensor or other device, and the operation of the transport means, such as transport rollers, is controlled accordingly. However, if the detections from each detector constituting the absolute encoder are also used to control the transport unit, the number of parts can be reduced.
ここで、単一の検出部とスケールで構成される一般的なアブソリュートエンコーダの制御部品(サーボアンプ)では、当該検出部がスケール範囲から外れると、検知エラーに基づくアラーム(重故障)を発報する。つまり、アブソリュートエンコーダを搭載する駆動装置の作動中に、アブソリュートエンコーダによる位置検出が不能になると、駆動装置を停止させ、例えばエンコーダの交換を促すアラームを出力することが通常であり、その場合には、制御部品に対する電源の再投入でしかアラームの解除(エラーリセット)ができないようになっている。このため、既存のアブソリュートエンコーダの制御部品を含む制御ユニットによって、真空チャンバ内で順次搬送される搬送トレイの座標を特定しようとすると、常に、アラームを発報し、アラームを解除するために電源の再投入が必要となるので、搬送トレイを円滑に搬送することができない。 In a typical absolute encoder control component (servo amplifier), which consists of a single detector and scale, an alarm (serious failure) is issued based on a detection error if the detector moves outside the scale range. In other words, if the absolute encoder is unable to detect position while a drive unit equipped with an absolute encoder is in operation, the drive unit is typically stopped and an alarm is output to prompt, for example, encoder replacement. In such a case, the alarm can only be cleared (error reset) by cycling power to the control component. For this reason, when attempting to determine the coordinates of transport trays being transported sequentially within a vacuum chamber using a control unit including an existing absolute encoder control component, an alarm is always issued, and power must be cycled to clear the alarm, preventing the transport trays from being transported smoothly.
そこで、本発明では、搬送トレイのスケールに正対してアブソリュートエンコーダを構成している検出部が搬送トレイの搬送に伴ってスケール範囲から外れても、検知エラーを発報せず、制御ユニットに対して特定の値、例えば-1を返すか或いは読み取った最終値を保持して返すようにし、他の検出部でスケールの目量を新たに読み取ると(言い換えると、他の検出部がスケール範囲内に復帰すると)、その座標を更新する構成を採用すれば、制御ユニットに既存のアブソリュートエンコーダの制御部品を含む場合に、当該制御部品に対する制御ユニットからの指令でアラームの発報とエラーリセットが不要になるため、真空チャンバ内での搬送トレイの座標の特定に何らの影響を与えることがない。 In this invention, therefore, even if the detection unit that constitutes the absolute encoder and faces the scale of the transport tray moves out of the scale range as the transport tray is transported, it does not issue a detection error, but instead returns a specific value, such as -1, to the control unit, or holds and returns the final value read. If another detection unit reads a new scale interval (in other words, when the other detection unit returns to within the scale range), the coordinates are updated. If the control unit includes control components for an existing absolute encoder, there is no need for the control unit to issue an alarm or reset an error, and there is no impact on identifying the coordinates of the transport tray within the vacuum chamber.
また、制御部品(サーボアンプ)を、いずれの検出部がスケール範囲から外れたときのアラームを重故障とせず、制御ユニットからの信号でアラームをクリアできるように構成し、他の検出部でスケールの目量を新たに読み取ったとき、即ち、検出部の検知エラー信号が落ちた(オフになった)とき、制御ユニットが制御部品のアラームをクリアして制御に復帰するようにしてもよい。 In addition, the control component (servo amplifier) can be configured so that when any of the detection components goes outside the scale range, the alarm is not treated as a serious malfunction, but can be cleared by a signal from the control unit. When another detection component reads the scale interval anew, i.e., when the detection error signal of the detection component drops (turns off), the control unit can clear the alarm of the control component and return to control.
ところで、いずれかの真空チャンバ内での真空処理中に何等かの原因で各真空処理が中止または中断され、このときには、アブソリュートエンコーダを構成する各検出部、制御ユニットや制御部品への給電が停止される場合がある。この場合、一般的なインクリメントエンコーダの制御部品では、給電停止時点における搬送トレイの座標を保持しない。このため、給電再開(電源復帰)後には、何らかの復帰動作が必要となって生産阻害要因となる問題もある。それに対して、本発明では、搬送トレイのスケールとこれに正対する検出部とでアブソリュートエンコーダを構成するようにしたため、給電再開(電源復帰)後にいずれかの検出部でスケールの目量を新たに読み取るだけで、制御ユニットにより真空チャンバ内での各搬送トレイの座標やその種別が正確に把握されるので、復帰動作を可及的速やかに実施することができ、有利である。 However, if the vacuum process in one of the vacuum chambers is stopped or interrupted for some reason, power may be cut off to the detectors, control unit, and control components that make up the absolute encoder. In this case, the control components of a typical incremental encoder do not retain the coordinates of the transport tray at the time power was cut off. This necessitates some kind of reset operation after power is restored, which can hinder production. In contrast, in this invention, the absolute encoder is made up of the transport tray scale and the detector directly facing it. Therefore, simply by reading the scale graduations again with one of the detectors after power is restored, the control unit can accurately determine the coordinates and type of each transport tray within the vacuum chamber, which is advantageous because it allows reset operations to be performed as quickly as possible.
以下、図面を参照して、被処理基板をフラットパネルディスプレイの製造に利用される大面積のガラス基板(以下、「基板Sw」という)とし、基板Swの一方の面(処理面)に成膜処理、熱処理、エッチング処理といった各種の真空処理を施すことができるインライン式の真空処理装置に適用したものを例に、本発明の真空処理装置VMの実施形態を説明する。以下においては、搬送路Tp1,Tp2に沿った搬送トレイTrの移動方向をX軸方向、X軸方向に直交する重力加速度方向をZ軸方向、X軸方向及びZ軸方向に直交する方向をY軸方向とする。また、搬送トレイTrに配置された基板Swの一方の面(処理面)がY軸方向一方を向く搬送トレイTr(及び基板Sw)の姿勢を起立姿勢(Z軸に対して所定角度で搬送トレイTrが傾斜する姿勢も含む)、搬送トレイTrに配置された基板Swの処理面がZ軸方向上方を向く搬送トレイTr(及び基板Sw)の姿勢を水平姿勢とする。 With reference to the drawings, an embodiment of the vacuum processing apparatus VM of the present invention will be described below, taking as an example an in-line vacuum processing apparatus capable of performing various vacuum processes, such as film formation, heat treatment, and etching, on one surface (processing surface) of a substrate Sw to be processed, where the substrate is a large-area glass substrate (hereinafter referred to as "substrate Sw") used in the manufacture of flat panel displays. Hereinafter, the direction of movement of the transport tray Tr along the transport paths Tp1 and Tp2 is referred to as the X-axis, the direction of gravitational acceleration perpendicular to the X-axis is referred to as the Z-axis, and the direction perpendicular to the X-axis and Z-axis is referred to as the Y-axis. Furthermore, the position of the transport tray Tr (and substrate Sw) in which one surface (processing surface) of the substrate Sw placed on the transport tray Tr faces in one direction in the Y-axis direction is referred to as an upright position (including a position in which the transport tray Tr is tilted at a predetermined angle with respect to the Z-axis), and the position of the transport tray Tr (and substrate Sw) in which the processing surface of the substrate Sw placed on the transport tray Tr faces upward in the Z-axis direction is referred to as a horizontal position.
図1~図3を参照して、インライン式の真空処理装置VMは、図外の搬送ロボットにより処理前の基板Swを水平姿勢で搬送トレイTrの一方の面に配置し、または、水平姿勢の搬送トレイTrから処理済みの基板Swを取り出すためのポジションチャンバPcを備える。搬送トレイTrは、基板Swより一回り大きな輪郭の板状体11で構成され、板状体11には、起立姿勢にしたときに基板Swの下辺が当接する基板受け部12と、板状体11に対して基板Swの縁部を局所的に押圧するクランプなどの押圧部(図示せず)とが設けられ、真空処理の間、起立姿勢の基板Swを搬送トレイTrに保持することができる。基板Swに対する真空処理によっては、マスクプレートが基板Swと共に取り付けられるようにしてもよい。 Referring to Figures 1 to 3, the inline vacuum processing apparatus VM includes a position chamber Pc in which a transport robot (not shown) places an unprocessed substrate Sw in a horizontal position on one side of a transport tray Tr, or removes a processed substrate Sw from a horizontally positioned transport tray Tr. The transport tray Tr is composed of a plate-like body 11 with an outline slightly larger than the substrate Sw. The plate-like body 11 is provided with a substrate receiving portion 12 against which the bottom edge of the substrate Sw abuts when in an upright position, and a pressing portion (not shown) such as a clamp that locally presses the edge of the substrate Sw against the plate-like body 11, allowing the upright substrate Sw to be held on the transport tray Tr during vacuum processing. Depending on the vacuum processing of the substrate Sw, a mask plate may be attached along with the substrate Sw.
大気雰囲気に維持されるポジションチャンバPcには、他方の面側から搬送トレイTrを保持した状態で傾動自在な傾動部2が備えられ、水平姿勢と起立姿勢との間で搬送トレイTrの姿勢を変更することができる。傾動部2は保持板21を備え、保持板21の所定位置には、特に図示して説明しないが、バキュームチャックなどの保持機構が設けられ、搬送トレイTrを起立姿勢にしたときでも保持板21から基板Swが離脱しないようにしている。保持板21には、X軸方向に間隔を置いて立設されて、単軸ロボットなどの機構(図示せず)によりZ軸方向上下に同期して伸縮自在な2本のフレーム22に設けた回転軸23が連結され、モータMtにより回転軸23を一方向に回転駆動すると、保持板21が回転軸23回りに回転して搬送トレイTrを傾動するようにしている。各フレーム22の下端は、Y軸方向にのびるようにポジションチャンバPcに設けた単軸ロボットの移動機構24に連結され、Y軸方向左右に往復動自在となっている。 The position chamber Pc, maintained in an atmospheric environment, is equipped with a tilting unit 2 that can tilt while holding the transport tray Tr from the other side, allowing the transport tray Tr to be changed between a horizontal and an upright position. The tilting unit 2 includes a holding plate 21, and a holding mechanism such as a vacuum chuck (not shown) is provided at a predetermined position on the holding plate 21 to prevent the substrate Sw from detaching from the holding plate 21 even when the transport tray Tr is in the upright position. The holding plate 21 is connected to a rotating shaft 23 attached to two frames 22 that are spaced apart in the X-axis direction and can be synchronously extended and retracted up and down in the Z-axis direction by a mechanism such as a single-axis robot (not shown). When the rotating shaft 23 is driven in one direction by a motor Mt, the holding plate 21 rotates around the rotating shaft 23, tilting the transport tray Tr. The lower end of each frame 22 is connected to a single-axis robot movement mechanism 24 installed in the position chamber Pc so that it extends in the Y-axis direction, allowing it to move back and forth freely left and right along the Y-axis.
ポジションチャンバPcにて水平姿勢の搬送トレイTrに基板Swが配置されると、傾動部2は、搬送トレイTrを持ち上げながら回転して搬送トレイTrを起立姿勢とし、移動機構24により後述の搬送部のZ軸方向上方の位置までY軸方向一方に移動した後、搬送トレイTrを差し込むように搬送部へと受け渡す。一方、後述の搬送部から処理済みの基板Swがある搬送トレイTrを受け取るときには、傾動部2は、他方の面側から搬送トレイTrを保持した後、Z軸方向上方に引き抜くように起立姿勢の搬送トレイTrを持ち上げた後、搬送トレイTrを持ち下げながら搬送トレイTrを回転させて水平姿勢に変更してY軸方向他方に所定位置まで移動し、搬送トレイTrからの処理済みの基板Swの回収が可能となる。 When a substrate Sw is placed on a horizontally oriented transport tray Tr in the position chamber Pc, the tilting unit 2 rotates the transport tray Tr while lifting it up to place it in an upright position, and then moves it in one direction along the Y axis by the movement mechanism 24 to a position above the transport unit (described below) in the Z axis direction, after which the transport tray Tr is inserted and handed over to the transport unit. On the other hand, when receiving a transport tray Tr containing a processed substrate Sw from the transport unit (described below), the tilting unit 2 holds the transport tray Tr from the other side, then lifts the upright transport tray Tr by pulling it upward in the Z axis direction, then rotates the transport tray Tr while lowering it to place it in a horizontal position, and moves it in the other direction along the Y axis to a predetermined position, allowing the processed substrate Sw to be recovered from the transport tray Tr.
ポジションチャンバPcのX軸方向前方には、ゲートバルブGv1を介してロードロックチャンバLcが連設されている。ロードロックチャンバLcには、特に図示して説明しないが、真空ポンプからの排気管とベントガスを導入するベントガスラインとが夫々接続され、ロードロックチャンバLcを真空雰囲気と大気雰囲気とに適宜切り換えることができる。ロードロックチャンバLcのX軸方向前方には、基板Swの処理面に対して実施しようとする各種の真空処理に応じて例えば2個の処理チャンバVc1,Vc2がゲートバルブGv2,Gv3を介して順次連設されている。各処理チャンバVc1,Vc2は、X軸方向に沿ってのびる隔離壁31によってY軸方向で左右2室に隔絶され、各室31a,31bには、例えば、スパッタリングカソードといった各種の真空処理の実施に必要な装置32が夫々設けられている。そして、基板Swの処理面がY軸方向一方(図2中、下方)を向く起立姿勢で搬送トレイTrが各処理チャンバVc1,Vc2の各室31a,31bを夫々通過する間に、基板Swの処理面に対し各種の真空処理が施される。X軸方向前方で最下流側に位置する処理チャンバVc2には、ゲートバルブGv4を介してターンバックチャンバBcが連設されている。これらポジションチャンバPc、ロードロックチャンバLc、処理チャンバVc1,Vc2及びターンバックチャンバBcが、本実施形態の真空チャンバを構成する。 A load lock chamber Lc is connected to the position chamber Pc in the X-axis direction via a gate valve Gv1. Although not specifically shown or described, the load lock chamber Lc is connected to an exhaust pipe from a vacuum pump and a vent gas line for introducing vent gas, allowing the load lock chamber Lc to be switched between a vacuum atmosphere and an air atmosphere as needed. Two processing chambers, for example, Vc1 and Vc2, are connected to the load lock chamber Lc in the X-axis direction via gate valves Gv2 and Gv3, depending on the type of vacuum processing to be performed on the processing surface of the substrate Sw. Each processing chamber Vc1 and Vc2 is separated into two chambers, one on the left and one on the right, in the Y-axis direction by a partition wall 31 extending along the X-axis. Each chamber 31a and 31b is equipped with a device 32 required for performing various vacuum processing, such as a sputtering cathode. The transport tray Tr passes through the chambers 31a and 31b of the processing chambers Vc1 and Vc2 in an upright position with the processing surface of the substrate Sw facing in one direction in the Y-axis direction (downward in Figure 2), and various vacuum processes are performed on the processing surface of the substrate Sw. A turnback chamber Bc is connected to the processing chamber Vc2, which is located at the front and most downstream side in the X-axis direction, via a gate valve Gv4. The position chamber Pc, load lock chamber Lc, processing chambers Vc1 and Vc2, and turnback chamber Bc constitute the vacuum chamber of this embodiment.
ターンバックチャンバBcには、特に図示して説明しないが、上面に搬送ローラを設けたY軸方向(図2中、上下方向)に移動自在な移動ステージが設けられ、処理チャンバVc2のY軸方向左側の室31aから受け取った搬送トレイTrを再度処理チャンバVc2のY軸方向右側の室31bに戻すことができる。そして、ポジションチャンバPcとターンバックチャンバBcとの間でX軸方向にのびる2本の搬送路Tp1,Tp2に沿って搬送トレイTrを起立姿勢で夫々搬送できるように搬送手段Tmが設けられている。以下において、互いにX軸方向に連設されたポジションチャンバPcからロードロックチャンバLc、各処理チャンバVc1,Vc2のY軸方向左側の室31aを経てターンバックチャンバBcに通じる、搬送トレイTrがX軸方向前方(図1、2中、左側から右側)に搬送されるものを行き搬送路Tp1、逆に、ターンバックチャンバTcからY軸方向右側の室31b、ロードロックチャンバLcを経てポジションチャンバPcに通じる、搬送トレイTrがX軸方向後方(図1中、右側から左側)に搬送されるものを戻り搬送路Tp2とする。 Although not specifically shown or described, the turnback chamber Bc is equipped with a movable stage with transport rollers on its upper surface that can move freely in the Y-axis direction (up and down in Figure 2), allowing the transport tray Tr received from the chamber 31a on the left side of the processing chamber Vc2 in the Y-axis direction to be returned to the chamber 31b on the right side of the processing chamber Vc2 in the Y-axis direction. Transport means Tm are also provided to transport the transport tray Tr in an upright position along two transport paths Tp1, Tp2 extending in the X-axis direction between the position chamber Pc and the turnback chamber Bc. In the following, the path that connects the position chamber Pc, which is connected to each other in the X-axis direction, via the load lock chamber Lc and the chamber 31a on the left side of each processing chamber Vc1, Vc2 in the Y-axis direction, to the turnback chamber Bc, and through which the transport tray Tr is transported forward in the X-axis direction (from left to right in Figures 1 and 2), is referred to as the outgoing transport path Tp1. Conversely, the path that connects the turnback chamber Tc to the chamber 31b on the right side of the Y-axis direction, via the load lock chamber Lc, and through which the transport tray Tr is transported backward in the X-axis direction (from right to left in Figure 1), ... is referred to as the return transport path Tp2.
搬送手段Tmは、起立姿勢の搬送トレイTrを非接触でZ軸方向上方に牽引した状態で、X軸方向前方または後方への移動を案内する第1案内部4と、第1案内部4によりその重量の一部が牽引された搬送トレイTrの残余の重量を接触支持してX軸方向前方または後方に搬送トレイTrを搬送する搬送部5と、搬送トレイTrのZ軸方向下部にて非接触でZ軸方向上方に牽引した状態でX軸方向前方または後方への移動を案内する第2案内部6とを備える。第1案内部4は、搬送トレイTrの板状体11のZ軸方向上面にその上辺に沿って取り付けたX軸方向に長手の第1磁石41と、行き搬送路Tp1及び戻り搬送路Tp2に沿ってポジションチャンバPc、ロードロックチャンバLc及び各処理チャンバVc1,Vc2内のZ軸方向上部に夫々配置した第2磁石42とを備える。第1磁石41と第2磁石42とは、その対向面の極性が異なるように着磁され、これにより、搬送トレイTrを非接触でZ軸方向上方に牽引した状態でX軸方向前後への移動を夫々案内する。なお、第1磁石41と第2磁石42とはY軸方向に間隔を置いて複数列で設けることもでき、この場合には、第1磁石41と第2磁石42との互いに向かい合うものの極性を交互に変えることが好ましい。 The transport means Tm includes a first guide unit 4 that guides the upright transport tray Tr in its forward or backward movement in the X-axis direction while pulling it upward in the Z-axis direction without contact; a transport unit 5 that contact-supports the remaining weight of the transport tray Tr, part of whose weight has been pulled by the first guide unit 4, and transports the transport tray Tr in its forward or backward movement in the X-axis direction; and a second guide unit 6 that guides the transport tray Tr in its forward or backward movement in the X-axis direction while pulling it upward in the Z-axis direction without contact below the Z-axis. The first guide unit 4 includes a first magnet 41 that is elongated in the X-axis direction and attached along the upper edge of the Z-axis upper surface of the plate-like body 11 of the transport tray Tr; and second magnets 42 that are arranged along the forward transport path Tp1 and the return transport path Tp2, respectively, at the upper Z-axis positions within the position chamber Pc, the load lock chamber Lc, and each of the processing chambers Vc1 and Vc2. The first magnets 41 and second magnets 42 are magnetized so that the polarities of their opposing surfaces are different, thereby guiding the movement of the transport tray Tr back and forth in the X-axis direction while pulling it upward in the Z-axis direction without contact. The first magnets 41 and second magnets 42 can also be arranged in multiple rows spaced apart in the Y-axis direction, in which case it is preferable to alternate the polarities of the first magnets 41 and second magnets 42 facing each other.
搬送部5は、行き搬送路Tp1及び戻り搬送路Tp2に沿ってポジションチャンバPc、ロードロックチャンバLc及び各処理チャンバVc1,Vc2内の下部にX軸方向に間隔を置いて複数設けられる転動体としての搬送コロ51を備える。各搬送コロ51は、ポジションチャンバPc、ロードロックチャンバLc及び各処理チャンバVc1,Vc2内の所定位置に夫々軸支される軸体51aと、各軸体51aに夫々外嵌されて搬送トレイTrのZ軸方向下面に接触する車輪部51bとで構成される。この場合、単一の軸体51aには、Y軸方向に間隔を置いて少なくとも2個の車輪部51bが取り付けられ、車輪部51bの先端はまた、径方向外方に向かって先細りである楕円状に形成され、車輪部51bが搬送トレイTrのZ軸方向の下面に点接触するようにしている。特に図示して説明しないが、各搬送コロ51の軸体51aには、プーリー、歯車、駆動ベルトやモータといった公知の動力伝達機構が連結され、行き搬送路Tp1及び戻り搬送路Tp2毎に各搬送コロ51が同期して同方向に回転駆動される。 The transport unit 5 includes a plurality of transport rollers 51 serving as rolling elements, spaced apart in the X-axis direction at the bottom of the position chamber Pc, load lock chamber Lc, and each of the processing chambers Vc1 and Vc2 along the forward transport path Tp1 and the return transport path Tp2. Each transport roller 51 is composed of a shaft 51a journaled at a predetermined position within the position chamber Pc, load lock chamber Lc, and each of the processing chambers Vc1 and Vc2, and a wheel 51b fitted onto each shaft 51a and in contact with the underside of the transport tray Tr in the Z-axis direction. In this case, at least two wheel 51b are attached to a single shaft 51a at intervals in the Y-axis direction, and the tips of the wheel 51b are elliptical and tapered radially outward, allowing the wheel 51b to make point contact with the underside of the transport tray Tr in the Z-axis direction. Although not specifically shown or described, the shaft 51a of each conveying roller 51 is connected to a known power transmission mechanism such as a pulley, gear, drive belt, or motor, and each conveying roller 51 is driven to rotate in the same direction in synchronization for the forward conveying path Tp1 and the return conveying path Tp2.
第2案内部6は、搬送トレイTrのZ軸方向下部に設けた第3磁石(一方の磁石)61と、行き搬送路Tp1及び戻り搬送路Tp2に沿ってポジションチャンバPc、ロードロックチャンバLc及び各処理チャンバVc1,Vc2内の下部に夫々配置した第4磁石62とを備える。搬送トレイTrの板状体11には、基板Swが配置される一方の面に背向する他方の面側(図3中、左側)でその下端にその外方に向けて延出させて支持板部13が形成され、支持板部13のZ軸方向上面に第3磁石61が設けられている。他方、行き搬送路Tp1及び戻り搬送路Tp2に沿ってポジションチャンバPc、ロードロックチャンバLc及び各処理チャンバVc1,Vc2内のZ軸方向下部には、搬送トレイTrの支持板部13にZ軸方向に間隔を置いて対峙する水平壁部63aを持つ支持壁63がX軸方向に沿ってのびるように夫々設けられ、水平壁部63aの下面に第4磁石62が設けられている。第3磁石61と第4磁石62とは、その対向面の極性が異なるように着磁され、これにより、搬送トレイTrのZ軸方向下部を非接触でZ軸方向上方に牽引した状態でX軸方向前後への移動を夫々案内する。なお、第3磁石61と第4磁石62とは、上記同様、Y軸方向に間隔を置いて複数列で設けることもでき、この場合には、第3磁石61と第4磁石62との互いに向かい合うものの極性を交互に変えることが好ましい。搬送手段Tmはまた、ポジションチャンバPc、ロードロックチャンバLc、処理チャンバVc1,Vc2及びターンバックチャンバBc内に存する各搬送トレイTrの位置を把握できるようにアブソリュートエンコーダを備える。 The second guide section 6 includes a third magnet (one of the magnets) 61 provided at the bottom of the transport tray Tr in the Z-axis direction, and a fourth magnet 62 arranged at the bottom of the position chamber Pc, the load lock chamber Lc, and each of the processing chambers Vc1 and Vc2 along the forward transport path Tp1 and the return transport path Tp2. A support plate section 13 is formed on the plate-like body 11 of the transport tray Tr, extending outward from its lower end on the other side (left side in Figure 3) opposite the one side on which the substrate Sw is placed, and the third magnet 61 is provided on the upper surface of the support plate section 13 in the Z-axis direction. Meanwhile, along the forward transport path Tp1 and the return transport path Tp2, in the lower Z-axis direction within the position chamber Pc, the load lock chamber Lc, and each of the processing chambers Vc1 and Vc2, a support wall 63 having a horizontal wall portion 63a facing the support plate portion 13 of the transport tray Tr at a distance in the Z-axis direction is provided so as to extend along the X-axis direction, and a fourth magnet 62 is provided on the underside of the horizontal wall portion 63a. The third magnet 61 and the fourth magnet 62 are magnetized so that the polarities of their opposing surfaces are different, thereby guiding the movement of the transport tray Tr back and forth in the X-axis direction while pulling the lower Z-axis direction of the transport tray Tr upward in the Z-axis direction without contact. Note that the third magnets 61 and the fourth magnets 62 can also be provided in multiple rows spaced apart in the Y-axis direction, as described above. In this case, it is preferable to alternate the polarities of the third magnets 61 and the fourth magnets 62 facing each other. The transport means Tm is also equipped with an absolute encoder so that the position of each transport tray Tr present in the position chamber Pc, load lock chamber Lc, processing chambers Vc1 and Vc2, and turnback chamber Bc can be determined.
図4も参照して、各搬送トレイTrの下部には、X軸方向全長に沿って長尺のスケール(符号板)71が夫々取り付けられている。また、ポジションチャンバPc、ロードロックチャンバLc、処理チャンバVc1,Vc2及びターンバックチャンバBcに夫々設けたX軸方向に長手の支持壁63には、X軸方向に沿って所定間隔で複数個の検出部72a~72oが配置されている。そして、各搬送トレイTrのスケール71と各検出部72a~72oとでアブソリュートエンコーダを構成する。以下においては、説明の便宜上、ポジションチャンバPc内で行き搬送路Tp1の受渡位置に設けられる(つまり、起立姿勢の搬送トレイTrの搬送が開始される)最上流側のものを起点検出部72aとし、行き搬送路Tp1の受渡位置からターンバックチャンバBc内に向けて搬送トレイTrを搬送する場合を例に搬送トレイTrの座標の特定を説明する。 Referring also to Figure 4, a long scale (code plate) 71 is attached to the bottom of each transport tray Tr along its entire length in the X-axis direction. Furthermore, multiple detectors 72a-72o are arranged at predetermined intervals along the X-axis direction on the support walls 63 elongated in the X-axis direction provided in the position chamber Pc, load lock chamber Lc, processing chambers Vc1 and Vc2, and turnback chamber Bc. The scale 71 of each transport tray Tr and the detectors 72a-72o form an absolute encoder. For ease of explanation, the most upstream detector located at the transfer position of the outgoing transport path Tp1 in the position chamber Pc (i.e., where the transport of the upright transport tray Tr begins) is referred to as the starting point detector 72a below. Determining the coordinates of a transport tray Tr will be described using the example of transporting a transport tray Tr from the transfer position of the outgoing transport path Tp1 toward the turnback chamber Bc.
各検出部72a~72oとしては、光学式、磁気式などの公知のものを利用することができ、各搬送トレイTrに取り付けられるスケール71としては、各検出部72a~72oの種類に応じた公知のものが用いられる。例えば、検出部72a~72oとして光学式のものを用いる場合、スケール71は、例えば、その表面に反射率の異なる複数の層がパターンニング形成されたものである(以下では、図4に示すように、スケール71の目盛の長さ(目盛の長さは、最大目盛値から最小目盛値を減算することで得られる)を999mmとし、目幅は1mm間隔で付されているものとするが、精度に応じて目幅は適宜設定することができる)。この場合、例えば、最初に搬送される搬送トレイ(これを「第1搬送トレイTr1」とする)に0~999mm、次に搬送される搬送トレイ(これを「第2搬送トレイTr2」とする)に1000mm~1999mm、更に次に搬送される搬送トレイ(これを「第3搬送トレイTr3」とする)に2000mm~2999mmのように、搬送トレイTr1,Tr2,Tr3毎にスケール71の目盛値が互いに重複しないように、即ち、各搬送トレイTr1,Tr2,Tr3のスケール71の最小目盛値及び最大目盛値が互いに重複しないように設定している。 Each of the detectors 72a-72o may be of a known type, such as an optical or magnetic type, and the scale 71 attached to each transport tray Tr may be of a known type that corresponds to the type of detector 72a-72o. For example, if optical detectors 72a-72o are used, the scale 71 may have multiple layers with different reflectivities patterned on its surface (hereinafter, as shown in Figure 4, the scale 71 has a scale length (obtained by subtracting the minimum scale value from the maximum scale value) of 999 mm, with a scale interval of 1 mm, but the scale interval can be set appropriately depending on the required accuracy). In this case, for example, the scale values on the scale 71 for each of the transport trays Tr1, Tr2, and Tr3 are set so that they do not overlap with each other, such as 0 to 999 mm for the first transport tray (this will be referred to as the "first transport tray Tr1"), 1000 mm to 1999 mm for the next transport tray (this will be referred to as the "second transport tray Tr2"), and 2000 mm to 2999 mm for the next transport tray (this will be referred to as the "third transport tray Tr3").
互いに隣接する各検出部72a~72o相互の間の間隔は、行き搬送路Tp1及び戻り搬送路Tp2にて、スケール71の目盛の長さ(0~999mm)より小さく夫々設定されている(例えば、800mm)。そして、各検出部72a~72oは、大気雰囲気に設置される制御ユニットCuに信号ケーブルSkを介して接続され、各検出部72a~72oで読み取ったスケール71の目量が制御ユニットCuへと出力される。なお、アブソリュートエンコーダ7自体は、スケール71と検出部72の組み合わせが変更される事象及び、検出部72がスケール71と正対しない事象を除き、公知のものが利用されるため、目盛の形態、読み取った目量(エンコーダ値)の制御ユニットCuへの出力方法(デジタル信号、アナログ信号での出力)や、読み取った目量からの行き搬送路Tp1における座標の演算方法などを含め、これ以上の詳細な説明は省略する。 The spacing between adjacent detectors 72a-72o on the outbound transport path Tp1 and the return transport path Tp2 is set to be smaller (e.g., 800 mm) than the length of the scale 71 graduations (0-999 mm). Each detector 72a-72o is connected to a control unit Cu installed in the atmosphere via a signal cable Sk, and the scale 71 graduations read by each detector 72a-72o are output to the control unit Cu. The absolute encoder 7 itself is a publicly known device, except for when the combination of the scale 71 and detector 72 is changed or when the detector 72 is not directly facing the scale 71. Therefore, further detailed explanations, including the scale format, the method of outputting the read graduations (encoder values) to the control unit Cu (output as a digital signal or analog signal), and the method of calculating coordinates on the outbound transport path Tp1 from the read graduations, are omitted.
制御ユニットCuは、マイクロコンピュータ、シーケンサやメモリなどを有する公知のものであり、真空ポンプや搬送手段Tmなど真空処理装置VMに設けられる稼働部品の作動を統括制御する。制御ユニットCuはまた、各検出部72a~72oの作動を制御し(即ち、制御ユニットCuは、図示省略の一般的なアブソリュートエンコーダと同様の制御部品(例えば、サーボアンプ)を含む)、各検出部72a~72oからの出力を受けて、行き搬送路Tp1及び戻り搬送路Tp2における個々の搬送トレイTrの座標を特定した後、この特定した位置をディスプレイなどの外部機器や、真空処理装置VMを含む製造ラインを制御する上位統括制御装置などに出力することができる。 The control unit Cu is a well-known device that includes a microcomputer, sequencer, memory, etc., and controls the overall operation of the vacuum pump, transport means Tm, and other operating parts installed in the vacuum processing device VM. The control unit Cu also controls the operation of each of the detection units 72a-72o (i.e., the control unit Cu includes control components (e.g., servo amplifiers) similar to a general absolute encoder (not shown)), and receives output from each of the detection units 72a-72o to determine the coordinates of each transport tray Tr on the forward transport path Tp1 and return transport path Tp2. The determined positions can then be output to external devices such as displays or to a higher-level overall control device that controls the production line including the vacuum processing device VM.
具体的には、図4に示すように、各検出部72a~72oが例えば800mmの等間隔で配置されているとして、第1搬送トレイTr1が行き搬送路Tp1に沿って搬送されるとき、先ず、起点検出部72aが第1搬送トレイTr1のスケール71に正対し、起点検出部72aにより第1搬送トレイTr1のスケール71の始点(例えば、最小目盛値0)が読み取られる。第1搬送トレイTr1が更に搬送されると、起点検出部72aで読み取った目量(例えば、200)が制御ユニットCuに出力される。このとき、制御ユニットCuは、読み取った目量(200)から行き搬送路Tp1における第1搬送トレイTr1の座標を特定する(図4(a)参照)。この場合、制御ユニットCuは、起点検出部72aで読み取ったスケール71の目量を基に特定した第1搬送トレイTrの座標を保持し、起点検出部72aで新たな目量を読み取る毎に第1搬送トレイTrの座標を更新する。 Specifically, as shown in FIG. 4, assuming that the detection units 72a-72o are arranged at equal intervals of, for example, 800 mm, when the first transport tray Tr1 is transported along the outbound transport path Tp1, the start point detection unit 72a first faces the scale 71 of the first transport tray Tr1 and reads the start point (e.g., the minimum scale value 0) of the scale 71 of the first transport tray Tr1. As the first transport tray Tr1 continues to be transported, the scale interval (e.g., 200) read by the start point detection unit 72a is output to the control unit Cu. At this time, the control unit Cu determines the coordinates of the first transport tray Tr1 on the outbound transport path Tp1 from the read scale interval (200) (see FIG. 4(a)). In this case, the control unit Cu stores the coordinates of the first transport tray Tr determined based on the scale interval of the scale 71 read by the starting point detection unit 72a, and updates the coordinates of the first transport tray Tr each time a new scale interval is read by the starting point detection unit 72a.
第1搬送トレイTr1が行き搬送路Tp1に沿って更に搬送されると、起点検出部72aに加えて、これに隣接する次の検出部72bが第1搬送トレイTr1のスケール71に夫々正対し、次の検出部72bにより第1搬送トレイTr1のスケール71の始点(最小目盛値0)が読み取られる。このとき、起点検出部72aもスケール71の目量(800)を読み取っているが、制御ユニットCuは、検出部72bで読み取ったスケール71の目量を基準に搬送トレイTr1の座標を特定し、保持する。また、制御ユニットCuには、起点検出部72aと検出部72bとの間の距離に応じたオフセット値(800)が記憶され、第1搬送トレイTr1の始点(最小目盛値0)が検出部72bで読み取られると、制御ユニットCuは、この読み取ったスケール71の目量(0)とオフセット値(800)とから行き搬送路Tr1における第1搬送トレイTr1の座標を特定する(図4(b)参照)。このように起点検出部72aを除く他の検出部72毎に、起点検出部72aからの距離に応じたオフセット値(検出部72相互の間の間隔(800の整数倍)を夫々付与して制御ユニットCuに記憶されている。 As the first transport tray Tr1 continues to be transported along the outbound transport path Tp1, the start point detection unit 72a and the adjacent next detection unit 72b each face the scale 71 of the first transport tray Tr1, and the start point (minimum scale value 0) of the scale 71 of the first transport tray Tr1 is read by the next detection unit 72b. At this time, the start point detection unit 72a also reads the scale 71's graduation (800), but the control unit Cu identifies and retains the coordinates of the transport tray Tr1 based on the graduation of the scale 71 read by the detection unit 72b. The control unit Cu also stores an offset value (800) corresponding to the distance between the starting point detection unit 72a and the detection unit 72b. When the starting point (minimum scale value 0) of the first transport tray Tr1 is read by the detection unit 72b, the control unit Cu determines the coordinates of the first transport tray Tr1 on the outbound transport path Tr1 from the read scale interval (0) of the scale 71 and the offset value (800) (see FIG. 4(b)). In this way, an offset value (the distance between the detection units 72 (an integer multiple of 800)) corresponding to the distance from the starting point detection unit 72a is assigned to each of the detection units 72 other than the starting point detection unit 72a and stored in the control unit Cu.
第1搬送トレイTr1が搬送路Tp1に沿って更に搬送されると、制御ユニットCuは、そのときに検出部72bで読み取ったスケール71の目量(例えば、500)とオフセット値(800)とから第1搬送トレイTr1の座標を特定する(図4(c)参照)。ここで、第1搬送トレイTr1が更に搬送されると、起点検出部72aが、搬送トレイTrのスケール範囲から外れること(スケール71と検出部72とが正対しない事象)になるが、アブソリュートエンコーダ7の制御部品は、検知エラーを発報せず、制御ユニットCuに対して特定の値として-1を返すようにしている。このとき、検出部72bでスケール71の目量が読み取られているので、アブソリュートエンコーダ7の制御部品に対する制御ユニットCuからの指令でアラームの発報とエラーリセットが不要になるため、行き搬送路Tp1における搬送トレイTr1~Tr3の絶対位置(座標)の特定に何らの影響を与えることがない。以降、上記操作を繰り返しながら、制御ユニットCuは、各検出部72c,72d,72e,72f,72g,72hで第1搬送トレイTr1の目量を夫々読み取り、読み取ったスケール71の目量とオフセット値とから行き搬送路Tp1における搬送トレイTr1の座標を特定する(図4(d)、第1搬送トレイTr1の座標参照)。 As the first transport tray Tr1 continues to travel along the transport path Tp1, the control unit Cu determines the coordinates of the first transport tray Tr1 based on the scale interval (e.g., 500) and offset value (800) of the scale 71 read by the detection unit 72b (see Figure 4(c)). If the first transport tray Tr1 continues to travel, the starting point detection unit 72a will move out of the scale range of the transport tray Tr (the scale 71 and the detection unit 72 will no longer be directly facing each other). However, the control components of the absolute encoder 7 do not issue a detection error but instead return a specific value of -1 to the control unit Cu. Because the detection unit 72b has read the scale interval of the scale 71, there is no need for the control unit Cu to issue an alarm or reset the error to the control components of the absolute encoder 7. This does not affect the determination of the absolute positions (coordinates) of the transport trays Tr1 to Tr3 on the outbound transport path Tp1. Thereafter, while repeating the above operation, the control unit Cu reads the scale interval of the first transport tray Tr1 using each of the detection units 72c, 72d, 72e, 72f, 72g, and 72h, and determines the coordinates of the transport tray Tr1 on the outgoing transport path Tp1 from the read scale interval and offset value of the scale 71 (see Figure 4(d), coordinates of the first transport tray Tr1).
上記に併せて、第1搬送トレイTr1に加えて第2搬送トレイTr2が行き搬送路Tp1を搬送されるときには、起点検出部72aにより第2搬送トレイTr2の始点(最小目盛値1000)を読み取る。そして、第2搬送トレイTr2が更に搬送されたとき、起点検出部72aで読み取ったスケール71の目量(例えば、1200)が制御ユニットCuに出力され、行き搬送路Tp1における第2搬送トレイTr2の座標が特定される。なお、座標の特定に際しては、最小目盛値が減算されるプロセスが付与されることが必要である。本実施形態では、最小目盛値が1000単位で増加することから、例えば、読み取った目量を1000で除算し、商を各搬送トレイTr1~Tr3の識別に利用し、その余りを座標特定に使用すればよい。この場合、各搬送トレイTr1~Tr3に付属するスケール71の最小目盛値は整数倍となっていることが、演算処理上で好ましい。 In addition to the above, when the second transport tray Tr2 is transported along the outbound transport path Tp1 in addition to the first transport tray Tr1, the start point detector 72a reads the start point (minimum scale value 1000) of the second transport tray Tr2. Then, when the second transport tray Tr2 is further transported, the scale interval (e.g., 1200) of the scale 71 read by the start point detector 72a is output to the control unit Cu, and the coordinates of the second transport tray Tr2 along the outbound transport path Tp1 are determined. Note that, when determining the coordinates, a process of subtracting the minimum scale value is required. In this embodiment, since the minimum scale value increases in units of 1000, for example, the read scale interval can be divided by 1000, the quotient can be used to identify each transport tray Tr1-Tr3, and the remainder can be used to determine the coordinates. In this case, it is preferable for the minimum scale value of the scale 71 attached to each transport tray Tr1-Tr3 to be an integer multiple, from a computational perspective.
ここで、スケール71の目盛値1000(最小目盛値)~1999(最大目盛値)は第2搬送トレイTr2に割り付けたものであることから、例えば、起点検出部72aにより第2搬送トレイTr2の始点を読み取った時点で当該搬送トレイが第2搬送トレイTr2であることが識別される。そして、第2搬送トレイTr2が更に搬送されたときに起点検出部72aで読み取ったスケール71の目量(例えば、1200)から、制御ユニットCuは、現在の行き搬送路Tp1における座標200にあると特定することができる(図4(d)、第2搬送トレイTr2の座標参照)。更に、第3搬送トレイTr3が搬送されるときも同様に、起点検出部72aで読み取った目量(例えば、2200)が制御ユニットCuに出力され、行き搬送路Tp1における第3搬送トレイTr3の座標と種別が特定される(図4(e)参照)。このように、搬送トレイTr1~Tr3毎にスケール71の目盛値が互いに重複しないようにしておけば、各検出部72で読み取った目量から制御ユニットCuは、個々の搬送トレイTr1~Tr3の種別を判定することができる。以降、上記操作を繰り返しながら、制御ユニットCuは、行き搬送路Tp1及び戻り搬送路Tp2を搬送されている各搬送トレイTr(Tr1~Tr3)を識別しながら、行き搬送路Tp1及び戻り搬送路Tp2における個々の搬送トレイTrの座標を特定することができる。 Here, the scale values of 1000 (minimum scale value) to 1999 (maximum scale value) on the scale 71 are assigned to the second transport tray Tr2. Therefore, for example, when the starting point detector 72a reads the starting point of the second transport tray Tr2, the transport tray is identified as the second transport tray Tr2. Then, when the second transport tray Tr2 is further transported, the scale interval (e.g., 1200) of the scale 71 read by the starting point detector 72a allows the control unit Cu to determine that the second transport tray Tr2 is currently at coordinate 200 on the outgoing transport path Tp1 (see FIG. 4(d) for the coordinates of the second transport tray Tr2). Furthermore, when the third transport tray Tr3 is transported, the scale interval (e.g., 2200) read by the starting point detector 72a is similarly output to the control unit Cu, and the coordinates and type of the third transport tray Tr3 on the outgoing transport path Tp1 are identified (see FIG. 4(e)). In this way, by ensuring that the scale values on the scale 71 for each transport tray Tr1-Tr3 do not overlap, the control unit Cu can determine the type of each transport tray Tr1-Tr3 from the scale intervals read by each detection unit 72. Thereafter, by repeating the above operation, the control unit Cu can identify each transport tray Tr (Tr1-Tr3) being transported on the outgoing transport path Tp1 and the returning transport path Tp2, and determine the coordinates of each transport tray Tr on the outgoing transport path Tp1 and the returning transport path Tp2.
以上の実施形態によれば、ポジションチャンバPc、ロードロックチャンバLc、処理チャンバVc1,Vc2及びターンバックチャンバBc内に固定配置される各検出部72a~72oと制御ユニットCuとを信号ケーブルSkで接続しておけば、各検出部72で読み取った目量とオフセット値とから行き搬送路Tp1または戻り搬送路Tp2における搬送トレイTrの絶対位置(座標)を特定することができる。このとき、各チャンバPc,Lc,Vc1,Vc2,Bc内で信号ケーブルを引き回すといったことが不要にできるので、互いに隣接される各チャンバがゲートバルブGv1~Gv4を介して連設されているような場合でも、搬送トレイTrの絶対位置の特定が阻害されるものではない。また、各検出部72で読み取った目量を基に制御ユニットCuが搬送部5の作動、つまり、搬送トレイTrの搬送をフィードバック制御するようにしておけば、部品点数を削減することができ、有利である。 In the above embodiment, by connecting the detection units 72a-72o fixedly arranged in the position chamber Pc, load lock chamber Lc, processing chambers Vc1 and Vc2, and turnback chamber Bc to the control unit Cu via signal cables Sk, the absolute position (coordinates) of the transport tray Tr on the forward transport path Tp1 or the return transport path Tp2 can be determined from the scale intervals and offset values read by each detection unit 72. This eliminates the need to route signal cables within each chamber Pc, Lc, Vc1, Vc2, and Bc, so determining the absolute position of the transport tray Tr is not hindered even when adjacent chambers are connected via gate valves Gv1-Gv4. Furthermore, by having the control unit Cu perform feedback control of the operation of the transport unit 5, i.e., the transport of the transport tray Tr, based on the scale intervals read by each detection unit 72, the number of parts can be reduced, which is advantageous.
また、いずれかの真空チャンバ内での真空処理中に何等かの原因で各真空処理が中止または中断されて、検出部72a~72o、制御ユニットCuや制御部品への給電が停止された場合、給電再開(電源復帰)後にいずれかの検出部72a~72oでスケール71の目量を新たに読み取るだけで、制御ユニットCuにより各搬送トレイTr1~Tr3の座標やその種別が正確に把握されるので、復帰動作を可及的速やかに実施することができ、有利である。即ち、本実施形態のもので説明すれば、給電再開後に各検出部72から得られた目量を最小目盛値の整数倍増加量である1000で除算すれば、原点復帰動作などを実施せずとも、各搬送トレイTr1~Tr3の識別と位置を即時に得られるため、生産効率の面で有利な真空処理装置VMとすることができる。これは、スケール71と検出部72の組み合わせが変更されることを利用し、各搬送トレイTr1~Tr3の識別および絶対位置を即時に把握可能とした搬送トレイ識別および絶対位置検出システムであると言える。 Furthermore, if the vacuum processing in one of the vacuum chambers is stopped or interrupted for some reason, causing power supply to the detectors 72a-72o, control unit Cu, and control components to be cut off, simply by reading the scale 71 again using one of the detectors 72a-72o after power supply is restored (power restored), the control unit Cu can accurately determine the coordinates and type of each transport tray Tr1-Tr3, advantageously allowing for a return operation to be performed as quickly as possible. In other words, in this embodiment, by dividing the scale interval obtained from each detector 72 after power supply is restored by 1,000, which is an integer multiple of the minimum scale value, the identification and position of each transport tray Tr1-Tr3 can be immediately obtained without performing a return-to-origin operation, resulting in a vacuum processing apparatus VM that is advantageous in terms of production efficiency. This can be said to be a transport tray identification and absolute position detection system that takes advantage of the changeable combination of scale 71 and detection unit 72 to instantly determine the identification and absolute position of each transport tray Tr1 to Tr3.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術思想の範囲を逸脱しない限り、種々の変形が可能である。上記実施形態では、搬送部5として、搬送トレイTrのZ軸方向の下面に点接触して支持する搬送コロ51を備えるものを例に説明したが、これに限定されるものではなく、球体を用いたものや磁気浮上式のものなど他の公知のものを利用することができる。また、上記実施形態では、2個の車輪部51bを設けたが、1個の車輪部とした構成でも不都合はない。更に、車輪部51bの先端は搬送トレイTrのZ軸方向の下面に点接触するようにし、その点接触部位は、軸体51aを経由して回転駆動力が伝達される機構としたが、この車輪部51bと軸体51aとの嵌合部に例えば等速ジョイントを用いれば、確実に転がり接触によって搬送トレイTrへ駆動力を伝達することもできる。 The above describes an embodiment of the present invention, but various modifications are possible without departing from the scope of the technical concept of the present invention. In the above embodiment, the transport unit 5 includes transport rollers 51 that support the transport tray Tr by making point contact with the underside of the Z-axis direction. However, this is not limited to this, and other known types, such as spherical or magnetically levitated types, can also be used. In addition, while the above embodiment provides two wheel units 51b, a single wheel unit can also be used. Furthermore, the tip of the wheel unit 51b is configured to make point contact with the underside of the transport tray Tr in the Z-axis direction, and this point contact portion is configured to transmit rotational driving force via the shaft 51a. However, if a constant velocity joint, for example, is used at the fitting portion between the wheel unit 51b and the shaft 51a, driving force can be reliably transmitted to the transport tray Tr by rolling contact.
上記実施形態では、第1案内部4と第2案内部6として、互いに引き合うように配置した一対の磁石41,42,61,62を備えるものを例に説明したが、第1案内部4として、搬送トレイTrの重量(基板Sw重量も含む)の大半を牽引できると共に、少なくともX軸方向の自由度、Z軸方向上下の移動とY軸方向左右を軸とした回転(ピッチング)の自由度がある程度制限できるものであれば、これに限定されるものではない。特に図示して説明しないが、例えば、ポジションチャンバPc、ロードロックチャンバLc及び各処理チャンバVc1,Vc2内上部にレール部材を設け、このレール部材に摺動自在に係合するスライダを設け、スライダにX軸方向に間隔を置いて吊設した複数本のワイヤで送トレイTrを牽引した状態で案内するようにしてもよい。他方、第2案内部6もまた、特に、X軸方向前後を軸にした搬送トレイTrの回転(ロール)やY軸方向左右の移動の自由度がある程度制限できるものであれば、これに限定されるものではなく、上記第1案内部と同様の構成を採用するようにしてもよい。また、上記実施形態では、搬送トレイTrを起立姿勢で搬送するものを例に説明したが、これに限定されるものではなく、搬送トレイTrの搬送時の姿勢に関係なく、本発明は適用することができる。 In the above embodiment, the first guide unit 4 and the second guide unit 6 are described as having a pair of magnets 41, 42, 61, 62 arranged to attract each other. However, the first guide unit 4 is not limited to this, as long as it can pull most of the weight of the transport tray Tr (including the weight of the substrate Sw) and can limit to some extent the degrees of freedom in at least the X-axis direction, the Z-axis direction up and down movement, and the Y-axis direction left and right rotation (pitching). Although not specifically illustrated or described, for example, rail members may be provided at the top of the position chamber Pc, load lock chamber Lc, and each processing chamber Vc1, Vc2, sliders may be provided that slidably engage with these rail members, and the transport tray Tr may be pulled and guided by multiple wires suspended from the sliders at intervals in the X-axis direction. On the other hand, the second guide section 6 is also not limited to this, and may have a configuration similar to that of the first guide section, as long as it can limit to some extent the degree of freedom of rotation (roll) of the transport tray Tr around the front-to-back axis in the X-axis direction and left-to-right movement in the Y-axis direction. Also, while the above embodiment has been described using an example in which the transport tray Tr is transported in an upright position, the present invention is not limited to this, and can be applied regardless of the position of the transport tray Tr during transport.
VM…真空処理装置、Sw…基板(被処理基板)、Tr,Tr1~Tr3…搬送トレイ、Tm…搬送手段、71…スケール、72a~72o…検出部、72a…起点検出部、Cu…制御ユニット、Pc…ポジションチャンバ(真空チャンバ)、Lc…ロードロックチャンバ(真空チャンバ)、Vc1,Vc2…処理チャンバ(真空チャンバ)、Bc…ターンバックチャンバ(真空チャンバ)。 VM...vacuum processing device, Sw...substrate (substrate to be processed), Tr, Tr1-Tr3...transport tray, Tm...transport means, 71...scale, 72a-72o...detection unit, 72a...starting point detection unit, Cu...control unit, Pc...position chamber (vacuum chamber), Lc...load lock chamber (vacuum chamber), Vc1, Vc2...processing chamber (vacuum chamber), Bc...turnback chamber (vacuum chamber).
Claims (2)
水平面内で互いに直交する二方向をX軸方向及びY軸方向とし、真空チャンバ内で搬送トレイをX軸方向に沿って搬送する搬送手段が設けられるものにおいて、
搬送トレイにX軸方向に沿って取り付けられる長尺のスケールと、このスケールの目量の読み取りが可能な複数個の検出部とを有し、各検出部を真空チャンバ内でX軸方向に沿って間隔を存して配置して、搬送トレイのスケールとこれに正対する検出部とでアブソリュートエンコーダを構成し、
搬送トレイの搬送が開始される最上流側に位置する検出部を起点検出部とし、この起点検出部を除く他の検出部に起点検出部からの距離に応じたオフセット値を夫々付与し、いずれかの検出部で搬送トレイの目量を読み取ったとき、この読み取った目量とオフセット値とから真空チャンバ内における搬送トレイの座標を特定する制御ユニットを更に備え、
真空チャンバ内に複数個の搬送トレイが同時に搬送される場合、各搬送トレイに、互いに重複しないように前記スケールの目盛値が付与され、搬送トレイの各々に付属するスケールの最小目盛値を整数倍とし、検出部で読み取った目量を最小目盛値の整数倍増加量で除算し、商を各搬送トレイの識別に利用し、その余りを座標の特定に利用することを特徴とする真空処理装置。 A vacuum processing apparatus that performs a predetermined vacuum processing on a processing surface of a substrate to be processed while transporting a transport tray on one surface of which the substrate to be processed is placed,
Two directions orthogonal to each other in a horizontal plane are defined as an X-axis direction and a Y-axis direction, and a conveying means is provided for conveying a conveying tray along the X-axis direction within a vacuum chamber,
an absolute encoder comprising a long scale attached to the carrier tray along the X-axis direction and a plurality of detectors capable of reading the scale graduations, the detectors being arranged at intervals along the X-axis direction within a vacuum chamber, and the scale on the carrier tray and the detectors directly facing it;
a control unit that determines the coordinates of the transport tray in the vacuum chamber from the scale interval and the offset value when the scale interval and the offset value are read by any of the detection units, and that sets an offset value according to the distance from the origin detection unit to each of the detection units other than the origin detection unit as a start point detection unit ;
A vacuum processing apparatus characterized in that, when multiple transport trays are transported simultaneously into a vacuum chamber, each transport tray is assigned a scale value on the scale so that they do not overlap with each other, the minimum scale value of the scale attached to each transport tray is an integer multiple, the scale interval read by the detection unit is divided by the integer multiple increase in the minimum scale value, the quotient is used to identify each transport tray, and the remainder is used to specify the coordinates .
2. The vacuum processing apparatus according to claim 1 , wherein the control unit is configured to update the coordinates of the transport tray from the scale interval at that time each time a new scale interval is read by any of the detection units.
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