(57)【要約】【課題】吸着状態の誤判断を防ぐことができる吸着装置、当該吸着装置を備えた気相成長装置、および吸着方法を提供すること。【解決手段】本発明では、吸着部１６を構成する各吸着パッド（図示せず）には、流量センサ６６が接続されており、個々の流量センサ６６は、各吸着パッドとポンプ８２との間の空気の流量を測定する。また、全体用流量センサ６２は、吸着部１６とポンプ８２との間の空気の流量を測定する。制御部５４では、個々の流量センサ６６および全体用流量センサ６２の測定値に応じて、流量センサ６６の測定値の閾値を変更する。変更した閾値に基づいて、吸着部１６の吸着状態の判定を再度行うことによって、実際には基板トレイ３２を吸着しているにも拘らず、基板トレイ３２を吸着していないと誤判断されてしまうのを防ぐことができる。【選択図】図１
2012000692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空発生源と、
前記真空発生源から導出されている共通管と、
前記共通管から分岐した複数の個別管と、
個々の前記個別管の末端に接続された吸着体からなる吸着部と、
個々の前記個別管に設けられ、空気の流量を測定する複数の第１流量センサと、
前記共通管に設けられ、空気の流量を測定する第２流量センサと、
個々の第１流量センサの測定値が予め定めた第１閾値を超えるか否かを判定し、なおかつ前記第２流量センサの測定値が予め定めた第２閾値を超えるか否かを判定することによって、前記吸着部が吸着物を吸着しているか否かを判定する判定部とを備えた吸着装置であって、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記第１閾値を当該第１閾値とは異なる値の他の第１閾値に変更する変更部を備えていることを特徴とする吸着装置。
【請求項２】
前記判定部が、前記第２流量センサの前記測定値が前記第２閾値以下であると判定した場合に、前記第１流量センサの前記測定値が前記第１閾値を超えると判定された前記第１流量センサと、前記第１流量センサの前記測定値が前記第１閾値以下であると判定された第１流量センサとが、それぞれ少なくとも１つあると、前記変更部は、前記測定値が前記第１閾値を超えると判定された前記第１流量センサの数に応じて、前記第１閾値を前記他の第１閾値に変更し、個々の前記第１流量センサの前記測定値が前記他の第１閾値を超えるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の吸着装置。
【請求項３】
個々の前記第１流量センサは、複数の第３流量センサによって構成されており、当該複数の第３流量センサは、直列に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載の吸着装置。
【請求項４】
前記第２流量センサの前記測定値が前記第２閾値を超えたと判定された場合、あるいは前記複数の第１流量センサのうち、少なくとも１つの前記測定値が前記他の第１閾値を超えたと判定された場合に、前記吸着部の動作を停止すると共に、警告を発する制御部をさらに備えていることを特徴とする請求項２または３のいずれか１項に記載の吸着装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸着装置を備えたことを特徴とする気相成長装置。
【請求項６】
真空発生源と、
前記真空発生源から導出されている共通管と、
前記共通管から分岐した複数の個別管と、
個々の前記個別管の末端に接続された吸着体からなる吸着部と、
個々の前記個別管に設けられ、空気の流量を測定する複数の第１流量センサと、
前記共通管に設けられ、空気の流量を測定する第２流量センサと、
個々の第１流量センサの測定値が予め定めた第１閾値を超えるか否かを判定し、なおかつ前記第２流量センサの測定値が予め定めた第２閾値を超えるか否かを判定することによって、前記吸着部が吸着物を吸着しているか否かを判定する判定部とを備えた吸着装置であって、
前記真空発生源によって真空を発生する工程と、
前記吸着部によって吸着物を吸着する工程と、
個々の前記第１流量センサによって前記流量を測定する工程と、
前記第２流量センサによって前記流量を測定する工程と、
前記判定部が、個々の第１流量センサの測定値が前記第１閾値を超えるか否かを判定し、なおかつ前記第２流量センサの測定値が前記第２閾値を超えるか否かを判定する工程と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記第１閾値を当該第１閾値とは異なる値の他の第１閾値に変更する工程とを備えていることを特徴とする吸着装置の吸着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着物を吸着するための吸着装置、当該吸着装置を備えた気相成長装置、および吸着方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、各種作業の自動化の要請により、物品の搬送、移動、および取り出し等の作業を自動的に行う手段として真空吸着装置が利用されている。真空吸着装置では、吸着パッドで物品を吸着保持することによって、当該物品の搬送、移動、および取り出し等の所望の作業を達成している。具体的には、真空ポンプで吸着パッドの内部を負圧にすることによって物品を吸着保持している。この際、吸着パッドが吸着物を吸着すると、当該吸着パッド内の負圧状態が増すので、これをセンサで検出することによって、吸着物が吸着しているか否かの判断をして、次なる搬送等の動作を行う。
【０００３】
吸着を判断するためのセンサとしては、圧力センサと流量センサとがある。例えば、圧力センサを用いた場合には、吸着前後の吸着パッド内の圧力値を比較し、吸着物の吸着状態を判定している。しかし、真空ポンプに複数の吸着パッドが連通接続されているとき、いずれか１つの吸着パッドの吸着能力によって、他の吸着パッドの吸着能力に変動が生じてしまう場合がある。すなわち、吸着パッド内に圧力変動がもたらされる場合がある。そのため、一般的に、圧力センサを使用した場合には、個々の吸着パッドの吸着確認のための圧力値（吸着状態を判定するための圧力値）を一律に設定するのは困難である。
【０００４】
そこで、特許文献１では、吸着パッド内の圧力変動に対応して、吸着物の吸着状態を判断する圧力値を変更する方法が開示されている。具体的には、圧力パッド内の空気の第１流量Ｑ１と、第１流量Ｑ１によって得られる第１真空圧力Ｐ１とから吸着状態を判断する第１圧力値Ｖ1を決定する。ここで、吸着パッド内の圧力変動により、吸着パッド内の空気の流量が第１流量Ｑ１から第２流量Ｑ２へと変化した際、この第２流量Ｑ２によって得られる第２真空圧力Ｐ２を定める。次に、第１圧力値Ｖ１によって第１真空圧力Ｐ１を按分した値に基づいて、吸着状態を判断する第２圧力値Ｖ２を決定する。
【０００５】
これによれば、吸着パッド内に圧力変動が生じた場合であっても、圧力変動に応じて個々の吸着パッドに対する吸着の有無を判別する圧力値の設定が容易になる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、以下のような問題がある。特許文献１では、圧力センサを利用しているが、当該圧力センサは、吸着前後での圧力変化が小さいため、吸着状態の正確な検知が難しく、誤検知しやすいという欠点がある。そこで、圧力センサに代わって、流量センサを使って吸着物の吸着状態の判断を行った。流量センサを用いる場合には、吸着前後の吸着パッド内の空気の流量を比較し、吸着物の吸着状態を判定する。一般的に、吸着前後での吸着パッド内における空気の流量の変化量は大きいため、流量センサを用いた場合には、吸着状態の誤検知が少ない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−７２０６７号公報（１９９３年３月２３日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、流量センサを使用した場合では、以下のような問題が発生した。
【０００９】
例えば、真空発生源とそれに接続した複数（例として４個）の吸着パッドがあって、吸着パッドごとに、流量センサを接続し、流量センサの閾値を２３L/min（閾値以下が真空吸着している状態）に設定したとする。４つの吸着パッドで１つの搬送物を真空吸着して持ち上げたとき、各流量センサの値が約２０L/minとなった場合、各流量センサの値は閾値以下なので、各吸着パッドは吸着物を吸着していると判断する。ところが、いずれか１つの吸着パッドの吸着状態が非常に良く、その流量センサの値がほぼ０L/minとなった場合、他の吸着パッドにつながっている流量センサが通常と同じように吸着しても、当該吸着パッドに接続された流量センサの値は約２５L/minとなる。これは、吸着状態が良い流量センサの影響を受けるためである。その結果、実際には、該吸着パッドで吸着物を吸着しているにも拘らず、流量センサの値が閾値よりも大きいので、その吸着パッドは吸着物を吸着していないと誤判断をすることがあった。
【００１０】
そこで、本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸着状態の誤判断を防ぐことができる吸着装置、当該吸着装置を備えた気相成長装置、および吸着方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る吸着装置は、上記課題を解決するために、真空発生源と、前記真空発生源から導出されている共通管と、前記共通管から分岐した複数の個別管と、個々の前記個別管の末端に接続された吸着体からなる吸着部と、個々の前記個別管に設けられ、空気の流量を測定する複数の第１流量センサと、前記共通管に設けられ、空気の流量を測定する第２流量センサと、個々の第１流量センサの測定値が予め定めた第１閾値を超えるか否かを判定し、なおかつ前記第２流量センサの測定値が予め定めた第２閾値を超えるか否かを判定することによって、前記吸着部が吸着物を吸着しているか否かを判定する判定部とを備えた吸着装置であって、前記判定部の判定結果に基づいて、前記第１閾値を当該第１閾値とは異なる値の他の第１閾値に変更する変更部を備えていることを特徴としている。
【００１２】
上記の構成によれば、第１流量センサの測定値と第１閾値との比較結果、および第２流量センサの測定値と第２閾値との比較結果に応じて、吸着部が吸着物を吸着したか否かを判定するための判定部を備えている。第１流量センサおよび第２流量センサはそれぞれ空気の流量を測定するものであり、従来の圧力センサに比べて、吸着物を吸着した前後の測定値の変化が大きい。したがって、吸着部の吸着状態の判定をより正確に行うことができる。
【００１３】
さらに、本発明に係る制御部は、判定部の判定結果に基づいて、第１流量センサの測定値の閾値を変更する。変更した閾値に基づいて、吸着部の吸着状態の判定を再度行うことによって、実際には吸着物を吸着しているにも拘らず、吸着物を吸着していないと誤判断されてしまうのを防ぐことができる。その結果、吸着物を吸着していないと誤判断される度に、吸着装置を停止する必要がなくなり、吸着装置の稼働率を上げることができる。
【００１４】
また、本発明に係る吸着装置は、前記判定部が、前記第２流量センサの前記測定値が前記第２閾値以下であると判定した場合に、前記第１流量センサの前記測定値が前記第１閾値を超えると判定された前記第１流量センサと、前記第１流量センサの前記測定値が前記第１閾値以下であると判定された第１流量センサとが、それぞれ少なくとも１つあると、前記変更部は、前記測定値が前記第１閾値を超えると判定された前記第１流量センサの数に応じて、前記第１閾値を前記他の第１閾値に変更し、個々の前記第１流量センサの前記測定値が前記他の第１閾値を超えるか否かを判定することを特徴としている。
【００１５】
上記の構成によれば、複数の第１流量センサのうち、測定値が第１閾値を超えていると判定された第１流量センサの数に応じた他の第１閾値に変更している。すなわち、吸着体のうち、吸着物を吸着していないと判断された吸着体の数に応じて、第１流量センサの測定値の閾値を変更している。これによれば、実際には吸着物を吸着しているにも拘らず、吸着物を吸着していないと誤判断されてしまう場合を考慮して、吸着状態の判定を行うことができるので、より正確な判定が可能となる。
【００１６】
また、本発明に係る吸着装置は、個々の前記第１流量センサは、複数の第３流量センサによって構成されており、当該複数の第３流量センサは、直列に接続されていることが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、１つの第１流量センサに複数の閾値を設定することができない場合でも、各第３流量センサに異なる閾値を設定することによって、吸着状況を判定する際の閾値を変更することが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係る吸着装置は、前記第２流量センサの前記測定値が前記第２閾値を超えたと判定された場合、あるいは前記複数の第１流量センサのうち、少なくとも１つの前記測定値が前記他の第１閾値を超えたと判定された場合に、前記吸着部の動作を停止すると共に、警告を発する制御部をさらに備えていることが好ましい。
【００１９】
上記の構成によれば、吸着部が吸着物を吸着できなかった場合に、吸着部（吸着装置）の動作を停止すると共に、警告を発する。作業員は、当該警告を検知することによって、吸着部が吸着物を吸着できない何らかの不都合があることを認識することができる。したがって、即座に吸着装置に適切な処置を施すことができる。
【００２０】
また、本発明に係る気相成長装置は、上記課題を解決するために、上述したいずれかの吸着装置を備えていることを特徴としている。
【００２１】
上記の構成によれば、吸着物を吸着保持して搬送する際に、吸着物の吸着状態の誤判断をするのを防ぐことができ、正確性の高い吸着判定をすることができる気相成長装置が実現される。
【００２２】
また、本発明に係る吸着方法は、上記課題を解決するために、真空発生源と、前記真空発生源から導出されている共通管と、前記共通管から分岐した複数の個別管と、個々の前記個別管の末端に接続された吸着体からなる吸着部と、個々の前記個別管に設けられ、空気の流量を測定する複数の第１流量センサと、前記共通管に設けられ、空気の流量を測定する第２流量センサと、個々の第１流量センサの測定値が予め定めた第１閾値を超えるか否かを判定し、なおかつ前記第２流量センサの測定値が予め定めた第２閾値を超えるか否かを判定することによって、前記吸着部が吸着物を吸着しているか否かを判定する判定部とを備えた吸着装置であって、前記真空発生源によって真空を発生する工程と、前記吸着部によって吸着物を吸着する工程と、個々の前記第１流量センサによって前記流量を測定する工程と、前記第２流量センサによって前記流量を測定する工程と、前記判定部が、個々の第１流量センサの測定値が前記第１閾値を超えるか否かを判定し、なおかつ前記第２流量センサの測定値が前記第２閾値を超えるか否かを判定する工程と、前記判定部の判定結果に基づいて、前記第１閾値を当該第１閾値とは異なる値の他の第１閾値に変更する工程とを備えていることを特徴としている。
【００２３】
上記の方法によれば、第１流量センサおよび第２流量センサの測定値に応じて、吸着部の吸着状態の判定をするために予め定めた、第１流量センサの測定値の閾値を変更する。変更した閾値に基づいて、吸着部の吸着状態の判定を再度行うことによって、実際には吸着物を吸着しているにも拘らず、吸着物を吸着していないと誤判断されてしまうのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る吸着装置は、第１流量センサおよび第２流量センサの測定値に応じて、吸着部の吸着状態の判定をするために予め定めた、第１流量センサの測定値の閾値を変更する。したがって、複数の吸着体を１つの真空発生源に連結した場合に生じる流量変動に対応することが可能である。さらに、変更した閾値に基づいて、吸着部の吸着状態の判定を再度行うことによって、実際には吸着物を吸着しているにも拘らず、吸着物を吸着していないと誤判断されてしまうのを防ぐことができる。その結果、吸着物を吸着していないと誤判断される度に、吸着装置を停止する必要がなくなり、吸着装置の稼働率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る気相成長装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る気相成長装置の上面図である。
【図２】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る気相成長装置の吸着部が基板トレイを吸着した状態における断面図であり、（ｂ）は、基板トレイの上面図である。
【図３】（ａ）は、吸着物を吸着したときの、流量センサの測定値の変化の様子を示すグラフであり、（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る流量センサの閾値の一設定例であり、（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る全体用流量センサの閾値の一設定例である。
【図４】本発明の一実施形態に係る吸着判定装置による吸着判定の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る気相成長装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明のいくつかの実施形態について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００２７】
〔第１の実施形態〕
（気相成長装置１の構成）
まず、本発明の第１の実施形態に係る気相成長装置１の構成について、図１を参照して説明する。図１（ａ）は、気相成長装置１の構成を示す断面図である。図１（ｂ）は、気相成長装置１の上面図である。
【００２８】
図１（ａ）に示すように、気相成長装置１は概略的には、搬送装置２（吸着装置）、土台部４、チャンバー３４、および基板トレイ置き場３８を備えている。搬送装置２はさらに、搬送部１４と吸着判定装置５０（判定部，変更部，制御部）とを備えている。
【００２９】
土台部４は、サセプタ６、サセプタ回転手段８、複数のトレイ載置台１０、およびトレイ回転手段１２を備えている。図１（ｂ）に示すように、サセプタ６は円盤状であり、その一方の面に複数のトレイ載置台１０を、自身の円周に沿って載置している。各トレイ載置台１０には、成膜対象である基板３０を載置する基板トレイ３２を１つずつ載置することができる。
【００３０】
サセプタ６において、トレイ載置台１０を載置している面とは反対側の面には、サセプタ６の軸部６’を回転軸として、当該サセプタ６を回転させるサセプタ回転手段８が設けられている。サセプタ回転手段８がサセプタ６を回転させることによって、サセプタ６と共にトレイ載置台１０を回転させることができる（以下、公転とも称する）。また、各トレイ載置台１０には、サセプタ６を挟んでトレイ回転手段１２が接続されている。トレイ回転手段１２がトレイ載置台１０の軸部１０’を回転軸として回転することによって、トレイ載置台１０を回転させることができる（以下、自転とも称する）。サセプタ回転手段８とトレイ回転手段１２とは、各々が独立して回転する。したがって、サセプタ６の上に載せられたトレイ載置台１０は、サセプタ回転手段８の回転、およびトレイ回転手段１２の回転によって、公転と自転とをすることになる。
【００３１】
また、サセプタ６およびトレイ載置台１０は、通常状態においてはチャンバー３４内に密閉されている。チャンバー３４には開閉可能な開閉部３６が形成されており、開閉部３６を開くことによって、開閉部３６を介して基板３０を載置した基板トレイ３２をチャンバー３４内外に出し入れすることができる。チャンバー３４の外には、基板トレイ３２を置くための基板トレイ置き場３８が設置されている。
【００３２】
搬送部１４は、吸着部１６、昇降移動部２４、平面移動部２６、および台座部２８を備えている。吸着部１６の構成について、図２を参照して説明する。図２（ａ）は、気相成長装置１の吸着部１６が基板トレイ３２を吸着した状態における断面図である。図２（ｂ）は、基板トレイ３２の上面図である。
【００３３】
吸着部１６は、図２（ａ）に示すように、本体部１８、４本の脚部２０、および吸着パッド２２（吸着体）を備えている。吸着パッド２２は、基板トレイ３２の上面を真空吸着する吸着体であり、各脚部２０の先端部分に取り付けられている。吸着パッド２２は、図２（ｂ）に示すように、基板３０が載置された基板トレイ３２を吸着する際に、基板トレイ３２の表面が露出している箇所を吸着する。このため、吸着パッド２２は、基板トレイ３２に載置されている基板３０に直接接触することはない。したがって、基板３０を傷つけたり、汚したりすることはない。なお、基板トレイ３２は円盤状であり、基板３０を載置するために、基板３０より大きく構成されている。また、本実施形態においては、吸着部１６は４本の脚部２０を備えているが、本発明はこれに限定されない。また、基板３０は円盤状であるが、必ずしも円盤状でなくても良い。すなわち、基板３０は、基板３０を載置した基板トレイ３２に吸着パッド２２が接触できる形および大きさであれば良い。
【００３４】
吸着部１６は昇降移動部２４の先端部分に取り付けられている。昇降移動部２４が移動することによって、トレイ載置台１０の基板トレイ３２の載置面に対して吸着部１６を垂直方向に移動させることができる。なお、ここで言う「垂直」とは、完全な垂直を意味するほか、完全な垂直とほぼ同等の作用効果を奏する範囲内である場合をも実質的に意味する。以下における記載も同様である。また、昇降移動部２４は、台座部２８上に取り付けられている平面移動部２６の側面に取り付けられている。平面移動部２６が台座部２８上において移動することによって、トレイ載置台１０の基板トレイ３２の載置面に対して吸着部１６を平行方向に移動させることができる。ここで言う「平行」とは、完全な平行を意味するほか、完全な平行とほぼ同等の作用効果を奏する範囲内である場合をも実質的に意味する。以下における記載も同様である。
【００３５】
４つの吸着パッド２２と、個々の流量センサ６６（第１流量センサ）とは、４本の管６４（個別管）によって接続されている。各流量センサ６６と電磁弁７２とは、４本の管８４によって接続されており、電磁弁７２はマニホールド７０に接続されている。マニホールド７０と全体用流量センサ６２（第２流量センサ）とは、全体用の管６８（共通管）で接続されている。全体用流量センサ６２と真空発生源であるポンプ８２とは、管８６（共通管）で接続されている。すなわち、ポンプ８２から管８６は導出しており、当該管８６と全体用流量センサ６２を介して接続された管６８は、４本の管６４に分岐している。各管６４の末端には、流量センサ６６を挟んで吸着パッド２２が接続されている。個々の流量センサ６６は、各吸着パッド２２に接続された管６４における空気の流量を測定する。また、全体用流量センサ６２は、当該全体用流量センサ６２に接続された管６８における空気の流量を測定する。
【００３６】
吸着判定装置５０は、ベース部５２、制御部５４、制御パネル５６、警告灯５８、全体用流量センサ６２、全体用流量センサ６２と制御部５４との間の信号線６０、複数の流量センサ６６、および各流量センサ６６と制御部５４との間の信号線７４を備えている。ベース部５２には、制御部５４、制御パネル５６、および警告灯５８が取り付けられている。また、制御部５４には、信号線６０の一端と信号線７４の一端とが接続されており、信号線６０の他端は全体用流量センサ６２に接続され、信号線７４の他端は各流量センサ６６に接続されている。なお、吸着判定装置５０における吸着検査方法は後述する。
【００３７】
（気相成長装置１による吸着）
次に、気相成長装置１による基板トレイ３２の吸着を含む処理について説明する。
【００３８】
まず、チャンバー３４の開閉部３６を開口する。次に、平面移動部２６が移動することによって、吸着部１６を基板トレイ置き場３８の真上に移動させる。ここで言う「真上」とは、完全な真上を意味するほか、完全な真上とほぼ同等の作用効果を奏する範囲内である場合をも実質的に意味する。以下における記載も同様である。また、基板トレイ置き場３８には、図示しない搬送装置によって搬送された成膜前の基板３０を１つずつ載置した基板トレイ３２が複数載置されている。
【００３９】
次に、昇降移動部２４が移動することによって、基板トレイ３２の上面側から吸着部１６を接近させて、吸着パッド２２に基板トレイ３２を吸着させる。この際、４個の吸着パッド２２は、図２（ｂ）に示したように、基板トレイ３２の表面が露出している箇所を吸着する。これによって、基板３０が吸着パッド２２の接触によって汚れたり傷ついたりすることはない。
【００４０】
吸着パッド２２が基板トレイ３２を吸着すると、昇降移動部２４が移動することによって、基板トレイ３２を基板トレイ置き場３８から取り除く。次に、平面移動部２６が移動することによって、基板トレイ３２を開閉部３６からチャンバー３４内においてサセプタ６上の所定の位置に位置するトレイ載置台１０の真上に移動させる。そして、昇降移動部２４が移動することによって、基板トレイ３２を該トレイ載置台１０に接近させ、吸着部１６が吸着パッド２２の吸着を解除することによって、基板トレイ３２をトレイ載置台１０に載置する。基板トレイ３２をトレイ載置台１０に載置した後、昇降移動部２４および平面移動部２６が移動することによって、吸着部１６をチャンバー３４外の基板トレイ置き場３８の真上に戻す。ここで、基板トレイ置き場３８には、図示しない搬送装置によって、新たな基板トレイ３２が載置されている。搬送部１４は、基板トレイ置き場３８に載置されている新たな基板トレイ３２を、上記と同様の手順によって、基板トレイ３２が載置されていない他のトレイ載置台１０に載置する。このように、搬送部１４は、サセプタ６上に載置する基板トレイ３２の数だけ以上の手順を繰り返し行う。
【００４１】
また、トレイ載置台１０に１つの基板トレイ３２が載置される度に、土台部４のサセプタ回転手段８が回転する。これによって、直前に基板トレイ３２を載置したトレイ載置台１０の位置に、まだ基板トレイ３２が載置されていない新たなトレイ載置台１０が移動する。すなわち、新たなトレイ載置台１０を前記所定の位置に移動させる。したがって、搬送部１４は、前回の搬送先と同じ位置、すなわち毎回サセプタ６上の所定の位置に、新たな基板トレイ３２を搬送すれば良い。
【００４２】
サセプタ６に載置するすべての基板トレイ３２をトレイ載置台１０に載置した後、開閉部３６を閉口することによって、チャンバー３４を密閉する。
【００４３】
次に、気相成長装置１は基板３０の表面を成膜する。具体的には、チャンバー３４内を窒素置換した後、図示しない加熱機構によって基板３０を８００度〜１４００度まで加熱し、基板３０の表面にプロセスガスを供給する。これによって、基板３０の表面近郊に気相反応を生じさせ、基板３０の表面を成膜する。なお、この成膜中に、トレイ回転手段１２が回転することによって、トレイ載置台１０を回転させている。さらに、サセプタ回転手段８が回転することによって、サセプタ６を回転させている。これによって、基板３０の表面をムラなく、均一に成膜することができる。
【００４４】
基板３０表面を成膜し終えると、開閉部３６を開口する。そして、平面移動部２６が移動することによって、吸着部１６を開閉部３６からチャンバー３４内の前記所定の位置に位置するトレイ載置台１０の真上に移動させる。次に、昇降移動部２４が移動することによって、成膜された基板３０を載置している基板トレイ３２の上面側から吸着部１６を接近させて、吸着パッド２２に基板トレイ３２を吸着させる。
【００４５】
吸着パッド２２が基板トレイ３２を吸着すると、昇降移動部２４が移動することによって、基板トレイ３２を吸着した吸着部１６をトレイ載置台１０から基板トレイ３２を取り除く。次に、平面移動部２６が移動することによって、基板トレイ３２を吸着した吸着部１６をチャンバー３４外の基板トレイ置き場３８の真上に移動させる。そして、昇降移動部２４が移動することによって、吸着部１６を基板トレイ置き場３８に接近させ、吸着部１６が吸着パッド２２の吸着を解除することによって、基板トレイ３２を基板トレイ置き場３８に載置する。
【００４６】
基板トレイ３２を基板トレイ置き場３８に載置した後、昇降移動部２４および平面移動部２６が移動することによって、吸着部１６をチャンバー３４内のトレイ載置台１０の真上に戻す。ここで、図示しない搬送装置によって、基板トレイ置き場３８からは、載置された基板トレイ３２が取り除かれている。搬送部１４は、新たなトレイ載置台１０に載置されている基板トレイ３２を、上記と同様の手順によって、基板トレイ置き場３８に載置する。このように、搬送部１４は、サセプタ６上に載置されている基板トレイ３２の数だけ以上の手順を繰り返し行う。
【００４７】
また、トレイ載置台１０から１つの基板トレイ３２が搬送される度に、土台部４のサセプタ回転手段８が回転する。これによって、直前に基板トレイ３２が搬送されたトレイ載置台１０の位置に、まだ基板トレイ３２が載置されている新たなトレイ載置台１０が移動する。すなわち、新たなトレイ載置台１０を前記所定の位置に移動させる。
【００４８】
ここで、搬送部１４が、基板トレイ置き場３８またはトレイ載置台１０から、基板トレイ３２を搬送する搬送工程には、基板トレイ３２を吸着できているか否かを検知する検知工程が含まれる。検知工程においては、吸着部１６が基板トレイ３２を吸着していると判定された場合には、昇降移動部２４が移動することによって、基板トレイ３２を基板トレイ置き場３８またはトレイ載置台１０から取り除く。
【００４９】
（吸着判定装置５０による判定）
前述したように、吸着部１６が基板トレイ３２を吸着しているか否かは、吸着判定装置５０が判定する。具体的には、各吸着パッド２２と各管６４との間に接続されている個々の流量センサ６６の測定結果と、全体用流量センサ６２の測定結果とに基づいて、吸着判定装置５０の制御部５４が判定する。
【００５０】
吸着パッド２２を基板トレイ置き場３８またはトレイ載置台１０に接近させ、基板トレイ３２を吸着したときに、個々の流量センサ６６は、各吸着パッド２２に接続された管６４における空気の流量の測定結果を、信号線７４を介して制御部５４に送る。また、全体用流量センサ６２は、全体用流量センサ６２に接続された管６８における空気の流量の測定結果を、信号線６０を介して制御部５４に送る。
【００５１】
得られた流量の測定結果は、予め設定された閾値との比較を行う。なお、閾値とは、流量が当該閾値以下ならば、吸着部１６（吸着パッド２２）が基板トレイ３２を吸着していると判断される値である。したがって、個々の流量センサ６６、あるいは全体用流量センサ６２の流量が閾値以下であれば、吸着部１６（吸着パッド２２）が基板トレイ３２を吸着しているという信号を制御部５４へ出力する。
【００５２】
流量センサ６６および全体用流量センサ６２の閾値設定について、図３を参照して説明する。図３（ａ）は、吸着物を吸着したときの、流量センサの測定値の変化の様子を表す図である。図３（ｂ）は、各流量センサ６６の閾値の一設定例である。図３（ｃ）は、全体用流量センサ６２の閾値の一設定例である。図３（ａ）〜（ｃ）では、縦軸が空気の流量を示し、横軸が経過時間を示す。
【００５３】
図３（ａ）に示すように、通常は、時点Ｐにおいて吸着物を吸着したとすると、吸着体内の負圧状態が増すので、流量センサの値は低下する。本実施形態では、流量センサ６６または全体用流量センサ６２の低下した値が、閾値以下であるかを判定することによって、吸着部１６（吸着パッド２２）が基板トレイ３２を吸着したか否かを判断する。前述したように、流量センサ６６、あるいは全体用流量センサ６２の値が閾値以下であれば、吸着部１６（吸着パッド２２）が基板トレイ３２を吸着していると判断される。
【００５４】
図３（ｂ）に流量センサ６６の閾値の設定例を示す。図３（ｂ）に示すように、流量センサ６６には、複数の閾値（Ｓ０〜Ｓ３）を設定する。具体的には、Ｓ０は、４つの吸着パッド２２が、通常の吸着をしたと判定する閾値である。Ｓ１は、１つの吸着パッド２２がほぼ完璧な吸着したときの、残りの３つの吸着パッド２２が吸着したと判定する閾値である。Ｓ２は、２つの吸着パッド２２がほぼ完璧な吸着したときの、残りの２つの吸着パッド２２が吸着したと判定する閾値である。そして、Ｓ３は、３つの吸着パッド２２がほぼ完璧な吸着したときの、残りの１つの吸着パッド２２が吸着したと判定する閾値である。各閾値の関係は、Ｓ０＜Ｓ１＜Ｓ２＜Ｓ３となる。流量センサ６６は、複数の閾値Ｓ０〜Ｓ３のうち、いずれかの閾値に基づいて、基板トレイ３２の吸着状態を判定する。
【００５５】
また、図３（ｃ）に全体用流量センサ６２の閾値の設定例を示す。図３（ｃ）に示すように、全体用流量センサ６２には、閾値Ｓａを設定する。Ｓａは、Ｓ０の４倍を目安に設定する。
【００５６】
（吸着判定装置５０による判定手順）
次に、吸着判定装置５０による吸着判定の手順を図４のフローチャートに示す。以下、このフローチャートに基づいて、吸着判定装置５０の制御部５４による吸着判定、および制御の方法を順次説明する。なお、流量センサ６６の個数をｍ個とする。本実施形態においては、吸着パッド２２は４つあり、それに対応して４つの流量センサ６６が設けられているので、ｍ＝４となる。
【００５７】
搬送の処理をスタートすると、前述したように、吸着部１６を基板トレイ置き場３８またはトレイ載置台１０の真上に移動後、昇降移動部２４が移動することによって、基板トレイ３２の上面側から吸着部１６を接近させて、吸着パッド２２に基板トレイ３２を吸着する（ステップ１、以降はＳＴ１と略記する）。
【００５８】
基板トレイ３２の吸着は、吸着パッド２２ごとに設けられている電磁弁７２の作動によって行われる。基板トレイ３２の吸着によって吸着パッド２２につながる管６４の真空圧が安定するのを待ち、安定した段階で全体用流量センサ６２の測定値が閾値Ｓａ（第１閾値）以下であるか否かをチェックする（ＳＴ２）。全体用流量センサ６２の流量値が、閾値Ｓａ以下であるという信号、および閾値Ｓａよりも大きいという信号のいずれかを制御部５４に出力する。
【００５９】
全体用流量センサ６２の流量値が閾値Ｓａよりも大きい場合は（ＳＴ２，ＮＯ）、単数または複数の吸着パッド２２が基板トレイ３２を未吸着であり、該吸着パッド２２からエアリークが発生している可能性があると制御部５４が判断する。その場合には、制御部５４は、基板トレイ３２の吸着を失敗したと判断し、吸着エラー処理をする（ＳＴ９）。
【００６０】
全体用流量センサ６２の流量値が閾値Ｓａ以下の場合は（ＳＴ２，ＹＥＳ）、個々の吸着パッド２２の吸着状況を調べる。具体的には、個々の流量センサ６６の流量値と、閾値Ｓ０とを比較し、各流量センサ６６の流量値が、閾値Ｓ０（第２閾値）以下という信号、および閾値Ｓ０よりも大きいという信号のいずれかを制御部５４に出力する。制御部５４では、“個々の流量値≦閾値Ｓ０”を満たす流量センサ６６の数を求めて、その数をｎ１とする（ＳＴ３）。
【００６１】
そのｎ１とｍ（流量センサ６６の数）とを比較する（ＳＴ４）。ｎ１とｍとが一致すれば（ＳＴ４，ＹＥＳ）、すべての吸着パッド２２で基板トレイ３２を吸着しており、吸着が成功したと判定する（ＳＴ８）。
【００６２】
ここで、実際には基板トレイ３２を吸着しているが、ｎ１とｍとが一致しない場合がある（ＳＴ４，ＮＯ）。それは、単数または複数の吸着パッド２２の吸着状況が非常に良いと、該吸着パッド２２に接続された流量センサ６６の流量値が、閾値Ｓ０よりも極端に小さくなる場合である。この場合、他の吸着パッド２２では、通常と同じように吸着しても、該吸着パッド２２に接続している流量センサ６６の流量値は、非常に吸着状況の良い吸着パッド２２の影響を受けて、閾値Ｓ０を超えてしまう可能性がある。このように、複数の吸着パッド２２を１つのポンプ８２に連結した際に、流量変動が生ずる場合がある。
【００６３】
そこで、本実施形態では、閾値Ｓ０を超えている流量センサ６６の数（ｍ−ｎ１）に応じて、閾値Ｓ０を超えている流量センサ６６の閾値を変更する（ＳＴ５）。具体的には、ｎ１＝１のときは閾値Ｓ１に変更し、ｎ１＝２のときは閾値Ｓ２に変更し、ｎ１＝３のときは閾値Ｓ３に変更する。
【００６４】
再度、個々の流量センサ６６の流量値と、新しい閾値（Ｓ１またはＳ２またはＳ３）（第３閾値）とを比較し、各流量センサ６６の流量値が、閾値以下という信号、および閾値よりも大きいという信号のいずれかを制御部５４に出力する。制御部５４では、“個々の流量値≦新しい閾値”を満たす流量センサ６６の数を求めて、その数をｎ２とする（ＳＴ６）。
【００６５】
そのｎ２とｍ（流量センサ６６の数）とを比較する（ＳＴ７）。ｎ２とｍとが一致すれば（ＳＴ７，ＹＥＳ）、すべての吸着パッド２２で基板トレイ３２を吸着しており、吸着が成功したと判定する（ＳＴ８）。ここで、ｎ２とｍとが一致しない場合には（ＳＴ７，ＮＯ）、制御部５４は、基板トレイ３２の吸着を失敗したと判断し、吸着エラー処理をする（ＳＴ９）。
【００６６】
吸着エラーが発生した場合には、制御部５４が警告音を発する。作業員は、この警告音を聞くことによって、基板トレイ３２を吸着できない何らかの不都合があることを認識できる。したがって、作業員が警告音を聞いた場合には、即座に搬送装置２に適切な処置をすることができる。なお、作業員に認識させるための警告は、警告灯５８の点灯によって行っても良いし、通信媒体を経由して制御パネル５６等のモニターに警告を表示するようにしても良い。
【００６７】
以上のように、本実施形態では、個々の流量センサ６６および全体用流量センサ６２の測定値に応じて、流量センサ６６の測定値の閾値を変更する。したがって、複数の吸着パッド２２を１つのポンプ８２に連結した場合に生じる流量変動に対応することが可能である。さらに、変更した閾値に基づいて、吸着部１６の吸着状態の判定を再度行うことによって、実際には基板トレイ３２を吸着しているにも拘らず、基板トレイ３２を吸着していないと誤判断されてしまうのを防ぐことができる。その結果、基板トレイ３２を吸着していないと誤判断される度に、吸着部１６の動作を停止する必要がなくなり、気相成長装置１の稼働率を上げることができる。
【００６８】
〔第２の実施形態〕
本発明の第二の実施形態に係る気相成長装置について、図５を参照して説明する。図５は、気相成長装置１１の構成を示す断面図である。
【００６９】
前述した第１の実施形態では、１つの吸着パッド２２に接続されている流量センサ６６は、１つであったが、必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、本実施形態のように、１つの吸着パッド２２に、複数の流量センサを接続することも可能である。
【００７０】
本実施形態では、図５に示すように、１つの吸着パッド２２と電磁弁７２との間に、複数の流量センサ７５，７６，７８，８０（第３流量センサ）を直列に並べて接続している。そして、流量センサ７５には閾値Ｓ０を設定し、流量センサ７６には閾値Ｓ１を設定し、流量センサ７８には閾値Ｓ２を設定し、流量センサ８０には閾値Ｓ３を設定している。これによれば、１つの流量センサに複数の閾値を設定することができない場合でも、異なる閾値が設定された流量センサ７５，７６，７８，８０を利用することによって、吸着状況の判定を複数の閾値に基づいて、判定することが可能となる。すなわち、例えば、４つの吸着パッド２２のうち、２つの吸着パッド２２に接続された流量センサ７５が閾値Ｓ０を超えていると判定された場合、各吸着パッド２２の吸着状況の判定を、各流量センサ７８の流量値と閾値Ｓ２とに基づいて行う。
【００７１】
本実施形態において、複数の流量センサ７５，７６，７８，８０を設けている点以外の構成は、前述した第１の実施形態と同様であるため、ここでは言及しない。また、基板トレイ３２の吸着状態を判定する具体的な手順についても、第１の実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、吸着体である吸着パッドを用いて吸着物の吸着を行うとき、各吸着パッドの状況によって流量センサの閾値の変更を行う吸着装置に適用することができ、例えば、基板トレイの吸着を行う気相成長装置等において利用することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１，１１  気相成長装置
２  搬送装置
４  土台部
６  サセプタ
６’  軸部
８  サセプタ回転手段
１０  トレイ載置台
１０’  軸部
１２  トレイ回転手段
１４  搬送部
１６  吸着部
２２  吸着パッド
２４  昇降移動部
２６  平面移動部
２８  台座部
３０  基板
３２  基板トレイ
３４  チャンバー
３８  基板トレイ置き場
５０  吸着判定装置
５２  ベース部
５４  制御部
５６  制御パネル
５８  警告灯
６０，７４，８４  信号線
６２  全体用流量センサ
６４，６８  管
６６，７５，７６，７８，８０  流量センサ
７０  マニホールド
７２  電磁弁
８２  ポンプ
【図１】
2012000692.tif 000003
【図２】
2012000692.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012000692.tif 000006
【図５】
2012000692.tif 000007