(57)【要約】【課題】  簡単な構造によって基板を保持する保持部における基板の有無および基板搬送時に発生する過負荷のいずれも検出することができる検出手段、および前記検出手段を用い、事故の発生を未然に防止することのできる基板搬送装置を提供する。【解決手段】  基板搬送装置は、移動台と、基板を保持する保持部および支持部を備える保持手段、荷重を検出する検出部および検出部に荷重を伝達する荷重伝達部を備える検出手段、駆動手段、および制御手段を有する。保持部は、移動台の上部の設けられる支持部によって、移動台に対して離間して一端部が支持される。検出手段は、移動台と保持部との間に挟まれて設けられ、保持部に与えられる鉛直方向の荷重を検出することができる。また、保持部に対し水平方向に沿って与えられる荷重の一部を鉛直方向に働く荷重として検出部に伝達するように荷重伝達部が構成される。【選択図】      図１Ａ
2009188276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動台と、
基板を保持する保持部、および前記移動台の上部に設けられ、前記保持部を前記移動台に離間させて保持部の一端部を支持する支持部を備える保持手段と、
前記移動台と前記保持部との間に設けられ、第１方向に作用する押圧力の大きさを検出可能な検出部と、前記第１方向および第１方向に垂直な第２方向にそれぞれ交差する荷重受面を有し、この荷重受面に作用する荷重による前記第１方向の押圧力を前記検出器に伝達する荷重伝達部とを備える検出手段と、
前記移動台を水平方向に移動させるように駆動する駆動手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動手段による移動台の水平駆動を停止させるように制御する制御手段とを有することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
前記荷重伝達部は、前記検出部の上部に設けられる第１の板状部材と、前記保持部の下部に前記第１の板状部材に対向して設けられる第２の板状部材と、前記第１および第２の板状部材の間に挟まれて設けられる伝達部材とを有し、
前記第１の板状部材には前記荷重受面を有する凹部が形成され、前記第２の板状部材には、第１の板状部材に形成される凹部に対向するように凹部が形成され、
前記伝達部材は、前記各凹部を形成する面に当接して前記第２の板状部材を前記第１の板状部材に離間させて支持していることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記支持部は、鉛直方向に延びる第１軸線および前記第１軸線に垂直な予め定める第２軸線まわりに前記保持部を角変位自在に支持し、
前記第１および第２の板状部材には、第１軸線および第２軸線に直交する方向に延びる略Ｖ字状溝が形成され、
前記伝達部材は、前記略Ｖ字状溝の延びる方向に垂直であり、かつ、第１および第２の板状部材と当接する仮想一平面で切断したときの断面形状が円形であることを特徴とする請求項２記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記支持部は、水平方向に延びる予め定める第２軸線まわりに前記保持部を角変位自在に支持し、かつ、前記第２軸線に直交する水平な方向に沿って前記移動台に対し相対的に移動可能に構成され、
前記第１および第２の板状部材には、第２軸線に平行な方向に延びる略Ｖ字状溝が形成され、
前記伝達部材は、前記略Ｖ字状溝の延びる方向に垂直であり、かつ、第１および第２の板状部材と当接する仮想一平面で切断したときの断面形状が円形であることを特徴とする請求項２記載の基板搬送装置。
【請求項５】
前記支持部は、鉛直方向に延びる第１軸線および前記第１軸線に垂直な予め定める第２軸線まわりに前記保持部を角変位自在に支持し、かつ、第１軸線および第２軸線に直交する方向に沿って前記移動台に対し相対的に移動可能に構成され、
前記第１および第２の板状部材には略円錐状の凹部がそれぞれ形成され、
前記伝達部材は球形であることを特徴とする請求項２記載の基板搬送装置。
【請求項６】
前記駆動手段は、さらに前記移動台を上下方向に移動させるように駆動し、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動手段による前記移動台の上下駆動を停止させるように制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の基板搬送装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記保持部を予め定める距離だけ上昇させた後、前記保持部の移動を停止させるように、前記駆動手段による前記移動台の上下駆動を制御することを特徴とする請求項６記載の基板搬送装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記保持部を予め定める距離だけ下降させた後、前記保持部の移動を停止させるように、前記駆動手段による前記移動台の上下駆動を制御することを特徴とする請求項６記載の基板搬送装置。
【請求項９】
基板搬送装置は、複数の基板を上下方向に等間隔に離間させて収容する棚状保持手段をさらに有し、
前記駆動手段は、さらに前記棚状保持手段を上下方向に移動させるように駆動し、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動手段による前記移動台の上下駆動を停止させるように制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の基板搬送装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記棚状保持手段を予め定める距離だけ下降させた後、前記棚状保持手段の移動を停止させるように、前記駆動手段による前記棚状保持手段の上下駆動を制御することを特徴とする請求項９記載の基板搬送装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記棚状保持手段を予め定める距離だけ上昇させた後、前記棚状保持手段の移動を停止させるように、前記駆動手段による前記棚状保持手段の上下駆動を制御することを特徴とする請求項９記載の基板搬送装置。
【請求項１２】
前記駆動手段は、さらに前記移動台を鉛直な予め定める第３軸線まわりに角変位させるように駆動し、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動手段による前記移動台の角変位駆動を停止させるように制御することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の基板搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばガラス基板および半導体基板などの損傷しやすい基板を搬送するための搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造する製造設備では、半導体基板（以下、基板と略す）を処理または加工するために、予め定める一方の載置位置から他方の載置位置まで基板を搬送する工程を含む。基板を搬送するためには基板搬送装置が用いられている。基板搬送装置は、基板を保持する保持手段と、保持手段を所定の経路に沿って移動させるように駆動する駆動手段とを有する。駆動手段には、保持手段を水平方向に移動させる水平駆動部、上下方向に移動させる上下駆動部、および鉛直な軸線まわりに角変位させる角変位駆動部が含まれる。
【０００３】
基板は、複数枚の基板を上下方向に等間隔に離間させて収容する棚状保持具（以下、キャリアと称す）に収容されて、所定の位置まで搬送される。このとき、キャリアは、基板が水平な状態で載置されるように設置される。キャリアから基板を搬出する場合、まず保持手段が所定の方向を向くように角変位駆動部を駆動させ、次に保持手段が搬送対象の基板の下方まで移動するように水平駆動部を駆動させ、さらに保持手段に基板を保持させるために上下駆動部を駆動させ、保持手段をキャリアから退避させるために水平駆動部を駆動させる。また、キャリアへ基板を搬入する場合は、上述する動作が逆の順番で行われる。
【０００４】
このとき基板搬送装置において、各駆動部の位置決めが精度良く行われていない場合がある。このような場合、保持手段が所定の経路からずれて移動するため、保持手段がキャリアまたは基板に衝突し、これらを損傷させてしまうというおそれがある。
【０００５】
また、保持手段が基板をキャリア内の所定の位置に載置する際に、適切に載置することができず、基板が保持手段に残存してしまう場合がある。このような場合、保持手段に基板が残存した状態で、次の搬送動作が行われるため、たとえば残存した基板がキャリアに衝突して、基板およびキャリアを損傷させてしまうというおそれがある。
【０００６】
そこで、前者の問題を回避するために、過負荷検出器を設ける方法が特許文献１に開示されている。過負荷検出器を用いることにより、たとえば保持手段がキャリアまたは基板と衝突した場合に発生する過負荷を検出し、検出結果に基づいて、駆動手段の駆動を停止させて、基板またはキャリアの損傷を防止することができる。
【０００７】
また、後者の問題を回避するために、圧力センサを設ける方法が特許文献２に開示されている。圧力センサを用いることにより、基板の有無を非接触で検出し、検出結果に基づいて、駆動手段の駆動を停止させて、保持手段に基板が残存した状態で次の搬送動作を開始することを未然に防止することができる。
【０００８】
【特許文献１】特開平７−２４９６７３号公報
【特許文献２】特開平５−３３０６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、前述する問題を回避するためには、少なくとも２つ以上の検出部が必要となるため、装置が複雑かつ高価なものとなってしまうという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、簡単な構造によって基板を保持する保持部における基板の有無および基板搬送時に発生する過負荷のいずれも検出することができる検出手段、および前記検出手段を用い、事故の発生を未然に防止することのできる基板搬送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、移動台と、
基板を保持する保持部、および前記移動台の上部に設けられ、前記保持部を前記移動台に離間させて保持部の一端部を支持する支持部を備える保持手段と、
前記移動台と前記保持部との間に設けられ、第１方向に作用する押圧力の大きさを検出可能な検出部と、前記第１方向および第１方向に垂直な第２方向にそれぞれ交差する荷重受面を有し、この荷重受面に作用する荷重による前記第１方向の押圧力を前記検出器に伝達する荷重伝達部とを備える検出手段と、
前記移動台を水平方向に移動させるように駆動する駆動手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動手段による移動台の水平駆動を停止させるように制御する制御手段とを有することを特徴とする基板搬送装置である。
【００１２】
本発明に従えば、基板搬送装置は、移動台と、基板を保持する保持部および支持部を備える保持手段、第１方向に作用する押圧力の大きさを検出可能な検出部および検出部に荷重を伝達する荷重伝達部を備える検出手段、駆動手段、および制御手段を有する。保持部は、移動台の上部の設けられる支持部によって、移動台に対して離間して一端部が支持される。検出手段は、移動台と保持部との間に挟まれて設けられ、検出部は第１方向に作用する押圧力の大きさを検出可能である。荷重伝達部は、前記第１方向および第１方向に垂直な第２方向にそれぞれ交差する荷重受面を有し、この荷重受面に作用する荷重による前記第１方向の押圧力を前記検出器に伝達する。したがって、検出部は、第１方向に作用する荷重を検出することができるだけでなく、第２方向に作用する荷重も検出することができる。このように構成される検出手段を用いることによって、保持部における基板の有無を示す検出結果を得ることができるとともに、保持部または保持部に保持された基板に水平方向の過負荷が与えられたことを示す検出結果を得ることができる。このような検出結果に基づいて、移動台を水平方向に移動させるように駆動する駆動手段の駆動を停止させるように、制御手段は制御することができる。
【００１３】
また本発明は、前記荷重伝達部は、前記検出部の上部に設けられる第１の板状部材と、前記保持部の下部に前記第１の板状部材に対向して設けられる第２の板状部材と、前記第１および第２の板状部材の間に挟まれて設けられる伝達部材とを有し、
前記第１の板状部材には前記荷重受面を有する凹部が形成され、前記第２の板状部材には、第１の板状部材に形成される凹部に対向するように凹部が形成され、
前記伝達部材は、前記各凹部を形成する面に当接して前記第２の板状部材を前記第１の板状部材に離間させて支持していることを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、荷重伝達部は、第１および第２の板状部材、およびこれらの間に挟まれて設けられる伝達部材を有する。第１の板状部材は検出部の上部に、第２の板状部材は保持部の下部に設けられ、さらに、第１および第２の板状部材には、それぞれ凹部が形成される。第１の板状部材には荷重受面を有する凹部が形成され、第２の板状部材には、第１の板状部材に形成される凹部に対向するように凹部が形成される。そして、伝達部材は、各凹部を形成する面に当接して第２の板状部材を第１の板状部材に離間させて支持している。このように構成される荷重伝達部を用いることによって、保持部における基板の有無を示す検出結果を得ることができるとともに、保持部または保持部に保持された基板に水平方向の過負荷が与えられたことを示す検出結果を得ることができる。
【００１５】
また本発明は、前記支持部は、鉛直方向に延びる第１軸線および前記第１軸線に垂直な予め定める第２軸線まわりに前記保持部を角変位自在に支持し、
前記第１および第２の板状部材には、第１軸線および第２軸線に直交する方向に延びる略Ｖ字状溝が形成され、
前記伝達部材は、前記略Ｖ字状溝の延びる方向に垂直であり、かつ、第１および第２の板状部材と当接する仮想一平面で切断したときの断面形状が円形であることを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、保持部は、支持部によって、鉛直な第１軸線に垂直な予め定める第２軸線まわりに角変位自在に支持される。これによって、保持部が基板を保持することによって検出部に与えられる鉛直方向下向きの荷重を確実に検出することができる。また、保持部は、支持部によって、鉛直な第１軸線まわりに角変位自在に支持され、各凹部の形状および伝達部材の形状が適当に定められている。これによって、保持部または保持部に保持された基板に対し与えられる荷重のうち、保持部を第１軸線まわりに角変位させる方向に与えられる荷重を検出することができる。
【００１７】
また本発明は、前記支持部は、水平方向に延びる予め定める第２軸線まわりに前記保持部を角変位自在に支持し、かつ、前記第２軸線に直交する水平な方向に沿って前記移動台に対し相対的に移動可能に構成され、
前記第１および第２の板状部材には、第２軸線に平行な方向に延びる略Ｖ字状溝が形成され、
前記伝達部材は、前記略Ｖ字状溝の延びる方向に垂直であり、かつ、第１および第２の板状部材と当接する仮想一平面で切断したときの断面形状が円形であることを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、保持部は、支持部によって、水平方向に延びる予め定める第２軸線まわりに角変位自在に支持される。これによって、保持部が基板を保持することによって検出部に与えられる鉛直方向下向きの荷重を確実に検出することができる。また、支持部が第２軸線に直交する水平な方向に沿って移動台に対し相対的に移動可能に構成され、各凹部の形状および伝達部材の形状が適当に定められている。これによって、保持部または保持部に保持された基板に対し与えられる荷重のうち、支持部を移動台に対し相対的に移動させる方向に与えられる荷重を検出することができる。
【００１９】
また本発明は、前記支持部は、鉛直方向に延びる第１軸線および前記第１軸線に垂直な予め定める第２軸線まわりに前記保持部を角変位自在に支持し、かつ、第１軸線および第２軸線に直交する方向に沿って前記移動台に対し相対的に移動可能に構成され、
前記第１および第２の板状部材には略円錐状の凹部がそれぞれ形成され、
前記伝達部材は球形であることを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、保持部は、支持部によって、鉛直な第１軸線に垂直な予め定める第２軸線まわりに角変位自在に支持される。これによって、保持部が基板を保持することによって検出部に与えられる鉛直方向下向きの荷重を確実に検出することができる。また、保持部は、支持部によって、鉛直な第１軸線まわりに角変位自在に支持され、さらに、支持部が第２軸線に直交する水平な方向に沿って移動台に対し相対的に移動可能に構成され、各凹部の形状および伝達部材の形状が適当に定められている。これによって、保持部または保持部に保持された基板に対し与えられる荷重のうち、保持部を第１軸線まわりに角変位させる方向に与えられる荷重、および支持部を移動台に対し相対的に移動させる方向に与えられる荷重を検出することができる。
【００２１】
また本発明は、前記駆動手段は、さらに前記移動台を上下方向に移動させるように駆動し、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動手段による前記移動台の上下駆動を停止させるように制御することを特徴とする。
【００２２】
本発明に従えば、駆動手段は、移動台を上下方向に移動させるように駆動し、制御手段は、保持部における基板の有無を示す検出結果に基づいて、この駆動手段の駆動を停止するように制御する。これにより、移動台を上下方向に移動させることによって、保持部に基板を載置して保持し、または保持部に保持された基板を目的位置に載置する場合に、事故の発生を防止し、安全に基板搬送装置を動作させることができる。
【００２３】
また本発明は、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記保持部を予め定める距離だけ上昇させた後、前記保持部の移動を停止させるように、前記駆動手段による前記移動台の上下駆動を制御することを特徴とする。
【００２４】
本発明に従えば、移動台を上昇させて保持部に基板を載置して保持する場合に、保持部における基板の有無を示す検出結果に基づいて、基板を保持した時点から予め定める距離だけ上昇させた後に、移動台を上昇させるように駆動する駆動手段の駆動を停止する。これにより、移動台の移動量が限られるような位置に基板が載置されている場合においても、事故の発生を防止し、安全に基板搬送装置を動作させることができる。
【００２５】
また本発明は、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記保持部を予め定める距離だけ下降させた後、前記保持部の移動を停止させるように、前記駆動手段による前記移動台の上下駆動を制御することを特徴とする。
【００２６】
本発明に従えば、移動台を下降させて保持部に保持された基板を目的位置に載置する場合に、保持部における基板の有無を示す検出結果に基づいて、基板を目的位置に載置した時点から予め定める距離だけ下降させた後に、移動台を下降させるように駆動する駆動手段の駆動を停止する。これにより、移動台の移動量が限られるような位置に基板を載置する場合においても、事故の発生を防止し、安全に基板搬送装置を動作させることができる。
【００２７】
また本発明は、基板搬送装置は、複数の基板を上下方向に等間隔に離間させて収容する棚状保持手段をさらに有し、
前記駆動手段は、さらに前記棚状保持手段を上下方向に移動させるように駆動し、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動手段による前記移動台の上下駆動を停止させるように制御することを特徴とする。
【００２８】
本発明に従えば、基板搬送装置は、棚状保持具をさらに有し、駆動手段は、棚状保持具を上下方向に移動させるように駆動し、制御手段は、保持部における基板の有無を示す検出結果に基づいて、この駆動手段の駆動を停止するように制御する。これにより、棚状保持具を上下方向に移動させることによって、保持部に基板を載置して保持し、または保持部に保持された基板を目的位置に載置する場合に、事故の発生を防止し、安全に基板搬送装置を動作させることができる。
【００２９】
また本発明は、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記棚状保持手段を予め定める距離だけ下降させた後、前記棚状保持手段の移動を停止させるように、前記駆動手段による前記棚状保持手段の上下駆動を制御することを特徴とする。
【００３０】
本発明に従えば、棚状保持具を下降させて保持部に基板を載置させて保持する場合に、保持部における基板の有無を示す検出結果に基づいて、基板を保持した時点から予め定める距離だけ下降させた後に、棚状保持具を下降させるように駆動する駆動手段の駆動を停止する。これにより、保持部に対し棚状保持具の移動量が限られるような場合においても、事故の発生を防止し、安全に基板搬送装置を動作させることができる。
【００３１】
また本発明は、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記棚状保持手段を予め定める距離だけ上昇させた後、前記棚状保持手段の移動を停止させるように、前記駆動手段による前記棚状保持手段の上下駆動を制御することを特徴とする。
【００３２】
本発明に従えば、棚状保持具を上昇させて保持部に保持された基板を棚状保持具の目的位置に載置する場合に、保持部における基板の有無を示す検出結果に基づいて、基板を目的位置に載置した時点から予め定める距離だけ上昇させた後に、棚状保持具を上昇させるように駆動する駆動手段の駆動を停止する。これにより、保持部に対し棚状保持具の移動量が限られるような場合においても、事故の発生を防止し、安全に基板搬送装置を動作させることができる。
【００３３】
また本発明は、前記駆動手段は、さらに前記移動台を鉛直な予め定める第３軸線まわりに角変位させるように駆動し、
前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記駆動手段による前記移動台の角変位駆動を停止させるように制御することを特徴とする。
【００３４】
本発明に従えば、駆動手段は、移動台を鉛直な予め定める第３軸線まわりに角変位させるように駆動し、制御手段は、保持部における基板の有無を示す検出結果および保持部または保持部に保持された基板に水平方向の過負荷が与えられたことを示す検出結果に基づいて、この駆動手段の駆動を停止するように制御する。これにより、事故の発生を防止し、安全に基板搬送装置を動作させることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、基板搬送装置は、基板を保持する保持部における基板の有無および保持部または保持部に保持された基板に水平方向に過負荷が与えられたことのいずれも検出することができる。さらにこのようにして得られた検出結果に基づいて駆動手段の駆動を停止するように制御することができるので、事故の発生を未然に防止することができる。
【００３６】
また、本発明によれば、簡単な構造によって基板を保持する保持部における基板の有無および基板搬送時に発生する過負荷のいずれも検出することができる検出手段を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１Ａは本発明の実施形態である基板搬送装置１の構成を簡略化して示す側面図であり、図１Ｂは本発明の実施形態である基板搬送装置１の構成を簡略化して示す平面図である。基板搬送装置１は、半導体基板などの基板２を保持する保持手段３と、移動台４と、検出手段５と、移動台４を移動させる駆動手段６と、駆動手段６の駆動を制御する制御部７と、基板２が収容可能なキャリア８とを含む。駆動手段６は、移動台４を水平な一方向（Ａ方向）に沿って移動させる水平駆動部６ａと、移動台４を上下方向（Ｂ方向）に沿って移動させる上下駆動部６ｂと、移動台４を鉛直な第３軸線Ｊ３まわり（Ｃ方向）に角変位させる角変位駆動部６ｃとを含む。ここで水平方向とは、基板搬送装置１が設置される床面に沿う方向をあらわすものとする。また、キャリア８は、複数の基板２ａ，…，２ｚ（以下、不特定の基板を表す場合には基板２と記す）を鉛直方向に等間隔に離間させて収容する棚状の保持具であり、各載置台８ａ，…，８ｚに載置されている基板２が処理装置側のステージ９まで搬送され、または、ステージ９に載置されている基板２がキャリア８の所定の段まで搬送される。
【００３８】
ここで、鉛直方向をＺ軸、水平駆動部６ａが移動台４を移動させるＡ方向をＸ軸、Ｘ軸およびＺ軸に直交する方向をＹ軸として、基板搬送装置１の座標系を定義する。
【００３９】
保持手段３は、保持部１１と、移動台４に離間させて保持部１１の基端部１１ａを支持する支持部１２とを有する。保持部１１は、略矩形板状を成し、遊端部１１ｂには直径が保持部１１のＹ方向の幅よりも大きな円板状の基板２を保持するための凹部が形成されている。この凹部は、搬送対象の基板２の形状および大きさに応じて、適切な形状および大きさに形成される。また、保持部１１は、基端部１１ａから遊端部１１ｂに向かう方向が、移動台４が移動するＡ方向、すなわちＸ方向と一致するように設けられている。
【００４０】
支持部１２は、移動台４の上面に固定して設けられる第１支持台１３、第１支持台１３の上部に設けられる第２支持台１４、第２支持台１４の上部に設けられる第３支持台１５、および支軸１６を含む。保持部１１は、その基端部１１ａにおいて、第３支持台１５に支軸１６を介してＹ方向に延びる第２軸線Ｊ２まわり（Ｅ方向）に角変位自在に支持される。第２支持台１４は、第１支持台１３に対して相対的にＡ方向と同一の方向（Ｆ方向）に沿って移動自在であるように構成される。第３支持台１５は、第２支持台１４に対しＺ方向に延びる第１軸線Ｊ１まわり（Ｄ方向）に角変位自在に構成される。
【００４１】
検出手段５は、検出部である圧力センサ２１と、荷重伝達部２２と、圧力センサ２１から出力される検出信号が入力される負荷状態判断部２３とを含む。圧力センサ２１は、移動台４の上面のうち、支持部１２の近傍で、かつ支持部１２に対して遊端部１１ｂ側の上面部に固定して設けられ、鉛直方向下向きに作用する荷重の大きさを検出することができる。本実施の形態に用いられる圧力センサは、たとえば荷重を受けることによって弾性変形することによりひずみを生ずる起歪体と、その起歪体に接着され起歪体のひずみ量に応じて抵抗値が変化するひずみゲージとを備えるロードセルによって実現される。ロードセルを用いることによって、荷重を電気信号に変換することができる。
【００４２】
図２は、荷重伝達部２２付近をＸ方向に垂直な仮想一平面で切断した断面図を示す。荷重伝達部２２は、圧力センサ２１の上部に固定して設けられる第１の板状部材３１と、保持部１１の下部に固定して設けられる第２の板状部材３２と、伝達部材３３とを含み、いずれの部材も剛体である。第１および第２の板状部材３１，３２には、それぞれ互いに対向するように、同一の形状の略円錐状の凹部が形成される。伝達部材３３は球状であり、第１および第２の板状部材３１，３２の凹部を形成している各傾斜面に当接するように設けられ、第２の板状部材３２を第１の板状部材３１に離間させて支持する。
【００４３】
このとき、保持部１１の幅方向すなわちＹ方向の中心と、第１および第２の板状部材３１，３２に形成される凹部の各底部３１ａ，３２ａと、伝達部材３３の中心３３ａとが、鉛直方向に延びる仮想軸線３４上に配置されるように、各部材３１，３２，３３は位置決めされる。さらに、荷重伝達部２２のＺ方向の寸法は、第２軸線Ｊ２まわりに角変位自在に軸支されている保持部１１が、荷重伝達部２２によって略水平に支持されるように決定される。また、円錐状に形成される各凹部の頂点の角度αは、好ましくは６０度〜１２０度の範囲から選択される。
【００４４】
図３は、圧力センサ２１から出力される検出信号を示す図である。縦軸は圧力センサ２１によって検出される荷重の大きさに対応する検出値であり、横軸は時刻を示す。
【００４５】
保持部１１に基板２が保持されていないときは、保持部１１による荷重だけが荷重伝達部２２に伝達する。この荷重は、鉛直方向下向きに働く荷重であり、荷重伝達部２２を介して圧力センサ２１に伝達されて検出される。このとき、圧力センサ２１は検出値Ｐ０を出力する。
【００４６】
これに対し、保持部１１に基板２が保持されているときは、保持部１１による荷重と基板２による荷重とが合算され、鉛直方向下向きに与えられる荷重として、荷重伝達部２２を介して圧力センサ２１に伝達されて検出される。このとき、圧力センサ２１は検出値Ｐ１を出力する。
【００４７】
このとき、保持部１１をその基端部１１ａを支点として角変位自在に構成するとともに、基端部１１ａの近傍に圧力センサ２１および荷重伝達部２２を設ける構成とすることによって、保持部１１に保持された基板２の荷重をレバー比によって拡大して圧力センサ２１により検出することができる。したがって、基板２の有無を精度良く検出することができる。
【００４８】
また、保持部１１に基板２が保持されているときに、保持部１１または保持部１１に保持された基板２に対し、水平方向に荷重が与えられたとき、すなわち過負荷が発生したときは、圧力センサ２１による検出値は、保持部１１による荷重、基板２による荷重、および水平方向に与えられた荷重の一部が合算され、鉛直方向下向きに与えられる荷重として、圧力センサ２１に検出される。このとき、圧力センサ２１による検出値はＰ１よりも大きな値となる。
【００４９】
ここで、保持部１１または保持部１１に保持された基板２にＹ方向の荷重ｆ１が与えられる場合、すなわち過負荷が与えられる場合の荷重の伝達について、図２を参照して説明する。第２の板状部材３２は保持部１１に固定して設けられており、荷重ｆ１は第２の板状部材３２と伝達部材３３との当接部を介して、伝達部材３３に伝達される。このとき、当接部から伝達部材３３の中心３３ａに向かう方向に荷重ｆ１の分力である荷重ｆ２が伝達される。荷重ｆ２は第１の板状部材３１と伝達部材３３との当接部を介して、第１の板状部材３１に伝達される。このとき、伝達部材３３の中心３３ａから当接部に向かう方向に荷重ｆ３が伝達される。そして、この荷重ｆ３のうち鉛直方向の分力である荷重ｆ４が、第１の板状部材３１から圧力センサ２１に伝達される。
【００５０】
したがって、荷重伝達部２２を備えることによって、保持部１１または保持部１１に保持された基板２に対してＹ方向の荷重ｆ１が与えられた場合、荷重ｆ１の一部を圧力センサ２１によって検出することができる。また、保持部１１の遊端部１１ｂの先端に対しＸ方向の荷重が与えられた場合も、同様にその荷重の一部を圧力センサ２１によって検出することができる。
【００５１】
圧力センサ２１から出力される検出信号は、負荷状態判断部２３に入力される。負荷状態判断部２３は、検出信号における検出値Ｐ０およびＰ１に基づいて、保持部１１における基板２の有無を判断する。そして、基板２の有無に応じた有無判断信号を制御部７に対して出力する。さらに、負荷状態判断部２３は、検出信号における検出値がＰ１よりも大きくなったことに基づいて、保持部１１または保持部１１に保持された基板２に過負荷が発生したことを判断する。そして、有無判断信号とは異なる過負荷判断信号を制御部７に対して出力する。制御部７は、これらの判断信号に基づいて、駆動手段６の駆動を停止させ、または駆動を開始させる。
【００５２】
以上のように構成された基板搬送装置１を用いて、キャリア８の載置台８ｍに載置された基板２ｍをステージ９まで搬送する搬送動作について説明する。図４Ａおよび図４Ｂは、キャリア８の載置台８ｍに載置された基板２ｍをステージ９まで搬送する搬送工程を示すフローチャートである。
【００５３】
先ず移動台４は、時刻ｔ０において待機位置で待機している状態にある（Ｓ０）。負荷状態判断部２３は、圧力センサ２１から出力される検出信号の検出値がＰ０であれば、保持部１１に基板２が保持されていないと判断し、基板２が無いことを示す信号Ｑ０を制御部７に対して出力する。また、圧力センサ２１から出力される検出信号の検出値がＰ１であれば、保持部１１に基板２が保持されていると判断し、基板２が有ることを示す信号Ｑ１を制御部７に対して出力する。
【００５４】
制御部７は、信号Ｑ０，Ｑ１に基づいて、水平駆動部６ａの駆動を制御する（Ｓ１）。負荷状態判断部２３が信号Ｑ０を出力しているときは、制御部７は水平駆動部６ａの駆動を開始させる（Ｓ２）。また、負荷状態判断部２３が信号Ｑ１を出力しているときは、制御部７は水平駆動部６ａの駆動を開始させず、待機状態を維持する（Ｓ２０）。このように制御することによって、保持部１１に残存した基板２がキャリア８に衝突して、基板２およびキャリア８を損傷させるという事故を回避することができる。
【００５５】
駆動を開始した水平駆動部６ａは、移動台４をキャリア８に向かってＡ方向に沿って移動させる。そして、制御部７は、移動台４が予め定める距離だけ移動して停止するように水平駆動部６ａの駆動を制御する（Ｓ３）。この予め定める距離は、保持部１１が待機位置から搬送対象の基板２ｍの直下までの距離に対応する。
【００５６】
そして、制御部７は、移動台４が上昇するように上下駆動部６ｂの駆動を制御する（Ｓ４）。移動台４が上昇する途中で、時刻ｔ１において、保持部１１に基板２ｍが保持される。このとき、検出信号の検出値がＰ０からＰ１に変化する。負荷状態判断部２３は、この検出値の変化に応じて、信号Ｑ０に代えて信号Ｑ１を制御部７に対して出力する。制御部７は、この信号Ｑ０からＱ１への変化に基づいて（Ｓ５）、信号が変化した時点から保持部１１を予め定める距離だけ上昇させた後（Ｓ６）、保持部１１の移動を停止するように、上下駆動部６ｂの駆動を制御する（Ｓ７）。この予め定める距離は、保持部１１に保持された基板２ｍが、直上の載置台８ｌと接触しない距離に定められている。このように制御することにより、基板２ｍが載置台８ｌと衝突して、基板２ｍおよびキャリア８を損傷させるという事故を回避することができる。
【００５７】
制御部７は、移動台４をキャリア８内から外方へ移動させて、所定の位置で停止するように水平駆動部６ａの駆動を制御する（Ｓ８，Ｓ９）。さらに、ステージ９の上下方向の位置に応じて、ステージ９よりも上方に移動台４を移動させて停止するように上下駆動部６ｂの駆動を制御する（Ｓ１０，Ｓ１１）。そして、保持部１１に保持された基板２ｍがステージ９の直上まで移動して停止するように角変位駆動部６ｃの駆動を制御する（Ｓ１２，Ｓ１４）。
【００５８】
このとき、たとえばステージ９の上下方向の位置が正しく位置決めされていない場合がある。すると、保持部１１が角変位している途中で、時刻ｔ２において、基板２ｍがステージ９に接触してしまうことがある。すなわち、基板２ｍに対し保持部１１の幅方向の荷重が与えられてしまう。このとき、検出信号の検出値がＰ１よりも大きな値に変化する。負荷状態判断部２３は、この検出値の変化に応じて、過負荷が発生したことを判断し、信号Ｑ１に代えて過負荷の発生を示す信号Ｑ２を制御部７に対して出力する。制御部７は、信号Ｑ１からＱ２への変化に基づいて（Ｓ１３）、保持部１１の角変位を停止するように角変位駆動部６ｃの駆動を制御する（Ｓ２１）。これによって、基板２ｍに与えられる過負荷を最小限にとどめ、基板２ｍを損傷させるという事故を回避することができる。
【００５９】
制御部７は、基板２ｍがステージ９の直上で停止した後、移動台４が下降するように上下駆動部６ｂの駆動を制御する（Ｓ１５）。移動台４が下降する途中で、時刻ｔ３において、ステージ９に基板２ｍが載置される。このとき、検出信号の検出値がＰ１からＰ０に変化する。負荷状態判断部２３は、この検出値の変化に応じて、信号Ｑ１に代えて信号Ｑ０を制御部７に対して出力する。制御部７は、この信号Ｑ１からＱ０への変化に基づいて（Ｓ１６）、信号が変化した時点から保持部１１を予め定める距離だけ下降させた後（Ｓ１７）、保持部１１の移動を停止するように、上下駆動部６ｂの駆動を制御する（Ｓ１８）。さらに、制御部７は、移動台４が待機位置まで移動するように駆動手段６の駆動を制御する。このようにして、基板２ｍをキャリア８の載置台８ｍからステージ９まで搬送する工程が完了する（Ｓ１９）。
【００６０】
逆に、処理が完了してステージ９に載置されている基板２ｍをキャリア８の載置台８ｍに搬送する工程は、上述する移動台４の経路を逆にたどるようにして行われる。この工程では、制御部７は、ステージ９に載置されていた基板２ｍを保持している保持部１１が、載置台８ｍの直上まで移動して停止するように駆動手段６の駆動を制御する。そして、移動台４が下降するように上下駆動部６ｂの駆動を制御する。移動台４が下降する途中で、ステージ９に基板２ｍが載置される。このとき、検出信号の検出値がＰ１からＰ０に変化する。負荷状態判断部２３は、この検出値の変化に応じて、信号Ｑ１に代えて信号Ｑ０を制御部７に対して出力する。制御部７は、この信号Ｑ１からＱ０への変化に基づいて、信号が変化した時点から保持部１１を予め定める距離だけ下降させた後、保持部１１の移動を停止するように、上下駆動部６ｂの駆動を制御する。このように制御することにより、保持部１１が直下にある基板２ｎと衝突して、基板２ｎを損傷させるという事故を回避することができる。
【００６１】
また、たとえばキャリア８または駆動手段６が正しく位置決めされていないことにより、保持部１１に基板２ｍが保持された状態で、保持部１１の遊端部１１ｂの先端がキャリア８に接触してしまう場合がある。このとき、検出信号の検出値がＰ１よりも大きな値に変化する。負荷状態判断部２３は、この検出値の変化に応じて、過負荷が発生したことを判断し、信号Ｑ１に代えて過負荷の発生を示す信号Ｑ２を制御部７に対して出力する。制御部７は、信号Ｑ１からＱ２への変化に基づいて、保持部１１の移動を停止するように水平駆動部６ａの駆動を制御する。これによって、キャリア８を損傷させるという事故を回避することができる。
【００６２】
前述するような過負荷の検出は、駆動手段６を位置決めする場合にも用いることができる。たとえば、基板２を保持した保持部１１がキャリア８の内部まで移動している状態で、角変位駆動部６ｃを駆動させて、保持部１１を角変位させる。基板２がキャリア８の内壁と接触したとき、検出信号の検出値がＰ１よりも大きな値に変化する。次に、反対側の内壁に向かって保持部１１を角変位させる。基板２がキャリア８の内壁と接触したとき、検出信号の検出値がＰ１よりも大きな値に変化する。このようにして得られる２点の位置に対し、その２点の中間に保持部１１を位置決めすることによって、角変位駆動部６ｃを位置決めすることができる。従来の位置決め作業では、各駆動部を手動操作で目視によって適当な位置まで駆動させ、その時の位置データを読み取る必要があり手間がかかっていたが、上述する方法によれば、駆動手段６の位置決め作業を容易に行うことができる。
【００６３】
本発明の他の実施形態の基板搬送装置１ａでは、移動台４を上下方向に移動するように駆動する上下駆動部６ｂに代えて、キャリア８を上下方向に移動するように駆動するキャリア上下駆動部６ｄが備えられていてもよい。他の構成については上述する基板搬送装置１と同様であるため、図面および重複する説明は省略する。
【００６４】
本実施の形態では、キャリア８の載置台８ｍに載置された基板２ｍを保持部１１に保持するため、または保持部１１に保持された基板２ｍをキャリア８の載置台８ｍに載置するための工程において基板搬送装置１と異なる。
【００６５】
載置台８ｍに載置された基板２ｍを保持部１１に保持する工程では、保持部１１が基板２ｍの直下で停止した後、制御部７は、キャリア８が下降するようにキャリア上下駆動部６ｄの駆動を制御する。キャリア８が下降する途中で、保持部１１に基板２ｍが保持される。このとき、検出信号の検出値がＰ０からＰ１に変化する。負荷状態判断部２３は、この検出値の変化に応じて、信号Ｑ０に代えて信号Ｑ１を制御部７に対して出力する。制御部７は、この信号Ｑ０からＱ１への変化に基づいて、信号が変化した時点からキャリア８を予め定める距離だけ下降させた後、キャリア８の移動を停止するように、キャリア上下駆動部６ｄの駆動を制御する。この予め定める距離は、保持部１１に保持された基板２ｍが、直上の載置台８ｌと接触しない距離に定められている。このように制御することにより、基板２ｍが載置台８ｌと衝突して、基板２ｍおよびキャリア８を損傷させるという事故を回避することができる。
【００６６】
また、保持部１１に保持された基板２ｍを載置台８ｍに載置する工程では、基板２ｍを保持している保持部１１が載置台８ｍの直上で停止した後、制御部７は、キャリア８が上昇するようにキャリア上下駆動部６ｄの駆動を制御する。キャリア８が上昇する途中で、載置台８ｍに基板２ｍが載置される。このとき、検出信号の検出値がＰ１からＰ０に変化する。負荷状態判断部２３は、この検出値の変化に応じて、信号Ｑ１に代えて信号Ｑ０を制御部７に対して出力する。制御部７は、この信号Ｑ１からＱ０への変化に基づいて、信号が変化した時点からキャリア８を予め定める距離だけ上昇させた後、キャリア８の移動を停止するように、キャリア上下駆動部６ｄの駆動を制御する。このように制御することにより、保持部１１が直下にある基板２ｎと衝突して、基板２ｎを損傷させるという事故を回避することができる。
【００６７】
本発明のさらに他の実施形態の基板搬送装置１ｂでは、基板搬送装置１の支持部１２に代えて、支持部１２ｂが、移動台４の上面に固定して設けられる第１支持台１３ｂ、第１支持台１３ｂの上部に設けられ第１支持台１３ｂに対しＺ方向に延びる第１軸線Ｊ１まわりに角変位自在に構成される第２支持台１５ｂ、および支軸１６ｂによって構成される。他の構成については上述する基板搬送装置１と同様であるため、図面および重複する説明は省略する。
【００６８】
この基板搬送装置１ｂは、支持部１２ｂが、移動台４に対して相対的にＸ方向に移動自在に構成されていないため、保持部１１の遊端部１１ｂの先端に対しＸ方向の荷重が与えられてもその荷重を検出することはできないが、この点を除けば基板搬送装置１と同様に構成されるため、基板２の有無および保持部１１または保持部１１に保持された基板２に与えられる保持部１１の幅方向の荷重による過負荷は検出することができる。
【００６９】
このとき、荷重伝達部２２ｂの構造は、基板搬送装置１の荷重伝達部２２と同様に構成されてもよいし、または、第１および第２の板状部材３１ｂ，３２ｂにＸ方向に延びるようにＶ字状の凹溝が形成され、第１の板状部材３１ｂと第２の板状部材３２ｂとの間には、Ｖ字状の凹溝の延びる方向に沿って円筒状の伝達部材３３ｂが挟まれて設けられてもよい。Ｖ字状の凹溝は、水平面に対して傾斜する２つの傾斜面によって形成され、伝達部材３３ｂはＶ字状の凹溝を形成する各傾斜面と当接して設けられる。このように構成されても、上述するように基板の有無と過負荷の両方を検出することができる。
【００７０】
本発明のさらに他の実施形態の基板搬送装置１ｃでは、基板搬送装置１の支持部１２に代えて、支持部１２ｃが、移動台４の上面に固定して設けられる第１支持台１３ｃ、第１支持台１３ｃの上部に設けられ、第１支持台１３に対して相対的にＸ方向に移動自在であるように構成される第２支持台１４ｃ、および支軸１６ｃによって構成される。他の構成については上述する基板搬送装置１と同様であるため、図面および重複する説明は省略する。
【００７１】
この基板搬送装置１ｃは、支持部１２ｃが、鉛直な第１軸線Ｊ１まわりに角変位自在に構成されていないため、保持部１１または保持部１１に保持された基板２に与えられる保持部１１の幅方向の荷重による過負荷は検出することができないが、この点を除けば基板搬送装置１と同様に構成されるため、基板２の有無および保持部１１の遊端部１１ｂの先端に対し与えられるＸ方向の荷重による過負荷は検出することができる。
【００７２】
このとき、荷重伝達部２２ｃの構造は、基板搬送装置１の荷重伝達部２２と同様に構成されてもよいし、または、第１および第２の板状部材３１ｃ，３２ｃにＹ方向に延びるようにＶ字状の凹溝が形成され、第１の板状部材３１ｃと第２の板状部材３２ｃとの間には、Ｖ字状の凹溝の延びる方向に沿って円筒状の伝達部材３３ｃが挟まれて設けられてもよい。Ｖ字状の凹溝は、水平面に対して傾斜する２つの傾斜面によって形成され、伝達部材３３ｃはＶ字状の凹溝を形成する各傾斜面と当接して設けられる。このように構成されても、上述するように基板の有無と過負荷の両方を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１Ａ】本発明の実施形態である基板搬送装置１の構成を簡略化して示す側面図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態である基板搬送装置１の構成を簡略化して示す平面図である。
【図２】荷重伝達部２２付近をＸ方向に垂直な仮想一平面で切断した断面図を示す。
【図３】圧力センサ２１から出力される検出信号を示す図である。
【図４Ａ】キャリア８の載置台８ｍに載置された基板２ｍをステージ９まで搬送する搬送工程を示すフローチャートである。
【図４Ｂ】キャリア８の載置台８ｍに載置された基板２ｍをステージ９まで搬送する搬送工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１  基板搬送装置
２  半導体基板
３  保持手段
４  移動台
５  検出手段
６  駆動手段
７  制御部
１１  保持部
１２  支持部
２１  圧力センサ
２２  荷重伝達部
２３  負荷状態判断部
３１  第１の板状部材
３２  第２の板状部材
３３  伝達部材
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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