本发明涉及一种带静电卡盘的运输机器人的控制系统。
背景技术：
一直以来，作为对硅晶片或玻璃基板等工件实施规定处理的真空处理装置vm，已知的装置(所谓的群集工具)是如图1所示的，经闸阀gv将负载锁定室b和多个处理室c1～c3配置为围绕配置了运输机器人tr的中央运输室a，通过运输机器人tr将投放到负载锁定室b的工件w运输到处理室c1～c3中的任意一个内，实施规定的处理。作为运输机器人tr，例如使用的装置具有同心配置的两根旋转轴；以及与各旋转轴相连接与旋转轴的旋转角相对应而旋转并伸缩的机器臂；在机器臂的前端设置有以载置的状态支撑工件的机器手。
在这类运输机器人中，有在机器手上设置正负电极并具有所谓的双极型静电卡盘的装置(例如参照专利文献1)。由此，通过静电吸附工件，可消除运输途中工件从机器手脱离或移位的情况。再有，作为对在真空中可动的运输机器人的机器手上设置的电极进行供电的方法，有非接触式方法例如专利文献2中已知的。该方法包括电容器以及具有交流电源部并控制给静电卡盘的两电极的供电通断(工件的静电吸附或解除)的静电卡盘控制装置。电容器在相对配置的一对电极间机械地分离，一方电极在固定配置在旋转轴周围的同时连接有来自静电卡盘控制装置的输出，与静电卡盘的电极相连接的另一方电极在维持电极间的距离为固定并相对移动地安装在运输机器人旋转轴上的同时与交流电源部的负荷相连接。
此处，在图1所示的真空处理装置vm中，通常设置统一控制将真空泵、运输室a与负载锁定室b和各处理室c1～c3分别隔开的闸阀gv或实施各处理室c1～c3内的处理的部件等各构成要素作业的、具有定序器、微电脑或存储器等公知控制设备的统一控制装置mc，并另行设置有控制运输机器人tr作业的、具有公知控制设备的机器人控制装置rc。机器人控制装置rc一般与统一控制装置mc通信自如地连接并根据来自该统一控制装置的控制信号控制运输机器人的作业。
然而，当在运输机器人的机器手上设置静电卡盘时，可考虑也将静电卡盘控制装置与统一控制装置mc通信自如地连接并根据来自统一控制装置mc的控制信号控制进行静电吸附或解除。然而，由于通过静电卡盘进行的工件静电吸附或解除和运输机器人作业是连动的，所以在上述控制中，等待统一控制装置与机器人控制装置和静电卡盘中的一方的通信再进行另一方与统一控制装置的通信，所以会产生用于机器臂的旋转、伸缩或静电卡盘的静电吸附、解除的响应时间变长的问题。并且，一旦要在具有运输机器人的现有处理装置中加装静电卡盘，则会带来需要对统一控制装置本身的操作程序施加大幅改变的问题。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】专利公开平成6－63885号公报
【专利文献2】再次公开2012/077296号公报
技术实现要素：
发明要解决的技术问题
鉴于以上内容，本发明的课题是提供一种即便在运输机器人中设置有静电卡盘时，也能使静电卡盘响应性良好地作业的带静电卡盘的运输机器人的控制系统。
解决技术问题的手段
为解决上述课题，以具有对工件实施规定的处理的多个处理室的处理装置在处理室间静电吸附并运输工件的本发明的带静电卡盘的运输机器人的控制系统，其特征在于：具有与统一控制处理装置作业的统一控制装置通信自如地连接并根据来自统一控制装置的控制信号来控制运输机器人作业的机器人控制装置；以及控制静电卡盘对工件的静电吸附或解除的静电卡盘控制装置；静电卡盘控制装置监视统一控制装置与机器人控制装置的通信内容，并基于该监视的通信内容控制静电卡盘的静电卡盘对工件的静电吸附或解除。
采用本发明，由于静电卡盘控制装置监视统一控制装置和机器人控制装置的通信内容，基于该监视的通信内容即例如在统一控制装置和机器人控制装置之间输出了特定的控制信号时，进行静电卡盘对工件的静电吸附或解除，所以与等待统一控制装置与机器人控制装置和静电卡盘中的一方的通信再进行另一方与统一控制装置的通信的装置相比，可缩短其响应时间。此外，无需大幅改变统一控制装置本身的操作程序，在具有运输机器人的现有处理装置中加装静电卡盘时是有利的。
此外，在本发明中，所述静电卡盘控制装置具有：将另一方的电极设置在运输机器人的可动部分上以使相对配置的一对电极间机械地分离，一方电极与另一方电极的电极间距离维持固定并相对移动的电容器；与一方电极相连接的电力供给电路单元；以及连接在另一方电极与静电卡盘的吸附用电极之间的电力接收电路单元并对静电卡盘的吸附用电极非接触式供电的装置，可采用通过控制电力供给电路单元作业的电力供给电路控制部监视统一控制装置与机器人控制装置的通信内容的结构。
附图说明
图1是示出具有运输机器人的真空处理装置结构的示意图。
图2是示出运输机器人结构的立体图。
图3是示出控制系统电路结构的示意图。
具体实施方式
以下，以运输机器人tr作为其机器手上具有静电卡盘的装置，并且，以硅晶片(下称“晶片w”)为工件，以该运输机器人tr设置在图1所示的真空处理装置vm的运输室a中为例说明本发明的实施方式的带静电卡盘的运输机器人的控制系统rs。此外，由于运输机器人tr的机器人控制装置rc的结构和操作控制以及与统一控制装置mc的通信等可使用公知装置，所以省略进一步的详细说明。
参照图2和图3，带静电卡盘的运输机器人的控制系统rs与统一控制真空处理装置vm作业的统一控制装置mc通信自如地连接，具有与统一控制装置mc彼此通信的同时控制运输机器人tr作业的机器人控制装置rc；以及控制给静电卡盘两电极供电的通断(工件的静电吸附或解除)的静电卡盘控制装置cc。
作为运输机器人tr是所谓的蛙腿式装置，由同心配置的通过图外的驱动源而分别旋转驱动的2根旋转轴1a、1b；以及分别与该旋转轴1a、1b相连接且前端具有机器手2的机器臂3构成。在机器手2上分别设置构成静电卡盘的吸附用电极4a、4b。虽未特别图示说明，但旋转轴1a、1b上设置有直线电机或气缸等升降装置，在以负载锁定室b或各处理室c1～c3接收或传递晶片w时，可使旋转轴1a，1b进而机器手2在竖直方向上升降。
静电卡盘控制装置cc具有在相对设置的一对电极间机械地分离，并由一体设置在位于径向外侧的旋转轴1b的外表面上的一方电极5a以及由外套在旋转轴1b上的金属材质的筒状部件构成以使电极间距离维持固定的同时相对移动的另一方的电极5b构成的电容器(所谓气隙式的装置)5；经线路6a与电极5b相连的电力供给电路单元7；以及经线路6b连接在一方电极5a和吸附用电极4a、4b之间的电力接收电路单元8。两电极5a、5b的表面积和两电极5a、5b彼此间的距离根据用途而适当选择以使电容器5上施加的电压在受帕邢定律限制的放电电压以下，并且，不需要两电极5a、5b的相对的面积相同。
电力供给电路单元7具有以包含电容器5的共振电路的共振频率进行振荡的自激振荡器71；施加振幅调制的调制器72；以及统一控制它们作业的、具有微电脑或存储器等公知的电力供给电路控制部73。作为自激振荡器71和调制器72，例如可使用具有公知结构的振荡器，是其驱动频率为100khz～几十mhz的装置，是包含高频带域的驱动频率的装置。电力接收电路单元8具有收纳在例如安装在机器臂3的下表面的金属材质的框体8a内，并与吸附用电极4a、4b并列设置的电阻81；通过电容器5对供给到该电阻81两端的载波进行整流的整流电路82；以及控制它们作业的、具有微电脑或存储器等公知的电力接收电路控制部83。
一旦通过电力供给电路控制部73使自激振荡器71输出规定频率的电力供给用载波，则以调制器72进行振幅调制，通过电容器5向电阻81的两端供给调制了的载波。并且，该载波被整流电路82整流，向吸附用电极4a施加晶片w的静电吸附所需的(正)高电压将晶片w静电吸附到机器手2上。此时，虽未特别图示说明，但也可通过倍压整流方式等升压。另一方面，一旦通过电力供给电路控制部73使自激振荡器71停止电力供给用载波的输出，则停止对吸附用电极4a施加电压并解除机器手2上晶片w的吸附。此外，电力供给电路控制部73和电力接收电路控制部83例如也可以无线通信。再有，一方的吸附用电极4b与机器手2接地连接，再有，电阻81与框体8a接地连接。
然而，当如上述所述构成运输机器人tr时，通过向各电极4a、4b供电的通断进行的晶片w的静电吸附或解除与运输机器人tr的作业连动进行。此时，虽然可考虑将静电卡盘控制装置cc通信自如地连接在统一控制装置mc上，根据来自统一控制装置mc的控制信号控制静电吸附或解除，但由于这样是等待统一控制装置mc与机器人控制装置rc和静电卡盘控制装置cc中的一方的通信再进行另一方与统一控制装置mc的通信，所以需要构成为可缩短响应时间。
在本实施方式中，静电卡盘控制装置cc监视统一控制装置mc和机器人控制装置rc的通信内容，基于该监视的通信内容控制静电卡盘进行的晶片w的静电吸附或解除。即例如构成为统一控制装置mc和机器人控制装置rc经由电力供给电路单元7的电力供给电路控制部73彼此进行通信，电力供给电路控制部73随时监视统一控制装置mc和机器人控制装置rc的通信内容。并且，在统一控制装置mc和机器人控制装置rc间输出了特定的控制信号时，通过电力供给电路控制部73使自激振荡器71输出规定频率的电力供给用的载波，向吸附用电极4a施加晶片w的静电吸附所需的(正)高电压，从而使晶片w静电吸附到机器手2上。
作为像这样的控制信号，例如以在负载锁定室b和处理室c1之间运输晶片w的情况为例进行说明的话，则接收负载锁定室b中存在的晶片w时，首先，统一控制装置mc在打开负载锁定室b和处理室c1之间的闸阀gv后，对机器人控制装置rc输出驱动旋转轴1a、1b使机器手2的前端旋转到指向负载锁定室b的位置上的控制信号。一旦机器臂3的旋转结束，则机器人控制装置rc对统一控制装置mc输出旋转结束的控制信号。
接着，统一控制装置mc对机器人控制装置rc输出机器臂3延伸的控制信号以进一步驱动旋转轴1a、1b并将机器手2移动到负载锁定室b的规定位置上。一旦机器臂3的延伸结束，则机器人控制装置rc对统一控制装置mc输出延伸结束的控制信号。并且，统一控制装置mc输出通过设置在旋转轴1a、1b上的升降装置使机器手2上升的控制信号。一旦机器手2的上升结束，则机器人控制装置rc对统一控制装置mc输出上升结束的控制信号。此时，监视机器人控制装置rc对统一控制装置mc的控制信号的电力供给电路控制部73基于上升结束这样的特定的控制信号使自激振荡器71输出规定频率的电力供给用的载波，向吸附用电极4a施加晶片w的静电吸附所需的(正)高电压。由此，将晶片w静电吸附到机器手2上。
接下来，在接收了负载锁定室b中存在的晶片w后，在传递到处理室c1中时，与上述相同地通信，使机器手2的前端旋转到指向处理室c1的位置，并延伸机器臂3。并且，统一控制装置mc输出经升降装置机器手2开始下降的控制信号。此时，一旦电力供给电路控制部73基于下降开始这样的特定的控制信号通过电力供给电路控制部73使自激振荡器71停止电力供给用载波的输出，则停止向吸附用电极4a施加电压并解除机器手2上晶片w的吸附。
采用上述的实施方式，由于静电卡盘控制装置cc监视统一控制装置mc与机器人控制装置rc的通信内容，基于该监视的通信内容，即例如在统一控制装置mc和机器人控制装置rc之间输出了特定的控制信号时，进行机器手2上的晶片w的静电吸附或解除，所以与等待统一控制装置mc与机器人控制装置rc和静电卡盘控制装置cc中的一方的通信，再进行另一方与统一控制装置mc的通信的装置相比，可缩短其响应时间。此外，无需改变统一控制装置mc本身的操作程序，在要对具有运输机器人tr的现有的处理装置上加装静电卡盘时是有利的。
以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式。在上述实施方式中，以所谓的双极型装置为例进行了说明，但并不仅限于此，本发明也可适用于单极性的装置，再有，向静电卡盘的供电方法并不限于上述方法。再有，只要是能监视统一控制装置mc与机器人控制装置rc的通信的方法，并不仅限于上述静电卡盘控制装置cc与统一控制装置mc或机器人控制装置rc的连接方法。
再有，上述实施方式中，以基于静电卡盘控制装置cc监视的通信内容控制静电卡盘进行的工件的静电吸附或解除的情况为例，说明了在统一控制装置mc和机器人控制装置rc之间输出了机器臂的伸缩或升降等运输机器人tr的作业导致的特定的控制信号时进行控制的例子。但并不仅限于此，可从运输机器人tr运输工件时在统一控制装置mc和机器人控制装置rc之间输出的控制信号中适当选择。例如当运输机器人tr带有检测其机器手2上设置的工件的存在的功能，并带有从机器人控制装置rc向统一控制装置mc输出检测到晶片的存在的信号的功能时，静电卡盘控制装置cc可基于此时的统一控制装置mc与机器人控制装置rc的通信控制静电卡盘进行的工件的静电吸附，可在静电卡盘静电吸附着工件的状态下，在机器臂3的延伸动作导致的特定的控制信号被输出时控制解除静电吸附。
另一方面，在上述的负载锁定室b和处理室c1之间运输晶片w的情况的例子中，虽然电力供给电路控制部73基于上升结束等特定的控制信号向吸附用电极4a施加晶片w的静电吸附所需的(正)高电压，或者停止施加高电压，但由于机器人控制装置rc在从统一控制装置mc接收到机器臂3的延伸或收缩的输出的时刻就知道到其动作结束为止所需的时间，所以无需等待上升结束等特定的控制信号，也能以从使用了计时器等的上述时刻开始的时序处理而通过电力供给电路控制部73向吸附用电极4a施加晶片w的静电吸附所需的(正)高电压，或停止施加电压。
进而，统一控制装置mc可在例如要通过运输机器人tr开始运输工件时，通过静电卡盘控制装置cc向静电卡盘的吸附用电极供电，可控制为在该状态下接收晶片w。另一方面，考虑到消耗电力或静电卡盘剩余电荷的增加等，也可构成为在运输机器人tr进行的晶片运输过程中，只在向晶片施加规定以上的加速度时向静电卡盘的吸附用电极供电。此时，只要通过从输出了特定控制信号的时刻开始的时序处理，由电力供给电路控制部73向吸附用电极4a施加晶片w的静电吸附所需的(正)高电压，或停止施加电压即可。
再有，在上述实施方式中，以向吸附用电极4a施加晶片w的静电吸附所需的(正)高电压，或停止施加电压的情况为例进行了说明，但并不仅限于此，例如本发明也适用于设置有在使吸附用电极4a上静电吸附的晶片w脱离时向吸附用电极4a施加相反电位或接地的控制电路的情况，可控制这样的控制电路的作业。
附图标记说明
vm…真空处理装置(处理装置)、tr…运输机器人、mc…统一控制控制装置、cc…静电卡盘控制装置、rc…运输机器人控制装置、2…机器手、4a，4b…吸附用电极、5…电容器、7…电力供给电路单元、73…电力供给电路控制部(静电卡盘控制装置)。