CN100407394C - 基板处理装置及其搬送定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理装置，包括：搬送机构，配置在搬送基台上、在规定的搬送部位之间搬送被处理基板；映像传感器，配置在所述搬送基台上、检测以搁板状收容多个被处理基板的被处理基板收容箱体内的被处理基板的配置状态；和设置在所述搬送部位或其附近的Z轴示教工作用夹具，其中，通过所述映像传感器来检测所述Z轴示教工作用夹具的高度，进行所述搬送机构相对于所述搬送部位的Z轴的示教工作。

Description

基板处理装置及其搬送定位方法
技术领域
本发明涉及对半导体晶片或者液晶显示装置用的玻璃基板等的被处理基板实施蚀刻处理或者成膜处理等的基板处理装置及其搬送定位方法。
背景技术
现阶段，公知有对半导体晶片或者液晶显示装置用的玻璃基板等的被处理基板实施蚀刻处理或者成膜处理等处理的基板处理装置。作为这样的基板处理装置，公知有下述结构，即：将多个真空处理腔室(加工腔室)、内部设置有搬送机构的真空搬送腔室、用来在大气中搬送被处理基板的搬送腔室、配置有能够收容多块被处理基板的盒体或者晶圆传送盒(FOUP，Front Opening Unified Pod)的载置部、和通过定位平板或者切口对被处理基板进行定位的定位机构(定位器)连接起来，使之效率良好地对被处理基板进行处理的基板处理装置。
在上述那样的基板处理装置中，由于各个部分已经模块化，所以在组装这些模块时，各个模块的位置或者高度就变成为对于设计值来说含有若干误差的位置和高度。因此，对于在这些模块间搬送被处理基板的搬送机构中，在将装置组装好之后，必须进行用于存储作为搬送部位的各个模块的高度和位置的示教工作(teaching)。作为进行这样的示教工作的方法，公知有使用虚拟基板，首先，在通过手工作业进行粗略位置精度的粗略示教工作(例如，位置精度为±2mm左右)之后，使用定位器进行高精度的示教工作(例如，位置精度±0.2mm左右)的方法(例如，参照日本专利特开2004-174669号公报)。
在上述现有技术中，可以使用定位器而不通过目视等来进行高精度的示教工作。但是，在该方法中，例如在进行粗略示教工作时，存在着由工作人员通过目视和手工作业进行的工序，因此，在该工序中具有需要时间和劳力的问题。此外，在使用定位器的示教工作中，由于是对于水平方向的示教工作，所以还存在不可能充分地确保高度(Z轴)的位置精度的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种与现有技术相比可以削减工作人员在进行示教工作时以目视和手工作业来进行的工序、可以效率良好地进行示教工作、并且能够提高高度的位置精度的基板处理装置及其搬送定位方法。
本发明的基板处理装置的一个方式的基板处理装置，其特征在于，包括：搬送机构，配置在搬送基台上，在规定的搬送部位之间搬送被处理基板；映像传感器，配置在所述搬送基台上、检测以搁板状收容有多个被处理基板的被处理基板收容箱体内的被处理基板的配置状态；和设置在所述搬送部位或其附近的Z轴示教工作用夹具，其中，通过所述映像传感器来检测所述Z轴示教工作用夹具的高度，进行所述搬送机构相对于所述搬送部位的Z轴的示教工作。
本发明的基板处理装置的一个方式的特征在于：在上述基板处理装置中，还包括检测所述映像传感器与所述搬送机构的用于支撑被处理基板的支撑部之间的高度差的检测传感器。
本发明的基板处理装置的一个方式的特征在于：在上述基板处理装置中，所述Z轴示教工作用夹具构成为装卸自如。
本发明的基板处理装置的一个方式的特征在于：在上述基板处理装置中，所述映像传感器包括在水平方向上隔开间隔而相对配置的发光元件和受光元件，当使该发光元件和受光元件上下运动时，通过所述Z轴示教工作用夹具将它们之间的光挡住，来检测所述Z轴示教工作用夹具的高度。
本发明的基板处理装置的一个方式的特征在于：在上述基板处理装置中，所述搬送部位，是对被处理基板进行定位的定位装置和用来将被处理基板搬入、搬出真空腔室的负载锁定腔室。
本发明的基板处理装置的搬送定位方法的一个方式的搬送定位方法，其特征在于：所述基板处理装置包括配置在搬送基台上，在规定的搬送部位之间搬送被处理基板的搬送机构；配置在所述搬送基台上、检测以搁板状收容多个被处理基板的被处理基板收容箱体内的被处理基板的配置状态的映像传感器，其中，在所述搬送部位或其附近设置Z轴示教工作用夹具，通过所述映像传感器来检测所述Z轴示教工作用夹具的高度，进行所述搬送机构相对于所述搬送部位的Z轴的示教工作。
本发明的基板处理装置的搬送定位方法的一个方式的特征在于：在上述基板处理装置的搬送定位方法中，还包括检测所述映像传感器与所述搬送机构的用于支撑被处理基板的支撑部之间的高度差的工序。
本发明的基板处理装置的搬送定位方法的一个方式的特征在于：在上述基板处理装置的搬送定位方法中，装卸自如地构成所述Z轴示教工作用夹具，在进行Z轴示教工作时安装该Z轴示教工作用夹具，在Z轴示教工作结束后卸载该Z轴示教工作用夹具。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的基板处理装置的整体简要结构图。
图2是表示图1的基板处理装置的主要部分构成的横剖面图。
图3是表示图1的基板处理装置的主要部分构成的纵剖面图。
图4是表示图1的基板处理装置的主要部分构成的立体图。
图5是用于说明本发明的一个实施方式的搬送定位方法的流程图。
具体实施方式
以下，参看附图的同时，就一个实施方式来对本发明进行详细说明。图1表示的是本发明的一个实施方式的基板处理装置的整体结构。如图1所示，在基板处理装置1的中央部分设置有真空搬送腔室10，沿着该真空搬送腔室10的周围而配设有多个(在本实施方式中是6个)真空处理腔室(加工腔室)11～16。
在真空搬送腔室10的前面一侧(图中下侧)设置有两个负载锁定腔室(load locking chamber)17。在这些负载锁定腔室17的更前面一侧(图中下侧)设置有用来在大气中搬送半导体晶片W的搬送腔室18。在搬送腔室18的更前面一侧(图中下侧)设置有多个(在图1中为3个)配置有作为可收容多块半导体晶片W的被处理基板收容箱体的载体(晶圆传送盒或者盒体)的载置部19。在搬送腔室18的侧方(图中左侧)设置有通过定位平板或者切口来对半导体晶片W进行定位的定位机构20。
如图2所示，在搬送腔室18内设置有用于在大气中搬送半导体晶片W的搬送机构30。该搬送机构30如图中箭头所示，被设置于可以沿着搬送腔室18的长度方向(图2的左右方向)移动、并且可以上下移动的搬送基台31上。在该搬送基台31上，如图3所示那样，在下侧设置有映像传感器(mapping sensor)32，在上边设置有两个基板搬送臂33、34。
映像传感器32具有在水平方向隔开间隔而配置的发光元件32a和受光元件32b。而且，通过将它们之间的光挡住来检测位于其间的物体(例如晶片W)的有无或者其高度等。该映像传感器32可用于这样的目的，即：检测在通常的基板处理中已载置到载置部19上的载体35(晶圆传送盒或者盒体)中的半导体晶片W的收容状态，也就是说，检测半导体晶片W被收容在什么高度位置上，是怎样地进行收容的。在本实施方式中，使用该映像传感器32来进行搬送部位的高度(Z轴)的示教工作。
在定位机构20上，设置有用来保持半导体晶片W并使其旋转的载置台36，和用来检测在该载置台36上旋转的半导体晶片W的周缘部分的位置、切口或者定位平板以进行定位的光学传感器37。此外，在该定位机构20上，还设置有Z轴示教工作用夹具38。该Z轴示教工作用夹具38用来示教作为由搬送机构30进行搬送的搬送部位的载置台36的高度(Z轴)，被配置成与载置台36为同一高度或者与载置台36间的高度差为已知。
该Z轴示教工作用夹具38被设置成从定位机构20向搬送腔室18内突出出来。从而，映像传感器32变成为不与其它结构物接触而可以在Z轴示教工作用夹具38的部分、在上下方向自由移动，即便是在进行比位置精度±2mm更大的位置偏移的粗略示教工作前的状态下，也可以检测定位机构20的载置台36的高度，进行Z轴的示教工作。
此外，在作为搬送机构30搬送半导体晶片W的搬送部位的两个负载锁定腔室17内，也分别设置有上述那样的用于进行Z轴示教工作的Z轴示教工作用夹具39。这些Z轴示教工作用夹具39，如图4所示，被设置成从负载锁定腔室17的入口部分的下部突出出来。
Z轴示教工作用夹具39之所以形成为上述构成，是因为考虑到要在负载锁定腔室17的附近限制映像传感器32的上下运动的范围和映像传感器32的伸长范围不会到达负载锁定腔室17的内部的缘故。但是，当在负载锁定腔室17的附近可以某种程度地确保映像传感器32的上下运动范围的情况下，也可以将Z轴示教工作用夹具39做成与上述Z轴示教工作用夹具38同样的构成。此外，当映像传感器32可以伸长到负载锁定腔室17的内部的情况下，也可以在负载锁定腔室17的内部设置Z轴示教工作用夹具39。而且，还可以在其它位置上设置其它形状的Z轴示教工作用夹具，其形状和配置位置并不受上述实施方式限定。
这些Z轴示教工作用夹具38和Z轴示教工作用夹具39可自由装卸，形成为能够在Z轴示教工作时安装、在Z轴示教工作结束后就卸载。但是，在进行通常的处理时，只要能够将Z轴示教工作用夹具设置为不会成为妨碍，也可以做成为固定不变的构成。
如图2所示，在搬送腔室18内，设置有由设置在相对的侧壁部分上的发光部40a和受光部40b构成的臂位置检测传感器40。因此，能够通过使搬送基台31停止到该臂位置检测传感器40的位置上并在这里使搬送基台31上下运动，而检测出设置在该搬送基台31上的映像传感器32与基板搬送臂33、34的基板支撑部(拾取器)之间的高度差。
其次，参看图5的流程图，对上述构成的基板处理装置1的Z轴示教工作方法进行说明。
在进行Z轴示教工作的情况下，首先，将Z轴示教工作用夹具38以及Z轴示教工作用夹具39安装到Z轴示教工作所需要的规定的搬送部位、也就是定位机构20和两个负载锁定腔室17上(101)。
其次，使搬送基台31位于臂位置检测传感器40的部位上，通过臂位置检测传感器40来检测映像传感器32与基板搬送臂33、34的基板支撑部(拾取器)之间的高度差(102)。
然后，用映像传感器32检测出Z轴示教工作用夹具38以及Z轴示教工作用夹具39的高度(103)。
之后，卸载Z轴示教工作用夹具38以及Z轴示教工作用夹具39(104)。
接着，根据由映像传感器32所检测到的Z轴示教工作用夹具38以及Z轴示教工作用夹具39的高度、和通过臂位置检测传感器40所检测到的映像传感器32与基板搬送臂33以及板搬送臂34的基板支撑部(拾取器)之间的高度差，来算出基板搬送臂33和基板搬送臂34对各个搬送部的访问高度(access height)(105)。将该访问高度的坐标值存储到控制搬送机构30动作的图2所示的控制装置50内，进行示教工作。
通过以上所述，结束搬送机构30对定位机构20和两个负载锁定腔室17的Z轴示教工作。其中，对于图未示出的虚拟晶片收容部和载置部19来说，由于可通过虚拟晶片而无须使用Z轴示教工作用夹具就可以进行Z轴示教工作，所以将收容有虚拟晶片的载体配置到这些部位上。然后，与上述Z轴示教工作同样，采用由映像传感器32检测虚拟晶片的高度的办法来进行Z轴示教工作。
此外，在仅通过上述Z轴示教工作就可以沿着规定的搬送路径向各个部位搬送虚拟晶片的情况下，要检测通过定位机构20从各个部分搬送过来的虚拟晶片的水平方向的偏移，通过这样来进行水平方向的示教工作。也就是说，例如，通过搬送机构33将配置在载置部19的载体35内的规定位置上的虚拟晶片搬送到定位机构20上，测定虚拟晶片的水平方向的位置偏移。然后，以使该位置偏移量变为0这样的方式来对所计算的坐标值的修正量进行示教工作。这里，在存在着仅通过Z轴示教工作不能搬送虚拟晶片的部位的情况下，就要仅对该部位进行水平方向的粗略示教工作，然后，再进行使用定位机构20的示教工作。
通过这样，在能够削减工作人员通过目视和手工作业进行的工序、效率良好地进行示教工作的同时，还能够提高高度的位置精度。
其次，对上述构成的本实施方式的基板处理装置1的基板处理的动作进行说明。将盒体或者晶圆传送盒载置到载置部19上，然后，通过设置在搬送腔室18内的搬送机构30从该盒体或晶圆传送盒中取出半导体晶片W，并在搬送到定位机构20上进行定位之后，配置在负载锁定腔室17内。
然后，通过设置在真空搬送腔室10内的图未示出的搬送机构，将半导体晶片W从负载锁定腔室17内搬送到各个真空处理腔室11～16内来实施规定的处理。此外，通过该搬送机构，将处理结束后的半导体晶片W从各个真空处理腔室11～16搬送出来并配置在负载锁定腔室17内。
经过以上那样的处理，配置在负载锁定腔室17内的处理完毕的半导体晶片W，之后通过搬送腔室18内的搬送机构30而从负载锁定腔室17内取出，收容在载置于载置部19上的盒体或者晶圆传送盒内。
在进行上述那样的基板处理时，可以在与现有技术相比高度的位置精度更高的状态下，通过搬送腔室18内的搬送机构30，在已载置于载置部19上的盒体或者晶圆传送盒、定位机构20、负载锁定腔室17等之间，进行半导体晶片W的搬送。

Claims (8)

1.一种基板处理装置，其特征在于，包括：
搬送机构，配置在搬送基台上、在规定的搬送部位之间搬送被处理基板；
映像传感器，配置在所述搬送基台上，检测以搁板状收容有多个被处理基板的被处理基板收容箱体内的被处理基板的配置状态；和
设置在所述搬送部位或者其附近的Z轴示教工作用夹具，其中，
通过所述映像传感器来检测所述Z轴示教工作用夹具的高度，进行所述搬送机构相对于所述搬送部位的Z轴的示教工作。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于：
还包括检测所述映像传感器与所述搬送机构的用于支撑所述被处理基板的支撑部之间的高度差的检测传感器。
3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于：
所述Z轴示教工作用夹具装卸自如地构成。
4.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于：
所述映像传感器包括在水平方向上隔开间隔而相对配置的发光元件和受光元件，当使该发光元件和受光元件上下运动时，通过所述Z轴示教工作用夹具将它们之间的光挡住，来检测所述Z轴示教工作用夹具的高度。
5.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于：
所述搬送部位，是对被处理基板进行定位的定位装置和用来将被处理基板搬入、搬出真空腔室的负载锁定腔室。
6.一种基板处理装置的搬送定位方法，其特征在于：
所述基板处理装置包括，
配置在搬送基台上，在规定的搬送部位之间搬送被处理基板的搬送机构；和
映像传感器，配置在所述搬送基台上，检测以搁板状收容有多个被处理基板的被处理基板收容箱体内的被处理基板的配置状态，其中，
在所述搬送部位或者其附近设置有Z轴示教工作用夹具，通过所述映像传感器来检测所述Z轴示教工作用夹具的高度，进行所述搬送机构相对于所述搬送部位的Z轴的示教工作。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置的搬送定位方法，其特征在于：
还包括检测所述映像传感器与所述搬送机构的用于支撑被处理基板的支撑部之间的高度差的工序。
8.根据权利要求6所述的基板处理装置的搬送定位方法，其特征在于：
装卸自如地构成所述Z轴示教工作用夹具，在进行Z轴示教工作时安装该Z轴示教工作用夹具，在Z轴示教工作结束后卸载该Z轴示教工作用夹具。
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