CN115241120A - 基板搬送装置和臂的冷却方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及基板搬送装置和臂的冷却方法。一种基板搬送装置,用于搬送基板,基板搬送装置具备:搬送臂,其具有用于支承基板的基板支承部以及与所述基板支承部连结来用于使该基板支承部移动的臂;冷却机构,其将来自流体供给源的冷却流体分配地供给至所述臂的多个冷却对象区域的各冷却对象区域;测定部,其测定各个所述冷却对象区域的温度;以及控制部,其中,所述控制部针对每个所述冷却对象区域,基于所述冷却对象区域的由所述测定部测定出的温度相对于基准温度的变化量以及所述冷却对象区域的温度对所述基板支承部的移动精度产生的影响度来计算热指标,所述控制部基于所述热指标来决定所述冷却机构分配来自所述流体供给源的冷却流体的分配比。
Description
技术领域
本公开涉及一种基板搬送装置和臂的冷却方法。
背景技术
在专利文献1中公开有一种在真空中进行搬送对象物的搬送的产业用机器人。该产业用机器人具备用于搭载搬送对象物的手、形成为中空状并且前端侧与手连结的臂以及用于冷却臂的内部的冷却机构。手和臂配置于真空中,臂具备多个臂部,该多个臂部形成为中空状,以彼此能够相对转动的方式连结。多个所述臂部的内部为大气压。在多个臂部各自的内部配置有用于测定臂部的内部的温度的温度传感器。冷却机构具备配置于多个臂部各自的内部的冷却用空气的供给口,基于温度传感器的检测结果来调整从供给口供给的冷却用空气的供给量,由此单独地冷却多个臂部各自的内部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开2015-37701号
发明内容
发明要解决的问题
本公开所涉及的技术在基板搬送装置中高效地冷却臂,从而抑制基板支承部的移动精度下降。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式是用于搬送基板的基板搬送装置,所述基板搬送装置具备:搬送臂,其具有用于支承基板的基板支承部、以及与所述基板支承部连结来用于使该基板支承部移动的臂;冷却机构,其将来自流体供给源的冷却流体分配地供给至所述臂的多个冷却对象区域的各冷却对象区域;测定部,其测定各个所述冷却对象区域的温度;以及控制部,其中,所述控制部针对每个所述冷却对象区域,基于所述冷却对象区域的由所述测定部测定出的温度相对于基准温度的变化量以及所述冷却对象区域的温度对所述基板支承部的移动精度产生的影响度来计算热指标,所述控制部基于所述热指标来决定所述冷却机构分配来自所述流体供给源的冷却流体的分配比。
发明的效果
根据本公开,能够在基板搬送装置中高效地冷却臂,从而抑制基板支承部的移动精度下降。
附图说明
图1是表示具备作为本实施方式所涉及的基板搬送装置的真空搬送装置的晶圆处理系统的结构的概要的俯视图。
图2是示意性地表示晶圆搬送机构的结构例的纵剖截面图。
图3是用于说明冷却对象区域的温度对叉的移动精度产生的影响度αn的图。
图4是用于说明臂的冷却处理的具体例的流程图。
图5是示意性地表示真空搬送装置的结构的其它例的俯视图。
图6是示意性地表示晶圆搬送机构的结构的其它例的纵剖截面图。
具体实施方式
例如,在半导体器件等的制造工艺中,由基板处理装置对半导体晶圆(下面称作“晶圆”。)等基板实施成膜处理、蚀刻处理等规定的处理。上述的处理在具有用于载置基板的载置台的处理装置中进行,对于相对于处理装置的基板的搬入搬出,使用基板搬送装置。
基板搬送装置具备搬送臂,所述搬送臂具有用于支承基板的叉等基板支承部、以及与叉连结来用于使该叉移动的臂。搬送臂例如为多关节臂,能够通过屈伸来使叉移动。
另外,为了使处理装置的处理结果得到在基板面内均匀的处理结果等适当的处理结果,需要将基板准确地对位地载置于载置台上,因此,需要使叉相对于载置台高精度地移动。
另外,有时由基板搬送装置搬送高温的基板,在该情况下,用于驱动叉的移动即搬送臂的屈伸的驱动机构被来自高温的基板的辐射热等加热,其结果,有时使叉的移动精度下降。例如,驱动机构具有的齿轮的啮合程度根据温度而变化,其结果,有时使叉的移动精度下降。
并且,要求使叉高速移动,来以高吞吐量处理基板。但是,当使叉高速移动时,上述驱动机构所具有的作为叉的移动的驱动源的马达发热,齿轮被该热加热,有时使叉的移动精度下降。
在臂中,存在多个温度变化会对叉的移动精度产生影响的部位。作为用于抑制叉的移动精度下降的方法,考虑以下方法:测定上述的多个部位的各个部位的温度,向上述多个部位分别供给与该部位的测定结果对应的流量的冷却用空气来进行冷却。但是,在该方法中,当对冷却用空气的最大总流量设置限制以进行低成本化即节能化时,有可能无法充分地进行冷却,而使叉的移动精度下降。也就是说,该方法在臂的冷却的高效性的方面存在改善的余地。
因此,本公开所涉及的技术在基板搬送装置中高效地冷却臂,从而抑制基板支承部的移动精度下降。
下面,参照附图来说明本实施方式所涉及的基板搬送装置和臂的冷却方法。此外,在本说明书和附图中,对具有实质上相同的功能结构的要素标注相同的标记,由此省略重复说明。
<晶圆处理系统>
图1是表示具备作为本实施方式所涉及的基板搬送装置的真空搬送装置的晶圆处理系统1的结构的概要的俯视图。
图1的晶圆处理系统1是在减压下对作为基板的晶圆W例如进行成膜处理、扩散处理、蚀刻处理等规定的处理的系统。
该晶圆处理系统1具有将承载件站10与处理站11连接为一体的结构,所述承载件站10用于搬入搬出能够收容多个晶圆W的承载件C,所述处理站11具备多个用于在减压下对晶圆W实施上述规定的处理的各种处理装置。承载件站10与处理站11经由两个加载互锁装置12、13连结。
加载互锁装置12、13具有以室内被在大气压状态与真空状态之间切换的方式构成的加载互锁室12a、13a。加载互锁装置12、13被设置为将后述的大气压搬送装置20与作为基板搬送装置的真空搬送装置30连结。
承载件站10具有大气压搬送装置20和承载件载置台21。此外,也可以在承载件站10还设置有用于调节晶圆W的方向的对准器(未图示)。
大气压搬送装置20具有室内被设为大气压下的大气搬送室22。大气搬送室22经由闸阀(未图示)来与加载互锁装置12、13的加载互锁室12a、13a连接。在大气搬送室22内设置有搬送机构23。搬送机构23构成为能够在大气压下与加载互锁室12a、13a之间进行晶圆W的搬送。
搬送机构23具有用于在搬送晶圆W时支承该晶圆W的搬送臂23a、以能够使搬送臂23a旋转的方式支承该搬送臂23a的旋转台23b以及搭载旋转台23b的基台23c。另外,在大气搬送室22的内部设置有沿大气搬送室22的长度方向延伸的导轨23d。基台23c设置在导轨23d上,以使搬送机构23能够沿着导轨23d移动的方式构成。
承载件载置台21设置于大气压搬送装置20的与加载互锁装置12、13相反一侧的侧面。在图示的例子中,在承载件载置台21能够载置多个、例如五个承载件C。由大气压搬送装置20的搬送机构23的搬送臂23a相对于大气搬送室22搬入搬出载置于承载件载置台21的承载件C内的晶圆W。
处理站11具有真空搬送装置30和处理装置40~43。
真空搬送装置30具有室内被保持为减压状态(真空状态)的真空搬送室31。真空搬送室31经由闸阀(未图示)来与加载互锁装置12、13的加载互锁室12a、13a连接。另外,真空搬送室31经由闸阀G1~G4来分别与后述的真空处理室44~47连接。在真空搬送室31内设置有作为用于搬送晶圆W的基板搬送机构的晶圆搬送机构32。晶圆搬送机构32用于相对于处理装置40~43搬入搬出晶圆W。晶圆搬送机构32具备搬送臂32a,所述搬送臂32a具有臂302和作为基板支承部的叉301。叉301用于支承晶圆W。臂302与叉301连结来用于使该叉301移动。在后文叙述晶圆搬送机构32的结构的详情。
处理装置40~43在减压下对晶圆W进行例如成膜处理、扩散处理、蚀刻处理等规定的处理。另外,处理装置40~43分别具有使得在减压下的室内对晶圆W进行上述规定的处理的真空处理室44~47。
并且,晶圆处理系统1具备控制装置50。控制装置50具有控制部51和显示部52。
控制部51包括例如具备CPU等处理器、存储器等的计算机,并具有存储各种信息的存储部(未图示)。在上述存储部保存有用于控制晶圆处理系统1的晶圆处理的程序、用于控制臂302的冷却处理的程序。此外,也可以是,上述程序记录于计算机可读取的存储介质,从该存储介质安装至控制部51。另外,上述存储介质可以是暂态性的存储介质,也可以是非暂态性的存储介质。程序的一部分或全部也可以通过专用硬件(电路基板)来实现。
显示部52用于显示各种信息,由液晶显示器、有机显示器等显示设备构成。
<晶圆处理>
接着,对使用如以上那样构成的晶圆处理系统1进行的晶圆处理的一例进行说明。此外,在控制部51的控制下进行以下的处理。
首先,由搬送机构23的搬送臂23a从承载件C取出晶圆W,并且将针对加载互锁装置12的大气侧的闸阀(未图示)设为开状态。之后,由搬送臂23a将晶圆W搬入到加载互锁装置12内。
接着,将上述闸阀设为闭状态来将加载互锁装置12内密闭,并减压。
当加载互锁装置12内的压力成为规定的压力以下时,将真空气氛侧的闸阀(未图示)设为开状态,由晶圆搬送机构32的搬送臂32a从加载互锁装置12内接受晶圆W,将该晶圆W从加载互锁装置12取出,搬入到真空搬送室31。
接着,在将上述闸阀设为闭状态后,将针对用于进行目标处理的处理装置的闸阀(在此设为是针对处理装置40的闸阀G1。)设为开状态。接着,由搬送臂32a将晶圆W搬入到处理装置40。之后,将闸阀G1设为闭状态,并在处理装置40中对晶圆W进行期望的处理。
在期望的处理结束后,将闸阀G1设为开状态,并由晶圆搬送机构32的搬送臂32a搬出处理装置40内的晶圆W。然后,按照与向真空搬送室31搬入晶圆W时的过程相反的过程从真空搬送室31进行晶圆W的搬出,从而一系列的晶圆处理结束。
<晶圆搬送机构>
接着,使用图2来说明晶圆搬送机构32的一例。图2是示意性地表示晶圆搬送机构32的结构例的纵剖截面图。
晶圆搬送机构32如图2所示那样具有搬送臂32a。在本例中,晶圆搬送机构32具有的搬送臂32a为一个,但也可以为多个。搬送臂32a例如为多关节臂,如上所述,搬送臂32a具有用于支承晶圆W的叉301、以及与叉301连结来用于使该叉301移动的臂302。
臂302例如具有第一臂311和第二臂312。第一臂311和第二臂312分别具有长方体状的壳体313、314。壳体313、314分别形成为中空,内部被设为非真空气氛。
叉301在其前端侧保持晶圆W。叉301按以其基端侧为轴水平地旋转自如的方式与第一臂311的前端侧连接。具体地说,以从叉301的基端侧的下表面向铅垂下方延伸的方式设置有作为关节轴的柱状的轴部320,轴部320以能够旋转的方式与第一臂311的前端侧连接。轴部320的前端侧插入于第一臂311的壳体313的内部。此外,也可以针对第一臂311设置有多个叉301。
在第一臂311的前端侧上部设置有密封机构330,该密封机构330将叉301的轴部320与壳体313之间气密地堵住,并且以能够使轴部320旋转的方式支承该轴部320。密封机构330例如具有树脂制的密封构件。
第一臂311按以其基端侧为轴旋转自如的方式与第二臂312的前端侧连接。具体地说,以从第一臂311的壳体313的基端侧的下表面向铅垂下方延伸的方式设置有作为关节轴的圆筒状的轴部340,轴部340以能够旋转的方式与第二臂312的前端侧连接。轴部340的前端侧与第二臂312的壳体314的内部连接。第一臂311的壳体313的内部与第二臂312的壳体314的内部经由圆筒状的轴部340的中空部连通。
在第二臂312的前端侧上部设置有密封机构350,该密封机构350将第一臂311的轴部340与壳体314之间气密地堵住,并且以能够使轴部340旋转的方式支承该轴部340。密封机构350例如具有树脂制的密封构件。
第二臂312按以其基端侧为轴旋转自如的方式与圆筒状的升降轴360连接。具体地说,以贯通第二臂312的壳体314的底壁的方式设置有作为关节轴的圆筒状的升降轴360,以能够使壳体314绕升降轴360旋转的方式构成。升降轴360的基端侧位于第二臂312的壳体314的内部,升降轴360的前端侧贯通真空搬送室31的底壁31a。
另外,在第二臂312的基端侧下部设置有密封机构370,该密封机构370将升降轴360的前端侧与壳体314之间气密地堵住,并且将壳体314支承于升降轴360。密封机构370例如具有磁性流体密封件。
升降轴360设置有用于驱动该升降轴360的升降的驱动机构380。驱动机构380具有产生用于升降轴360的升降的驱动力的马达等驱动源。通过使升降轴360升降来使第二臂312升降,从而使搬送臂32a升降。
此外,设置有波纹管390,以将升降轴360与真空搬送室31的底壁31a之间气密地堵住。
另外,第二臂312的壳体314的内部与非真空气氛(例如大气气氛)的真空搬送室31的外部经由圆筒状的升降轴360的中空部连通。
并且,搬送臂32a包括驱动机构401~403,所述驱动机构401~403通过驱动经由轴部340等关节轴连接的部分之间的相对的旋转,来驱动搬送臂32a的屈伸。驱动机构401设置于第一臂311的壳体313的内部,驱动机构402、403设置于第二臂312的壳体314的内部。
驱动机构401具体地驱动叉301的旋转。更具体地说,驱动机构401驱动设置于叉301的轴部320的旋转。驱动机构401具有产生用于轴部320的旋转的驱动力的马达411、以及具有将马达411的驱动力传递至轴部320的多个齿轮的齿轮单元412。齿轮单元412与轴部320例如经由同步带(未图示)连接。
驱动机构402具体地驱动第一臂311的旋转。更具体地说,驱动机构402驱动设置于第一臂311的轴部340的旋转。驱动机构402具有产生用于轴部340的旋转的驱动力的马达421、以及具有将马达421的驱动力传递至轴部340的多个齿轮的齿轮单元422。齿轮单元422与轴部340例如经由同步带(未图示)连接。
驱动机构403具体地驱动第二臂312的旋转。更具体地说,驱动机构403驱动第二臂312的绕升降轴360的旋转。驱动机构403具有产生用于第二臂312的旋转的驱动力的马达431、以及具有将马达431的驱动力传递至升降轴360的多个齿轮的齿轮单元432。齿轮单元432与升降轴360例如经由同步带(未图示)连接。
马达411、421、431由控制部51进行控制。
另外,针对搬送臂32a的臂302设定有m(m为2以上的自然数。在本例中m=3)个、即多个冷却对象区域R。
在冷却对象区域R1设置有驱动机构401,并且密封机构330面对着冷却对象区域R1。在冷却对象区域R2设置有驱动机构402,并且密封机构350面对着冷却对象区域R2。在冷却对象区域R3设置有驱动机构403,并且密封机构370面对着冷却对象区域R3。
并且,晶圆搬送机构32具有能够单独地冷却各冷却对象区域R的冷却机构500。冷却机构500将来自作为流体供给源的压缩气体源501的作为冷却流体的压缩气体分配地供给至各冷却对象区域R。
冷却机构500针对每个冷却对象区域R具有在前端侧设置有压缩气体源501的喷射口的分配管511~513。
通过从分配管511的上述喷射口喷射出的压缩气体来冷却驱动机构401和密封机构330。例如以使来自上述喷射口的压缩气体直接吹送至冷却对象区域R1内的对叉301的移动精度(即晶圆W的搬送精度)影响最大的齿轮单元412的方式设置分配管511。
通过从分配管512的上述喷射口喷射出的压缩气体来冷却驱动机构402和密封机构350。例如以使来自上述喷射口的压缩气体直接吹送至冷却对象区域R2内的对叉301的移动精度影响最大的齿轮单元422的方式设置分配管512。
通过从分配管513的上述喷射口喷射出的压缩气体来冷却驱动机构403和密封机构370。例如以使来自上述喷射口的压缩气体直接吹送至冷却对象区域R3内的对叉301的移动精度影响最大的齿轮单元432的方式设置分配管513。
此外,从分配管511~513喷射出的压缩气体通过臂302的内部,并经由升降轴360的中空部被释放至真空搬送室31的外部的非真空气氛。
另外,分配管511~513的基端侧合流,并与主管520的前端连接。主管520的基端与压缩气体源501连接。
如后所述,控制部51决定冷却流体的分配比。在分配管511~513分别设置有流量调整设备组531~533,以使冷却机构500能够以控制部51决定出的冷却流体的分配比将来自压缩气体源501的压缩气体分配地供给至各冷却对象区域R1~R3等。流量调整设备组531~533例如具有调整流量的流量调整阀(未图示)和切换压缩流体的供给/供给停止的开闭阀(未图示)等。
在主管520设置有用于切换压缩流体的向分配管511~513的供给/供给停止的开闭阀540。
流量调整设备组531~533及开闭阀540由控制部51进行控制。
另外,晶圆搬送机构32具有温度传感器551~553作为测定冷却对象区域R1~R3各自的温度的测定部。具体地说,晶圆搬送机构32在冷却对象区域R1具有测定冷却对象区域R1的温度的温度传感器551,在冷却对象区域R2具有测定冷却对象区域R2的温度的温度传感器552,在冷却对象区域R3具有测定冷却对象区域R3的温度的温度传感器553。温度传感器551~553的测定结果被输出至控制部51。
<臂的冷却方法>
在本实施方式中,控制部51决定针对多个冷却对象区域R的各冷却对象区域R分配来自压缩气体源501的压缩气体的分配比。
具体地说,控制部51基于以下的热指标P来决定上述分配比。
对各冷却对象区域R1~R3,基于下述(1)、(2)来计算热指标P:
(1)冷却对象区域Rn(n为1、2、3中的任一个。)的由温度传感器551等测定出的温度Tn相对于基准温度To的变化量ΔTn;以及
(2)冷却对象区域Rn的温度对叉301的移动精度产生的影响度αn。
基准温度To是组装晶圆搬送机构32时的温度,例如为室温。
图3是用于说明上述影响度αn的图。
在图中示出晶圆处理系统1中的搬送臂32a最伸展的状态。像这样搬送臂32a最伸展的状态的由臂302移动叉301的移动精度(即晶圆W的搬送精度)最差。而且,在冷却对象区域Rn成为高温而使该冷却对象区域Rn的驱动机构具有的齿轮等产生了异常时,对叉301的移动精度的影响最大的是能够位于距叉301最远的位置的冷却对象区域R3。另一方面,影响最小的是能够位于距叉301最近的位置的冷却对象区域R1。在搬送臂32a最伸展的状态下,冷却对象区域R2距叉301比冷却对象区域R1距叉301远且比冷却对象区域R3距叉301近,并且冷却对象区域R2对该叉301的移动精度的影响度比冷却对象区域R1对该叉301的移动精度的影响度大且比冷却对象区域R3对该叉301的移动精度的影响度小。
因而,在本实施方式中,例如基于在晶圆处理系统1中搬送臂32a最伸展的状态的从叉301到该冷却对象区域Rn的距离Ln来预先设定冷却对象区域Rn的上述影响度αn。
例如基于在晶圆处理系统1中搬送臂32a最伸展的状态的从叉301(载置于叉301的晶圆W的中心的设计位置)到冷却对象区域R3(作为与该冷却对象区域R3对应的关节轴的轴部320的中心轴)的距离L1,来预先设定该冷却对象区域R1的上述影响度α1。
例如基于在晶圆处理系统1中搬送臂32a最伸展的状态的从叉301(载置于叉301的晶圆W的中心的设计位置)到冷却对象区域R2(作为与该冷却对象区域R2对应的关节轴的轴部340的中心轴)的距离L2,来预先设定该冷却对象区域R2的上述影响度α2。
例如基于在晶圆处理系统1中搬送臂32a最伸展的状态的从叉301(载置于叉301的晶圆W的中心的设计位置)到冷却对象区域R3(作为与该冷却对象区域R3对应的关节轴的轴部360的中心轴)的距离L3,来预先设定该冷却对象区域R3的上述影响度α3。
更具体地说,例如如以下这样预先设定冷却对象区域R1~R3的上述影响度α1~α3。
α1=L1/L1=1
α2=L2/L1
α3=L3/L1
控制部51基于冷却对象区域Rn的测定出的温度Tn相对于基准温度To的变化量ΔTn以及冷却对象区域Rn的上述影响度αn来计算冷却对象区域Rn的热指标Pn。
例如,基于下式来计算热指标Pn。
Pn=αn×ΔTn
然后,如上所述,控制部51基于上述热指标Pn来决定针对多个冷却对象区域R1~R3的各冷却对象区域分配来自压缩气体源501的压缩气体的分配比。
具体地说,控制部51决定上述分配比,以优先地向热指标Pn最高的冷却对象区域Rn供给压缩气体。更具体地说,控制部51决定上述分配比,例如以使热指标Pn在冷却对象区域Rn之间相等。
更具体地,控制部51预先在存储部(未图示)中存储将冷却对象区域R1~R3各自的热指标P1~P3与上述分配比进行了对应的表,控制部51基于计算出的上述热指标Pn和上述表来决定分配比。
冷却机构500以这样决定出的分配比分配地供给来自压缩气体源501的压缩气体。由此,冷却臂302。
另外,控制部51也可以针对多个冷却对象区域R1~R3的各冷却对象区域判定由该冷却对象区域Rn的温度传感器551等测定出的温度Tn是否低于基于冷却对象区域R的容许温度Tp决定出的阈值(例如容许温度的80%)X。基于位于冷却对象区域Rn内的构件、与冷却对象区域Rn相面对的构件的耐热温度(具体为密封机构330、350、370的耐热温度)来决定容许温度Tp。另外,基于齿轮单元412、422、432的动作保证温度的上限值来决定容许温度Tp。也可以使容许温度Tp和基于该容许温度Tp的阈值X按每个冷却对象区域R而不同。
而且,也可以根据与基于容许温度Tp的阈值X有关的判定结果来变更从冷却机构500供给压缩气体的供给方式。
例如,在多个冷却对象区域R1~R3的全部冷却对象区域的测定出的温度Tn均低于基于该冷却对象区域Rn的容许温度Tp决定出的阈值X的情况下,冷却机构500以上述那样决定出的分配比来分配地供给压缩气体。
另外,例如在仅一部分冷却对象区域R的测定出的温度高于上述阈值X的情况下,冷却机构500优先地向该一部分冷却对象区域R即高温的冷却对象区域R供给压缩气体。
<臂302的冷却处理的具体例>
接着,说明臂302的冷却处理的更具体的例子。图4是用于说明臂302的冷却处理的具体例的流程图。
(步骤S1)
首先,在控制部51的控制下,由温度传感器551~553测定臂302的多个冷却对象区域R1~R3的各冷却对象区域的温度T1~T3。在规定的定时、例如每经过规定时间进行该温度测定。
(步骤S2)
接着,控制部51判定是否在全部的冷却对象区域R1~R3中该冷却对象区域Rn的温度Tn均低于基于容许温度Tp决定出的第一阈值(例如容许温度的80%)X1。
(步骤S3)
在步骤S2中判定为在全部的冷却对象区域R1~R3中温度Tn均低于第一阈值X1的情况下(“是”的情况),控制部51如以下这样计算热指标Pn。即,控制部51针对各冷却对象区域R1~R3,基于冷却对象区域Rn的测定出的温度Tn相对于基准温度To的变化量ΔTn以及冷却对象区域Rn的温度对叉301的移动精度产生的影响度αn来计算热指标Pn。
(步骤S4)
接着,控制部51基于针对各冷却对象区域R1~R3计算出的热指标Pn、即基于热指标P1、P2、P3的全部热指标,来决定冷却机构500分配来自压缩气体源501的压缩气体的分配比。
(步骤S5)
然后,在控制部51的控制下,冷却机构500基于决定出的分配比来向各冷却对象区域R1~R3分配地供给来自压缩气体源501的压缩气体。具体地说,控制部51控制流量调整设备组531~533,以使以决定出的上述分配比向冷却对象区域R1~R3供给来自压缩气体源501的压缩气体。
之后,处理返回到步骤S1。
此外,也可以是,在全部的冷却对象区域R1~R3的温度Tn均足够低从而不需要冷却的情况下,控制部51控制开闭阀540,来停止向冷却对象区域R1~R3供给来自压缩气体源501的压缩气体。
另外,也可以是,在主管520设置流量调整阀,在全部的冷却对象区域R1~R3的温度Tn比较低且接近上述的基准温度To的情况下,控制部51控制设置于主管520的流量调整阀,来减少来自压缩气体源501的压缩气体、即向分配管511~513供给的气体的总流量。
(步骤S6)
另外,在步骤S2中判定为任一个冷却对象区域R1~R3的温度Tn为第一阈值X1以上的情况下(“否”的情况下),控制部51判定是否在全部的冷却对象区域R1~R3中该冷却对象区域Rn的温度Tn均低于比第一阈值X1大的第二阈值(例如容许温度的90%)X2。
(步骤S7)
在步骤S6中,在判定为全部的冷却对象区域R1~R3的温度Tn均低于第二阈值X2的情况下(“是”的情况),在控制部51的控制下,冷却机构500优先地对温度Tn为第一阈值X1以上且低于第二阈值X2的冷却对象区域Rn供给来自压缩气体源501的压缩气体。具体地说,例如,控制部51控制流量调整设备组521~523,以使仅向温度Tn为第一阈值X1以上且低于第二阈值X2的冷却对象区域Rn供给来自压缩气体源501的压缩气体。
此外,在全部的冷却对象区域Rn的温度Tn为第一阈值X1以上且低于第二阈值X2的情况下,例如进行与步骤S3~S5同样的处理。
之后,处理返回到步骤S1。
(步骤S8)
另外,在步骤S6中判定为任一个冷却对象区域Rn的温度Tn为第二阈值X2以上的情况下(“否”的情况)、也就是搬送臂32a的温度(具体为臂302的内部的温度)过高的情况下,控制部51使叉301的由臂302移动的移动速度低于通常速度。具体地说,控制部51例如使叉301的移动速度的上限值一律低于通常速度的上限值。通常速度例如为在步骤S2中判定为全部的冷却对象区域R1~R3的温度Tn低于第一阈值X1的情况下的叉301的移动速度。由此,能够抑制来自驱动机构401~403的马达411、421、431的发热。
(步骤S9)
除了由控制部51使得叉301的移动速度下降以外,还在控制部51的控制下,由冷却机构500优先地对温度Tn为第二阈值X2以上的冷却对象区域Rn供给来自压缩气体源501的压缩气体。具体地说,例如,控制部51控制流量调整设备组521~523,以使仅向温度Tn为第二阈值X2以上的冷却对象区域Rn供给来自压缩气体源501的压缩气体。
此外,在全部的冷却对象区域Rn的温度Tn为第二阈值X2以上的情况下,例如,停止晶圆搬送机构32的全部动作。
之后,处理返回到步骤S1。
<本实施方式的主要效果>
如以上那样,在本实施方式中,控制部51针对各冷却对象区域R1~R3,基于冷却对象区域Rn的测定温度Tn相对于基准温度To的变化量ΔTn以及冷却对象区域Rn的温度对叉301的移动精度产生的影响度αn来计算热指标Pn。另外,控制部51基于针对各冷却对象区域R1~R3计算出的热指标Pn来决定冷却机构500分配来自压缩气体源501的压缩气体的分配比。因而,即使为了节能化而限制来自压缩气体源501的压缩气体的供给量,也能够高效地冷却臂302,以使叉301的移动精度不下降。
另外,在本实施方式中,在任一个冷却对象区域R1~R3的测定温度Tn为基于容许温度Tp决定出的第一阈值X1以上且小于第二阈值X2的情况下,并不以如上述那样决定出的分配比供给来自压缩气体源501的压缩气体,而是优先地向X1≤Tn<X2的冷却对象区域Rn供给来自压缩气体源501的压缩气体。因而,能够更可靠地抑制冷却对象区域R1~R3的温度超过容许温度Tp。其结果,能够更可靠地抑制密封机构330、350的树脂制的密封构件产生异常而破坏真空搬送室31的真空、或驱动机构401的齿轮单元412产生动作不良而使晶圆W从搬送臂32a落下。
并且,在本实施方式中,在任一个冷却对象区域R1~R3的测定温度Tn为第二阈值X2以上的情况下,控制部51使叉301的移动速度低于通常速度,来抑制来自马达411、421、431的发热。因而,通过向温度Tn为第二阈值X2以上的冷却对象区域Rn供给压缩气体,能够更可靠地抑制冷却对象区域R1~R3的温度超过容许温度Tp。
<步骤S8的变形例>
在以上的例子中,在任一个冷却对象区域Rn的温度Tn为第二阈值X2以上的情况下、也就是臂302的内部的温度过高的情况下,控制部51使叉301的移动速度一律低于通常速度。
也可以对其进行替代,在臂302的内部的温度过高的情况下,控制部51在特定时将叉301的移动速度设为通常速度,并且在除特定时以外时使叉301的移动速度低于通常速度。
上述“特定时”是在叉301支承着温度比规定的温度(例如50℃)高的晶圆W时、使叉30相对于内部的温度比规定的温度(例如50℃)高的搬送目的地即在高温下进行处理的处理装置40~43中的任一装置进入退出时等。上述“除特定时以外时”是叉301支承着规定的温度以下的低温的晶圆W时、使叉301正在朝向相对于高温的搬送目的地进入退出的位置移动时等。
另外,也可以是,在臂302的内部的温度过高的情况下,控制部51使得叉301每进行完一系列的动作时停止规定的时间(例如5~10秒以上)。
也可以是,在臂302的内部的温度过高的情况下,在使叉301成为在热方面有利的状态之后使叉301停止移动。
“在热方面有利的状态”例如为搬送臂32a折叠、且叉301从作为晶圆W的搬送目的地或搬送源地的、内部为高温的处理装置40~43离开的状态。
另外,在叉301支承了温度比规定的温度高的晶圆W的情况下,“在热方面有利的状态”也可以是在将该高温的晶圆W交接至加载互锁装置12等搬送目的地之后、叉301从该搬送目的地退避的状态。
在如图5所示那样在真空搬送室31内设置有被冷却介质进行了冷却的冷却部600的情况下,“在热方面有利的状态”也可以是臂302与冷却部600相向的状态。
另外,作为对真空搬送室31内进行排气的排气装置,在为使气体分子在极低温面冷凝、吸附的低温泵的情况下,“在热方面有利的状态”也可以为臂302与设置有低温泵的排气口相向的状态。在该情况下,也可以省略冷却部600。
另外,当在使叉301成为在热方面有利的状态之后使叉301停止移动的情况下,也可以使叉301不即刻停止移动。例如,也可以设为,在超过阈值Y1(例如X2=Y1)且未超过阈值Y2的情况下,在针对当前正在处理的批次的基板的处理全部完成后使叉301停止移动,在超过阈值Y2且未超过阈值Y3的情况下,在从处理站11内搬出后不进行未处理晶圆W的搬入而使叉301停止移动,在超过阈值Y3的情况下,即刻使叉301停止移动。
<搬送臂的变形例>
图6是示意性地表示晶圆搬送机构32的结构的其它例的纵剖截面图。
图6的晶圆搬送机构32与图2的晶圆搬送机构32不同,在冷却对象区域R1具备朝向驱动机构401送出冷却用空气的风扇701,在冷却对象区域R2具备朝向驱动机构402送出冷却用空气的风扇702,在冷却对象区域R3具备朝向驱动机构403送出冷却用空气的风扇703。
能够由风扇701~703搅拌驱动机构401~403的周围的气体,其结果,能够改善从分配管511~513供给来的压缩空气与驱动机构401~403之间的热交换效率。另外,能够由风扇701~703将由于热交换而变热的驱动机构401~403的周围的空气送出。因而,通过设置风扇701~703,能够进一步抑制叉301的移动精度下降、即晶圆搬送机构32搬送晶圆W的搬送精度下降。
此外,在以上的例子中,将本公开所涉及的技术应用于真空搬送装置30,但也可以应用于大气压搬送装置20。
应认为本次公开的实施方式的所有点均是例示性而非限制性的。也可以不脱离所附的权利要求书及其主旨地将上述的实施方式以各种方式进行省略、置换、变更。
附图标记说明
20:大气压搬送装置;23a:搬送臂;30:真空搬送装置;32a:搬送臂;51:控制部;301:叉;302:臂;500:冷却机构;501:压缩气体源;551:温度传感器;552:温度传感器;553:温度传感器;Pn:热指标;Rn:冷却对象区域;To:基准温度;Tn:温度;W:晶圆;αn:影响度;ΔTn:变化量。
Claims (12)
1.一种基板搬送装置,用于搬送基板,所述基板搬送装置具备:
搬送臂,其具有用于支承基板的基板支承部、以及与所述基板支承部连结来用于使该基板支承部移动的臂;
冷却机构,其将来自流体供给源的冷却流体分配地供给至所述臂的多个冷却对象区域的各冷却对象区域;
测定部,其测定各个所述冷却对象区域的温度;以及
控制部,
其中,所述控制部针对每个所述冷却对象区域,基于所述冷却对象区域的由所述测定部测定出的温度相对于基准温度的变化量以及所述冷却对象区域的温度对所述基板支承部的移动精度产生的影响度来计算热指标,
所述控制部基于所述热指标来决定所述冷却机构分配来自所述流体供给源的冷却流体的分配比。
2.根据权利要求1所述的基板搬送装置,其特征在于,
所述搬送臂为多关节臂,
所述搬送臂具备用于驱动经由所述多关节臂的关节轴连接的部分之间的相对的旋转的驱动机构,
在各个所述冷却对象区域包括所述驱动机构,
所述冷却对象区域的温度对所述基板支承部的移动精度产生的影响度是基于从由该冷却对象区域中包括的所述驱动机构驱动的所述关节轴到所述基板支承部的距离来决定的。
3.根据权利要求1或2所述的基板搬送装置,其特征在于,
所述控制部决定所述分配比,以使所述热指标在所述冷却对象区域间相等。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的基板搬送装置,其特征在于,
在全部的所述冷却对象区域的由所述测定部测定出的温度均低于基于该冷却对象区域的容许温度决定出的阈值的情况下,所述冷却机构以基于所述热指标决定出的分配比来分配来自所述流体供给源的冷却流体,
在仅一部分所述冷却对象区域的由所述测定部测定出的温度高于阈值的情况下,所述冷却机构优先地向所述一部分所述冷却对象区域供给来自所述流体供给源的冷却流体。
5.根据权利要求4所述的基板搬送装置,其特征在于,
在所述多个所述冷却对象区域中的至少任一个所述冷却对象区域的由所述测定部测定出的温度高于比所述阈值大的另一阈值的情况下,所述控制部使得所述基板支承部的移动速度低于通常速度,该通常速度是由所述测定部测定出的温度比所述阈值低时的速度。
6.根据权利要求4或5所述的基板搬送装置,其特征在于,
在所述多个所述冷却对象区域中的至少任一个所述冷却对象区域的由所述测定部测定出的温度高于比所述阈值大的另一阈值的情况下,所述控制部使得所述基板支承部每进行完一系列的动作时停止规定的时间。
7.根据权利要求5所述的基板搬送装置,其特征在于,
在所述多个所述冷却对象区域中的至少任一个所述冷却对象区域的由所述测定部测定出的温度高于比所述阈值大的另一阈值的情况下,所述控制部在所述基板支承部支承着温度比规定的温度高的基板或者使所述基板支承部相对于内部的温度比规定的温度高的搬送目的地进入或退出时,使得所述基板支承部的移动速度为所述通常速度,在除此以外时,使得所述基板支承部的移动速度低于所述通常速度。
8.根据权利要求4所述的基板搬送装置,其特征在于,
在所述多个所述冷却对象区域中的至少任一个所述冷却对象区域的由所述测定部测定出的温度高于比所述阈值大的另一阈值的情况下,所述控制部在使所述基板支承部成为在热方面有利的状态之后使所述基板支承部停止移动。
9.根据权利要求8所述的基板搬送装置,其特征在于,
所述搬送臂为多关节臂,
所述在热方面有利的状态是所述多关节臂折叠、且所述基板支承部从所述基板的搬送目的地或搬送源地离开的状态。
10.根据权利要求8所述的基板搬送装置,其特征在于,
还具备由冷却介质进行了冷却的冷却部,
所述在热方面有利的状态是所述臂与所述冷却介质相向的状态。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的基板搬送装置,其特征在于,
所述搬送臂为多关节臂,
所述搬送臂具备驱动所述多关节臂的屈伸的驱动机构,
所述搬送臂还具备向所述驱动机构送出冷却介质的风扇。
12.一种臂的冷却方法,所述臂是用于搬送基板的基板搬送装置的臂,
所述基板搬送装置具备搬送臂,所述搬送臂具有用于支承基板的基板支承部以及与所述基板支承部连结来用于使该基板支承部移动的所述臂,
所述臂的冷却方法包括以下工序:
测定所述臂的多个冷却对象区域中的各个冷却对象区域的温度;
针对每个所述冷却对象区域,基于所述冷却对象区域的测定出的温度相对于基准温度的变化量以及所述冷却对象区域的温度对所述基板支承部的搬送精度的影响度来计算热指标;
基于所述热指标来决定对所述多个冷却对象区域中的各冷却对象区域分配来自流体供给源的冷却流体的分配比;以及
基于决定出的所述分配比来向所述多个冷却对象区域中的各冷却对象区域分配地供给来自所述流体供给源的冷却流体。
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