CN116207021A - 基板输送装置及基板输送方法 - Google Patents

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Abstract

一种使输送精度提高的基板输送装置及基板输送方法。该基板输送装置包括:瓷砖形状单元,其设于输送室,具有线圈和霍尔元件；输送单元,其具有永磁体,并且在上述瓷砖形状单元之上移动而输送基板；温度传感器,其对上述瓷砖形状单元中的温度进行检测；以及控制部,其基于由上述温度传感器的检测值获得的上述霍尔元件的温度及上述霍尔元件的检测值,推定上述输送单元的位置。

Description

基板输送装置及基板输送方法
技术领域
本发明涉及基板输送装置及基板输送方法。
背景技术
在专利文献1中,公开了一种包括输送单元的基板输送装置,该输送单元在设于输送室内的平面电动机之上磁悬浮,从而输送基板。
<现有技术文献>
<专利文献>
专利文献1:日本国特开2021-86986号公报
发明内容
<本发明要解决的问题>
在一个侧面中,其目的在于提供一种能够提高输送精度的基板输送装置及基板输送方法。
<用于解决问题的方法>
为了解决上述问题,根据一个方式,提供一种基板输送装置,包括:瓷砖形状单元,其设于输送室,具有线圈和霍尔元件；输送单元,其具有永磁体,并且在上述瓷砖形状单元之上移动而输送基板；温度传感器,其对上述瓷砖形状单元中的温度进行检测；以及控制部,其基于由上述温度传感器的检测值获得的上述霍尔元件的温度及上述霍尔元件的检测值,推定上述输送单元的位置。
<发明的效果>
根据一个侧面,能够提供一种提高输送精度的基板输送装置及基板输送方法。
附图说明
图1是示出一个实施方式的基板处理系统的一个例子的构成的俯视图。
图2是示出一个实施方式的输送单元的一个例子的立体图。
图3是说明基板输送装置的驱动原理的立体图。
图4是示出温度传感器的配置的俯视图的一个例子。
图5是说明精度要求区域中的瓷砖内的温度传感器的配置的俯视图的一个例子。
图6是控制部的功能框图的一个例子。
图7是说明将基板载置于载置台时的输送单元的对位的俯视图的一个例子。
图8是说明将基板载置于载置台时的输送单元的对位的俯视图的另一个例子。
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。在各附图中,对于相同构成部分赋予相同附图标记,有时省略重复的说明。
<基板处理系统100>
对于一个实施方式的基板处理系统100的整体构成的一个例子,使用图1进行说明。图1是示出一个实施方式的基板处理系统100的一个例子的构成的俯视图。
图1所示基板处理系统100是群集(cluster)构造(多腔室式)的系统。基板处理系统100包括多个处理室110、真空输送室120、负载锁定室130、大气输送室140、加载端口150、以及控制部160。需要说明的是,在图1中,将真空输送室120的长边方向设定为X方向,将真空输送室120的短边方向(宽度方向)设定为Y方向,将真空输送室120的高度方向设定为Z方向来进行说明。
处理室110被减压至规定的真空氛围,并且在其内部对半导体晶圆(以下,也称为“基板W”)实施期望的处理(蚀刻处理、成膜处理、清洁处理、灰化处理等)。处理室110与真空输送室120相邻配置。处理室110与真空输送室120通过闸阀112的开闭而连通。处理室110具有用于载置基板W的载置台111。需要说明的是,用于处理室110中的处理的各部分的动作由控制部160进行控制。
真空输送室120通过闸阀112、132与多个室(处理室110、负载锁定室130)连结,其被减压至规定的真空氛围。另外,在真空输送室120的内部设有用于输送基板W的基板输送装置125。基板输送装置125具有配置于真空输送室120的平面电动机10和能够在平面电动机10之上移动的多个输送单元30(30A,30B)。输送单元30具有能够在平面电动机10之上移动的搬运器31和构成为能够对基板W进行保持的臂部32。基板输送装置125根据闸阀112的开闭而在处理室110和真空输送室120之间进行基板W的搬入及搬出。另外,基板输送装置125根据闸阀132的开闭而在负载锁定室130和真空输送室120之间进行基板W的搬入以及搬出。需要说明的是,基板输送装置125的动作、闸阀112,132的开闭通过控制部160来进行控制。需要说明的是,对于基板输送装置125(平面电动机10、输送单元30),使用图2至图4后述。
另外,在真空输送室120内,在输送单元30的移动时,具有需求较高的对位精度的精度要求区域200(在图1中用双点划线示出)。例如,输送单元30将基板W交接于处理室110的载置台111和/或自载置台111接受基板W时所位于的包括输送单元30的区域成为需求较高的对位精度的精度要求区域200。也可以将输送单元30将基板W交接于负载锁定室130的载置台131和/或自载置台131接受基板W时的输送单元30的位置设定为精度要求区域200。
另一方面,在真空输送室120内,将精度要求区域200与其他精度要求区域200连接的输送区域210(在真空输送室120内除了精度要求区域200之外的区域)是不需求精度要求区域200那样的输送单元30的对位精度的区域。
负载锁定室130设于真空输送室120和大气输送室140之间。负载锁定室130具有用于载置基板W的载置台131。负载锁定室130能够切换大气氛围和真空氛围。负载锁定室130与真空氛围的真空输送室120通过闸阀132的开闭而连通。负载锁定室130与大气氛围的大气输送室140通过门阀133的开闭而连通。需要说明的是,负载锁定室130内的真空氛围或大气氛围的切换通过控制部160进行控制。
大气输送室140成为大气氛围,例如形成有洁净空气的向下流。另外,在大气输送室140的内部设有用于输送基板W的输送装置(未图示)。输送装置(未图示)根据门阀133的开闭,在负载锁定室130和大气输送室140之间进行基板W的搬入以及搬出。需要说明的是,输送装置(未图示)的动作、门阀133的开闭通过控制部160进行控制。
另外,在大气输送室140的壁面设有加载端口150。加载端口150安装有容纳有基板W的承载件(未图示)或空的承载件。作为承载件,例如,可以使用FOUP(Front OpeningUnified Pod)等。
输送装置(未图示)能够取出在安装于加载端口150的承载件中容纳的基板W,并且将其载置于负载锁定室130的载置台131。另外,输送装置(未图示)可以取出载置于负载锁定室130的载置台131的基板W,并且将其容纳于安装于加载端口150的承载件。
控制部160具有CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)以及HDD(Hard Disk Drive)。控制部160不限于HDD,可以具有SSD(Solid State Drive)等其他的存储区域。在HDD、RAM等的存储区域中储存有设定了工艺的顺序、工艺的条件、以及输送条件的方案。
CPU依据方案对各处理室110中的基板W的处理进行控制,从而对基板W的输送进行控制。可以在HDD、RAM中存储用于执行各处理室110中的基板W的处理、基板W的输送的程序。程序可以在存储媒体中进行存储来提供,也可以通过网络自外部装置提供。
接下来,对于基板处理系统100的动作的一个例子进行说明。这里,作为基板处理系统100的动作的一个例子,按照在处理室110对容纳于安装于加载端口150的承载件的基板W实施处理,并且将其容纳于安装于加载端口150的空的承载件的动作来进行说明。需要说明的是,在动作的开始时刻,闸阀112、132、门阀133关闭,负载锁定室130内成为大气氛围。
控制部160打开门阀133。控制部160控制大气输送室140内的输送装置,自加载端口150的承载件取出基板W,并且将其载置于负载锁定室130的载置台131。基板W载置于负载锁定室130的载置台131,输送装置自负载锁定室130退避后,控制部160关闭门阀133。
控制部160控制负载锁定室130的排气装置(未图示)而对室内的空气进行排气,使负载锁定室130自大气氛围切换至真空氛围。
接下来,将载置于负载锁定室130的载置台131的基板W输送至处理室110,并且载置于载置台111。具体而言,控制部160打开闸阀132。控制部160控制后述基板输送装置125,将臂部32插入负载锁定室130至事先设定的交接位置,对载置于负载锁定室130的载置台131的基板W进行保持,并且输送至真空输送室120。臂部32自负载锁定室130退避后,控制部160关闭闸阀132。
控制部160打开输送对象的处理室110的闸阀112。控制部160对基板输送装置125进行控制,将臂部32插入处理室110至事先设定的交接位置,并且将保持的基板W载置于处理室110的载置台111。臂部32自处理室110退避后,控制部160关闭闸阀112。
控制部160控制处理室110,对基板W实施期望的处理。
基板W的处理结束后,将载置于处理室110的载置台111的基板W输送至负载锁定室130,并且载置于载置台131。具体而言,控制部160打开闸阀112。控制部160对基板输送装置125进行控制,将臂部32插入处理室110至事先设定的交接位置,对载置于处理室110的载置台111的基板W进行保持,并且将其输送至真空输送室120。臂部32自处理室110退避后,控制部160关闭闸阀112。
控制部160打开闸阀132。控制部160控制基板输送装置125,将臂部32插入负载锁定室130至事先设定的交接位置,并且将保持的基板W载置于负载锁定室130的载置台131。臂部32自负载锁定室130退避后,控制部160关闭闸阀132。
控制部160控制负载锁定室130的气体供给装置(未图示)向室内供给例如洁净空气,从而将负载锁定室130自真空氛围切换为大气氛围。
控制部160打开门阀133。控制部160控制输送装置(未图示),取出载置于负载锁定室130的载置台131的基板W,并且将其容纳于加载端口150的承载件。基板W自负载锁定室130的载置台131被取出,输送装置(未图示)自负载锁定室130退避后,控制部160关闭门阀133。
需要说明的是,在基板处理系统100中,虽然以基板输送装置125将载置于负载锁定室130的载置台131的基板W输送至处理室110的载置台111,并且将处理完毕的基板W自处理室110的载置台111输送至负载锁定室130的载置台131的构成为例进行了说明,但是不限于此。可以是基板输送装置125将载置于一个处理室110的载置台111的基板W输送至另一处理室110的载置台111的构成。
<基板输送装置125>
接下来,对于基板输送装置125,进一步进行说明。基板输送装置125具有配置于真空输送室120的平面电动机10、以及能够在平面电动机10之上移动的输送单元30。需要说明的是,如后述图4所示,多个瓷砖形状单元11(参照图3)在真空输送室120内中排列而形成平面电动机10。
图2是示出一个实施方式的输送单元30的一个例子的立体图。输送单元30具有搬运器31和臂部32。搬运器31构成为能过够在平面电动机10之上磁悬浮移动。臂部32构成为一端侧固定于搬运器31,并且能够在另一端侧对基板W进行保持。另外,输送单元30可以在真空输送室120内设有多台。
对于平面电动机10的瓷砖形状单元11以及输送单元30的搬运器31,使用图3进一步进行说明。图3是说明基板输送装置125的驱动原理的立体图。
在平面电动机10的瓷砖形状单元11中,在由非磁性体金属或树脂形成的壳体14内排列有多个线圈15。线圈15通过供给电流而产生磁场。控制部160(参照图1)构成为能够个别控制对各线圈15通电的电流值。
搬运器31排列有多个永磁体35。通过线圈15生成的磁场,搬运器31能够在瓷砖形状单元11之上磁悬浮。另外,通过线圈15生成的磁场,搬运器31能够在瓷砖形状单元11之上移动,从而能够在由多个瓷砖形状单元11形成的平面电动机10之上移动。
通过这样的构成,构成为控制部160(参照图1)对平面电动机10(瓷砖形状单元11)的各线圈15的电流值进行控制,从而能够对输送单元30(搬运器31)的位置(水平方向(X轴方向、Y轴方向)的位置、高度方向(Z轴方向)的位置(悬浮量))以及朝向(绕X轴的倾斜、绕Y轴的倾斜、绕Z轴的倾斜)进行控制。
另外,在瓷砖形状单元11中,在壳体14内设有多个霍尔元件(位置检测传感器)16。霍尔元件16是磁传感器的一个例子,是用于对搬运器31的位置以及朝向进行检测的传感器。即,霍尔元件16对与搬运器31的永磁体35所形成的磁通密度相应的检测值(霍尔电压)进行检测。霍尔元件16的检测值被输入控制部160(参照图1)。控制部160基于多个霍尔元件16的检测值对各霍尔元件16的位置(磁通量测量位置)中的磁通密度进行计算,并且基于计算的多个磁通量测量位置处的磁通密度,推定搬运器31的位置以及朝向。
这里,在瓷砖形状单元11的壳体14内,设有多个线圈15以及霍尔元件16。另外,在使输送单元30于平面电动机10之上悬浮以及移动时,在与输送单元30的位置对应的线圈15中通电。在对线圈15通电时,线圈15发热,线圈15的热传导至霍尔元件16。另外,线圈15的热也传导至相邻的瓷砖形状单元11内的霍尔元件16。因此,有时在霍尔元件16中产生温度差。
对于霍尔元件16,若温度上升则灵敏度降低。因此,若在多个霍尔元件16之间产生温度差,则在多个霍尔元件16之间产生灵敏度的差。由此,担心基于通过霍尔元件16检测的磁通密度而推定的搬运器31的位置及朝向与实际的搬运器31的位置及朝向产生偏差。由此,担心输送单元30的对位精度降低。
这里,对于本实施例的平面电动机10,在瓷砖形状单元11的壳体14内设有温度传感器17。温度传感器17可以使用例如热电偶。温度传感器17的检测值被输入控制部160(参照图1)。
接下来,对于温度传感器17(17A,17B)的配置,使用图4以及图5进行说明。图4是示出温度传感器17的配置的俯视图的一个例子。
本实施例的平面电动机10由多个瓷砖形状单元11排列而形成。在平面电动机10之上,设有精度要求区域200。在平面电动机10的精度要求区域200中,设有温度传感器17A。
图5是说明精度要求区域200中的瓷砖形状单元11内的温度传感器17A的配置的俯视图的一个例子。
如图5的(a)所示,温度传感器17A可以个别设于各霍尔元件16。由此,能够高精度检测精度要求区域200中的各霍尔元件16的温度。
另外,如图5的(b)所示,温度传感器17A可以在瓷砖形状单元11内设置多个霍尔元件16。例如,在矩形的瓷砖形状单元11中,可以在角部以及中央部设置温度传感器17A。由此,能够基于通过温度传感器17A检测的温度,推定精度要求区域200中的瓷砖形状单元11内的温度分布,从而推定精度要求区域200中的各霍尔元件16的温度。另外,能够降低温度传感器17A的数量,从而降低瓷砖形状单元11的成本。
返回图4,在平面电动机10中,设有用于对平面电动机10整体的温度分布进行测量的温度传感器17B。例如,在排列了多个瓷砖形状单元11的形成为矩形的平面电动机10中,可以沿外周的边设置多个温度传感器17B,在平面电动机10的中央侧设置温度传感器17B。由此,能够基于通过温度传感器17B检测的温度,推定平面电动机10内的温度分布,从而能够推定精度要求区域200中的各霍尔元件16的温度。
接下来,使用图6对推定输送单元30的位置的控制部160进行说明。图6是控制部160的功能框图的一个例子。控制部160具有温度取得部161、霍尔元件温度推定部162、磁通密度计算部163、以及位置推定部164。需要说明的是,在控制部160的存储部中存储有温度传感器17(17A,17B)的位置(温度测量位置)和霍尔元件16的位置(磁通量测量位置)。
温度传感器17的检测值被输入温度取得部161,温度取得部161取得通过温度传感器17检测的各温度测量位置的温度。
霍尔元件温度推定部162基于温度取得部161取得的各温度测量位置的温度,推定各霍尔元件16的温度。例如,在推定精度要求区域200内的霍尔元件16的温度的情况下,霍尔元件温度推定部162基于通过温度传感器17A检测的各温度测量位置的温度,推定精度要求区域200内的瓷砖形状单元11的温度分布,并且基于推定的瓷砖形状单元11的温度分布,推定各霍尔元件16的温度。另外,在推定输送区域210(参照图1)内的霍尔元件16的温度的情况下,霍尔元件温度推定部162基于通过温度传感器17B检测的各温度测量位置的温度,推定平面电动机10的温度分布,并且基于推定的平面电动机10的温度分布,推定各霍尔元件16的温度。
通过霍尔元件温度推定部162推定的各霍尔元件16的温度以及霍尔元件16的检测值(霍尔电压)被输入磁通密度计算部163,磁通密度计算部163计算通过霍尔元件16检测的各磁通量测量位置的磁通密度。这里,磁通密度计算部163基于通过霍尔元件温度推定部162推定的霍尔元件16的温度、以及霍尔元件16的温度特性,对霍尔元件16的检测值进行补偿。由此,磁通密度计算部163计算霍尔元件16的温度特性被补偿后的磁通量测量位置的磁通密度。
位置推定部164基于通过磁通密度计算部163计算的磁通密度,推定输送单元30(永磁体35)的位置以及朝向。
图7是说明将基板W载置于载置台111时的输送单元30的对位的俯视图的一个例子。
在精度要求区域200中,设有温度传感器17A(参照图4、5)。由此,在精度要求区域200中,在进行输送单元30的对位时,能够对霍尔元件16的温度进行修正,高精度地检测输送单元30的位置。由此,能够使输送单元30的对位精度提高。另外,能够高精度地将基板W载置于载置台111。
需要说明的是,作为检测霍尔元件16的温度的温度传感器17,虽然以设于瓷砖形状单元11内的热电偶为例进行了说明,但是不限于此。作为检测霍尔元件16的温度的温度传感器17,例如,可以使用设于真空输送室120内的顶部而对精度要求区域200内的瓷砖形状单元11进行摄像的热相机。霍尔元件温度推定部162基于通过热相机进行摄像的瓷砖形状单元11的温度分布,推定各霍尔元件16的温度。
另外,霍尔元件温度推定部162可以基于各线圈15的通电量来推定各线圈15的发热量。并且,霍尔元件温度推定部162可以基于推定的各线圈15的发热量和通过温度传感器17检测的在各温度测量位置处的温度,推定瓷砖形状单元11(平面电动机10)的温度分布,并且基于推定的瓷砖形状单元11(平面电动机10)的温度分布,推定各霍尔元件16的温度。由此,能够考虑线圈15的发热量而推定瓷砖形状单元11(平面电动机10)的温度分布,从而能够更高精度地推定各霍尔元件16的温度。因此,能够进一步高精度地推定输送单元30的位置以及朝向。
接下来,对于提高精度要求区域200中的对位精度的其他构成,使用图8进行说明。图8是说明将基板W载置于载置台111时的输送单元30的对位的俯视图的另一个例子。
设有检测精度要求区域200内的输送单元30的位置的位置检测传感器18。位置检测传感器18例如是设于真空输送室120的侧壁的激光位移计。位置检测传感器18具有设于配置有真空输送室120的闸阀112的侧壁的两个位置检测传感器18A、以及设于真空输送室120的另一侧壁的两个位置检测传感器18B,从而检测输送单元30(搬运器31)的位置以及朝向。由此,能够使输送单元30的对位精度提高。另外,能够高精度地将基板W载置于载置台111。
需要说明的是,作为对精度要求区域200内的输送单元30的位置的进行检测位置检测传感器18,虽然以设于真空输送室120的侧壁的激光位移计为例进行了说明,但是不限于此。作为对精度要求区域200内的输送单元30的位置进行检测的位置检测传感器18,例如,可以使用设于真空输送室120的顶部而对精度要求区域200内的输送单元30进行摄像的摄像装置(例如,CCD相机)。
以上,虽然对基板处理系统100进行了说明,但是本发明不限于上述实施方式等,在权利要求书中记载的本发明的主旨的范围内,可以进行各种变形、改良。

Claims (8)

1.一种基板输送装置,包括:
瓷砖形状单元,其设于输送室,并且具有线圈以及霍尔元件；
输送单元,其具有永磁体,并且在上述瓷砖形状单元之上移动而输送基板；
温度传感器,其对上述瓷砖形状单元中的温度进行检测；以及
控制部,其基于由上述温度传感器的检测值获得的上述霍尔元件的温度以及上述霍尔元件的检测值,推定上述输送单元的位置。
2.根据权利要求1所述的基板输送装置,其中,
上述输送室具有进行上述输送单元的对位的精度要求区域,
上述温度传感器对上述精度要求区域的上述霍尔元件的温度进行检测。
3.根据权利要求1或2所述的基板输送装置,其中,
上述控制部基于上述温度传感器的检测值来推定上述瓷砖形状单元的温度分布,并且基于推定的上述温度分布来推定上述霍尔元件的温度。
4.根据权利要求1或2所述的基板输送装置,其中,
上述控制部基于上述线圈的通电量以及上述温度传感器的检测值来推定上述瓷砖形状单元的温度分布,并且基于推定的上述温度分布来推定上述霍尔元件的温度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的基板输送装置,其中,
上述温度传感器是设于上述瓷砖形状单元内的热电偶。
6.一种基板输送装置,包括:
瓷砖形状单元,其设于输送室,并且具有线圈以及霍尔元件；
输送单元,其具有永磁体,并且在上述瓷砖形状单元之上移动而输送基板；以及
控制部,其基于上述霍尔元件的检测值,推定上述输送单元的位置,
上述输送室具有进行上述输送单元的对位的精度要求区域,
该基板输送装置包括对上述精度要求区域的上述输送单元的位置进行检测的位置传感器。
7.根据权利要求6所述的基板输送装置,其中,
上述位置传感器是激光位移计。
8.一种基板输送方法,其是基板输送装置的基板输送方法,该基板输送装置包括:瓷砖形状单元,其设于输送室,并且具有线圈以及霍尔元件；输送单元,其具有永磁体,并且在上述瓷砖形状单元之上移动而输送基板；以及温度传感器,其对上述瓷砖形状单元中的温度进行检测,
基于由上述温度传感器的检测值获得的上述霍尔元件的温度以及上述霍尔元件的检测值，推定上述输送单元的位置,从而对上述输送单元进行对位。
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