JP2004158687A

JP2004158687A - 基板コード読み取り装置

Info

Publication number: JP2004158687A
Application number: JP2002323876A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Shimada; 徳久島田; Kimio Takeya; 公男竹谷
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2004-06-03

Abstract

【課題】従来、レチクルをレチクルカセット（もしくはレチクルポッド）から取り出し、レチクルに付加されているバーコードを読み取る際、レチクルの位置を調整する必要があった。
レチクルの位置を調整するためには基板位置調整装置、また位置調整動作が必要であり、高スループット化の妨げとなっていた。本発明の第１の目的は、レチクル等の基板搬送装置において、基板の位置調整が可能な簡易基板位置調整方法を提供することであり、第２の目的は、前述の基板位置調整方法を用いて、省スペース、低コストで、かつ高スループットが実現可能な基板コード読み取り装置を提供することである。
【解決手段】発光手段と受光手段からなる一対の基板検出装置を基板端面に配置し、基板有無検出結果から位置ずれ方向を判定、基板搬送装置を制御して基板を適正位置に調整する。また、前記の基板位置調整方法を用いて基板コードを読み取る基板コード読み取り装置。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板搬送装置または基板位置調整方法を有した半導体製造装置における基板位置調整方法及び前記位置調整方法を用いた基板コード読み取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、半導体の回路パターンをウエハに露光、転写するためにレチクルが広く使用されている。このレチクルは半導体を製造するために複数枚必要であり、これらのレチクルを管理するため、レチクルにはバーコードが付加されている。
図１は従来のレチクル取り込み動作からレチクルバーコード読み取り動作までの模式図である。レチクルはレチクルカセット（もしくはレチクルポッド）に収納された状態で半導体製造装置内に搬入され、上記装置内でレチクル搬送ロボットによりレチクルカセット（もしくはレチクルポッド）からレチクルを取り出し、レチクルバーコードをバーコードリーダと呼ばれる読み取り装置で読み取り、レチクルステージと呼ばれるレチクル露光部に送り込まれる。（特許文献１：特開２００１‐２８７１７８）
しかし、レチクルカセット（もしくはレチクルポッド）内のレチクルは固定されておらず、レチクルより若干広く作られた格納範囲に置かれているため位置ずれを生じやすく、レチクルを搬送ロボットでそのまま取り出しバーコードを読み出そうとしても、正しく読み取れない場合がある。
【０００３】
このためレチクルステージに送り込む前やバーコードを読み取る前にレチクルを位置調整し、レチクルバーコードを読めるような手順が必要となる。
【０００４】
従来、バーコードを読み取るための位置調整は、レチクルステージの近傍にあり、レチクルステージに送り込む前のレチクルの位置調整を行なう位置調整機構を共用していた。このためバーコードリーダもレチクルステージの近傍に配置するのが望ましい。
【０００５】
また、レチクルを位置調整する位置調整機構は、例えばモータ等で駆動する複数の位置決めピンをレチクルを側面方向から押しつけることにより位置決めするものが主であった。
なお、上記従来技術を記載した文献としては特許文献１がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２８７１７８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、半導体製造装置の高スループットの要求はますます高まり、また少量多品種化の流れにより製造するデバイスの種類の増加に伴い、１つの装置で使用するレチクルも多数必要とされている。また、レチクルはレチクルポッドと呼ばれるレチクル搬送容器により半導体製造装置まで搬送され、レチクル搬入出装置によりレチクルはレチクルポッドから半導体製造装置内に搬入されるため、半導体製造装置内ではレチクルのみを搬送する手段が必要とされている。
【０００８】
高スループットを実現するための手段の一つとして、短時間のサイクルで複数枚のレチクルの交換を行うために、レチクルステージの近傍にレチクルを複数枚保管することができる一時基板保管部が設置されている。
【０００９】
また、半導体製造装置内レチクル搬送の一つの手段として、レチクル搬入出装置からレチクルステージまで軌道を設け、レチクル搬送ロボットがこの軌道上を縦横に移動することによりレチクルを搬送する機構が備えられている。
しかしながら、前述のような機構を持つ半導体製造装置では、レチクルステージの近傍には一時基板保管部があり、さらにレチクル搬送ロボットの軌道も通っているため、バーコードリーダをレチクルステージの近傍に配置するのは困難となる。このためバーコードリーダをレチクルステージの近傍でない、レチクル搬送ロボットの軌道近くに配置することが必要であるが、レチクルポッドもレチクルカセットと同様、レチクル支持部とレチクルの間に多少の隙間があるため、バーコードを読み取る前にレチクルを位置調整する必要があり、レチクルの位置調整に従来と同様、レチクルステージ近傍のレチクル位置調整機構を共用すると、バーコードリーダからレチクル位置調整機構までのレチクル搬送に時間がかかり、高スループットは実現できなくなるという問題点がある。また、バーコードリーダの近傍に前述のようなレチクル位置調整機構を別に設けるためには広い設置スペースが必要なだけでなく、コストもかかるという問題点がある。
【００１０】
本発明の第１の目的は、前述のようなレチクル等の基板搬送装置において、基板の位置調整が可能な簡易基板位置調整方法を提供することである。
本発明の第２の目的は、前述の基板位置調整方法を用いて、省スペース、低コストで、かつ高スループットが実現可能な基板コード読み取り装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
図２は本発明によるレチクル取込み動作から位置決め動作、バーコード読み取り動作までの模式図である。
本発明の基板位置調整方法は、レチクル等の基板において、発光手段と、受光手段とを有する一対の基板検出装置と、基板搬送装置の駆動機構を用いて位置調整する基板位置調整方法であって、
基板の適正位置範囲と同等の基板検出位置の差をもつ一対の前記基板検出装置を基板の端面に配置することにより、基板の適正位置状態を一対の前記基板検出装置の出力の組み合わせにより判別する基板位置検知方法を用いて基板の適正位置または位置ずれ方向を判定し、基板が適正位置範囲内となるように基板搬送装置の駆動を制御して基板の位置を移動させることにより基板の位置調整を行なうことを特徴とする。
【００１２】
本発明のコード読み取り装置は、基板搬送装置の軌道の近傍にあり、前述の基板位置調整方法を用いて基板の位置を調整し、基板に付加されたコードを読み取るコード読み取り装置であって、基板コード読み取り器と、発光手段と受光手段とを有する一対の基板検出装置を一つまたは複数具備し、前述の基板位置調整方法を用いて基板をコードの読み取り適正位置に移動したのち、基板のコードを読み取ることを特徴とする。
【００１３】
本発明の基板位置調整方法では、発光手段と、受光手段とを有する基板検出装置は一対の基板検出装置を基板の適正位置範囲と同等の検知位置の差をもつように配置すればよく、基板検出装置は反射型、透過型のどちらでも可能である。
【００１４】
本発明の基板位置調整方法は、一対の基板検出装置の配置または検出距離の差により基板の適正位置範囲を調整するので、任意に適正位置範囲の設定が可能である。
【００１５】
本発明の基板位置調整方法は、基板検出装置から出力される光ビームにより基板の検出を行ない、基板搬送装置の駆動により基板の位置調整を行なうので、レチクル等の基板の位置調整を非接触で行なうことが可能であり、基板を傷つけたり、塵を出すことはない。
【００１６】
本発明の基板コード読み取り装置では、基板検出装置は基板の端面の位置のみ位置調整するため、例えば複数の大きさの基板があったとしても、基板の端面とコードの位置が同じであれば、装置の構成を変更することなく基板コードの読み取りが可能である。
【００１７】
本発明の基板コード読み取り装置は、一つのコード読み取り器と、一つまたは複数の一対の基板検出装置で構成され、位置調整の駆動は既存の基板搬送装置を用いるため、省スペースかつ低コストで設置が可能となる。
【００１８】
本発明の基板コード読み取り装置は、基板搬送装置に基板を載せたまま位置調整が可能であり、基板を位置調整機構に受け渡すまたは受け取る動作が必要無くなり、さらに基板搬送装置の位置調整駆動は基板と基板収納容器内の支持部との隙間分であり微小な駆動量で済むため、基板の位置調整は短時間で行なうことができるため、基板搬送の高スループット化が可能となる。
本発明の基板コード読み取り装置を用いることにより、半導体製造装置内におけるコード読み取り器の設置位置に自由度が増し、また、より短時間での基板搬送が可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
以下、本発明の１実施例について、図を用いて説明する。
図３は、本実施例に係わる基板コード読み取り装置の構成を概略的に示すものであり、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は正面図である。また、図４は本実施例に係わる基板位置調整方法を概略的に示すものである。
【００２０】
本実施例の基板コード読み取り装置は、基板コード（バーコード）を読み取るバーコードリーダ１ａ（投光側），１ｂ（受光側）と、基板位置検出用の発光素子（例えばＬＥＤ）及び受光素子（例えばフォトトランジスタ）を備えた反射型の基板有無検出装置２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂと、各有無検出装置からの出力によりバーコード等の基板コード読み取り適正位置の判定する判定回路（図示せず）により構成されている。
【００２１】
バーコードＢの付いたレチクルＲは、軌道上を移動するレチクル搬送ロボット４（例えばスカラー型三関節ロボット）のロボットハンド５上に載せられ、レチクル搬送ロボット４がハンドを伸ばすことにより基板コード読み取り装置内に挿入される。レチクル搬送ロボット４は、レチクルを収納、移送するためのレチクルポッド（図示せず）からレチクルステージまで搬送するための軌道６上を平行方向に移動し、また基板コード読み取り装置はレチクル搬送ロボット４が移動する軌道の近傍に配置されている。
バーコードリーダ１ａ，１ｂは、レチクルＲがロボットハンド５上の適正位置に載っている時に正しくバーコードを読み取れる位置に配置される。
【００２２】
基板位置検出装置は、同一の検出距離を持つ一対の発光素子（例えばＬＥＤ）及び受光素子（例えばｂフォトトランジスタ）を備えた反射型の有無検出装置２ａ，２ｂ及び３ａ，３ｂとにより構成されており、挿入されたレチクルの端面側に位置し、基板検出装置２ａと２ｂ，３ａと３ｂはそれぞれ基板の検出位置の距離の差がバーコードの読み取り可能範囲と同等となるようなオフセットを持って配置される。
基板検出装置は、検出すべき基板（レチクル）の大きさ及びバーコードの読み取り可能範囲に合わせて検出位置を変えられるガイド（図示せず）上にある。
【００２３】
以下に本発明による基板コード読み取り位置調整方法を図４（ａ），（ｂ）を用いて説明する。
図４（ａ）はレチクルとバーコードリーダ、基板有無検出装置の配置を簡略的に表した上面図であり、
図４（ｂ）は基板有無検出装置の出力状態を表した概念図である。基板有無検出装置２ａ，２ｂは位置検出方向に対してバーコードＢの縦方向読み取り可能範囲分だけオフセットされている。
例えばバーコードＢの読み取り可能範囲が適正位置の中心から±１ｍｍであれば、検出装置２ａを適正位置の中心から−１ｍｍ、検出装置２ｂを適正位置の中心から＋１ｍｍの位置まで検出するように計２ｍｍのオフセットを持たせて配置する。基板有無検出装置２ａ，２ｂは発光素子から照射された光ビーム７がレチクルＲの端面で反射し、受光素子に入射することにより基板の有無を検知する反射型の基板有無検出装置であり、その出力を基板検出時にＯＮ、未検出時にＯＦＦとすると、レチクル搬送ロボットによりレチクルが基板コード読み取り装置内に挿入された場合、レチクルＲがバーコード読み取り可能範囲内にある時（ｒ位置）、読み取り位置検出装置２ａ，２ｂの各出力は図４（ｂ）のようにそれぞれＯＮ，ＯＦＦとなり、バーコード読み取り適正位置判定回路は、現在のレチクルＲの位置がバーコードの読み取り可能範囲内にあることを検知し、バーコードの読み取りを実施する。また、レチクルＲがバーコード読み取り可能範囲より＋側にある時（ｒ’位置）、同様に検出装置２ａ，２ｂの各出力はＯＮ，ＯＮとなり、バーコード読み取り適正位置判定回路は、現在のレチクルＲの位置がバーコードの読み取り可能範囲より＋側にあることを検知し、レチクル搬送ロボットをー側に平行移動させ、基板有無検出装置２ａ，２ｂの各出力が適正状態（ＯＮ，ＯＦＦ）となるように調整し、バーコードの読み取りを実施する。同様にレチクルＲがバーコード読み取り可能範囲より−側にある時（ｒ’’位置）、基板有無検出装置２ａ，２ｂの各出力はＯＦＦ，ＯＦＦとなり、レチクル搬送ロボットを＋側に平行移動させ、同様に基板有無検出装置２ａ，２ｂの各出力が適正状態となるように調整し、バーコードの読み取りを実施する。
【００２４】
基板有無検出装置３ａ，３ｂは前記と同様に位置検出方向に対してバーコードＢの横方向読み取り可能範囲分だけオフセットされており、バーコード読み取り適正位置の判定方法は前記と同様であるが、バーコードの読み取り適正位置調整はレチクル搬送ロボットの伸縮によって行なう。
【００２５】
基板コード読み取り適正位置判定回路は、基板の位置ずれ方向を検知して基板搬送ロボットを制御し、基板コードをコード読み取り器で読み取り可能な位置に移動させるだけでなく、例えば基板をある位置または距離まで移動しても基板がコード読み取り可能位置にならない時、基板の位置ずれが大きすぎるか基板有無検出装置の故障と判定したり、基板をコード読み取り可能位置まで移動させたにも関わらず、基板コードが読み取れない場合は基板にコードがないか基板の向きが間違っている、または基板コード読み取り器の故障と判定する機能も有する。
【００２６】
（他の実施例）
本実施例による基板位置調整方法では、基板有無検出装置２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂは反射型の検出装置であるが、この検出装置は必ずしも反射型の検出装置でなくてもよく、例えば発光素子、受光素子が直線的に並ぶ一対の透過型の有無検出装置を同様にオフセットをもたせて配置すれば、反射型有無検出装置と同様に基板の適正位置検出が可能となる。
【００２７】
本実施例による基板位置調整方法では、例えば基板有無検出装置２ａと２ｂは同一の検出距離をもつ検出装置を用いて、基板有無検出装置をバーコード読み取り可能範囲分のオフセットをもたせて配置することにより適正位置範囲を規定していたが、必ずしも同一の有無検出装置やオフセットをもたせて配置する必要はなく、例えば任意の検出距離に調整可能な検出装置を用いたり、異なる検出距離をもつ検出装置を組み合わせるなどによっても適正位置範囲を規定でき、要するに一対の有無検出装置より適正位置範囲を規定できる構成ならばよい。
本発明による基板位置調整方法では、レチクル以外の基板や、基板ケースの位置調整も可能である。
【００２８】
本実施例による基板コード読み取り装置では、バーコードリーダはロボットハンドの側面側に設置したが、この設置位置は必ずしもロボットハンドの側面側ではなく、バーコードの取り付け方向に合わせて設置するものである。
本実施例による基板コード読み取り装置では、バーコードリーダは透過型のものであるが、バーコードの読み取りが可能であれば反射型のバーコードリーダでもよい。
【００２９】
本実施例による基板コード読み取り装置において、基板コードの読み取り位置の調整のためにレチクル搬送ロボットを移動させるが、この移動により、例えば基板の搬送位置がずれて基板の搬送に支障がある場合は、基板の位置調整を実施前の位置または基板の位置調整のために基板搬送装置を移動した距離を記憶し、基板のコード読み取り後、基板の位置調整実施前の位置に戻ったり、位置調整のために移動した距離だけ調整方向と逆に移動することとすれば、基板搬送に支障なく基板コード読み取り位置調整が可能となる。
【００３０】
本実施例による基板コード読み取り装置では、基板有無検出装置を２つ配置したが、レチクルＲの収納されていたレチクルポッドのレチクル支持部の形状により、例えばバーコードＢに対する横方向のずれがバーコードの読み取りに支障がない場合、基板有無検出装置は横方向には必要無く、調整が必要な縦方向の一方にのみ配置すればよい。
【００３１】
本発明による基板位置調整方法は、基板の回転方向の位置ずれの検出及び補正は出来ず、また精密な位置決めも出来ないが、基板は基板が収納されている基板ケースまたは基板収納ポッド内において、その基板支持部材等により拘束されているために基板の位置が大きくずれることはなく、またバーコードリーダ等のコード読み取り器の読み取り可能範囲はある程度広いので、本発明による基板コード読み取り装置に十分使用可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の基板位置調整方法によれば、軌道上を移動する基板搬送装置において、簡易に基板または基板ケースの位置調整を行なうことが可能となる。
【００３３】
また、本発明の基板コード読み取り装置を用いれば、軌道上を移動する基板搬送装置において、基板コード読み取り装置を省スペースかつ低コストで設置することが可能となり、また基板及び基板ケースに付加されたコードの短時間での読み取りが可能となり、基板の効率の良い運用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のレチクル取込み動作からバーコード読み取り動作までの模式図。
【図２】本発明によるレチクル取込み動作からバーコード読み取り動作までの模式図。
【図３】本発明の１実施例である基板コード読み取り装置の要部概略図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図。
【図４】実施例で使用される基板位置調整方法の原理を示す概念図で、（ａ）は要部上面図、（ｂ）は基板有無検出装置の出力状態図。
【符号の説明】
Ｂ：バーコード
Ｐ：レチクルポッド
Ｒ：レチクル
１ａ：バーコードリーダ（投光側）
１ｂ：バーコードリーダ（受光側）
２ａ：基板有無検出装置（縦方向位置調整用：−側）
２ｂ：基板有無検出装置（縦方向位置調整用：＋側）
３ａ：基板有無検出装置（横方向位置調整用：−側）
３ｂ：基板有無検出装置（横方向位置調整用：＋側）
４：レチクル搬送ロボット
５：レチクルロボットハンド
６：軌道
７：光ビーム（基板位置調整方法概念図）
８：レチクル位置決めピン
ｒ：レチクルバーコード読み取り可能範囲内位置（基板位置調整方法概念図）
ｒ’：レチクルバーコード読み取り可能範囲外＋側位置（基板位置調整方法概念図）
ｒ’’：レチクルバーコード読み取り可能範囲外−側位置（基板位置調整方法概念図）

Claims

軌道上を移動する基板搬送装置における基板の位置調整方法であって、発光手段と受光手段からなる一対の基板検出装置を用いて、この基板検出装置を基板の端面に配置することにより、その基板検出装置の基板有無検出結果から前記基板の位置ずれ方向を判定し、基板搬送装置を制御して前記基板の位置を移動させ、前記基板を適正位置に調整することを特徴とした基板位置調整方法。
請求項１に記載の基板位置調整方法を用いて基板に付加されたコードを読み取る基板コード読み取り装置であって、基板搬送装置の軌道の近傍にあり、コード読み取り器と、発光手段と、受光手段とを有する一対の基板検出装置を一つまたは複数具備し、前記基板検出装置と前記基板搬送装置の制御により前記基板を位置調整し、基板コードを読み取ることを特徴とした基板コード読み取り装置。