JP2008300798A - Substrate conveying method, and substrate conveying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板搬送方法、及び基板搬送装置に関する。 The present invention relates to a substrate transfer method and a substrate transfer apparatus.
半導体装置や液晶ディスプレイを製造する製造装置においては、生産性の向上を図るために、複数のプロセスチャンバを一つのコアチャンバに連結させるシステム、いわゆるクラスター形式のシステムを広く採用している。 In a manufacturing apparatus for manufacturing a semiconductor device or a liquid crystal display, a system in which a plurality of process chambers are connected to one core chamber, that is, a so-called cluster type system, is widely used in order to improve productivity.
複数のプロセスチャンバと連結するコアチャンバは、一般的に、複数のプロセスチャンバの各々を各側面に連結させる正多角柱状に形成されて、ウェハを搬送するための搬送ロボットをその内部に搭載する。搬送ロボットは、コアチャンバの中心軸上に配設されて、全てのプロセスチャンバにウェハを搬送させる。搬送ロボットは、ウェハを支持するためのハンドを有し、そのハンドをコアチャンバの外接円の周方向と径方向とに移動させる。ロードロックチャンバに収容されるウェハは、搬送ロボットのハンドに支持されて、ハンドの平面運動によってプロセスチャンバに搬送される。 The core chamber connected to the plurality of process chambers is generally formed in a regular polygonal column shape that connects each of the plurality of process chambers to each side surface, and a transfer robot for transferring the wafer is mounted therein. The transfer robot is disposed on the central axis of the core chamber and transfers the wafer to all the process chambers. The transfer robot has a hand for supporting the wafer, and moves the hand in the circumferential direction and the radial direction of the circumscribed circle of the core chamber. The wafer accommodated in the load lock chamber is supported by the hand of the transfer robot and transferred to the process chamber by the planar movement of the hand.
クラスターシステムにおいては、各プロセスチャンバの処理状態に高い再現性を与えるために、各プロセスチャンバに対して正確なウェハ搬送を繰り返させることが重要である。搬送ロボットとしては、この搬送精度の向上を図るために、ウェハの搬送過程においてウェハの位置を検出し、その検出結果に基づいて、ウェハの搬送状態を補正する技術が必要とされる。半導体装置の製造装置においては、従来から、こうした搬送過程のウェハの中心を検出し、ウェハの搬送精度を向上させる提案がなされている。 In a cluster system, in order to give high reproducibility to the processing state of each process chamber, it is important to repeat accurate wafer conveyance to each process chamber. In order to improve the transfer accuracy, the transfer robot needs a technique for detecting the position of the wafer in the transfer process of the wafer and correcting the transfer state of the wafer based on the detection result. 2. Description of the Related Art Conventionally, in semiconductor device manufacturing apparatuses, proposals have been made to detect the center of a wafer in such a transfer process and improve the wafer transfer accuracy.
特許文献1は、複数のセンサ(例えば、3個のセンサ)からなるセンサアレイをコアチャンバに搭載し、複数のセンサの各々がR方向を横切る方向に沿って取り付けられる。そして、センサアレイの各センサは、R方向に移動するウェハの端面によってトリガーされて、このセンサトリガー点に関係するウェハの位置を出力する。搬送ロボットは、各センサアレイが出力する3つの出力信号に応答して目標点に対するウェハ中心の相対位置を演算し、搬送ロボットを介してウェハの中心を目標点まで移動させる。これによれば、ウェハの出し入れ動作を利用してウェハの位置を検出させるため、搬送ロボットの動きを止めることなく、ウェハの位置情報を正確に得ることができる。
In
特許文献2においては、センサアレイの各センサがそれぞれ周方向を横切る方向に沿って取り付けられる。そして、センサアレイの各センサは、それぞれ周方向に移動するウェハの端面によってトリガーされて、このセンサトリガー点に関係するウェハの位置を出力する。これによれば、ウェハの出し入れ動作を別途実行させることなく、センサアレイにウェハの端面を検出させることができ、ウェハの位置情報を、より簡便な方法で得ることができる。
上記特許文献1及び2は、いずれも一つのウェハの中心位置を一つのセンサアレイを用いて演算するため、ウェハの搬送精度を向上させるためには、センサアレイの数量を増加させなければならない。この結果、上記特許文献1及び2では、製造装置の部材点数を著しく多くさせて装置構成の複雑化と高コスト化を招く問題がある。
In both
本願発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、センサの数量を増加させることなく、基板の搬送精度を向上させた基板搬送方法、及び基板搬送装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a substrate transport method and a substrate transport apparatus that improve the transport accuracy of a substrate without increasing the number of sensors.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、ハンドに支持される基板を目標点に搬送する基板搬送方法であって、前記基板の端面が光軸上にあるか否かを検出するセンサの前記光軸を、前記基板の法線方向に対して傾斜させて、前記端面の一点を前記光軸上に通過させる一経路に沿って前記基板を搬送し、かつ、前記一経路から前記法線方向に変位して前記端面の他点を前記光軸上に通過させる他経路に沿って前記基板を搬送し、前記一点と前記他点に関する検出結果を用いて前記基板の中心を演算して前記基板の中心を前記目標点に搬送することを要旨とする。
In order to achieve the above object, the invention described in
請求項1に記載の基板搬送方法によれば、基板の端面にある複数の異なる検出点を、1つの光軸によって検出させることができる。したがって、センサの数量を増加させることなく、基板の搬送精度を向上させることができる。 According to the substrate transfer method of the first aspect, a plurality of different detection points on the end face of the substrate can be detected by one optical axis. Therefore, it is possible to improve the substrate transport accuracy without increasing the number of sensors.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の基板搬送方法であって、前記光軸を前記法線方向に傾斜させて、前記法線方向から見て、前記一経路及び前記他経路に対して前記光軸を直交させることを要旨とする。
Invention of
請求項2に記載の発明によれば、搬送過程にある基板の端面と、光軸との間の位置関係を、より簡便な構成にすることができる。したがって、複数の異なる検出点の位置を、より簡単な演算によって規定させることができる。 According to the second aspect of the present invention, the positional relationship between the end surface of the substrate in the transport process and the optical axis can be made simpler. Therefore, the positions of a plurality of different detection points can be defined by simpler calculation.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の基板搬送方法であって、前記一経路に沿って前記基板を前記光軸上に搬送し、前記光軸上の前記基板を前記法線方向に変位させて前記他経路に沿って搬送することを要旨とする。
Invention of Claim 3 is a board | substrate conveyance method of
請求項3に記載の発明によれば、基板を光軸上で変位させるため、複数の異なる検出点を、連続的に検出させることができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1つに記載の基板搬送方法であって、前記他点は、複数の異なる点であることを要旨とする。
According to the invention described in claim 3, since the substrate is displaced on the optical axis, a plurality of different detection points can be continuously detected.
Invention of Claim 4 is a board | substrate conveyance method as described in any one of Claims 1-3, Comprising: The said other point is a several different point, and makes it a summary.
請求項4に記載の発明によれば、他点の数量分だけ、基板の搬送精度をさらに向上させることができる。
上記目的を達成するために、請求項5に記載の発明は、基板を支持するハンドを有して前記基板を目標点に搬送する搬送ロボットと、前記基板の端面が光軸上にあるか否かを検出するセンサと、前記センサの検出結果を受けて前記搬送ロボットを駆動制御する制御手段と、を備え、前記センサは、前記基板の法線方向に対して傾斜する光軸を有し、前記制御手段は、前記端面の一点を前記光軸上に通過させる一経路と、前記一経路から前記法線方向に変位して前記端面の他点を前記光軸上に通過させる他経路とに関する経路データを生成し、前記経路データを用いて前記搬送ロボットを駆動制御し、前記一点と前記他点に関する検出結果を受けて前記基板の中心を演算して前記基板の中心を前記目標点に搬送させることを要旨とする。
According to the fourth aspect of the present invention, the substrate transfer accuracy can be further improved by the number of other points.
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
請求項5に記載の基板搬送装置によれば、基板の端面にある複数の異なる検出点を、1つの光軸によって検出させることができる。したがって、センサの数量を増加させることなく、基板の搬送精度を向上させることができる。 According to the substrate transfer apparatus of the fifth aspect, a plurality of different detection points on the end face of the substrate can be detected by one optical axis. Therefore, it is possible to improve the substrate transport accuracy without increasing the number of sensors.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の基板搬送装置であって、前記光軸は、前記法線方向から見て、前記一経路と前記他経路に対して直交することを要旨とする。
請求項6に記載の基板搬送装置によれば、搬送過程にある基板の端面と、光軸との間の位置関係を、より簡便な構成にすることができる。したがって、複数の異なる検出点の位置を、より簡単な演算によって規定させることができる。
A sixth aspect of the present invention is the substrate transfer apparatus according to the fifth aspect, wherein the optical axis is orthogonal to the one path and the other path as seen from the normal direction. And
According to the substrate transfer apparatus of the sixth aspect, the positional relationship between the end surface of the substrate in the transfer process and the optical axis can be made a simpler configuration. Therefore, the positions of a plurality of different detection points can be defined by simpler calculation.
請求項7に記載の発明は、請求項5又は6に記載の基板搬送装置であって、中心に貫通孔を有する較正用基板を備え、前記搬送ロボットは、ハンドの基準位置に前記貫通孔を配置し、前記センサは、前記貫通孔が前記光軸上にあるか否かを検出し、前記制御手段は、前記搬送ロボットを駆動して前記ハンドに平面運動と昇降運動を繰り返させ、前記センサの検出結果を受けて前記光軸と前記ハンドの基準位置とを関連付けることを要旨とする。 A seventh aspect of the present invention is the substrate transfer apparatus according to the fifth or sixth aspect, comprising a calibration substrate having a through hole in the center, and the transfer robot has the through hole at a reference position of a hand. The sensor detects whether or not the through hole is on the optical axis, and the control means drives the transport robot to cause the hand to repeat a plane motion and a lifting motion, and the sensor The gist is to associate the optical axis with the reference position of the hand in response to the detection result.
請求項7に記載の発明によれば、センサの検出結果に基づいて、光軸をハンドの基準位置に関連付けることができる。したがって、基板の中心を、ハンドの基準位置に関連付けることができ、基板の中心を、より高い精度の下で目標点に搬送させることができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the optical axis can be associated with the reference position of the hand based on the detection result of the sensor. Therefore, the center of the substrate can be related to the reference position of the hand, and the center of the substrate can be transported to the target point with higher accuracy.
上記したように、本発明によれば、センサの数量を増加させることなく基板の搬送精度を向上させた基板搬送方法、及び基板搬送装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a substrate transport method and a substrate transport apparatus that improve the substrate transport accuracy without increasing the number of sensors.
以下、本発明を具体化した一実施形態について以下に説明する。まず、基板搬送装置としての半導体装置の製造装置10について説明する。図1は、基板の法線方向から見た製造装置10を模式的に示す平面図である。図2(a)、(b)は、それぞれ搬送ロボットのハンドを示す平面図および側断面図である。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described below. First, a semiconductor device manufacturing
図1において、製造装置10は、クラスター形式のシステムであって、コアチャンバ11と、コアチャンバ11に連結された一対のロードロックチャンバ(以下単に、LLチャンバ)12と、コアチャンバ11に連結された6つのプロセスチャンバ13とを有する。
In FIG. 1, a
コアチャンバ11は、正八角柱状に形成された有底筒状のチャンバ本体11aを有し、チャンバ本体11aの内部には、チャンバ本体11aの搬送中心Cを中心とする正八角柱状の内部空間(以下単に、搬送室11sという。)が形成されている。チャンバ本体11aは、図示しないチャンバリッドに覆われて搬送室11sの真空状態を維持する。
The
各LLチャンバ12は、それぞれ真空状態を維持可能な内部空間(以下単に、収容室12sという。)を有する。各収容室12sは、それぞれ複数の基板Sを収容可能なカセット12cを有し、カセット12cの各スロットには、それぞれ複数の基板Sが収容されている。基板Sとしては、例えばシリコンウェハやセラミック基板などの円形の基板であって、その直径が既知である基板を用いることができる。各LLチャンバ12は、それぞれ搬送室11sと収容室12sとの間を解除可能に連通させて搬送室11sへの基板Sの搬出と搬入を許容する。
Each
各プロセスチャンバ13は、それぞれ真空状態を維持可能な内部空間(以下単に、処理室13sという。)を有する。各プロセスチャンバ13は、それぞれ処理室13sに図示しない基板ステージを有し、基板ステージに載置された状態の基板Sに対して、洗浄処理、成膜処理、熱処理などの各種の処理を施す。各プロセスチャンバ13は、それぞれ搬送室11sと処理室13sとの間を解除可能に連通させて基板Sの搬入を許容し、所定の処理を施した後に搬送室11sへの搬出を許容する。
Each
各収容室12sおよび各処理室13sには、それぞれ搬送点Pが規定されている。各搬送点Pは、それぞれ基板Sの中心を配置させるための目標点であり、搬送中心Cを原点とする円柱座標系の点である。各プロセスチャンバ13は、それぞれ基板Sの中心が、対応する搬送点Pに配置されることによって、対応する処理動作に高い再現性を与えることができる。
A transfer point P is defined for each
搬送室11sの略中央には、基板Sを搬送するための搬送ロボット15が搭載されている。搬送ロボット15は、基板Sの法線方向に昇降する旋回軸Aと、旋回軸Aを中心にして旋回されて旋回軸Aの径方向Dに直進運動するアーム16と、アーム16に連結されるハンド17とを有する。
A
アーム16は、旋回軸Aを介して一対の水平モータM1(図7参照)の出力軸に駆動連結されている。アーム16は、各水平モータM1が同方向に回転するとき、搬送中心Cを原点とする円座標に従って、ハンド17を旋回軸Aの径方向Dに沿って直進運動させる。また、アーム16は、各水平モータM1が逆方向に回転するとき、搬送中心Cを原点とする円座標に従って、ハンド17を旋回軸Aの旋回方向θに旋回させる。
The arm 16 is drivably coupled to the output shaft of a pair of horizontal motors M1 (see FIG. 7) via a turning axis A. When each horizontal motor M1 rotates in the same direction, the arm 16 causes the
旋回軸Aは、昇降モータM2(図7参照)の出力軸に駆動連結されている。旋回軸Aは、昇降モータM2が正転又は逆転するとき、旋回軸Aを基板Sの法線方向Zに沿って昇降運動させる。すなわち、アーム16は、昇降モータM2が回転駆動するとき、ハンド17の法線方向Zの位置を所定の位置に変位させて、ハンド17の平面運動を、所定の法線方向Zの位置で実行させる。
The turning axis A is drivingly connected to the output shaft of the lifting motor M2 (see FIG. 7). The swing axis A moves the swing axis A up and down along the normal direction Z of the substrate S when the lifting motor M2 rotates forward or reverse. That is, when the lifting motor M2 is driven to rotate, the arm 16 displaces the position of the
なお、本実施形態においては、法線方向Zの位置を、高さ位置という。また、本実施形態において、径方向Dとは、旋回軸Aの径に沿う往復方向であり、旋回方向θとは、旋回軸Aの周に沿う往復方向である。 In the present embodiment, the position in the normal direction Z is referred to as a height position. In the present embodiment, the radial direction D is a reciprocating direction along the diameter of the turning axis A, and the turning direction θ is a reciprocating direction along the circumference of the turning axis A.
図2において、ハンド17は、径方向Dに延びるホーク状に形成されて、その上面17aには、上面17aから突出する略円弧状の4つのガイド部17bが形成されている。各ガイド部17bは、法線方向から見て同一円上に形成されて、基板Sの端面を所定の領域に案内し、基板Sの位置ずれを抑える。
In FIG. 2, the
ここで、各ガイド部17bによって描かれる同心円の中心を、ハンド点17Pという。また、各ガイド部17bによって囲まれる上面17aの領域を、ポケットという。ハンド17は、このポケット内に基板Sを収容し、基板Sの中心をハンド点17Pに配置するとき、ハンド17に対する基板Sの相対位置を安定させて、搬送過程における基板Sの位置ずれを抑える。
Here, the center of the concentric circle drawn by each
ポケットの搬送中心C側には、ハンド17を法線方向に貫通する円弧状の切欠部18が形成されている。切欠部18は、ポケットが基板Sを支持するとき、基板Sの端面を法線方向から視認可能にする。これによって、ハンド17は、基板Sの端面のうち、径方向D及び旋回方向θに対応する各領域を全て露出する。
An
搬送ロボット15には、図2に示す較正用基板CSを用いて、上記搬送中心C及び各搬送点Pが教示されている。較正用基板CSは、その中心に所定の内径(例えば、1mm)からなる貫通孔CHを有し、ハンド17に支持されるとき、その貫通孔CHをハンド点17Pに対応させて、仮想的に規定されるハンド点17Pの位置を物理的に規定する。
The
搬送ロボット15は、較正用基板CSを支持する状態でハンド17を径方向D及び旋回
方向θに移動させて、貫通孔CHを教示部Tの直上に移動させる。教示部Tとしては、搬送中心Cを一義的に規定するコアチャンバ11の凸部や凹部、あるいは、搬送点P上の凸部や凹部を用いることができる。そして、搬送ロボット15は、貫通孔CHが教示部Tの直上にあるとき、すなわち、ハンド点17Pが搬送中心Cに対応付けられるとき、各モータM1のステップ数がアーム16の姿勢として記憶され、これによって、搬送中心C、すなわち極座標の原点が教示される。また、搬送ロボット15は、ハンド点17Pが搬送点Pと一致するとき、各モータM1のステップ数がアーム16の姿勢として記憶され、これによって、搬送点Pの位置が教示される。
The
これら搬送中心C及び搬送点Pの教示によって、搬送ロボット15は、ハンド点17Pを、円座標系の各目標点に搬送させることができる。そして、搬送ロボット15は、基板Sの中心がハンド点17Pであるとき、あるいは、基板Sの中心がハンド点17Pとして補正されるとき、基板Sの中心を高い精度の下で目標点上に配置させることができる。
By teaching the transfer center C and the transfer point P, the
図3及び図4は、それぞれセンサ20を示す図であって、基板Sの法線方向Zから見た平面図、及び径方向Dから見た側面図である。図3においては、基板Sの搬出元の搬送点Pを、始点PAとし、搬入先の搬送点Pを、終点PBという。また、ハンド17が最も搬送中心Cの近くに引き込まれるときのハンド点17Pを、引込点PCという。また、始点PAと引込点PCとを結ぶ直線、あるいは終点PBと引込点PCとを結ぶ直線を、それぞれ経路RTという。
3 and 4 are diagrams showing the
搬送ロボット15は、基板Sを始点PA上から終点PB上まで搬送するとき、まず、始点PAを含む経路RTに沿って、ハンド点17Pを始点PAから引込点PCまで搬送する。次いで、搬送ロボット15は、基板Sを所定の旋回角で旋回させた後、終点PBを含む経路RTに沿って、ハンド点17Pを引込点PCから終点PBまで搬送する。
When transporting the substrate S from the start point PA to the end point PB, the
各経路RT上には、それぞれ基板Sの位置ずれを補正するための1つのセンサ20が配設されている。各センサ20は、それぞれ光学式のオン/オフセンサであって、基板Sの搬送平面(以下単に、搬送面という。)を挟む上下一対の投光部20Aと受光部20Bとによって構成されている。投光部20Aと受光部20Bは、それぞれハンド点17Pが引込点PCに搬送されるとき、法線方向から見て、そのハンド17の径方向Dの外側に配置されている。
One
図3及び図4において、投光部20Aは、経路RTと直交する平面内であって、法線方向Zに対して傾斜角αで傾斜する光軸を形成し、その光軸に沿ってレーザLを出射する。受光部20Bは、投光部20Aが形成する光軸上に配設されて、上方から透過するレーザLを受光する。
3 and 4, the
各センサ20は、それぞれ受光部20Bに対するレーザLが基板Sによって遮られるときにオフ状態となり、該レーザLが基板Sによって遮られないときにオン状態となる。そして、各センサ20は、それぞれオフ状態からオン状態に切り替わる、あるいは、オン状態からオブ状態に切り替わることによって、基板Sの端面が光軸上にあるか否かを検出する。
Each
ここで、基板Sの端面においてレーザLを遮る点を、検出点PSという。
搬送ロボット15には、各センサ20の光軸が教示されている。搬送ロボット15は、較正用基板CSを支持する状態で、ハンド17を光軸の近傍まで搬送し、較正用基板CSによってレーザLを遮らせる。次いで、搬送ロボット15は、較正用基板CSの貫通孔CHが光軸上に位置するまで、ハンド17に所定の旋回角の旋回と所定の距離の直進運動とを交互に繰り返させる。そして、貫通孔CHが光軸上に位置するとき、搬送ロボット15
は、各モータM1,M2のステップ数がアーム16の姿勢として記憶され、これによって、対応する光軸上の一点が教示される。搬送ロボット15は、旋回軸Aを昇降させて上記教示動作を繰り返し、光軸上の複数点が教示されることによって、光軸の位置が教示される。
Here, the point that blocks the laser L on the end surface of the substrate S is referred to as a detection point PS.
The
, The number of steps of each motor M1, M2 is stored as the posture of the arm 16, thereby teaching one point on the corresponding optical axis. The
図5及び図6は、それぞれ基板Sの搬送過程を示す図であって、法線方向Zから見た平面図と、径方向Dから見た側面図である。
図5及び図6においては、それぞれ基板Sの高さ位置が、変位量H1だけ異なる搬送過程を示す。各搬送過程において、相対的に上方にある基板Sを上位基板S0として実線で示し、下方にある基板Sを下位基板S1として二点鎖線で示す。また、上位基板S0の仮想中心を上位中心Sa0とし、下位基板S1の仮想中心を下位中心Sa1という。
FIGS. 5 and 6 are views showing the transport process of the substrate S, respectively, a plan view seen from the normal direction Z and a side view seen from the radial direction D. FIG.
5 and 6 each show a transfer process in which the height position of the substrate S is different by the displacement amount H1. In each transport process, the relatively upper substrate S is indicated by a solid line as an upper substrate S0, and the lower substrate S is indicated by a two-dot chain line as a lower substrate S1. The virtual center of the upper substrate S0 is referred to as the upper center Sa0, and the virtual center of the lower substrate S1 is referred to as the lower center Sa1.
図5及び図6において、搬送ロボット15は、上位基板S0を経路RTに沿って搬送させて、上位基板S0の端面に光軸上の一点を通過させる。また、搬送ロボット15は、下位基板S1を経路RTに沿って搬送させて、下位基板S1の端面に光軸上の他点を通過させる。
5 and 6, the
ここで、光軸上の一点であって、上位基板S0の端面が通過する点を、上位検出点PS0という。また、光軸上の他点であって、下位基板S1の端面が通過する点を、下位検出点PS1という。 Here, a point on the optical axis through which the end surface of the upper substrate S0 passes is referred to as an upper detection point PS0. Further, another point on the optical axis that passes through the end surface of the lower substrate S1 is referred to as a lower detection point PS1.
搬送ロボット15は、基板Sの端面が上位検出点PS0によって検出されるとき、ハンド点17Pの位置に基づいて、上位中心Sa0と搬送中心Cとの間の距離を、上位距離D0として検出する。また、搬送ロボット15は、基板Sの端面が下位検出点PS1で検出されるとき、ハンド点17Pの位置に基づいて、上位中心Sa0と搬送中心Cとの間の距離を、下位距離D1として検出する。
When the end surface of the substrate S is detected by the upper detection point PS0, the
搬送ロボット15は、これら上位距離D0と下位距離D1の検出結果を用いて、上位中心Sa0から見た上位検出点PS0と、下位中心Sa1から見た下位検出点PS1を、それぞれ上位中心Sa0を原点とする平面座標系に変換する。なお、この際、上位検出点PS0と下位検出点PS1は、それぞれ光軸上の点であり、搬送ロボット15に対して光軸が教示されるとき、各経路RTに応じて一義的に規定される。そのため、上位中心Sa0を原点とする平面座標系において、下位検出点PS1は、上位検出点PS0から、常に光軸の方向、すなわち、径方向Dと直交する方向にH1・tanαだけ離間する。
The
そして、搬送ロボット15は、上位中心Sa0を原点とする平面座標系において、基板Sの半径Rsと同じ半径からなる円であって、かつ、2つの検出点PS0,PS1を通る円の中心座標、すなわち、基板Sの中心座標を演算する。
The
なお、2つの検出点PS0,PS1を通る円が2つ存在する場合、搬送ロボット15は、センサ20のオン/オフ状態に応じて円を選択する。すなわち、搬送ロボット15は、基板SがレーザLに対して侵入して、センサ20がオン状態からオフ状態に切り替わる場合、搬送中心Cに近い方の円を選択する。反対に、搬送ロボット15は、基板SがレーザLに対して退避して、センサ20がオフ状態からオン状態に切り替わる場合、搬送中心Cから遠い方の円を選択して、基板Sの中心座標を演算する。
When there are two circles passing through the two detection points PS0 and PS1, the
そして、搬送ロボット15は、上位中心Sa0から見た中心座標の変位分を目標点の極座標に合成し、補正された目標点の極座標を得る。
これによって、搬送ロボット15は、基板Sを法線方向Zに沿って変位させる分だけ、1つのセンサ20を用いて、基板Sの端面を複数の異なる検出点によって検出させること
ができ、基板Sの搬送精度を向上させることができる。
Then, the
Accordingly, the
次に、製造装置10の電気的構成について以下に説明する。図7は、製造装置10の電気的構成を示す電気ブロック回路図である。
図7において、制御手段を構成する制御装置30は、製造装置10に各種の処理動作、例えば、基板Sの搬送処理や基板Sの成膜処理などを実行させるものである。制御装置30は、各種の制御信号を受信するための内部I/F31と、各種の演算処理を実行するための制御部32を有する。また、制御装置30は、各種のデータや各種の制御プログラムを格納するための記憶部33と、各種の信号を出力するための外部I/F34を有する。
Next, the electrical configuration of the
In FIG. 7, the
記憶部33は、センサ20を用いて目標点の位置を補正し、基板Sの搬送処理を実行するための搬送プログラムTPを格納する。また、記憶部33は、各点の座標に関する位置データIPと、各経路RTに関する経路データIRを格納する。
The storage unit 33 stores the transfer program TP for correcting the position of the target point using the
位置データIPは、搬送ロボット15の教示によって得られる搬送中心Cの座標、各搬送点Pの座標、各センサ20の光軸の座標に関するデータである。
経路データIRは、各モータM1,M2の駆動量に関するデータであって、ハンド17を旋回させてハンド点17Pを移動し、選択される搬送点Pと搬送中心Cとを結ぶ経路RT上にハンド点17Pを配置させるためのデータである。また、経路データIRは、ハンド17に直線運動と昇降運動を実行させて、選択される搬送点Pと搬送中心Cとを結ぶ経路RTに沿ってハンド点17Pを移動させ、基板Sの端面に上位検出点PS0及び下位検出点PS1を通過させるためのデータである。
The position data IP is data relating to the coordinates of the transfer center C, the coordinates of the transfer points P, and the coordinates of the optical axes of the
The route data IR is data relating to the driving amount of each of the motors M1 and M2, and moves the
制御部32は、記憶部33から搬送プログラムTPを読み出し、搬送プログラムTPに従って基板Sの搬送処理を実行する。すなわち、制御部32は、図3に示すように、始点PA上の基板Sを終点PB上まで搬送させるとき、まず、始点PAと引込点PCとを結ぶ経路RTに沿って、ハンド点17Pを引込点PCまで移動させるための制御信号を出力する。次いで、制御部32は、終点PBと引込点PCとを結ぶ経路RT上にハンド点17Pを配置させるための制御信号を出力する。そして、制御部32は、終点PBと引込点PCとを結ぶ経路RTに沿って、ハンド点17Pを終点PBまで移動させるための制御信号を出力する。
The
制御装置30には、内部I/F31を介して、入出力部35が接続されている。入出力部35は、起動スイッチや停止スイッチなどの各種の操作スイッチを有し、製造装置10が各種の処理動作に利用するためのデータを制御装置30に入力する。例えば、入出力部35は、基板Sの半径Rs、基板Sの枚数、基板Sごとに規定される始点PA及び終点PBなど、基板Sの搬送条件に関するデータを制御装置30に入力する。また、入出力部35は、液晶ディスプレイなどの表示部を有し、制御装置30が実行する搬送処理の処理状態を表示する。制御装置30は、入出力部35から入力される各種のデータを受信し、入力されるデータに対応した搬送条件の下で基板Sの搬送処理を実行させる。
An input /
制御装置30には、外部I/F34を介して、センサ駆動回路36と、一対のモータ駆動回路37,38が接続されている。
制御装置30は、センサ駆動回路36に対応する駆動制御信号をセンサ駆動回路36に出力する。センサ駆動回路36は、制御装置30からの駆動制御信号に応答して各センサ20を駆動し、各センサ20からの検出結果を制御装置30に入力する。制御部32は、センサ駆動回路36を介して各センサ20からの検出結果を受け、搬送プログラムTPに従って基板Sの搬送処理を実行する。
A
The
制御装置30は、各モータ駆動回路37,38に対応する駆動制御信号をそれぞれモー
タ駆動回路37,38に出力する。各モータ駆動回路37,38には、それぞれ対応する各モータM1,M2と、対応する各エンコーダE1,E2が接続されている。各モータ駆動回路37,38は、それぞれ制御装置30からの駆動制御信号に応答して対応するモータM1,M2を正転または逆転させて、対応するエンコーダE1,E2からの検出信号に基づいてハンド点17Pの移動量及び移動方向を演算する。
The
制御装置30は、センサ20が上位検出点PS0において基板Sの端面を検出するとき、各モータ駆動回路37,38を介して、ハンド点17Pの座標を演算し、ハンド点17Pの座標に基づいて上位距離D0を演算する。制御装置30は、センサ20が下位検出点PS1において基板Sの端面を検出するとき、各モータ駆動回路37,38を介して、ハンド点17Pの座標を演算し、ハンド点17Pの座標に基づいて下位距離D1を演算する。そして、制御装置30は、これら上位距離D0と下位距離D1の検出結果を用いて基板Sの中心座標を演算して、補正された目標点を得る。
When the
これによって、制御装置30は、基板Sの高さ位置を変位させる分だけ、1つのセンサ20を用いて、基板Sの端面を複数の異なる検出点によって検出させることができ、基板Sの搬送精度を向上させることができる。
As a result, the
次に、上記半導体装置の製造装置10を用いた基板Sの搬送方法について以下に説明する。
半導体装置の製造装置10には、まず、LLチャンバ12のカセット12cに基板Sがセットされる。このとき、基板Sは、基板中心がLLチャンバ12の搬送点Pに厳密に位置決めされておらず、基板中心がLLチャンバ12の搬送点Pから径方向Dに位置ずれをした状態にある。
Next, a method for transporting the substrate S using the semiconductor
In the semiconductor
次いで、制御装置30には、入出力部35を介して基板Sの搬送条件に関するデータが入力され、基板処理を開始させるための操作信号が入力される。制御装置30は、基板処理を開始させるための操作信号を受けて、記憶部33から搬送プログラムTPを読み出し、搬送プログラムTPに従って基板Sの搬送処理を開始する。
Next, data relating to the transport conditions of the substrate S is input to the
制御装置30は、基板Sの搬送処理に際し、高さ位置が異なる搬送点Pの間で基板Sを搬送させる。例えば、制御装置30は、LLチャンバ12の搬送点P(始点PA)の基板Sを、始点PAと高さ位置が異なるプロセスチャンバ13の搬送点P(終点PB)に搬送させる。
The
すなわち、制御装置30は、モータ駆動回路37,38を介し、始点PAと引込点PCとを結ぶ経路RTに沿ってハンド点17Pを直進運動させる。続いて、制御装置30は、モータ駆動回路37,38を介し、ハンド点17Pを旋回させて、引込点PCと終点PBとを結ぶ経路RT上に配置させる。そして、制御装置30は、モータ駆動回路37,38を介し、引込点PCと終点PBとを結ぶ経路RTに沿ってハンド点17Pを移動させ、かつ、ハンド点17Pの高さ位置を、対応するセンサ20の光軸上で変位させて、終点PBの高さ位置に対応させる。
That is, the
この間、制御装置30は、センサ駆動回路36を介して各センサ20からの検出結果を受け、上位検出点PS0において基板Sの端面を検出したか否か、また、下位検出点PS1において基板Sの端面を検出したか否かを判断する。
During this time, the
そして、制御装置30は、センサ20が上位検出点PS0において基板Sの端面を検出すると、ハンド点17Pの座標を演算し、ハンド点17Pの座標に基づいて上位距離D0を演算する。また、制御装置30は、センサ20が下位検出点PS1において基板Sの端
面を検出すると、ハンド点17Pの座標を演算し、ハンド点17Pの座標に基づいて下位距離D1を演算する。そして、制御装置30は、これら上位距離D0と下位距離D1の検出結果を用いて基板Sの中心座標をその都度演算して、基板Sの中心座標に基づく補正された目標点の座標を演算し、補正後の目標点にハンド点17Pを移動させる。
When the
上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)上記実施形態においては、センサ20の光軸を、基板Sの法線方向Zに対して傾斜させて、基板Sの端面の一点を光軸上の上位検出点PS0に通過させる。また、ハンド点17Pを法線方向Zに変位させて、基板Sの端面の他点を光軸上の下位検出点PS1に通過させる。そして、上位検出点PS0の検出結果に基づく上位距離D0と、下位検出点PS1の検出結果に基づく下位距離D1を用いて基板Sの中心を演算し、基板Sの中心を目標点に搬送させる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the above embodiment, the optical axis of the
したがって、基板Sの端面にある複数の異なる点を、1つの光軸によって検出させることができる。よって、センサ20の数量を増加させることなく、基板Sの搬送精度を向上させることができる。
Therefore, a plurality of different points on the end surface of the substrate S can be detected by one optical axis. Therefore, the conveyance accuracy of the substrate S can be improved without increasing the number of
(2)上記実施形態においては、センサ20の光軸を、法線方向Zに傾斜させるとともに、法線方向Zから見て、基板Sの経路に対して直交させる。したがって、搬送過程にある基板Sの端面と、光軸との間の位置関係を、より簡便な構成にすることができ、複数の異なる検出点PS0,PS1の位置を、より簡単な演算によって検出させることができる。
(2) In the above-described embodiment, the optical axis of the
(3)上記実施形態においては、上位検出点PS0に対応する経路RTに沿って基板Sを光軸上に搬送し、上位検出点PS0に対応する端面を検出した後、基板Sを法線方向Zに変位させて、下位検出点PS1に対応する経路RTに沿って基板Sを搬送し、下位検出点PS1に対応する端面を検出する。したがって、基板Sを光軸上で変位させるため、複数の異なる検出点PS0,PS1を、連続的に検出させることができる。 (3) In the above embodiment, the substrate S is transported on the optical axis along the path RT corresponding to the upper detection point PS0, the end surface corresponding to the upper detection point PS0 is detected, and then the substrate S is moved in the normal direction. The substrate S is displaced along the path RT corresponding to the lower detection point PS1, and the end surface corresponding to the lower detection point PS1 is detected. Therefore, since the substrate S is displaced on the optical axis, a plurality of different detection points PS0 and PS1 can be continuously detected.
尚、上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施形態においては、下位検出点PS1を1点だけ検出する。これに限らず、複数の下位検出点PS1を検出する構成であってもよい。これによれば、基板Sの位置を、より高い精度で検出させることができ、基板Sの搬送精度を、さらに向上させることができる。
In addition, you may implement the said embodiment in the following aspects.
In the above embodiment, only one lower detection point PS1 is detected. The configuration is not limited to this, and a plurality of lower detection points PS1 may be detected. According to this, the position of the substrate S can be detected with higher accuracy, and the transport accuracy of the substrate S can be further improved.
・上記実施形態においては、センサ20の光軸を、経路RTに対して直交させる。これに限らず、例えば、図8に示すように、センサ20の光軸を、径方向Dに対して傾斜角βだけ傾斜させる構成であってもよい。
In the above embodiment, the optical axis of the
なお、この際、図9(a)、(b)に示すように、上位中心Sa0を原点とする平面座標系において、下位検出点PS1は、上位検出点PS0から、常に、径方向Dと直交する方向に(H1・tanα)・tanβだけ離間する。そのため、上位中心Sa0を原点とする平面座標系を用いて基板Sの中心座標を演算するとき、上位検出点PS0と下位検出点PS1との間の距離は、径方向Dと直交する方向に沿って、(H1・tanα)・tanβとする。 At this time, as shown in FIGS. 9A and 9B, in the plane coordinate system having the upper center Sa0 as the origin, the lower detection point PS1 is always orthogonal to the radial direction D from the upper detection point PS0. In the direction of (H1 · tan α) · tan β. Therefore, when the center coordinates of the substrate S are calculated using a plane coordinate system with the upper center Sa0 as the origin, the distance between the upper detection point PS0 and the lower detection point PS1 is along the direction orthogonal to the radial direction D. (H1 · tan α) · tan β.
・上記実施形態においては、基板Sを円盤状に具体化したが、これに限らず、例えば、基板Sを矩形に具体化してもよい。すなわち、本発明における基板は、経路上の検出位置を用いて基板の位置を演算可能な形状であればよい。 In the above embodiment, the substrate S is embodied in a disk shape, but the present invention is not limited thereto, and for example, the substrate S may be embodied in a rectangular shape. That is, the substrate in the present invention only needs to have a shape that can calculate the position of the substrate using the detection position on the path.
・上記実施形態においては、各センサ20が、それぞれ搬送中心Cを中心とする同心円上にあって、搬送点Pごとに一つだけ配置される。これに限らず、例えば、各センサ20が、それぞれ搬送中心Cを中心とする同心円上に配置されていない構成であってもよく、また、搬送点Pごとに一つ以上配置される構成であってもよい。すなわち、本発明は、センサ20の配置位置や数量に限定させるものではない。
In the above embodiment, each
・上記実施形態においては、コアチャンバ11が、2つLLチャンバ12と、6つのプロセスチャンバ13に連結する。これに限らず、LLチャンバ12の数量を一つ、あるいは3つ以上で構成してもよく、プロセスチャンバ13の数量を5つ以下、あるいは7つ以上で構成してもよい。すなわち、本発明の基板搬送装置は、チャンバの数量や形式に限定されるものではなく、所定の経路に沿って基板を目標点に搬送する装置であればよい。
In the above embodiment, the
S…基板、Z…法線方向、CH…貫通孔、CS…較正用基板、IR…経路データ、15…搬送ロボット、17…ハンド、20…センサ。 S ... Substrate, Z ... Normal direction, CH ... Through hole, CS ... Calibration substrate, IR ... Path data, 15 ... Transfer robot, 17 ... Hand, 20 ... Sensor.
Claims (7)
前記基板の端面が光軸上にあるか否かを検出するセンサの前記光軸を、前記基板の法線方向に対して傾斜させて、
前記端面の一点を前記光軸上に通過させる一経路に沿って前記基板を搬送し、かつ、前記一経路から前記法線方向に変位して前記端面の他点を前記光軸上に通過させる他経路に沿って前記基板を搬送し、
前記一点と前記他点に関する検出結果を用いて前記基板の中心を演算して前記基板の中心を前記目標点に搬送すること、
を特徴とする基板搬送方法。 A substrate transfer method for transferring a substrate supported by a hand to a target point,
Inclining the optical axis of the sensor for detecting whether or not the end face of the substrate is on the optical axis with respect to the normal direction of the substrate,
The substrate is transported along a path that allows one point of the end surface to pass on the optical axis, and is displaced in the normal direction from the path so that the other point of the end surface passes on the optical axis. Transport the substrate along another path,
Calculating the center of the substrate using the detection results for the one point and the other point, and transporting the center of the substrate to the target point;
A substrate carrying method characterized by the above.
前記光軸を前記法線方向に傾斜させて、前記法線方向から見て、前記一経路及び前記他経路に対して前記光軸を直交させること、
を特徴とする基板搬送方法。 It is a board | substrate conveyance method of Claim 1, Comprising:
Tilting the optical axis in the normal direction, and making the optical axis orthogonal to the one path and the other path as seen from the normal direction;
A substrate carrying method characterized by the above.
前記一経路に沿って前記基板を前記光軸上に搬送し、前記光軸上の前記基板を前記法線方向に変位させて前記他経路に沿って搬送すること、
を特徴とする基板搬送方法。 It is a board | substrate conveyance method of Claim 1 or 2, Comprising:
Transporting the substrate on the optical axis along the one path, transporting the substrate on the optical axis along the other path by displacing the substrate on the optical axis,
A substrate carrying method characterized by the above.
前記他点は、複数の異なる点であること、
を特徴とする基板搬送方法。 It is a board | substrate conveyance method as described in any one of Claims 1-3,
The other points are a plurality of different points;
A substrate carrying method characterized by the above.
前記基板の端面が光軸上にあるか否かを検出するセンサと、
前記センサの検出結果を受けて前記搬送ロボットを駆動制御する制御手段と、を備え、
前記センサは、
前記基板の法線方向に対して傾斜する光軸を有し、
前記制御手段は、
前記端面の一点を前記光軸上に通過させる一経路と、前記一経路から前記法線方向に変位して前記端面の他点を前記光軸上に通過させる他経路とに関する経路データを生成し、
前記経路データを用いて前記搬送ロボットを駆動制御し、前記一点と前記他点に関する検出結果を受けて前記基板の中心を演算して前記基板の中心を前記目標点に搬送させること、
を特徴とする基板搬送装置。 A transport robot having a hand for supporting the substrate and transporting the substrate to a target point;
A sensor for detecting whether an end face of the substrate is on the optical axis;
And a control means for driving and controlling the transfer robot in response to the detection result of the sensor,
The sensor is
An optical axis inclined with respect to the normal direction of the substrate;
The control means includes
Generating path data relating to one path that passes one point on the end face on the optical axis and another path that is displaced in the normal direction from the one path and passes another point on the end face to the optical axis. ,
Driving and controlling the transfer robot using the path data, receiving a detection result relating to the one point and the other point, calculating a center of the substrate, and transferring the center of the substrate to the target point;
A substrate transfer device.
前記光軸は、
前記法線方向から見て、前記一経路と前記他経路に対して直交すること、
を特徴とする基板搬送装置。 It is a board | substrate conveyance apparatus of Claim 5, Comprising:
The optical axis is
Orthogonal to the one path and the other path when viewed from the normal direction,
A substrate transfer device.
中心に貫通孔を有する較正用基板を備え、
前記搬送ロボットは、ハンドの基準位置に前記貫通孔を配置し、
前記センサは、前記貫通孔が前記光軸上にあるか否かを検出し、
前記制御手段は、前記搬送ロボットを駆動して前記ハンドに平面運動と昇降運動を繰り返させ、前記センサの検出結果を受けて前記光軸と前記ハンドの基準位置とを関連付ける
こと、
を特徴とする基板搬送装置。 The substrate transfer apparatus according to claim 5 or 6,
A calibration substrate having a through hole in the center,
The transfer robot arranges the through hole at a reference position of a hand,
The sensor detects whether the through hole is on the optical axis;
The control means drives the transport robot to cause the hand to repeat a plane motion and a lifting motion, and associates the optical axis with a reference position of the hand in response to a detection result of the sensor;
A substrate transfer device.
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