JP2022088774A - 補正方法及び基板搬送装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態にかかる基板搬送装置としての真空搬送装置を備えるウェハ処理システムの構成の概略を示す平面図である。図2は、搬送アームの構成の概略を示す斜視図である。図3は、後述の真空処理室内の構成の一部のみを概略的に示す図である。
このウェハ処理システム1は、複数のウェハWや後述のセンサ付きウェハを収容可能なキャリアCが搬入出されるキャリアステーション10と、減圧下でウェハWに所定の処理を施す複数の各種処理装置を備えた処理ステーション11とを一体に接続した構成を有している。キャリアステーション10と処理ステーション11は、2つのロードロック装置12、13を介して連結されている。
大気圧搬送装置21は、室内が大気圧下とされる大気搬送室22を有する。大気搬送室22は、ロードロック装置12、13のロードロック室12a、13aとゲートバルブG1、G2を介して接続されている。大気搬送室22内にはウェハ搬送機構23が設けられている。ウェハ搬送機構23は、大気圧下において、キャリア載置台20上のキャリアCとロードロック室12a、13aとの間でウェハWを搬送できるように構成されている。
なお、処理装置40~43には、ウェハ処理の目的に応じた処理を行う装置を、任意に選択することができる。
なお、載置台100における、載置面100aを構成する部材と、段差部Dを構成する部材とを別部材としてもよい。
次に、以上のように構成されたウェハ処理システム1を用いて行われるウェハ処理の一例について説明する。なお、以下の処理は、制御部51による制御の下、行われる。
まず、ウェハWが真空搬送装置30へ搬入される。具体的には、まず、例えば、ウェハ搬送機構23の搬送アーム23aによって、ウェハWが、キャリアCから取り出され、アライナ24に搬入される。続いて、アライナ24においてウェハWの向きの調整が行われる。次いで、ウェハWが、搬送アーム23aによって、アライナ24から取り出されると共に、ゲートバルブG1が開状態とされる。その後、ウェハWが、搬送アーム23aによって、ロードロック装置12に搬入され、ロードロック装置12内の支持部(図示せず)に、受け渡される。
次に、ウェハWが例えば処理装置40の載置台100へ受け渡される。具体的には、例えば、ゲートバルブG5が開状態とされ、その後、処理装置40にかかる受け渡し位置に、真空搬送装置30の搬送ピック32cが移動されて、ウェハWが処理装置40の真空処理室44内に搬入される。より具体的には、搬送ピック32cの移動の際に、処理装置40に対応する位置検出機構33をウェハWが通過するため、制御部51が、位置検出機構33での検出結果に基づいて、搬送ピック32c上におけるウェハWの(基準位置からの)位置ずれを算出する。そして、制御部51が、上記位置ずれに基づいて、処理装置40にかかる受け渡し位置を修正する。このように上記位置ずれに基づいて修正された受け渡し位置に搬送ピック32cが移動されて、ウェハWが処理装置40の真空処理室44内に搬入される。
搬入後、処理装置40の支持ピン110の上昇が行われ支持ピン110にウェハWが受け渡され、搬送ピック32cの真空処理室44内からの抜き出し及び支持ピン110の下降が行われ、ウェハWが、処理装置40の真空処理室44内で、載置台100に受け渡され載置される。
続いて、ゲートバルブG5が閉状態とされて、処理装置40の真空処理室44が密閉され、その後、処理装置40において、ウェハWに対し、エッチング処理等の処理が行われる。
その後、上記工程A2と逆の手順で、ウェハWが、真空搬送装置30により処理装置40の載置台100から受け取られる。ただし、位置検出機構33での検出は省略される。
その後、上記工程A1と逆の手順で、ウェハWが、真空搬送装置30から搬出され、キャリアCに戻される。ただし、キャリアCに戻される過程において、アライナ24へのウェハWの搬入出及びアライナ24におけるウェハWの向きの調整は省略される。
これにより一連のウェハ処理が終了する。
次に、真空搬送装置30から各処理装置40~43へのウェハWの受け渡し位置の補正方法について図4~図7を用いて説明する。以下では、処理装置40への受け渡し位置の補正方法について説明するが、処理装置41~43それぞれへの受け渡し位置も同様な方法で補正することができる。図4は、後述のセンサ付きウェハを説明するための側面図である。図5は、センサ付きウェハを載置台100に受け渡した際に当該ウェハの全体が載置面100a上に位置するときの様子を示す図である。図6は、センサ付きウェハを載置台100に受け渡した際に当該ウェハの一部が載置台100の段差部に乗り上げるときの様子を示す図である。なお、図5及び図6では、後述のセンサユニットの図示を省略している。また、図7は、受け渡し位置と当該位置から載置台に受け渡されたセンサ付きウェハの傾きの関係を示す図である。
センサ付きウェハWsは、平面視での形状がウェハWと同一であり、ウェハ搬送機構23、32により搬送可能に構成されている。また、センサ付きウェハWsは、上述のように平面視での形状がウェハWと同一であることから、ウェハWと同様に、位置検出機構33での検出結果に基づいて、制御部51により、搬送ピック32c上における位置ずれが算出可能である。このセンサ付きウェハWsは、図4に示すように、ウェハ本体200と、センサユニット210とを有する。
また、センサユニット210は、電源(図示せず)や制御部(図示せず)を有する。センサユニット210の制御部は、プロセッサ及び記憶手段を有し、記憶手段に記憶されたプログラムを実行して、傾きセンサ211による検出結果が制御装置50の通信部52に送信されるよう制御する。
続いて、仮の受け渡し位置の搬送ピック32cから載置台100に載置されたセンサ付きウェハWsの傾きが、傾きセンサ211により検出される(傾き検出工程)。
さらに、本実施形態にかかる受け渡し位置の補正方法では、上記互いに異なる複数の仮の受け渡し位置には、以下の(a)、(b)が含まれるようにする。
(a)当該位置の搬送ピック32cからセンサ付きウェハWsを載置台100に受け渡して載置したときに、図5に示すように当該ウェハWsの全体が載置面100a上に位置し当該ウェハWsが傾かない位置
(b)当該位置の搬送ピック32cからセンサ付きウェハWsを載置台100に受け渡して載置したときに、図6に示すように当該ウェハWsの一部が段差部Dに乗り上げ当該ウェハWsが大きく傾く位置
続いて、処理装置40にかかる受け渡し位置の補正方法のより具体的な例について説明する。処理装置40にかかる受け渡し位置の補正は、例えば処理装置40の真空処理室44内の部品が交換された際や、ウェハWの搬送にトラブルが生じた時、処理装置40のメンテナンス時等に行われる。
まず、制御部51の制御の下、センサ付きウェハWsが真空搬送装置30へ搬入される。
具体的には、まず、例えば、センサ付きウェハWsが収納された、キャリア載置台20上のキャリアCから、ウェハ搬送機構23の搬送アーム23aによって、センサ付きウェハWsが取り出され、アライナ24に搬入される。
次に、制御部51の制御の下、センサ付きウェハWsが処理装置40の載置台100へ受け渡される。具体的には、例えば、ゲートバルブG5が開状態とされ、その後、処理装置40にかかる仮の受け渡し位置に、真空搬送装置30の搬送ピック32cが移動されて、センサ付きウェハWsが処理装置40の真空処理室44内に搬入される。より具体的には、搬送ピック32cの移動の際に、処理装置40に対応する位置検出機構33をセンサ付きウェハWsが通過するため、制御部51が、位置検出機構33での検出結果に基づいて、搬送ピック32c上におけるセンサ付きウェハWsの(基準位置からの)位置ずれを算出する。そして、制御部51が、上記位置ずれに基づいて、処理装置40にかかる仮の受け渡し位置を修正する。このように上記位置ずれに基づいて修正された仮の受け渡し位置に搬送ピック32cが移動されて、ウェハWが処理装置40の真空処理室44内に搬入される。
搬入後、処理装置40の支持ピン110の上昇が行われ支持ピン110にセンサ付きウェハWsが受け渡される。次いで、搬送ピック32cの真空処理室44内からの抜き出し及び支持ピン110の下降が行われ、センサ付きウェハWsが、処理装置40の真空処理室44内で、載置台100に受け渡され載置される。
続いて、制御部51の制御の下、仮の受け渡し位置の搬送ピック32cから載置台100に受け渡されたセンサ付きウェハWsの傾きが、傾きセンサ211により検出される。具体的には、制御部51が、センサ付きウェハWsのセンサユニット210の制御部に、傾きを測定するよう指令を送信する。上記指令を受けたセンサユニット210の制御部が、傾きセンサ211の検出結果を取得し、制御部51に送信する。制御部51は、通信部52を介して上記傾きセンサ211の検出結果を受信し、記憶部53に記憶させる。
次に、制御部51の制御の下、処理装置40の載置台100上のセンサ付きウェハWsが搬送ピック32cに受け取られ、処理装置40から抜き出される。
具体的には、例えば、まず、処理装置40の支持ピン110の上昇が行われ支持ピン110にセンサ付きウェハWsが受け渡される。その後、搬送ピック32cが、例えば、前述の修正された仮の受け渡し位置に移動されると共に、支持ピン110の下降が行われ、センサ付きウェハWsが搬送ピック32cに受け渡される。次いで、搬送ピック32cの真空処理室44内からの抜き出し及び支持ピン110の下降が行われる。
例えば、まず、現在設定されている受け渡し位置を仮の受け渡し位置の初期位置として、上述の工程B2~B4が行われる。
上述のように仮の受け渡し位置を段階的に変更すると共に、制御部51は、各仮の受け渡し位置について工程B2~B4が実行されるよう制御を行う。
また、上述の仮の受け渡し位置の段階的な変更、及び、各仮の受け渡し位置での工程B2~B4の実行は、Y軸周りの傾きの大きさが閾値以下となった後に再び閾値を超えるまで行われる。
この仮の受け渡しの段階的な変更、及び、各仮の受け渡し位置での工程B2~B4の実行は、Y軸周りの傾きの大きさが閾値を超えるまで行われる。
その後、制御部51は、上記傾きが小さくなるよう、仮の受け渡し位置のX座標を上記初期位置から段階的に(例えば0.1mmずつや0.25mmずつ)小さくさせてゆく。それと共に、制御部51は、各仮の受け渡し位置について工程B2~B4が実行されるよう制御を行う。
この仮の受け渡しの段階的な変更、及び、各仮の受け渡し位置での工程B2~B4の実行は、Y軸周りの傾きの大きさが閾値を超えるまで行われる。
工程B2~B4が上述のようにX軸方向及びY軸方向の両方に関して複数の仮の受け渡し位置について行われた後、制御部51は、各仮の受け渡し位置についての工程B3での検出結果から、処理装置40にかかる受け渡し位置を補正する。具体的には、制御部51は、上記検出結果から、センサ付きウェハWsの傾きの大きさが閾値以下となる、仮の受け渡し位置のX座標及びY座標の範囲を特定する。そして、制御部51は、当該範囲の中心を、処理装置40にかかる補正後の受け渡し位置に決定する。例えば、仮の受け渡し位置のX座標がx1~x2の範囲でY軸周りの角度の大きさが閾値以下となり、仮の受け渡し位置のY座標がy1~y2の範囲でX軸周りの角度の大きさが閾値以下となる場合、制御部51は、((x1+x2)/2、(y1+y2)/2)で示される位置を補正後の受け渡し位置に決定し、記憶部53に記憶させる。
その後、工程B1と逆の手順で、センサ付きウェハWsが、真空搬送装置30から搬出され、キャリアCに戻される。ただし、キャリアCに戻される過程において、アライナ24へのセンサ付きウェハWsの搬入出及びアライナ24におけるセンサ付きウェハWsの向きの調整は省略される。
判定の結果、許容値以下の場合、制御部51は、例えば、一回目の補正後の受け渡し位置又は二回目の補正後の受け渡し位置を、補正後の受け渡し位置に決定する。
また、判定の結果、許容値を超える場合、制御部51は、上記一連の工程を再度実行させるようにしてもよい。そして、連続する2回の上記一連の工程間で、補正後の受け渡し位値の値が許容値以下となるまで、上記一連の工程が繰り返し実行されるようにしてもよい。
また、本補正方法は、段差部Dの高さによらず、適用することができる。特に、エッチング処理等の処理を重ねた結果、段差部Dの高さが変化する場合があり、本補正方法は、このように高さが変化した前と後との両方に適用することができる。
さらに、本補正方法は、作業者の手によらず、自動的に受け渡し位置を補正することができる。本方法と異なり、作業者による作業を伴う補正方法では、作業者の熟練度によって、適切な補正後の受け渡し位置が得られない場合があるが、本補正方法ではそのような問題は生じない。
ところで、前述の工程B2でセンサ付きウェハWsの一部が段差部Dに乗り上げるように当該ウェハWsが載置台100に載置された場合において、前述の工程B4で支持ピン110を介して上記ウェハWsを搬送ピック32cで受け取ったときに、搬送ピック32cに対して上記ウェハWsがずれることがある。このようにずれたとしても、次の仮の受け渡し位置に搬送ピック32cを動かすときに、上述のように搬送ピック32c上における上記ウェハWsの位置ずれの検出結果に基づいて仮の受け渡し位置を修正すれば、次の仮の受け渡し位置の搬送ピック32cから載置台100へ受け渡す時に、センサ付きウェハWsの位置を所望の位置とすることができる。
以上の例では、載置工程及び傾き検出工程を互いに異なる複数の仮の受け渡し位置について行ったが、段差部Dの高さが予め記憶部53に記憶されている等して取得可能なときは、載置工程及び傾き検出工程を一の仮の受け渡し位置についてのみ行うようにしてもよい。この場合、上記一の仮の受け渡し位置としては、当該位置の搬送ピック32cからセンサ付きウェハWsを載置台100に受け渡したときに当該ウェハWsの一部が段差部Dに乗り上げる位置が選択される。そして、この一の仮の受け渡し位置についての、上記傾き検出工程での検出結果に基づいて、制御部51が受け渡し位置を補正する。具体的には、制御部51が、段差部Dの高さと、段差部Dに一部が乗り上げたセンサ付きウェハWsの傾きとから、当該センサ付きウェハWsの中心の、載置面100aの中心からのずれ(以下、「中心ずれ」という。)を推定する。この推定された中心ずれと、仮の受け渡し位置とに基づいて、制御部51は、補正後の受け渡し位置を決定する。より具体的には、制御部51は、載置工程及び傾き検出工程を一の仮の受け渡しについてのみ行い、且つ、傾き検出工程での検出工程に基づいて上記中心ずれを推定し補正後の受け渡し位置を決定することを、受け渡し位置の座標系におけるX軸方向及びY軸方向それぞれに関して行う。例えば、推定されたX軸方向及びY軸方向にかかる上記中心ずれがそれぞれΔx及びΔyであり、仮の受け渡し位置の座標が(xv、yv)である場合、制御部51は、補正後の受け渡し位置の座標を(xv-Δx、yv-Δy)とする。
補正する工程で決定された補正後の受け渡し位置を記憶部53に蓄積するようにしてもよい。これにより、例えば、処理装置40によるエッチング処理等の処理の結果に異状があったときに、受け渡し位置の補正すなわちティーチングが適切に行われていたか否かを、蓄積された補正後の受け渡し位置の情報から判断することができる。
また、以上の例では、センサ付きウェハWsがキャリアCに収納されていた。これに代えて収納モジュールを真空搬送装置30や大気圧搬送装置21に設け、この収納モジュールにセンサ付きウェハWsを収納するようにしてもよい。
32c 搬送ピック
32d 駆動機構
40 処理装置
41 処理装置
42 処理装置
43 処理装置
51 制御部
100 載置台
100a 載置面
D 段差部
W ウェハ
Ws センサ付きウェハ
Claims (6)
- 基板搬送装置から減圧雰囲気下で処理する処理装置への基板の受け渡し位置を補正する方法であって、
前記基板搬送装置は、基板を保持する保持部を有し、
前記処理装置は、前記基板が載置される載置面と、当該載置面の周縁を囲み且つ上方に突出するように設けられた、当該載置面と同心となる環状の段差部と、を有する載置台を備え、
前記基板を模した基板本体に傾きセンサが設けられたセンサ付き基板を、前記保持部で保持して仮の受け渡し位置に移動させ、前記保持部から前記載置台に受け渡し載置する工程と、
前記載置台に受け渡された前記センサ付き基板の傾きを前記傾きセンサで検出する工程と、を、一または互いに異なる複数の前記仮の受け渡し位置について行い、
前記一または互いに異なる複数の前記仮の受け渡し位置は、当該位置から前記センサ付き基板を前記載置台に受け渡したときに前記センサ付き基板の一部が前記段差部に乗り上げる位置を含み、
さらに、前記検出する工程での検出結果に基づいて、前記受け渡し位置を補正する工程を有する、補正方法。 - 前記載置する工程及び前記傾きセンサで検出する工程を前記一または互いに異なる複数の前記仮の受け渡し位置について行い且つその後に前記補正する工程を行うことを、水平面内で互いに交わる二方向それぞれに関して行う、請求項1に記載の補正方法。
- 前記補正する工程は、前記センサ付き基板の傾きの大きさが閾値以下となる前記仮の受け渡し位置の範囲の中心を、補正後の受け渡し位置に決定する、請求項1または2に記載の補正方法。
- 前記センサ付き基板を保持した前記保持部上における前記センサ付き基板の位置ずれを検出する工程を含み、
前記載置する工程は、前記位置ずれの検出結果に基づいて修正された前記仮の受け渡し位置に、前記センサ付き基板を前記保持部で保持して移動させ、前記保持部から前記載置台に受け渡し載置する、請求項1~3のいずれか1項に記載の補正方法。 - 前記載置する工程及び前記傾きセンサで検出する工程を前記一または互いに異なる複数の前記仮の受け渡し位置について行い且つその後に前記補正する工程を行う一連の工程を、二回繰り返し、一回目の補正後の受け渡し位置と二回目の補正後の受け渡しとの間のずれ量が許容値を超える場合、前記一連の工程を再度行う、請求項1~4のいずれか1項に記載の補正方法。
- 減圧雰囲気下で処理する処理装置に基板を搬送する基板搬送装置であって、
前記処理装置が、前記基板が載置される載置面と、当該載置面の周縁を囲み且つ上方に突出するように設けられた、当該載置面と同心となる環状の段差部と、を有する載置台を備え、
前記基板搬送装置は、
前記基板を保持する保持部と、
前記保持部を移動させるための駆動機構と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記基板を模した基板本体に傾きセンサが設けられたセンサ付き基板を、前記保持部で保持して仮の受け渡し位置に移動させ、前記保持部から前記載置台に受け渡し載置する工程と、
前記載置台に受け渡された前記センサ付き基板の傾きを前記傾きセンサで検出する工程と、が、一または互いに異なる複数の前記仮の受け渡し位置について行われるように制御信号を出力し、
前記一または互いに異なる複数の前記仮の受け渡し位置は、当該位置から前記センサ付き基板を前記載置台に受け渡したときに前記センサ付き基板の一部が前記段差部に乗り上げる位置を含み、
前記制御部は、さらに、前記検出する工程での検出結果に基づいて、前記処理装置への前記基板の受け渡し位置を補正する、基板搬送装置。
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