JP2024005400A - 基板処理装置、搬送教示方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】教示用基板を基板処理装置の外部から導入することなく、教示を実行可能とする。【解決手段】基板処理装置は、処理室と、処理室における処理の対象となる基板を搬送する搬送ロボットと、搬送ロボットに基板の位置を教示するための教示用基板と、教示用基板を格納する格納場所とを備える。【選択図】図11
Description
本開示は基板処理装置、搬送教示方法に関する。基板処理装置において基板の搬送が行われ、搬送教示方法は、当該搬送に資する。
例えば枚葉式と通称される方法で基板を処理する基板処理装置において、搬送ロボットが処理室へと基板を搬送する。基板処理装置は処理室を備える。処理室において、基板は所定の位置に載置され、所定の処理を受ける。当該処理のムラや、搬送時の基板の損傷、不要な粒子の付着の可能性を低めるには、基板を正確に所定の位置へ載置することが望まれる。
処理室はそのメンテナンスの一つとして、例えば処理時に基板を支持する機構、例えば基板を側方から把持するチャックが交換される。例えば交換されるチャックを取り付ける際の位置決めの誤差により、交換されたチャックは必ずしも交換前のチャックと同じ位置には取り付けられない。このような交換後のチャックも基板を正確に把持するように、搬送ロボットが当該チャックへ基板を正確に載置することが望まれる。
搬送ロボットによる基板の載置を正確に行うために、基板の搬送や載置についての教示が行われる。搬送ロボットについての教示は例えば下記の特許文献1,2,3に開示される。例えば処理の対象となる基板に代えて、搬送ロボットが教示用の基板(以下「教示用基板」と仮称)を保持し、教示用のデータが作成される。
メンテナンスの対象となる処理室に関する教示のために、搬送ロボットに教示用基板を保持させるときを想定する。このときにオペレータが教示用基板を搬送ロボットに保持させるには、搬送ロボットが移動する経路へとオペレータが立ち入る必要がある。
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、教示用基板を基板処理装置の外部から導入することなく、教示を実行可能とする技術を提供することを目的とする。
第1の態様に係る基板処理装置は、処理室と、前記処理室における処理の対象となる基板を搬送する搬送ロボットと、前記搬送ロボットに前記基板の位置を教示するための教示用基板と、前記教示用基板を格納する格納場所とを備える。
第2の態様に係る基板処理装置は、第1の態様に係る基板処理装置であって、前記教示用基板は第1センサと第2センサとを有する。第1センサは、前記処理室に配置された前記基板の法線方向に平行な第1方向における、前記教示用基板の位置の検出を行い、当該検出の結果を出力する。第2センサは、前記第1方向に垂直な面における前記教示用基板の位置の検出を行い、当該検出の結果を出力する。
第3の態様に係る基板処理装置は、第2の態様に係る基板処理装置であって、前記教示用基板は、前記第1センサおよび前記第2センサからの出力が伝達される導電性のピンを更に有する。前記搬送ロボットは、前記教示用基板が前記搬送ロボットに保持される状態において前記ピンと接触して導通する導体を有する。
第4の態様に係る基板処理装置は、第3の態様に係る基板処理装置であって、前記教示用基板は、前記第1センサおよび前記第2センサからの出力を増幅して前記ピンへ伝達するアンプを更に有する。
第5の態様に係る搬送教示方法は、第2の態様に係る基板処理装置において、前記搬送ロボットが前記格納場所から前記教示用基板を取りだして保持する第1工程と、前記第1センサの出力に基づいて前記第1方向における前記基板の前記位置を教示し、前記第2センサの出力に基づいて前記面における前記基板の前記位置を教示する第2工程とを備える。
第6の態様に係る搬送教示方法は、第5の態様に係る教示方法であって、前記処理室は複数設けられ、一の前記処理室に対する前記第2工程は、前記第2工程が実行される対象とならない前記処理室における前記基板に対する前記処理と並行して行われる。
第1の態様に係る基板処理装置は、教示用基板を基板処理装置の外部から導入することなく、教示を実行可能とする。
第2の態様に係る基板処理装置は、基板の法線方向に平行な第1方向における教示と、第1方向に垂直な面における教示とを実行可能とする。
第3の態様に係る基板処理装置においては、教示用基板の第1センサからの出力および第2センサからの出力が搬送ロボットへ伝達される。
第4の態様に係る基板処理装置においては、第1センサからの出力および第2センサからの出力が増幅されて導体へ伝達される。
第5の態様に係る搬送教示方法は、教示用基板を基板処理装置の外部から導入することなく、教示を実行可能とする。
第6の態様に係る搬送教示方法は、基板処理装置全体としての処理の迅速化に寄与する。
以下、添付の図面を参照しながら、本開示の各実施形態が説明される。各実施形態に記載される構成要素はあくまでも例示であり、本開示の範囲が例示のみに限定される趣旨ではない。図面は、あくまでも模式的に示されたものである。図面においては、容易に理解が可能となるように、必要に応じて各部の寸法および数が誇張または簡略化されて図示される場合がある。図面においては、同様な構成および機能を有する部分に対して同じ符号が付されており、重複した説明が適宜省略される。
本明細書では、相対的または絶対的な位置関係を示す表現(例えば「平行」「直交」「中心」)は、特に断らない限り、その位置関係を厳密に表すのみならず、公差も含む状態を表すとともに、同程度の機能が得られる範囲で相対的に角度または距離に関して変位された状態も表す。2つ以上のものが等しい状態であることを示す表現(例えば「同一」「等しい」「均質」)は、特に断らない限り、定量的に厳密に等しい状態を表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる差が存在する状態も表す。
形状を示す表現(例えば「四角形状」または「円筒形状」等)は、特に断らない限り、幾何学的に厳密に形状を表すのみならず、同程度の効果が得られる範囲で、例えば凹凸または面取り等を有する形状も表すものとする。
1つの構成要素を「備える」「具える」「具備する」「含む」または「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。
「連結」という表現は、特に断らない限り、2つの要素が接している状態のほか、2つの要素が他の要素を挟んで離れている状態も含む表現である。
<1.基板処理装置の概要>
図1は、基板処理装置700の構成の一例を概略的に示す平面図である。基板処理装置700は、処理対象である基板Wを1枚ずつ処理する枚葉式の処理装置である。例えば基板Wは略円板状の半導体基板である。
図1は、基板処理装置700の構成の一例を概略的に示す平面図である。基板処理装置700は、処理対象である基板Wを1枚ずつ処理する枚葉式の処理装置である。例えば基板Wは略円板状の半導体基板である。
以下の説明においては便宜的に右手系のXYZ座標系が導入される。Z方向は鉛直上向きであり、-Z方向は鉛直下向きである。図1は-Z方向に沿って見た平面図である。
-X方向はX方向と反対の方向である。-Y方向はY方向と反対の方向である。
なお、基板Wは必ずしも半導体基板に限らない。例えば、基板Wには、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板および光磁気ディスク用基板などの各種基板が適用可能である。また基板の形状も円板形状に限らず、例えば矩形の板状形状など種々の形状を採用できる。
基板処理装置700は、ロードポート5と、インデクサセクション2と、処理セクション3と、受け渡しセクション4と、搬送セクション6とを備える。ロードポート5と、インデクサセクション2と、処理セクション3とはこの順にX方向に沿って並んで配置される。インデクサセクション2と、受け渡しセクション4と、搬送セクション6とはこの順にX方向に沿って並んで配置される。
基板処理装置700はインデクサセクション2よりも下方(-Z方向側)に制御部79を備える。制御部79は、制御部79の外の基板処理装置700の構成要素の動作を統合的に制御する。
図2は基板処理装置700の構成の一例を概略的に示す側面図である。図2はY方向に沿って見た平面図である。基板処理装置700がインデクサセクション2の-Y方向側にグラフィックユーザインターフェース20を備える。グラフィックユーザインターフェース20は制御部79とオペレータとの間での入出力を行う機能を有する。
処理セクション3は複数の、例えば4個のタワー30を有する。平面視上、4個のタワー30は搬送セクション6の周囲に配置される。タワー30の各々は、Z方向に積層された複数の、例えば3個のチャンバ31を有する。チャンバ31は基板Wに対して処理を行う処理室として機能する。
ロードポート5には、複数の、例えば4個のキャリアCが搬入される。キャリアCとしては、基板Wを密閉空間に収納するFOUP(Front Opening Unified Pod)、SMIF(Standard Mechanical Inter Face)ポッド、または、基板Wを外気にさらすOC(Open Cassette)が採用されてもよい。
基板処理装置700は、インデクサロボット9を備える。インデクサロボット9はインデクサセクション2および受け渡しセクション4において主としてX方向、-X方向、Y方向、および-Y方向に移動する。
インデクサロボット9は基板Wを保持する機能を有する。インデクサロボット9はインデクサセクション2においてキャリアCとの間で基板Wを搬送する。インデクサロボット9は受け渡しセクション4において搬送ロボット8との間で基板Wを搬送する。インデクサロボット9はZ方向に平行な回転軸CA2を中心として回転する機能を有する。
基板処理装置700は、搬送ロボット8を備える。搬送ロボット8は基板Wを保持する機能を有する。搬送ロボット8は受け渡しセクション4において主としてX方向、-X方向に移動する。搬送ロボット8は受け渡しセクション4においてインデクサロボット9との間で基板Wを搬送する。搬送ロボット8はZ方向に平行な回転軸CA1を中心として回転する機能を有する。
搬送ロボット8は搬送セクション6においてXY面内で移動する機能を有する。搬送ロボット8はチャンバ31の各々との間で基板Wを搬送する。
搬送ロボット8は、インデクサロボット9から受け取る処理対象の基板Wをいずれかのチャンバ31内に搬入する。また、搬送ロボット8は、チャンバ31から処理済みの基板Wを搬出してインデクサロボット9に渡す。
図3は、制御部79の内部構成の一例を概略的に示す機能ブロック図である。制御部79は電子回路であって、例えばデータ処理部791および記憶媒体792を有する。図3の具体例では、データ処理部791と記憶媒体792とはバス793を介して相互に接続される。
データ処理部791は例えば、CPU(Central Processor Unit)などの演算処理装置である。記憶媒体792は例えば、非一時的な記憶媒体(例えばROM(Read Only Memory)またはハードディスク)792aおよび一時的な記憶媒体(例えばRAM(Random Access Memory))792bを有する。非一時的な記憶媒体792aには、例えば制御部79が実行する処理を規定するプログラムが記憶される。データ処理部791がこのプログラムを実行することにより、制御部79はプログラムに規定された処理を実行する。例えば制御部79が実行する処理の一部または全部がハードウェアによって実行される。
図3の具体例では、インデクサロボット9、搬送ロボット8および複数のチャンバ31がバス93に接続された態様が一例として概略的に示される。
例えば、バス793には基板処理装置700の外部から、ホストコンピュータ500が接続される。例えばホストコンピュータ500はユーザによって操作される。例えば上記プログラムやユーザからの指示がホストコンピュータ500から制御部79へ与えられる。例えば、基板処理装置700の動作状況が制御部79からホストコンピュータ500に与えられ、ユーザに動作状況が提示される。
<2.教示用基板の構成>
図4は、搬送ロボット8と、搬送ロボット8に保持される基板Wとの位置関係を例示する平面図である。図4は-Z方向に沿った見た平面図である。視認性を高めるため、保持される基板Wは鎖線で描かれる。
図4は、搬送ロボット8と、搬送ロボット8に保持される基板Wとの位置関係を例示する平面図である。図4は-Z方向に沿った見た平面図である。視認性を高めるため、保持される基板Wは鎖線で描かれる。
搬送ロボット8はZ方向に平行な回転軸CA1(図1参照)を中心として回転する機能を有する。この観点から、搬送ロボット8については固有の座標系が設定される。具体的には左手形のRΘZ座標系が採用される。
RΘZ座標系のZ方向は上述されたXYZ座標系のZ方向と平行である。Z方向に沿って見てR方向から反時計回り方向に90度回転して得られる方向は、Θ方向に平行である。-R方向はR方向と反対の方向である。-Θ方向はΘ方向と反対の方向である。
搬送ロボット8はハンド81,82およびプッシャ84並びに支持部80を有する。ハンド81はハンド82に対してΘ方向側にある。ハンド81,82はR方向に略平行に延在して支持部80に固定される。
支持部80は、プッシャ84がΘ方向およびZ方向へ移動することを制限しつつ、プッシャ84を支持する。
図5はハンド81を例示する側面図である。図6はプッシャ84を例示する側面図である。図5および図6はいずれもΘ方向に沿って見た側面図である。
ハンド81には壁801a,801bが設けられる。ハンド82には壁802a,802bが設けられる。壁801a,801b,802a,802bのZ方向における位置はほぼ同一である。壁801a,801b,802a,802bは、基板Wの端面の位置決めを案内するガイドとして機能する。
プッシャ84はR方向および-R方向に移動する機能を有する。プッシャ84はR方向側に略平行に延在する。プッシャ84のR方向側の端には凸部85と導電端83とが設けられる。導電端83は導電性を有し、支持部80内を経由する不図示の配線によって制御部79との間で信号を授受する(図3参照)。
凸部85には壁85dが設けられる。壁85d,801a,801b,802a,802bのZ方向における位置はほぼ同一である。搬送ロボット8が基板Wを保持する際には、プッシャ84はR方向に移動して、壁85dが基板WをR方向に向けて押す。これにより少なくとも壁801a,802a,52により、あるいはさらに壁801b,802bによって基板Wが保持される。壁85d,801a,802aあるいはさらに壁801b,802bによる基板Wの保持は、ハンド81,82およびプッシャ84による基板Wの保持であり、ひいては搬送ロボット8による基板Wの保持であると言える。
搬送ロボット8による基板Wの保持は、R方向およびΘ方向のいずれにも平行なRΘ面内における基板Wの固定を意味する。しかし当該保持は、Z方向における基板の固定を必ずしも意味しない。搬送ロボット8による基板Wの保持が解除される際には、プッシャ84は-R方向に移動する。
導電端83は凸部85よりも-Z方向側に位置し、ハンド81,82およびプッシャ84によって保持される基板Wは接触しない。搬送ロボット8が基板Wを保持するとき、導電端83は必ずしも機能しない。
図7は教示用基板100の構成を例示する平面図である。図7は-Z方向に沿った見た平面図である。教示用基板100は基板Wの位置を教示するための処理において、搬送ロボット8に、より具体的にはハンド81,82およびプッシャ84により、さらに具体的には壁85d,801a,801b,802a,802bによって保持される。図7においては視認性を高めるため、ハンド81,82およびプッシャ84は鎖線で描かれる。
教示用基板100は、後述される目標物(ターゲット)との間の位置関係を情報として出力するセンシング機能を有する。当該機能と、基板Wと同様に搬送ロボット8に保持されることとから、教示用基板100はセンシングウェハと称されることもある。
本実施の形態における教示用基板100は、センサ101,102、コネクタ104、および板105を備える。例えば教示用基板100は、更にアンプ103を備える。
板105の縁は壁801a,801b,802a,802bによって位置決めが案内される。この実施の形態では板105はΘ方向においてハンド81からはみ出さず、-Θ方向においてハンド82からはみ出さない形状が例示される。
センサ101,102、アンプ103、コネクタ104は板105に搭載される。センサ101,102はコネクタ104へ、直接またはアンプ103を介して間接に、それぞれの出力を伝達する。
センサ101はZ方向における位置の計測に用いられる。基板Wに即していえば、センサ101は、チャンバ31に配置されたときの基板Wの法線方向に平行な方向における、教示用基板100の位置の検出に用いられる。
センサ101は例えば発光器101aと受光器101bとを有する。発光器101aと受光器101bは、例えばいずれも板105の-Z方向側の面105bに搭載される。本実施の形態においてセンサ101は、発光器101aから投光される光L1(後述される図19、図21、図23、図24参照)を受光器101bが受光するときにON状態となり、受光しないときにOFF状態となる機能を有する。より具体的には発光器101aと受光器101bとの間で光L1が遮光されるときのOFF状態と、受光器101bが光L1を受光するときのON状態とが、位置の検出の結果として、信号の態様でセンサ101から出力される。
センサ102はR方向およびΘ方向における位置の計測に用いられる。基板Wに即していえば、センサ102は、チャンバ31に配置されたときの基板Wに平行な面(これはZ方向に垂直な面であるともいえる)における、教示用基板100の位置の検出に用いられる。
センサ102は例えば限定反射型光電センサであり、板105よりも-Z方向側における対象物の有無を検知する。例えばセンサ102は板105を貫通して設けられる。
本実施の形態においてセンサ102は、自身が投光する光L2(後述される図27、図28参照)を自身が受光するときにON状態となり、受光しないときにOFF状態となる機能を有する。よりこのON状態とOFF状態とが、位置の検出の結果として、信号の態様でセンサ102から出力される。
アンプ103はセンサ101,102から得られた信号を増幅してコネクタ104に伝達する。コネクタ104は導電端83と接触して、当該信号を導電端83に伝達する。アンプ103は例えば、板105のZ方向側の面105aに搭載される。例えばコネクタ104は面105bに搭載される。
図8はプッシャ84と板105との位置関係を例示する側面図である。図8はΘ方向に沿って見た側面図である。図8は教示用基板100が搬送ロボット8に保持される状態を示し、プッシャ84がR方向に教示用基板100を押し、板105が壁85dと接触する。このとき、コネクタ104は導電端83と接触し、かつ当該接触は板105と壁85dとの接触を阻害しない。
図9および図10は、コネクタ104と導電端83との位置関係を例示する平面図である。図9および図10は、-Z方向に沿って見た平面図である。図9は壁85dが板105と接触していない状態を例示する。図10は壁85dが板105と接触している状態を例示する。
コネクタ104は支持体104aと複数のピン104bを有する。ピン104bは導電性を有し、アンプ103と導通する。板105が壁801a,801b,802a,802bによってRΘ面において位置決めされるとき、複数のピン104bは、Θ方向に沿って並ぶ。支持体104aはピン104bがR方向および-R方向に移動することを許容しつつピン104bを保持する。
ピン104bはR方向に沿って押されることにより、-R方向へ移動して、その支持体104a側の一部が支持体104aへ収納される。ピン104bはR方向に沿って押されないときには、例えば不図示の弾性機構により-R方向側へ長さb1で突出する。
導電端83は支持体83aと複数のバンプ83bを有する。バンプ83bは支持体83aにおいてΘ方向に沿って並ぶ。バンプ83bは支持体83aからR方向へ長さb2で突出する。バンプ83bは導体であり、支持体83a、支持部80内を経由する不図示の配線によって制御部79との間で信号を授受する。
板105が壁801a,801b,802a,802bによってRΘ面において位置決めされるとき、バンプ83bとピン104bとはR方向に沿って対向する。図9において当該対向は鎖線で示される。
板105が壁85dよりもR方向側に位置し、かつコネクタ104が導電端83から離れてR方向側に位置する状態(図9参照)から、プッシャ84がR方向へ移動する状況を想定する。この状況において、板105と壁85dとが接触する前にピン104bとバンプ83bとが接触する第1の状態が存在する。第1の状態から更にプッシャ84がR方向へ移動して、ピン104bがバンプ83bと接触しつつ、かつピン104bのR方向側の一部が支持体104aへ収納されつつ、板105と壁85dとがR方向において近接する。そして更にプッシャ84がR方向へ移動して、バンプ83bがピン104bと接触して導通し、かつピン104bのR方向側の一部が支持体104aへ収納され、板105と壁85dとが接触する第2の状態(図10参照)が存在する。
第2の状態において、センサ101,102からの出力は、直接に、またはアンプ103を介して増幅されて、ピン104bに伝達され、更にバンプ83bに伝達され、搬送ロボット8へ伝達され、制御部79へ伝達される。第2の状態において、教示用基板100はハンド81,82に、ひいては搬送ロボット8に対して位置決めされて保持される。
上記の第1の状態および第2の状態を実現することは、長さb1,b2、ピン104bが支持体104aへと-R方向に沿って収納される長さ(不図示)、壁85dとバンプ83bとのR方向側の位置関係、板105とピン104bとの-R方向側の位置関係とを適宜に設計することによって実現される。かかる設計は周知の技術によって実現され得るため、本実施の形態ではその詳細が省略される。
上述のように、ハンド81,82およびプッシャ84による板105の保持と、コネクタ104と導電端83との接触とは、相互に阻害しない。このようにして搬送ロボット8は教示用基板100を保持しつつ、センサ101,102からの信号を得る。
コネクタ104と導電端83とが接触したり離れたりすることは、ピン104bとバンプ83bとがR方向および-R方向において相対的に移動することによって実現される。かかる移動において、ピン104bとバンプ83bとに加わる応力の、R方向に垂直な方向の成分は小さい。かかる成分を小さくすることは、プッシャ84が板105に接触する際にも板105から離れる際にも、ハンド81,82における板105の位置が大きくずれる可能性を低くすることに寄与する。
<3.教示用基板100の格納>
図11はインデクサセクション2と、受け渡しセクション4と、搬送セクション6とを例示する側面図である。図11はY方向に沿って見た側面図である。
図11はインデクサセクション2と、受け渡しセクション4と、搬送セクション6とを例示する側面図である。図11はY方向に沿って見た側面図である。
図11ではインデクサセクション2において、インデクサロボット9が-X方向側で基板Wの授受、例えばロードポート5との間で基板Wの授受を行うときの姿勢が例示される。
受け渡しセクション4には棚40が設けられる。例えば棚40には基板載置部41、反転ユニット42が配置される。本実施の形態においては、教示用基板100が受け渡しセクション4に、より具体的には例えば棚40に格納される。棚40は教示用基板100を格納する格納場所として機能する。
反転ユニット42は基板Wの表裏を反転する機能を有する機構である。反転ユニット42と搬送ロボット8あるいはインデクサロボット9との間で基板Wの受け渡しが行われる。反転ユニット42は、例えばインデクサロボット9から受けた基板Wを反転し、反転された基板が搬送ロボット8へ渡される。
反転ユニット42に代えて、バッファステーションが採用されてもよい。バッファステーションは基板Wを一時的に格納する機能を有する。あるいは反転ユニット42およびバッファステーションの両方が省略されてもよい。
基板載置部41は、例えばインデクサロボット9と搬送ロボット8との間での基板Wの受け渡しに介在する。例えばインデクサロボット9はロードポート5(より詳細にはキャリアC)から基板Wを取りだして当該基板Wを基板載置部41に載置する。搬送ロボット8は基板載置部41に載置された基板Wを取り出して当該基板Wをチャンバ31へ収納する。例えば搬送ロボット8はチャンバ31から基板Wを取りだして当該基板Wを基板載置部41に載置する。インデクサロボット9は基板載置部41に載置された基板Wを取り出して当該基板Wをロードポート5(より詳細にはキャリアC)に収納する。
本実施の形態において教示用基板100は、棚40において、反転ユニット42と基板載置部41との間でZ方向に並んで格納される。後述されるようにハンド81,82はZ方向および-Z方向に可動であり、かつR方向および-R方向に可動である。よって搬送ロボット8は、反転ユニット42との間での基板Wの授受も、基板載置部41との間での基板Wの授受も、教示用基板100の取得および収納も、行うことができる。
<4.搬送ロボット8の構成例>
搬送ロボット8は、支柱87、回転機構842、直動機構843,844、鉛直駆動機構845およびハンド81,82を含む。支柱87には鉛直駆動機構845が取り付けられ、鉛直駆動機構845とハンド81,82との間に、回転機構842、直動機構843,844が設けられている。
搬送ロボット8は、支柱87、回転機構842、直動機構843,844、鉛直駆動機構845およびハンド81,82を含む。支柱87には鉛直駆動機構845が取り付けられ、鉛直駆動機構845とハンド81,82との間に、回転機構842、直動機構843,844が設けられている。
ハンド81,82は、回転機構842、直動機構843,844および鉛直駆動機構845によって3次元的に移動する。
支持部80は直動機構843のZ方向側において直動機構843に配置される。直動機構843は回転機構842のZ方向側において回転機構842に配置される。直動機構843は回転機構842に対してR方向および-R方向に移動する機能を有する。当該機能によって支持部80、ひいてはハンド81,82およびプッシャ84はR方向および-R方向に移動する。
回転機構842は直動機構844のZ方向側において直動機構844に配置される。回転機構842はZ方向に平行な回転軸CA1を中心として直動機構844に対して直動機構843を回転させる機能を有する。当該機能によって支持部80、ひいてはハンド81,82およびプッシャ84は回転軸CA1を中心として回転する。当該回転により、R方向とX方向とのなす角度は変動する。
直動機構844はステージ853のZ方向側においてステージ853に配置される。直動機構844はステージ853に対して回転機構842をY方向および-Y方向に移動させる機能を有する。当該機能および回転機構842、直動機構843によって支持部80、ひいてはハンド81,82およびプッシャ84はΘ方向および-Θ方向に移動する。
鉛直駆動機構845は昇降体851を含む。昇降体851はステージ853を介して直動機構844に連結されている。昇降体851は不図示のモータによって駆動され、支柱87に設けられた鉛直方向に延びる不図示のレールに案内されてZ方向および-Z方向に移動する機能を有する。当該機能によって支持部80、ひいてはハンド81,82およびプッシャ84はZ方向および-Z方向に移動する。
これらの機能により、ハンド81,82は、X方向および-X方向に移動したり(図1の矢印F3参照)したり、チャンバ31へ近づいたり遠ざかったり(図1の矢印F4参照)する。
このようなハンド81,82の移動により、搬送ロボット8は受け渡しセクション4と処理セクション3との間での基板W、あるいは教示用基板100の受け渡しを行う。より具体的には例えば搬送ロボット8は、チャンバ31と基板載置部41との間での基板Wの受け渡しや、チャンバ31と反転ユニット42との間での基板Wの受け渡しや、チャンバ31と棚40との間での教示用基板100の受け渡しを行う。
<5.インデクサロボット9の構成例>
インデクサロボット9は、支柱97、直動機構95,96、回転機構94、ハンド91および支持部90を含む。支柱97は、直動機構96を-Z方向側から支持し、直動機構96をZ方向および-Z方向に動かす機能を有する。回転機構94は直動機構96のZ方向側に連結される。直動機構96は回転機構94をY方向および-Y方向に移動する機能を有する。
インデクサロボット9は、支柱97、直動機構95,96、回転機構94、ハンド91および支持部90を含む。支柱97は、直動機構96を-Z方向側から支持し、直動機構96をZ方向および-Z方向に動かす機能を有する。回転機構94は直動機構96のZ方向側に連結される。直動機構96は回転機構94をY方向および-Y方向に移動する機能を有する。
直動機構95は回転機構94のZ方向側に連結される。支持部90は直動機構95のZ方向側に連結される。ハンド91は基板Wを保持する機能を有する。ハンド91は支持部90によって支持される。回転機構94は直動機構95をZ方向に平行な回転軸CA2を中心として回転させる機能を有する。直動機構95は支持部90をハンド91が延びる方向およびその逆方向(図11に例示された状態ではそれぞれ-X方向およびX方向)に移動させる機能を有する。
これらの機能により、ハンド91はY方向および-Y方向に移動したり(図1の矢印F1参照)、X方向および-X方向に移動したり(図1の矢印F2参照)する。このようなハンド91の移動により、インデクサロボット9はロードポート5と受け渡しセクション4との間、より具体的にはキャリアCと基板載置部41あるいは反転ユニット42との間で、基板Wの受け渡しを行う。
<6.目標物の諸例>
教示用基板100は、搬送ロボット8と目標物との位置関係についての教示に用いられる。例えば当該目標物は、チャンバ31において設けられる保持機構である場合について説明される。当該保持機構は、チャンバ31における処理に際して基板Wを保持する機能を有する。当該保持機構はチャンバ31のメンテナンスの前後において、基板Wを保持する位置が相違する場合がある。よってチャンバ31のメンテナンスの終了後に、教示のための処理(以下では単に「ティーチング」とも称される)が実行される。
教示用基板100は、搬送ロボット8と目標物との位置関係についての教示に用いられる。例えば当該目標物は、チャンバ31において設けられる保持機構である場合について説明される。当該保持機構は、チャンバ31における処理に際して基板Wを保持する機能を有する。当該保持機構はチャンバ31のメンテナンスの前後において、基板Wを保持する位置が相違する場合がある。よってチャンバ31のメンテナンスの終了後に、教示のための処理(以下では単に「ティーチング」とも称される)が実行される。
<6-1.ターゲットウェハ>
図12は教示用基板100を用いた教示において利用されるターゲットウェハ200の構成を例示する平面図である。ターゲットウェハ200は主面201、柱状体202を備える。図12は、主面201がZ方向に対して垂直に配置されたときのターゲットウェハ200を、-Z方向に沿って見た平面図である。ターゲットウェハ200は例えば平面視上で基板Wと同型である。
図12は教示用基板100を用いた教示において利用されるターゲットウェハ200の構成を例示する平面図である。ターゲットウェハ200は主面201、柱状体202を備える。図12は、主面201がZ方向に対して垂直に配置されたときのターゲットウェハ200を、-Z方向に沿って見た平面図である。ターゲットウェハ200は例えば平面視上で基板Wと同型である。
図13はターゲットウェハ200がステージ301の上方、例えばステージ301よりもZ方向側でチャック304によって保持された状態を示す側面図である。図13はZ方向に平行な断面における断面図である。例えば図13は、ターゲットウェハ200については、図12の位置DDにおける断面矢視図である。
ステージ301はチャンバ31において設けられる。ステージ301はZ方向に平行な回転軸Qを中心として回転する機能を有する。
チャック304はステージ301のZ方向側において複数個、例えば6個が設けられる。チャック304は柱状であり、Z方向に略平行に延在する。それぞれのチャック304は凹部304mを有する。凹部304mはZ方向に垂直な方向に開口する。複数の凹部304mに基板W(不図示)の周縁が挟まれて、基板WはZ方向に垂直に保持される。チャック304のそれぞれはZ軸に平行な回転軸を中心として自転可能にステージ301に支持される。当該自転によって凹部304mが開口する向きが変わり、基板Wの保持および当該保持の解除が実現される。
基板Wがチャック304によって保持され、チャック304はステージ301によって支持される。よってチャック304それ自体、あるいはチャック304およびステージ301の纏まりを、基板を保持する保持機構300であると見ることができる。
基板Wと同様にして、チャック304によってターゲットウェハ200の保持および当該保持の解除が実現される。図13はターゲットウェハ200がチャック304によって保持される状態が例示される。
主面201は例えば平面視上で円形であり、その半径は、基板Wの周縁が有する円弧または円の半径と等しい。柱状体202は主面201とは反対側に開口する凹部203を有する。例えば凹部203はZ方向に沿って柱状体202を貫通する。凹部203は主面201が有する円形の中心J1を囲む。中心J1は平面視上、凹部203内に位置する。
図13においては、ターゲットウェハ200がチャック304によって保持されるとき、中心J1が回転軸Q上に載る場合が例示される。教示用基板100は、中心J1の位置を、ひいては回転軸Qの位置を把握する教示に用いられる。
例えばメンテナンスが終了したチャンバ31にオペレータがターゲットウェハ200を外部から導入し、当該チャンバ31のチャック304に保持させる。チャンバ31内へは搬送セクション6以外からオペレータが作業できる。搬送ロボット8への教示用基板100の載置とは異なり、オペレータは搬送セクション6に立ち入る必要はない。
あるいは例えば教示用基板100と同様にターゲットウェハ200が棚40に格納され、教示用基板100の載置に先だって、搬送ロボット8がメンテナンスの終了したチャンバ31のチャック304に保持させる。ティーチングが終了すれば、搬送ロボット8が教示用基板100を棚40へ格納し、ターゲットウェハ200を棚40へ格納する。
<6-2.ステージ上の目標物>
教示用基板100を用いたティーチングには、必ずしもターゲットウェハ200を必要とはしない。当該目標物はステージ301に設けることができる。
教示用基板100を用いたティーチングには、必ずしもターゲットウェハ200を必要とはしない。当該目標物はステージ301に設けることができる。
図14はステージ301とチャック304とを示す断面図である。図14はZ方向に平行かつ回転軸Qを含む断面から、当該断面に垂直な方向を見た断面図である。図14に示されるチャック304は、図13に示されるチャック304とは、Z方向に沿って見た角度が相違する。図14において左側に示されるチャック304の凹部304mは、断面よりも紙面奥側に開口するので隠れ線たる破線で示される。
ステージ301のZ方向側には柱状体302が固定される。柱状体302はステージ301とは反対側に開口する凹部303を有する。例えば凹部303は柱状体302をZ方向に沿って貫通する。凹部303は回転軸Qを囲む。回転軸Qは-Z方向に沿って見た平面視上、凹部303内に位置する。
凹部304mの-Z方向側の端304aと、柱状体302のZ方向側の端302aとは距離d(>0)で離れる。このような位置関係があれば、凹部304mが基板Wを保持するときにも、柱状体302と基板Wとは接触しない。
<6-3.基板載置部についてのティーチング>
基板載置部41についてのティーチングを行うことも想定される。この場合、基板載置部41には基板Wを載置する場所の他、当該目標物を載置する場所が設けられる。
基板載置部41についてのティーチングを行うことも想定される。この場合、基板載置部41には基板Wを載置する場所の他、当該目標物を載置する場所が設けられる。
図15は基板載置部41と載置部用ターゲット400とを示す斜視図である。図15は基板載置部41が複数、例えば二枚の基板Wと、載置部用ターゲット400とを載置する場合を例示する。載置部用ターゲット400は、いずれの基板Wよりも、Z方向側で基板載置部41に載置される。
基板載置部41はX方向および-X方向の何れにも開口し、X方向側および-X方向側のどちらからも、基板Wの受け入れ、取り出しが可能である。
載置部用ターゲット400は板401、柱状体402を備える。板401はY方向に沿って延在する。板401のY方向側の端および-Y方向側の端が基板載置部41に保持される。板401のZ方向側には柱状体402が固定される。柱状体402は板401とは反対側に開口する凹部403を有する。例えば凹部403は柱状体402をZ方向に沿って貫通する。凹部403はZ方向に平行な軸J2を囲む。軸J2は-Z方向に沿って見た平面視上、凹部403内に位置する。
軸J2のX方向およびY方向についての位置は、基板載置部41に載置される基板WのX方向およびY方向についての位置の基準となる。例えば-Z方向に沿って見て、基板Wの中心が軸J2と一致するように基板Wが載置される。
<7.メンテナンス、ティーチング、基板搬送の順序関係>
チャンバ31のメンテナンスを行う場合、全てのチャンバ31がメンテナンスの対象になるとは限らない。枚葉式の基板処理装置700においては、一つのチャンバ31における処理を受けた基板Wは、他のチャンバ31において処理を受けることなく、搬送ロボット8によって棚40へ搬送される。
チャンバ31のメンテナンスを行う場合、全てのチャンバ31がメンテナンスの対象になるとは限らない。枚葉式の基板処理装置700においては、一つのチャンバ31における処理を受けた基板Wは、他のチャンバ31において処理を受けることなく、搬送ロボット8によって棚40へ搬送される。
一つのキャリアCに格納される基板Wの集合を一つのロットとして把握し、一つのチャンバ31においてメンテナンスが行われる場合が想定される。メンテナンスの対象となったチャンバ31における処理は中断または停止される。
同一の基板Wが複数のチャンバ31によって順次に処理されることはない。メンテナンスの対象ではないチャンバ31における処理が中断されたり、遅延されたりする必要はない。
メンテナンスの終了後にはティーチングが行われ、当該ティーチングには搬送ロボット8が用いられる。ティーチングが行われているときには、搬送ロボット8は教示用基板100を保持するので、搬送ロボット8は基板Wを搬送すること(以下「搬送処理」とも称される)ができない。ティーチングが行われているとき、ロット全体としての処理は中断される。
図16はメンテナンス、ティーチング、基板搬送が実行される順序を例示するフローチャートである。当該順序はチャンバ31の処理の中断(または停止)および再開、搬送処理の中断および再開を伴うことから、当該フローチャートは「中断/再開処理」と標記される。
ステップS11はメンテナンスの対象となるチャンバ31の有無を確認する工程である。ステップS11は制御部79によって実行される。メンテナンスの要否は所定の条件、例えば前回のメンテナンスが行われてからのチャンバ31の使用時間の積算値が所定時間を超えたか否か、によって判断される。
ステップS11はチャンバ31(k)にメンテナンスを行うか否か、つまりチャンバ31(k)がメンテナンスの対象であるか否か、を判断する工程である。チャンバ31(k)は複数のチャンバ31を相互に区別する符号「(k)」を付記した名称である。例えば基板処理装置700が12個のチャンバ31を備える場合には、値kには1から12の整数が採用される。ステップS11が実行されるたびに値kは循環的に更新される。
例えばステップS11においてチャンバ31(11)にメンテナンスを行うか否かが判断される場合が想定される。この場合のステップS11の判断結果が否定的であれば、ステップS11においてチャンバ31(12)にメンテナンスを行うか否かが判断される。この場合のステップS11の判断結果が否定的であれば、ステップS11においてチャンバ31(1)にメンテナンスを行うか否かが判断される。
ステップS11における判断結果が肯定的であれば、そのときの値kが値iとして採用されてステップS12が実行される。ステップS12は、メンテナンスの対象であるチャンバ31(i)の処理を停止する工程である。あるいはステップS12はチャンバ31(i)の処理を中断する工程であってもよい。ステップS12は制御部79の制御の下、チャンバ31(i)によって実行される(図3参照:但し図3においては符号「(k)」は付記されない)。
例えばステップS11においてチャンバ31(6)にメンテナンスを行うか否かが判断され、その判断結果が肯定的であれば、ステップS12においてチャンバ31(6)の処理が停止、あるいは中断される。
ステップS12が実行された後、ステップS13によって、チャンバ31(i)のメンテナンスが終了したか否かが判断される。当該判断が否定的である限りステップS13が実行され続ける。この間、オペレータによってチャンバ31(i)のメンテナンスが実行される。
上述のように、チャンバ31内へは搬送セクション6以外からオペレータが作業できるので、メンテナンスが行われているときも搬送処理は実行される。またメンテナンスが行われないチャンバ31(m)(値mは値kが取り得る値であって、かつ値iではない)の実行は、当該メンテナンスを原因としては、中断も停止もしない。
メンテナンスが終了すると、オペレータは、例えばグラフィックユーザインターフェース20を用いて、メンテナンスが終了したことを示す情報を制御部79へ与える。制御部79は当該情報の有無に基づいてステップS13の判断を実行する。
メンテナンスが終了し、ステップS13の判断結果が肯定的となると、ステップS14が実行される。ステップS14は基板Wの搬送処理を中断し、教示用基板100を搬送する工程である。搬送ロボット8は基板Wの搬送処理ではなく、教示用基板100の搬送を行う。ステップS14は制御部79の制御の下、搬送ロボット8によって実行される(図3参照)。
例えばステップS14において、搬送ロボット8は保持している基板Wがあればそれを基板載置部41(あるいは不図示のバッファステーション)に載置し、棚40から教示用基板100を取りだして保持し、搬送セクション6において教示用基板100を搬送する。
ステップS14が実行された後、ステップS15においてチャンバ31(i)のティーチングが行われる。
ステップS15が実行された後、ステップS16が実行される。ステップS16は教示用基板100を棚40へ格納し、基板Wの搬送処理を再開する工程である。ステップS16は制御部79の制御の下、搬送ロボット8によって実行される(図3参照)。
例えばステップS16において、搬送ロボット8は保持していた教示用基板100を棚40へ格納し、棚40から基板Wを取りだして保持し、搬送セクション6における基板Wの搬送が再開される。
ステップS16が実行された後、ステップS17においてチャンバ31(i)の処理が再開される。ステップS16は制御部79の制御の下、チャンバ31(i)によって実行される(図3参照:但し図3においては符号「(i)」は付記されない)。
中断/再開処理においては、メンテナンスの対象でもなく、従ってティーチングの対象でもなく、処理が中断されなかったチャンバ31(m)は、ステップS12~S17が実行されている間も、例えばステップS15が実行されている間も、並行して基板Wに対する処理を行う。よってステップS17が実行されることにより、ロット全体の処理も再開される。
上述の中断/再開処理が採用されることにより、オペレータが搬送セクション6に立ち入ることなく、メンテナンスはもとよりティーチングも行われ、メンテナンス後の処理の再開も行われる。オペレータの立ち入りによって懸念される、搬送セクション6における微粒子や金属汚染の発生も低減される。
上述の中断/再開処理が採用されることにより、制御部79に基づく制御が維持され、基板処理装置700の動作が止められる必要はない。ホストコンピュータ500との通信をオフラインにする必要はなく、いわゆるTool downは発生しない。ティーチングの対象とならないチャンバ31(m)における処理が、チャンバ31(i)におけるティーチングと並行して行われることは、基板処理装置700全体としての処理の迅速化に寄与する。
ステップS12~S17の実行により、チャンバ31(k)における通常の処理は遅れる一方で、チャンバ31(m)における通常の処理は維持される。よって例えば、ロット全体の処理のタイミングが変更される。当該タイミングは例えば制御部79によって実行されるスケジューラにおいて再設定される。
ステップS14の実行は制御部79の制御の下で行われる。例えば制御部79がステップS13の判断において肯定的な判断を下したとき、スケジューラに対する割り込み処理として、ステップS14,S15が実行される。ステップS15の実行が完了したとき、つまりチャンバ31(i)のティーチングが終了した時点で、ロット全体の処理のタイミングが計算されてスケジューラが更新される。更新されたスケジューラに従ってステップS16,S17が実行される。
ステップS17における処理の再開により、当該フローチャートは終了する、または改めてステップS11が実行される。
ステップS17によって処理が再開されるチャンバ31(i)は、その再開の際の処理の対象として、例えば品質管理用の基板が採用される。品質管理用の基板を用いた処理の後、当該基板における微粒子や金属汚染の有無が確認される。この場合チャンバ31(i)は、品質管理用の基板に対する処理の後に、基板Wに対する処理をおこなう。
<8.ティーチングの具体例>
以下、ステップS15の具体例が説明される。図17はステップS15の具体例を示すフローチャートである。ステップS15はZ軸ティーチングが行われるステップS151と、R/Θ軸ティーチングが行われるステップS152とを含む。
以下、ステップS15の具体例が説明される。図17はステップS15の具体例を示すフローチャートである。ステップS15はZ軸ティーチングが行われるステップS151と、R/Θ軸ティーチングが行われるステップS152とを含む。
以下の説明では柱状体202を用いた説明が行われるが、柱状体202を柱状体302,402に置き換えても当該説明が妥当する。
<8-1.Z軸ティーチング>
ステップS151において行われるZ軸ティーチングは、Z方向における教示のためのティーチングである。Z軸ティーチングはセンサ101の出力に基づいてZ方向における基板Wの位置を教示する。
ステップS151において行われるZ軸ティーチングは、Z方向における教示のためのティーチングである。Z軸ティーチングはセンサ101の出力に基づいてZ方向における基板Wの位置を教示する。
図18はステップS151の具体例を示すフローチャートである。Z軸ティーチングにおいてはまずステップS101において、教示用基板100がZ方向における位置(以下「Z軸位置」とも称される)Z0へ移動される。
図19および図20は、ステップS101が実行された直後の教示用基板100と柱状体202との位置関係を例示する断面図である。図19は回転軸Qを含み-R方向に沿って見た断面を示す。図20は回転軸Qを含みΘ方向に沿って見た断面を示す。図示の便宜上、面105bのZ軸位置が、教示用基板100の位置として例示される。図18および図19において、教示用基板100のZ軸位置Z0が例示される。
Z=Z0のとき、教示用基板100は柱状体202からZ方向側に大きく離れており、発光器101aから発光された光L1は受光器101bに受光される。よってこのとき、センサ101はON状態にある。
ステップS101が実行された後、ステップS102が実行される。ステップS102では教示用基板100のZ軸位置がZ=Z0に維持されつつ、教示用基板100がR方向における位置(以下「R軸位置」とも称される)R0へ移動される。当該移動は制御部79による制御のもと、搬送ロボット8によって、より具体的には直動機構843によって実現される。
図21および図22は、ステップS102が実行された直後の教示用基板100と柱状体202との位置関係を例示する断面図である。図21は回転軸Qを含み-R方向に沿って見た断面を示す。図22は回転軸Qを含みΘ方向に沿って見た断面を示す。図示の便宜上、板105の中心のR軸位置およびΘ方向の位置(以下「Θ軸位置」とも称される)が、教示用基板100の位置として例示される。図21において教示用基板100のΘ軸位置Θ0が例示される。図22において教示用基板100のR軸位置R0が例示される。
R軸位置R0およびΘ軸位置Θ0は、-Z方向に沿った見た平面視上、光L1が柱状体202と交叉する、ティーチングにおけるデフォルトの位置である。更に、後述される<8-2-1.ラフティーチング>において、R軸位置R0、Θ軸位置Θ0がどのように設定されるかが説明される。
ステップS102が実行された後、ステップS103が実行される。ステップS103では教示用基板100が-Z方向へ移動される。このとき、R軸位置R0およびΘ軸位置Θ0は維持される。-Z方向への移動は、ステップS104の判断によって迅速に停止できる程度の量で行われる。
ステップS103が実行された後、ステップS104が実行される。ステップS104ではセンサ101がON状態であるかOFF状態であるかが判断される。
センサ101がON状態で有ると判断されればステップS103が再び実行される。教示用基板100が-Z方向へ移動してセンサ101がOFF状態であると判断されるまでステップS103が繰り返し実行される。センサ101がOFF状態であると判断されればステップS105が実行される。
ステップS105では教示用基板100が-Z方向へ移動される。このとき、R軸位置R0およびΘ軸位置Θ0は維持される。教示用基板100は移動量ΔZ1(>0)で-Z方向へ移動して停止する。移動量ΔZ1は、ステップS105の実行によって板105およびセンサ102のいずれとも柱状体202が接触しない程度に設定される。
当該設定は例えば光L1の光路のZ軸位置、例えばセンサ101の取り付け位置と、センサ102の取り付け位置を考慮してなされる。例えば移動量ΔZ1は0.5mmである。
図23はステップS105が実行された直後の、教示用基板100と柱状体202との位置関係を例示する断面図である。図23は回転軸Qを含みΘ方向に沿って見た断面を示す。
柱状体202は教示用基板100に対して-Z方向側でZ方向に沿って延在するので、ステップS104においてセンサ101がOFF状態であると判断されたセンサ101は、ステップS105が実行された後でもOFF状態にある。
光L1は柱状体202によって遮光され、受光器101bには受光されない。図23において、柱状体202によって遮光されなければ受光器101bに受光されたであろう光L1が、鎖線で仮想的に示される。
ステップS105では停止後の教示用基板100のZ軸位置ZP1が記憶される。
ステップS105が実行された後、ステップS106が実行される。ステップ106では教示用基板100がZ方向へ移動される。このとき、R軸位置R0およびΘ軸位置Θ0は維持される。Z方向への移動は、ステップS107の判断によって迅速に停止できる程度の量で行われる。
ステップS106が実行された後、ステップS107が実行される。ステップ107ではセンサ101がON状態であるかOFF状態であるかが判断される。
センサ101がOFF状態であると判断されればステップS106が再び実行される。教示用基板100がZ方向へ移動してセンサ101がON状態であると判断されるまでステップS106が繰り返し実行される。センサ101がON状態であると判断されればステップS108が実行される。
ステップS108ではZ方向への教示用基板100の移動が停止され、停止した教示用基板100のZ軸位置ZP2が記憶される。
図24はステップS108が実行された直後の、教示用基板100と柱状体202との位置関係を例示する断面図である。図24は回転軸Qを含みΘ方向に沿って見た断面を示す。発光器101aからの光L1は受光器101bに受光される。
ステップS108が実行された後、ステップS109が実行される。ステップ109ではZ方向の教示のための位置の仮の値ZPが記憶される。値ZPはZ軸位置ZP1,ZP2の平均として求められる。値ZPは柱状体202のZ方向側の端202aのZ軸位置の近似値である。値ZPは例えばデータ処理部791で計算され、記憶媒体792bに記憶される。
ステップS109が実行された後、ステップS110が実行される。ステップ110ではZ方向の教示のための位置の値ZP-γが記憶される。値γは目標物と基板WとのZ方向におけるずれに対応し、例えば柱状体202のZ方向に沿った長さである。
値(ZP-γ)は例えばデータ処理部791で計算され、記憶媒体792bに記憶される。値(ZP-γ)はZ方向における基板Wについての教示に用いられる。
ステップS110が実行されることにより、Z軸ティーチング(ステップS151)は終了する。
ステップS101,S103,S105,S106における移動は、例えば制御部79による制御のもと、搬送ロボット8によって実現される。ステップS104,S107における判断は、例えばセンサ101からの出力がコネクタ104、導電端83を経由して制御部79へ伝達されて、制御部79によって行われる。ステップS105,S108における記憶は、例えば記憶媒体792bへの記憶である。
<8-2.R/Θ軸ティーチング>
ステップS152において行われるR/Θ軸ティーチングは、R方向およびΘ方向における教示のためのティーチングである。R/Θ軸ティーチングはセンサ102の出力に基づいてR方向およびΘ方向における基板Wの位置を教示する。
ステップS152において行われるR/Θ軸ティーチングは、R方向およびΘ方向における教示のためのティーチングである。R/Θ軸ティーチングはセンサ102の出力に基づいてR方向およびΘ方向における基板Wの位置を教示する。
図25はステップS152の具体例を示すフローチャートである。ステップS152は、この順に実行されるステップS152A,A152B,S152Cを含む。
ステップS152Aは、R方向およびΘ方向においての大まかなティーチングを行う工程である。ステップS152Bは、R方向における細かなティーチングを行う工程である。ステップS152Cは、Θ方向における細かなティーチングを行う工程である。
<8-2-1.ラフティーチング>
図26はステップS152Aの具体例を示すフローチャートである。ラフティーチングにおいてはまずステップS201,S202において、センサ102の位置調整が行われる。具体的には教示用基板100は、ステップS201においてZ軸位置ZP+ΔZ2までZ方向へ移動した後、ステップS202において、Z軸位置ZP+ΔZ3まで-Z方向へ移動する(ΔZ2,ΔZ3>0)。R軸位置R0およびΘ軸位置Θ0が維持されつつステップS201,S202が実行される。ステップS201,S202は、制御部79による制御のもと、搬送ロボット8によって、より具体的には直動機構843によって実現される。
図26はステップS152Aの具体例を示すフローチャートである。ラフティーチングにおいてはまずステップS201,S202において、センサ102の位置調整が行われる。具体的には教示用基板100は、ステップS201においてZ軸位置ZP+ΔZ2までZ方向へ移動した後、ステップS202において、Z軸位置ZP+ΔZ3まで-Z方向へ移動する(ΔZ2,ΔZ3>0)。R軸位置R0およびΘ軸位置Θ0が維持されつつステップS201,S202が実行される。ステップS201,S202は、制御部79による制御のもと、搬送ロボット8によって、より具体的には直動機構843によって実現される。
図27はステップS201が実行された直後の、教示用基板100と柱状体202との位置関係を例示する断面図である。図27は回転軸Qを含みΘ方向に沿って見た断面を示す。センサ102が発光する光L2は柱状体202において反射される。反射した光L2はセンサ102には受光されず、センサ102はOFF状態にある。値ΔZ2は、教示用基板100がZ軸位置Z=ZP+ΔZ2に位置するときに、センサ102がOFF状態となる大きさに設定される。当該設定はセンサ102の板105に対する取り付け位置やセンサ102の仕様を考慮して設定される。
図28はステップS202が実行された直後の、教示用基板100と柱状体202との位置関係を例示する断面図である。図28は回転軸Qを含みΘ方向に沿って見た断面を示す。センサ102が発光する光L2は端202aにおいて反射される。反射した光L2はセンサ102に受光され、センサ102はON状態にある。但し光L2が凹部203で反射されたとき、センサ102は光L2を受光しない。値ΔZ3はセンサ102の板105に対する取り付け位置やセンサ102の仕様を考慮して設定される。
ステップS202によってセンサ102をON状態とするため、R軸位置R0、Θ軸位置Θ0は-Z方向に沿って見た平面視上、センサ102の検知領域が柱状体202の外郭に囲まれるように設定される。上述の様にZ軸ティーチングが実行される都合上、R軸位置R0およびΘ軸位置Θ0は、当該平面視上、光L1が柱状体202と交叉するように設定される。よって当該平面視上、センサ102の検知領域と光L1とが交叉することが望ましい。例えば発光器101a、センサ102、受光器101bはこの順またはこの順と逆の順序で、Θ方向に沿って並んで配置される(図7参照)。
ステップS202が実行された後、ステップS203においてセンサ102がON状態であるかOFF状態であるかが判断される。R軸位置R0、Θ軸位置Θ0が上述の様に設定されるので、センサ102がON状態であれば、光L2が端202aで反射されたことに相当する。センサ102がOFF状態であれば、光L2が凹部203で反射されたことに相当する。
ステップS203の判断は、具体的にはセンサ102からの出力がコネクタ104、導電端83を経由して制御部79へ伝達され、制御部79によって行われる。
凹部203は主面201が有する円形の中心J1を囲む。ターゲットウェハ200が保持機構300によって保持されるとき、中心J1が回転軸Q上に載る。通常、基板Wが保持機構300によって保持されるとき、その中心は回転軸Q上に載る。光L2が凹部203で反射されたことは、教示用基板100の位置が、基板WのRΘ面についての教示に用いられる位置にほぼ相当する。ステップS203においてセンサ102がOFF状態であると判断されたときにはステップS205が実行され、教示用基板100の現在位置がR軸位置R1およびΘ軸位置Θ1として記憶される。具体的には例えばR軸位置R1およびΘ軸位置Θ1は記憶媒体792bに記憶される。
ステップS203においてセンサ102がON状態であると判断されたときにはステップS204が実行される。ステップS204においては教示用基板100の位置(R軸位置およびΘ軸位置)が、R軸位置R0、Θ軸位置Θ0を中心とする円内を移動する。かかる移動は具体的には例えば制御部79による制御のもと、搬送ロボット8によって実現される。
図29は教示用基板100の位置と柱状体202および凹部203との位置関係を例示する平面図である。図29は-Z方向に沿って見た平面図である。教示用基板100の位置はR軸位置とΘ軸位置を用いて説明される。円121はR軸位置R0、Θ軸位置Θ0にある位置120を中心とする円である。当該円の半径は、平面視上でのセンサ102の検知範囲と、R軸位置R0およびΘ軸位置Θ0と、柱状体202、凹部203とを考慮して設定される。例えば凹部203は平面視上で半径2mmの円形であって、円121の半径は7mmである。平面視上で、凹部203の少なくとも一部が円121に囲まれると想定される。
図29において、教示用基板100のR軸位置およびΘ軸位置が、円121の内側を経路122a,122bに従ってこの順に移動する場合が例示される。経路122aはR軸位置R0よりも-R方向側にある。経路122bはR軸位置R0よりもR方向側にある。
経路122aは位置120を起点として、Θ方向および-Θ方向に移動しつつ-R方向へ向かい、-R方向に所定量で進んだ後に起点へ戻る。経路122bは位置120を起点として、Θ方向および-Θ方向に移動しつつR方向へ向かい、R方向に所定量で進んだ点を終点とする。
ステップS203によってセンサ102がON状態であると判断される間、ステップS204が繰り返し実行される。R軸位置R、Θ軸位置Θが経路122bの終点に至ってもステップS203によってセンサ102がON状態であると判断され続けた場合、不図示のエラー処理によって当該フローチャートは終了する。
<8-2-2.R軸ティーチング>
図30はステップS152Bの具体例を示すフローチャートである。図31はR軸ティーチングおよびΘ軸ティーチングにおける教示用基板100の移動を例示する平面図である。ラフティーチングの結果得られたR軸位置R1およびΘ軸位置Θ1は、図31において位置123として例示される。R軸ティーチングにおいてはZ軸位置ZP+ΔZ3は維持される。
図30はステップS152Bの具体例を示すフローチャートである。図31はR軸ティーチングおよびΘ軸ティーチングにおける教示用基板100の移動を例示する平面図である。ラフティーチングの結果得られたR軸位置R1およびΘ軸位置Θ1は、図31において位置123として例示される。R軸ティーチングにおいてはZ軸位置ZP+ΔZ3は維持される。
R軸ティーチングでは、まずステップS301において、Θ軸位置Θ1が維持されつつ、教示用基板100が-R方向へ移動量ΔRで移動される。この結果得られたR軸位置R1-ΔRおよびΘ軸位置Θ1は、図31において位置124aとして例示される。
移動量ΔRは、ステップS301による移動によってセンサ102がON状態となることが想定されるように設定される。例えば凹部203は平面視上で半径2mmの円形であって、円121の半径は7mmであるときには、移動量ΔRは3mmに設定される。このような設定により、平面視上、位置123が凹部203内のどこにあっても、位置124aが凹部203の外側にあり、かつ端202aの内部にあると想定される。
ステップS301が実行された後、ステップS302が実行される。ステップS302においてはΘ軸位置Θ1が維持されつつ、教示用基板100がR方向へ移動される。ステップS302におけるR方向への移動は、ステップS303の判断によって迅速に停止できる程度の量で行われる。ステップS302が実行された後、ステップS303が実行される。ステップS303ではセンサ102がON状態であるかOFF状態であるかが判断される。具体的にはセンサ102からの出力がコネクタ104、導電端83を経由して制御部79へ伝達され、制御部79によって当該判断が行われる。
センサ102がON状態であると判断されればステップS302が再び実行される。教示用基板100がR方向へ移動してセンサ102がOFF状態であると判断されるまでステップS302が繰り返し実行される。
センサ102がOFF状態であると判断されればステップS304が実行される。図31において、ステップS304が実行される直前の教示用基板100の位置124bが例示される。理想的には位置124bは凹部203が平面視上で呈する円周上に載る。ステップS304において、現在位置のR軸位置(図30においては「現在位置R」と略記される)がR軸位置RFとして記憶される。
ステップS304が実行された後、ステップS305が実行される。ステップS305において、教示用基板100がR方向へ移動量ΔRで移動される。この結果得られたR軸位置RF+ΔRおよびΘ軸位置Θ1は、図31において位置124cとして例示される。
移動量ΔRが上述の様に設定されることにより、ステップS305による移動によってセンサ102がOFF状態となることが想定される。平面視上、位置124bが凹部203の円上のどこにあっても、位置124cが凹部203の外側にあり、かつ端202aの内部にあると想定される。
ステップS305が実行された後、ステップS306が実行される。ステップS306においてはΘ軸位置Θ1が維持されつつ、教示用基板100が-R方向へ移動される。ステップS306における-R方向への移動は、ステップS307の判断によって迅速に停止できる程度の量で行われる。ステップS306が実行された後、ステップS307が実行される。ステップS307ではセンサ102がON状態であるかOFF状態であるかが判断される。具体的にはセンサ102からの出力がコネクタ104、導電端83を経由して制御部79へ伝達され、制御部79によって当該判断が行われる。
センサ102がON状態であると判断されればステップS306が再び実行される。教示用基板100が-R方向へ移動してセンサ102がOFF状態であると判断されるまでステップS306が繰り返し実行される。
センサ102がOFF状態であると判断されればステップS308が実行される。図31において、ステップS308が実行される直前の教示用基板100の位置124dが例示される。理想的には位置124dは凹部203が平面視上で呈する円周上に載る。ステップS308において、現在位置のR軸位置(図30においては「現在位置R」と略記される)がR軸位置RRとして記憶される。
ステップS308が実行された後、ステップS309が実行される。ステップS309においてはR軸位置RPが、R軸位置RF,RRの平均として求められ、記憶される。R軸位置RPは例えばデータ処理部791で計算され、記憶媒体792bに記憶される。
位置124b,124dはΘ軸位置Θ1にある線分124上に載る。R軸位置RPは、凹部203が平面視上で呈する円の中心のR軸位置であると想定され、R方向の教示のための位置として用いられる。
ステップS309が実行された後、ステップS310が実行される。ステップS310において、教示用基板100はΘ軸位置Θ1が維持されつつ、R軸位置RPへと移動する。図31において、ステップS310が実行された直後の教示用基板100の位置124eが例示される。ステップS310の実行により、R軸ティーチングは終了する。
ステップS301,S302,S305,S306,S310における移動は制御部79による制御のもと、搬送ロボット8によって実現される。
ステップS304,S308における記憶は、例えば記憶媒体792bへの記憶である。
<8-2-3.Θ軸ティーチング>
図32はステップS152Cの具体例を示すフローチャートである。R軸ティーチングの結果得られたR軸位置RPおよびZ軸位置ZP+ΔZ3は、Θ軸ティーチングにおいて維持される。
図32はステップS152Cの具体例を示すフローチャートである。R軸ティーチングの結果得られたR軸位置RPおよびZ軸位置ZP+ΔZ3は、Θ軸ティーチングにおいて維持される。
Θ軸ティーチングにおいてはまずステップS401において、R軸位置RPが維持されつつ、教示用基板100が-Θ方向へ移動量ΔΘで移動される。この結果得られたΘ軸位置Θ1-ΔΘおよびR軸位置RPは、図31において位置125aとして例示される。
移動量ΔΘは、ステップS401による移動によってセンサ102がON状態となることが想定されるように設定される。例えば凹部203は平面視上で半径2mmの円形であって、円121の半径は7mmであるときには、移動量ΔΘは3mmに設定される。このような設定により、平面視上、位置124eが凹部203内のどこにあっても、位置125aが凹部203の外側にあり、かつ端202aの内部にあると想定される。
ステップS401が実行された後、ステップS402が実行される。ステップS402においてはR軸位置RPが維持されつつ、教示用基板100がΘ方向へ移動される。ステップS402におけるΘ方向への移動は、ステップS403の判断によって迅速に停止できる程度の量で行われる。ステップS402が実行された後、ステップS403が実行される。ステップS303ではセンサ102がON状態であるかOFF状態であるかが判断される。具体的にはセンサ102からの出力がコネクタ104、導電端83を経由して制御部79へ伝達され、制御部79によって当該判断が行われる。
センサ102がON状態であると判断されればステップS402が再び実行される。教示用基板100がΘ方向へ移動してセンサ102がOFF状態であると判断されるまでステップS402が繰り返し実行される。
センサ102がOFF状態であると判断されればステップS404が実行される。図31において、ステップS404が実行される直前の教示用基板100の位置125bが例示される。理想的には位置125bは凹部203が平面視上で呈する円周上に載る。ステップS404において、現在位置のΘ軸位置(図32においては「現在位置Θ」と略記される)がΘ軸位置ΘFとして記憶される。
ステップS404が実行された後、ステップS405が実行される。ステップS405において、教示用基板100がΘ方向へ移動量ΔΘで移動される。この結果得られたΘ軸位置ΘF+ΔΘおよびR軸位置RPは、図31において位置125cとして例示される。
移動量ΔΘが上述の様に設定されることにより、ステップS405による移動によってセンサ102がOFF状態となることが想定される。平面視上、位置125bが凹部203の円上のどこにあっても、位置125cが凹部203の外側にあり、かつ端202aの内部にあると想定される。
ステップS405が実行された後、ステップS406が実行される。ステップS406においてはR軸位置RPが維持されつつ、教示用基板100が-Θ方向へ移動される。ステップS406における-Θ方向への移動は、ステップS407の判断によって迅速に停止できる程度の量で行われる。ステップS406が実行された後、ステップS407が実行される。ステップS407ではセンサ102がON状態であるかOFF状態であるかが判断される。具体的にはセンサ102からの出力がコネクタ104、導電端83を経由して制御部79へ伝達され、制御部79によって当該判断が行われる。
センサ102がON状態であると判断されればステップS406が再び実行される。教示用基板100が-Θ方向へ移動してセンサ102がOFF状態であると判断されるまでステップS406が繰り返し実行される。
センサ102がOFF状態であると判断されればステップS408が実行される。図31において、ステップS408が実行される直前の教示用基板100の位置125dが例示される。理想的には位置125dは凹部203が平面視上で呈する円周上に載る。ステップS408において、現在位置のΘ軸位置(図32においては「現在位置Θ」と略記される)がΘ軸ΘRとして記憶される。
ステップS408が実行された後、ステップS409が実行される。ステップS409においてはΘ軸位置ΘPが、Θ軸位置ΘF,ΘRの平均として求められ、記憶される。Θ軸位置ΘPは例えばデータ処理部791で計算され、記憶媒体792bに記憶される。
位置125b,125dはR軸位置RPにある線分125上に載る。Θ軸位置ΘPは、凹部203が平面視上で呈する円の中心のΘ軸位置であると想定され、Θ方向の教示のための位置として用いられる。ステップS409の実行により、Θ軸ティーチングは終了する。
ステップS401,S402,S405,S406における移動は制御部79による制御のもと、搬送ロボット8によって実現される。
ステップS404,S408における記憶は、例えば記憶媒体792bへの記憶である。
以上のようにして教示用の位置として、Z軸位置ZP-γ、R軸位置RPおよびΘ軸位置ΘPが得られ、記憶され、ステップS15が終了する。これらの教示用の位置が用いられて、ステップS17においてチャンバ31(i)への基板Wの載置が搬送ロボット8によって精度よく実行される。
<変形>
上記実施形態において、ティーチングの対象は、例えば反転ユニット42や、バッファステーションであってもよい。
上記実施形態において、ティーチングの対象は、例えば反転ユニット42や、バッファステーションであってもよい。
ティーチングよりもロット全体の処理を優先する場合、メンテナンスの直後にティーチングが行われなくてもよい。例えば中断/再開処理(図16参照)のステップS12,S13が実行された後、ステップS14,S15,S16が実行されることなく、ステップS17が実行されてもよい。この場合、基板Wの搬送処理は中断する必要がない。チャンバ31(i)の処理をチャンバ31(m)が代替して処理することにより、ロット全体の処理は中断しない。このようにティーチングよりもロット全体の処理を優先するか、中断/再開処理のようにロット全体の処理よりもティーチングを優先するかは、ユーザが予めグラフィックユーザインターフェース20あるいはホストコンピュータ500を用いて、ロット毎に制御部79に情報として与えておくことができる。当該情報に基づいて制御部79は、ステップS13が実行された後の処理を選択的に実行する。
メンテナンスよりもロット全体の処理を優先する場合、ロット全体の処理が終了してからメンテナンス、あるいはメンテナンスおよびティーチングを行ってもよい。例えば中断/再開処理のステップS11が実行された後、ステップS12が実行される前に、ロット全体の処理が終了したか否かを判断する工程が追加される。当該工程における判断結果が肯定的であればステップS12以降が実行され、否定的であれば当該工程が実行され続ける。このような優先性についても、ユーザが予めグラフィックユーザインターフェース20あるいはホストコンピュータ500を用いて、ロット毎に制御部79に情報として与えておくことができる。
ステップS152(図17参照)で実行されるR/Θ軸ティーチング(図25参照)において、ステップS152B,152Cが入れ替えて実行されてもよい。
なお、上記各実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせることは可能である。
8 搬送ロボット
31 チャンバ(処理室)
40 棚(格納場所)
83b バンプ(導体)
100 教示用基板
700 基板処理装置
101 センサ(第1センサ)
102 センサ(第2センサ)
103 アンプ
104b ピン
R,Z,Θ 方向
W 基板
31 チャンバ(処理室)
40 棚(格納場所)
83b バンプ(導体)
100 教示用基板
700 基板処理装置
101 センサ(第1センサ)
102 センサ(第2センサ)
103 アンプ
104b ピン
R,Z,Θ 方向
W 基板
Claims (6)
- 処理室と、
前記処理室における処理の対象となる基板を搬送する搬送ロボットと、
前記搬送ロボットに前記基板の位置を教示するための教示用基板と、
前記教示用基板を格納する格納場所と
を備える基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記教示用基板は、
前記処理室に配置された前記基板の法線方向に平行な第1方向における、前記教示用基板の位置の検出を行い、当該検出の結果を出力する第1センサと、
前記第1方向に垂直な面における前記教示用基板の位置の検出を行い、当該検出の結果を出力する第2センサと
を有する基板処理装置。 - 請求項2に記載の基板処理装置であって、
前記教示用基板は
前記第1センサおよび前記第2センサからの出力が伝達される導電性のピンを更に有し、
前記搬送ロボットは、
前記教示用基板が前記搬送ロボットに保持される状態において前記ピンと接触して導通する導体
を有する基板処理装置。 - 請求項3に記載の基板処理装置であって、
前記教示用基板は
前記第1センサおよび前記第2センサからの出力を増幅して前記ピンへ伝達するアンプ
を更に有する基板処理装置。 - 請求項2に記載の基板処理装置において、
前記搬送ロボットが前記格納場所から前記教示用基板を取りだして保持する第1工程と、
前記第1センサの出力に基づいて前記第1方向における前記基板の前記位置を教示し、前記第2センサの出力に基づいて前記面における前記基板の前記位置を教示する第2工程と
を備える搬送教示方法。 - 請求項5に記載の教示方法であって、
前記処理室は複数設けられ、
一の前記処理室に対する前記第2工程は、前記第2工程が実行される対象とならない前記処理室における前記基板に対する前記処理と並行して行われる搬送教示方法。
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