JP4665468B2 - Photomask and photomask blank placement direction changing device - Google Patents
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Description
本発明は、基板を所定の方向に水平回転、及び表裏を反転させる基板配置方向制御装置に関する。 The present invention relates to a substrate arrangement direction control device that horizontally rotates a substrate in a predetermined direction and reverses the front and back.
フォトマスクやＩＣの製造工程においては、フォトマスク、マスクブランクス、ガラス基板等の基板の製造装置毎に搬送機構が統一されていない。また、製造装置間の基板の搬送、及び保管は収納ケースに収納されて行う。この収納ケースは基板を１枚づつ、収納ケースの底部に固定された基板固定部にて保持し、蓋部と底部とを合わせることで密閉される。これにより基板表面への異物付着や表面部の経時変化が抑えられる。 In the manufacturing process of photomasks and ICs, the transport mechanism is not unified for each manufacturing apparatus for substrates such as photomasks, mask blanks, and glass substrates. Further, the transfer and storage of the substrate between the manufacturing apparatuses is performed in a storage case. The storage case is held by holding the substrates one by one at a substrate fixing portion fixed to the bottom of the storage case, and sealing the lid together with the bottom. As a result, foreign matter adhesion to the substrate surface and changes over time of the surface portion can be suppressed.
しかし、基板を装置に投入する際の基板の投入方向、及び表裏、また収納ケースへの基板の収納方向、及び表裏は製造装置毎に異なったものとなっている。従って、次工程における装置に対する基板の投入方向を考慮して、収納ケース内の基板配置方向を所定の配置方向に設定する必要がある。 However, the loading direction and front and back of the substrate when loading the substrate into the apparatus, and the storing direction and front and back of the substrate in the storage case are different for each manufacturing apparatus. Therefore, it is necessary to set the substrate arrangement direction in the storage case to a predetermined arrangement direction in consideration of the loading direction of the substrate to the apparatus in the next process.
従来、装置への基板の投入方向、及び表裏の変更、また収納ケース内の基板の収納方向、及び表裏の変更は、すべて人手を介して行われている。すなわち、収納ケースの蓋部の取り外し、治具を用いての収納ケースからの基板の取り出し、収納方向、及び表裏の変更をする動作を伴った収納ケースへの載置、及び収納ケースへの蓋部の取り付け、といった一連の作業は人手を介して行われている。このため、作業者の人為的要因による異物の付着、及び治具の取り扱いにおいて、基板端面に損傷を与え、基板の粉塵が飛散し基板表面に異物として再付着することもある。 Conventionally, changing the direction of loading a substrate into the apparatus and changing the front and back sides, and changing the storage direction and front and back sides of a substrate in a storage case are all performed manually. That is, removal of the lid of the storage case, removal of the substrate from the storage case using a jig, placement on the storage case with the operation of changing the storage direction and front and back, and the lid on the storage case A series of operations such as attaching the parts is performed manually. For this reason, in the adhesion of the foreign matter due to the human factor of the operator and the handling of the jig, the end face of the substrate may be damaged, dust on the substrate may be scattered and reattached as a foreign matter on the substrate surface.
また、前記投入方向及び表裏の変更、また収納ケース内の基板の収納方向、及び表裏の変更は作業者が、あらかじめ基板に備えられたマークや基板表面に形成されたパターンを目視で確認して基板の方向を変更するので、マークの誤認等の人為的要因により基板の方向を誤って変更することもある。 In addition, when changing the loading direction and the front and back sides, and changing the storage direction and front and back sides of the substrate in the storage case, the operator visually confirms the marks provided on the substrate and the pattern formed on the substrate surface in advance. Since the direction of the substrate is changed, the direction of the substrate may be erroneously changed due to an artificial factor such as misidentification of a mark.
以下に公知文献を示す。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、フォトマスク及びフォトマスクブランクス基板の製造工程において、該基板を製造装置に投入する際の基板投入方向、及び表裏面、また収納ケース内の基板の収納方向、及び表裏面を人手を介することなく変更することで異物の基板表面への付着、基板端面の損傷及び基板の粉塵の飛散を防止するだけでなく、基板に備えられたマーク及び基板表面に形成されたパターンの誤認による誤った方向変更等を抑えるためのフォトマスク及びフォトマスクブランクスの載置方向変更装置を提供することを課題とするものである。
The present invention has been made in view of the above problems, and in the manufacturing process of the photomask and photomask blank substrate , the substrate loading direction and the front and back surfaces when loading the substrate into the manufacturing apparatus, and the inside of the storage case By changing the storage direction of the board and the front and back surfaces without human intervention, it is possible not only to prevent adhesion of foreign substances to the board surface, damage to the board end face and scattering of dust on the board, but also the marks provided on the board and It is an object of the present invention to provide a photomask and photomask blank placement direction changing device for suppressing an erroneous direction change due to misidentification of a pattern formed on a substrate surface.
本発明のフォトマスク及びフォトマスクブランクスの載置方向変更装置は、上記課題を解決するもので、請求項1にかかる発明は、前記フォトマスク及びフォトマスクブランクス基板を収納する収納ケースを載置する載置部と、前記載置部上の収納ケースから前記基板端面をアームユニットで把持し、把持した前記基板の表裏を反転させる反転機構及び前記基板を搬送する搬送機構を備えたアーム付き搬送部と、前記アーム付き搬送部により、搬送された前記基板に形成されたマークに基づいて、前記基板の載置方向を認識する配置方向認識手段と、前記基板を所定の方向に水平回転させる回転部を備え、かつ前記載置部に対し、アーム付き搬送部の搬送方向に載置された方向変更部と、前記載置方向認識手段から得られた前記基板の載置方向情報から、前記回転部、及び前記反転機構を制御する載置方向変更手段を備え、前記基板を所定の方向に水平回転、または／および表裏の反転をさせた後、収納ケースに収納することを特徴とするものである。
Placing direction changing device of the photomask and the photomask blank of the present invention is to solve the above problems, the invention according to
請求項２にかかる発明は、前記フォトマスク及びフォトマスクブランクス基板載置方向変更装置において、前記載置方向認識手段は、基板に備えたマークを撮像装置により取得し、あらかじめ登録してあるマークのデータと照合させて基板の載置方向を特定することを特徴とするフォトマスク及びフォトマスクブランクスの載置方向変更装置である。
According to a second aspect of the present invention, in the photomask and photomask blank substrate placement direction changing device, the placement direction recognizing means obtains a mark provided on the substrate by an imaging device and stores the mark registered in advance. data and is collated a placing direction changing device of the photomask and photomask blank, characterized in that identifying the placing direction of the substrate.
尚、ここでは、形成されたマークとは配置方向を認識するために新規に形成したマークやステッパーの露光用アラインメントマーク等、既存のアラインメントマークのどちらでも構わないこととする。 Here, the formed mark may be either a newly formed mark for recognizing the arrangement direction or an existing alignment mark such as a stepper exposure alignment mark.
本発明の基板載置方向変更装置は、フォトマスク及びフォトマスクブランクス基板を収納する収納ケースを載置する載置部、反転機構、アーム付き搬送部を具備し、載置部、方向変更部の順でアーム付き搬送部の搬送方向に配置され、アーム付き搬送部により載置部と方向変更部との間で前記基板の搬送が行われる。方向変更部では前記基板上に形成されたマークに基づいて収納ケース内における基板の載置方向が認識され、回転部上で、あらかじめ設定した所定の方向に前記フォトマスク及びフォトマスクブランクス基板の載置方向を変更できる。本発明は以上のような構成、そして作用を有するから、作業者の人為的原因による異物の前記基板表面への付着や、基板端面の損傷及び基板の粉塵の飛散、また前記基板に備えられたマーク、及び前記基板表面に形成されたパターンの誤認による基板の誤った方向変更を抑えることができる。
The substrate mounting direction changing device of the present invention comprises a mounting unit for mounting a storage case for storing a photomask and a photomask blank substrate , a reversing mechanism, and an armed transfer unit. are arranged in the conveying direction of the arm with the transport unit in the order, the transport of the substrate is performed between the part and the direction changing portion mounting the arm with the transport unit. The direction changing portion is recognized placing direction of the substrate in the storage case on the basis of the mark formed on the substrate, on a rotating part, the placing in a predetermined direction which is set in advance in the photomask and photomask blank substrate The orientation can be changed. The present invention is the above configuration, and since having an effect, adhesion or to the substrate surface of the foreign object by the human cause of worker injury and scattering of dust substrate substrate end face, also provided on the substrate mark, and it is possible to suppress the wrong direction changes of the substrate due to misidentification of the pattern formed on the substrate surface.
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
図１（ａ）は、本発明によるフォトマスク及びフォトマスクブランクスの載置方向変更装置の一実施例の概略を示す平面図である。また、図１（ｂ）は、正面図である。
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、本発明によるフォトマスク及びフォトマスクブランクスの載置方向変更装置は、載置部（１００）、アーム付き搬送部（２００）、方向変更部（３００）で構成されている。載置部（１００）、方向変更部（３００）はこの順でアーム付き搬送部（２００）の搬送方向に配置され、アーム付き搬送部（２００）は前記載置部（１００）、方向変更部（３００）の側部に配置されている。
FIG. 1A is a plan view showing an outline of an embodiment of a photomask and photomask blank placement direction changing apparatus according to the present invention. FIG. 1B is a front view.
As shown in FIGS. 1A and 1B, a mounting direction changing apparatus for a photomask and a photomask blank according to the present invention includes a mounting part (100), an armed conveying part (200), a direction changing part ( 300). The placing unit (100) and the direction changing unit (300) are arranged in this order in the carrying direction of the carrying unit with arm (200), and the carrying unit with arm (200) is the placing unit (100) and the direction changing unit. It is arrange | positioned at the side part of (300).
図１（ｃ）は、アームユニット（２７）の説明図である。アームユニット（２７）はアーム（２０）、反転機構（２２）、及びハンドユニット（２３）で構成されており、アーム（２０）の片端部に反転機構（２２）を介して一対のハンドユニット（２３）が接続されている。また、ハンドユニット（２３）は、エアチャック（２４）、ロボットハンド（２５）、及び爪（２６）で構成されており、反転機構（２２）に接続されたエアチャック（２４）の両端部にロボットハンド（２５）があり、その先端は爪（２６）が取り付けられている。 FIG.1 (c) is explanatory drawing of an arm unit (27). The arm unit (27) includes an arm (20), a reversing mechanism (22), and a hand unit (23). A pair of hand units ( 23) is connected. The hand unit (23) includes an air chuck (24), a robot hand (25), and a claw (26). The hand unit (23) is attached to both ends of the air chuck (24) connected to the reversing mechanism (22). There is a robot hand (25), and a claw (26) is attached to its tip.
載置部（１００）は、基板（１）が収納された収納ケース（１１）を載置する載置台（１２）、及びいずれも図示しない、載置台上の収納ケースの固定具、エアチャック、グリップ、爪、からなり、収納ケースの蓋部を把持し昇降する蓋部開閉機構で構成されている。 The mounting unit (100) includes a mounting table (12) for mounting the storage case (11) storing the substrate (1), a fixing tool for the storage case on the mounting table, an air chuck, It consists of a grip and a claw, and is composed of a lid opening / closing mechanism that holds and lifts the lid of the storage case.
また、アーム付き搬送部（２００）は、搬送レール（２８）、搬送レール上に設けられた水平移動が可能な支柱（２１）、その支柱（２１）を上下に昇降が可能であり、水平に直動可能なアーム（２０）、に反転機構（２２）を介し、ハンドユニット（２３）で構成されている。ハンドユニット（２３）は、アーム（２０）の軸に平行で水平な一対のロボットハンド（２５）を有している。
また、反転機構（２２）は、ロボットハンド（２５）が基板端面を把持した状態でハンドユニット（２３）にアーム（２０）の軸を回転軸とした１８０度回転をすることで、基板（１）の表裏を反転させることが可能となっている。
Moreover, the conveyance part (200) with an arm can raise / lower the support | pillar (21) which can be moved horizontally provided on the transfer rail (28), the transfer rail, and can move up and down horizontally. It comprises a hand unit (23) via a reversing mechanism (22) on a directly movable arm (20). The hand unit (23) has a pair of horizontal robot hands (25) parallel to the axis of the arm (20).
The reversing mechanism (22) rotates the substrate (1) by rotating the hand unit (23) 180 degrees about the axis of the arm (20) while the robot hand (25) grips the end surface of the substrate. ) Can be reversed.
また、方向変更部（３００）は、ロボットハンド（２５）で把持された基板（１）を載置するＹステージ（３２）、爪台（３４）、及びＸステージ（３１）、そして、ステージの中心のＺ軸を回転軸とし、基板（１）を回転させる回転部（３０）と基板（１）上にあるマークの画像を取り込むことができる撮像装置（３３）で構成されている。 The direction changing unit (300) includes a Y stage (32), a claw base (34), an X stage (31) on which the substrate (1) held by the robot hand (25) is placed, A rotation unit (30) that rotates the substrate (1) with the central Z axis as a rotation axis and an imaging device (33) that can capture an image of a mark on the substrate (1).
収納ケース（１１）に収納されている基板の収納方向を１８０度変更する際には、アーム付き搬送部（２００）のハンドユニット（２３）は、収納ケース（１１）に収納されている基板（１）を、その先端部の両端面で把持し、水平移動に必要な高さまでアームユニット（２７）が上昇する。そして方向変更部（３００）方向に水平移動してＹステージ（３２）上で停止する。アームユニット（２７）が下降し、基板（１）を爪台（３４）上に載置する。そして撮像装置（３３）が基板上のマークを認識し、あらかじめ登録されてあるマークデータと照合し、実際に撮像したマークとデータベース上のマーク位置が１８０度ずれていることを認識して、回転部（３０）の１８０度回転によりマスク（１）の方向が変更され、再びＹステージ（３２）上の爪台（３４）から基板（１）がアーム付き搬送部（２００）により搬送されて、収納ケース（１１）に収納される。
また、マスクの表裏を反転させる際には、撮像装置（３３）により基板（１）の配置方向が認識されて、回転部（３０）で必要な水平回転が施された後、基板（１）がハンドユニット（２３）に把持された状態でアームユニット（２７）が上昇し、Ｙステージ（３２）の上方において、反転機構（２２）を１８０度回転させて反転が完了する。その後、上記と同様に基板を収納ケース（１１）に収納する。
When the storage direction of the substrate stored in the storage case (11) is changed by 180 degrees, the hand unit (23) of the armed transfer section (200) is moved to the substrate (11) stored in the storage case (11). 1) is gripped by both end faces of the tip, and the arm unit (27) is raised to a height necessary for horizontal movement. Then, it horizontally moves in the direction changing portion (300) direction and stops on the Y stage (32). The arm unit (27) is lowered and the substrate (1) is placed on the claw base (34). Then, the image pickup device (33) recognizes the mark on the substrate, compares it with previously registered mark data, recognizes that the mark actually picked up and the mark position on the database are shifted by 180 degrees, and rotates. The direction of the mask (1) is changed by the rotation of the part (30) by 180 degrees, and the substrate (1) is transferred again from the claw base (34) on the Y stage (32) by the transfer part (200) with an arm. It is stored in the storage case (11).
Further, when reversing the front and back of the mask, the imaging device (33) recognizes the arrangement direction of the substrate (1), and after the necessary horizontal rotation is performed by the rotating unit (30), the substrate (1). Is held by the hand unit (23), the arm unit (27) is raised, and the reversing mechanism (22) is rotated 180 degrees above the Y stage (32) to complete the reversal. Thereafter, the substrate is stored in the storage case (11) in the same manner as described above.
図２、及び図３は、基板（１）を一定方向に回転する動作の一例の説明図である。図２（ａ）は、載置台（１２）上で収納ケースに収納されている基板（１）が露出した状態となっている。
アーム（２０）が伸長し、ロボットハンド（２５）で基板（１）端面を把持し、アームユニット（２７）は上昇する。基板（１）をロボットハンド（２５）が把持したままアーム
ユニット（２７）は搬送レール（２８）上を方向変更部（３００）の方向へ水平に移動する。
2 and 3 are explanatory diagrams of an example of an operation of rotating the substrate (1) in a certain direction. FIG. 2A shows a state in which the substrate (1) stored in the storage case is exposed on the mounting table (12).
The arm (20) is extended, the end surface of the substrate (1) is gripped by the robot hand (25), and the arm unit (27) is raised. While holding the substrate (1) by the robot hand (25), the arm unit (27) moves horizontally on the transport rail (28) in the direction of the direction changing unit (300).
図２（ｂ）に示すように、基板（１）は方向変更部（３００）のＹステージ（３２）上の爪台（３４）に静置され、ハンドユニット（２３）はアーム（２０）が縮むことで、Ｙステージ（３２）上から退避する。 As shown in FIG. 2 (b), the substrate (1) is placed on the claw base (34) on the Y stage (32) of the direction changing section (300), and the arm (20) is attached to the hand unit (23). By shrinking, it retracts from the Y stage (32).
次に図２（ｃ）に示すように、ハンドユニット（２３）がＹステージから退避後、基板（１）上のマーク画像を取り込むための撮像装置（３３）が基板（１）上のマーク位置に移動する。 Next, as shown in FIG. 2 (c), after the hand unit (23) is retracted from the Y stage, the image pickup device (33) for capturing the mark image on the substrate (1) is positioned at the mark position on the substrate (1). Move to.
次に図３（ｄ）に示すように、基板（１）上に移動したマーク画像を取り込む撮像装置（３３）が基板（１）の４辺に対して画像取り取り込みを遂行し、完了後に撮像装置（３３）が原点位置に移動する。 Next, as shown in FIG. 3D, the imaging device (33) that captures the mark image that has moved onto the substrate (1) performs image capture on the four sides of the substrate (1) and captures the image after completion. The device (33) moves to the origin position.
次に図３（ｅ）に示すように、撮像装置（３３）から取り込まれたマークの画像データは、載置方向認識手段、及び載置方向変更手段を備えたパーソナルコンピューター（３５）に取り込まれ、あらかじめ登録されているマークデータと照合し、マーク位置から基板（１）の載置方向を特定し、回転部（３０）を設定して、ある所定の方向に回転させる。
Next, as shown in FIG. 3 (e), the image data of the mark captured from the imaging device (33) is captured by a personal computer (35) provided with a mounting direction recognizing unit and a mounting direction changing unit. Then, collation with previously registered mark data is performed, the mounting direction of the substrate (1) is specified from the mark position, the rotating unit (30) is set , and rotated in a predetermined direction.
図４は、基板（１）の表裏反転動作の説明図である。図３（ｅ）において、取り込まれたマークデータから基板（１）の載置位置が表裏反転動作も必要であると判断された場合、回転部（３０）により水平回転が完了した基板（１）の端面をロボットハンド（２５）が把持し、アームユニット（２７）が基板（１）の表裏を反転させるために必要な高さまで上昇する。そして、反転機構（２２）が回転を行うことで基板（１）の反転が完了する。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the front / back reversing operation of the substrate (1). In FIG. 3E, when it is determined from the captured mark data that the mounting position of the substrate (1) also requires the front / back reversing operation, the substrate (1) whose horizontal rotation has been completed by the rotating unit (30). The robot hand (25) grips the end face of the arm, and the arm unit (27) rises to a height necessary for reversing the front and back of the substrate (1). Then, the reversing mechanism (22) rotates to complete the reversal of the substrate (1).
図５は、載置方向認識手段、及び載置方向変更手段の説明図である。撮像装置から信号入出力部を通じて取得された基板のマーク画像データは取得データ記憶部に記憶される。記憶されたマーク画像データは前記載置方向認識手段の演算部にて、マークデータ記憶部に記憶されているマークデータと照合され、基板の載置方向が認識される。認識された基板載置方向から所定の載置方向へ水平回転、及び表裏反転の指示信号が載置方向変更手段の制御部より信号入出力部を通じて回転部、及び反転機構に出力される。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the placement direction recognition means and the placement direction change means. The mark image data of the substrate acquired from the imaging device through the signal input / output unit is stored in the acquired data storage unit. The stored mark image data is collated with the mark data stored in the mark data storage unit by the calculation unit of the above-described placement direction recognition means, and the placement direction of the substrate is recognized. An instruction signal for horizontal rotation and front / back reversal from the recognized substrate placement direction to a predetermined placement direction is output from the control unit of the placement direction changing means to the rotation unit and the reversing mechanism through the signal input / output unit.
水平回転、及び表裏の反転が完了した基板は端面をロボットハンド（２５）に把持された状態でアームユニット（２７）が載置台方向に水平移動する。そしてアームユニット（２７）が支柱（２１）を下降し、基板（１）は収納ケース（１１）上の爪台（１０）に静置され、載置方向の変更が完了となる。
The arm unit (27) horizontally moves in the direction of the mounting table in a state where the end face of the substrate after the horizontal rotation and the reverse of the front and back is held by the robot hand (25). Then, the arm unit (27) moves down the column (21), and the substrate (1) is placed on the claw base (10) on the storage case (11), and the change of the mounting direction is completed.
１・・・マスク
１０、３４・・・爪台
１１・・・収納ケース
１２・・・載置台
２０・・・アーム
２１・・・支柱
２２・・・反転機構
２３・・・ハンドユニット
２４・・・エアチャック
２５・・・ロボットハンド
２６・・・爪
２７・・・アームユニット
２８・・・搬送レール
３０・・・回転部
３１・・・Ｘステージ
３２・・・Ｙステージ
３３・・・撮像装置
３５・・・載置方向認識手段、及び載置方向変更手段を備えたパーソナルコンピューター
１００・・・載置部
２００・・・アーム付き搬送部
３００・・・方向変更部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
2. The placement direction recognizing unit described above is characterized in that a mark provided on a substrate is acquired by an imaging device, and the placement direction of the substrate is specified by collating with mark data registered in advance. A device for changing the mounting direction of a photomask and photomask blanks .
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