KR102530784B1

KR102530784B1 - 기판 반송 장치 및 기판 파지 판정 방법

Info

Publication number: KR102530784B1
Application number: KR1020210061915A
Authority: KR
Inventors: 도시아키 고다마
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2020-05-22
Filing date: 2021-05-13
Publication date: 2023-05-11
Also published as: JP7442389B2; US20210366747A1; JP2021184438A; KR20210144580A; US11923222B2

Abstract

본 발명은, 기판의 파지 불량을 검출하는 것이다. 지지부는, 반송할 기판을 지지하고, 기판의 제1 측에 기판의 에지와 걸림 결합하는 복수의 걸림 결합부가 마련되어 있다. 파지부는, 복수의 걸림 결합부에 대하여 전진 및 후퇴 이동이 가능하게 되고, 전진 이동했을 때 기판의 제2 측에 에지와 접촉하는 복수의 접촉부가 마련되어 있다. 복수의 검출부는, 복수의 접촉부에 각각 마련되어, 복수의 접촉부의 변형량을 검출한다. 판정부는, 복수의 검출부에 의한 검출 결과에 기초하여 기판의 파지 상황을 판정한다.

Description

기판 반송 장치 및 기판 파지 판정 방법{SUBSTRATE TRANSFER DEVICE AND SUBSTRATE GRIPPING DETERMINATION METHOD}

본 개시는, 기판 반송 장치 및 기판 파지 판정 방법에 관한 것이다.

특허문헌 1은, 구동 장치가 미리 정해져 있는 물품 파지 토크를 출력하고 있는 것을 검출하고, 또한 척이 미리 정해져 있는 물품 파지 위치에 도달하고 있는 것을 검출함으로써, 척 미스의 발생을 즉시에 또한 정확하게 검지하는 기술을 개시한다.

일본 특허 공개 평5-82019호 공보

본 개시는, 기판의 파지 불량을 검출하는 기술을 제공한다.

본 개시의 일 양태에 의한 기판 반송 장치는, 지지부와, 파지부와, 복수의 검출부와, 판정부를 갖는다. 지지부는, 반송할 기판을 지지하고, 기판의 일방측에 기판의 에지와 걸림 결합하는 복수의 걸림 결합부가 마련되어 있다. 파지부는, 복수의 걸림 결합부에 대하여 전진 및 후퇴 이동이 가능하게 되고, 전진 이동했을 때 기판의 타방측에 에지와 접촉하는 복수의 접촉부가 마련되어 있다. 복수의 검출부는, 복수의 접촉부에 각각 마련되어, 접촉부의 변형을 검출한다. 판정부는, 복수의 검출부에 의한 검출 결과에 기초하여 기판의 파지 상황을 판정한다.

본 개시에 의하면, 기판의 파지 불량을 검출할 수 있다

도 1은 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 실시 형태에 따른 웨이퍼 반송 장치의 구성의 개략을 도시하는 측면도이다.
도 3은 실시 형태에 따른 웨이퍼 파지 기구의 구성의 개략을 도시하는 평면도이다.
도 4는 종래의 웨이퍼의 파지 불량의 검출의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 웨이퍼를 파지할 때 발생하는 힘을 도시한 도면이다.
도 6은 웨이퍼를 정상적으로 파지했을 경우의 변형량의 파형의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 웨이퍼를 파지하지 못한 경우의 변형량의 파형의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 웨이퍼의 파지 불량이 발생한 경우의 변형량의 파형의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 실시 형태에 따른 기판 파지 판정 방법의 제어의 흐름의 일례를 설명하는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본원이 개시하는 기판 반송 장치 및 기판 파지 판정 방법의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 의해, 개시하는 기판 반송 장치 및 기판 파지 판정 방법이 한정되는 것은 아니다.

그런데, 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함) 등의 기판을 반송하는 반송 암 등의 기판 반송 장치가 알려져 있다. 기판 반송 장치는, 기판을 안정적으로 반송하기 위해서, 기판의 에지를 대향하는 2 방향으로부터 각각 복수 개소에서 클램프함으로써 기판을 파지하는 파지 기구를 갖는 것이 있다. 예를 들어, 기판 반송 장치는, 암의 선단측이 두갈래로 분기한 Y자 형상의 포크를 갖는다. 포크에는, 분기한 2개의 선단에 기판의 에지와 걸림 결합하는 걸림 결합부를 각각 마련한다. 반송 장치는, 2군데의 걸림 결합부에 기판의 일방측의 에지를 걸림 결합시키고, 기판의 타방측의 에지를 복수 개소에서 압박함으로써 기판의 에지를 파지한다.

그러나, 기판 반송 장치는, 기판의 파지 불량이 발생하여, 기판을 낙하시키는 등의 반송 불량을 발생시키는 경우가 있다. 그래서, 기판의 파지 불량을 검출하는 기술이 기대되고 있다.

[실시 형태]

이어서, 실시 형태에 대해서 설명한다. 먼저, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성에 대해서 설명한다. 도 1은 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(100)의 구성의 개략을 모식적으로 도시하는 평면도이다.

기판 처리 시스템(100)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 기판으로서의 웨이퍼(W)를 카세트 단위로 반입출하는 카세트 스테이션(200)과, 웨이퍼(W)를 매엽식으로 처리하는 복수의 처리 장치를 구비한 처리 스테이션(300)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다.

카세트 스테이션(200)은, 카세트 적재부(210)와, 반송실(211)을 구비하고 있다. 카세트 적재부(210)에는, 복수의 웨이퍼(W)를 수용 가능한 카세트(C)를 X 방향(도 1 중의 좌우 방향)으로 복수, 예를 들어 3개 배열해서 적재할 수 있다. 카세트 적재부(210)의 Y 방향 정방향(도 1 중의 상방)측에는, 반송실(211)이 인접되어 있다. 반송실(211)에는, 웨이퍼(W)를 반송하는 웨이퍼 반송 장치(10)가 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 웨이퍼 반송 장치(10)가 본 개시의 기판 반송 장치에 대응한다. 반송실(211) 내의 웨이퍼 반송 장치(10)는, 선회 및 신축 가능한 다관절의 반송 암(11)을 구비하고 있어, 카세트 적재부(210)의 카세트(C)와, 후술하는 처리 스테이션(300)의 로드 로크실(311, 312)에 대하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 이 웨이퍼 반송 장치(10)의 동작은, 후술하는 제어부(400)에 의해 제어된다.

처리 스테이션(300)의 중앙부에는, 내부를 감압 가능한 주 반송실(310)이 마련되어 있다. 주 반송실(310)은, 예를 들어 평면으로 보아 대략 6각형으로 형성되고, 그 주위에 로드 로크실(311, 312)과, 예를 들어 4개의 처리 장치(313, 314, 315, 316)가 접속되어 있다.

로드 로크실(311, 312)은, 주 반송실(310)과 카세트 스테이션(200)의 반송실(211) 사이에 배치되어, 주 반송실(310)과 반송실(211)을 접속하고 있다. 로드 로크실(311, 312)은, 웨이퍼(W)의 적재부(도시하지 않음)를 갖고, 실내를 감압 분위기로 유지할 수 있다.

반송실(211)과 로드 로크실(311, 312) 사이, 주 반송실(310)과 각 로드 로크실(311, 312) 및 각 처리 장치(313 내지 316) 사이에는, 이들 사이를 기밀하게 시일하고 또한 연통 가능하게 구성된 게이트 밸브(317)가 각각 마련되어 있다.

주 반송실(310)에는, 진공 웨이퍼 반송 장치(318)가 마련되어 있다. 진공 웨이퍼 반송 장치(318)는, 예를 들어 2개의 반송 암(319)을 갖고 있다. 각 반송 암(319)은, 선회 및 신축 가능하게 구성되어 있어, 주 반송실(310)의 주위의 로드 로크실(311, 312), 처리 장치(313 내지 316)에 대하여 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 이 진공 웨이퍼 반송 장치(318)에 의한 웨이퍼(W)의 반송은, 후술하는 제어부(400)에 의해 제어된다.

처리 장치(313 내지 316)는, 소정의 처리 레시피에 기초하여, 소정의 처리, 예를 들어 플라스마 처리를 행하는 플라스마 처리 장치이다. 처리 장치(313 내지 316)에서의 웨이퍼(W)의 처리는, 후술하는 제어부(400)에 의해 제어된다.

또한, 기판 처리 시스템(100)은, 웨이퍼 반송 장치(10)나 진공 웨이퍼 반송 장치(318), 처리 장치(313 내지 316) 등을 제어하는 제어부(400)를 구비한다. 제어부(400)는, 예를 들어 컴퓨터이며, 기판 처리 시스템(100)의 각 부를 제어한다. 제어부(400)는 기억부(410)를 갖고 있다. 기억부(410)에는, 웨이퍼 반송 장치(10)의 동작 등을 제어하는 각종 프로그램 및 각종 데이터가 저장되어 있다. 또한, 프로그램이나 데이터는, 컴퓨터로 판독 가능한 컴퓨터 기록 매체(예를 들어, 하드 디스크, DVD 등의 광 디스크, 플렉시블 디스크, 반도체 메모리 등)에 기억되어 있어도 된다. 또한, 프로그램이나 데이터는, 다른 장치에 기억되어, 예를 들어 전용 회선을 통해서 온라인으로 판독해서 이용되어도 된다.

제어부(400)는, 프로그램이 동작함으로써 각종 처리부로서 기능한다. 예를 들어, 제어부(400)는 후술하는 판정부(420)의 기능을 갖는다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제어부(400)가, 각종 처리부로서 기능하는 경우를 예로 들어 설명하지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 각종 처리부를 복수의 제어부에서 분산해서 실현해도 된다. 예를 들어, 판정부(420)의 기능을 복수의 제어부에서 분산해서 실현해도 된다. 또한, 웨이퍼 반송 장치(10)가 제어부를 구비하고, 당해 제어부가 판정부(420)의 기능을 가져도 된다.

이어서, 상술한 웨이퍼 반송 장치(10)의 구성에 대해서 설명한다. 도 2는, 실시 형태에 따른 웨이퍼 반송 장치(10)의 구성의 개략을 도시하는 측면도이다. 웨이퍼 반송 장치(10)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 베이스(12)와, 반송 암(11)을 갖는다. 베이스(12)는, 도시하지 않은 구동부에 의해, 수평 방향으로 이동 가능하면서 또한 승강 가능하게 구성되어 있다.

반송 암(11)은, 선회 및 신축 가능하게 구성되어 있고, 제1 암(13)과, 제2 암(14)을 갖는다. 제1 암(13)은, 그 기단측이 베이스(12)에 연직축 주위로 회전 가능하게 접속되어 있다. 제2 암(14)은 제1 암(13)의 선단측에 연직축 주위로 회전 가능하게 접속됨과 함께 각종 부품이 탑재되는 탑재부(15)를 기단측에 갖는다. 또한, 제2 암(14)은, 웨이퍼(W)의 반송 중에 당해 웨이퍼(W)를 파지하는 기판 파지 기구로서의 웨이퍼 파지 기구(1)를 갖는다.

도 3은, 실시 형태에 따른 웨이퍼 파지 기구(1)의 구성의 개략을 도시하는 평면도이다. 웨이퍼 파지 기구(1)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 포크(20)와, 푸셔(21)와, 액추에이터(22)를 갖는다. 이들 중, 액추에이터(22)는, 상술한 탑재부(15) 상에 탑재된다. 또한, 탑재부(15)의 부품 탑재 공간은, 도시하지 않은 하우징으로 덮여 있다. 이에 의해, 탑재부(15)에 탑재된 부품으로부터 파티클이 생겼다고 해도, 해당 파티클이 웨이퍼(W)에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

포크(20)는, 탑재부(15)로부터 연신되어 선단이 두갈래로 나뉜 Y자 형상으로 형성된 포크 본체(20a)를 갖는다. 포크 본체(20a)의 두갈래로 나뉜 선단에는, 각각 고정 클램프부(20b)가 형성되어 있다. 고정 클램프부(20b)는, 포크(20)의 상면보다도 상방으로 돌출되어 있어, 웨이퍼(W)의 에지와 걸림 결합한다. 포크(20)에 적재된 웨이퍼(W)는, 포크(20)의 선단측 에지가 고정 클램프부(20b)에 맞닿아서 고정된다.

푸셔(21)는, 선단측이 두갈래로 나뉜 형상으로 형성된 푸셔 본체(21a)를 갖는다. 푸셔 본체(21a)의 두갈래로 나뉜 선단에는, 각각 가동 클램프부(21b)가 마련되어 있다. 본 실시 형태에 따른 푸셔(21)는, 가동 클램프부(21b)가 각각의 선단에 2군데 마련되어 있어, 가동 클램프부(21b)에 의해 웨이퍼(W)의 에지와 접촉한다. 2군데의 가동 클램프부(21b)에는, 변형을 검출하는 센서(23(23a, 23b))가 각각 마련되어 있다. 예를 들어, 센서(23)는, 가동 클램프부(21b)와 푸셔(21)의 접속 부분에 마련되어 있다. 푸셔 본체(21a)의 기단측은, 액추에이터(22)에 접속되어 있다.

액추에이터(22)는, 푸셔 본체(21a), 즉 가동 클램프부(21b)를 고정 클램프부(20b)에 대하여 전진 및 후퇴 이동시키는 구동부이며, 예를 들어 에어 실린더에 의해 구성된다. 또한, 액추에이터(22)는, 리니어 모터나 리니어 솔레노이드로 구성해도 된다.

웨이퍼 파지 기구(1)는, 고정 클램프부(20b)와, 액추에이터(22)에 의해 해당 고정 클램프부(20b)에 대하여 전진 및 후퇴 이동하는 가동 클램프부(21b) 사이에서, 웨이퍼(W)를 파지할 수 있다.

웨이퍼(W)는, 포크(20)의 선단측이 되는 웨이퍼(W)의 에지가 고정 클램프부(20b)에 맞닿도록 포크(20)에 태워진다. 웨이퍼(W)를 파지할 때, 웨이퍼 파지 기구(1)에서는, 제어부(400)의 제어에 의해 액추에이터(22)가 구동하여, 푸셔(21)의 가동 클램프부(21b)가 고정 클램프부(20b)를 향해서 이동한다. 그리고, 가동 클램프부(21b)가 포크(20)의 말단측이 되는 웨이퍼(W)의 에지와 맞닿아서 압박함으로써, 웨이퍼(W)는 파지(홀드)된다. 예를 들어, 기억부(410)에는, 웨이퍼 파지 기구(1)의 초기 설정에 있어서, 웨이퍼 파지 기구(1)에 의한 웨이퍼(W)를 파지하는 파지력이 적정한 범위로 되도록 액추에이터(22)의 동작에 관한 설정 정보가 기억된다. 설정 정보에 따라서 제어부(400)가 액추에이터(22)를 구동시킴으로써, 웨이퍼(W)가 적정한 파지력으로 파지된다.

여기서, 특허문헌 1의 기술을 사용해서 웨이퍼(W)의 파지 불량을 검출하는 것을 생각할 수 있다. 예를 들어, 액추에이터(22)에서 미리 정해져 있는 물품 파지 토크를 출력하고 있는 것을 검출하고 또한 푸셔(21)가 미리 정해져 있는 물품 파지 위치에 도달하고 있는 것을 검출함으로써 파지 불량을 검출하는 것을 생각할 수 있다. 도 4는, 종래의 웨이퍼(W)의 파지 불량의 검출의 일례를 도시하는 도면이다. 예를 들어, 제어부(400)가 푸셔(21)의 위치 정보로부터 푸셔(21)가 고정 클램프부(20b)에 전진 이동한 이동량을 구하고, 이동량에 기초하여 웨이퍼(W)를 정상적으로 파지할 수 있었는지를 판정한다.

그러나, 이동량에 기초하여 웨이퍼(W)를 정상적으로 파지할 수 있었는지를 판정한 경우, 웨이퍼(W)의 파지 불량을 검출할 수 없는 경우가 있다. 예를 들어, 2군데의 고정 클램프부(20b) 중, 1군데의 고정 클램프부(20b)에 웨이퍼(W)가 얹혀져 버리는 등에 의해, 1군데의 고정 클램프부(20b)가 웨이퍼(W)의 에지에 걸림 결합하고 있지 않은 경우가 있다. 이러한 경우, 웨이퍼(W)의 에지에 걸림 결합하는 고정 클램프부(20b)가 있기 때문에, 웨이퍼(W)가 불안정하지만 웨이퍼 파지 기구(1)에 의해 파지된다. 그러나, 웨이퍼(W)의 반송 중에 웨이퍼(W)를 낙하시키는 등의 반송 불량을 발생시키는 경우가 있다.

본 실시 형태에 따른 웨이퍼 파지 기구(1)는, 2군데의 가동 클램프부(21b)에 의해 웨이퍼(W)의 에지를 압박해서 파지한다. 도 5는, 웨이퍼(W)를 파지할 때 발생하는 힘을 도시한 도면이다. 2군데의 고정 클램프부(20b)가 각각 웨이퍼(W)의 에지와 걸림 결합하고 있을 경우, 고정 클램프부(20b) 및 가동 클램프부(21b)에는, 웨이퍼(W)를 압박함으로 인한 반력이 각각 거의 동등하게 발생한다. 한편, 예를 들어 2군데인 고정 클램프부(20b) 중, 1군데의 고정 클램프부(20b)가 웨이퍼(W)의 에지에 걸림 결합하고 있지 않은 경우, 2군데의 가동 클램프부(21b)의 변형량에는 치우침이 발생한다.

그래서, 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 반송 장치(10)는, 웨이퍼(W)를 파지할 때, 각 센서(23)에 의해 가동 클램프부(21b)의 변형을 검출한다. 센서(23)는, 검출한 변형의 데이터를 제어부(400)에 출력한다. 제어부(400)의 판정부(420)는, 각 센서(23)에 의한 검출 결과에 기초하여 웨이퍼(W)의 파지 상황을 판정한다. 예를 들어, 판정부(420)는, 각 센서(23)에 의해 검출되는 변형량의 파형에 기초하여 웨이퍼(W)의 파지 상황을 판정한다.

도 6은, 웨이퍼(W)를 정상적으로 파지했을 경우의 변형량의 파형의 일례를 도시하는 도면이다. 도 6은, 2군데인 고정 클램프부(20b)가 각각 웨이퍼(W)의 에지와 걸림 결합하고 있어, 웨이퍼(W)를 정상적으로 파지했을 경우의 파형을 나타내고 있다. 도 6에는, 센서(23a, 23b)에 의해 검출되는 변형량의 파형(Wa, Wb)이 도시되어 있다. 도 6에서는, 푸셔(21)를 전진 이동시켜서 가동 클램프부(21b)가 웨이퍼(W)의 에지와 맞닿은 타이밍을 「Hold」로서 나타내고, 푸셔(21)를 후퇴 이동시켜서 가동 클램프부(21b)가 웨이퍼(W)의 에지로부터 이격된 타이밍을 「Release」로서 나타내고 있다. 센서(23a, 23b)에 의해 검출되는 변형량은, 가동 클램프부(21b)가 웨이퍼(W)의 에지와 맞닿아서 웨이퍼(W)의 파지가 개시됨으로써 상승하고, 가동 클램프부(21b)가 웨이퍼(W)의 에지로부터 이격되어 파지가 해제됨으로써 저하된다. 웨이퍼(W)를 정상적으로 파지했을 경우, 센서(23a, 23b)에 의해 검출되는 변형량은, 마찬가지로 변화하여, 파형(Wa, Wb)이 유사한 형상으로 된다.

도 7은, 웨이퍼(W)를 파지하지 못한 경우의 변형량의 파형의 일례를 도시하는 도면이다. 도 7은, 2군데인 고정 클램프부(20b)가 웨이퍼(W)의 에지와 걸림 결합하고 있지 않아, 웨이퍼(W)를 파지하지 못한 경우의 파형을 도시하고 있다. 도 7에는, 센서(23a, 23b)에 의해 검출되는 변형량의 파형(Wa, Wb)이 도시되어 있다. 도 7에서도, 도 6과 마찬가지의 「Hold」, 「Release」의 타이밍이 도시되어 있다. 웨이퍼(W)를 파지하지 못한 경우, 센서(23a, 23b)에 의해 검출되는 변형량은, 크게는 상승하지 않고, 「Hold」, 「Release」의 타이밍에서 진동하고 있다. 웨이퍼(W)를 파지하지 못한 경우도, 센서(23a, 23b)에 의해 검출되는 변형량은, 마찬가지로 변화하여, 파형(Wa, Wb)이 유사한 형상으로 된다.

도 8은, 웨이퍼(W)의 파지 불량이 발생한 경우의 변형량의 파형의 일례를 도시하는 도면이다. 도 8은, 2군데인 고정 클램프부(20b) 중, 한쪽의 고정 클램프부(20b)가 웨이퍼(W)의 에지에 걸림 결합하고 있지만, 다른 쪽의 고정 클램프부(20b)가 웨이퍼(W)의 에지에 걸림 결합하고 있지 않아, 웨이퍼(W)의 파지 불량이 발생한 경우의 파형을 도시하고 있다. 도 8에는, 센서(23a, 23b)에 의해 검출되는 변형량의 파형(Wa, Wb)이 도시되어 있다. 도 8에서는, 푸셔(21)를 전진 이동시켜서 가동 클램프부(21b)가 웨이퍼(W)의 에지와 맞닿은 타이밍을 「Hold」로서 나타내고 있다. 이렇게 1군데의 고정 클램프부(20b)가 웨이퍼(W)의 에지에 걸림 결합하고 있지 않은 경우, 센서(23a, 23b)에 의해 검출되는 변형량에는, 치우침이 발생한다.

판정부(420)는, 각 센서(23)에 의해 검출되는 변형량의 파형에 기초하여 웨이퍼(W)의 파지 상황을 판정한다. 최초로, 판정부(420)는, 각 센서(23)에 의해 검출되는 변형량으로부터, 웨이퍼(W)의 파지가 개시되었는지 여부를 판정한다. 가동 클램프부(21b)가 웨이퍼(W)의 에지와 맞닿아서 압박하면, 센서(23)에 의해 검출되는 변형량이 커진다. 이 때문에, 변형량으로부터, 가동 클램프부(21b)가 웨이퍼(W)의 에지와 맞닿아서 웨이퍼(W)의 파지가 개시되었는지 여부를 판정할 수 있다. 예를 들어, 판정부(420)는, 어느 것의 센서(23)에 의해 검출되는 변형량이 제1 역치 이상으로 되어 있는지를 판정한다. 제1 역치는, 웨이퍼(W)의 파지가 개시되었다고 간주할 수 있는 변형량으로 한다. 예를 들어, 제1 역치는, 웨이퍼(W)를 정상적으로 파지했을 때 발생하는 변형량의 소정의 비율(예를 들어, 30％ 내지 60％)의 변형량으로 한다.

판정부(420)는, 웨이퍼(W)의 파지가 개시되었다고 판정된 경우, 각 센서(23)에 의해 검출되는 변형량의 차로부터, 웨이퍼(W)의 파지 불량이 발생했는지 여부를 판정한다. 예를 들어, 판정부(420)는, 어느 것의 센서(23)에 의해 검출되는 변형량이 제1 역치 이상이면, 각 센서(23)에 의해 검출되는 변형량의 차가 제2 역치 이상인지의 여부를 판정한다. 제2 역치는, 웨이퍼(W)의 파지 불량이 발생했다고 간주할 수 있는 값으로 한다. 예를 들어, 제2 역치는, 1군데의 고정 클램프부(20b)가 웨이퍼(W)의 에지에 걸림 결합하고 있지 않은 상태의 웨이퍼(W)의 파지 불량이 발생한 경우의 변형량의 차의 소정의 비율(예를 들어, 30％ 내지 60％)의 값으로 한다. 판정부(420)는, 변형량의 차가 제2 역치 이상으로 되었을 경우, 파지 불량이 발생했다고 판정한다. 한편, 판정부(420)는, 변형량의 차가 제2 역치 미만일 경우, 웨이퍼(W)를 정상적으로 파지하고 있다고 판정한다.

또한, 웨이퍼(W)를 파지하고 있지 않은 상태에서 각 센서(23)에 의해 검출되는 변형량의 노이즈보다도 제2 역치가 충분히 큰 경우, 판정부(420)는, 각 센서(23)에 의해 검출되는 변형량의 차가 제2 역치 이상인지 여부만으로, 파지 불량의 발생을 판정해도 된다.

판정부(420)에 의해 웨이퍼(W)의 파지 불량이 발생했다고 판정된 경우, 제어부(400)는, 웨이퍼(W)의 파지 불량이 발생한 것을 나타내는 정보를 기판 처리 시스템(100)의 오퍼레이터에게 통보한다. 예를 들어, 제어부(400)는, 도시하지 않은 표시부에 에러 메시지를 표시시킨다.

이와 같이, 웨이퍼 파지 기구(1)를 갖는 웨이퍼 반송 장치(10)에서는, 제어부(400)가, 복수의 각 센서(23)에 의한 검출 결과에 기초하여 웨이퍼(W)의 파지 상황을 판정할 수 있다.

그런데, 웨이퍼 반송 장치(10)는, 웨이퍼(W)를 반송 중에 반송실(211)의 내벽이나 카세트(C) 등의 다른 부재에 웨이퍼(W)를 접촉시키는 반송 이상이 발생하는 경우가 있다. 웨이퍼 반송 장치(10)는, 웨이퍼 파지 기구(1)에 의해 파지한 웨이퍼(W)가 다른 부재에 접촉한 경우, 진동이 발생한다.

판정부(420)는, 각 센서(23)에 의해 검출되는 변형량으로부터 웨이퍼(W)의 반송 이상이 발생했는지 여부를 판정해도 된다. 예를 들어, 기억부(410)에 웨이퍼(W)를 정상적으로 반송했을 때의 변형량의 파형 데이터를 기억한다. 판정부(420)는, 각 센서(23)에 의해 검출된 변형량의 파형을, 기억부(410)에 기억된 파형 데이터의 파형과 비교해서 웨이퍼(W)의 반송 이상이 발생했는지를 판정한다. 예를 들어, 판정부(420)는, 반송 암(11)이 마찬가지의 동작을 한 타이밍에서의 각 센서(23)에 의해 검출된 변형량과, 기억부(410)에 기억된 파형 데이터의 파형을 비교한다. 판정부(420)는, 각 센서(23)에 의해 검출된 변형량의 파형의 진폭이 파형 데이터의 파형의 진폭보다도 소정의 허용값 이상 큰 경우, 웨이퍼(W)의 반송 이상이 발생했다고 판정한다.

판정부(420)에 의해 반송 이상이 발생했다고 판정된 경우, 제어부(400)는, 웨이퍼(W)의 반송 이상이 발생한 것을 나타내는 정보를 기판 처리 시스템(100)의 오퍼레이터에게 통보한다. 예를 들어, 제어부(400)는, 도시하지 않은 표시부에 에러 메시지를 표시시킨다.

또한, 기판 처리 시스템(100)은, 웨이퍼 반송 장치(10)의 근처에 펌프 등의 진동을 발생시키는 장치가 배치되는 경우가 있다. 진동을 발생시키는 장치는, 열화에 의해 진동이 커지는 경우가 있다.

판정부(420)는, 웨이퍼 반송 장치(10)가 동작을 정지하고 있는 정지 중에 센서(23)에 의해 검출되는 변형량의 변화로부터 주위의 장치의 열화를 검출해도 된다. 예를 들어, 기판 처리 시스템(100)을 설치한 타이밍이나 메인터넌스한 타이밍 등 장치가 열화되어 있지 않은 상태에서, 웨이퍼 반송 장치(10)의 정지 중에, 각 센서(23)에 의해 검출되는 변형량의 파형을 열화 전의 파형 데이터로서 기억부(410)에 기억한다. 판정부(420)는, 웨이퍼 반송 장치(10)의 정지 중에 각 센서(23)에 의해 검출된 변형량의 파형을, 기억부(410)에 기억된 열화 전의 파형 데이터의 파형과 비교해서 반송 이상이 발생했는지를 판정한다. 예를 들어, 판정부(420)는, 웨이퍼 반송 장치(10)의 정지 중에 정기적으로, 각 센서(23)에 의해 검출된 변형량과, 기억부(410)에 기억된 열화 전의 파형 데이터의 파형을 비교한다. 판정부(420)는, 각 센서(23)에 의해 검출된 변형량의 파형의 진폭이 열화 전의 파형 데이터의 파형의 진폭보다도 소정의 허용값 이상 큰 경우, 주위의 장치가 열화되었다고 판정한다.

판정부(420)에 의해 주위의 장치가 열화되었다고 판정된 경우, 제어부(400)는, 주위의 장치가 열화된 것을 나타내는 정보를 기판 처리 시스템(100)의 오퍼레이터에게 통보한다. 예를 들어, 제어부(400)는, 도시하지 않은 표시부에 에러 메시지를 표시시킨다.

이어서, 기판 처리 시스템(100)에서의 웨이퍼 반송 장치(10)에 의한 웨이퍼(W)의 반송 처리의 일례에 대해서 설명한다.

반송 대상의 웨이퍼(W)가 포크(20)에 적재된다. 또한, 이 단계에서는, 웨이퍼 파지 기구(1)의 상태는 개방 상태이다. 예를 들어, 웨이퍼 반송 장치(10)는, 반송 대상의 웨이퍼(W)의 하측에 포크(20)가 위치하도록 반송 암(11)을 동작시킨다. 그리고, 웨이퍼 반송 장치(10)는, 포크(20)가 상승하도록 반송 암(11)을 동작시킨다. 이에 의해, 반송 대상의 웨이퍼(W)가 포크(20)에 적재된다.

웨이퍼 반송 장치(10)는, 웨이퍼 파지 기구(1)에 의해 웨이퍼(W)를 파지한다. 예를 들어, 제어부(400)가 액추에이터(22)를 구동시켜서, 푸셔(21)의 가동 클램프부(21b)를 고정 클램프부(20b)를 향해서 전진 이동시켜, 고정 클램프부(20b)와 가동 클램프부(21b)에 의해 웨이퍼(W)를 파지한다. 각 가동 클램프부(21b)에 마련된 각 센서(23)는, 변형을 검출하여, 검출한 변형의 데이터를 제어부(400)에 출력한다.

제어부(400)의 판정부(420)는, 각 센서(23)에 의한 검출 결과에 기초하여 웨이퍼(W)의 파지 상황을 판정한다.

[기판 파지 판정 방법]

제어부(400)가 기판의 파지 상황을 판정하는 기판 파지 판정 방법의 제어의 흐름의 일례에 대해서 설명한다. 도 9는, 실시 형태에 따른 기판 파지 판정 방법의 제어의 흐름의 일례를 설명하는 도면이다.

제어부(400)는, 액추에이터(22)를 구동시켜서 기판으로서의 웨이퍼(W)를 파지하는 소정의 파지 위치까지 푸셔(21)를 전진 이동시킨다(스텝 S10).

판정부(420)는, 어느 것의 센서(23)에 의해 검출되는 변형량이 제1 역치 이상으로 되었는지를 판정한다(스텝 S11).

판정부(420)는, 어느 센서(23)도 변형량이 제1 역치 이상으로 되지 않은 경우(스텝 S11: "아니오"), 웨이퍼(W)를 파지하지 못한 파지 불량이 발생했다고 판정하고(스텝 S12), 처리를 종료한다.

한편, 판정부(420)는, 어느 것의 센서(23)의 변형량이 제1 역치 이상으로 되었을 경우(스텝 S10: "예"), 각 센서(23)에 의해 검출되는 변형량의 차가 제2 역치 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S13).

판정부(420)는, 변형량의 차가 제2 역치 이상으로 되었을 경우(스텝 S13: "예"), 1군데의 고정 클램프부(20b)가 웨이퍼(W)의 에지에 걸림 결합하고 있지 않은 파지 불량이 발생했다고 판정하고(스텝 S14), 처리를 종료한다.

한편, 판정부(420)는, 변형량의 차가 제2 역치 미만일 경우(스텝 S11: "아니오"), 웨이퍼(W)를 정상적으로 파지하고 있다고 판정하고(스텝 S15), 처리를 종료한다.

이와 같이, 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 반송 장치(10)는, 포크(20)(지지부)와, 푸셔(21)(파지부)와, 복수의 센서(23)(검출부)와, 판정부(420)를 갖는다. 포크(20)는, 반송할 웨이퍼(W)(기판)를 지지하고, 웨이퍼(W)의 일방측에 웨이퍼(W)의 에지와 걸림 결합하는 복수의 고정 클램프부(20b)(걸림 결합부)가 마련되어 있다. 푸셔(21)는, 복수의 고정 클램프부(20b)에 대하여 전진 및 후퇴 이동이 가능하게 되고, 이동했을 때 웨이퍼(W)의 타방측에 에지와 접촉하는 복수의 가동 클램프부(21b)(접촉부)가 마련되어 있다. 센서(23)는, 복수의 가동 클램프부(21b)에 각각 마련되어, 가동 클램프부(21b)의 변형을 검출한다. 판정부(420)는, 복수의 센서(23)에 의한 검출 결과에 기초하여 웨이퍼(W)의 파지 상황을 판정한다. 이에 의해, 웨이퍼 반송 장치(10)는 웨이퍼(W)의 파지 불량을 검출할 수 있다.

또한, 판정부(420)는, 복수의 센서(23)에 의해 검출되는 변형량의 파형에 기초하여 웨이퍼(W)의 파지 상황을 판정한다. 이에 의해, 웨이퍼 반송 장치(10)는, 웨이퍼(W)를 파지하지 못한 파지 불량이나, 일부의 고정 클램프부(20b)가 웨이퍼(W)의 에지에 걸림 결합하고 있지 않은 상태의 웨이퍼(W)의 파지 불량을 판별해서 검출할 수 있다.

또한, 판정부(420)는, 복수의 센서(23)에 의해 검출되는 변형량의 차로부터 파지 불량이 발생했는지 여부를 판정한다. 또한, 판정부(420)는, 어느 것의 센서(23)에 의해 검출되는 변형량이 제1 역치 이상으로 되고, 복수의 센서(23)에 의해 검출되는 변형량의 차가 제2 역치 이상으로 되었을 경우, 파지 불량이 발생했다고 판정한다. 이에 의해, 웨이퍼 반송 장치(10)는, 고정 클램프부(20b)가 웨이퍼(W)의 에지에 걸림 결합하고 있지 않은 상태의 웨이퍼(W)의 파지 불량을 검출할 수 있다.

또한, 포크(20)는, 선단측이 두갈래로 분기하여, 분기한 선단에 고정 클램프부(20b)가 각각 마련되어 있다. 푸셔(21)는, 간격을 두고 가동 클램프부(21b)가 2군데 마련되었다. 이에 의해, 웨이퍼 반송 장치(10)는, 4군데에서 접촉해서 웨이퍼(W)를 안정적으로 파지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 웨이퍼 반송 장치(10)는, 기억부(410)를 갖는다. 기억부(410)는, 웨이퍼(W)를 정상적으로 반송했을 때의 변형량의 파형 데이터를 기억한다. 판정부(420)는, 웨이퍼(W)를 반송했을 때 복수의 센서(23)에 의해 검출된 변형량의 파형을, 기억부(410)에 기억된 파형 데이터의 파형과 비교해서 반송 이상이 발생했는지를 또한 판정한다. 이에 의해, 웨이퍼 반송 장치(10)는, 반송 중에 웨이퍼(W)가 잘못 접촉한 반송 이상의 발생을 검출할 수 있다.

또한, 판정부(420)는, 웨이퍼 반송 장치(10)가 동작을 정지하고 있는 정지 중에 센서(23)에 의해 검출되는 변형량의 변화로부터 주위의 장치가 열화되었는지를 판정한다. 이에 의해, 웨이퍼 반송 장치(10)는, 주위의 장치의 열화를 검출할 수 있다. 또한, 정지 중에 센서(23)로부터 검출되는 변형량의 파형으로부터 웨이퍼 반송 장치(10) 자신이 발하는 진동을 검출할 수 있다. 웨이퍼 반송 장치(10)는, 예를 들어 나사의 느슨함이나, 기어, 벨트 등의 구동부의 이상 등의 열화가 발생하면, 정지 중이라도 진동이 발생한다. 따라서, 웨이퍼 반송 장치(10)는, 진동의 유무로부터 웨이퍼 반송 장치(10) 자신의 열화를 검출할 수 있다. 또한, 웨이퍼 반송 장치(10)가 동작 중이라도, 센서(23)에 의해 검출된 변형량의 파형을 기억부(410)에 기억된 파형 데이터의 파형과 비교함으로써, 파지하고 있는 웨이퍼(W)에 부여하는 진동이 증가하고 있는지를 알 수 있다. 웨이퍼 반송 장치(10)는, 동작 중의 진동의 증가량에 의해 웨이퍼(W)를 반송하는 동작 중의 건전도를 추정할 수 있다.

이상, 실시 형태에 대해서 설명해 왔지만, 금회 개시된 실시 형태는, 모든 점에서 예시이며 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 실제로, 상기한 실시 형태는, 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 상기 실시 형태는, 청구범위 및 그 취지를 일탈하지 않고, 다양한 형태에서 생략, 치환, 변경되어도 된다.

예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 기판을 웨이퍼(W)로 한 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 기판은, 유리 기판 등 어느 기판이어도 된다.

Claims

반송할 기판을 지지하고, 상기 기판의 제1 측에 상기 기판의 에지와 걸림 결합하는 복수의 걸림 결합부가 마련된 지지부와,
상기 복수의 걸림 결합부에 대하여 전진 및 후퇴 이동이 가능하게 되고, 전진 이동했을 때 상기 기판의 제2 측에 에지와 접촉하는 복수의 접촉부가 마련된 파지부와,
상기 복수의 접촉부에 각각 마련되어, 상기 복수의 접촉부의 변형량을 검출하는 복수의 검출부와,
상기 복수의 검출부에 의한 검출 결과에 기초하여 상기 기판의 파지 상황을 판정하는 판정부
를 포함하는 기판 반송 장치.
제1항에 있어서, 상기 판정부는, 상기 복수의 검출부에 의해 검출되는 변형량의 파형에 기초하여 상기 기판의 파지 상황을 판정하는, 기판 반송 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판정부는, 상기 복수의 검출부에 의해 검출되는 변형량의 차로부터 파지 불량이 발생했는지 여부를 판정하는, 기판 반송 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판정부는, 상기 복수의 검출부 중의 어느 것에 의해 검출되는 변형량이 제1 역치 이상으로 되고, 상기 복수의 검출부에 의해 검출되는 변형량의 차가 제2 역치 이상으로 되었을 경우, 파지 불량이 발생했다고 판정하는, 기판 반송 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지부는, 선단측이 두갈래로 분기하고, 분기한 선단에 상기 복수의 걸림 결합부가 각각 마련된 포크로 되고,
상기 파지부의 상기 복수의 접촉부는, 간격을 두고 2군데 마련된, 기판 반송 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판을 정상적으로 반송했을 때의 변형량의 파형 데이터를 기억하는 기억부를 더 포함하고,
상기 판정부는, 상기 기판을 반송했을 때 상기 복수의 검출부에 의해 검출된 변형량의 파형을, 상기 기억부에 기재된 파형 데이터의 파형과 비교해서 반송 이상이 발생했는지를 또한 판정하는, 기판 반송 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 판정부는, 기판 반송 장치가 동작을 정지하고 있는 정지 중에 상기 복수의 검출부에 의해 검출되는 변형량의 변화로부터 주위의 장치가 열화되었는지를 판정하는, 기판 반송 장치.
반송할 기판을 지지하고, 상기 기판의 제1 측에 상기 기판의 에지와 걸림 결합하는 복수의 걸림 결합부가 마련된 지지부와,
상기 복수의 걸림 결합부에 대하여 전진 및 후퇴 이동이 가능하게 되고, 전진 이동했을 때 상기 기판의 제2 측에 에지와 접촉하는 복수의 접촉부가 마련된 파지부와,
상기 복수의 접촉부에 각각 마련되어, 상기 복수의 접촉부의 변형량을 검출하는 복수의 검출부
를 포함하는 기판 반송 장치의 기판 파지 판정 방법이며,
상기 복수의 걸림 결합부와 상기 복수의 접촉부에 의해 상기 기판을 파지하고 있을 때의 상기 복수의 검출부에 의한 검출 결과에 기초하여 상기 기판의 파지 상황을 판정하는,
기판 파지 판정 방법.