KR102628862B1 - 기판을 반송하는 장치 및 기판을 처리하는 시스템 그리고 기판을 반송하는 방법 - Google Patents

기판을 반송하는 장치 및 기판을 처리하는 시스템 그리고 기판을 반송하는 방법 Download PDF

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 포크의 경사를 조절하는 것.
[해결 수단]
기판을 보지하는 포크와, 포크의 기단부를 보지하는 손목부를 포함하는 엔드 이펙터와, 엔드 이펙터가 장착되고 포크를 이동시키는 기구를 구비하는 암을 포함하는 기판 반송 장치에 있어서,
기판 반송 장치의 포크의 기단부를 보지하는 손목부와 암의 사이에, 포크의 경사를 조절하는 경사 조절 기구를 포함하며, 이 경사 조절 기구는, 손목부를 하면 측으로부터 지지하기 위한 3개의 지지 핀과, 이들 지지 핀의 상단의 높이 위치를 서로 상대적으로 변화시키는 높이 조절부와, 포크를 지지 핀 쪽을 향해 끌어 당기도록 마련된 당김 핀을 포함하여 구성된다.

Description

기판을 반송하는 장치 및 기판을 처리하는 시스템 그리고 기판을 반송하는 방법{AAPPARATUS FOR TRANSPORTING SUBSTRATE, SYSTEM FOR PROCESSING SUBSTRATE, AND METHOD OF TRANSPORTING SUBSTRATE}
본 개시는, 기판을 반송하는 장치 및 기판을 처리하는 시스템 그리고 기판을 반송하는 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조에서 이용되는, 반도체 장치의 제조용의 기판인 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라 기재함)를 반송하는 반송 장치는, 웨이퍼를 보지하는 포크가 이동 가능하게 구성된다. 이 포크의 경사를 조절하는 기술로서, 특허 문헌 1에는, 설치 각도에 의해 포크의 늘어짐을 조절하는 기구가 제안되어 있다.
일본 특허 공개 제2007－61920호 공보
본 개시는 포크의 경사를 조절할 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시는,
기판을 반송하는 장치에 있어서,
상기 기판을 보지하는 포크와, 상기 포크의 기단부를 보지하는 손목부를 포함하는 엔드 이펙터와,
상기 엔드 이펙터가 장착되고, 상기 포크를 이동시키는 기구를 구비하는 암과,
상기 포크와 상기 손목부의 사이, 또는 상기 손목부와 상기 암의 사이에 마련되고, 상기 포크의 경사를 조절하는 경사 조절 기구를 포함하고,
상기 경사 조절 기구는,
상기 포크 또는 상기 손목부를 하면측으로부터 지지하기 위해 마련되고, 평면도로 볼 때 삼각형의 정점을 형성하는 위치에 각각 배치된 3개의 지지 핀과,
상기 3개의 지지 핀의 상단의 높이 위치를 서로 상대적으로 변화시키는 높이 조절부와,
상기 각 지지 핀의 상단과, 상기 포크 또는 상기 손목부의 하면이 접촉한 상태를 유지하기 위해 상기 삼각형의 안쪽에 배치되고, 상기 포크를 상기 지지 핀 쪽을 향해 끌어 당기도록 마련된 당김 핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 개시에 의하면, 포크의 경사를 조절할 수가 있다.
도 1은 일 실시형태와 관련되는 처리 시스템을 도시하는 개략 평면도이다.
도 2는 일 실시형태와 관련되는 기판 반송 장치를 도시하는 종단 측면도이다.
도 3a는 일 실시형태와 관련되는 엔드 이펙터의 일부를 도시하는 사시도이다.
도 3b는 상기 엔드 이펙터를 도시하는 평면도이다.
도 4는 상기 엔드 이펙터 및 경사 조절 기구를 도시하는 종단 측면도이다.
도 5는 상기 경사 조절 기구의 일부를 도시하는 사시도이다.
도 6a는 상기 경사 조절 기구의 작용을 도시하는 종단 측면도이다.
도 6b는 상기 경사 조절 기구의 작용을 도시하는 종단 측면도이다.
도 6c는 상기 경사 조절 기구의 작용을 도시하는 종단 측면도이다.
도 6d는 상기 경사 조절 기구의 작용을 도시하는 종단 측면도이다.
도 7a는 상기 경사 조절 기구의 일부를 도시하는 종단 측면도이다.
도 7b는 상기 경사 조절 기구의 일부를 도시하는 종단 측면도이다.
도 8은 제 2 실시형태와 관련되는 기판 반송 장치를 도시하는 종단 측면도이다.
도 9는 제 3 실시형태와 관련되는 기판 반송 장치를 도시하는 종단 측면도이다.
도 10은 제 4 실시형태와 관련되는 기판 반송 장치를 도시하는 측면도이다.
도 11은 제 5 실시형태와 관련되는 기판 반송 장치를 도시하는 측면도이다.
도 12는 제 6 실시형태와 관련되는 기판 반송 장치를 도시하는 종단 측면도이다.
도 13은 상기 제 6 실시형태와 관련되는 경사 조절 기구의 일부를 도시하는 사시도이다.
도 14는 센서 기판을 보지하는 포크를 도시하는 사시도이다.
도 15는 경사 데이터의 취득예 및 예측예를 도시하는 특성도이다.
도 16a는 기판 반송 장치를 이용한 웨이퍼의 반송 자세를 도시하는 제 1 측면도이다.
도 16b는 기판 반송 장치를 이용한 웨이퍼의 반송 자세를 도시하는 제 2 측면도이다.
＜처리 시스템＞
본 개시의 기판인 웨이퍼를 처리하는 시스템(이하, 「 처리 시스템」이라고 칭함)의 일 실시형태에 대해, 도 1을 참조하면서 설명한다. 도 1은, 처리 시스템(1)의 구성예를 도시하는 개략 평면도이다. 이 처리 시스템(1)은, 기판인 웨이퍼의 반입출을 실시하는 로더 모듈(11)과, 로드 락실(12)과, 진공 반송실(13)과, 복수, 예를 들면 4개의 진공 처리실(14)을 포함하여 구성된다. 로더 모듈(11)은, 대기 반송 기구(21)에 의해 웨이퍼가 반송되는 대기 반송실(15)을 포함하고, 복수매의 웨이퍼가 수용되는 용기(10)(예를 들면 FOUP：Front Opening Unified Pod)가 접속되는 복수, 예를 들면 4개의 로드 포트(16)를 포함하다. 또, 대기 반송실(15)에는 예를 들면 2개의 로드 락실(12)이 접속되고, 로드 포트(16) 상의 용기(10)와 로드 락실(12) 사이에서, 대기 반송 기구(21)에 의해 웨이퍼를 반송하도록 구성된다. 도 1중, 부호 GV는 게이트 밸브를 가리키고 있다.
2개의 로드 락실(12)은, 대기 반송실(15)과 진공 반송실(13)에 각각 연결되고, 그 내부가 대기압 분위기와 진공압 분위기 사이에서 조정 가능하게 구성된다. 진공 반송실(13)은, 미리 결정된 진공도로 유지되고, 로드 락실(12)과 각 진공 처리실(14) 사이에서, 웨이퍼의 반송을 실시하는 진공 반송 기구(22)를 포함하다. 진공 처리실(14)은, 내부에 웨이퍼를 수용해서 웨이퍼의 처리를 실시하는 처리실을 이루는 것이고, 진공 처리실(14) 내의 탑재대에 탑재된 웨이퍼에 대해서, 예를 들면 진공 환경 하에서 에칭이나 성막 등이 처리를 실시하도록 구성되어 있다. 각 진공 처리실(14)은, 제조 공정 중에 동일한 공정을 실행하는 모듈이어도 괜찮고, 다른 공정을 실행하는 모듈이어도 괜찮다.
이 처리 시스템(1)은 컴퓨터인 제어부(100)를 포함하고, 이 제어부(100)는 프로그램을 가지고 있다. 이 프로그램은, 예를 들면 콤팩트 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크, DVD 등의 기억 매체에 수납되고, 제어부(100)에 인스톨된다. 제어부(100)는 상기 프로그램에 의해, 처리 시스템(1)의 각 부분에 제어 신호를 출력해서, 각 부분의 동작을 제어한다. 구체적으로 이 프로그램은, 처리 시스템(1)에 있어서의 후술하는 기판 반송 장치(2)에 의한 웨이퍼의 반송, 각 진공 처리실(14)에 있어서의 웨이퍼에 대한 진공 처리 등의 동작을 제어한다. 그리고, 상기 프로그램에 의해, 후술하는 기판 반송 장치(2)의 포크의 경사를 조절하는 동작이나, 티칭을 실시할 수 있도록 스텝군이 짜여져 있다.
이 처리 시스템(1)에 있어서의 웨이퍼의 반송 경로에 대해 간단하게 설명한다. 먼저, 대기 반송 기구(21)에 의해, 로드 포트(16)에 접속된 용기(10)로부터 처리전의 웨이퍼를 꺼내서, 대기압 분위기의 로드 락실(12)에 반송한다. 그 다음에, 로드 락실(12)을 미리 결정된 진공도로 설정한 후, 로드 락실(12)로부터 진공 반송 기구(22)에 의해 웨이퍼를 꺼내서, 어느 진공 처리실(14)에 반송하고, 상기 진공 처리실(14)에서 웨이퍼에 대해서 처리를 실시한다. 계속해서, 진공 반송 기구(22)에 의해 처리 후의 웨이퍼를 진공 처리실(14)로부터 상기 진공도로 설정된 로드 락실(12)로 반송한다. 덧붙여 복수의 진공 처리실(14)에서, 제조 공정중의 상이한 공정을 실행하는 경우에는, 로드 락실(12)로의 반송전에, 이들 복수의 진공 처리실(14) 사이에서 웨이퍼의 반송을 실시해도 괜찮다. 그 다음에, 로드 락실(12) 내를 대기압 분위기로 조절한 후, 상기 로드 락실(12) 내의 웨이퍼를 대기 반송 기구(21)에 의해 꺼내서, 로드 포트(16)에 접속된 용기(10)로 반송한다.
본 개시의 기판을 반송하는 장치(이하, 「 기판 반송 장치」라고 칭함)(2)는, 웨이퍼의 탑재 위치와 진공 처리실(14)의 사이에서 웨이퍼를 반송하는 장치이며, 대기 반송 기구(21)와 진공 반송 기구(22) 중 적어도 하나로 구성된다. 상기 탑재 위치란, 진공 처리실(14)에서 처리되기 전후의 웨이퍼가 탑재되는 개소이다. 따라서, 본 개시의 기판 반송 장치(2)가 대기 반송 기구(21)인 경우에는, 상기 탑재 위치는, 상기 대기 반송 기구(21)에 의해 웨이퍼가 반송되는 개소, 예를 들면 로드 포트(16) 상의 용기(10) 내의 위치나, 로드 락실(12) 내의 웨이퍼의 탑재 위치에 상당한다. 또, 본 개시의 기판 반송 장치(2)가 진공 반송 기구(22)인 경우에는, 상기 탑재 위치는, 상기 진공 반송 기구(22)에 의해 웨이퍼가 반송되는 개소, 예를 들면 로드 락실(12) 내의 웨이퍼의 탑재 위치나, 각 진공 처리실(14) 내의 탑재대 상의 위치에 상당한다.
＜기판 반송 장치의 제 1 실시형태＞
도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하여, 기판 반송 장치(2)의 제 1 실시형태에 대해, 대기 반송 기구(21)에 적용하는 경우를 예로 해서 설명한다. 이 기판 반송 장치(2)는, 엔드 이펙터(3)와 암(4)과 경사 조절 기구(5)를 포함하여 구성된다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 엔드 이펙터(3)는, 웨이퍼를 보지하는 포크(31)와, 포크(31)의 기단부를 보지하는 손목부(32)를 포함하다. 이 예에 있어서의 포크(31)는, 예를 들면 평면도로 보아 대략 U자 형상의 판 형상체에 의해 형성된 선단부(311)와, 손목부(32)에 접속되는 기단부(312)를 포함하고, 선단부(311) 측에 웨이퍼가 탑재되도록 구성되어 있다.
손목부(32)는, 예를 들면 평면도로 보아 구형 형상의 알루미늄제의 판 형상체로 이루어지고, 그 선단에 형성된 단차부(321)의 위에 포크(31)의 기단부(312)가 실린 상태로 포크(31)와 접속되어 있다. 포크(31)는, 손목부(32)가 수평일 때, 포크(31)도 수평이 되도록 장착된다. 이 예에서는, 포크(31)와 손목부(32)는 별개의 부재로 구성했지만, 포크(31)와 손목부(32)를 일체로 구성해도 괜찮다.
도 2, 도 3a 및 도 3b에 도시하는 X 방향을 엔드 이펙터(3)의 전후 방향, Y 방향을 엔드 이펙터(3)의 좌우 방향으로 하고, 엔드 이펙터(3)의 선단측을 전방, 기단측을 후방으로 한다. 도 3a중, 부호 33는 롤축, 부호 34는 피치축을 각각 가리키고 있다. 롤축(33)은, 엔드 이펙터(3)를 전방으로부터 보았을 때에, 포크(31) 및 손목부(32)의 각각의 좌우 방향의 중앙을 통과하고, 엔드 이펙터(3)를 좌우 방향으로 기울일 때의 회전축이다. 피치축(34)은, 롤축(33)에 직교하고, 엔드 이펙터(3)를 전후 방향으로 기울일 때의 회전축이다.
암(4)은, 엔드 이펙터(3)에 장착되고, 포크(31)를 이동시키는 기구를 포함한다. 이 예에서는, 암(4)은, 복수의 암부가 관절부를 거쳐서 서로 회전 가능하게 접속된 구성을 포함한다. 복수의 암부는, 제 1 암부(41), 제 2 암부(42) 및 기대(43)를 가지고 있다. 제 1 암부(41)는, 제 1 관절부(44)를 거쳐서 기대(43)에 대해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 또, 제 2 암부(42)는, 제 2 관절부(45)를 거쳐서 제 1 암부(41)에 대해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 제 2 암부(42)에는, 엔드 이펙터(3)의 손목부(32)가, 경사 조절 기구(5), 제 3 관절부(46)를 거쳐서 접속되어 있다.
제 1 관절부(44), 제 2 관절부(45) 및 제 3 관절부(46)는, 각각 회전 기구(47)를 포함한다[도 2의 종단면도 중에는, 제 2 관절부(45) 및 제 3 관절부(46)의 회전 기구(47)를 예시하고 있다]. 회전 기구(47)는 포크(31)를 이동시키는 기구를 이루는 것이다. 이 회전 기구(47)에 대해, 제 2 관절부(45)를 예로써 설명하면, 예를 들어 회전 기구(47)는, 제 2 암부(42)의 하면에 접속된 회전축(471)과, 구동 기구인 모터(472)와, 모터(472)의 구동력을 회전축(471)에 전달하는 치차 기구(473)를 포함한다. 이렇게 해서, 모터(472)를 구동하는 것에 의해, 회전축(471)이 연직축 주위로 회전해서, 제 2 암부(42)가 회전 가능하게 구성된다. 제 1 관절부(44)에도 마찬가지의 회전 기구가 설치되어, 제 1 암부(41)가 회전 가능하게 구성됨과 동시에, 제 3 관절부(46)에도 마찬가지의 회전 기구(47)가 설치되어, 후술하는 경사 조절 기구(5)를 거쳐서 엔드 이펙터(3)가 회전 가능하게 구성된다. 게다가 기판 반송 장치(2)는, 예를 들면 기대(43)를 승강시키는 도시하지 않은 승강기구를 포함하여, 엔드 이펙터(3)를 승강할 수 있게 구성된다.
계속해서, 경사 조절 기구(5)에 대해, 도 3b, 도 4 및 도 5를 참조해서 설명한다. 이 예의 경사 조절 기구(5)는, 손목부(32)와 암(4)의 사이에 설치되어, 포크(31)의 경사를 조절하는 것이다. 경사 조절 기구(5)는, 손목부(32)를 하면측으로부터 지지하도록 설치되고, 평면도로 볼 때 삼각형의 정점을 형성하는 위치에 각각 배치된 3개의 지지 핀(51, 52, 53)을 포함하다. 이 예에서는, 평면적으로 봐서, 지지 핀(51, 52, 53) 중 하나의 지지 핀(51)은 롤축(33) 상에 배치되고, 나머지 2개의 지지 핀(52, 53)은 롤축(33)을 사이에 두고 좌우 방향으로 서로 대칭인 위치에 배치된다. 이들 지지 핀(51~53)의 상단은, 예를 들면 대략 반구형으로 형성된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 지지 핀(52, 53)의 하단측은 승강기구(521, 531)에 접속되어 있다. 이들 승강기구(521, 531)는 높이 조절부에 상당하는 것이고, 예를 들면 실린더 모터로 구성된다. 이렇게 해서, 전방 측에 배치된 2개의 지지 핀(52, 53)의 상단의 높이 위치를 변화시키는 것에 의해, 고정된 지지 핀(51)을 포함한 3개의 지지 핀(51, 52, 53)의 상단의 높이 위치를 서로 상대적으로 변화시킬 수가 있다. 이들 지지 핀(51, 52, 53)에 의해 지지되는 손목부(32)의 하면에는, 예를 들면 지지 핀(51, 52, 53)의 상단이 접촉하는 영역에 판 형상의 구성 부재(541, 542, 543)가 설치되어 있다. 이들 구성 부재(541~543)는, 예를 들면 스텐레스로 형성되고, 교환 가능하게 구성되어 있다.
손목부(32)의 하방 측에는 하우징(6)이 설치되어 있고, 승강기구(521, 531)가 이 하우징(6) 내에 배치되어 있다. 하우징(6)은 암(4)의 일부를 구성한다. 이 하우징(6)의 천판(61)이 손목부(32)에 수평으로 대향하도록 설치된다. 승강기구(521, 531)에 접속된 지지 핀(52, 53)은 각각 천판(61)에 형성된 관통공(62, 63)을 거쳐서 승강하도록 설치된다. 한편, 지지 핀(51)은, 하우징(6)의 천판(61)의 상면에 접속되어 있고, 그 상단의 높이 위치가 변화하지 않는 고정 핀으로서 구성된다.
이와 같이, 이 예에서는, 3개의 지지 핀(51, 52, 53)은, 승강기구(521, 531)에 의해 서로 독립해서 승강 이동 가능하게 구성된 2개의 승강 핀과, 상단의 높이 위치가 고정된 1개의 고정 핀으로 구성된다.
지지 핀(52) 및 지지 핀(53)은 승강 핀으로서 설치되고, 지지 핀(51)은 고정 핀으로서 설치되기 때문에, 이후에서는, 승강 핀(52, 53), 고정 핀(51)으로 기재하는 경우도 있다.
게다가 경사 조절 기구(5)는 당김 핀(55)을 포함하다. 당김 핀(55)은, 각 지지 핀(51, 52, 53)의 상단과 손목부(32)의 하면이 접촉한 상태를 유지하기 위해서, 포크(31)를 지지 핀(51, 52, 53) 쪽을 향해 끌어 당기기 위해 설치되는 것이다. 이 당김 핀(55)은 평면도로 볼 때에, 3개의 지지 핀(51, 52, 53)에 의해 형성되는 삼각형의 안쪽에 배치되어 있다. 이 예에서는, 당김 핀(55)은, 도 3b 및 도 5에 도시한 바와 같이, 평면적으로 보아, 상기 삼각형의 안쪽의 영역에서, 롤축(33)과 피치축(34)의 교점에 배치된다.
당김 핀(55)은, 그 상단부에, 플랜지 형상으로 넓어지는 헤드부(551)를 포함하다. 예를 들면 헤드부(551)는, 그 하면측이 대략 반구형으로 형성되고, 대략 반구형의 헤드부(551)의 하단으로부터 핀이 하방 측으로 연장하도록 구성되어 있다. 한편, 손목부(32)에 있어서, 제 2 암부(42)와 대향하는 영역에는, 당김 핀(55)이 관통하는 관통공(322)이 형성된다. 또, 손목부(32)에는, 이 관통공(322)에 연결되고, 당김 핀(55)의 헤드부(551)의 하면 형상에 대응해서, 그 상면이 대략 반구형으로 형성되는 개구부(323)가 마련되어 있다.
개구부(323)의 상면은, 당김 핀(55)의 헤드부(551)의 하면과 접촉하는 손목부(32)의 상면을 이루는 것이다. 이 예에서는, 당김 핀(55)이 접촉하는 영역의 구성 부재(56)는, 예를 들어 스테인레스로 형성되고, 교환 가능하게 구성되어 있다. 또, 이 예의 당김 핀(55)은, 승강 핀(52, 53)의 승강 동작에 수반해, 당김 핀(55)의 상단의 높이 위치를 변화시키도록, 승강부(552)에 의해 승강 가능하게 구성되어 있다. 이 승강부(552)는, 예를 들면 실린더 모터로 구성된다.
승강부(552)는 하우징(6)의 내부에 수용되고, 당김 핀(55)은 하우징(6)의 천판(61)의 관통공(64)을 거쳐서 승강한다. 그리고, 손목부(32)에 형성된 개구부(323)의 상면(손목부(32)의 상면)에 헤드부(551)의 하면을 접촉시키고, 승강부(552)에 의해 하방으로 끌어 당김을 실행하도록 구성된다. 상기 헤드부(551)와 개구부(323)의 형상은, 하우징(6)의 천판(61)에 대해서 손목부(32)의 하면이 경사진 상태에서도, 당김 핀(55)에 의한 끌어 당김을 실행할 수가 있도록 반구면 형상으로 설정되어 있다.
게다가 경사 조절 기구(5)는, 손목부(32)와 암(4) 사이를 연결하도록 설치된 신축 가능한 벨로우즈(65)를 포함하다. 이 예의 벨로우즈(65)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 손목부(32)의 하면과 하우징(6)의 천판(61)의 사이에서, 지지 핀(51~53) 및 당김 핀(55)이 설치된 영역의 주위를 둘러싸도록 마련되어 있다. 이미 기술한 바와 같이 하우징(6)은 암(4)의 일부를 구성하므로, 벨로우즈(65)는 손목부(32)와 암(4)의 사이를 연결하도록 마련되어 있다고 할 수 있다.
이와 같이 벨로우즈(65)를 마련하는 것에 의해, 지지 핀(51~53) 및 당김 핀(55)이 승강하는 영역이 구획되므로, 상기 영역에의 파티클의 혼입을 방지할 수가 있다. 또, 예를 들면 성막 처리에 의해 웨이퍼의 표면에 형성된 막에 포함되는 성분이 대기 반송실(15) 내에서 수분과 반응해서, 부식성의 가스를 생성하는 경우가 있다. 이러한 부식성 가스가 생성되는 경우에도, 지지 핀(51) 등이 승강하는 영역에의 부식성 가스의 진입이 억제되어, 이들 지지 핀(51) 등과 부식성 가스의 접촉을 억제할 수 있다.
이 기판 반송 장치(2)는, 제어부(100)에 의해, 암(4)에 의한 포크(31)의 이동 동작, 및 경사 조절 기구(5)에 의한 포크(31)의 경사를 조절하는 동작을 제어하도록 구성되어 있다.
계속해서, 경사 조절 기구(5)에 의한 포크(31)의 경사의 조절에 대해 도 6a, 도 6b, 도 6c, 도 6d를 참조해서 설명한다. 덧붙여 이러한 도면에 있어서는 손목부(32)나 하우징(6)에 대해 간략화하고 있다.
도 6a 및 도 6b는, 피치축(34) 둘레로 손목부(32)가 회전하고, 포크(31)가 전후 방향으로 경사지는 예를 나타내고 있다. 도 6a는, 포크(31)의 선단측의 높이 위치가 기단측보다 높아지도록 경사를 조절하는 예이다. 이 경우에는, 승강 핀(52, 53)의 상단의 높이 위치가 고정 핀(51)의 상단의 높이 위치보다 높은 위치에서 서로 가지런하도록 설정한다. 도 6b는, 포크(31)의 선단측의 높이 위치가 기단측보다 낮아지도록 경사를 조절하는 예이다. 이 경우에는, 승강 핀(52, 53)의 상단의 높이 위치가 고정 핀(51)의 상단의 높이 위치보다 낮은 위치에서 서로 가지런하도록 설정한다.
도 6c 및 도 6d는, 롤축(33) 둘레로 손목부(32)가 회전하고, 포크(31)가 좌우 방향으로 경사지는 예를 나타내고 있다. 도 6c는, 포크(31)의 전방으로부터 봐서 좌측의 높이 위치가 우측보다 높아지도록 경사를 조절하는 예이며, 이 경우에는, 승강 핀(53)의 상단의 높이 위치를 승강 핀(52)의 상단의 높이 위치보다 높은 위치로 설정한다. 도 6d는, 포크(31)의 전방으로부터 봐서 좌측의 높이 위치가 우측보다 낮아지도록 경사를 조절하는 예이며, 이 경우에는, 승강 핀(53)의 상단의 높이 위치를 승강 핀(52)의 상단의 높이 위치보다 낮은 위치로 설정한다.
또, 피치축(34), 롤축(33) 둘레의 회전을 조합하는 것에 의해, 이러한 축(34, 33)에 따르지 않는 방향을 향해, 비스듬하게 포크(31)를 기울일 수도 있다.
이 경사 조절 기구(5)에서는, 승강 핀(52, 53)이 손목부(32)를 하면으로부터 밀어 올리는 밈 나사로서 작용하고, 당김 핀(55)이 손목부(32)를 이들 승강 핀(52)등 쪽으로 끌어 당기는 당김 나사로서 작용한다. 이 때문에, 경사 조절 기구(5)에 의해 포크(31)의 경사를 조절할 때, 손목부(32)의 하면이 승강 핀(52, 53), 고정 핀(51)의 각각의 상단에 접촉한 상태가 유지된다. 이 때문에, 경사를 조절한 후의 포크(31)의 자세를 안정되게 유지할 수가 있다. 또, 도 6a~도 6d에 도시한 바와 같이, 승강 핀(52, 53), 고정 핀(51)의 상단은 대략 반구형으로 형성되어 있으므로, 손목부(32)가 하우징(6)에 대해서 기울어져도, 이들 승강 핀(52) 등의 각각의 상단이 손목부(32)의 하면에 접촉한 상태를 유지할 수 있다.
당김 핀(55)의 높이 위치는, 승강 핀(52, 53)의 높이 위치에 맞추어 변화하고, 이것에 의해, 승강 핀(52, 53)의 높이 위치가 변화해도, 승강부(552)에 의해 당김 핀(55)을 하방으로 끌어 당길 수 있다. 예를 들어 당김 핀(55)은, 승강 핀(52, 53)의 높이 위치가 변화해도, 항상 승강 핀(52, 53)의 상단이 손목부(32)의 하면에 접촉하도록, 승강부(552)에서 일정한 힘으로 하방으로 당겨지도록 구성된다.
또, 당김 핀(55)에 대해서도 다른 승강 핀(52, 53)과 함께 높이 위치의 제어를 실시해도 괜찮다. 이 경우에는, 예를 들면 승강 핀(52, 53)의 상단의 높이 위치와, 이것에 대응하는 당김 핀(55)의 상단의 높이 위치를 대응시킨 대응 데이터를 미리 취득해 둔다. 그리고, 제어부(100)에 의해, 예를 들어 승강 핀(52, 53)의 높이 위치를 설정하면, 당김 핀(55)의 높이 위치가 적절한 위치가 되도록 승강부(552)를 제어하게 해도 괜찮다.
여기서, 포크(31)의 경사의 조절에 의해, 손목부(32)의 하면이 수평으로부터 기울어지면, 당김 핀(55)과 손목부(32)의 위치 관계가 변화한다. 이 때문에, 헤드부(551)와 손목부(32)의 접촉 영역을 반구형으로 형성하고, 헤드부(551)를 개구부(323)에 대해서 움직일 수 있도록 하는 것에 의해, 손목부(32)가 하우징(6)에 대해서 기울어져도, 손목부(32)를 하방 측으로 끌어 당기도록 하고 있다.
이와 같이, 경사 조절 기구(5)에 의해, 피치축(34) 및 롤축(33)의 2축 둘레의 포크(31)의 경사에 대해 조절할 수 있다. 또, 3개의 지지 핀(51~53) 중 하나는, 상단의 높이가 고정된 고정 핀(51)이므로, 이 고정 핀(51)이 높이 위치의 기준이 되어, 포크(31)의 경사 조절을 용이하게 실시할 수가 있다.
＜다른 예＞
상술한 기판 반송 장치(2)에 있어서, 도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 손목부(32)의 하면에, 지지 핀의 위치결정용 오목부를 형성하고, 지지 핀의 상단을,이 오목부에 끼워맞춰지는 형상으로 구성하도록 해도 괜찮다. 도 7a 및 도 7b는, 손목부(32)의 하면에 형성되는 오목부의 예를 도시하는 것이다. 이들 오목부는, 손목부(32)에 있어서 지지 핀(51~53)의 상단과 접촉하는 영역에 마련된 구성 부재(541~543)의 하면에 각각 형성되어 있다.
도 7a는, 오목부(73)가 원추형으로 형성되고, 지지 핀(51~53)의 상단(57)이, 오목부(73)에 끼워맞춰지는 원추형으로 구성되는 예를 나타내고 있다. 경사 조절 기구(5)에 의한 포크(31)의 경사의 조절시, 이미 기술한 바와 같이 지지 핀(51~53)과 손목부(32)의 위치 관계가 변화하므로, 이것에 대응하도록 양자의 형상이 각각 설정된다. 이 예에서는, 지지 핀(51~53)이 손목부(32)에 접촉할 때에 위치 결정된 상태가 되므로, 위치 정밀도가 향상해서, 경사 조절 기구(5)에 의한 포크(31)의 경사의 조절을 확실히 실시할 수가 있다.
또, 도 7b는, 대략 반구형의 오목부(79)가 형성되고, 지지 핀(51~53)과 오목부(79)의 사이에 볼(58)을 포함하는 예를 나타내고 있다. 지지 핀(51~53)에 있어서의 볼(58)에 접촉하는 영역(59)은, 볼(58)과 대응하도록 구면 형상으로 형성된다. 이 경우에는, 지지 핀(51~53)이 손목부(32)에 볼(58)을 거쳐서 접촉하므로, 지지 핀(51~53)의 상단이 볼(58)에 상응하고, 오목부(79)는, 볼(58)이 끼워맞춰지는 형상으로 구성된다. 이 예에 있어서도, 지지 핀(51~53)이 손목부(32)에 접촉할 때의 위치 정밀도가 향상한다. 또, 지지 핀(51~53)은 회전 가능한 볼(58)을 거쳐서 손목부(32)에 접촉하므로, 오목부(79)와 지지 핀(51~53)이 직접 접촉하는 경우에 비해, 양자의 마모를 억제할 수가 있다.
이상에서 설명한 기판 반송 장치(2)에 의하면, 경사 조절 기구(5)에 있어서, 당김 핀(55)에 의해 포크(31)를 지지 핀(51~53) 쪽으로 끌어 당기면서, 지지 핀(51~53)의 상단의 높이 위치를 서로 상대적으로 변화시키고 있다. 이 때문에, 지지 핀(51~53)의 상단과 손목부(32)의 하면이 접촉한 상태를 유지하면서, 포크(31)의 경사를 조절할 수가 있다. 이 결과, 포크(31)의 경사의 조절을 정밀도 좋게 실시할 수가 있어, 경사를 조절한 후의 포크(31)의 자세를 안정된 상태로 유지할 수가 있다.
근년, 기판인 반도체 웨이퍼의 대 구경화에 수반하여, 포크(31)가 길어져서, 포크(31)의 경사(휨)가 커지는 경향이 있다. 또, 처리 시스템(1)의 점유 면적을 작게 하기 위해서는, 좁은 간격으로 상하 방향으로 다단으로 적층된 웨이퍼에 액세스할 필요가 있어, 종래보다 포크(31)를 높은 정밀도로 수평으로 하는 요구가 높아지고 있다. 본 개시의 기판 반송 장치(2)는, 이미 기술한 바와 같이, 포크(31)의 경사의 조절을 정밀도 좋게 실시할 수가 있으므로, 포크(31)의 경사가 큰 경우에도 대응할 수 있어, 고정밀도로 포크(31)를 수평으로 조절할 수가 있다.
＜기판 반송 장치의 제 2 실시형태＞
계속해서, 도 8을 참조하여, 기판 반송 장치의 제 2 실시형태에 대해, 진공 반송 기구(22)에 적용하는 경우를 예로써 설명한다. 이 예의 기판 반송 장치(2A)는, 하우징(6)을 구성하는 천판(61)에 있어서, 지지 핀(52, 53), 당김 핀(55)이 관통하는 관통 위치인 관통공(62, 63, 64)에, 각각 예를 들어 O링으로 이루어진 씰 부재(66)(661, 662, 663)을 포함하여 구성된다. 이 씰 부재(66)는, 하우징(6)의 내부 공간을 외부의 진공 분위기로부터 분리하는 역할을 완수하는 것이다. 지지 핀(52, 53), 당김 핀(55)은, 하우징(6)을 구성하는 천판(61)을 관통해서 벨로우즈(65)로 둘러싸인 진공 분위기의 영역 내에 삽입된다. 그 외의 구성은 상술한 제 1 실시형태와 마찬가지로 구성된다.
이 구성에 의하면, 씰 부재(66) 및 벨로우즈(65)에 의해, 지지 핀(52, 53), 당김 핀(55)이 승강하는 영역은 진공 분위기로 유지되면서, 승강기구(521, 531)나 승강부(552)는, 진공 분위기로부터 분리된 하우징(6) 내에 배치된다. 따라서, 진공 분위기에서 포크(31)의 경사를 조절하는 것에 즈음해, 승강기구(521) 등을 진공 분위기에 배치하는 경우에 비해, 승강기구(521) 등을 개별적으로 진공 분위기에 대응하는 구성으로 할 필요가 없어, 간단하고 쉬운 구성으로 할 수가 있다.
＜기판 반송 장치의 제 3 실시형태＞
계속해서, 도 9를 참조해서, 기판 반송 장치의 제 3 실시형태에 대해, 진공 반송 기구(22)에 적용하는 경우를 예로써 설명한다. 이 예의 기판 반송 장치(2B)는, 손목부(32)의 관통공(322)을 폐쇄하는 덮개 부재를 구비하도록 구성되어 있다. 상기 관통공(322)은, 당김 핀(55)이 손목부(32A)를 관통하도록 하기 위한 것이고, 덮개 부재는 헤드부(551)보다 상방측의 위치에서 관통공(322)을 폐쇄하도록 설치된다. 이 예에서는, 손목부(32A)의 상면을 구성하는 부재가 덮개 부재(324)로서 설치되고, 이 덮개 부재(324)의 하방측은, 손목부(32A)의 하면측으로부터 형성된 오목부(35)로 되어 있다. 이 오목부(35)는, 관통공(322)을 형성함과 동시에, 당김 핀(55)의 헤드부(551)의 하면과 대응하는 형상의 개구부를 형성하는 것이다. 이렇게 해서, 헤드부(551)의 상방측은 손목부(32A)의 상면으로 이루어지는 덮개 부재(324)로 폐쇄될 수 있게 된다. 이와 같이 구성하는 것에 의해, 벨로우즈(65)로 둘러싸인 영역, 및 하우징(6)의 내부 공간을 외부의 진공 분위기로부터 분리할 수가 있다. 그 외의 구성은 상술한 제 1 실시형태와 마찬가지로 구성된다.
이 예에 있어서도, 지지 핀(52, 53)의 승강기구(521, 531)나 당김 핀(55)의 승강부(552)는, 진공 분위기로부터 분리된 하우징(6) 내에 배치된다. 이 때문에, 진공 분위기에서 포크(31)의 경사를 조절하는 것에 즈음해, 승강기구(521) 등을 진공 분위기에 배치하는 경우에 비해, 간단하고 쉬운 구성으로 할 수가 있다. 또, 벨로우즈(65)를, 손목부(32)의 하면과 하우징(6)의 천판(61)에 각각 용접해서 마련하는 경우에는, 보다 진공도가 높은 분위기를 유지할 수가 있다.
＜기판 반송 장치의 제 4 실시형태＞
도 10을 참조해서, 기판 반송 장치의 제 4 실시형태에 대해, 대기 반송 기구(21)에 적용하는 경우를 예로써 설명한다. 이 예의 기판 반송 장치(2C)는, 포크(31)의 경사를 조절하는 암부측의 경사 조절 기구(7)를 포함하도록 구성된다. 암부측의 경사 조절 기구(7)는, 하나의 암부에 접속됨과 동시에, 당해 하나의 암부보다 포크(31) 근처의 위치에 배치된 다른 암부의 경사를 조절하는 것에 의해, 선단측의 포크(31)의 경사를 조절하는 것이다.
구체적으로는, 이 기판 반송 장치(2C)는, 제 1 암부(41)의 경사를 조절하는 제 1 암 경사 조절 기구(71)와, 제 2 암부(42)의 경사를 조절하는 제 2 암 경사 조절 기구(72)를 포함한다. 또, 이 실시형태에서는, 암(4)의 일부를 구성하는 기대(43)에 대해서도, 제 1 관절부(44)를 거쳐서 제 1 암부(41)가 회전 가능하게 접속된 암부를 구성하는 것으로 한다.
이 때, 제 1 암 경사 조절 기구(71)는 하나의 암부를 이루는 기대(43)에 제 1 관절부(44)를 거쳐서 접속되고, 다른 암부인 제 1 암부(41)의 경사의 조절을 거쳐서 포크(31)의 경사를 조절하는 구성으로 되어 있다. 제 2 암 경사 조절 기구(72)는 하나의 암부를 이루는 제 1 암(41)에 제 2 관절부(45)를 거쳐서 접속되고, 다른 암부인 제 2 암부(42)의 경사의 조절을 거쳐서 포크(31)의 경사를 조절하는 구성으로 되어 있다.
이들 제 1 암 조절 기구(71) 및 제 2 암 조절 기구(72)는, 상술하는 경사 조절 기구(5)와 마찬가지로 구성된다. 도 10에, 제 2 암 경사 조절 기구(72)를 예로 병기해서 도시한 바와 같이, 다른 암부인 제 2 암부(42)를 하면측으로부터 지지하기 위해서 마련되고, 평면도로 보았을 때 삼각형의 정점을 형성하는 위치에 각각 배치된 3개의 암부 지지 핀(731~733)을 포함하다. 이 3개의 암부 지지 핀(731~733)은, 암부 높이 조절부를 이루는 승강기구(74)에 의해 각각의 상단의 높이 위치를 서로 상대적으로 변화시킬 수 있도록 구성된다. 이 예에서는, 3개의 암부 지지 핀(731~733) 중 하나는, 상단의 높이 위치가 변화하지 않는 암부 고정 핀(731)으로서 설치된다. 게다가 상기 삼각형의 안쪽에는 암부 당김 핀(75)이 배치된다. 이 암부 당김 핀(75)은, 3개의 암부 지지 핀(731~733)의 상단과 제 2 암부(42)의 하면이 접촉한 상태를 유지하기 위해서, 제 2 암부(42)를 암부 지지 핀(731~733) 쪽을 향해 끌어 당기도록 마련된다.
암부 당김 핀(75)의 상단의 헤드부(751)의 형상이나, 제 2 암부(42) 측에 설치되고 암부 당김 핀(75)의 헤드부(751) 하면과 접촉하는 구성 부재(421)의 형상은, 제 1 실시형태의 당김 핀(55)과 마찬가지로 구성된다. 또, 도 10 중, 부호(76)는 암부 당김 핀(75)의 상단의 높이 위치를 변화시키는 승강부, 부호(77)는 하우징, 78은 벨로우즈를 각각 가리키며, 이들은 제 1 실시형태의 승강부(552), 하우징(6), 벨로우즈(65)와 마찬가지로 구성된다.
이 구성에 의하면, 포크(31)의 경사의 조절을, 경사 조절 기구(5)와 암부의 경사 조절 기구(7)로 분담해서 실시할 수가 있다. 이 때문에, 예를 들면 암(4) 전체의 경사에 대해서는 암부의 경사 조절 기구(7)에서 조절하고, 포크(31)의 경사는, 경사 조절 기구(5)에서 조절하는 것에 의해, 각각의 조절량을 작게 해서, 조절을 용이하게 실시할 수가 있다. 또, 포크(31)의 경사가 큰 경우에 있어서도, 조절량의 일부를 암(4) 쪽에서 부담하는 것에 의해, 암부측에서 거친 조정을 실시하고, 포크(31)측에서 미세한 조정을 실시하는 역할 분담을 할 수가 있다. 덧붙여 암부의 경사 조절 기구(7)로서는, 제 1 암부 경사 조절 기구(71)와 제 2 암부 경사 조절 기구(72) 중 적어도 하나를 마련하는 구성이면 좋다.
＜기판 반송 장치의 제 5 실시형태＞
도 11을 참조해서, 기판 반송 장치의 제 5 실시형태에 대해, 상술한 실시형태와 상이한 점에 대해 설명한다. 이 예는, 엔드 이펙터가 복수, 예를 들면 2개 마련되어 있는 기판 반송 기구(2D)에 있어서, 하단의 엔드 이펙터(3C)의 손목부(32C)와 암(4)[이 예에서는 제 2 암부(42)] 사이에 경사 조절 기구(5)를 마련하는 것이다. 상단 및 하단의 엔드 이펙터(3B, 3C)는, 각각 제 1 실시형태의 엔드 이펙터(3)와 마찬가지로 구성되고, 하단의 엔드 이펙터(3C)의 손목부(32C) 위에, 상단의 엔드 이펙터(3B)의 손목부(32B)가 마련되어 있다. 경사 조절 기구(5) 및 다른 구성 부재에 대해서는, 상술한 제 1 실시형태와 마찬가지로 구성된다.
이 구성에서는, 경사 조절 기구(5)로부터, 하단의 손목부(32C)를 거쳐서 하단의 포크(31)의 경사를 조절할 수가 있다. 또, 경사 조절 기구(5)에 의해, 하단의 손목부(32C)를 거쳐서 상단의 손목부(32B)의 경사가 조절되고, 이것에 의해 상단의 포크(31)의 경사를 동시에 조절할 수가 있다.
＜기판 반송 장치의 제 6 실시형태＞
도 12 및 도 13을 참조해서, 기판 반송 장치의 제 6 실시형태에 대해, 상술한 실시형태와 다른 점에 대해 설명한다. 이 예의 기판 반송 장치(2E)에서는, 경사 조절 기구(8)에 있어서, 3개의 지지 핀(81, 82, 83)이, 높이 조절부를 이루는 승강기구(811, 821, 831)에 의해 서로 독립해서 승강 이동 가능하게 구성되어 있다. 또, 당김 핀(84)은, 상단의 높이 위치가 고정된 고정 핀으로 구성되고, 예를 들면 하우징(6)의 천판(61)의 상면에 고정해서 설치되어 있다. 지지 핀(81~83)이 승강 가능하게 구성되고, 당김 핀(84)의 상단의 높이가 고정되어 있는 점 이외에 대해서는, 제 1 실시형태와 마찬가지로 구성된다.
이 구성에 있어서는, 지지 핀(82, 83)의 상단의 높이 위치를 가지런히 하고, 또한 이들 높이 위치와 지지 핀(81)의 상단의 높이 위치를 상대적으로 바꾸는 것에 의해, 피치축(34) 둘레로 손목부(32)가 회전해서, 포크(31)의 전후 방향의 경사를 조절할 수가 있다. 또, 예를 들면 지지 핀(81)의 상단의 높이 위치를 손목부(32)가 수평일 때의 위치로 설정하고, 지지 핀(82, 83)의 상단의 높이 위치를 상대적으로 변화시키는 것에 의해, 롤축(33) 둘레로 손목부(32)가 회전해서, 포크(31)의 좌우 방향의 경사를 조절할 수가 있다.
＜기판 반송 장치의 제어부＞
계속해서, 이 기판 반송 장치(2)를 이용해 티칭을 실시하는 경우에 대해 설명한다. 이미 기술한 것과 같이, 웨이퍼의 대 구경화에 수반하여, 포크(31)의 경사가 커져서, 다관절 암을 이용한 기판 반송 장치(2)에서는, 자세에 따라 포크(31)의 경사가 변화하기 때문에, 반송시의 포크(31)의 자세에 맞춘 경사의 조절이 요구된다. 또, 웨이퍼의 수수 시에는, 포크(31)가 수평일 필요가 있고, 웨이퍼를 고속으로 반송해서 처리량(throughput)을 향상시키기 위해서도, 포크(31)를 수평으로 하는 티칭이 요구된다.
이러한 티칭을 실시하는 것에 즈음해서, 제어부(100)는, 후술하는 센서 기판(8)으로부터, 기본 자세로부터의 경사의 방향과 크기를 나타내는 경사 데이터를 취득 가능하게 구성된다. 그리고, 제어부(100)는, 웨이퍼의 반송원으로부터 반송처까지 센서 기판(8)을 반송해서 경사 데이터를 취득한 결과에 근거하여, 웨이퍼를 반송할 때의 포크(31)의 경사를 상쇄하도록, 경사 조절 기구(5)를 제어하게 구성되어 있다. 게다가 센서 기판(8)을 이용하는 것에 의해, 제어부(100)에서 파악하고 있는 센서 기판(8)의 위치와, 실제의 센서 기판(8)의 위치의 어긋남을 특정해서, 이 어긋남을 상쇄하는 제어를 실시할 수도 있다. 센서 기판(8)과 제어부(100) 사이의 데이터의 수수는, 예를 들면 무선통신을 이용해 실시된다.
센서 기판(8)이란, 포크(31)에 보지된 상태로 반송 가능하게 구성되어, 기본 자세로부터의 경사의 방향과 크기를 검출하는 가속도 센서(81)를 포함하는 기판이다. 센서 기판(8)은, 도 14에 도시한 바와 같이, 예를 들면 웨이퍼와 같은 형상으로 형성되고, 그 위에 가속도 센서(81)를 포함한다. 가속도 센서(81)로서는, 예를 들면 일본 특허 공개 제2004―264053호에 기재된 구성이 채용되고, 예를 들면 3차원 방향으로 가동하는 가동 구조부를 포함하고, 이 가동 구조부의 움직임에 대응한 응력의 변화를 저항의 변화로서 검출하도록 구성되어 있다.
그리고, 가속도 센서(81)는, 상기 가속도 센서(81)에 작용하는 가속도의 X, Y, Z축 방향의 성분을 검출해서, 제어부(100)에 출력한다. 가속도 센서(81)에서 검출된 가속도로부터는, 기본 자세로부터의 경사에 의해 생기는 중력 가속도의 각각의 벡터 성분을 검출해서 기본 자세로부터의 경사의 방향과 크기를 나타내는 경사 데이터를 구할 수가 있다. 기본 자세란, 전후 방향 뿐 아니라 좌우 방향으로 수평인 포크(31)의 자세이며, 이 자세에 있는 포크(31)에 가속도 센서(81)가 탑재되었을 때에, 가속도 센서(81)의 자세는 기본 자세가 된다. 따라서, 센서 기판(8)에 의해 취득된 경사 데이터는, 포크(31)의 기본 자세로부터의 경사의 방향과 크기를 나타내고 있다.
또, 가속도 센서(81)에서 검출된 가속도로부터는, 센서 기판(8)의 이동에 수반해서 관성력이 더해진 방향과 크기를 나타내는 가속도 데이터를 얻을 수도 있다. 상술한 가속도 데이터로부터는, 센서 기판(8)의 위치 데이터를 구할 수가 있다. 위치 데이터란, 예를 들면 포크(31)에 의해 반송되고 있는 센서 기판(8)의 X, Y, Z축 방향의 위치이다. 위치 데이터는, 각각의 축 방향을 향해 작용하는 가속도 데이터에 근거해서 이동 속도를 구하고, 상기 이동 속도를 시간 적분하는 것에 의해 파악할 수 있다.
예를 들면 경사 데이터는 피치축(34) 둘레의 전후 방향의 경사와 크기에 대해, 기본 자세(수평)인 경우를 경사가 「0」, 전방방향이 내려가는 경사를 플러스의 경사, 전방방향이 올라가는 경사를 마이너스의 경사로 설정한다. 또, 롤축(33)의 주위의 좌우 방향의 경사와 크기에 대해, 기본 자세인 경우를 경사가 「0」, 좌측방향이 내려가는 경사를 마이너스의 경사, 좌측방향이 올라가는 경사를 플러스의 경사로 설정한다. 각 경사의 방향에 대해서는, 도 3a, 도 5, 도 13에도 병기되어 있다.
＜티칭의 제 1 예＞
계속해서, 본 개시의 기판 반송 장치(2)에 센서 기판(8)을 탑재해서 실시하는 티칭의 제 1 예에 대해 설명한다. 이 티칭은, 반송원으로부터 반송처까지 웨이퍼를 반송할 때에, 포크(31)를 기본 자세(수평)로 유지하면서, 미리 설정된 대로의 반송 경로를 따라 이동시키기 위한 것이다. 티칭은, 예를 들면 장치의 기동시나, 메인트넌스 종료 후에 실시된다. 이 티칭에서는, 예를 들면 가속도 센서(81)를 포함하는 센서 기판(8)은 웨이퍼와 동일 중량으로 구성된다.
이하의 예에서는, 센서 기판(8)을 포크(31)에 유지하고, 기판 반송 장치(2)인 대기 반송 기구(21)에 의해 센서 기판(8)을 반송해서 경사 데이터를 취득하는 공정을 실시하는 경우에 대해 설명한다. 반송 경로로서는, 웨이퍼의 반송원인 로드 포트(16)의 용기(10)으로부터, 반송처인 로드 락실(12)까지 반송하는 경우에 대해 설명한다. 덧붙여 웨이퍼의 반송원을 로드 락실(12)로 설정하고, 반송처, 예를 들면 어느 하나의 진공 처리실(14)까지, 기판 반송 장치(2)인 진공 반송 기구(22)에 의해 센서 기판(8)을 반송해서 경사 데이터를 취득하는 공정을 실시해도 괜찮다. 이 공정에서는, 예를 들면 대기 반송 기구(21)는, 용기(10)로부터 센서 기판(8)을 꺼내고, 포크(31)에 센서 기판(8)을 탑재한 상태로, 반송원으로부터 반송처까지 미리 설정된 높이 위치에서 반송한다. 이 때, 센서 기판(8)에 의해 상시, 센서 기판(8)에 작용하는 가속도가 검출되어, 제어부(100)에 출력된다.
그리고, 제어부(100)에서, 센서 기판(8)으로부터 얻어진, 각각의 방향으로 작용하는 가속도에 근거하여, 이미 기술한 경사 데이터나 가속도 데이터, 위치 데이터를 구한다. 그런 후, 웨이퍼를 반송할 때의 포크(31)의 경사를 상쇄하도록, 경사 조절 기구(5)를 제어하는 공정을 실시한다. 또, 제어부(100)에서 파악하고 있는 반송 경로 상의 위치(이하, 「반송 위치」라 기재하는 경우도 있음)와 실제의 위치 데이터의 어긋남에 대해서는, 포크(31)나 암(4)의 회전 기구(47), 기대(43)의 승강기구나 이동 기구를 제어해서 상쇄한다.
경사 조절 기구(5)의 제어의 일례에 대해 설명한다. 예를 들면 제어부(100)에서는, 센서 기판(8)으로부터 취득한 경사 데이터와, 대기 반송 기구(21)에 보지된 센서 기판(8)의 위치 정보를 관련지어 취득한다. 이미 기술한 것과 같이, 센서 기판(8)의 위치는, 제어부(100)에 의한 대기 반송 기구(21)의 반송 제어를 행하기 위한 위치 정보와, 가속도 센서(81)를 이용해서 취득된 위치 데이터에 의해 특정할 수가 있다.
게다가 여기서, 암(4)이나 포크(31)에 경사가 발생하고 있을 때, 미리 설정된 높이 위치까지 기대(43)를 상승시켰다고 해도, 센서 기판(8)이 설정 그대로의 높이 위치에 도달하지 않는 경우가 있다. 이 경우에는, 대기 반송 기구(21)의 반송 제어와 관련되는 위치 정보와, 가속도 센서(81)에 의해 파악되는 위치 데이터에 어긋남이 생기게 된다. 그래서, 본 티칭에서는, 이 어긋남을 파악해서, 반송 제어와 관련되는 위치 정보의 보정에 활용한다.
제어부(100) 측의 위치 정보는, 암(4) 및 포크(31)의 신축량이나 회전량, 기대(43)의 승강량이나 이동량에 근거해서 파악된다. 이 제어부(100)에서 특정되는 반송 위치에 대해, 센서 기판(8)에 의해 얻어진 경사 데이터 및 위치 데이터를 대응짓는다. 경사 데이터로부터는, 반송 경로 상의 각 위치에 있어서의, 포크(31)의 기본 자세로부터의 경사의 방향과 크기를 파악할 수가 있다. 또, 센서 기판(8)의 위치 데이터에 근거해서, 포크(31)에 보지되고 있는 센서 기판(8)의 실제의 위치를 구한다. 그리고, 각 반송 위치에 있어서, 당해 위치에 있어서의 포크(31)의 경사의 방향과 크기, 및 센서 기판(8)의 실제의 위치와 제어부(100)에서 파악되고 있는 반송 위치의 어긋남의 방향과 어긋남량을 특정한다. 그런 후, 이러한 경사나 반송 위치의 어긋남량을 상쇄해서, 정확한 반송 위치에서 포크(31)가 기본 자세가 되는 보정 데이터를 작성한다.
이미 기술한 것과 같이, 제어부(100)는, 전후 방향의 경사에 대해, 경사의 방향과 크기를 특정 가능한 경사 데이터를 취득하고 있다. 따라서, 경사의 보정량이 경사의 크기와 동일하고, 보정의 방향이 경사 데이터와 반대가 되도록 제어하는 보정 데이터를 작성한다. 마찬가지로 제어부(100)는, 좌우 방향의 경사에 대해서도, 경사의 방향과 크기를 특정 가능한 경사 데이터를 취득한다. 그리고, 경사의 보정량이 경사의 크기와 동일하고, 보정의 방향이 경사 데이터와 반대가 되도록 제어하는 보정 데이터를 작성한다. 이렇게 해서, 각 반송 위치에 있어서의 경사 조절 기구(5)의 보정 데이터를 작성한다.
또, 제어부(100)에서 파악되고 있는 반송 위치와 센서 기판(8)의 위치 데이터의 어긋남에 대해서는, 상기 어긋남을 상쇄하는 보정 데이터를 작성한다.
일례로서 암(4)을 신장시켰을 때에 센서 기판(8)의 하중에 의해 각 암(4)이 포크(31) 측에 향하여 휘는 「늘어짐」이 생겼을 경우에 대해 설명한다. 이 경우에는, 경사 조절 기구(5)에 의한 피치 방향의 조절만으로는, 암(4)측의 휨에 수반하는, 웨이퍼의 보지 높이의 어긋남을 보정할 수 있다고는 할 수 없다. 그래서, 이미 기술한 것과 같이 경사 조절 기구(5)에 의해 포크(31)를 수평으로 조절함과 동시에, 기대(43)의 승강기구에 의해 포크(31)의 Z축 방향의 높이를 보정하도록 보정 데이터가 작성된다.
계속해서, 상기의 보정의 결과를 확인하기 위해 센서 기판(8)을 대기 반송 기구(21)의 포크(31)에 유지하고, 작성한 보정 데이터에 근거해서 경사 조절 기구(5) 등을 제어하면서, 반송원(용기(10))으로부터 반송처(로드 락실(12))까지 센서 기판(8)을 반송한다. 그리고, 각 반송 위치에 있어서, 롤 방향 및 피치 방향의 경사가 허용되는 경사의 범위 내가 되고, 포크(31)가 거의 기본 자세(수평)가 되어 있는지를 확인해서 티칭을 종료한다.
이 예에서는, 웨이퍼의 반송원으로부터 반송처까지 센서 기판(8)을 반송해서 취득한 포크(31)의 경사 데이터에 근거해서, 경사 조절 기구(5)의 제어를 실시하고 있다. 이 때문에, 기판 반송 장치(2)가 웨이퍼를 반송하고 있는 도중의 자세에 있어서도, 포크(31)의 경사를 파악할 수 있다. 그리고, 웨이퍼를 반송할 때의 포크(31)의 경사를 상쇄하도록, 경사 조절 기구(5)의 제어를 실시하므로, 간단하고 쉬운 수법으로, 웨이퍼를 반송할 때의 모든 자세에 대해 티칭을 실시할 수가 있다.
본 티칭에서는, 포크(31)의 피치축(34) 둘레의 경사 및 롤축(33) 둘레의 경사에 대해서도, 경사 조절 기구(5)에 의한 조절을 실행해도 괜찮다.
게다가 본 티칭에서는, 센서 기판(8)의 위치 데이터에 근거해서, 제어부(100)로부터 얻어진 반송 경로 상의 위치 정보와의 위치 어긋남을 파악한다. 그리고, 상기 위치 어긋남을 상쇄하도록 기판 반송 장치(2)의 암(4)이나 기대(43)의 승강기구의 제어를 실시한다. 이것에 의해, 센서 기판(8)과 동일 중량인 웨이퍼의 하중에 의해 암(4)에 휨이 발생하는 경우에도, 미리 설정된 반송 경로를 따라 웨이퍼를 반송할 수가 있다. 이 때문에, 휨의 발생에 수반해서, 올바른 반송 경로로부터 어긋난 경로를 반송하는 것에 따르는, 웨이퍼와 다른 기기의 접촉 등의 트러블의 발생을 방지할 수가 있다.
또, 센서 기판(8)을 반송하는 것에 의해 티칭을 실시할 수 있으므로, 티칭에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다. 게다가 작업자가 티칭하는 경우에는, 처리 시스템(1) 내에서, 작업자가 들어갈 수가 없는 좁은 스페이스에 대해서는, 티칭을 실시할 수 없는 경우가 있다. 이것에 비해서, 이 예의 수법에 의하면, 기판 반송 기구(2D)가 센서 기판(8)을 보지해서 반송하는 것에 의해 티칭할 수 있으므로, 웨이퍼를 반송하는 모든 경로에 대해서 티칭을 실시할 수가 있다.
＜티칭의 제 2 예＞
또, 제어부(100)는, 이미 기술한 것과 같이 센서 기판(8)을 이용해서 취득한 경사 데이터에 근거하여, 웨이퍼나 그 외의 반송 대상물의 중량에 맞춰 포크(31)의 경사의 상쇄량을 보정하도록 구성할 수도 있다. 이하의 설명에서는, 예를 들면 가속도 센서(81)를 구비한 센서 기판(8)은 웨이퍼보다 중량이 무거운 기판으로 구성되는 것으로 한다.
이 경우에는, 반송 대상물의 중량을 변화시켜서 적어도 2회의 티칭을 실시한다. 예를 들면 1회째의 티칭은, 포크(31)에 센서 기판(8)을 탑재하고, 반송원으로부터 반송처까지 반송해서, 이미 기술한 제 1 예와 마찬가지로 센서 기판(8)으로부터 가속도 데이터와 경사 데이터를 취득한다. 가속도 데이터로부터는, 센서 기판(8)의 위치 데이터를 취득할 수가 있다. 그리고, 이들 가속도 데이터, 경사 데이터 및 위치 데이터와, 센서 기판(8)의 위치 정보를 대응짓는다. 여기서 센서 기판(8)의 위치 정보는 제어부(100)로부터 얻어지고, 이 위치 정보는, 이미 기술한 것과 같이, 암(4) 및 포크(31)의 신축량이나 회전량, 기대(43)의 승강량이나 이동량에 근거해서 파악할 수 있는 점은, 제 1 예와 마찬가지이다. 이어서, 2회째의 티칭은, 추를 탑재한 센서 기판(8)을 포크(31)에 유지해서 행해지는 점 이외는, 1회째의 티칭과 같은 수법으로 실시된다. 이 결과, 1회째와는 반송 대상물의 중량이 상이한 조건에서, 가속도 데이터, 경사 데이터 및 위치 데이터와 센서 기판(8)의 위치 정보를 대응지을 수 있다.
도 15에, 전술한 2회의 티칭에 있어서 취득한 피치 방향의 경사에 대한 경사 데이터를 나타낸다. 도 15 중, 횡축은 반송 경로를 따른 반송처의 위치(스타트 위치)로부터의 거리(반송 위치), 종축은 피치 방향의 경사를 나타낸다. 도 15 중, 실선은 센서 기판(8)을 이용해서 취득한 경사 데이터 D1이며, 일점 쇄선은 추를 탑재한 센서 기판(8)을 이용해서 취득한 경사 데이터 D2이다.
피치 방향의 경사는, 플러스(＋) 방향이 포크(31)의 선단이 늘어지는 방향이며, 수치가 클수록 늘어짐이 큰 것을 나타내고 있다. 예를 들면 포크(31)의 늘어짐은, 암(4)을 신장하면 커지고, 암(4)을 퇴축시키면 작아지는 경향이 있다. 또 도 5로부터는, 반송 대상물의 하중이 커지면, 늘어짐이 커지고, 하중이 작으면 늘어짐이 작아지는 경향이 보인다.
덧붙여 이 도 15는, 설명의 편의상의 데이터이며, 실제의 포크(31)에서 생기는 늘어짐의 상태 변화를 나타낸 것은 아니다.
이와 같이, 포크(31)에 탑재하는 반송 대상물의 중량과 경사 데이터에는 상관관계가 있고, 각 반송 위치에 있어서, 포크(31)의 경사의 방향은 동일하지만, 이미 기술한 것과 같이 반송 대상물의 중량이 무거울수록, 경사가 커지는 경향이 있다. 따라서, 센서 기판(8)을 반송하는 경우와, 추를 탑재한 센서 기판(8)을 반송하는 경우에 있어서 각각 경사 데이터를 취득하는 것에 의해, 중량과 경사 데이터의 관계를 파악할 수가 있다. 이것에 의해, 센서 기판(8)과 중량이 상이한 반송 대상물의 중량에 맞춘 포크(31)의 경사 데이터의 추정치를 취득할 수가 있다.
도 15 중, 짧은 파선 D3는, 센서 기판(8)보다 중량이 가벼운 웨이퍼의 경사 데이터의 추정치이며, 긴 파선 D4는, 센서 기판(8)보다 중량이 무거운 반송 대상물의 경사 데이터의 추정치이다. 센서 기판(8)보다 중량이 무거운 반송 대상물의 예로서, 예를 들면 진공 처리실(14)의 탑재대에 설치되는 포커스 링 등의 교환 부재를 기판 반송 장치(2)에서 반송하는 경우를 들 수 있다.
그리고, 제어부(100)는, 상기 반송 대상물의 중량에 맞춰 취득된 경사 데이터에 근거해서, 경사 조절 기구(5)에 의한 포크(31)의 경사의 상쇄량을 보정하도록 구성된다. 이 포크(31)의 경사의 상쇄량의 보정은, 예를 들면, 상기 경사 데이터의 추정치에 근거해서, 반송 대상물을 반송할 때의, 경사 조절 기구(5)에 의한 포크의 경사의 상쇄량을 구하는 것으로 실시할 수가 있다.
예를 들면, 취득된 2개의 경사 데이터 D1, D2에 있어서, 피치 방향의 경사 θ가, 반송 대상물의 중량 w에 맞춰 선형적으로 변화하는 경우를 생각한다. 예를 들면 센서 기판(8)의 중량을 W1, 추의 중량을 W로 하고, 어느 반송 위치에 있어서의 경사 데이터 D1의 경사가 θ(D1), 경사 데이터 D2의 경사가 θ(D2)로 한다. 이 경우에는, 반송 대상물을 반송할 때의 임의의 반송 위치에 있어서의 포크(31)의 경사 θ는, 하기 (1) 식으로 표현할 수가 있다.
θ=θ(D1)＋{(θ(D2)－θ(D1))/W}*(w－W1)…(1)
제어부(100)는, 전술한 수법에 의해 추정한 경사 θ를 상쇄하도록 포크(31)의 자세의 보정 데이터를 작성한다. 덧붙여 여기에서는 피치 방향의 경사를 조절하는 예를 설명했지만, 롤 방향의 경사에 대해서도, 반송 대상물의 중량에 맞춰, 경사 조절 기구(5)에 의해 포크(31)의 경사를 보정할 수가 있다.
이어서, 이미 기술한 2회의 티칭에 의해 얻어진 위치 데이터에 근거해서, 제어부(100)로부터 얻어진 반송 경로 상의 위치 정보와의 위치 어긋남을 보정하는 수법에 대해 설명한다. 예를 들면, 암(4)을 구동하는 회전 기구(47)나 기대(43)의 승강기구, 이동 기구의 모터의 출력이 일정한 경우에는, 반송 대상물의 중량이 무거울수록 반송 대상물에 작용하는 가속도는 작아진다. 따라서, 2회의 티칭으로부터, 반송 대상물의 중량과 당해 반송 대상물에 작용하는 가속도와의 대응 관계를 파악할 수가 있다. 이것에 의해, 실제의 반송 대상물의 중량이, 2회의 티칭시의 중량과는 다른 경우에도, 각 반송 위치에서 반송 대상물에 작용하는 가속도 데이터를 추정할 수가 있다. 예를 들면 가속도 데이터의 추정치는, 티칭시의 상기 대응 관계의 변화로부터의 내부 삽입/외부 삽입에 의해 얻을 수 있다.
가속도 데이터의 추정치가 얻어지면, 반송 대상물의 이동 속도를 구하고, 상기 이동 속도를 시간 적분하는 것에 의해, 위치 데이터를 추정할 수가 있다. 그리고, 제어부(100)에서 파악되고 있는 반송 위치와, 반송 대상물의 위치 데이터의 어긋남의 방향, 어긋남량을 특정하고, 이 어긋남을 상쇄하도록 보정 데이터를 작성하는 점은, 제 1 예에 관한 티칭과 마찬가지이다.
제 2 예에 따르면, 실제로 반송 대상물과 동일한 중량의 센서 기판(8)을 이용해서 경사 데이터를 취득하지 않아도, 경사 조절 기구(5)에 의한 포크(31)의 경사의 상쇄량을 파악할 수가 있어, 티칭을 용이하게 실시할 수가 있다.
＜웨이퍼 반송 방법의 예＞
이 예는, 포크(31)에 보지된 웨이퍼를 횡방향으로 이동시킬 때에 상기 웨이퍼에 작용하는 관성력에 의해, 미리 설정된 보지 위치로부터 웨이퍼가 이동하는 것을 억제하기 위해서 실시하는 것이다. 횡방향이란, 수평 방향이라고 하는 의미이며, 전후 방향 및 좌우 방향의 모두를 포함하는 것이다. 이 예에서는, 제어부(100)는, 웨이퍼의 반송 방향을 따라 보았을 때, 웨이퍼의 선단측의 높이 위치가, 후단측의 높이 위치보다 낮아지도록, 경사 조절 기구(5)에 의해 포크(31)를 기울이는 제어를 실시하도록 구성된다.
도 16a에 도시한 바와 같이, 포크(31)에 웨이퍼를 보지하고, 암(4)을 전방으로 진행시킬 때에는, 웨이퍼에 가속도가 걸려 관성력이 작용해서, 웨이퍼가 보지 위치로부터 후방으로 이동하는 경우가 있다. 이러한 때에, 도 16b에 도시한 바와 같이, 웨이퍼의 선단측의 높이 위치가 후단측의 높이 위치보다 낮아지도록, 경사 조절 기구(5)에 의해 포크(31)를 기울이도록 제어한다. 이와 같이 포크(31)를 기울이면, 웨이퍼에 가속도가 걸려도, 후방으로 이동하려고 하는 관성력이 포크(31)에 대해서 웨이퍼를 꽉 누르는 힘이 되어, 보지 위치로부터의 이동을 억제할 수가 있다. 이 예에서는, 웨이퍼를 보지한 포크(31)를 가속도가 작용하는 상태로 이동시켰을 때에, 보지 위치로부터 후방으로의 이동을 억제하는 포크(31)의 경사량을, 예비 실험 등에 의해 파악한다. 그리고, 가속도와 가속도가 더해지는 위치와 경사량을 대응시킨 데이터를 취득하고, 이 데이터에 근거해서, 웨이퍼의 이동이 발생할 우려가 있는 가속도가 더해지는 위치에서, 경사 조절 기구(5)에 의해 포크(31)를 기울이는 제어를 실시해도 괜찮다.
또한, 예를 들면 포크(31)에 웨이퍼를 보지해서, 암(4)을 후방으로 퇴행시킬 때에는, 웨이퍼가 관성력에 의해, 보지 위치로부터 전방으로 이동하는 경우가 있다. 이 때문에, 이것을 억제하기 위해서, 제어부(100)는 웨이퍼의 선단측의 높이 위치가, 후단측의 높이 위치보다 높아지도록, 경사 조절 기구(5)에 의해 포크(31)를 기울이는 제어를 실시하도록 구성된다. 이렇게 해서, 관성력에 의해 웨이퍼가 이동할 방향이 높아지도록 포크(31)를 기울이는 것에 의해, 웨이퍼가 전방으로 이동하기 어려운 상태로 해서, 웨이퍼의 보지 위치로부터의 이동을 억제할 수가 있다.
게다가 예를 들면 포크(31)에 웨이퍼를 보지해서, 암(4)을 선회시킬 때에는, 웨이퍼가 관성력에 의해, 보지 위치로부터 선회 방향과 역 방향으로 이동하는 경우가 있다. 이것을 억제하기 위해서, 제어부(100)는 웨이퍼의 반송 방향(선회 방향)을 따라 보았을 때에, 선회 방향의 선단측의 높이 위치가, 후단측의 높이 위치보다 낮아지도록, 경사 조절 기구(5)에 의해 포크(31)를 좌우 방향으로 기울이는 제어를 실시하도록 구성된다.
근년, 반송에 대한 파티클 오염이나 유기 오염 대책, 고온의 웨이퍼를 반송하는 대책으로서, 웨이퍼의 이면을 세라믹스에 의해 보지하는 경우가 있다. 그렇지만, 이 구성에서는 웨이퍼가 미끄러지기 쉽고, 고속으로 웨이퍼를 반송하는 것이 곤란했다.
이것에 비해서, 본 예에서는, 웨이퍼의 관성력에 의한 포크(31) 상의 이동을 억제하도록, 경사 조절 기구(5)에 의해 포크(31)를 기울이는 제어를 실시하고 있다. 이 때문에, 웨이퍼의 반송 속도를 크게 해서, 큰 관성력이 웨이퍼에 걸리는 경우에도, 관성력에 의한 웨이퍼의 이동을 억제할 수가 있어, 반송 정밀도가 향상한다. 이것에 의해, 고속으로의 웨이퍼 반송을 실현할 수 있어, 처리량(throughput)의 향상에 유리해진다.
이상에서 설명한 각 실시형태에 있어서, 경사 조절 기구는, 기판 반송 장치에서 포크와 손목부 사이에 설치해도 괜찮다. 이 경우에는, 지지 핀은 포크를 하면측으로부터 지지하기 위해서 설치된다. 또한, 당김 핀이 플랜지 형상으로 퍼지는 헤드부를 구비하는 경우에는, 손목부와 대향하는 포크를 관통하고, 헤드부의 하면을 포크의 상면에 접촉시켜서 하방으로 끌어 당기도록 구성된다. 또한, 도 7a, 도 7b에 도시한 바와 같이, 지지 핀의 위치 결정용의 오목부를 마련하는 경우에는, 포크의 하면에 설치되고, 벨로우즈는 포크와 손목부의 사이를 연결하도록 설치된다.
게다가 지지 핀은 평면도로 볼 때에 삼각형의 정점을 형성하는 위치에 각각 배치되고, 당김 핀은 삼각형의 내부에 있으면 좋다. 전술한 예에서는, 고정 핀이 평면도로 볼 때 롤축 상에 있고, 당김 핀이 평면도로 볼 때 롤축과 피치축이 교차하는 점 상에 있는 경우에 대해 설명했지만, 이 배치에는 한정되지 않는다. 예를 들면 당김 핀을 평면도로 볼 때 롤축과 피치축이 교차하는 점 상에 배치하고, 3개의 지지 핀을 평면도로 볼 때 롤 축을 따른 방향으로부터 어긋난 위치에 배치하도록 해도 괜찮다. 또, 지지 핀 및 당김 핀의 모두를, 평면도로 볼 때 롤축 및 피치 축을 따른 방향으로부터 어긋난 위치에 배치해도 괜찮다. 또, 지지 핀이 4개 이상 있는 경우에는, 평면도로 볼 때에 삼각형의 정점을 형성하는 위치에 각각 배치되는 지지 핀이 있고, 당김 핀이 상기 삼각형의 내부에 있는 배치 관계가 포함되어 있으면, 본 개시의 기술적 범위에 포함된다.
또한 전술한 예에서는, 당김 핀은, 승강부에 의해, 그 상단의 높이 위치를 변화시키는 구성으로 하였지만, 당김 핀을 스프링에 의해 지지 핀 쪽으로 끌어 당기는 구성으로 해도 좋다. 또, 당김 핀의 헤드부의 하면을 구면 형상으로 형성하는 예에 대신해서, 헤드부의 하면을 원추형으로 하고, 손목부에는, 이 헤드부의 원추형의 하면을 받는 곡면을 형성하는 구성으로 해도 좋다.
이 외에, 암은 1개의 암부를 구비하는 구성이어도 괜찮고, 포크의 형상은 평면도로 볼 때 U자 형상에 한정되지 않는다. 또, 엔드 이펙터와 암부 사이에 회전 기구를 마련하는 것은 필수의 구성이 아니다. 게다가 기판 반송 장치가 대기 반송 기구일 때, 파티클의 혼입의 영향이 작은 경우에는, 포크와 손목부의 사이, 또는 손목부와 암의 사이를 연결하는 벨로우즈를 마련하는 것은 필수는 아니다. 게다가 전술한 실시형태는 서로 조합해서 구성할 수가 있다.
＜다른 적용＞
덧붙여 이번 개시된 실시형태는, 모든 점에서 예시이고 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시형태는, 첨부의 특허청구의 범위 및 그 취지를 일탈하는 일 없이, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경 또는 조합을 해도 괜찮다.
W 반도체 웨이퍼
2 기판 반송 장치
3 엔드 이펙터
31 포크
32 손목부
4 암
5 경사 조절 기구
51~53 지지 핀
511, 521 승강기구
55 당김 핀

Claims (18)

  1. 기판을 반송하는 장치에 있어서,
    상기 기판을 보지하는 포크와, 상기 포크의 기단부를 보지하는 손목부를 구비하는 엔드 이펙터와,
    상기 엔드 이펙터가 장착되고, 상기 포크를 이동시키는 기구를 구비하는 암과,
    상기 포크와 상기 손목부의 사이, 또는 상기 손목부와 상기 암의 사이에 마련되고, 상기 포크의 경사를 조절하는 경사 조절 기구를 포함하며,
    상기 경사 조절 기구는,
    상기 포크 또는 상기 손목부를 하면측으로부터 지지하기 위해서 마련되고, 평면도로 볼 때 삼각형의 정점을 형성하는 위치에 각각 배치된 3개의 지지 핀과,
    상기 3개의 지지 핀의 상단의 높이 위치를 서로 상대적으로 변화시키는 높이 조절부와,
    상기 각 지지 핀의 상단과 상기 포크 또는 상기 손목부의 하면이 접촉한 상태를 유지하기 위해서 상기 삼각형의 안쪽에 배치되고, 상기 포크를 상기 지지 핀쪽을 향해 끌어 당기도록 설치된 당김 핀을 포함하는
    장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 3개의 지지 핀은, 상기 높이 조절부에 의해 서로 독립해서 승강 이동 가능하게 구성된 2개의 승강 핀과, 상단의 높이 위치가 고정된 1개의 고정 핀으로 구성되고,
    상기 당김 핀에는, 상기 2개의 승강 핀의 승강 동작에 수반해서, 상기 당김 핀의 상단의 높이 위치를 변화시키는 승강부가 설치되는,
    장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 3개의 지지 핀은, 상기 높이 조절부에 의해 서로 독립해서 승강 이동 가능하게 구성되고,
    상기 당김 핀은, 상단의 높이 위치가 고정된 고정 핀으로 구성되는,
    장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 핀에 의해 지지되는 상기 포크 또는 상기 손목부의 하면에는, 각 지지 핀의 위치 결정용의 오목부가 형성되고, 상기 지지 핀의 상단은, 상기 오목부에 끼워맞춰지는 형상으로 구성되는,
    장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 경사 조절 기구는, 상기 포크와 상기 손목부의 사이, 또는 상기 손목부와 상기 암의 사이를 연결하도록 설치된 신축 가능한 벨로우즈를 포함하고, 상기 지지 핀 및 상기 당김 핀은, 상기 벨로우즈에 둘러싸인 영역 내에 설치되는,
    장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 당김 핀은, 그 상단부에, 플랜지 형상으로 퍼지는 헤드부를 포함하고, 상기 손목부와 대향하는 상기 포크, 또는 상기 암과 대향하는 상기 손목부를 관통하고, 상기 헤드부의 하면을 상기 포크 또는 상기 손목부의 상면에 접촉시켜서, 끌어 당김을 실시하도록 구성되는,
    장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 장치는, 진공 분위기 내에서 기판을 반송하기 위해서 설치되고,
    상기 경사 조절 기구는, 상기 포크와 상기 손목부의 사이, 또는 상기 손목부와 상기 암의 사이를 연결하도록 설치된 신축 가능한 벨로우즈를 포함하고, 상기 지지 핀 및 상기 당김 핀은 상기 벨로우즈로 둘러싸인 영역 내에 설치되는,
    장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 당김 핀에는, 상기 당김 핀의 상단의 높이 위치를 변화시키는 승강부가 설치되고, 상기 높이 조절부, 및 상기 승강부는, 상기 지지 핀 및 상기 당김 핀의 하방 측에 배치된 하우징 내에 설치되고, 상기 높이 조절부에 접속된 상기 지지 핀, 및 상기 승강부에 접속된 상기 당김 핀은 상기 하우징을 구성하는 천판을 관통해서 상기 벨로우즈로 둘러싸인 영역 내에 삽입되며, 이러한 관통 위치에는 상기 하우징의 내부 공간을 외부의 진공 분위기로부터 분리하는 씰 부재가 설치되는,
    장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 당김 핀에는, 상기 당김 핀의 상단의 높이 위치를 변화시키는 승강부가 설치되고, 상기 높이 조절부, 및 상기 승강부는, 상기 지지 핀 및 상기 당김 핀의 하방 측에 배치된 하우징 내에 설치되고, 상기 당김 핀이 상기 포크 또는 상기 손목부를 관통하는 관통공을, 상기 헤드부보다 상방측의 위치에서 폐쇄하는 덮개 부재를 마련하는 것에 의해, 상기 벨로우즈로 둘러싸인 영역, 및 상기 하우징의 내부 공간을 외부의 진공 분위기로부터 분리하는,
    장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 암은, 복수의 암부가 관절부를 거쳐서 서로 회전 가능하게 접속된 구성을 포함하고, 하나의 암부에 접속됨과 동시에, 상기 하나의 암부보다 상기 포크에 가까운 위치에 배치된 다른 암부의 경사의 조절을 통해서, 상기 포크의 경사를 조절하는 암부측의 경사 조절 기구를 포함하고,
    상기 암부측의 경사 조절 기구는,
    상기 다른 암부를 하면측으로부터 지지하기 위해서 설치되고, 평면도로 볼 때 삼각형의 정점을 형성하는 위치에 각각 배치된 3개의 암부 지지 핀과, 상기 3개의 암부 지지 핀의 상단의 높이 위치를 서로 상대적으로 변화시키는 암부 높이 조절부와, 상기 각 암부 지지 핀의 상단과, 상기 다른 암부의 하면이 접촉한 상태를 유지하기 위해서 상기 삼각형의 안쪽에 배치되고, 상기 다른 암부를 상기 암부 지지 핀 쪽을 향해서 끌어 당기도록 설치된 암부 당김 핀을 포함하는,
    장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 암에 의한 상기 포크의 이동 동작, 및 상기 경사 조절 기구에 의한 상기 포크의 경사를 조절하는 동작을 제어함과 동시에, 상기 포크에 보지된 상태로 반송 가능하게 구성되고, 기본 자세로부터의 경사의 방향과 크기를 검출하는 가속도 센서를 포함하는 센서 기판으로부터, 상기 경사의 방향과 크기를 나타내는 경사 데이터를 취득 가능하게 구성된 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 기판의 반송원으로부터 반송처까지 상기 센서 기판을 반송하여 상기 경사 데이터를 취득한 결과에 근거해서, 상기 기판을 반송할 때의 상기 포크의 경사를 상쇄하도록, 상기 경사 조절 기구를 제어하도록 구성되는,
    장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기판의 반송원으로부터 반송처까지 상기 센서 기판을 반송하여 상기 경사 데이터를 취득한 결과와, 반송원으로부터 반송처까지 추를 실은 상기 센서 기판을 반송하여 상기 경사 데이터를 취득한 결과에 근거해서, 상기 센서 기판과는 중량이 다른, 상기 기판의 중량 또는 다른 반송 대상물의 중량에 맞춰 상기 포크의 경사의 상쇄량을 보정하도록 구성되는,
    장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 암에 의한 상기 포크의 이동 동작, 및 상기 경사 조절 기구에 의한 상기 포크의 경사를 조절하는 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 암에 의해 상기 포크를 이동시켜, 상기 포크에 보지된 기판을 횡방향에 이동시킬 때에 상기 기판에 작용하는 관성력에 의해, 미리 설정된 보지 위치로부터 상기 기판이 이동하는 것을 억제하기 위해서, 상기 기판의 반송 방향을 따라 보았을 때, 상기 기판의 선단측의 높이 위치가, 후단측의 높이 위치보다 낮아지도록, 상기 경사 조절 기구에 의해 상기 포크를 기울이는 제어를 실시하도록 구성되는,
    장치.
  14. 기판을 처리하는 시스템에 있어서,
    내부에 기판을 수용해서 상기 기판의 처리를 실시하는 처리실과,
    상기 처리실에서 처리되기 전후의 기판이 탑재되는 탑재 위치와,
    상기 처리실과 상기 탑재 위치의 사이에서 상기 기판을 반송하기 위해 설치된 청구항 1 내지 13 중 어느 한 항에 기재된 기판을 반송하는 장치를 포함하는,
    시스템.
  15. 기판을 반송하는 방법에 있어서,
    상기 기판을 보지하는 포크와, 상기 포크의 기단부를 보지하는 손목부를 포함하는 엔드 이펙터와, 상기 엔드 이펙터가 장착되고, 상기 포크를 이동시키는 기구를 포함하는 암과, 상기 포크와 상기 손목부의 사이, 또는 상기 손목부와 상기 암의 사이에 설치되고, 상기 포크 또는 상기 손목부를 하면측으로부터 지지하기 위해서 설치되며, 평면도로 볼 때 삼각형의 정점을 형성하는 위치에 각각 배치된 3개의 지지 핀과, 상기 3개의 지지 핀의 상단의 높이 위치를 서로 상대적으로 변화시키는 높이 조절부와, 상기 각 지지 핀의 상단과 상기 포크 또는 상기 손목부의 하면이 접촉한 상태를 유지하기 위해서 상기 삼각형의 안쪽에 배치되어, 상기 포크를 상기 지지 핀 쪽을 향해 끌어 당기도록 설치된 당김 핀을 포함하고, 상기 포크의 경사를 조절하기 위한 경사 조절 기구를 포함하는 기판을 반송하는 장치를 이용해서, 기판을 반송하는 공정을 포함하는,
    방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    기본 자세로부터의 경사의 방향과 크기를 검출하는 가속도 센서를 포함하는 센서 기판을 상기 포크에 유지하고, 상기 기판의 반송원으로부터 반송처까지 상기 센서 기판을 반송하여 경사 데이터를 취득하는 공정과,
    상기 경사 데이터를 취득한 결과에 근거해서, 상기 기판을 반송할 때의 상기 포크의 경사를 상쇄하도록, 상기 경사 조절 기구를 제어하는 공정을 포함하는,
    방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 경사 데이터를 취득하는 공정에서는, 상기 기판의 반송원으로부터 반송처까지 상기 센서 기판을 반송하는 것에 의한 상기 경사 데이터의 취득과, 반송원으로부터 반송처까지 추를 실은 상기 센서 기판을 반송하는 것에 의한 상기 경사 데이터의 취득을 실시하고,
    상기 경사 조절 기구를 제어하는 공정에서는, 이러한 경사 데이터를 취득한 결과에 근거해서, 상기 센서 기판과는 중량이 다른, 상기 기판의 중량, 또는 다른 반송 대상물의 중량에 맞춘 상기 포크의 경사의 상쇄량의 보정을 실시하는,
    방법.
  18. 청구항 15 내지 17중 어느 한 항에 있어서,
    상기 암에 의해 상기 포크를 이동시켜서, 상기 포크에 보지된 기판을 횡방향으로 이동시키는 공정과,
    상기 기판을 횡방향으로 이동시키는 공정에서, 상기 기판에 작용하는 관성력에 의해, 미리 설정된 보지 위치로부터 상기 기판이 이동하는 것을 억제하기 위해서, 상기 기판의 반송 방향을 따라 보았을 때, 상기 기판의 선단측의 높이 위치가, 후단측의 높이 위치보다 낮아지도록, 상기 경사 조절 기구에 의해 상기 포크를 기울이는 공정을 포함하는,
    방법.
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