KR20130009700A - 기판 반송 장치, 기판 처리 시스템, 기판 반송 방법, 및 기억 매체 - Google Patents

기판 반송 장치, 기판 처리 시스템, 기판 반송 방법, 및 기억 매체 Download PDF

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KR20130009700A
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processing unit
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히로미츠 사카우에
마시히토 오자와
유이치 후루야
나나코 시노다
가츠히토 히로세
모리히토 이나가키
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

진공에 있어서 열을 수반하는 처리를 실행하는 기판 처리 장치에 있어서, 기판을 고속으로 반송해도 기판의 위치 정밀도를 높게 할 수 있는 기판 처리 장치를 제공한다. 열을 수반하는 진공 처리가 실행되는 진공 처리 유닛에 대해 기판의 반입 및 반출을 실행하는 기판 반송 장치는 기판을 위치 결정하는 위치 결정 핀을 갖고, 기판을 위치 결정한 상태에서 유지하는 픽과, 픽에 의해 진공 처리 유닛에 대해 기판을 반입 및 반출하도록 픽을 구동시키는 구동부와, 픽에 의한 기판의 반송 동작을 제어하는 반송 제어부를 갖고, 반송 제어부는 기판을 진공 처리 유닛에 반입할 때의, 상온에 있어서의 기판의 기준 위치 정보를 미리 파악해 두고, 실 처리에 있어서, 기판을 진공 처리 유닛에 반입할 때에, 그 기판의 기준 위치로부터의 위치 어긋남을 산출하고, 위치 어긋남을 보정해서 기판을 진공 처리 유닛에 반입하도록 구동부를 제어한다.

Description

기판 반송 장치, 기판 처리 시스템, 기판 반송 방법, 및 기억 매체{SUBSTRATE TRANSFER DEVICE, SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM, SUBSTRATE TRANSFER METHOD, AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 예를 들면, 반도체 웨이퍼 등의 기판에 열을 수반하는 진공 처리를 실시하는 기판 처리 장치에 이용되는 기판 반송 장치, 그것을 이용한 기판 처리 시스템에 관한 것이다．
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 피처리 기판인 반도체 웨이퍼(이하, 단지 웨이퍼라 함)에 대해, 성막 처리 등의 진공 처리가 많이 이용되고 있다. 최근에서는 이러한 진공 처리의 효율화의 관점, 및 산화나 먼지 등에 의한 오염을 억제하는 관점에서, 복수의 진공 처리 유닛을 진공으로 유지되는 반송실에 연결하고, 이 반송실에 마련된 기판 반송 장치에 의해 각 진공 처리 유닛에 웨이퍼를 반송 가능하게 한 클러스터 툴(cluster tool) 형의 멀티 챔버 타입의 진공 처리 시스템이 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1).
이러한 멀티 챔버 처리 시스템에 있어서는 진공으로 유지되어 있는 반송실에, 상술한 진공 처리 유닛 이외에, 대기중에 놓여 있는 웨이퍼 카세트로부터 진공으로 유지된 반송실에 웨이퍼를 반송하기 위한 로드록실을 연결하고, 반송실에 마련된 기판 반송 장치에 의해, 진공 처리 유닛과 로드록실의 사이, 또는 진공 처리 유닛 사이에서 웨이퍼의 반송이 실행된다.
이때 이용하는 기판 반송 장치에 있어서는 웨이퍼를 유지하는 픽(pick)으로서, 웨이퍼의 이면 또는 하면측 베벨(bevel)만을 유지하는 것이 이용되고 있다.
(특허문헌 1) 일본 특허 공개 공보 제 2000-208589 호
근래, 고속으로 웨이퍼 반송을 실행해서 높은 처리량으로 처리를 실행하는 것이 요구되고 있지만, 상술한 바와 같이 웨이퍼의 이면 또는 하면측 베벨만을 유지하는 픽을 이용하는 경우에는 고속으로 반송하면 웨이퍼가 미끄러져서 웨이퍼의 위치 정밀도가 낮아진다. 또한, 성막 처리와 같은 열을 수반하는 처리를 실행하는 경우에는 열팽창에 의한 오차도 중첩되어 점점 위치 정밀도가 저하한다.
본 발명은 이러한 사정을 감안해서 이루어진 것으로서, 진공에 있어서 열을 수반하는 처리를 실행하는 기판 처리 장치에 있어서, 기판을 고속으로 반송해도 기판의 위치 정밀도를 높게 할 수 있는 기판 반송 장치 및 그것을 이용한 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제 1 관점에서는 열을 수반하는 진공 처리가 실행되는 진공 처리 유닛과, 상기 진공 처리 유닛이 접속되고, 내 부가 진공으로 유지된 반송실을 갖는 기판 처리 시스템에 있어서, 상기 반송실내에 마련되고, 상기 진공 처리 유닛에 대해 기판의 반입 및 반출을 실행하는 기판 반송 장치로서, 기판을 위치 결정하는 하나 또는 복수의 위치 결정 핀을 갖고, 기판을 위치 결정한 상태에서 유지하는 픽과, 상기 픽에 의해 상기 진공 처리 유닛에 대해 기판을 반입 및 반출하도록 상기 픽을 구동시키는 구동부와, 상기 픽에 의한 기판의 반송 동작을 제어하는 반송 제어부를 갖고, 상기 반송 제어부는 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때의, 상온에 있어서의 기판의 기준 위치 정보를 미리 파악해 두고, 실 처리에 있어서, 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때에, 그 기판의 상기 기준 위치로부터의 위치 어긋남을 산출하고, 상기 위치 어긋남을 보정해서 상기 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치를 제공한다.
본 발명의 제 2 관점에서는 열을 수반하는 진공 처리가 실행되는 진공 처리 유닛과, 상기 진공 처리 유닛이 접속되고, 내부가 진공으로 유지된 반송실과, 상기 반송실내에 마련되고, 상기 진공 처리 유닛에 대해 기판의 반입 및 반출을 실행하는 기판 반송 장치를 구비하는 기판 처리 시스템으로서, 상기 기판 반송 장치는 기판을 위치 결정하는 하나 또는 복수의 위치 결정 핀을 갖고, 기판을 위치 결정한 상태에서 유지하는 픽과, 상기 픽에 의해 상기 진공 처리 유닛에 대해 기판을 반입 및 반출하도록 상기 픽을 구동시키는 구동부와, 상기 픽에 의한 기판의 반송 동작을 제어하는 반송 제어부를 갖고, 상기 반송 제어부는 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때의, 상온에 있어서의 기판의 기준 위치 정보를 미리 파악해 두고, 실 처리에 있어서, 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때에, 그 기판의 상기 기준 위치로부터의 위치 어긋남을 산출하고, 상기 위치 어긋남을 보정해서 상기 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템을 제공한다.
상기 제 1 및 제 2 관점에 있어서, 상기 위치 결정 핀은 상기 픽상에 기판을 사이에 두도록 배치되고, 상기 픽을 이동했을 때의 관성으로 기판을 상기 위치 결정 핀에 꽉 누르는 것에 의해 기판이 위치 결정되도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 픽은 복수의 위치 결정 핀을 갖고, 상기 복수의 위치 결정 핀 중의 어느 하나를 이동시켜 기판을 상기 픽상에서 클램프하는 클램프 기구를 더 갖는 구성으로 할 수도 있다.
이 경우에, 상기 픽 및 복수의 아암을 포함하는 다관절 아암 기구를 갖고, 상기 픽은 인접하는 아암에 대해 회전 가능하게 마련되고, 상기 클램프 기구는 상기 픽의 회전에 수반해서 변위하는 캠과, 상기 캠의 변위에 의해 상기 위치 결정 핀을 진퇴 이동시키고, 기판을 클램프하거나 또는 릴리스하는 이동 부재와, 상기 캠의 변위를 상기 이동 부재에 전달시키는 중간 기구를 갖고, 상기 캠은 상기 픽의 회전 위치와 동기해서 상기 위치 결정 핀의 진퇴가 정해지도록 그 위치가 조정되도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 위치 결정 핀은 상기 픽의 선단측에 마련된 선단측 위치 결정 핀과, 상기 픽의 기단측에 마련된 기단측 위치 결정 핀을 갖고, 상기 클램프 기구는 상기 기단측 위치 결정 핀을 진퇴 이동시켜 기판을 클램프하거나 또는 릴리스하도록 구성되고, 상기 다관절 아암 기구를 신장시켜, 기판을 수수하기 위해 상기 픽상의 기판을 릴리스할 때에는 상기 픽의 가속도가 부로 되는 범위에서 기판을 릴리스하고, 상기 다관절 아암을 축퇴시켜, 상기 픽상에 기판을 수취한 후에 기판을 클램프할 때에는 상기 픽의 가속도가 정으로 되는 범위에서 기판을 클램프하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 상기 제 1 관점 및 제 2 관점에 있어서, 상기 기준 위치 정보는 상온에 있어서, 상기 진공 처리 유닛에 대해 반입 반출되는 기판이 통과하는 위치에 마련된 위치 검출 센서 유닛에 의해 기판을 검출하고, 그 검출 정보에 의거하여 구할 수 있다. 이 때, 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때의 기판의 위치 정보는 상기 위치 검출 센서 유닛에 의해 기판을 검출하고, 그 검출 정보에 의거하여 구해지고, 이와 같이 해서 구한 기판의 위치 정보와 상기 기준 위치 정보로부터 상기 위치 어긋남을 산출할 수 있다. 상기 위치 어긋남의 검출은 기판을 상기 진공 처리 유닛으로부터 반출할 때 또는 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때에 실행되고, 상기 위치 어긋남의 보정은 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때에 실행되도록 할 수 있다.
또한, 상기 기판 처리 시스템은 상기 반송실에 접속되고, 대기 분위기와 진공의 사이에서 압력 가변이고, 대기 분위기로부터 상기 반송실에 대해 기판을 반송하는 로드록실을 더 갖고, 상기 반송 제어부는 기판을 상기 로드록실에 반입할 때의, 상온에 있어서의 기판의 기준 위치 정보를 미리 파악해 두고, 실 처리에 있어서, 기판을 상기 로드록실에 반입할 때에, 그 기판의 상기 기준 위치로부터의 위치 어긋남을 산출하고, 상기 위치 어긋남을 보정해서 상기 기판을 상기 로드록실에 반입하도록 상기 구동부를 제어하도록 할 수 있다.
또한, 상기 픽의 상기 위치 결정 핀은 수직축에 대해 회전 가능한 링 부재를 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 픽은 기판의 이면을 지지하고, 기판을 위치 결정할 때의 이동 방향으로 회전 가능한 롤러를 구비한 이면 지지 패드를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 제 3 관점에서는 열을 수반하는 진공 처리가 실행되는 진공 처리 유닛과, 상기 진공 처리 유닛이 접속되고, 내부가 진공으로 유지된 반송실을 갖는 기판 처리 시스템에 있어서, 기판을 위치 결정하는 위치 결정 핀을 갖고, 기판을 위치 결정한 상태에서 유지하는 픽과, 상기 픽에 의해 상기 진공 처리 유닛에 대해 기판을 반입 및 반출하도록 상기 픽을 구동시키는 구동부를 갖고, 상기 반송실에 마련된 기판 반송 장치를 이용하여, 상기 진공 처리 유닛에 대해 기판의 반입 및 반출을 실행하는 기판 반송 방법으로서, 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때의, 상온에 있어서의 기판의 기준 위치 정보를 미리 파악해 두고, 실 처리에 있어서, 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때에, 그 기판의 상기 기준 위치로부터의 위치 어긋남을 산출하고, 상기 위치 어긋남을 보정해서 상기 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 방법을 제공한다.
본 발명의 제 4 관점에서는 컴퓨터상에서 동작하고, 기판 반송 장치를 제어하기 위한 프로그램이 기억된 기억 매체로서, 상기 프로그램은 실행시에, 상기 제 3 관점의 기판 반송 방법이 실행되도록, 컴퓨터에 상기 기판 반송 장치를 제어시키는 것을 특징으로 하는 기억 매체를 제공한다.
본 발명에 따르면, 기판을 진공 처리 유닛에 반입할 때의, 상온에 있어서의 기판의 기준 위치 정보를 미리 파악해 두고, 실 처리에 있어서, 기판을 진공 처리 유닛에 반입할 때에, 그 기판의 기준 위치로부터의 위치 어긋남을 산출하고, 위치 어긋남을 보정해서 기판을 진공 처리 유닛에 반송하도록 구동부를 제어하므로, 진공에 있어서 열을 수반하는 처리를 실행하는 기판 처리 장치에 있어서, 기판을 고속으로 반송해도 기판의 위치 어긋남이 억제되고, 또한, 열팽창 등도 보정할 수 있으며, 기판의 위치 정밀도를 높게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 1 실시형태에 따른 멀티 챔버 타입의 기판 처리 시스템의 개략 구조를 도시하는 수평 단면도이다.
도 2는 기판 반송 장치의 제 1 예를 도시하는 평면도이다.
도 3은 기판 반송 장치의 제 1 예를 도시하는 정면도이다.
도 4는 기판 반송 장치의 제 1 예의 구동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 기판 반송 장치의 제 1 예의 픽(pick)을 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 기판 반송 장치의 제 1 예의 픽의 이면 지지 패드의 바람직한 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6의 이면 지지 패드의 구성을 도시하는 분해 사시도이다.
도 8은 기판 반송 장치의 제 1 예의 픽의 스토퍼 핀(stopper pin)의 바람직한 예를 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.
도 9는 기판 반송 장치의 제 1 예에 있어서의 픽의 스토퍼 핀의 다른 바람직한 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 10은 기판 반송 장치의 제 2 예의 주요부를 도시하는 평면도이다.
도 11은 기판 반송 장치의 제 2 예의 클램프 기구를 도시하는 도면이다.
도 12는 기판 반송 장치의 제 2 예에 있어서, 클램프 기구에 의한 클램프 개시시와 완료시에 있어서의, 다관절 아암 기구의 상태 및 클램프 기구의 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 기판 반송 장치의 제 2 예에 있어서, 다관절 아암 기구의 스트로크(stroke)와 픽에 있어서의 캡처 레인지(capture range)의 관계를 도시하는 도면이다.
도 14는 기판 반송 장치의 제 2 예에 있어서, 다관절 아암 기구의 신장시의 속도/ 가속도 곡선과 릴리스 타이밍(release timing), 및 축퇴시의 속도/가속도 곡선과 클램프 타이밍을 도시하는 도면이다.
도 15는 기판 반송 장치의 픽으로 웨이퍼를 유지했을 때의 열 팽창에 의한 변위의 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 기판 반송 장치에 있어서, 열 팽창에 의한 위치 어긋남을 보정하는 수순을 도시하는 흐름도이다.
도 17은 열팽창에 의한 위치 어긋남의 보정시에 있어서의 센서에 의한 웨이퍼의 위치의 계측 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 열팽창에 의한 위치 어긋남의 보정시에 있어서, 실제로 어긋남량을 보정하는 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 웨이퍼의 기준 위치의 계측과, 웨이퍼의 어긋남량의 산출을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 다관절 아암 기구의 신장시의 속도/가속도 곡선과 기판 반송 장치의 제 1 예 및 제 2 예에 있어서의 광학 센서 설치 가능 영역, 및 축퇴시의 속도/가속도 곡선과 기판 반송 장치의 제 1 예 및 제 2 예에 있어서의 광학 센서 설치 가능 영역을 도시하는 도면이다.
도 21은 아암 기구의 신장 보정에 이용하는, 레이저 변위계로 측정한 신장과, 위치 검출 센서 유닛에서의 측정 결과의 상관 관계를 도시하는 도면이다.
도 22는 아암 기구의 온도와 레이저 변위계로 측정한 아암 기구의 신장의 관계를 도시하는 도면이다.
도 23은 아이들링(idling) 시간과 레이저 변위계로 측정한 아암 기구의 신장의 관계를 도시하는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조해서 본 발명의 실시형태에 대해 구체적으로 설명한다.
(본 발명의 1 실시형태에 따른 기판 처리 시스템)
도 1은 본 발명의 1실시형태에 따른 멀티 챔버 타입의 기판 처리 시스템의 개략 구조를 도시하는 수평 단면도이다.
기판 처리 시스템(100)은, 예를 들면, 성막 처리와 같은 열을 수반하는 고온 처리를 실행하는 4개의 진공 처리 유닛(1, 2, 3, 4)을 구비하고 있고, 이들 각 진공 처리 유닛(1～4)은 육각형을 이루는 반송실(5)의 4개의 변에 각각 대응해서 마련되어 있다. 또한, 반송실(5)의 다른 2개의 변에는 각각 본 실시형태에 따른 로드록실(6, 7)이 마련되어 있다. 이들 로드록실(6, 7)의 반송실(5)과 반대측에는 반입출실(8)이 마련되어 있고, 반입출실(8)의 로드록실(6, 7)과 반대측에는 피처리 기판으로서의 웨이퍼 W를 수용하는 용기인 후프 F를 부착하는 3개의 포트(9, 10, 11)가 마련되어 있다. 진공 처리 유닛(1, 2, 3, 4)은 그 중에서 처리 플레이트상에 피처리체를 탑재한 상태에서 소정의 진공 처리, 예를 들면, 에칭이나 성막 처리를 실행하도록 되어 있다.
진공 처리 유닛(1～4)은 동일 도면에 도시하는 바와 같이, 반송실(5)의 각 변에 게이트 밸브 G를 거쳐서 접속되고, 이들은 대응하는 게이트 밸브 G를 개방하는 것에 의해 반송실(5)과 연통되고, 대응하는 게이트 밸브 G를 닫는 것에 의해 반송실(5)로부터 차단된다. 또한, 로드록실(6, 7)은 반송실(5)의 나머지 변의 각각에 제 1 게이트 밸브 G1을 거쳐서 접속되고, 또한, 반입출실(8)에 제 2 게이트 밸브 G2를 거쳐서 접속되어 있다. 로드록실(6, 7)은 웨이퍼 W를 탑재하는 스테이지를 갖고, 고속으로 대기압과 진공 상태의 사이에서 변화시킬 수 있고, 진공 상태로 해서 제 1 게이트 밸브 G1을 개방하는 것에 의해 반송실(5)과 연통되고, 제 1 게이트 밸브 G1을 닫는 것에 의해 반송실(5)로부터 차단된다. 또한, 제 2 게이트 밸브 G2를 개방하는 것에 의해 반입출실(8)과 연통되고, 제 2 게이트 밸브 G2를 닫는 것에 의해 반입출실(8)로부터 차단된다.
반송실(5)내에는 진공 처리 유닛(1～4), 로드록실(6, 7)에 대해, 웨이퍼 W의 반입 반출을 실행하는 본 실시형태에 따른 기판 반송 장치(12)가 마련되어 있다. 이 기판 반송 장치(12)는 반송실(5)의 대략 중앙에 배치되어 있고, 2개의 다관절 아암 기구(41, 42)를 갖고 있다. 또, 기판 반송 장치(12)의 상세한 구조는 후술한다. 반입출실(8)의 포트(9, 10, 11)에는 각각 도시하지 않은 셔터가 마련되어 있고, 웨이퍼 W를 수용하거나, 또는 빈 후프 F가 스테이지S상에 탑재된 상태에서, 포트(9, 10, 11)에 직접 부착되고, 부착되었을 때에 셔터가 어긋나 외기의 침입을 방지하면서 반입출실(8)과 연통하도록 되어 있다. 또한, 반입출실(8)의 측면에는 얼라인먼트 챔버(15)가 마련되어 있고, 거기서 웨이퍼 W의 얼라인먼트가 실행된다.
반송실(5)내에 있어서의 진공 처리 유닛(1～4), 및 로드록실(6, 7)의 반입출구의 근방에는 이들에 대해 반입 반출되는 웨이퍼 W가 통과하는 위치에 각각 위치 검출 센서 유닛(22)이 마련되어 있다. 위치 검출 센서 유닛은 기판 반송 장치(12)의 다관절 아암 기구(41, 42)에 실려 있는 웨이퍼 W의 위치를 검출하기 위한 것이고, 각 위치 검출 센서 유닛(22)은 2개의 광학 센서(23a, 23b)를 갖고 있다. 광학 센서(23a, 23b)로서는, 예를 들면, 투과식의 것이 이용된다.
반입출실(8)내에는 후프 F에 대한 웨이퍼 W의 반입 반출 및 로드록실(6, 7)에 대한 웨이퍼 W의 반입 반출을 실행하는 기판 반송 장치(16)가 마련되어 있다. 이 기판 반송 장치(16)는 다관절 아암 구조를 갖고 있고, 후프 F의 배열 방향을 따라 레일(18)상을 주행 가능하게 되어 있어, 그 선단의 지지 아암(17)상에 웨이퍼 W를 실어 그 반송을 실행한다. 반입출실(8)에는 청정 공기의 하강 기류가 형성되도록 되어 있다.
이 기판 처리 시스템(100)에 있어서의 각 구성부, 예를 들면, 진공 처리 유닛(1～4), 반송실(5), 및 로드록실(6, 7)에 있어서의 가스 공급계나 배기계, 기판 반송 장치(12, 16), 게이트 밸브 등은 마이크로 프로세서(컴퓨터)를 구비한 컨트롤러를 갖는 전체 제어부(30)에 의해 제어되도록 되어 있다. 전체 제어부(30)는 실제로 제어를 실행하는 컨트롤러 이외에, 기판 처리 시스템(100)의 프로세스 시퀀스 및 제어 파라미터인 프로세스 레시피를 기억한 기억부나, 입력 수단 및 디스플레이 등을 구비하고 있고, 선택된 프로세스 레시피에 따라 기판 처리 시스템(100)을 제어하도록 되어 있다.
(기판 반송 장치의 제 1 예)
다음에, 상기 처리 시스템에 탑재되는 기판 반송 장치의 제 1 예에 대해 설명한다.
도 2는 기판 반송 장치의 제 1 예를 도시하는 평면도, 도 3은 그 정면도이다. 기판 반송 장치(12)는 베이스로 되는 반송실(5)의 바닥판(5a)에 회전 자유롭게 지지된 회전 기대(40)와, 이 회전 기대(40)에 선회 및 굴신 가능하게 지지되고, 웨이퍼 W를 유지하는 픽(41c 및 42c)을 갖는 제 1 다관절 아암 기구(41) 및 제 2 다관절 아암 기구(42)와, 이들 제 1 다관절 아암 기구(41) 및 제 2 다관절 아암 기구(42)의 한쪽을 선택적으로 굴신시키는 구동 링크 기구(43)와, 회전 기대(40)을 회전시키는 구동 기구 및 구동 링크 기구(43)를 요동시키는 구동 기구를 갖는 구동부(44)와, 반송 동작 제어를 실행하는 반송 제어부(45)를 갖고 있다. 반송 제어부(45)는 전체 제어부(30)에 의해 제어되도록 되어 있다. 구동부(44)의 각 구동 기구는 일정 각도의 펄스 수로 제어하는 스테핑 모터(stepping motor)를 갖고 있다.
회전 기대(40)는 구동부(44)에 내장된 구동 기구에 의해 중공축(55)을 거쳐서 회전되도록 되어 있다. 회전 기대(40)를 회전시키는 것에 의해, 제 1 다관절 아암 기구(41) 및 제 2 다관절 아암 기구(42)를 원하는 유닛으로 액세스 하는 것이 가능해진다.
제 1 다관절 아암 기구(41)은 기단부가 회전 기대(40)에 축(51)에 의해 선회 가능하게 접속된 제 1 아암(41a)과, 기단부가 제 1 아암(41a)의 선단부에 축(52)에 의해 선회 가능하게 접속된 제 2 아암(41b)과, 기단부가 제 2 아암(41b)의 선단부에 축(53)에 의해 선회 가능하게 접속된 웨이퍼 W유지용의 픽(41c)을 갖고 있다. 각 축에는 소정의 직경을 갖는 풀리가 고정되어 있고, 풀리에는 벨트가 걸쳐져 있으며, 제 1 아암(41a), 제 2 아암(41b), 픽(41c)은 소정의 회전 각도비로 선회되고, 픽(41c)이 진공 처리 유닛(1～4) 및 로드록실(6, 7)에 대해 직선적으로 이동 가능하게 되어 있고, 이들 진공 처리 유닛(1～4) 및 로드록실(6, 7)에 대해 웨이퍼 W의 반입/반출이 가능하게 되어 있다.
제 2 다관절 아암 기구(42)는 제 1 다관절 아암 기구(41)와 마찬가지의 구조로 대칭으로 마련되어 있고, 기단부가 회전 기대(40)에 축(54)에 의해 선회 가능하게 접속된 제 1 아암(42a)과, 기단부가 제 1 아암(42a)의 선단부에 축(55)에 의해 선회 가능하게 접속된 제 2 아암(42b)과, 기단부가 제 2 아암(42b)의 선단부에 축(56)에 의해 선회 가능하게 접속된 웨이퍼 W 유지용의 픽(42c)을 갖고 있고, 제 1 다관절 아암 기구(41)와 마찬가지로 동작하는 것이 가능하게 되어 있다.
즉, 기판 반송 장치(12)는 다관절 아암 기구(41, 42) 및 구동 링크 기구(43)의 기구부를 거쳐서 구동부(44)에 의해 구동시키는 것에 의해, 픽(41c, 42c)을 진공 처리 유닛(1～4) 및 로드록실(6, 7)에 대해 액세스하는 것이 가능하고, 픽(41c, 42c)을 이용해서 진공 처리 유닛(1～4) 및 로드록실(6, 7)에 대해 웨이퍼 W를 반입/반출하도록 되어 있다.
구동 링크 기구(43)는 구동부(44)에 내장된 구동 기구에 의해, 중공축(55)의 내부에 동축형상으로 마련된 축(60)을 거쳐서 요동 가능하게 마련된 구동 아암(61)과, 이 구동 아암(61)의 요동단에 일단이 회전 자유롭게 연결되고, 타단이 각각 제 1 다관절 아암 기구(41)의 제 1 아암(41a)의 하부 및 제 2 다관절 아암 기구(42)의 제 1 아암(42a)의 하부에 회전 자유롭게 연결된 2개의 종동 아암(62, 63)을 갖고 있다. 그리고, 축(60)을 회전시켜 도시하지 않은 풀리 및 벨트를 거쳐서 구동 아암(61)을 정역으로 요동하는 것에 의해, 제 1 다관절 아암 기구(41) 및 제 2 다관절 아암 기구(42)의 한쪽을 신장시키고, 다른 쪽을 굴곡시킨 상태로 할 수 있다. 즉, 구동 아암(61)을 한쪽측으로 요동시키는 것에 의해 한쪽의 다관절 아암 기구가 신장하고, 다른 쪽측으로 요동시키는 것에 의해 다른 쪽의 다관절 아암 기구가 신장한다.
구체적으로는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 구동 아암(61)을 화살표 A 방향으로 요동시키는 것에 의해 제 1 다관절 아암 기구(41)의 제 1 아암(41a)이 화살표 B 방향으로 회전운동하고, 제 1 다관절 아암 기구(41)이 신장하며, 픽(41c)은 화살표 C 방향으로 직선 이동한다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 픽(41c, 42c)은 모두, 웨이퍼 W의 이면을 지지하는 4개의 이면지지 패드(71)와, 선단측에서 웨이퍼 W의 단부를 지지하는 2개의 선단측 스토퍼 핀(72)과, 기단측에서 웨이퍼 W의 단부를 지지하는 2개의 기단측 스토퍼 핀(73)을 갖고 있고, 웨이퍼 W의 이면을 이면지지 패드(71)로 지지한 상태에서 선단측 스토퍼 핀(72) 및 기단측 스토퍼 핀(73) 사이에 웨이퍼 W를 두고, 다관절 아암 기구를 신장시켰을 때의 관성으로 웨이퍼 W가 선단측 스토퍼 핀(72)에 꽉 눌리는 것에 의해 픽(41c, 42c)상에서 웨이퍼 W가 위치 결정된다. 즉, 2개의 선단측 스토퍼 핀이 위치 결정 핀으로서 기능한다. 이에 따라, 고속으로 반송해도 픽(41c, 42c)상에서의 웨이퍼 W의 위치 정밀도를 높게 유지할 수 있다.
이와 같이 픽(41c, 42c)상에 있어서, 다관절 아암 기구를 신장시켰을 때의 관성으로 웨이퍼 W를 선단측 스토퍼 핀(72)에 꽉 눌러 위치 결정하므로, 위치 정밀도(위치 재현성)를 양호하게 하는 관점에서 이면지지 패드(71)는 그 위의 웨이퍼 W가 이동하기 쉬운 구조인 것이 바람직하다. 이 때문에, 미끄러짐이 양호한 재료, 예를 들면, 자기 윤활성을 갖는 탄소만으로 구성된 카본구(球)를 고정된 상태에서 이용할 수 있다. 단, 진공중에서는 마찰계수가 증대하여 위치 재현성이 저하하기 때문에, 고정 패드가 아닌, 도 6에 도시하는 바와 같은, 웨이퍼 W가 관성으로 이동하는 방향으로 굴러 가는 롤러(활차)(75)를 갖는 롤러 패드를 이용하는 것이 바람직하다. 이 경우에는 이면지지 패드(71)는, 예를 들면, 도 7에 도시하는 바와 같이, 회전축(76)에 롤러(75)를 부착한 상태로 하고, 이것을 받이 부재(77)의 오목부(77a)에 삽입하고, 회전축(76)을 유지하기 위해 오목부(77a)를 덮개(78)로 막아 롤러(75)를 덮개(78)로부터 회전 가능하게 돌출시킨 상태로 한다. 이러한 롤러(75), 롤러를 받는 받이 부재(77) 및 덮개(78)의 재질은 경질 수지(예를 들면, 폴리벤조이미다졸(PBI) 수지)를 이용하는 것이 바람직하다.
선단측 스토퍼 핀(72) 및 기단측 스토퍼 핀(73)은 마찰이 작아 먼지가 발생하기 어려운 재료, 예를 들면, PBI 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 그러나, 이러한 먼지가 발생하기 어려운 재료를 이용해도, 웨이퍼 온도가 상승하면 스토퍼 핀(72, 73)과 웨이퍼 W의 마찰이 커지고, 그 때문에, 이들에 웨이퍼 W가 접촉해서 스쳤을 때에 먼지가 발생하여 파티클이 발생할 우려가 있다. 이 때문에, 선단측 스토퍼 핀(72) 및 기단측 스토퍼 핀(73)의 구조를, 도 8에 도시하는 바와 같이, 픽에 수직으로 고정된 원주형상의 코어부(81)와 그 외측에 헐겁게 삽입되고 회전 가능하게 구성된 링 부재(82)를 갖는 것으로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 웨이퍼 W가 스토퍼 핀(72, 73)에 접촉했을 때에 링 부재(82)가 회전하기 때문에, 접선 방향의 힘을 놓칠 수 있고, 마찰에 의한 먼지 발생을 저감할 수 있다. 도 8의 예에서는 링 부재(82)의 상부 내주에 홈(82a)이 형성되고, 코어부(81)의 상단에 플랜지(81a)가 마련되며, 플랜지(81a)가 홈(82a)에 걸어 맞춰져 있다. 또, 도 9에 도시하는 바와 같이, 링 부재(82)와 코어부(81)의 걸어 맞춤부가 미로 구조로 되도록, 링 부재(82)의 내주 상부의 홈(82b)과 코어부(81)의 상단의 플랜지(81b)를 형성해도 좋다. 이와 같이 미로 구조로 하는 것에 의해, 링 부재(82)와 코어부(81)의 마모로 발생하는 파티클이 비산되기 어려워지게 하는 장점이 있다.
반송 제어부(45)는 구동부(44)의 구동 기구를 제어해서 기판 반송 장치(12)에 있어서의 웨이퍼 W의 반송 동작을 제어하는 것 이외에, 열 팽창에 의한 웨이퍼 W의 위치의 어긋남을 보정한다. 본 실시형태에서는 픽(41c, 42c)내에서 웨이퍼 W의 위치 결정을 실행하기 위해, 진공 처리 유닛(1, 2, 3, 4)에서 열을 수반하는 처리를 실행하는 경우에, 다관절 아암 기구(41, 42)의 아암이나 픽이, 이들 유닛의 챔버나 웨이퍼 W로부터의 열로 팽창하면 웨이퍼 W의 중심위치가 어긋난다. 이 때문에, 진공 처리 유닛(1～4) 및 로드록실(6, 7)의 반입출구의 근방에 마련된 위치 검출 센서 유닛(22)의 광학 센서(23a, 23b)를 이용하여 웨이퍼 W의 기준 위치를 계측해서 반송 제어부(45)에 기억시켜 두고, 실제로 진공 처리 유닛(1～4) 및 로드록실(6, 7)의 어느 하나에 웨이퍼 W를 반입할 때에, 위치 검출 센서 유닛(22)의 광학 센서(23a, 23b)를 이용해서 웨이퍼 W의 위치를 계측하고, 반송 제어부(45)에서는 이 측정 결과와 기억되어 있는 기준 위치 정보를 비교해서 웨이퍼 W의 어긋남량을 파악하고, 그 어긋남의 분만큼 보정해서 반입하도록 제어한다.
(기판 반송 장치의 제 2 예)
다음에, 상기 처리 시스템에 탑재되는 기판 반송 장치의 제 2 예에 대해 설명한다.
상기 기판 반송 장치의 제 1 예에서는 픽(41c, 42c)상에 있어서, 웨이퍼 W를 선단측 스토퍼 핀(72) 및 기단측 스토퍼 핀(73) 사이에 웨이퍼 W를 두고, 다관절 아암 기구를 신장시켰을 때의 관성으로 웨이퍼 W를 선단측 스토퍼 핀(72)에 꽉 누름으로써 웨이퍼 W가 위치 결정되지만, 반송 속도가 더욱 고속화한 경우에는 웨이퍼 W가 선단측 스토퍼 핀(72)에 닿았을 때의 파티클의 발생이나, 다관절 아암 기구(41, 42)를 선회시켰을 때의 웨이퍼 W의 어긋남이나, 위치 검출 센서 유닛(22)에 의한 계측시의 웨이퍼 W의 위치 어긋남이 염려된다.
이 때문에, 본 예에서는 도 10 및 그 확대도인 도 11에 도시하는 바와 같이, 제 1 예의 제 1 다관절 아암 기구(41) 및 제 2 다관절 아암 기구(42)의 픽(41c, 42c)의 선단측 스토퍼 핀(72) 및 기단측 스토퍼 핀(73)의 사이에 웨이퍼 W를 실은 후 웨이퍼 W를 클램프하는 클램프 기구(90)를 부가하고 있다. 그 밖의 구성은 제 1 예의 기판 반송 장치와 동일하다. 또, 이하의 설명에 있어서는 편의상, 제 1 다관절 아암 기구(41)의 픽(41c)에 대해서만 설명하지만, 제 2 다관절 아암 기구(42)에 대해서도 마찬가지이다.
클램프 기구(90)는 픽(41c)의 회전 기구를 이용하여, 픽(41c)의 회전에 수반하는 캠의 변위에 의해 웨이퍼 W를 클램프하는 것이며, 픽(41c)의 회전축(46)에 부착된 캠(91)과, 캠(91)의 변위에 의해 신축하는 신축 부재(93)와, 캠(91)의 변위를 신축 부재(93)에 전달하는 링크기구(92)와, 신축 부재(93)의 신축에 의해 기단측 스토퍼 핀(73)을 진퇴 이동시켜 웨이퍼 W의 클램프 또는 클램프 해제를 실행하는 이동 부재(95)와, 이동 부재(95)를 가이드하는 리니어 가이드(94)를 갖는다. 또한, 링크기구(92)와 신축 부재(93)의 사이에는 캡처 레인지를 조정하기 위한 캡처 레인지 조정 부재(96)가 마련되어 있다.
신축 부재(93)는 코일 스프링(93a)과, 스프링 고정 블럭(93b)과, 이동 블럭(93c)과, 스프링 고정 블럭(93b)의 위치를 조정해서 스프링력을 조정하는 위치 조정부(93d)를 갖고 있고, 이 코일 스프링(93a)의 부세력에 의해 이동 블럭(93c) 및 캡처 레인지 조정 부재(96)를 거쳐서 이동 부재(95)를 가압하고, 이동 부재(95)가 기단측 스토퍼 핀(73)을 가압하여 웨이퍼 W의 단부를 클램프하도록 되어 있다.
캠(91)은 제 1 다관절 아암 기구(41)의 동작시에, 픽(41c)이 회전 기구에 의해 제 2 아암(41b)에 대해 회전할 때에, 픽(41c)에 대해 상대적으로 회전하도록 되어 있고, 링크기구(92)를 가압하는 대직경부(91a)와 링크기구(92)를 가압하지 않는 소직경부(91b)와, 이들 사이의 경사부(91c)를 갖고 있다.
그리고, 캠(91)의 대직경부(91a)가 링크기구(92)에 대응한 위치에 있는 경우에는 캠(91)이 링크기구(92)를 가압하는 것에 의해 캡처 레인지 조정 부재(96)를 거쳐서 신축 부재(93)의 이동 블럭(93c)이 가압되고, 이동 부재(95)와 함께 기단측 스토퍼 핀(73)이 퇴피되어 웨이퍼 W의 수취 수수가 가능해진다. 또한, 캠(91)의 소직경부(91b)가 링크기구(92)에 대응한 위치에 있는 경우에는 링크기구(92)는 가압되지 않고, 상술한 바와 같이 이동 부재(95)가 기단측 스토퍼 핀(73)을 가압하여 웨이퍼 W의 단부를 클램프한다. 또한, 경사부(91c)가 링크기구(92)에 대응할 때에는 기단측 스토퍼 핀(73)이 클램프 방향 또는 퇴피 방향으로 이동하도록 되어 있다.
캠(91)은 제 1 다관절 아암 기구(41)의 픽(41c)의 위치와 동기해서 기단측 스토퍼 핀(73)의 위치가 정해지도록 그 위치가 조정되어 있다. 웨이퍼 W를 수취하고 나서 클램프하는 경우를 예로 하면, 웨이퍼 W를 수취하는 제 1 다관절 아암(41)이 신장한 상태에서는 캠(91)은 대직경부(91a)에 의해 링크기구(92)를 가압하는 위치에 있고, 링크기구(92)를 거쳐서 신축 부재(93)를 가압하여, 이동 부재(95)에 의해 기단측 스토퍼 핀(73)이 퇴피된 상태로 되어 있다. 웨이퍼 W를 수취한 후, 제 1 다관절 아암 기구(41)가 축퇴하는 과정에 있어서, 도 12의 (a)에 도시하는 바와 같이, 캠(91)의 링크기구(92)에 대응하는 위치가 대직경부(91a)의 단부에 도달하고, 그 시점에서 웨이퍼 W의 클램프가 시작된다. 제 1 다관절 아암 기구(41)가 더욱 축퇴하고, 캠(91)의 링크기구(92)에 대응하는 위치가 경사부(91c)를 경유하여, 도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이, 소직경부(91b)에 도달한 시점에서 웨이퍼 W의 클램프가 완료한다. 웨이퍼 W의 클램프를 어긋나게 해서 웨이퍼 W를 수수 가능하게 할 때에는 전혀 반대의 움직임을 한다.
이 때의 제 1 다관절 아암(41)의 스트로크와 클램프 기구(90)에 의한 캡처 레인지의 관계를 도 13에 도시한다. 여기서 캡처 레인지는 기단측 스토퍼 핀(73)의 가압부에서 웨이퍼 W의 반대측단부까지의 길이를 말하며, 본 예에서는 웨이퍼 W의 직경이 300㎜이고, 웨이퍼 W를 클램프하고 있을 때의 캡처 레인지는 300㎜이며, 웨이퍼 W를 릴리스하고 있을 때의 캡처 레인지는 306㎜이다. 또한, 제 1 다관절 아암(41)의 스트로크는 회전 기대(40)의 중심(축(60)의 중심)과, 픽(41c)상의 웨이퍼 W의 중심의 거리이며, 제 1 다관절 아암(41)이 가장 축퇴했을 때의 스트로크가 308㎜, 가장 신장했을 때의 스트로크가 980㎜이다.
웨이퍼 W의 클램프시에 있어서는 도 13의 ‘ａ’는 웨이퍼 W의 수취를 실행하는 범위이며, 캠(91)은 대직경부(91a)가 링크기구(92)를 가압하는 위치에 있고, 캡처 레인지는 최대의 306㎜이다. ‘b’는 캠(91)의 링크기구(92)에 대응하는 위치가 대직경부(91a)로부터 경사부(91c)로 이행하는 곳이며, 클램프 시작 위치로 된다. ‘c’는 캠(91)의 링크기구(92)에 대응하는 위치가 경사부(91c)이고, 웨이퍼 W의 클램프 동작을 실행하는 범위이며, 캡처 레인지가 감소해 간다. ‘d’는 캠(91)의 링크기구(92)에 대응하는 위치가 경사부(91c)로부터 소직경부(91b)로 이행하는 곳이며, 클램프 종료 위치이며, 캡처 레인지가 300㎜로 된다. ‘e’는 더욱 스트로크가 작아지는 범위이며, 캠(91)의 링크기구(92)에 대응하는 위치가 소직경부(91b)에 대응하고, 웨이퍼 W는 클램프된 채이다.
릴리스시에는 전혀 반대가 되며, 클램프 상태의 ｅ에서 d에 도달하면, 캠(91)의 링크기구(92)에 대응하는 위치가 소직경부(91b)로부터 경사부(91c)로 이행하고, 릴리스 시작 위치로 된다. 그리고 c에서는 캡처 레인지가 넓어져 가고 웨이퍼 W를 릴리스하는 과정이며, b는 릴리스 종료 위치로 된다. 그리고, a의 범위에서 웨이퍼 W의 수수를 실행한다.
도 14는 제 1 다관절 아암 기구(41)의 신장시(릴리스)의 속도/가속도 곡선과 축퇴시(클램프)의 속도/가속도 곡선을 나타낸다. 도 14의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제 1 다관절 아암 기구(41)을 신장시켜 웨이퍼 W를 릴리스할 때에는 제 1 다관절 아암 기구(41)의 스트로크가 긴 쪽의 범위에서 가속도가 부인 영역, 즉 감속 영역으로 된다. 신장시에는 가속도가 부의 영역에서 웨이퍼 W는 선단측 스토퍼 핀(72)에 꽉 눌러져 있기 때문에, 이 범위에서 웨이퍼 W의 클램프 해제(웨이퍼 W의 릴리스)를 하면 좋다. 또한, 도 14의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제 1 다관절 아암 기구(41)를 축퇴시켜 웨이퍼 W를 클램프할 때에는 제 1 다관절 아암 기구(41)가 긴 쪽의 범위에서 가속도가 정의 영역, 즉 가속 영역으로 된다. 축퇴시에는 가속도가 정의 영역에서 웨이퍼 W는 선단측 스토퍼 핀(72)에 꽉 눌러져 있기 때문에, 이 범위에서 웨이퍼 W를 클램프하면 좋다. 이와 같이 웨이퍼 W가 선단측 스토퍼 핀(72)에 꽉 눌러져 있을 때에, 클램프 동작 및 클램프 해제 동작을 실행하는 것에 의해, 웨이퍼 W는 이동하지 않고, 위치 정밀도의 저하 등이 발생하지 않는다.
이 제 2 예에 있어서도, 제 1 예와 마찬가지로 반송 제어부(45)에 의해, 구동부(44)의 구동 기구를 제어해서 기판 반송 장치(12)에 있어서의 웨이퍼 W의 반송 동작을 제어하는 것 이외에, 열 팽창에 의한 웨이퍼 W의 위치의 어긋남을 보정한다.
(기판 처리 시스템의 동작)
다음에, 기판 처리 시스템(100)의 동작에 대해 설명한다.
우선, 기판 반송 장치(16)에 의해 반입출실(8)에 접속된 후프 F로부터 웨이퍼 W를 취출하고, 로드록실(6)(또는 (7))에 반입한다. 이 때, 로드록실(6)(또는 (7))내는 대기 분위기로 되고, 그 후, 제 2 게이트 밸브 G2가 개방된 상태에서 웨이퍼 W가 반입된다.
그리고, 로드록실(6)(또는 (7))내를 반송실(5)에 대응하는 압력으로 될 때까지 진공 배기하고, 제 1 게이트 밸브 G1을 개방해서 기판 반송 장치(12)의 제 1 다관절 아암(41) 또는 제 2 다관절 아암(42)에 의해 로드록실(6)(또는 (7))내의 웨이퍼 W를 수취하여, 어느 하나의 진공 처리 유닛의 게이트 밸브 G를 열어 그 중에 웨이퍼 W를 반입하고, 웨이퍼 W에 대해 성막 등의 열을 수반하는 진공 처리를 실행한다.
진공 처리가 종료한 시점에서, 게이트 밸브 G를 개방하고, 기판 반송 장치(12)가 대응하는 진공 처리 유닛으로부터 웨이퍼 W를 반출하고, 제 1 게이트 밸브 G1을 개방해서 웨이퍼 W를 로드록실(6, 7)의 어느 하나에 반입하고, 그 중에서 웨이퍼 W를 냉각하면서 대기압으로 되돌린다. 그 후, 제 2 게이트 밸브 G2를 열고, 기판 반송 장치(16)에 의해, 후프 F에 처리후의 웨이퍼 W를 수납한다. 이러한 동작을 후프 F의 웨이퍼 W의 수만큼 반복한다.
이 때, 기판 반송 장치(12)로서 제 1 예의 기판 반송 장치를 이용한 경우에는 웨이퍼 W의 반송시에, 제 1 다관절 아암 기구(41) 및 제 2 다관절 아암 기구(42)의 웨이퍼 W를 유지하는 픽(41c, 42c)은 선단측 스토퍼 핀(72) 및 기단측 스토퍼 핀(73)을 갖고 있고, 그 사이에 웨이퍼 W를 두도록 되어 있다. 그리고, 다관절 아암 기구를 신장시켰을 때의 관성으로 웨이퍼 W가 선단측 스토퍼 핀(72)에 꽉 눌러지는 것에 의해 웨이퍼 W는 픽(41c, 42c)상에서 위치 결정된다. 이 때문에, 웨이퍼 W를 고속으로 반송해도 픽(41c, 42c)상에서의 웨이퍼 W가 미끄러지는 것이 방지되고, 웨이퍼의 위치 정밀도를 높게 유지할 수 있다. 또한, 스토퍼 핀(72, 73)(코어부(81) 또는 링 부재(82))이 마모되어도, 웨이퍼 W가 선단측 스토퍼 핀(72)에 꽉 눌러지는 것에 의해 웨이퍼 W는 픽(41c, 42c)상에 위치 결정된다.
이와 같이 다관절 아암 기구를 신장시켰을 때의 관성으로 웨이퍼 W를 선단측 스토퍼 핀(72)에 꽉 눌러 위치 결정하는 경우에는 이면지지 패드(71)상에서 웨이퍼 W가 이동하기 쉬운 것이 요구된다. 이면지지 패드(71)를 카본구와 같은 윤활성이 좋은 재료로 구성하는 것에 의해, 어느 정도의 위치 정밀도가 얻어지지만, 본 실시형태와 같이 웨이퍼 W를 진공 중에서 반송하는 경우에는 상압에서 윤활성이 양호한 재료라도 마찰이 커진다. 이에 대해, 도 6에 도시하는 바와 같은, 웨이퍼 W가 관성으로 이동하는 방향으로 굴러가는 롤러(활차)(75)를 갖는 롤러 패드를 이용하는 것에 의해, 진공 중에서도 웨이퍼 W가 이동하기 쉽고, 웨이퍼 W를 고정밀도로 위치 결정할 수 있다.
또한, 픽(41c, 42c)이, 선단측 스토퍼 핀(72) 및 기단측 스토퍼 핀(73)에 의해 웨이퍼 W를 유지하는 구성을 취하는 경우에는 본 실시형태와 같이 웨이퍼 W가 고온이 되면, 스토퍼 핀(72, 73)으로서 먼지가 발생하기 어려운 재료를 이용해도, 웨이퍼 온도가 상승하면 스토퍼 핀(72, 73)과 웨이퍼 W의 마찰이 커지고, 이들에 웨이퍼 W가 접촉해서 스쳤을 때에 먼지가 발생하여 파티클이 발생할 우려가 있다. 그러나, 상술한 도 8, 도 9에 도시하는 바와 같이, 외주측에 회전 가능한 링 부재(82)를 마련하는 것에 의해, 접선 방향의 힘이 감소하여 마찰에 의한 먼지 발생을 저감할 수 있다.
그런데, 상기 기판 반송 장치의 제 1 예에서는 픽(41c, 42c)상에 있어서, 웨이퍼 W를 선단측 스토퍼 핀(72) 및 기단측 스토퍼 핀(73) 사이에 웨이퍼 W를 두고, 다관절 아암 기구를 신장시켰을 때의 관성으로 웨이퍼 W를 선단측 스토퍼 핀(72)에 꽉 누름으로써 웨이퍼 W가 위치 결정되지만, 웨이퍼 W는 선단측 스토퍼 핀(72) 및 기단측 스토퍼 핀(73)의 사이에서 이동 가능하기 때문에, 반송 속도가 더욱 고속화된 경우에는 웨이퍼 W가 선단측 스토퍼 핀(72)에 닿았을 때에 있어서의 파티클의 발생이나, 다관절 아암 기구(41, 42)를 선회시켰을 때의 웨이퍼 W의 어긋남이 염려된다.
그래서, 기판 반송 장치의 제 2 예에서는 픽(41c, 42c)상에 있어서, 웨이퍼 W를 선단측 스토퍼 핀(72) 및 기단측 스토퍼 핀(73)의 사이에 놓은 후, 클램프 기구(90)에 의해 기단측 스토퍼 핀(73)을 웨이퍼 W에 가압시켜 웨이퍼 W를 클램프한다.
이와 같이, 웨이퍼 W를 클램프하는 것에 의해, 반송 속도가 한층 고속화되어도, 웨이퍼 W가 선단측 스토퍼 핀(72)에 닿는 것이 방지되며, 파티클의 발생을 유효하게 방지할 수 있다. 또한, 다관절 아암 기구(41, 42)를 선회시켰을 때의 웨이퍼 W의 어긋남을 방지할 수 있다.
클램프 기구(90)로서는 상술한 바와 같이 제 1 다관절 아암 기구(41)를, 예로 들면, 픽(41c)의 회전 기구를 이용하여, 픽(41c)의 회전에 수반하는 캠(91)의 변위에 의해 웨이퍼 W를 클램프하는 것을 이용한다. 캠(91)은 제 1 다관절 아암 기구(41)의 픽(41c)의 회전 위치와 동기해서 기단측 스토퍼 핀(73)의 진퇴가 정해지도록 그 위치가 조정된다. 구체적으로는 웨이퍼 W를 수취해서 축퇴할 때에 클램프하는 경우에는 웨이퍼 W를 수취하는 제 1 다관절 아암 기구(41)가 신장한 상태에서는 캠(91)은 대직경부(91a)에 의해 링크기구(92)를 가압하는 위치에 있고, 링크기구(92)를 거쳐서 신축 부재(93)를 가압하고, 기단측 스토퍼 핀(73)이 퇴피되며, 웨이퍼 W를 수취한 후, 제 1 다관절 아암 기구(41)가 축퇴하는 과정에 있어서, 캠(91)의 링크기구(92)에 대응하는 위치가 대직경부(91a)의 단부에 도달하고, 그 시점에서 웨이퍼 W의 클램프가 시작되며, 제 1 다관절 아암 기구(41)가 더욱 축퇴하고, 캠(91)의 링크기구(92)에 대응하는 위치가 경사부(91c)를 경유하여, 소직경부(91b)에 도달한 시점에서 웨이퍼 W의 클램프가 완료한다(도 12 참조). 웨이퍼 W의 클램프를 어긋나게 해서 웨이퍼 W를 수수 가능하게 할 때에는 완전히 반대의 움직임을 한다.
이와 같이, 캠(91)을 이용한 클램프 기구(90)를 이용하고, 픽(41c)의 회전 기구를 이용하여, 픽(41c)의 회전에 수반하는 캠(91)의 동작에 의해 웨이퍼 W를 클램프하고, 또 클램프를 해제하므로, 클램프를 위한 특별한 동력이나 제어 기구가 불필요하고, 설비가 대규모가 되는 일이 없다. 또한, 이와 같이 웨이퍼 W를 선단측 스토퍼 핀(72)과 기단측 스토퍼 핀(73)의 사이에 웨이퍼 W를 두고 나서 클램프 기구(90)에 의해 클램프하므로, 클램프 전의 캡처 레인지를 제 1 예의 기판 반송 기구의 경우보다도 크게 해서 웨이퍼 W의 수취 및 수수를 실행하기 쉽게 할 수 있다.
또한, 제 1 다관절 아암 기구(41)를 신장시켜 웨이퍼 W를 릴리스할 때에는 제 1 다관절 아암 기구(41)의 스트로크가 긴 쪽의 범위의 가속도가 부인 영역, 즉 감속 영역에 있어서 웨이퍼 W의 클램프 해제(웨이퍼 W의 릴리스)를 실행하고, 또 제 1 다관절 아암 기구(41)를 축퇴시켜 웨이퍼 W를 클램프할 때에는 제 1 다관절 아암 기구(41)의 스트로크가 긴 쪽의 범위의 가속도가 정인 영역, 즉 가속 영역에 있어서 웨이퍼 W를 클램프하도록 하는 것에 의해, 웨이퍼 W가 선단측 스토퍼 핀(72)에 꽉 눌러진 상태에서 웨이퍼 W의 클램프 및 클램프 해제를 실행할 수 있다. 이 때문에, 웨이퍼 W의 클램프시 및 클램프 해제시에 웨이퍼 W가 이동하지 않고, 위치 정밀도의 저하 등이 발생하지 않는다.
그런데, 상기 제 1 예 및 제 2 예의 기판 반송 기구의 어디에 있어서도, 픽(41c, 42c)이, 선단측 스토퍼 핀(72) 및 기단측 스토퍼 핀(73)에 의해 웨이퍼 W를 유지하는 구성을 취하는 경우에는 도 15에 모식적으로 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 W는 픽(41c)((42c))으로 위치 결정되어 있기 때문에, 진공 처리 유닛(1～4)의 열에 의해서 다관절 아암 기구(41, 42)의 아암이나 픽이 열 팽창하면, 웨이퍼 W의 위치가 그 열 팽창에 의해서 변위되어 버린다. 이와 같이, 웨이퍼 W의 위치가 어긋난 채의 상태에서 진공 처리 유닛(1～4)이나, 로드록실(6, 7)에 웨이퍼 W를 반송하면, 웨이퍼 W는 스테이지상의 소정의 위치로부터 어긋난 위치에 탑재되게 된다.
그래서, 본 실시형태에서는 웨이퍼 W가 정확한 위치에 반송되도록, 이하에 설명하는 수순으로 이러한 열 팽창에 의한 위치 어긋남의 보정을 실행한다.
(열 팽창에 의한 웨이퍼의 위치 어긋남의 보정)
이러한 열 팽창에 의한 웨이퍼의 위치 어긋남의 보정은 도 16의 흐름도와 같은 수순으로 실행할 수 있다.
우선, 진공 처리 유닛(1～4), 로드록실(6, 7)의 각 모듈에 대해, 대응하는 위치 검출 센서 유닛(22)의 광학 센서(23a, 23b)의 검출값에 의거하여 웨이퍼의 기준 위치를 구하고, 반송 제어부(45)에 기억시킨다(스텝 1).
실제의 웨이퍼 W의 반송시에는 기판 반송 장치(12)의 제 1 및 제 2 다관절 아암 기구(41, 42)의 선회시에, 어느 모듈의 광학 센서(23a, 23b)를 사용할 것인지를 결정한다(스텝 2).
도 17에 도시하는 바와 같이, 그 모듈(진공 처리 유닛(1～4) 및 로드록실(6, 7)의 어느 하나)에 웨이퍼 W를 반입할 때, 또는, 그 모듈로부터 웨이퍼 W를 반송실(5)로 되돌릴 때에, 광학 센서(23a, 23b)의 검출 신호에 의거하여 반송 제어부(45)에 의해 웨이퍼 W의 위치를 계측한다(스텝 3).
반송 제어부(45)는 이 계측 결과에 의거하여 웨이퍼 W의 기준 위치로부터의 어긋남량을 산출하고, 도 18에 도시하는 바와 같이, 그 모듈에 웨이퍼 W를 반입할 때에, 그 어긋남량을 보정하도록 기판 반송 장치(12)의 구동부(44)를 제어한다(스텝 4).
다음에, 웨이퍼 W의 기준 위치의 계측 및 어긋남량의 산출의 구체적 방법에 대해 설명한다. 구동부(44)의 각 구동 기구는 스테핑 모터를 이용하고 있기 때문에, 펄스값에 의해 위치 정보를 파악할 수 있다.
[웨이퍼의 기준 위치의 계측]
웨이퍼 W의 기준 위치의 계측은 상온에 있어서, 대응하는 모듈내의 웨이퍼 W를 픽상에 탑재해서 반송실(5)로 되돌릴 때에 실행된다. 이 때, 웨이퍼 W를 탑재한 픽은 직선적으로 이동된다. 도 19의 (a)에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 W가 광학 센서 S1, S2의 조사한 광을 차광한 점을 A, C로 하고, 또한 웨이퍼 W를 이동해서 광학 센서 S1, S2의 조사한 광이 투광하도록 된 점을 B, D로 한다. 기지의 값으로서, 기준의 웨이퍼 반경을 150㎜로 한다.
(a) 센서간 거리HH′의 산출 수순
이 조건에서 우선, 이하의 1～5의 수순으로 센서간 거리HH′를 산출한다.
1. A-D의 펄스값을 실제의 아암 위치로 변환한다.
2. AB, CD의 길이를 산출한다.
3. 피타고라스의 정리에 의해, OH2=AO2-(AB÷2)2가 성립하기 때문에, 이 식으로부터 OH의 길이를 산출한다.
4. OH′의 길이를 상기 1～3과 마찬가지로 해서 산출한다.
5. 상기 3, 4로부터 HH′=OH+OH′로 해서 HH′를 산출한다.
(b) 기준 웨이퍼 위치 O의 좌표의 산출 수순
다음에, 이하의 6～8의 수순으로 기준 웨이퍼 위치 O의 좌표(x1, y1)을 산출한다.
6. S1을 X좌표의 기준(X=0)으로 한다.
7. 상기 3에 의해 OH의 길이가 산출필이기 때문에, 기준 웨이퍼 위치 O의 Ｘ좌표(x1)는 x1=OH로 된다.
8. 기준 웨이퍼 위치 O의 Ｙ좌표(y1)는 B의 아암 위치+(AB÷2)로 구할 수 있다.
[웨이퍼의 어긋남량의 산출]
웨이퍼 W의 어긋남량의 산출은 실제의 처리시에, 대응하는 모듈내의 웨이퍼 W를 픽상에 탑재해서 반송실(5)로 되돌릴 때에 실행된다. 이 때, 기준 위치의 계측시와 마찬가지로, 웨이퍼 W를 탑재한 픽은 직선적으로 이동된다. 기지의 값으로서 센서간 거리 HH′, 기준 웨이퍼 위치 O의 좌표를 이용한다. 도 19의 (b)에 도시하는 바와 같이, 기준 위치의 계측시와 마찬가지로, 웨이퍼 W가 광학 센서 S1, S2의 조사한 광을 차광한 점을 A, C로 하고, 또한 웨이퍼 W를 이동해서 광학 센서 S1, S2의 조사한 광이 투광하게 된 점을 B, D로 한다.
(a) 웨이퍼 반경 r, 웨이퍼 위치 O′의 Ｘ좌표 : x2의 산출 수순
이하의 9～11의 수순으로 웨이퍼 반경 r 및 웨이퍼 위치 O′의 Ｘ좌표 : x2를 산출한다.
9. A-D의 펄스값을 실제의 아암 위치로 변환한다.
10. AB, CD의 길이를 산출한다.
11. 피타고라스의 정리에 의해, 이하의 2개의 식이 성립하기 때문에, 연립 방정식에 의해 r, x2를 산출한다.
r2= (x2)2+(AB÷2)2
r2=(HH′-x2)2+(CD÷2)2
(b) 웨이퍼 위치 O′의 Ｙ좌표 : y2의 산출 수순
이하의 12에 의해 웨이퍼 위치 O′의 Ｙ좌표 : y2를 산출한다.
12. y2=B의 아암 위치+(AB÷2)
(c) 웨이퍼의 어긋남량의 산출 수순
이하의 13에 의해 웨이퍼의 어긋남량을 산출한다.
13. O′의 좌표(x2, y2)와 기준 위치 O의 좌표(x1, y1)로부터 이하의 식에서 어긋남량을 산출한다.
어긋남량2=(x2-x1)2+(y2-y1)2
이와 같이, 픽(41c, 42c)내에서 웨이퍼 W를 위치 결정하여, 그 위치 보정을 각 모듈에 대응해서 마련된 센서를 이용하여 실행하므로, 아암이나 픽의 열 팽창, 더 나아가서는 웨이퍼 W 자체의 열 팽창에 의해서 웨이퍼 W의 위치가 어긋나도, 높은 위치 정밀도로 웨이퍼 W를 반송할 수 있다. 또한, 열 팽창 뿐만 아니라, 다른 요인으로 웨이퍼 W의 위치가 어긋난 경우에도 웨이퍼 W의 위치 보정을 실행할 수 있다. 예를 들면, 스토퍼 핀(72, 73)(코어부(81) 또는 링 부재(82))이 마모되어도, 웨이퍼 W가 선단측 스토퍼 핀(72)에 꽉 눌러지는 것에 의해 웨이퍼 W는 픽(41c, 42c)상에 위치 결정할 수 있고, 상기 방법으로 웨이퍼 W의 위치 보정을 실행할 수 있다. 또한, 이러한 어긋남량이 커짐으로써, 픽이나 아암의 교환 시기를 파악하는 것도 가능해진다.
단, 제 1 예의 기판 반송 장치의 경우에는 감속시에 픽(41c, 42c)상에서 웨이퍼 W가 이동할 가능성이 있기 때문에, 위치 검출 센서 유닛(22)에 의한 계측시의 웨이퍼 W의 위치 어긋남이 염려된다. 즉, 제 1 예의 경우에는 가속도가 정의 영역, 즉 가속 영역에 있어서는 웨이퍼 W가 어느 하나의 스토퍼 핀에 꽉 눌러진 상태로 되기 때문에, 그 영역에 위치 검출 유닛(22)의 광학 센서(23a, 23b)를 설치하면, 웨이퍼 W의 위치 어긋남은 실질적으로 생기지 않는다. 그러나, 가속도가 부의 영역, 즉 감속 영역에 위치 검출 유닛(22)의 광학 센서(23a, 23b)를 설치하면, 웨이퍼 W가 이동중에 계측하는 것으로 되기 때문에, 오차가 커져 버린다. 구체적으로는 다관절 아암 기구 신장시, 즉 웨이퍼 W를 모듈에 반입하는 경우에는 도 20의 (a)에 도시하는 바와 같이, 다관절 아암 기구의 스트로크가 짧은 범위인 Ａ의 범위에서밖에 정밀도 높게 계측할 수 없고, 또 다관절 아암 기구 축퇴시, 즉 웨이퍼 W를 모듈로부터 되돌리는 경우에는 도 20의 (b)에 도시하는 바와 같이, 다관절 아암 기구의 스트로크가 긴 범위인 Ｂ의 범위에서밖에 정밀도 높게 측정할 수 없다. 따라서, 광학 센서(23a, 23b)를 소정의 위치에 설치하여, 모듈에 반송할 때 및 모듈로부터 되돌릴 때의 양쪽 모두 웨이퍼 W의 위치 어긋남을 발생시키지 않고 정밀도 좋게 계측하는 것은 곤란하다. 또한, 광학 센서(23a, 23b)의 설치 위치에 제한이 있는 경우에는 정밀도 좋게 계측할 수 없는 경우도 생긴다.
이에 대해, 웨이퍼 W를 클램프하는 제 2 예의 경우에는 도 20의 (a)의 Ｃ의 범위, 도 20의 (b)의 Ｄ의 범위와, 웨이퍼 W를 모듈에 반입할 때 및 모듈로부터 되돌릴 때의 모두 대략 전역에서 웨이퍼 W의 위치를 정밀도 좋게 측정할 수 있다.
(아암 기구의 신장 보정)
이상의 수순으로 웨이퍼의 열 팽창에 의한 위치 어긋남의 보정을 실행할 수 있지만, 장기간의 아이들링 후, 재차 처리를 실행하는 경우에는 기판 반송 장치(12)의 제 1 다관절 아암 기구(41) 및 제 2 다관절 아암 기구(42)의 아암이나 픽의 실제의 신장량이 불분명하고, 아이들링 직전의 데이터에 의거하여 그대로 반송 동작을 실시하면, 웨이퍼 W를 픽에 실을 때에, 웨이퍼 W가 선단측 스토퍼 핀(72) 또는 기단측 스토퍼 핀(73)에 올라앉을 우려가 있다. 이 때문에, 제 1 다관절 아암 기구(41) 및 제 2 다관절 아암 기구(42)(이하, 단지 아암 기구라 함)의 신장 보정을 실행하는 것이 바람직하다.
아암 기구의 신장 보정을 실행할 때에는 미리 레이저 변위계와 같은 변위계에 의해 아암 기구의 신장량을 측정하고, 도 21에 도시하는 바와 같이, 레이저 변위계로 측정한 신장과, 위치 검출 센서 유닛(22)에서의 측정 결과의 상관 관계를 구해 둔다. 그리고, 도 22에 도시하는 바와 같이, 레이저 변위계로 아암 기구의 온도와 아암 기구의 신장의 관계를 구하고, 아이들링 시간과 아암 기구의 온도의 관계로부터, 도 23에 도시하는 바와 같이 아이들링 시간과 아암 기구의 신장의 관계를 구한다. 아이들링 종료 후, 반송 동작의 시작시에, 아이들링 시간으로부터 도 23에 의거하여 아암 기구의 신장량을 산출하고, 그 신장량을 보정값으로 해서 아암 기구의 동작을 실행한다. 구체적으로는 아이들링 상태가 된 직후에 픽에 웨이퍼를 싣고, 아이들링시의 열팽창 경시 변화의 데이터를 바탕으로 처리 재개시의 아암 기구의 신장량(보정값)을 결정하고, 도 21의 관계에 의거하여 위치 보정을 실행한다.
이에 따라, 장시간 아이들링을 실행한 후에도, 아암 기구의 신장량을 파악할 수 있고, 웨이퍼 W를 픽에 실을 때에, 웨이퍼 W가 선단측 스토퍼 핀(72) 또는 기단측 스토퍼 핀(73)에 올라앉는 것을 방지할 수 있다.
또, 이상과 같이 레이저 변위계의 측정값과 아이들링 시간의 상관 관계를 미리 취해 두는 대신에, 기판 처리 시스템(100)내, 예를 들면, 로드록실(6 또는 7)의 입구 부분에 레이저 변위계 등의 변위계를 마련해 두고, 직접 아암 기구의 변위를 측정하도록 해도 좋다.
(다른 적용)
또, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 일 없이 각종 변형 가능하다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는 기판 반송 기구로서 다관절 아암 기구를 이용했지만, 이것에 한정되지 않고, 직동 기구 등의 다른 기구라도 좋다. 또한, 위치 검출 센서 유닛의 센서로서 광학 센서를 이용했지만, 위치를 검출하는 것이면 이것에 한정되는 것은 아니고, 또한, 1개의 위치 검출 센서 유닛에 대해 2개의 센서를 이용했지만, 1개라도 좋다. 또한, 위치 검출 센서 유닛을, 웨이퍼의 반출 반입의 대상 모듈(진공 처리 유닛 및 로드록실 중의 어느 하나)의 반입출구 근방에 마련했지만, 웨이퍼를 유지하는 픽이 웨이퍼의 반입 및 반출을 위해 직동하는 범위이면 좋다. 또한, 상기 실시형태에서는 진공 처리 유닛을 4개, 로드록실을 2개 마련한 기판 처리 시스템을 예로 들어 설명했지만, 이들 수에 한정되는 것은 아니다. 또한, 진공 처리 유닛을 복수 마련한 멀티 챔버 타입의 진공 처리 장치에 한정되지 않고, 진공 처리 유닛이 1개의 시스템이라도 적용 가능하다. 또한, 피처리 기판에 대해서도, 반도체 웨이퍼에 한정되지 않고, FPD용 유리 기판 등의 다른 기판을 대상으로 할 수 있는 것은 물론이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1～4 : 진공 처리 유닛 5 : 반송실
6, 7: 로드록실 8: 반입출실
12, 16: 기판 반송 장치 22: 위치 검출 센서 유닛
23a, 23b: 광학 센서 30: 전체 제어부
40: 회전 기대 41: 제 1 다관절 아암 기구
41a, 42a: 제 1 아암 41b, 42b: 제 2 아암
41c, 42c: 픽 43: 구동 링크 기구
44: 구동부 45: 반송 제어부
50: 중간축 51, 52, 53, 54, 55, 56, 60: 축
61: 구동 아암 62, 63: 종동 아암
71: 이면지지 패드 72: 선단측 스토퍼 핀
73: 기단측 스토퍼 핀 75: 롤러(활차)
76: 회전축 81: 코어부
82: 링 부재 90: 클램프 기구
91: 캠 92: 링크기구
93: 신축 부재 94: 리니어 가이드
95: 이동 부재 100: 기판 처리 시스템
W: 반도체 웨이퍼

Claims (28)

  1. 열을 수반하는 진공 처리가 실행되는 진공 처리 유닛과, 상기 진공 처리 유닛이 접속되고, 내부가 진공으로 유지된 반송실을 갖는 기판 처리 시스템에 있어서, 상기 반송실내에 마련되고, 상기 진공 처리 유닛에 대해 기판의 반입 및 반출을 실행하는 기판 반송 장치로서,
    기판의 위치를 결정하는 하나 또는 복수의 위치 결정 핀을 갖고, 기판의 위치를 결정한 상태에서 기판을 유지하는 픽과,
    상기 픽에 의해 상기 진공 처리 유닛에 대해 기판이 반입 및 반출되도록 상기 픽을 구동시키는 구동부와,
    상기 픽에 의한 기판의 반송 동작을 제어하는 반송 제어부를 갖고,
    상기 반송 제어부는
    기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때의, 상온에 있어서의 기판의 기준 위치 정보를 미리 파악해 두고,
    기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때에, 그 기판의 상기 기준 위치로부터의 위치 어긋남을 산출하고,
    상기 위치 어긋남을 보정해서 상기 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.

  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 결정 핀은 기판을 사이에 두도록 상기 픽상에 배치되고, 상기 픽을 이동했을 때의 관성으로 기판을 상기 위치 결정 핀으로 누르는 것에 의해 기판의 위치가 결정되는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 픽은 복수의 위치 결정 핀을 갖고, 상기 복수의 위치 결정 핀 중 어느 하나를 이동시켜 기판을 상기 픽상에서 클램프하는 클램프 기구를 더 갖는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 픽 및 복수의 아암을 포함하는 다관절 아암 기구를 갖고, 상기 픽은 인접하는 아암에 대해 회전 가능하게 마련되고, 상기 클램프 기구는 상기 픽의 회전에 수반해서 변위하는 캠과, 상기 캠의 변위에 의해 상기 위치 결정 핀을 진퇴 이동시키고, 기판을 클램프하거나 또는 릴리스하는 이동 부재와, 상기 캠의 변위를 상기 이동 부재에 전달시키는 중간 기구를 갖고, 상기 캠은 상기 픽의 회전 위치와 동기해서 상기 위치 결정 핀의 진퇴가 정해지도록 그 위치가 조정되는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 위치 결정 핀은 상기 픽의 선단측에 마련된 선단측 위치 결정 핀과, 상기 픽의 기단측에 마련된 기단측 위치 결정 핀을 갖고, 상기 클램프 기구는 상기 기단측 위치 결정 핀을 진퇴 이동시켜 기판을 클램프하거나 또는 릴리스하도록 구성되고, 상기 다관절 아암 기구를 신장시켜, 기판을 수수하기 위해 상기 픽상의 기판을 릴리스할 때에는 상기 픽의 가속도가 부로 되는 범위에서 기판을 릴리스하고, 상기 다관절 아암을 축퇴시켜, 상기 픽상에 기판을 수취한 후에 기판을 클램프할 때에는 상기 픽의 가속도가 정으로 되는 범위에서 기판을 클램프하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 위치 정보는, 상온에 있어서 상기 진공 처리 유닛에 대해 반입 또는 반출되는 기판이 통과하는 위치에 마련된 위치 검출 센서 유닛에 의해 기판을 검출하여 얻어진 검출 정보에 의거하여 구해지는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때의 기판의 위치 정보는 상기 위치 검출 센서 유닛에 의해 기판을 검출하여 얻어진 검출 정보에 의거하여 구해지고, 구해진 상기 기판의 위치 정보와 상기 기준 위치 정보로부터 상기 위치 어긋남을 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 위치 어긋남의 검출은 기판을 상기 진공 처리 유닛으로부터 반출할 때 또는 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때에 실행되고, 상기 위치 어긋남의 보정은 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때에 실행되는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 처리 시스템은, 상기 반송실에 접속되고, 압력을 대기 분위기와 진공의 사이에서 변경 가능하고, 진공상태에서 상기 반송실에 대해 기판을 반송하는 로드록실을 더 갖고,
    상기 반송 제어부는
    기판을 상기 로드록실에 반입할 때의, 상온에 있어서의 기판의 기준 위치 정보를 미리 파악해 두고,
    기판을 상기 로드록실에 반입할 때에, 그 기판의 상기 기준 위치로부터의 위치 어긋남을 산출하고,
    상기 위치 어긋남을 보정해서 상기 기판을 상기 로드록실에 반입하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 픽의 상기 위치 결정 핀은 수직축에 대해 회전 가능한 링 부재를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 5 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 픽은, 기판의 이면을 지지하고, 기판의 위치를 결정할 때의 이동 방향으로 회전 가능한 롤러를 구비한 이면지지 패드를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 반송 장치.
  12. 열을 수반하는 진공 처리가 실행되는 진공 처리 유닛과,
    상기 진공 처리 유닛이 접속되고, 내부가 진공으로 유지된 반송실과,
    상기 반송실내에 마련되고, 상기 진공 처리 유닛에 대해 기판의 반입 및 반출을 실행하는 기판 반송 장치를 구비하는 기판 처리 시스템으로서,
    상기 기판 반송 장치는
    기판을 위치 결정하는 하나 또는 복수의 위치 결정 핀을 갖고, 기판의 위치를 결정한 상태에서 기판을 유지하는 픽과,
    상기 픽에 의해 상기 진공 처리 유닛에 대해 기판을 반입 및 반출하도록 상기 픽을 구동시키는 구동부와,
    상기 픽에 의한 기판의 반송 동작을 제어하는 반송 제어부를 갖고,
    상기 반송 제어부는
    기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때의, 상온에 있어서의 기판의 기준 위치 정보를 미리 파악해 두고,
    기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때에, 그 기판의 상기 기준 위치로부터의 위치 어긋남을 산출하고,
    상기 위치 어긋남을 보정해서 상기 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 위치 결정 핀은 기판을 사이에 두도록 상기 픽상에 배치되고, 상기 픽을 이동시켰을 때의 관성으로 기판을 상기 위치 결정 핀으로 누르는 것에 의해 기판의 위치가 결정되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 픽은 복수의 위치 결정 핀을 갖고, 상기 복수의 위치 결정 핀 중의 어느 하나를 이동시켜 기판을 상기 픽상에서 클램프하는 클램프 기구를 더 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판 반송 장치는 상기 픽 및 복수의 아암을 포함하는 다관절 아암 기구를 갖고, 상기 픽은 인접하는 아암에 대해 회전 가능하게 마련되고, 상기 클램프 기구는 상기 픽의 회전에 수반해서 변위하는 캠과, 상기 캠의 변위에 의해 상기 위치 결정 핀을 진퇴 이동시키고, 기판을 클램프하거나 또는 릴리스하는 이동 부재와, 상기 캠의 변위를 상기 이동 부재에 전달시키는 중간 기구를 갖고, 상기 캠은 상기 픽의 회전 위치와 동기해서 상기 위치 결정 핀의 진퇴가 정해지도록 그 위치가 조정되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.

  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 위치 결정 핀은 상기 픽의 선단측에 마련된 선단측 위치 결정 핀과, 상기 픽의 기단측에 마련된 기단측 위치 결정 핀을 갖고, 상기 클램프 기구는 상기 기단측 위치 결정 핀을 진퇴 이동시켜 기판을 클램프하거나 또는 릴리스하도록 구성되고, 상기 다관절 아암 기구를 신장시켜, 기판을 수수하기 위해 상기 픽상의 기판을 릴리스할 때에는 상기 픽의 가속도가 부로 되는 범위에서 기판을 릴리스하고, 상기 다관절 아암을 축퇴시켜, 상기 픽상에 기판을 수취한 후에 기판을 클램프할 때에는 상기 픽의 가속도가 정으로 되는 범위에서 기판을 클램프하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  17. 제 12 항 내지 제 16 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 위치 정보는, 상온에 있어서 상기 진공 처리 유닛에 대해 반입 또는 반출되는 기판이 통과하는 위치에 마련된 위치 검출 센서 유닛에 의해 기판을 검출하여 얻어진 검출 정보에 의거하여 구해지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때의 기판의 위치 정보는 상기 위치 검출 센서 유닛에 의해 기판을 검출하여 얻어진 검출 정보에 의거하여 구해지고, 구해진 상기 기판의 위치 정보와 상기 기준 위치 정보로부터 상기 위치 어긋남을 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 위치 어긋남의 검출은 기판을 상기 진공 처리 유닛으로부터 반출할 때 또는 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때에 실행되고, 상기 위치 어긋남의 보정은 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때에 실행되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  20. 제 12 항 내지 제 16 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 반송실에 접속되고, 압력을 대기 분위기와 진공의 사이에서 변경 가능하고, 진공 상태에서 상기 반송실에 대해 기판을 반송하는 로드록실을 더 구비하고,
    상기 반송 제어부는
    기판을 상기 로드록실에 반입할 때의, 상온에 있어서의 기판의 기준 위치 정보를 미리 파악해 두고,
    기판을 상기 로드록실에 반입할 때에, 그 기판의 상기 기준 위치로부터의 위치 어긋남을 산출하고,
    상기 위치 어긋남을 보정해서 상기 기판을 상기 로드록실에 반입하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  21. 제 12 항 내지 제 16 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 픽의 상기 위치 결정 핀은 수직축에 대해 회전 가능한 링 부재를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  22. 제 12 항 내지 제 16 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 픽은, 기판의 이면을 지지하고, 기판의 위치를 결정할 때의 이동 방향으로 회전 가능한 롤러를 구비한 이면지지 패드를 갖는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
  23. 열을 수반하는 진공 처리가 실행되는 진공 처리 유닛과, 상기 진공 처리 유닛이 접속되고, 내부가 진공으로 유지된 반송실을 갖는 기판 처리 시스템에 있어서, 기판을 위치 결정하는 위치 결정 핀을 갖고, 기판을 위치 결정한 상태에서 유지하는 픽과, 상기 픽에 의해 상기 진공 처리 유닛에 대해 기판을 반입 및 반출하도록 상기 픽을 구동시키는 구동부를 갖고, 상기 반송실에 마련된 기판 반송 장치를 이용하여, 상기 진공 처리 유닛에 대해 기판의 반입 및 반출을 실행하는 기판 반송 방법으로서,
    기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때의, 상온에 있어서의 기판의 기준 위치 정보를 미리 파악해 두고,
    기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때에, 그 기판의 상기 기준 위치로부터의 위치 어긋남을 산출하고,
    상기 위치 어긋남을 보정해서 상기 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 기준 위치 정보는, 상온에 있어서 상기 진공 처리 유닛에 대해 반입 또는 반출되는 기판이 통과하는 위치에 마련된 위치 검출 센서 유닛에 의해 기판을 검출하여 얻어진 검출 정보에 의거하여 구해지는 것을 특징으로 하는 기판 반송 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때의 기판의 위치 정보는 상기 위치 검출 센서 유닛에 의해 기판을 검출하여 얻어진 검출 정보에 의거하여 구해지고, 구해진 상기 기판의 위치 정보와 상기 기준 위치 정보로부터 상기 위치 어긋남을 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 위치 어긋남의 검출은 기판을 상기 진공 처리 유닛으로부터 반출할 때 또는 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때에 실행되고, 상기 위치 어긋남의 보정은 기판을 상기 진공 처리 유닛에 반입할 때에 실행되는 것을 특징으로 하는 기판 반송 방법.
  27. 제 23 항 내지 제 26 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 처리 시스템은, 상기 반송실에 접속되고, 압력을 대기 분위기와 진공의 사이에서 변경가능하고, 대기 분위기로부터 상기 반송실에 대해 기판을 반송하는 로드록실을 더 갖고,
    기판을 상기 로드록실에 반입할 때의, 상온에 있어서의 기판의 기준 위치 정보를 미리 파악해 두고,
    기판을 상기 로드록실에 반입할 때에, 그 기판의 상기 기준 위치로부터의 위치 어긋남을 산출하고,
    상기 위치 어긋남을 보정해서 상기 기판을 상기 로드록실에 반입하는 것을 특징으로 하는 기판 반송 방법.
  28. 컴퓨터상에서 동작하고, 기판 반송 장치를 제어하기 위한 프로그램이 기억된 기억 매체로서, 상기 프로그램은 실행시에, 청구항 23 내지 청구항 26 중의 어느 한 항의 기판 반송 방법이 실행되도록, 컴퓨터에 상기 기판 반송 장치를 제어시키는 것을 특징으로 하는 기억 매체.
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