TW202238803A - 搬運系統、搬運裝置及搬運方法 - Google Patents

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TW202238803A
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網倉紀彦
豊巻俊明
北正知
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種可使對於搬運機械臂的教示自動化的技術。為了達成上述目的,本發明一實施態樣之搬運系統,包含:搬運機械臂,根據動作指示,利用末端執行器來搬運搬運對象物;以及控制部,將該動作指示輸出到該搬運機械臂;該末端執行器以及該搬運對象物的至少其中任一方,具有感測器以及相機的至少其中任一方;該控制部,根據該感測器的檢測結果以及該相機的拍攝結果的至少其中任一方,算出該末端執行器與該搬運對象物的相對位置;該控制部,根據該相對位置,決定該末端執行器相對於該搬運對象物的教示位置,並將該動作指示輸出到該搬運機械臂,以將該末端執行器配置於該教示位置。

Description

搬運系統、搬運裝置及搬運方法
本發明係關於一種搬運系統、搬運裝置以及搬運方法。
使用在外周緣部配置了複數個相機的檢査用晶圓的搬運裝置的教示方法,已為人所習知(參照例如專利文獻1)。
調整聚焦環(環狀構件)的搬運位置以令聚焦環(環狀構件)的載置位置的精度提高的方法,已為人所習知(參照例如專利文獻2)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2019-102728號公報 [專利文獻2]日本特開2020-096122號公報
[發明所欲解決的問題]
本發明提供一種可使對於搬運機械臂的教示自動化的技術。 [解決問題的手段]
本發明一實施態樣之搬運系統,包含:搬運機械臂,根據動作指示,利用末端執行器來搬運搬運對象物;以及控制部,將該動作指示輸出到該搬運機械臂;該末端執行器以及該搬運對象物的至少其中任一方,具有感測器以及相機的至少其中任一方;該控制部,根據該感測器的檢測結果以及該相機的拍攝結果的至少其中任一方,算出該末端執行器與該搬運對象物的相對位置;該控制部,根據該相對位置,決定該末端執行器相對於該搬運對象物的教示位置,並將該動作指示輸出到該搬運機械臂,以將該末端執行器配置於該教示位置。 [發明的功效]
若根據本發明,便可使對於搬運機械臂的教示自動化。
以下,一邊參照所附圖式,一邊針對本發明之非限定性例示的實施態樣,進行說明。在所附的全部圖式中,針對相同或對應的構件或零件,會附上相同或對應的參照符號,並省略重複說明。
<第1實施態樣> [處理系統] 參照圖1,針對實施態樣之處理系統的一例,進行說明。如圖1所示的,處理系統PS,係可對基板實施電漿處理等各種處理的系統。
處理系統PS,具備:真空搬運模組TM1、TM2、程序模組PM1~PM12、載入鎖定模組LL1、LL2、大氣搬運模組LM、對準器AN、儲存部SR等。
真空搬運模組TM1、TM2,各自在俯視下大致具有四角形狀。真空搬運模組TM1,於成對的2個側面連接了程序模組PM1~PM6。在真空搬運模組TM1的另一成對的2個側面之中,於其中一方的側面連接了載入鎖定模組LL1、LL2,於另一方的側面連接了用來與真空搬運模組TM2連接的通道(圖中未顯示)。真空搬運模組TM1的與載入鎖定模組LL1、LL2連接的側面,對應2個載入鎖定模組LL1、LL2設有角度。真空搬運模組TM2,於成對的2個側面連接了程序模組PM7~PM12。在真空搬運模組TM2的另一成對的2個側面之中,於其中一方的側面連接了用來與真空搬運模組TM1連接的通道(圖中未顯示)。真空搬運模組TM1、TM2,具有真空環境的真空室,且在其內部分別配置了真空搬運機械臂TR1、TR2。
真空搬運機械臂TR1、TR2,以隨意迴旋、伸縮、升降的方式構成。真空搬運機械臂TR1、TR2,根據後述的控制部CU所輸出的動作指示來搬運搬運對象物。例如,真空搬運機械臂TR1,以前端所配置的叉部FK11、FK12保持搬運對象物,並在載入鎖定模組LL1、LL2、程序模組PM1~PM6以及通道(圖中未顯示)之間搬運搬運對象物。例如,真空搬運機械臂TR2,以前端所配置的叉部FK21、FK22保持搬運對象物,並在程序模組PM7~PM12以及通道(圖中未顯示)之間搬運搬運對象物。另外,叉部,亦稱為拾取器、末端執行器。
搬運對象物,包含基板以及消耗構件。基板,例如為半導體晶圓、感測器晶圓。消耗構件,係在程序模組PM1~PM12內以可更換的方式安裝的構件,其係在程序模組PM1~PM12內實行電漿處理等各種處理中所消耗的構件。消耗構件,例如包含後述的環狀組件112、構成噴淋頭13的構件。
程序模組PM1~PM12,具有處理室,且具有配置於內部的平台(載置台)。程序模組PM1~PM12,在基板設置於平台之後,將內部減壓,導入處理氣體,施加RF(Radio Frequency,射頻)電力以生成電漿,並利用電漿對基板實施電漿處理。真空搬運模組TM1、TM2與程序模組PM1~PM12,被隨意開閉的閘閥G1所分隔。
載入鎖定模組LL1、LL2,配置在真空搬運模組TM1與大氣搬運模組LM之間。載入鎖定模組LL1、LL2,具有可將內部切換成真空或大氣壓的內壓可變室。載入鎖定模組LL1、LL2,具有配置於內部的平台。載入鎖定模組LL1、LL2,在將基板從大氣搬運模組LM搬入到真空搬運模組TM1時,會先將內部維持在大氣壓,然後從大氣搬運模組LM接收基板,再將內部減壓,然後將基板搬入到真空搬運模組TM1。載入鎖定模組LL1、LL2,在將基板從真空搬運模組TM1搬出到大氣搬運模組LM時,會先將內部維持在真空,然後從真空搬運模組TM1接收基板,再將內部升壓到大氣壓,然後將基板搬入到大氣搬運模組LM。載入鎖定模組LL1、LL2與真空搬運模組TM1,被隨意開閉的閘閥G2所分隔。載入鎖定模組LL1、LL2與大氣搬運模組LM,被隨意開閉的閘閥G3所分隔。
大氣搬運模組LM,與真空搬運模組TM1對向配置。大氣搬運模組LM,例如可為EFEM(Equipment Front End Module,設備前端模組)。大氣搬運模組LM,為長方體狀,具備FFU(Fan Filter Unit,風扇過濾單元),係保持在大氣壓氛圍的大氣搬運室。於沿著大氣搬運模組LM的長邊方向的一側面,連接了2個載入鎖定模組LL1、LL2。於沿著大氣搬運模組LM的長邊方向的另一側面,連接了載入埠LP1~LP4。於載入埠LP1~LP4,載置了收納複數個(例如25枚)基板的容器C。容器C,例如可為FOUP(Front-Opening Unified Pod,前開式制式匣)。在大氣搬運模組LM內,配置了搬運搬運對象物的大氣搬運機械臂TR3。
大氣搬運機械臂TR3,以可沿著大氣搬運模組LM的長邊方向移動的方式構成,同時以隨意迴旋、伸縮、升降的方式構成。大氣搬運機械臂TR3,根據後述的控制部CU所輸出的動作指示搬運搬運對象物。例如,大氣搬運機械臂TR3,以前端所配置的叉部FK31保持搬運對象物,而在載入埠LP1~LP4、載入鎖定模組LL1、LL2、對準器AN以及儲存部SR之間搬運搬運對象物。
對準器AN,連接於沿著大氣搬運模組LM的短邊方向的一側面。然而,對準器AN,亦可連接於沿著大氣搬運模組LM的長邊方向的側面。另外,對準器AN,亦可設置在大氣搬運模組LM的內部。對準器AN,具有支持台、光學感測器(均在圖中未顯示)等。在此所謂對準器,係指檢測搬運對象物的位置的裝置。
支持台,係可繞在垂直方向上延伸的軸線中心旋轉的平台,且以在其上支持基板的方式構成。支持台,被驅動裝置(圖中未顯示)所旋轉。驅動裝置,被後述的控制部CU所控制。當因為來自驅動裝置的動力而支持台旋轉時,設置在該支持台之上的基板也跟著旋轉。
光學感測器,在基板旋轉的期間,檢測基板的邊緣。光學感測器,根據邊緣的檢測結果,檢測基板缺口(或者其他標記)的角度位置相對於基準角度位置的偏移量,以及,基板中心位置相對於基準位置的偏移量。光學感測器,將缺口的角度位置的偏移量以及基板的中心位置的偏移量輸出到後述的控制部CU。控制部CU,根據缺口的角度位置的偏移量,算出用以將缺口的角度位置修正為基準角度位置的旋轉支持台的旋轉量。控制部CU,控制驅動裝置(圖中未顯示),以令旋轉支持台旋轉該旋轉量。藉此,便可將缺口的角度位置修正為基準角度位置。另外,控制部CU,根據基板的中心位置的偏移量,控制從對準器AN接收基板時的大氣搬運機械臂TR3的叉部FK31的位置,以令基板的中心位置與大氣搬運機械臂TR3的叉部FK31上的既定位置對齊一致。
儲存部SR,連接於沿著大氣搬運模組LM的長邊方向的側面。然而,儲存部SR,亦可連接於沿著大氣搬運模組LM的短邊方向的側面。另外,儲存部SR,亦可設置在大氣搬運模組LM的內部。儲存部SR,收納搬運對象物。
於處理系統PS,設置了控制部CU。控制部CU,例如可為電腦。控制部CU,具備:CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)、RAM(Random Access Memory,隨機存取記憶體)、ROM(Read Only Memory,唯讀記憶體),以及輔助記憶裝置等。CPU,根據ROM或輔助記憶裝置所儲存的程式而動作,以控制處理系統PS的各部位。例如,控制部CU,將動作指示輸出到真空搬運機械臂TR1、TR2、大氣搬運機械臂TR3等。動作指示,包含搬運搬運對象物的叉部FK11、FK12、FK21、FK22、FK31與搬運對象物的搬運處所的位置對準的指示。
[電漿處理系統] 參照圖2,針對可採用作為程序模組PM1~PM12的其中任一個的電漿處理系統的一例,進行說明。
在一實施態樣中,電漿處理系統,包含:電漿處理裝置1以及電漿處理控制部2。電漿處理裝置1,包含:電漿處理室10、基板支持部11以及電漿生成部12。電漿處理室10,具有電漿處理空間。另外,電漿處理室10,具有:用以將至少1種處理氣體供給到電漿處理空間的至少1個氣體供給口,以及用以從電漿處理空間將氣體排出的至少1個氣體排出口。氣體供給口,與後述的氣體供給部20連接;氣體排出口,與後述的排氣系統40連接。基板支持部11,配置在電漿處理空間內,且具有用以支持基板的基板支持面。
電漿生成部12,以從供給到電漿處理空間內的至少1種處理氣體生成電漿的方式構成。在電漿處理空間中所形成的電漿,亦可為:電容耦合電漿(CCP,Capacitively Coupled Plasma)、電感耦合電漿(ICP,Inductively Coupled Plasma)、電子迴旋共振電漿(ECRP,Electron Cyclotron Resonance Plasma)、螺旋波激發電漿(HWP,Helicon Wave Plasma),或是表面波電漿(SWP,Surface Wave Plasma)等。另外,亦可使用包含AC(Alternating Current,交流電)電漿生成部以及DC(Direct Current,直流電)電漿生成部在內的各種類型的電漿生成部。在一實施態樣中,AC電漿生成部所使用的AC信號(AC電力),具有100kHz~10GHz的範圍內的頻率。因此,AC信號,包含RF信號以及微波信號。在一實施態樣中,RF信號,具有200kHz~150MHz的範圍內的頻率。
電漿處理控制部2,處理電腦可執行的命令,其令電漿處理裝置1實行在本發明中所述的各種步驟。電漿處理控制部2,可以「控制電漿處理裝置1的各要件,以實行在此所述的各種步驟」的方式構成。在一實施態樣中,電漿處理控制部2的一部分或全部,亦可為電漿處理裝置1所包含。電漿處理控制部2,例如亦可包含電腦2a。電腦2a,例如亦可包含:處理部(CPU)2a1、記憶部2a2,以及通信介面2a3。處理部2a1,可以「根據記憶部2a2所儲存的程式實行各種控制動作」的方式構成。記憶部2a2,亦可包含:RAM、ROM、HDD(Hard Disk Drive,硬式磁碟機)、SSD(Solid State Drive,固態硬碟),或是該等記憶體的組合。通信介面2a3,亦可透過LAN(Local Area Network,區域網路)等通信線路在其與電漿處理裝置1之間進行通信。
參照圖3,以下,針對作為電漿處理裝置1的一例的電容耦合電漿處理裝置的構造例,進行說明。
電容耦合電漿處理裝置1,包含:電漿處理室10、氣體供給部20、電源30以及排氣系統40。另外,電漿處理裝置1,包含基板支持部11以及氣體導入部。氣體導入部,以將至少1種處理氣體導入到電漿處理室10內的方式構成。氣體導入部,包含噴淋頭13。基板支持部11,配置在電漿處理室10內。噴淋頭13,配置在基板支持部11的上方。在一實施態樣中,噴淋頭13,構成電漿處理室10的頂部(ceiling)的至少一部分。電漿處理室10,具有由噴淋頭13、電漿處理室10的側壁10a以及基板支持部11所劃定的電漿處理空間10s。側壁10a接地。噴淋頭13以及基板支持部11,與電漿處理室10的殼體電性絕緣。
基板支持部11,包含本體部111以及環狀組件112。本體部111,具有:用以支持基板(晶圓)W的中央區域(基板支持面)111a,以及用以支持環狀組件112的環狀區域(環狀支持面)111b。本體部111的環狀區域111b,在俯視下包圍本體部111的中央區域111a。基板W,配置在本體部111的中央區域111a上;環狀組件112,以包圍本體部111的中央區域111a上的基板W的方式,配置在本體部111的環狀區域111b上。在一實施態樣中,本體部111,包含基台以及靜電夾頭。基台,包含導電性構件。基台的導電性構件發揮作為下部電極的功能。靜電夾頭,配置在基台之上。靜電夾頭的頂面,具有基板支持面111a。環狀組件112,包含1個或複數個環狀構件。在1個或複數個環狀構件之中,至少1個為邊緣環。另外,圖式雖省略,惟基板支持部11,亦可包含調溫模組,其以將靜電夾頭、環狀組件112以及基板其中至少1個調節到目標溫度的方式構成。調溫模組,亦可包含加熱器、導熱媒體、流通管路或該等構件的組合。於流通管路,流通鹽水或氣體等導熱流體。另外,基板支持部11,亦可包含導熱氣體供給部,其以將導熱氣體供給到基板W的背面與基板支持面111a之間的方式構成。
噴淋頭13,以將來自氣體供給部20的至少1種處理氣體導入到電漿處理空間10s內的方式構成。噴淋頭13,具有:至少1個氣體供給口13a、至少1個氣體擴散室13b,以及複數個氣體導入口13c。供給到氣體供給口13a的處理氣體,通過氣體擴散室13b從複數個氣體導入口13c導入到電漿處理空間10s內。另外,噴淋頭13,包含導電性構件。噴淋頭13的導電性構件發揮作為上部電極的功能。另外,氣體導入部,除了噴淋頭13之外,亦可包含1個或複數個側邊氣體注入部(SGI,Side Gas Injector),其安裝於1個或複數個開口部,該開口部形成於側壁10a。
氣體供給部20,亦可包含至少1個氣體源21以及至少1個流量控制器22。在一實施態樣中,氣體供給部20,係以「將至少1種處理氣體,從各自對應的氣體源21透過各自對應的流量控制器22供給到噴淋頭13」的方式構成。各流量控制器22,例如亦可包含質量流量控制器或壓力控制式流量控制器。再者,氣體供給部20,亦可包含將至少1種處理氣體的流量調變或脈衝化的至少1個流量調變裝置。
電源30,包含透過至少1個阻抗匹配電路與電漿處理室10耦合的RF電源31。RF電源31,以「將來源RF信號以及偏壓RF信號等至少1個RF信號(RF電力),供給到基板支持部11的導電性構件及/或噴淋頭13的導電性構件」的方式構成。藉此,從供給到電漿處理空間10s的至少1種處理氣體形成電漿。因此,RF電源31,可發揮作為電漿生成部12的至少一部分的功能。另外,藉由將偏壓RF信號供給到基板支持部11的導電性構件,便可於基板W產生偏壓電位,而將所形成的電漿中的離子成分吸引到基板W。
在一實施態樣中,RF電源31,包含第1RF生成部31a以及第2RF生成部31b。第1RF生成部31a,以「透過至少1個阻抗匹配電路與基板支持部11的導電性構件及/或噴淋頭13的導電性構件耦合,並生成電漿生成用的來源RF信號(來源RF電力)」的方式構成。在一實施態樣中,來源RF信號,具有13MHz~150MHz的範圍內的頻率。在一實施態樣中,第1RF生成部31a,亦可以生成具有相異頻率的複數個來源RF信號的方式構成。所生成的1個或複數個來源RF信號,供給到基板支持部11的導電性構件及/或噴淋頭13的導電性構件。第2RF生成部31b,以「透過至少1個阻抗匹配電路與基板支持部11的導電性構件耦合,並生成偏壓RF信號(偏壓RF電力)」的方式構成。在一實施態樣中,偏壓RF信號,具有比來源RF信號更低的頻率。在一實施態樣中,偏壓RF信號,具有400kHz~13.56MHz的範圍內的頻率。在一實施態樣中,第2RF生成部31b,亦可以生成具有相異頻率的複數個偏壓RF信號的方式構成。所生成的1個或複數個偏壓RF信號,供給到基板支持部11的導電性構件。另外,在各種實施態樣中,亦可來源RF信號以及偏壓RF信號的其中至少1個被脈衝化。
另外,電源30,亦可包含與電漿處理室10耦合的DC電源32。DC電源32,包含第1DC生成部32a以及第2DC生成部32b。在一實施態樣中,第1DC生成部32a,係以「與基板支持部11的導電性構件連接,並生成第1DC信號」的方式構成。所生成的第1DC信號,施加於基板支持部11的導電性構件。在一實施態樣中,亦可第1DC信號施加於靜電夾頭內的電極等其他電極。在一實施態樣中,第2DC生成部32b,係以「與噴淋頭13的導電性構件連接,並生成第2DC信號」的方式構成。所生成的第2DC信號,施加於噴淋頭13的導電性構件。在各種實施態樣中,亦可第1以及第2DC信號被脈衝化。另外,第1以及第2DC生成部32a、32b,亦可增設於RF電源31,亦可第1DC生成部32a取代第2RF生成部31b而設置。
排氣系統40,例如可與設置於電漿處理室10的底部的氣體排出口10e連接。排氣系統40,亦可包含壓力調整閥以及真空泵。利用壓力調整閥,調整電漿處理空間10s內的壓力。真空泵,亦可包含渦輪分子泵、乾式泵或該等泵的組合。
[相對位置的算出方法] 參照圖4,針對算出真空搬運機械臂TR1的叉部FK11與基板W的相對位置的方法的一例,進行說明。另外,關於算出真空搬運機械臂TR1的叉部FK12以及真空搬運機械臂TR2的叉部FK21、FK22與基板W的相對位置的方法,亦可為相同。
圖4,係真空搬運機械臂TR1的叉部FK11與基板W的相對位置的說明圖。圖4(a),係保持著基板W的叉部FK11的俯視圖。圖4(b),係保持著基板W的叉部FK11的剖面圖,其表示以圖4(a)中的一點鏈線4B-4B切斷的剖面。
叉部FK11,在俯視下大致具有U字形狀。叉部FK11,包含複數個墊部PD、導體CD1等。複數個墊部PD,與基板W的底面接觸而保持該基板W。當基板W設置於叉部FK11的既定位置(例如中心位置)時,導體CD1係設置於在俯視下其中心與靜電容感測器CS的中心對齊一致的位置。導體CD1,例如為鋁。
基板W,為圓板形狀的感測器晶圓。基板W,包含位置檢測感測器PS1~PS6、靜電容感測器CS等。
位置檢測感測器PS1~PS6,例如於基板W的表面的外周緣部配置在同一圓周上。位置檢測感測器PS1~PS6,例如可為相機,其以可拍攝基板W的下方或側方的方式構成。然而,位置檢測感測器PS1~PS6的種類並非僅限於此。
靜電容感測器CS,設置於基板W的既定位置。當基板W被叉部FK11所保持時,靜電容感測器CS,檢測對應其與設置於叉部FK11的導體CD1的位置關係的靜電容量,並將檢測值(檢測結果)輸出到控制部CU。
參照圖5,針對算出大氣搬運機械臂TR3的叉部FK31與基板W的相對位置的方法的一例,進行說明。
圖5,係大氣搬運機械臂TR3的叉部FK31與基板W的相對位置的說明圖。圖5(a),係保持著基板W的叉部FK31的俯視圖。圖5(b),係保持著基板W的叉部FK31的剖面圖,其表示以圖5(a)中的一點鏈線5B-5B切斷的剖面。
叉部FK31,在俯視下大致具有U字形狀。叉部FK31,包含複數個吸引孔V1、吸引通路V2、導體CD2等。叉部FK31,利用複數個吸引孔V1真空吸附、保持基板W的底面。複數個吸引孔V1,透過吸引通路V2以及排氣管V3與排氣裝置V4連接。排氣裝置V4,包含閥門、調節器、真空泵等,其一邊調整壓力一邊對吸引通路V2以及排氣管V3內部進行吸引。於排氣管V3,插設了吸附感測器V5。吸附感測器V5,檢測排氣管V3內的壓力(以下亦稱為「吸附壓力」),並輸出到控制部CU。控制部CU,根據吸附感測器V5所檢測的吸附壓力,算出叉部FK31的頂面與基板W的底面接觸時的高度位置。當基板W設置於叉部FK31的既定位置(例如中心位置)時,導體CD2係設置於在俯視下其中心與靜電容感測器CS的中心對齊一致的位置。導體CD2,例如為鋁。
基板W,與圖4(a)以及圖4(b)所示的基板W相同。亦即,基板W,係圓板形狀的感測器晶圓。基板W,包含位置檢測感測器PS1~PS6、靜電容感測器CS等。
靜電容感測器CS,設置於基板W的既定位置。當基板W被叉部FK31所吸附、保持時,靜電容感測器CS,檢測對應其與設置於叉部FK31的導體CD2的位置關係的靜電容量,並將檢測值(檢測結果)輸出到控制部CU。
靜電容感測器CS,例如,如圖6所示的,在俯視下具有比導體CD1(CD2)更大的圓形形狀。然而,靜電容感測器CS,亦可在俯視下具有與導體CD1(CD2)相同大小的圓形形狀,亦可在俯視下具有比導體CD1(CD2)更小的圓形形狀。另外,靜電容感測器CS,亦可具有與圓形形狀相異的形狀,例如矩形形狀等多角形狀。
靜電容感測器CS,例如,如圖7所示的,亦可包含在俯視下配置於正三角形的頂點的3個靜電容感測器CS1~CS3。3個靜電容感測器CS1~CS3,各自在俯視下具有比導體CD1(CD2)更小的圓形形狀。然而,複數個靜電容感測器,各自亦可具有與圓形形狀相異的形狀,例如矩形形狀等多角形狀。另外,靜電容感測器CS,亦可包含2個靜電容感測器,亦可包含4個以上的靜電容感測器。
另外,在圖4以及圖5的例子中,係說明靜電容感測器CS設置於基板W的態樣,惟不限於此。例如,靜電容感測器CS亦可設置於叉部FK11、FK31。
[位置對準方法] 針對實施態樣的位置對準方法,試舉在前述處理系統PS中所實施的情況為例,進行說明。
實施態樣的位置對準方法,例如在處理系統PS的起動時實施。另外,實施態樣的位置對準方法,例如在真空搬運機械臂TR1的叉部FK11、FK12、真空搬運機械臂TR2的叉部FK21、FK22、大氣搬運機械臂TR3的叉部FK31被更換時實施。另外,實施態樣的位置對準方法,例如在程序模組PM1~PM12內的零件(例如靜電夾頭、邊緣環)被更換時實施。然而,實施態樣的位置對準方法的實施時序,並非僅限於所例示的時序。
另外,在實施態樣的位置對準方法之前,宜實施大致定位。大致定位,係針對搬運機械臂的叉部,相對於搬運對象物的搬運處所,暫定搬運位置座標。大致定位,係為了避免叉部所保持的搬運對象物與處理系統內的構件等接觸而實施者,其以粗略精度暫定搬運位置座標。另外,在處理系統的組裝誤差很小等情況下,亦可從處理系統的設計數值算出搬運位置座標,並省略大致定位。
以下,首先針對大氣搬運機械臂TR3的位置對準方法進行說明,接著針對真空搬運機械臂TR1、TR2的位置對準方法進行說明。
(大氣搬運機械臂的位置對準) 參照圖8,針對大氣搬運機械臂TR3的位置對準方法的一例,進行說明。如圖8所示的,大氣搬運機械臂TR3的位置對準方法,首先,在步驟S10中,實行大氣搬運機械臂TR3、對準器AN以及載入埠LP1~LP4的位置對準。接著,在步驟S20中,實行大氣搬運機械臂TR3與儲存部SR的位置對準。接著,在步驟S30中,實行大氣搬運機械臂TR3與載入鎖定模組LL1、LL2的位置對準。其中,步驟S20與步驟S30的順序亦可交換。
參照圖9,針對大氣搬運機械臂TR3、對準器AN以及載入埠LP1的位置對準(步驟S10)的一例,進行說明。另外,在步驟S10開始時,收納了感測器晶圓的容器C係載置於載入埠LP1。
在步驟S11中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以利用叉部FK31從載置於載入埠LP1的容器C內取得感測器晶圓。此時,控制部CU,根據叉部FK31的吸附感測器V5的檢測值,算出叉部FK31的頂面與感測器晶圓的底面接觸時的高度位置。另外,控制部CU,根據所算出的高度位置,修正Z軸的教示(teaching)位置。
在步驟S12中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以將叉部FK31所取得的感測器晶圓搬運到對準器AN。
在步驟S13中,控制部CU,控制對準器AN,以檢測感測器晶圓的水平方向的位置。水平方向的位置,包含缺口的角度位置、感測器晶圓的中心位置等。
在步驟S14中,控制部CU,根據對準器AN的檢測結果,算出載入埠LP1與對準器AN之間的水平方向的位置偏移量。另外,控制部CU,根據所算出的位置偏移量,修正X軸的教示位置以及Y軸的教示位置。
在步驟S15中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以在修正位置利用叉部FK31從對準器AN取得感測器晶圓。
在步驟S16中,控制部CU,算出叉部FK31與感測器晶圓的相對位置。例如,控制部CU,根據設置於感測器晶圓的靜電容感測器CS的檢測值,算出叉部FK31與感測器晶圓的相對位置。另外,控制部CU,亦可根據設置於感測器晶圓的位置檢測感測器PS1~PS6的檢測值,算出叉部FK31與感測器晶圓的相對位置。
在步驟S17中,控制部CU,判定所算出的叉部FK31與感測器晶圓的相對位置是否在基準值內。當在步驟S17中相對位置在基準值內時,控制部CU便將處理推進到步驟S18。另一方面,當在步驟S17中相對位置並未在基準值內時,控制部CU便實行教示位置的修正以令相對位置在基準值內,並令處理回到步驟S15。
在步驟S18中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以將叉部FK31所取得的感測器晶圓搬運到既定的回收位置。既定的回收位置,可為載置於載入埠LP1的容器C、儲存部SR等。在感測器晶圓被回收之後,控制部CU便令處理結束。
以上,係針對大氣搬運機械臂TR3、對準器AN以及載入埠LP1的位置對準的一例進行說明,惟針對載入埠LP2~LP4亦可利用與載入埠LP1相同的方法實行位置對準。
參照圖10,針對大氣搬運機械臂TR3與儲存部SR的位置對準(步驟S20)的一例,進行說明。另外,在步驟S20開始時,大氣搬運機械臂TR3、對準器AN以及載入埠LP1的位置對準(步驟S10)為已完成。
在步驟S21中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以利用叉部FK31將感測器晶圓設置於儲存部SR的既定位置(例如中心位置)。此時,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以根據感測器晶圓的位置檢測感測器PS1~PS6的檢測值,將感測器晶圓設置於儲存部SR的既定位置。
在步驟S22中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以利用叉部FK31從儲存部SR取得感測器晶圓。此時,控制部CU,根據叉部FK31的吸附感測器V5的檢測值,算出叉部FK31的頂面與感測器晶圓的底面接觸時的高度位置。另外,控制部CU,根據所算出的高度位置修正Z軸的教示位置。
在步驟S23中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以利用叉部FK31將感測器晶圓搬運到對準器AN。
在步驟S24中,控制部CU,控制對準器AN,以檢測感測器晶圓的水平方向的位置。
在步驟S25中,控制部CU,根據對準器AN的檢測結果,算出儲存部SR與對準器AN之間的水平方向的位置偏移量。另外,控制部CU,根據所算出的位置偏移量,修正X軸的教示位置以及Y軸的教示位置。
在步驟S26中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以利用叉部FK31將感測器晶圓搬運到既定的回收位置。既定的回收位置,可為載置於載入埠LP1的容器C、儲存部SR等。在感測器晶圓被回收之後,控制部CU令處理結束。
參照圖11,針對大氣搬運機械臂TR3與儲存部SR的位置對準(步驟S20)的另一例,進行說明。另外,在步驟S20開始時,大氣搬運機械臂TR3、對準器AN以及載入埠LP1的位置對準(步驟S10)為已完成。
在步驟S21A中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以利用叉部FK31將感測器晶圓設置於儲存部SR的既定位置(例如中心位置)。另外,控制部CU,根據叉部FK31的吸附感測器V5的檢測值,算出叉部FK31的頂面與感測器晶圓的底面接觸時的高度位置。另外,控制部CU,根據所算出的高度位置修正Z軸的教示位置。
在步驟S22A中,控制部CU,算出儲存部SR與感測器晶圓的相對位置。例如,控制部CU,根據設置於感測器晶圓的位置檢測感測器PS1~PS6的檢測值,算出儲存部SR與感測器晶圓的相對位置。然而,控制部CU,亦可根據設置於感測器晶圓的靜電容感測器CS的檢測值,算出儲存部SR與感測器晶圓的相對位置。
在步驟S23A中,控制部CU,判定所算出的儲存部SR與感測器晶圓的相對位置是否在基準值內。當在步驟S23A中相對位置在基準值內時,控制部CU便將處理推進到步驟S27A。另一方面,當在步驟S23A中相對位置並未在基準值內時,控制部CU便實行教示位置的修正以令相對位置在基準值內,並將處理推進到步驟S24A。
在步驟S24A中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以在修正位置利用叉部FK31從儲存部SR取得感測器晶圓。
在步驟S25A中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以將叉部FK31所取得的感測器晶圓送回儲存部SR。
在步驟S26A中,控制部CU,算出儲存部SR與感測器晶圓的相對位置。例如,控制部CU,根據設置於感測器晶圓的位置檢測感測器PS1~PS6的檢測值,算出儲存部SR與感測器晶圓的相對位置。然而,控制部CU,亦可根據設置於感測器晶圓的靜電容感測器CS的檢測值,算出儲存部SR與感測器晶圓的相對位置。控制部CU,在算出相對位置之後,令處理回到步驟S23A。
在步驟S27A中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以利用叉部FK31將感測器晶圓搬運到既定的回收位置。既定的回收位置,可為載置於載入埠LP1的容器C、儲存部SR等。在感測器晶圓被回收之後,控制部CU令處理結束。
參照圖12,針對大氣搬運機械臂TR3與載入鎖定模組LL1的位置對準(步驟S30)的一例,進行說明。另外,在步驟S30開始時,大氣搬運機械臂TR3、對準器AN以及載入埠LP1的位置對準(步驟S10)為已完成。
在步驟S31中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以利用叉部FK31將感測器晶圓設置於載入鎖定模組LL1的既定位置(例如中心位置)。此時,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以根據感測器晶圓的位置檢測感測器PS1~PS6的檢測值,將感測器晶圓設置於載入鎖定模組LL1的既定位置。
在步驟S32中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以利用叉部FK31從載入鎖定模組LL1取得感測器晶圓。此時,控制部CU,根據叉部FK31的吸附感測器V5的檢測值,算出叉部FK31的頂面與感測器晶圓的底面接觸時的高度位置。另外,控制部CU,根據所算出的高度位置修正Z軸的教示位置。
在步驟S33中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以利用叉部FK31將感測器晶圓搬運到對準器AN。
在步驟S34中,控制部CU,控制對準器AN,以檢測感測器晶圓的水平方向的位置。
在步驟S35中,控制部CU,根據對準器AN的檢測結果,算出載入鎖定模組LL1與對準器AN之間的水平方向的位置偏移量。另外,控制部CU,根據所算出的位置偏移量,修正X軸的教示位置以及Y軸的教示位置。
在步驟S36中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以利用叉部FK31將感測器晶圓搬運到既定的回收位置。既定的回收位置,可為載置於載入埠LP1的容器C、儲存部SR等。在感測器晶圓被回收之後,控制部CU令處理結束。
以上,係針對大氣搬運機械臂TR3與載入鎖定模組LL1的位置對準的一例,進行說明,惟針對載入鎖定模組LL2亦可利用與載入鎖定模組LL1相同的方法實行位置對準。
參照圖13,針對大氣搬運機械臂TR3與載入鎖定模組LL1的位置對準(步驟S20)的另一例,進行說明。另外,在步驟S30開始時,大氣搬運機械臂TR3、對準器AN以及載入埠LP1的位置對準(步驟S10)為已完成。
在步驟S31A中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以利用叉部FK31將感測器晶圓設置於載入鎖定模組LL1的既定位置(例如中心位置)。另外,控制部CU,根據叉部FK31的吸附感測器V5的檢測值,算出叉部FK31的頂面與感測器晶圓的底面接觸時的高度位置。另外,控制部CU,根據所算出的高度位置修正Z軸的教示位置。
在步驟S32A中,控制部CU,算出載入鎖定模組LL1與感測器晶圓的相對位置。例如,控制部CU,根據設置於感測器晶圓的位置檢測感測器PS1~PS6的檢測值,算出載入鎖定模組LL1與感測器晶圓的相對位置。然而,控制部CU,亦可根據設置於感測器晶圓的靜電容感測器CS的檢測值,算出載入鎖定模組LL1與感測器晶圓的相對位置。
在步驟S33A中,控制部CU,判定所算出的載入鎖定模組LL1與感測器晶圓的相對位置是否在基準值內。當在步驟S33A中相對位置在基準值內時,控制部CU便將處理推進到步驟S37A。另一方面,當在步驟S33A中相對位置並未在基準值內時,控制部CU便實行教示位置的修正以令相對位置在基準值內,並將處理推進到步驟S34A。
在步驟S34A中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以在修正位置利用叉部FK31從載入鎖定模組LL1取得感測器晶圓。
在步驟S35A中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以將叉部FK31所取得的感測器晶圓送回載入鎖定模組LL1。
在步驟S36A中,控制部CU,算出載入鎖定模組LL1與感測器晶圓的相對位置。例如,控制部CU,根據設置於感測器晶圓的位置檢測感測器PS1~PS6的檢測值,算出載入鎖定模組LL1與感測器晶圓的相對位置。然而,控制部CU,亦可根據設置於感測器晶圓的靜電容感測器CS的檢測值,算出載入鎖定模組LL1與感測器晶圓的相對位置。控制部CU,在算出相對位置之後,令處理回到步驟S33A。
在步驟S37A中,控制部CU,控制大氣搬運機械臂TR3,以利用叉部FK31將感測器晶圓搬運到既定位置。既定的回收位置,可為載置於載入埠LP1的容器C、儲存部SR等。在感測器晶圓被回收之後,控制部CU令處理結束。
以上,係針對大氣搬運機械臂TR3與載入鎖定模組LL1的位置對準的另一例進行說明,惟針對載入鎖定模組LL2亦可利用與載入鎖定模組LL1相同的方法實行位置對準。
(真空搬運機械臂的位置對準) 參照圖14,針對真空搬運機械臂TR1、TR2的位置對準方法的一例,進行說明。如圖14所示的,真空搬運機械臂TR1、TR2的位置對準方法,首先,在步驟S40中,實行真空搬運機械臂TR1、TR2與載入鎖定模組LL1、LL2的位置對準。接著,在步驟S50中,實行真空搬運機械臂TR1、TR2與程序模組PM1~PM12的位置對準。
參照圖15,針對真空搬運機械臂TR1的叉部FK11與載入鎖定模組LL1的位置對準(步驟S40)的一例,進行說明。另外,在步驟S40開始時,感測器晶圓係被設置於載入鎖定模組LL1的既定位置(例如中心位置)。
在步驟S41中,控制部CU,控制真空搬運機械臂TR1,以利用叉部FK11取得設置於載入鎖定模組LL1的既定位置(例如中心位置)的感測器晶圓。
在步驟S42中,控制部CU,算出叉部FK11與感測器晶圓的相對位置。例如,控制部CU,根據設置於感測器晶圓的靜電容感測器CS的檢測值,算出叉部FK11與感測器晶圓的相對位置。然而,控制部CU,亦可根據設置於感測器晶圓的位置檢測感測器PS1~PS6的檢測值,算出叉部FK11與感測器晶圓的相對位置。
在步驟S43中,控制部CU,判定所算出的叉部FK11與感測器晶圓的相對位置是否在基準值內。當在步驟S43中相對位置在基準值內時,控制部CU便將處理推進到步驟S47。另一方面,當在步驟S43中相對位置並未在基準值內時,控制部CU便實行教示位置的修正以令相對位置在基準值內,並將處理推進到步驟S44。
在步驟S44中,控制部CU,控制真空搬運機械臂TR1,以利用叉部FK11將感測器晶圓送回載入鎖定模組LL1。
在步驟S45中,控制部CU,根據相對位置的檢測結果,算出叉部FK11與載入鎖定模組LL1之間的水平方向的位置偏移量。另外,控制部CU,根據所算出的位置偏移量,修正X軸的教示位置以及Y軸的教示位置。
在步驟S46中,控制部CU,控制真空搬運機械臂TR1,以在修正位置利用叉部FK11從載入鎖定模組LL1取得感測器晶圓。
在步驟S47中,控制部CU,控制真空搬運機械臂TR1,以利用叉部FK11將感測器晶圓搬運到既定的回收位置。既定的回收位置,可為載入鎖定模組LL1等。在感測器晶圓被回收之後,控制部CU令處理結束。
以上,係針對真空搬運機械臂TR1的叉部FK11與載入鎖定模組LL1的位置對準的一例進行說明,惟針對載入鎖定模組LL2亦可利用與載入鎖定模組LL1相同的方法實行位置對準。
參照圖16,針對真空搬運機械臂TR1的叉部FK11與程序模組PM1的位置對準(步驟S50)的一例,進行說明。另外,在步驟S50開始時,感測器晶圓係被設置於載入鎖定模組LL1的既定位置(例如中心位置)。
在步驟S51中,控制部CU,控制真空搬運機械臂TR1,以利用叉部FK11將感測器晶圓設置於程序模組PM1。
在步驟S52中,控制部CU,算出程序模組PM1內的零件(例如靜電夾頭、邊緣環)與感測器晶圓的相對位置。例如,控制部CU,根據設置於感測器晶圓的位置檢測感測器PS1~PS6的檢測值,算出程序模組PM1內的零件與感測器晶圓的相對位置。然而,控制部CU,亦可根據設置於感測器晶圓的靜電容感測器CS的檢測值,算出程序模組PM1內的零件與感測器晶圓的相對位置。
在步驟S53中,控制部CU,判定所算出的程序模組PM1與感測器晶圓的相對位置是否在基準值內。當在步驟S53中相對位置在基準值內時,控制部CU便將處理推進到步驟S57。另一方面,當在步驟S53中相對位置並未在基準值內時,控制部CU便實行教示位置的修正以令相對位置在基準值內,並將處理推進到步驟S54。
在步驟S54中,控制部CU,控制真空搬運機械臂TR1,以在修正位置利用叉部FK11從程序模組PM1取得感測器晶圓。
在步驟S55中,控制部CU,控制真空搬運機械臂TR1,以將叉部FK11所取得的感測器晶圓送回程序模組PM1。
在步驟S56中,控制部CU,算出程序模組PM1內的零件(例如靜電夾頭、邊緣環)與感測器晶圓的相對位置。例如,控制部CU,根據設置於感測器晶圓的位置檢測感測器PS1~PS6的檢測值,算出程序模組PM1內的零件與感測器晶圓的相對位置。然而,控制部CU,亦可根據設置於感測器晶圓的靜電容感測器CS的檢測值,算出程序模組PM1內的零件與感測器晶圓的相對位置。控制部CU,在算出相對位置之後,令處理回到步驟S53。
在步驟S57中,控制部CU,控制真空搬運機械臂TR1,以利用叉部FK11將感測器晶圓搬運到既定的回收位置。既定的回收位置,可為載入鎖定模組LL1等。在感測器晶圓被回收之後,控制部CU令處理結束。
以上,係針對真空搬運機械臂TR1的叉部FK11與程序模組PM1的位置對準的一例進行說明,惟針對程序模組PM2~PM6亦可利用與程序模組PM1相同的方法實行位置對準。
如以上所說明的,若根據實施態樣,靜電容感測器將叉部與基板的相對位置作為配置資訊輸出到控制部,控制部根據該配置資訊決定叉部相對於基板的教示位置。藉此,便可自動調整叉部與基板之間的位置對準。
另外,雖用圖8~圖16例示出實施態樣的位置對準方法,惟位置對準的具體方法並非必定僅限於該等流程圖所示者。
在上述實施態樣中,係針對利用靜電容感測器作為檢測叉部與搬運對象物的相對位置的感測器的態樣進行說明,惟該感測器的種類不限於此。例如,亦可取代靜電容感測器,而利用光學感測器、磁力感測器等非接觸式感測器、相機等。光學感測器,亦可為LED(Light Emitting Diode,發光二極體)感測器。相機,例如為CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合元件)相機。
藉由使用相機,便可達到基板W或末端執行器的位置精度提高的效果以及能夠觀察到時間經過變化的效果。另外,藉由使用相機,便可觀察到電漿處理室10的內部整體。相機,亦可設置於與靜電容感測器相同的位置,亦可設置於末端執行器的根部。相機,亦可設置於末端執行器的頂面與底面二處,亦可設置於其中任一方。若使用相機,亦可以下部電極(夾頭)的溝槽或孔部為標記,對末端執行器實行位置對準。
當相機設置於叉部時,可控制對之後的基板W的電漿處理的條件(例如電漿處理室10的內部壓力、處理氣體流量或RF信號的功率等),以避免實行該之後的基板W的電漿處理時所附著的沉積物剝離、飛散。
具體而言,例如在從電漿處理室10搬出先前的基板W時,利用相機拍攝電漿處理室10的壁面或基板支持部11的表面。然後,根據拍攝所得之電漿處理室10的內部的沉積物附著狀態與作為預定基準的沉積物附著狀態的變化量,將對之後的基板W的電漿處理的條件最佳化,以防止實行之後的基板W的電漿處理時發生沉積物的剝離或飛散。
另外,關於上述「作為基準的沉積物附著狀態」,亦可使用例如先前的基板W搬出時的拍攝結果,亦可使用例如設置電漿處理室10時任意決定的狀態。
另外,相機的拍攝面,例如可因應對基板W的電漿處理條件而適當決定之,亦可從電漿處理室10的內部的側壁面、頂部面或基板支持部11的頂面、側面等選擇性地拍攝之。例如當根據電漿處理條件而沉積物容易附著的面為已知時,亦可僅拍攝該沉積物容易附著的一面,或者亦可拍攝複數個面。此時,在拍攝電漿處理室10的頂部面時,相機宜設置於與叉部上所保持的基板W不會互相干涉的位置。
另外,相機對叉部的設置數亦無特別限定,亦可設置複數個相機,亦可以「一個相機可拍攝到電漿處理室10內的複數個面」的方式構成。
另外,在以上的說明中係因應從基準附著狀態算起的變化量,令對之後的基板W的電漿處理條件變化,惟例如當電漿處理室10的內部的沉積物的附著量較多時,亦可實行控制,以在對之後的基板W的電漿處理之前先實行乾洗處理,亦即沉積物的除去處理。另外,此時亦可因應沉積物的附著量調整乾洗處理的條件(例如清洗氣體的流量或清洗時間等)。
另外,在以上的說明中,係以「在從電漿處理室10搬出先前的基板W時拍攝電漿處理室10的內部」的態樣為例,進行說明,惟亦可獨立於基板W的搬出動作,令叉部進入電漿處理室10的內部,並拍攝沉積物。
在上述的實施態樣中,係針對基板為半導體晶圓的態樣進行說明,惟本發明不限於此。例如,基板,亦可為LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示器)、FPD(Flat Panel Display,平板顯示器)所使用的各種基板、CD基板、印刷基板等。
<第2實施態樣> [處理系統] 參照圖1,針對實施態樣之處理系統的一例,進行說明。如圖1所示的,處理系統PS,係可對基板實施電漿處理等各種處理的系統。
處理系統PS,具備:真空搬運模組TM1、TM2、程序模組PM1~PM12、載入鎖定模組LL1、LL2、大氣搬運模組LM、對準器AN、儲存部SR等。
真空搬運模組TM1、TM2,各自在俯視下大致具有四角形狀。真空搬運模組TM1,於成對的2個側面連接了程序模組PM1~PM6。在真空搬運模組TM1的另一成對的2個側面之中,於其中一方的側面連接了載入鎖定模組LL1、LL2,於另一方的側面連接了用來與真空搬運模組TM2連接的通道(圖中未顯示)。真空搬運模組TM1的與載入鎖定模組LL1、LL2連接的側面,對應2個載入鎖定模組LL1、LL2設有角度。真空搬運模組TM2,於成對的2個側面連接了程序模組PM7~PM12。在真空搬運模組TM2的另一成對的2個側面之中,於其中一方的側面連接了用來與真空搬運模組TM1連接的通道(圖中未顯示)。真空搬運模組TM1、TM2,具有真空環境的真空室,且在其內部分別配置了真空搬運機械臂TR1、TR2。
真空搬運機械臂TR1、TR2,以隨意迴旋、伸縮、升降的方式構成。真空搬運機械臂TR1、TR2,根據後述的控制部CU所輸出的動作指示搬運搬運對象物。例如,真空搬運機械臂TR1,以分別配置於臂部AR11、AR12的前端的末端執行器FK11、FK12保持搬運對象物,並在載入鎖定模組LL1、LL2、程序模組PM1~PM6以及通道(圖中未顯示)之間搬運搬運對象物。例如,真空搬運機械臂TR2,以分別配置於臂部AR21、AR22的前端的末端執行器FK21、FK22保持搬運對象物,並在程序模組PM7~PM12與通道(圖中未顯示)之間搬運搬運對象物。另外,末端執行器,亦稱為叉部、拾取器。
搬運對象物,包含基板以及消耗構件。基板,例如為半導體晶圓、感測器晶圓。消耗構件,係在程序模組PM1~PM12內以可更換的方式安裝的構件,其係在程序模組PM1~PM12內實行電漿處理等各種處理中所消耗的構件。消耗構件,例如包含後述的環狀組件112、構成噴淋頭13的構件。
程序模組PM1~PM12,具有處理室,且具有配置於內部的平台(載置台)。程序模組PM1~PM12,在基板設置於平台之後,將內部減壓,導入處理氣體,施加RF電力以生成電漿,並利用電漿對基板實施電漿處理。真空搬運模組TM1、TM2與程序模組PM1~PM12,被隨意開閉的閘閥G1所分隔。
載入鎖定模組LL1、LL2,配置在真空搬運模組TM1與大氣搬運模組LM之間。載入鎖定模組LL1、LL2,具有可將內部切換成真空或大氣壓的內壓可變室。載入鎖定模組LL1、LL2,具有配置於內部的平台。載入鎖定模組LL1、LL2,在將基板從大氣搬運模組LM搬入到真空搬運模組TM1時,會先將內部維持在大氣壓,然後從大氣搬運模組LM接收基板,再將內部減壓,然後將基板搬入到真空搬運模組TM1。載入鎖定模組LL1、LL2,在將基板從真空搬運模組TM1搬出到大氣搬運模組LM時,會先將內部維持在真空,然後從真空搬運模組TM1接收基板,再將內部升壓到大氣壓,然後將基板搬入到大氣搬運模組LM。載入鎖定模組LL1、LL2與真空搬運模組TM1,被隨意開閉的閘閥G2所分隔。載入鎖定模組LL1、LL2與大氣搬運模組LM,被隨意開閉的閘閥G3所分隔。
大氣搬運模組LM,與真空搬運模組TM1對向配置。大氣搬運模組LM,例如可為EFEM。大氣搬運模組LM,為長方體狀,具備FFU,係保持在大氣壓氛圍的大氣搬運室。於沿著大氣搬運模組LM的長邊方向的一側面,連接了2個載入鎖定模組LL1、LL2。於沿著大氣搬運模組LM的長邊方向的另一側面,連接了載入埠LP1~LP4。於載入埠LP1~LP4,載置了收納複數個(例如25枚)基板的容器C。容器C,例如可為FOUP。在大氣搬運模組LM內,配置了搬運搬運對象物的大氣搬運機械臂TR3。
大氣搬運機械臂TR3,以可沿著大氣搬運模組LM的長邊方向移動的方式構成,同時以隨意迴旋、伸縮、升降的方式構成。大氣搬運機械臂TR3,根據後述的控制部CU所輸出的動作指示搬運搬運對象物。例如,大氣搬運機械臂TR3,以配置於臂部AR31的前端的末端執行器FK31保持搬運對象物,並在載入埠LP1~LP4、載入鎖定模組LL1、LL2、對準器AN以及儲存部SR之間搬運搬運對象物。
對準器AN,連接於沿著大氣搬運模組LM的短邊方向的一側面。然而,對準器AN,亦可連接於沿著大氣搬運模組LM的長邊方向的側面。另外,對準器AN,亦可設置在大氣搬運模組LM的內部。對準器AN,具有支持台、光學感測器(均在圖中未顯示)等。在此所謂對準器,係指檢測搬運對象物的位置的裝置。
支持台,係可繞在垂直方向上延伸的軸線中心旋轉的平台,且以在其上支持基板的方式構成。支持台,被驅動裝置(圖中未顯示)所旋轉。驅動裝置,被後述的控制部CU所控制。當因為來自驅動裝置的動力而支持台旋轉時,設置在該支持台之上的基板也跟著旋轉。
光學感測器,在基板旋轉的期間,檢測基板的邊緣。光學感測器,根據邊緣的檢測結果,檢測基板缺口(或者其他標記)的角度位置相對於基準角度位置的偏移量,以及,基板中心位置相對於基準位置的偏移量。光學感測器,將缺口的角度位置的偏移量以及基板的中心位置的偏移量輸出到後述的控制部CU。控制部CU,根據缺口的角度位置的偏移量,算出用以將缺口的角度位置修正為基準角度位置的旋轉支持台的旋轉量。控制部CU,控制驅動裝置(圖中未顯示),以令旋轉支持台旋轉該旋轉量。藉此,便可將缺口的角度位置修正為基準角度位置。另外,控制部CU,根據基板的中心位置的偏移量,控制從對準器AN接收基板時的大氣搬運機械臂TR3的末端執行器FK31的位置,以令基板的中心位置與大氣搬運機械臂TR3的末端執行器FK31上的既定位置對齊一致。
儲存部SR,連接於沿著大氣搬運模組LM的長邊方向的側面。然而,儲存部SR,亦可連接於沿著大氣搬運模組LM的短邊方向的側面。另外,儲存部SR,亦可設置在大氣搬運模組LM的內部。儲存部SR,收納搬運對象物。
於處理系統PS,設置了控制部CU。控制部CU,例如可為電腦。控制部CU,具備:CPU、RAM、ROM、輔助記憶裝置等。CPU,根據ROM或輔助記憶裝置所儲存的程式而動作,以控制處理系統PS的各部位。例如,控制部CU,將動作指示輸出到真空搬運機械臂TR1、TR2、大氣搬運機械臂TR3等。動作指示,包含搬運搬運對象物的末端執行器FK11、FK12、FK21、FK22、FK31與搬運對象物的搬運處所的位置對準的指示。
[電漿處理系統] 參照圖2,針對可採用作為程序模組PM1~PM12的其中任一個的電漿處理系統的一例,進行說明。
在一實施態樣中,電漿處理系統,包含:電漿處理裝置1以及電漿處理控制部2。電漿處理裝置1,包含:電漿處理室10、基板支持部11以及電漿生成部12。電漿處理室10,具有電漿處理空間。另外,電漿處理室10,具有:用以將至少1種處理氣體供給到電漿處理空間的至少1個氣體供給口,以及用以從電漿處理空間將氣體排出的至少1個氣體排出口。氣體供給口,與後述的氣體供給部20連接;氣體排出口,與後述的排氣系統40連接。基板支持部11,配置在電漿處理空間內,且具有用以支持基板的基板支持面。
電漿生成部12,以從供給到電漿處理空間內的至少1種處理氣體生成電漿的方式構成。在電漿處理空間中所形成的電漿,亦可為:電容耦合電漿、電感耦合電漿、電子迴旋共振電漿、螺旋波激發電漿,或是表面波電漿等。另外,亦可使用包含AC電漿生成部以及DC電漿生成部在內的各種類型的電漿生成部。在一實施態樣中,AC電漿生成部所使用的AC信號(AC電力),具有100kHz~10GHz的範圍內的頻率。因此,AC信號,包含RF信號以及微波信號。在一實施態樣中,RF信號,具有200kHz~150MHz的範圍內的頻率。
電漿處理控制部2,處理電腦可執行的命令,其令電漿處理裝置1實行在本發明中所述的各種步驟。電漿處理控制部2,可以「控制電漿處理裝置1的各要件,以實行在此所述的各種步驟」的方式構成。在一實施態樣中,電漿處理控制部2的一部分或全部,亦可為電漿處理裝置1所包含。電漿處理控制部2,例如亦可包含電腦2a。電腦2a,例如亦可包含:處理部(CPU)2a1、記憶部2a2,以及通信介面2a3。處理部2a1,可以「根據記憶部2a2所儲存的程式實行各種控制動作」的方式構成。記憶部2a2,亦可包含:RAM、ROM、HDD、SSD,或是該等記憶體的組合。通信介面2a3,亦可透過LAN等通信線路在其與電漿處理裝置1之間進行通信。
參照圖3,以下,針對作為電漿處理裝置1的一例的電容耦合電漿處理裝置的構造例,進行說明。
電容耦合電漿處理裝置1,包含:電漿處理室10、氣體供給部20、電源30以及排氣系統40。另外,電漿處理裝置1,包含基板支持部11以及氣體導入部。氣體導入部,以將至少1種處理氣體導入到電漿處理室10內的方式構成。氣體導入部,包含噴淋頭13。基板支持部11,配置在電漿處理室10內。噴淋頭13,配置在基板支持部11的上方。在一實施態樣中,噴淋頭13,構成電漿處理室10的頂部(ceiling)的至少一部分。電漿處理室10,具有由噴淋頭13、電漿處理室10的側壁10a以及基板支持部11所劃定的電漿處理空間10s。側壁10a接地。噴淋頭13以及基板支持部11,與電漿處理室10的殼體電性絕緣。
基板支持部11,包含本體部111以及環狀組件112。本體部111,具有:用以支持基板(晶圓)W的中央區域(基板支持面)111a,以及用以支持環狀組件112的環狀區域(環狀支持面)111b。本體部111的環狀區域111b,在俯視下包圍本體部111的中央區域111a。基板W,配置在本體部111的中央區域111a上;環狀組件112,以包圍本體部111的中央區域111a上的基板W的方式,配置在本體部111的環狀區域111b上。在一實施態樣中,本體部111,包含基台以及靜電夾頭。基台,包含導電性構件。基台的導電性構件發揮作為下部電極的功能。靜電夾頭,配置在基台之上。靜電夾頭的頂面,具有基板支持面111a。環狀組件112,包含1個或複數個環狀構件。在1個或複數個環狀構件之中,至少1個為邊緣環。另外,圖式雖省略,惟基板支持部11,亦可包含調溫模組,其以將靜電夾頭、環狀組件112以及基板其中至少1個調節到目標溫度的方式構成。調溫模組,亦可包含加熱器、導熱媒體、流通管路或該等構件的組合。於流通管路,流通鹽水或氣體等導熱流體。另外,基板支持部11,亦可包含導熱氣體供給部,其以將導熱氣體供給到基板W的背面與基板支持面111a之間的方式構成。
噴淋頭13,以將來自氣體供給部20的至少1種處理氣體導入到電漿處理空間10s內的方式構成。噴淋頭13,具有:至少1個氣體供給口13a、至少1個氣體擴散室13b,以及複數個氣體導入口13c。供給到氣體供給口13a的處理氣體,通過氣體擴散室13b從複數個氣體導入口13c導入到電漿處理空間10s內。另外,噴淋頭13,包含導電性構件。噴淋頭13的導電性構件發揮作為上部電極的功能。另外,氣體導入部,除了噴淋頭13之外,亦可包含1個或複數個側邊氣體注入部(SGI),其安裝於1個或複數個開口部,該開口部形成於側壁10a。
氣體供給部20,亦可包含至少1個氣體源21以及至少1個流量控制器22。在一實施態樣中,氣體供給部20,係以「將至少1種處理氣體,從各自對應的氣體源21透過各自對應的流量控制器22供給到噴淋頭13」的方式構成。各流量控制器22,例如亦可包含質量流量控制器或壓力控制式流量控制器。再者,氣體供給部20,亦可包含將至少1種處理氣體的流量調變或脈衝化的至少1個流量調變裝置。
電源30,包含透過至少1個阻抗匹配電路與電漿處理室10耦合的RF電源31。RF電源31,以「將來源RF信號以及偏壓RF信號等至少1個RF信號(RF電力),供給到基板支持部11的導電性構件及/或噴淋頭13的導電性構件」的方式構成。藉此,從供給到電漿處理空間10s的至少1種處理氣體形成電漿。因此,RF電源31,可發揮作為電漿生成部12的至少一部分的功能。另外,藉由將偏壓RF信號供給到基板支持部11的導電性構件,便可於基板W產生偏壓電位,而將所形成的電漿中的離子成分吸引到基板W。
在一實施態樣中,RF電源31,包含第1RF生成部31a以及第2RF生成部31b。第1RF生成部31a,以「透過至少1個阻抗匹配電路與基板支持部11的導電性構件及/或噴淋頭13的導電性構件耦合,並生成電漿生成用的來源RF信號(來源RF電力)」的方式構成。在一實施態樣中,來源RF信號,具有13MHz~150MHz的範圍內的頻率。在一實施態樣中,第1RF生成部31a,亦可以生成具有相異頻率的複數個來源RF信號的方式構成。所生成的1個或複數個來源RF信號,供給到基板支持部11的導電性構件及/或噴淋頭13的導電性構件。第2RF生成部31b,以「透過至少1個阻抗匹配電路與基板支持部11的導電性構件耦合,並生成偏壓RF信號(偏壓RF電力)」的方式構成。在一實施態樣中,偏壓RF信號,具有比來源RF信號更低的頻率。在一實施態樣中,偏壓RF信號,具有400kHz~13.56MHz的範圍內的頻率。在一實施態樣中,第2RF生成部31b,亦可以生成具有相異頻率的複數個偏壓RF信號的方式構成。所生成的1個或複數個偏壓RF信號,供給到基板支持部11的導電性構件。另外,在各種實施態樣中,亦可來源RF信號以及偏壓RF信號的其中至少1個被脈衝化。
另外,電源30,亦可包含與電漿處理室10耦合的DC電源32。DC電源32,包含第1DC生成部32a以及第2DC生成部32b。在一實施態樣中,第1DC生成部32a,係以「與基板支持部11的導電性構件連接,並生成第1DC信號」的方式構成。所生成的第1DC信號,施加於基板支持部11的導電性構件。在一實施態樣中,亦可第1DC信號施加於靜電夾頭內的電極等其他電極。在一實施態樣中,第2DC生成部32b,係以「與噴淋頭13的導電性構件連接,並生成第2DC信號」的方式構成。所生成的第2DC信號,施加於噴淋頭13的導電性構件。在各種實施態樣中,亦可第1以及第2DC信號被脈衝化。另外,第1以及第2DC生成部32a、32b,亦可增設於RF電源31,亦可第1DC生成部32a取代第2RF生成部31b而設置。
排氣系統40,例如可與設置於電漿處理室10的底部的氣體排出口10e連接。排氣系統40,亦可包含壓力調整閥以及真空泵。利用壓力調整閥,調整電漿處理空間10s內的壓力。真空泵,亦可包含渦輪分子泵、乾式泵或該等泵的組合。
(實施態樣之第1構造例) 針對實施態樣之第1構造例的搬運裝置170的末端執行器100,進行說明。圖17,係實施態樣之第1構造例的搬運裝置170的末端執行器100的俯視圖。
另外,在圖中,為了方便說明,有時會設定XYZ正交座標系統。就相對於圖式的紙面垂直的座標軸而言,在座標軸的圈中叉號表示相對於紙面深度方向為正,在圈中黑點表示相對於紙面面前側為正。然而,該座標系統,係為了說明而定者,並非針對末端執行器等的態勢進行限定者。
另外,在本發明中,若並未特別說明,則X軸以及Y軸為與末端執行器的載置面平行的方向的軸。Y軸,為末端執行器的前端部延伸的方向的軸。X軸,為與Y軸垂直的軸。Z軸,為與該X軸、Y軸垂直的方向的軸。另外,有時會以Z軸方向為上下方向。
搬運裝置170,例如,係表示真空搬運機械臂TR1、真空搬運機械臂TR2以及大氣搬運機械臂TR3的至少其中任一個。搬運裝置170,搬運基板W以及設置在電漿處理裝置1(基板處理裝置)內的消耗零件。
搬運裝置170,具備:末端執行器100、臂部160,以及控制裝置150。
末端執行器100,例如,係表示末端執行器FK11、末端執行器FK12、末端執行器FK22以及末端執行器FK31的至少其中任一個。臂部160,例如,為對應末端執行器100的臂部AR11、AR12、AR21、AR22、AR31的其中任一個。末端執行器100,在大氣壓氛圍下以及真空環境下的至少其中一方之下,搬運搬運對象物。
控制裝置150,控制臂部160。另外,控制裝置150,分別與後述的靜電容感測器121、靜電容感測器122以及靜電容感測器123連接。控制裝置150,根據靜電容感測器121、靜電容感測器122以及靜電容感測器123各自所測定到的結果,測定基板W與末端執行器100的位置關係。然後,控制裝置150,根據所測定到的基板W與末端執行器100的位置關係,在基板W的位置偏離吾人所期望的位置時,修正位置偏移。
末端執行器100,載置基板以及設置於電漿處理裝置1的消耗零件。設置於電漿處理裝置1的消耗零件,例如,為環狀組件112的環狀構件。
末端執行器100,在俯視下大致具有U字形狀。末端執行器100,相對於通過X軸方向中心的中心軸AX,在俯視下具有對稱形狀。
末端執行器100,具有:基部101、前端部102,以及前端部103。前端部102以及前端部103,各自設置成從基部101往+Y軸方向延伸。前端部102以及前端部103,各自在X軸方向上較短,在Y軸方向上較長,在俯視下大致為長方形形狀。前端部102,設置成相對於前端部103往+X軸方向分離。末端執行器100,例如,由陶瓷所形成。
末端執行器100,具有載置基板以及消耗零件的其中任一個的載置面100S。末端執行器100,於載置面100S,具備:靜電容感測器121、靜電容感測器122以及靜電容感測器123,還有,保護基板W不與載置面100S接觸的複數個墊部140。
靜電容感測器121、靜電容感測器122以及靜電容感測器123,各自具備在俯視下大致為圓形形狀的電極。靜電容感測器121、靜電容感測器122以及靜電容感測器123,各自測定各自的電極與載置面100S所載置的基板W之間的靜電容量。亦即,靜電容感測器121、靜電容感測器122以及靜電容感測器123,各自測定各自的電極與基板W在俯視下的重疊。
靜電容感測器121,設置於基部101的X軸方向的中心。亦即,靜電容感測器121,設置在中心軸AX上。靜電容感測器122,設置於前端部102的Y軸方向的+Y側的前端。靜電容感測器123,設置於前端部103的Y軸方向的+Y側的前端。
針對靜電容感測器121、靜電容感測器122以及靜電容感測器123各自的位置進行說明。圖18,係實施態樣之第1構造例的搬運裝置170的末端執行器100與基板W的相對位置的說明圖。另外,圖18,表示基板W相對於末端執行器100載置於無位置偏移的基準位置的狀態。
靜電容感測器121、靜電容感測器122以及靜電容感測器123,各自設置於「當基板W載置於基準位置時,靜電容感測器121、靜電容感測器122以及靜電容感測器123各自的電極,在俯視下被基板W覆蓋大約一半」的位置。
靜電容感測器121、靜電容感測器122以及靜電容感測器123,各自與控制裝置150連接。控制裝置150,在接收基板W時,從靜電容感測器121、靜電容感測器122以及靜電容感測器123各自所測定到的靜電容量,算出基板W相對於末端執行器100載置基板的基準位置的位置偏移量。例如,控制裝置150,求出基板W的中心位置。然後,從該中心位置相對於基準位置的偏移量算出基板W的位置偏移量。另外,靜電容感測器121、靜電容感測器122以及靜電容感測器123,亦可在搬運基板W期間進行量測。
當基板W位於基準位置時,靜電容感測器121、靜電容感測器122以及靜電容感測器123各自所檢測的靜電容量,彼此相等。另一方面,當基板W偏離基準位置時,位於位置偏移方向的靜電容感測器所檢測的靜電容量會變大。藉此,從靜電容感測器121、靜電容感測器122以及靜電容感測器123各自所檢測的靜電容量,求出基板W的中心位置。
當所算出的位置偏移量比吾人所期望的範圍更大時,亦即,當基板W偏離吾人所期望的位置時,控制裝置150便修正基板W的位置偏移,然後再度載置基板W。
另外,靜電容感測器的數量,不限於3個,例如,亦可具備4個以上。亦即,末端執行器100,亦可具備設置於至少2處以上的靜電容感測器。另外,靜電容感測器,亦可設置於末端執行器100的同一圓周上的至少3處以上。
另外,末端執行器100的搬運對象物,不限於基板W。例如,亦可以環狀組件112的環狀構件或上部電極(例如噴淋頭13)為搬運對象物。圖19,係實施態樣之第1構造例的搬運裝置170的末端執行器100與環狀構件RNG的相對位置的說明圖。
環狀組件112的環狀構件RNG的內徑,與基板W的外形大致相等。因此,如圖19所示的,末端執行器100,可測定環狀構件RNG的位置偏移。
[作用・功效] 若根據實施態樣之第1構造例的搬運裝置170的末端執行器100,便可檢測基板W相對於末端執行器100的位置偏移。藉由檢測基板W相對於末端執行器100的位置偏移,並修正基板W的位置,便可提高相對於搬運基板W時的末端執行器100的位置精度。藉由提高相對於搬運基板W時的末端執行器100的位置精度,便可提高搬運精度,並可提高搬運裝置的性能。
另外,若根據實施態樣之第1構造例的搬運裝置170的末端執行器100,便可即時修正基板W的搭載位置。因此,可提高搬運裝置的可靠度。
再者,若根據實施態樣之第1構造例的搬運裝置170的末端執行器100,便可在處理複數枚基板W時,針對各個基板W測定位置偏移並修正搭載位置。因此,可提高搬運裝置的性能。
又再者,若根據實施態樣之第1構造例的搬運裝置170的末端執行器100,便可修正位置偏移,故不需要搬運裝置的高精度教示,而可令教示自動化。因此,可節省人力。另外,可提高生産效率。
另外,若根據實施態樣之第1構造例的搬運裝置170的末端執行器100,便可修正位置偏移,故可適用反覆搬運特性較差的搬運裝置。因此,可降低搬運裝置的成本。
再者,若根據實施態樣之第1構造例的末端執行器100,便可修正位置偏移,故可追蹤對象的溫度變化以及消耗所導致的形狀變化。
例如,即使可用感測器晶圓等,測定環狀組件112的環狀構件的中心位置,若末端執行器與基板W的位置偏離基準位置,仍無法將基板W載置於環狀構件的中心位置。若根據實施態樣之第1構造例的末端執行器100,便可修正基板W相對於末端執行器100的位置偏移,故可將基板W載置於環狀組件112的環狀構件的中心位置。
另外,即便用感測器晶圓等教示搬運機械臂,因為環境的變化(例如溫度)或感測器晶圓與實際搬運的基板W的差異等,在搬運基板W時仍不一定能夠以與實行教示時相同的精度搬運基板W。若根據實施態樣之第1構造例的末端執行器100,便可修正基板W相對於末端執行器100的位置偏移,故能夠以較高的位置精度搬運基板W。
(實施態樣之第2構造例) 接著,針對實施態樣之第2構造例的搬運裝置270的末端執行器200,進行說明。圖20,係實施態樣之第2構造例的搬運裝置270的末端執行器200的俯視圖。末端執行器200,取代實施態樣之第1構造例的搬運裝置170的末端執行器100的靜電容感測器121、靜電容感測器122以及靜電容感測器123,而具備光學感測器222以及光學感測器223。
搬運裝置270,具備:末端執行器200、臂部160,以及控制裝置250。
光學感測器222以及光學感測器223,各自以光學的方式檢測在光學感測器222以及光學感測器223各自的上側是否存在基板W。光學感測器222以及光學感測器223,各自與控制裝置250連接。
例如,光學感測器222以及光學感測器223各自為影像感測器。作為影像感測器的光學感測器222以及光學感測器223,各自拍攝光學感測器222以及光學感測器223各自的上側。然後,控制裝置250,從所拍攝到的影像,判斷在光學感測器222以及光學感測器223各自的上側是否存在基板W。
另外,光學感測器222以及光學感測器223,例如各自為距離感測器。作為距離感測器的光學感測器222以及光學感測器223,各自量測到達位於光學感測器222以及光學感測器223各自的上側的物體的距離。然後,控制裝置250,從所量測到的距離,判斷在光學感測器222以及光學感測器223各自的上側是否存在基板W。
再者,光學感測器222以及光學感測器223,例如各自為反射型光強度感測器。作為反射型光強度感測器的光學感測器222以及光學感測器223,各自對光學感測器222以及光學感測器223各自的上側照射光線,並量測從位於上側的物體反射回來的光強度。然後,控制裝置250,從所量測到的光強度,判斷在光學感測器222以及光學感測器223各自的上側是否存在基板W。
另外,光學感測器222以及光學感測器223,例如亦可各自為LED感測器。
針對位置偏移的測定方法進行說明。圖21到圖23,係實施態樣之第2構造例的搬運裝置270的末端執行器200對基板的位置偏移的測定的說明圖。
令末端執行器200在基板支持部11所載置的基板W的下側沿著箭號AM移動。如圖21所示的,最初,基板W並未位於光學感測器222以及光學感測器223各自的上側。因此,光學感測器222以及光學感測器223,各自並未檢測基板W。
若再令末端執行器200沿著箭號AM移動,則如圖22所示的,基板W位於光學感測器222以及光學感測器223各自的上側。因此,光學感測器222以及光學感測器223,各自檢測基板W。
若再令末端執行器200沿著箭號AM移動,則如圖23所示的,基板W並未位於光學感測器222以及光學感測器223各自的上側。因此,光學感測器222以及光學感測器223,各自並未檢測基板W。
然後,控制裝置250,用光學感測器222以及光學感測器223各自所檢測的基板W的存在位置的資訊,檢測基板W相對於末端執行器200的位置偏移。例如,控制裝置250,求出基板W的中心位置。然後,控制裝置250,利用該中心位置相對於基準位置的偏移量,算出基板W的位置偏移量。
控制裝置250,例如,亦可從光學感測器222以及光學感測器223各自所檢測的基板W的端點的資訊,求出基板W的中心位置。分別利用光學感測器222以及光學感測器223,求出光學感測器222以及光學感測器223各自所檢測的基板W的端點,合計共4個。亦可從該4個端點的座標,例如利用最小平方法求出基板W的中心座標,亦可從該4個端點抽出3個端點,並以通過3個端點的圓的中心座標作為基板W的中心座標。另外,關於中心座標的求出方法,不限於上述,亦可應用習知的方法。
另外,在上述的說明中,係針對沿著箭號AM移動的態樣,亦即,載置(接收)基板W的態樣,進行說明,惟亦可在往與箭號AM相反的方向移動時,亦即,在載置基板W後令末端執行器200待機、退避時,量測基板W的位置。
另外,光學感測器222以及光學感測器223,不限於基板W,亦可檢測設置在電漿處理裝置1(基板處理裝置)內的消耗零件(例如環狀組件112的環狀構件)的位置。另外,光學感測器的數量不限於2個,例如亦可具備2個以上。亦即,光學感測器,亦可設置於至少2處以上。
[作用・功效] 若根據實施態樣之第2構造例的末端執行器200,除了實施態樣之第1構造例的末端執行器100的功效之外,更可在將搬運對象物載置於基板支持部11等設置部位之後,檢測搬運對象物的位置。
(實施態樣之第3構造例) 接著,針對實施態樣之第3構造例的搬運裝置370的末端執行器300,進行說明。圖24,係實施態樣之第3構造例的搬運裝置370的末端執行器300的仰視圖。末端執行器300,係於實施態樣之第1構造例的搬運裝置170的末端執行器100,更具備靜電容感測器331、靜電容感測器332以及靜電容感測器333者。末端執行器300的俯視圖,與圖17相同,故省略。
搬運裝置370,具備:末端執行器300、臂部160,以及控制裝置350。
末端執行器300,於載置面的相反側的底面300S1,具備靜電容感測器331、靜電容感測器332以及靜電容感測器333。亦即,末端執行器300,於下側,具備靜電容感測器331、靜電容感測器332以及靜電容感測器333。
靜電容感測器331、靜電容感測器332以及靜電容感測器333,各自具備在俯視下大致為圓形形狀的電極。靜電容感測器331、靜電容感測器332以及靜電容感測器333,各自測定各自的電極與位於底面300S1的下側的基板W之間的靜電容量。靜電容感測器331、靜電容感測器332以及靜電容感測器333,各自測定在俯視下各自的電極與基板W的俯視下的重疊。
靜電容感測器331,設置於基部101的X軸方向的中心。靜電容感測器331,設置於與靜電容感測器121對應的位置。靜電容感測器332,設置於前端部102的Y軸方向的+Y側的前端。靜電容感測器332,設置於與靜電容感測器122對應的位置。靜電容感測器333,設置於前端部103的Y軸方向的+Y側的前端。靜電容感測器333,設置於與靜電容感測器123對應的位置。
靜電容感測器331、靜電容感測器332以及靜電容感測器333,檢測將基板W載置於載置對象(例如基板支持部11)之後的基板W的位置。藉由檢測載置後的基板W的位置,便可檢測在將基板W載置之後基板W是否載置於正確的位置。例如,當基板W被載置但偏移時,控制裝置350便再度修正基板W的位置然後載置之。
另外,靜電容感測器331、靜電容感測器332以及靜電容感測器333,不限於基板W,亦可檢測設置在電漿處理裝置1(基板處理裝置)內的消耗零件(例如環狀組件112的環狀構件)的位置。
另外,靜電容感測器331、靜電容感測器332以及靜電容感測器333,各自為第2感測器的一例。
[作用・功效] 若根據實施態樣之第3構造例的末端執行器300,除了實施態樣之第1構造例的末端執行器100的功效之外,更可在將搬運對象物載置於基板支持部11等設置部位之後,檢測搬運對象物的位置。
另外,亦可取代靜電容感測器331、靜電容感測器332以及靜電容感測器333,而於底面使用在實施態樣之第2構造例中所說明的光學感測器。另外,關於載置面的感測器亦同,不限於靜電容感測器,亦可為光學感測器。
在上述的實施態樣中,基板與末端執行器的位置關係的算出,係由控制裝置實行,惟基板與末端執行器的位置關係的算出,不限於控制裝置。例如,控制部CU,亦可根據安裝於搬運裝置(搬運機械臂)的末端執行器所具備的靜電容感測器以及光學感測器的至少其中任一方的檢測結果,算出與搬運對象物的相對位置(位置關係)。另外,控制部CU,亦可根據所算出的相對位置,決定對該搬運裝置(搬運機械臂)的教示位置。再者,亦可將動作指示輸出到搬運裝置(搬運機械臂),以令末端執行器配置於控制部CU所決定的教示位置。另外,將具備控制部CU與搬運裝置的系統,稱為搬運系統。
在上述的實施態樣中,係針對「利用靜電容感測器以及光學感測器作為檢測叉部與搬運對象物的相對位置的感測器」的態樣進行說明,惟該感測器的種類不限於此。例如,亦可取代靜電容感測器或光學感測器,而利用磁力感測器等非接觸式感測器等。另外,亦可與第1實施態樣相同,利用相機作為感測器。
在上述的實施態樣中,係針對基板為半導體晶圓的態樣進行說明,惟本發明不限於此。例如,基板,亦可為LCD、FPD所使用的各種基板、CD基板、印刷基板等。
<第3實施態樣> [處理系統] 參照圖1,針對實施態樣之處理系統的一例,進行說明。如圖1所示的,處理系統PS,係可對基板實施電漿處理等各種處理的系統。
處理系統PS,具備:真空搬運模組TM1、TM2、程序模組PM1~PM12、載入鎖定模組LL1、LL2、大氣搬運模組LM、對準器AN、儲存部SR等。
真空搬運模組TM1、TM2,各自在俯視下大致具有四角形狀。真空搬運模組TM1,於成對的2個側面連接了程序模組PM1~PM6。在真空搬運模組TM1的另一成對的2個側面之中,於其中一方的側面連接了載入鎖定模組LL1、LL2,於另一方的側面連接了用來與真空搬運模組TM2連接的通道(圖中未顯示)。真空搬運模組TM1的與載入鎖定模組LL1、LL2連接的側面,對應2個載入鎖定模組LL1、LL2設有角度。真空搬運模組TM2,於成對的2個側面連接了程序模組PM7~PM12。在真空搬運模組TM2的另一成對的2個側面之中,於其中一方的側面連接了用來與真空搬運模組TM1連接的通道(圖中未顯示)。真空搬運模組TM1、TM2,具有真空環境的真空室,且在其內部分別配置了真空搬運機械臂TR1、TR2。
真空搬運機械臂TR1、TR2,以隨意迴旋、伸縮、升降的方式構成。真空搬運機械臂TR1、TR2,根據後述的控制部CU所輸出的動作指示搬運搬運對象物。例如,真空搬運機械臂TR1,以分別配置於臂部AR11、AR12的前端的末端執行器FK11、FK12保持搬運對象物,並在載入鎖定模組LL1、LL2、程序模組PM1~PM6以及通道(圖中未顯示)之間搬運搬運對象物。例如,真空搬運機械臂TR2,以分別配置於臂部AR21、AR22的前端的末端執行器FK21、FK22保持搬運對象物,並在程序模組PM7~PM12與通道(圖中未顯示)之間搬運搬運對象物。另外,末端執行器,亦稱為叉部、拾取器。
搬運對象物,包含基板以及消耗構件。基板,例如為半導體晶圓、感測器晶圓。消耗構件,係在程序模組PM1~PM12內以可更換的方式安裝的構件,其係在程序模組PM1~PM12內實行電漿處理等各種處理中所消耗的構件。消耗構件,例如包含後述的環狀組件112、構成噴淋頭13的構件。
程序模組PM1~PM12,具有處理室,且具有配置於內部的平台(載置台)。程序模組PM1~PM12,在基板設置於平台之後,將內部減壓,導入處理氣體,施加RF電力以生成電漿,並利用電漿對基板實施電漿處理。真空搬運模組TM1、TM2與程序模組PM1~PM12,被隨意開閉的閘閥G1所分隔。
載入鎖定模組LL1、LL2,配置在真空搬運模組TM1與大氣搬運模組LM之間。載入鎖定模組LL1、LL2,具有可將內部切換成真空或大氣壓的內壓可變室。載入鎖定模組LL1、LL2,具有配置於內部的平台。載入鎖定模組LL1、LL2,在將基板從大氣搬運模組LM搬入到真空搬運模組TM1時,會先將內部維持在大氣壓,然後從大氣搬運模組LM接收基板,再將內部減壓,然後將基板搬入到真空搬運模組TM1。載入鎖定模組LL1、LL2,在將基板從真空搬運模組TM1搬出到大氣搬運模組LM時,會先將內部維持在真空,然後從真空搬運模組TM1接收基板,再將內部升壓到大氣壓,然後將基板搬入到大氣搬運模組LM。載入鎖定模組LL1、LL2與真空搬運模組TM1,被隨意開閉的閘閥G2所分隔。載入鎖定模組LL1、LL2與大氣搬運模組LM,被隨意開閉的閘閥G3所分隔。
大氣搬運模組LM,與真空搬運模組TM1對向配置。大氣搬運模組LM,例如可為EFEM。大氣搬運模組LM,為長方體狀,具備FFU,係保持在大氣壓氛圍的大氣搬運室。於沿著大氣搬運模組LM的長邊方向的一側面,連接了2個載入鎖定模組LL1、LL2。於沿著大氣搬運模組LM的長邊方向的另一側面,連接了載入埠LP1~LP4。於載入埠LP1~LP4,載置了收納複數個(例如25枚)基板的容器C。容器C,例如可為FOUP。在大氣搬運模組LM內,配置了搬運搬運對象物的大氣搬運機械臂TR3。
大氣搬運機械臂TR3,以可沿著大氣搬運模組LM的長邊方向移動的方式構成,同時以隨意迴旋、伸縮、升降的方式構成。大氣搬運機械臂TR3,根據後述的控制部CU所輸出的動作指示搬運搬運對象物。例如,大氣搬運機械臂TR3,以配置於臂部AR31的前端的末端執行器FK31保持搬運對象物,並在載入埠LP1~LP4、載入鎖定模組LL1、LL2、對準器AN以及儲存部SR之間搬運搬運對象物。
對準器AN,連接於沿著大氣搬運模組LM的短邊方向的一側面。然而,對準器AN,亦可連接於沿著大氣搬運模組LM的長邊方向的側面。另外,對準器AN,亦可設置在大氣搬運模組LM的內部。對準器AN,具有支持台、光學感測器(均在圖中未顯示)等。在此所謂對準器,係指檢測搬運對象物的位置的裝置。
支持台,係可繞在垂直方向上延伸的軸線中心旋轉的平台,且以在其上支持基板的方式構成。支持台,被驅動裝置(圖中未顯示)所旋轉。驅動裝置,被後述的控制部CU所控制。當因為來自驅動裝置的動力而支持台旋轉時,設置在該支持台之上的基板也跟著旋轉。
光學感測器,在基板旋轉的期間,檢測基板的邊緣。光學感測器,根據邊緣的檢測結果,檢測基板缺口(或者其他標記)的角度位置相對於基準角度位置的偏移量,以及,基板中心位置相對於基準位置的偏移量。光學感測器,將缺口的角度位置的偏移量以及基板的中心位置的偏移量輸出到後述的控制部CU。控制部CU,根據缺口的角度位置的偏移量,算出用以將缺口的角度位置修正為基準角度位置的旋轉支持台的旋轉量。控制部CU,控制驅動裝置(圖中未顯示),以令旋轉支持台旋轉該旋轉量。藉此,便可將缺口的角度位置修正為基準角度位置。另外,控制部CU,根據基板的中心位置的偏移量,控制從對準器AN接收基板時的大氣搬運機械臂TR3的末端執行器FK31的位置,以令基板的中心位置與大氣搬運機械臂TR3的末端執行器FK31上的既定位置對齊一致。
儲存部SR,連接於沿著大氣搬運模組LM的長邊方向的側面。然而,儲存部SR,亦可連接於沿著大氣搬運模組LM的短邊方向的側面。另外,儲存部SR,亦可設置在大氣搬運模組LM的內部。儲存部SR,收納搬運對象物。
於處理系統PS,設置了控制部CU。控制部CU,例如可為電腦。控制部CU,具備:CPU、RAM、ROM、輔助記憶裝置等。CPU,根據ROM或輔助記憶裝置所儲存的程式而動作,以控制處理系統PS的各部位。例如,控制部CU,將動作指示輸出到真空搬運機械臂TR1、TR2、大氣搬運機械臂TR3等。動作指示,包含搬運搬運對象物的末端執行器FK11、FK12、FK21、FK22、FK31與搬運對象物的搬運處所的位置對準的指示。
[電漿處理系統] 參照圖2,針對可採用作為程序模組PM1~PM12的其中任一個的電漿處理系統的一例,進行說明。
在一實施態樣中,電漿處理系統,包含:電漿處理裝置1以及電漿處理控制部2。電漿處理裝置1,包含:電漿處理室10、基板支持部11以及電漿生成部12。電漿處理室10,具有電漿處理空間。另外,電漿處理室10,具有:用以將至少1種處理氣體供給到電漿處理空間的至少1個氣體供給口,以及用以從電漿處理空間將氣體排出的至少1個氣體排出口。氣體供給口,與後述的氣體供給部20連接;氣體排出口,與後述的排氣系統40連接。基板支持部11,配置在電漿處理空間內,且具有用以支持基板的基板支持面。
電漿生成部12,以從供給到電漿處理空間內的至少1種處理氣體生成電漿的方式構成。在電漿處理空間中所形成的電漿,亦可為:電容耦合電漿、電感耦合電漿、電子迴旋共振電漿、螺旋波激發電漿,或是表面波電漿等。另外,亦可使用包含AC電漿生成部以及DC電漿生成部在內的各種類型的電漿生成部。在一實施態樣中,AC電漿生成部所使用的AC信號(AC電力),具有100kHz~10GHz的範圍內的頻率。因此,AC信號,包含RF信號以及微波信號。在一實施態樣中,RF信號,具有200kHz~150MHz的範圍內的頻率。
電漿處理控制部2,處理電腦可執行的命令,其令電漿處理裝置1實行在本發明中所述的各種步驟。電漿處理控制部2,可以「控制電漿處理裝置1的各要件,以實行在此所述的各種步驟」的方式構成。在一實施態樣中,電漿處理控制部2的一部分或全部,亦可為電漿處理裝置1所包含。電漿處理控制部2,例如亦可包含電腦2a。電腦2a,例如亦可包含:處理部(CPU)2a1、記憶部2a2,以及通信介面2a3。處理部2a1,可以「根據記憶部2a2所儲存的程式實行各種控制動作」的方式構成。記憶部2a2,亦可包含:RAM、ROM、HDD、SSD,或是該等記憶體的組合。通信介面2a3,亦可透過LAN等通信線路在其與電漿處理裝置1之間進行通信。
參照圖3,以下,針對作為電漿處理裝置1的一例的電容耦合電漿處理裝置的構造例,進行說明。
電容耦合電漿處理裝置1,包含:電漿處理室10、氣體供給部20、電源30以及排氣系統40。另外,電漿處理裝置1,包含基板支持部11以及氣體導入部。氣體導入部,以將至少1種處理氣體導入到電漿處理室10內的方式構成。氣體導入部,包含噴淋頭13。基板支持部11,配置在電漿處理室10內。噴淋頭13,配置在基板支持部11的上方。在一實施態樣中,噴淋頭13,構成電漿處理室10的頂部(ceiling)的至少一部分。電漿處理室10,具有由噴淋頭13、電漿處理室10的側壁10a以及基板支持部11所劃定的電漿處理空間10s。側壁10a接地。噴淋頭13以及基板支持部11,與電漿處理室10的殼體電性絕緣。
基板支持部11,包含本體部111以及環狀組件112。本體部111,具有:用以支持基板(晶圓)W的中央區域(基板支持面)111a,以及用以支持環狀組件112的環狀區域(環狀支持面)111b。本體部111的環狀區域111b,在俯視下包圍本體部111的中央區域111a。基板W,配置在本體部111的中央區域111a上;環狀組件112,以包圍本體部111的中央區域111a上的基板W的方式,配置在本體部111的環狀區域111b上。在一實施態樣中,本體部111,包含基台以及靜電夾頭。基台,包含導電性構件。基台的導電性構件發揮作為下部電極的功能。靜電夾頭,配置在基台之上。靜電夾頭的頂面,具有基板支持面111a。環狀組件112,包含1個或複數個環狀構件。在1個或複數個環狀構件之中,至少1個為邊緣環。另外,圖式雖省略,惟基板支持部11,亦可包含調溫模組,其以將靜電夾頭、環狀組件112以及基板其中至少1個調節到目標溫度的方式構成。調溫模組,亦可包含加熱器、導熱媒體、流通管路或該等構件的組合。於流通管路,流通鹽水或氣體等導熱流體。另外,基板支持部11,亦可包含導熱氣體供給部,其以將導熱氣體供給到基板W的背面與基板支持面111a之間的方式構成。
噴淋頭13,以將來自氣體供給部20的至少1種處理氣體導入到電漿處理空間10s內的方式構成。噴淋頭13,具有:至少1個氣體供給口13a、至少1個氣體擴散室13b,以及複數個氣體導入口13c。供給到氣體供給口13a的處理氣體,通過氣體擴散室13b從複數個氣體導入口13c導入到電漿處理空間10s內。另外,噴淋頭13,包含導電性構件。噴淋頭13的導電性構件發揮作為上部電極的功能。另外,氣體導入部,除了噴淋頭13之外,亦可包含1個或複數個側邊氣體注入部(SGI),其安裝於1個或複數個開口部,該開口部形成於側壁10a。
氣體供給部20,亦可包含至少1個氣體源21以及至少1個流量控制器22。在一實施態樣中,氣體供給部20,係以「將至少1種處理氣體,從各自對應的氣體源21透過各自對應的流量控制器22供給到噴淋頭13」的方式構成。各流量控制器22,例如亦可包含質量流量控制器或壓力控制式流量控制器。再者,氣體供給部20,亦可包含將至少1種處理氣體的流量調變或脈衝化的至少1個流量調變裝置。
電源30,包含透過至少1個阻抗匹配電路與電漿處理室10耦合的RF電源31。RF電源31,以「將來源RF信號以及偏壓RF信號等至少1個RF信號(RF電力),供給到基板支持部11的導電性構件及/或噴淋頭13的導電性構件」的方式構成。藉此,從供給到電漿處理空間10s的至少1種處理氣體形成電漿。因此,RF電源31,可發揮作為電漿生成部12的至少一部分的功能。另外,藉由將偏壓RF信號供給到基板支持部11的導電性構件,便可於基板W產生偏壓電位,而將所形成的電漿中的離子成分吸引到基板W。
在一實施態樣中,RF電源31,包含第1RF生成部31a以及第2RF生成部31b。第1RF生成部31a,以「透過至少1個阻抗匹配電路與基板支持部11的導電性構件及/或噴淋頭13的導電性構件耦合,並生成電漿生成用的來源RF信號(來源RF電力)」的方式構成。在一實施態樣中,來源RF信號,具有13MHz~150MHz的範圍內的頻率。在一實施態樣中,第1RF生成部31a,亦可以生成具有相異頻率的複數個來源RF信號的方式構成。所生成的1個或複數個來源RF信號,供給到基板支持部11的導電性構件及/或噴淋頭13的導電性構件。第2RF生成部31b,以「透過至少1個阻抗匹配電路與基板支持部11的導電性構件耦合,並生成偏壓RF信號(偏壓RF電力)」的方式構成。在一實施態樣中,偏壓RF信號,具有比來源RF信號更低的頻率。在一實施態樣中,偏壓RF信號,具有400kHz~13.56MHz的範圍內的頻率。在一實施態樣中,第2RF生成部31b,亦可以生成具有相異頻率的複數個偏壓RF信號的方式構成。所生成的1個或複數個偏壓RF信號,供給到基板支持部11的導電性構件。另外,在各種實施態樣中,亦可來源RF信號以及偏壓RF信號的其中至少1個被脈衝化。
另外,電源30,亦可包含與電漿處理室10耦合的DC電源32。DC電源32,包含第1DC生成部32a以及第2DC生成部32b。在一實施態樣中,第1DC生成部32a,係以「與基板支持部11的導電性構件連接,並生成第1DC信號」的方式構成。所生成的第1DC信號,施加於基板支持部11的導電性構件。在一實施態樣中,亦可第1DC信號施加於靜電夾頭內的電極等其他電極。在一實施態樣中,第2DC生成部32b,係以「與噴淋頭13的導電性構件連接,並生成第2DC信號」的方式構成。所生成的第2DC信號,施加於噴淋頭13的導電性構件。在各種實施態樣中,亦可第1以及第2DC信號被脈衝化。另外,第1以及第2DC生成部32a、32b,亦可增設於RF電源31,亦可第1DC生成部32a取代第2RF生成部31b而設置。
排氣系統40,例如可與設置於電漿處理室10的底部的氣體排出口10e連接。排氣系統40,亦可包含壓力調整閥以及真空泵。利用壓力調整閥,調整電漿處理空間10s內的壓力。真空泵,亦可包含渦輪分子泵、乾式泵或該等泵的組合。
<本實施態樣之搬運機械臂470的末端執行器400> 針對本實施態樣之搬運機械臂470的末端執行器400進行說明。圖25,係本實施態樣之搬運機械臂470的末端執行器400的俯視圖。圖26,係本實施態樣之搬運機械臂470的末端執行器400的仰視圖。
另外,在圖中,為了方便說明,有時會設定XYZ正交座標系統。就相對於圖式的紙面垂直的座標軸而言,在座標軸的圈中叉號表示相對於紙面深度方向為正,在圈中黑點表示相對於紙面面前側為正。然而,該座標系統,係為了說明而定者,並非針對末端執行器等的態勢進行限定者。
另外,在本發明中,若並未特別說明,則X軸以及Y軸為與末端執行器的載置面平行的方向的軸。Y軸,為末端執行器的前端部延伸的方向的軸。X軸,為與Y軸垂直的軸。Z軸,為與該X軸、Y軸垂直的方向的軸。另外,有時會以Z軸方向為上下方向。
搬運機械臂470,例如,係表示真空搬運機械臂TR1、真空搬運機械臂TR2以及大氣搬運機械臂TR3的至少其中任一個。搬運機械臂470,根據來自控制部CU的動作指示,搬運基板W以及設置在電漿處理裝置1(基板處理裝置)內的消耗零件。
搬運機械臂470,具備:末端執行器400、臂部160,以及控制裝置450。搬運機械臂470的控制裝置450,與控制部CU以可通信的方式連接。控制部CU,對搬運機械臂470輸出動作指示。搬運機械臂470,根據控制部CU所輸出的動作指示,利用末端執行器400搬運搬運對象物。另外,將搬運機械臂470與控制部CU的組合稱為搬運系統480。
末端執行器400,例如,係表示末端執行器FK11、末端執行器FK12、末端執行器FK21、末端執行器FK22以及末端執行器FK31的至少其中任一個。臂部160,例如,為對應末端執行器400的臂部AR11、臂部AR12、臂部AR21、臂部AR22以及臂部AR31的其中任一個。末端執行器400,在大氣壓氛圍下以及真空環境下的至少其中一方之下,搬運搬運對象物。
控制裝置450,控制臂部160。另外,控制裝置450,分別與後述的光學感測器422以及光學感測器423連接。控制裝置450,根據光學感測器422以及光學感測器423各自所測定到的結果,測定基板W與末端執行器400的位置關係。然後,控制裝置450,將所測定到的基板W與末端執行器400的位置關係發送到控制部CU。另外,控制部CU,亦可根據光學感測器422以及光學感測器423各自所測定到的結果,測定基板W與末端執行器400的位置關係。
末端執行器400,載置基板以及設置於電漿處理裝置1的消耗零件。設置於電漿處理裝置1的消耗零件,例如,為環狀組件112的環狀構件。
末端執行器400,在俯視下大致具有U字形狀。末端執行器400,相對於通過X軸方向的中心且在Y軸方向上延伸的中心軸AX,在俯視下具有對稱的形狀。
末端執行器400,具有:基部101、前端部102,以及前端部103。前端部102以及前端部103,各自設置成從基部101往+Y軸方向延伸。前端部102以及前端部103,各自在X軸方向上較短,在Y軸方向上較長,在俯視下大致為長方形形狀。前端部102,設置成相對於前端部103往+X軸方向分離。末端執行器400,例如,由陶瓷所形成。
末端執行器400,具有載置基板以及消耗零件的其中任一個的載置面100S1。末端執行器400,於載置面100S1,具備光學感測器422、光學感測器423,以及保護基板W不與載置面100S1接觸的複數個墊部140。光學感測器422,設置於前端部102的Y軸方向的+Y側的前端。光學感測器423,設置於前端部103的Y軸方向的+Y側的前端。
另外,末端執行器400,於載置面100S1的相反側的底面100S2,具備光學感測器522以及光學感測器523。光學感測器522以及光學感測器523,分別設置於光學感測器422以及光學感測器423的背面側。
光學感測器422以及光學感測器423,各自以光學的方式檢測在光學感測器422以及光學感測器423各自的上側是否存在基板W。光學感測器422以及光學感測器423,各自與控制裝置450連接。
光學感測器522以及光學感測器523,各自以光學的方式檢測在光學感測器522以及光學感測器523各自的下側是否存在基板W。另外,光學感測器522以及光學感測器523,各自檢測位於光學感測器522以及光學感測器523各自的下側的例如基板載置面或環狀組件的環狀構件等。光學感測器522以及光學感測器523,各自檢測位於光學感測器522以及光學感測器523各自的下側例如基板載置面或環狀組件的環狀構件等,以檢測基板或環狀構件的載置處所的狀態。光學感測器522以及光學感測器523,各自與控制裝置450連接。
例如,光學感測器422、光學感測器423、光學感測器522以及光學感測器523各自為影像感測器。作為影像感測器的光學感測器422以及光學感測器423,各自拍攝光學感測器422以及光學感測器423各自的上側。另外,作為影像感測器的光學感測器522以及光學感測器523,各自拍攝光學感測器522以及光學感測器523各自的下側。
然後,控制裝置450,從所拍攝到的影像,判斷在光學感測器422以及光學感測器423各自的上側是否存在基板W。另外,控制裝置450,從所拍攝到的影像,判斷在光學感測器522以及光學感測器523各自的下側是否存在基板W。再者,控制裝置450,判斷位於光學感測器522以及光學感測器523各自的下側的例如基板載置面或環狀組件的環狀構件等的狀態(位置等)。
另外,光學感測器422、光學感測器423、光學感測器522以及光學感測器523,例如各自為距離感測器。作為距離感測器的光學感測器422以及光學感測器423,各自量測到達位於光學感測器422以及光學感測器423各自的上側的物體的距離。另外,作為距離感測器的光學感測器522以及光學感測器523,各自量測到達位於光學感測器522以及光學感測器523各自的下側的物體的距離。
然後,控制裝置450,從所量測到的距離,判斷在光學感測器422以及光學感測器423各自的上側是否存在基板W。另外,從所量測到的距離,判斷在光學感測器522以及光學感測器523各自的下側是否存在基板W。再者,控制裝置450,判斷位於光學感測器522以及光學感測器523各自的下側的例如基板載置面或環狀組件的環狀構件等的狀態(位置等)。
再者,光學感測器422、光學感測器423、光學感測器522以及光學感測器523,例如各自為反射型光強度感測器。作為反射型光強度感測器的光學感測器422以及光學感測器423,各自對光學感測器422以及光學感測器423各自的上側照射光線,並量測從位於上側的物體反射回來的光強度。另外,作為反射型光強度感測器的光學感測器522以及光學感測器523,各自對光學感測器522以及光學感測器523各自的下側照射光線,並量測從位於下側的物體反射回來的光強度。
然後,控制裝置450,從所量測到的光強度,判斷在光學感測器422以及光學感測器423各自的上側是否存在基板W。另外,控制裝置450,從所量測到的光強度,判斷在光學感測器522以及光學感測器523各自的下側是否存在基板W。再者,控制裝置450,判斷位於光學感測器522以及光學感測器523各自的下側的例如基板載置面或環狀組件的環狀構件等的狀態(位置等)。
另外,光學感測器422、光學感測器423、光學感測器522以及光學感測器523,例如亦可各自為LED感測器。
茲針對位置偏移的測定方法進行說明。圖27到圖29,係本實施態樣之搬運機械臂470的末端執行器400對基板的位置偏移的測定的說明圖。在此,針對載置於基板支持部11的基板W的位置偏移的測定,進行說明。例如,關於載入鎖定模組中的基板W的測定,亦可以同樣的方式測定之。基板W,位於末端執行器400的上側。另外,關於末端執行器400的下側的測定,亦可以同樣的方式測定之。
令末端執行器400在基板支持部11所載置的基板W的下側沿著箭號AM移動。如圖27所示的,最初,基板W並未位於光學感測器422以及光學感測器423各自的上側。因此,光學感測器422以及光學感測器423,各自並未檢測基板W。
若再令末端執行器400沿著箭號AM移動,則如圖28所示的,基板W位於光學感測器422以及光學感測器423各自的上側。因此,光學感測器422以及光學感測器423,各自檢測基板W。
若再令末端執行器400沿著箭號AM移動,則如圖29所示的,基板W並未位於光學感測器422以及光學感測器423各自的上側。因此,光學感測器422以及光學感測器423,各自並未檢測基板W。
然後,控制裝置450,用光學感測器422以及光學感測器423各自所檢測的基板W的存在位置的資訊,檢測基板W相對於末端執行器400的位置偏移。例如,控制裝置450,求出基板W的中心位置。然後,控制裝置450,利用該中心位置相對於基準位置的偏移量,算出基板W的位置偏移量。另外,控制部CU,亦可取代控制裝置450,算出基板W的位置偏移量。
控制裝置450,例如,亦可從光學感測器422以及光學感測器423各自所檢測的基板W的端點的資訊,求出基板W的中心位置。分別利用光學感測器422以及光學感測器423,求出基板W的端點,合計共4個。亦可從該4個端點的座標,例如利用最小平方法求出基板W的中心座標,亦可從該4個端點抽出3個端點,並以通過3個端點的圓的中心座標作為基板W的中心座標。另外,關於中心座標的求出方法,不限於上述,亦可應用習知的方法。
另外,在上述的說明中,係針對沿著箭號AM移動的態樣,亦即,載置(接收)基板W的態樣,進行說明,惟亦可在往與箭號AM相反的方向移動時,亦即,在載置基板W後令末端執行器400退避時,量測基板W的位置。
另外,光學感測器522以及光學感測器523,不限於基板W,亦可檢測設置在電漿處理裝置1(基板處理裝置)內的消耗零件(例如環狀組件112的環狀構件)的位置。環狀組件112的環狀構件(邊緣環)的內徑,與基板W的外徑大致相等,故可以與基板W的位置偏移量的算出步驟相同的方式,算出環狀構件的位置偏移量。另外,光學感測器的數量不限於2個,例如亦可具備2個以上。亦即,光學感測器,亦可設置於至少2處以上。
<本實施態樣之搬運系統480的處理> 針對本實施態樣之搬運系統480的處理進行說明。圖30到圖32,係說明本實施態樣之搬運系統480的處理的流程圖。圖33,係本實施態樣之搬運系統480的處理的說明圖。另外,在圖33中,將搬運機械臂470的末端執行器400表示為末端執行器FK。
在此,針對圖30所示的將基板W從載入鎖定模組LLM搬出並搬入程序模組PM的搬運方法,進行說明。
[將基板W從載入鎖定模組LLM搬出的步驟] 首先,將基板W從載入鎖定模組LLM搬出(步驟S100)。針對步驟S100的將基板W從載入鎖定模組LLM搬出的步驟(步驟S100)的詳細內容,用圖31進行說明。
如圖33的a所示的,當從載入鎖定模組LLM將基板W搬出時,基板W,形成從載入鎖定模組LLM被銷部PIN往上側頂起的狀態。然後,控制部CU,測定基板W的位置。具體而言,係一邊令末端執行器FK往箭號A1的方向移動,搬運機械臂470的控制裝置450一邊測定基板W的位置(步驟S110)。另外,為了測定基板W的位置,針對圖33的a的箭號S1的方向,用載置面100S1側的光學感測器422以及光學感測器423進行測定。
步驟S110的測定,如圖33的b,實行到末端執行器FK移動到基板W的插入側的相反側為止。然後,搬運機械臂470的控制裝置450,將基板W的位置的測定結果發送到控制部CU。
控制部CU,算出基板W的位置與吾人所期望的位置的偏移量(步驟S115)。控制部CU,判定所算出的偏移量是否在第1閾值以上(步驟S120)。當所算出的偏移量在第1閾值以上時(步驟S120的YES),控制部CU,便判定所算出的偏移量是否在比第1閾值更大的第2閾值以上(步驟S130)。
當所算出的偏移量在第2閾值以上時(步驟S130的YES),控制部CU,便視為發生了難以修復的不良情況並實行緊急停止處理(步驟S140)。控制部CU,作為緊急停止處理,例如,發生警報並令系統停止。
另一方面,當在步驟S130中偏移量小於第2閾值時(步驟S130的NO),控制部CU,便判定可修正基板W的偏移並實行偏移修正處理(步驟S150)。控制部CU,例如,修正末端執行器FK的位置,以修正偏移量。
然後,當在步驟S120中偏移量小於第1閾值時(步驟S120的NO)以及在步驟S150的處理結束後,便實行基板搬運處理(步驟S160)。在步驟S160中,如圖33的c所示的,將基板W載置於末端執行器FK,往箭號A2的方向令載置了基板W的末端執行器FK移動,以將基板W搬出。
[將基板W搬入程序模組PM的步驟] 接著,將基板W搬入程序模組PM(步驟S200)。針對步驟S200的將基板W搬入程序模組PM的步驟(步驟S200)的詳細內容,用圖32進行說明。
如圖33的d所示的,在將基板W搬入程序模組時,令末端執行器FK往箭號A3的方向移動。然後,基板W,形成從程序模組PM被銷部PIN往上側頂起的狀態。
然後,一邊令末端執行器FK往箭號A4的方向移動,搬運機械臂470的控制裝置450一邊測定基板W與載置基板W的載置處所的位置(步驟S210)。另外,為了測定基板W與載置基板W的載置處所的位置,針對圖33的e的箭號S1的方向用載置面100S1側的光學感測器422以及光學感測器423進行測定。另外,針對圖33的e的箭號S2的方向用底面100S2側的光學感測器522以及光學感測器523進行測定。
載置基板W的載置處所的位置的測定,亦可量測環狀組件112的環狀構件(邊緣環)的端部以測定之,亦可量測基板支持面111a或邊緣環支持面111b以測定之。
在步驟S210的測定後,搬運機械臂470的控制裝置450,將基板W的位置的測定結果發送到控制部CU。
控制部CU,算出基板W的位置與載置處所的位置的偏移量(步驟S215)。控制部CU,判定所算出的偏移量是否在第1閾值以上(步驟S220)。當所算出的偏移量在第1閾值以上時(步驟S220的YES),控制部CU,便判定所算出的偏移量是否在比第1閾值更大的第2閾值以上(步驟S230)。
當所算出的偏移量在第2閾值以上時(步驟S230的YES),控制部CU,便視為發生了難以修復的不良情況並實行緊急停止處理(步驟S240)。控制部CU,作為緊急停止處理,例如,發出警報並令系統停止。
另一方面,當在步驟S230中偏移量小於第2閾值時(步驟S230的NO),控制部CU,便判定可修正基板W的偏移並實行偏移修正處理(步驟S250)。控制部CU,將基板W再度載置於末端執行器FK,例如,修正末端執行器FK的位置,以修正偏移量。然後,再度將其載置於程序模組PM。接著,回到步驟S210再度重複進行處理。
然後,當在步驟S220中偏移量小於第1閾值時(步驟S220的NO),便實行基板載置處理(步驟S260)。藉由實行步驟S260,如圖33的f所示的,基板W被載置於程序模組PM。
另外,在上述的說明中,在步驟S120與步驟S220中,係根據相同的第1閾值進行判定,惟可在步驟S120與步驟S220中使用相異的閾值。就步驟S130與步驟S230的第2閾值而言也是同樣。
[作用・功效] 若根據本實施態樣之搬運系統480,便可在搬運系統480中自我診斷、自我修正基板W的位置偏移。因此,若根據搬運系統480,便可在搬運基板W時提高位置精度。藉由在搬運基板W時提高位置精度,便可提高搬運精度,進而提高搬運機械臂的性能。另外,藉由自我修正,便可延長裝置運作時間。
另外,若根據本實施態樣之搬運系統480,便可即時修正基板W的搭載位置。因此,可提高搬運機械臂的可靠度。
再者,若根據本實施態樣之搬運系統480,便可修正位置偏移,故不需要搬運機械臂的高精度教示,而可實行教示的自動化。因此,可節省人力。另外,可縮短調整時間,進而提高生産效率。在實行高精度教示時,會將處理室開放到大氣壓之下並實行調整,惟若不需要搬運機械臂的高精度教示,便可縮短將處理室開放到大氣壓之下的時間。
又再者,若根據本實施態樣之搬運系統480,便可修正位置偏移,故可適用反覆搬運特性較差的搬運機械臂。因此,可降低搬運機械臂的成本。
再者,若根據本實施態樣之搬運系統480,便可修正位置偏移,故可追蹤對象的溫度變化以及消耗所導致的形狀變化。
例如,即便用感測器晶圓等,測定出環狀組件112的環狀構件的中心位置,若末端執行器與基板W的位置偏離基準位置,仍無法將基板W載置於環狀構件的中心位置。若根據本實施態樣之搬運系統480,便可修正基板W的位置偏移,故可將基板W載置於環狀組件112的環狀構件的中心位置。
另外,即便用感測器晶圓等教示搬運機械臂,因為環境的變化(例如溫度)或感測器晶圓與實際搬運的基板W的差異等,在搬運基板W時仍不一定能夠以與實行教示時相同的精度搬運基板W。若根據本實施態樣之搬運系統480,便可修正基板W的位置偏移,故能夠以較高的位置精度搬運基板W。
另外,在上述的說明中,係針對用本實施態樣之搬運系統480搬運基板W的態樣進行說明,惟搬運對象物不限於基板W。例如,亦可採用本實施態樣之搬運系統480,在搬運環狀組件112、構成噴淋頭13的構件時使用該搬運系統480。
在上述的實施態樣中,係針對「利用光學感測器作為檢測叉部與搬運對象物的相對位置的感測器」的態樣進行說明,惟該感測器的種類不限於此。例如,亦可取代光學感測器,而利用磁力感測器等非接觸式感測器等。另外,亦可與第1實施態樣相同,利用相機作為感測器。
在上述的實施態樣中,係針對基板為半導體晶圓的態樣進行說明,惟本發明不限於此。例如,基板,亦可為LCD、FPD所使用的各種基板、CD基板、印刷基板等。
<第1~第3實施態樣的作用・功效> 若根據以上所說明的第1~第3實施態樣,更可達到以下所示的功效:(1)減輕搬運機械臂的自我發熱的影響,以及(2)減輕搬運路徑差的影響。
(1)以往,因為搬運機械臂的自我發熱,有時會產生若干的控制誤差。然而,在第1~第3實施態樣中,係逐一地測定搬運對象物與末端執行器的位置關係,故無論有無自我發熱均可修正位置。另外,搬運機械臂的冷卻變得不重要,故可減少冷媒(例如冷卻氣體)的流量。
(2)以往,因為搬運路徑的不同,搬運機械臂的態勢也會不同,當搬運路徑不同時,有時會產生控制誤差。然而,在第1~第3實施態樣中,係逐一地測定搬運對象物與末端執行器的位置關係,故無論搬運路徑為何,均可修正位置。
本案所揭示之實施態樣其全部的特徵點應被認為係僅為例示而並非限制要件。上述的實施態樣,在不超出所附之請求範圍以及其發明精神的情況下,亦可省略、置換、變更為各種態樣。
本發明,係參照例示之實施態樣進行說明,惟該說明,無意解釋為限定的意思。例示之實施態樣的各種修正以及組合,還有本發明之其他實施態樣,在說明、參照時,對於本領域從業人員而言,應係顯而易見的。例如,從圖4到圖7以及從圖17到圖29的實施態樣,亦可在另外的實施態樣中組合。同樣地,從圖8到圖16的實施態樣,亦可與從圖17到圖29的實施態樣組合。因此,所附之專利請求範圍,有意包含任意之該等修正或實施態樣在內。
關於以上的實施態樣,更揭示以下的附註。
(附註1) 一種搬運系統,其特徵為包含: 搬運機械臂,其根據動作指示,利用末端執行器搬運搬運對象物;以及 控制部,其將該動作指示輸出到該搬運機械臂; 該末端執行器以及該搬運對象物的至少其中任一方,具有感測器以及相機的至少其中任一方; 該控制部,根據該感測器的檢測結果以及該相機的拍攝結果的至少其中任一方,算出該末端執行器與該搬運對象物的相對位置; 該控制部,根據該相對位置,決定該末端執行器相對於該搬運對象物的教示位置,並將該動作指示輸出到該搬運機械臂,以將該末端執行器配置於該教示位置。
(附註2) 如附註1所記載的搬運系統,其中, 該動作指示,包含搬運該搬運對象物的末端執行器與該搬運對象物的搬運處所的位置對準的指示。
(附註3) 如附註2所記載的搬運系統,其中, 該搬運處所,包含以下至少1個: 載入埠,其載置收納該搬運對象物的容器; 對準器,其在大氣壓氛圍下檢測該搬運對象物的位置; 儲存部,其在大氣壓氛圍下收納該搬運對象物; 載入鎖定模組,其收納該搬運對象物,並可切換大氣壓氛圍與真空環境;以及 程序模組,其收納該搬運對象物,並實行電漿處理。
(附註4) 如附註2或附註3所記載的搬運系統,其中, 該搬運對象物,為基板以及包圍該基板的環狀組件的至少其中任一方; 該基板以及該環狀組件,具有檢測該搬運處所的位置的位置檢測感測器。
(附註5) 如附註1到附註4中任一項所記載的搬運系統,其中, 該搬運機械臂,在大氣壓氛圍下以及真空環境下的至少其中任一方之下,搬運該搬運對象物。
(附註6) 一種搬運系統的搬運方法, 該搬運系統包含: 搬運機械臂,其根據動作指示,利用末端執行器搬運搬運對象物;以及 控制部,其將該動作指示輸出到該搬運機械臂; 該末端執行器以及該搬運對象物的至少其中任一方,具有感測器以及相機的至少其中任一方; 該搬運方法的特徵為包含以下步驟: 該控制部,根據該感測器的檢測結果以及該相機的拍攝結果的至少其中任一方,算出該末端執行器與該搬運對象物的相對位置;以及 該控制部,根據該相對位置,決定該末端執行器相對於該搬運對象物的教示位置,並將該動作指示輸出到該搬運機械臂,以將該末端執行器配置於該教示位置。
(附註7) 如附註6所記載的搬運方法,其中, 該動作指示,包含搬運該搬運對象物的末端執行器與該搬運對象物的搬運處所的位置對準的指示。
(附註8) 如附註7所記載的搬運方法,其中, 該搬運處所,包含以下至少1個: 載入埠,其載置收納該搬運對象物的容器; 對準器,其在大氣壓氛圍下檢測該搬運對象物的位置; 儲存部,其在大氣壓氛圍下收納該搬運對象物; 載入鎖定模組,其收納該搬運對象物,並可切換大氣壓氛圍與真空環境;以及 程序模組,其收納該搬運對象物,並實行電漿處理。
(附註9) 如附註7或附註8所記載的搬運方法,其中, 該搬運對象物,為基板以及包圍該基板的環狀組件的至少其中任一方; 該基板以及該環狀組件,具有檢測該搬運處所的位置的位置檢測感測器。
(附註10) 如附註6到附註9中任一項所記載的搬運方法,其中, 該搬運機械臂,在大氣壓氛圍下以及真空環境下的至少其中任一方之下,搬運該搬運對象物。
(附註11) 如附註6到附註10中任一項所記載的搬運方法, 其在該搬運系統起動時、該末端執行器更換時以及收納該搬運對象物並實行電漿處理的程序模組內的零件更換時的至少1個時期實施。
(附註12) 一種搬運裝置,其搬運搬運對象物,其特徵為包含: 末端執行器,其載置該搬運對象物; 臂部,其令該末端執行器移動;以及 控制裝置,其控制該臂部; 該末端執行器,在載置該搬運對象物的載置側,具有感測器以及相機的至少其中任一方; 該感測器以及該相機的至少其中任一方,測定該搬運對象物與該末端執行器的位置關係。
(附註13) 如附註12所記載的搬運裝置,其中, 該搬運對象物,為基板以及包圍該基板的環狀組件的至少其中任一方。
(附註14) 如附註12或附註13所記載的搬運裝置,其中, 該感測器以及該相機的至少其中任一方,量測該搬運對象物的中心位置。
(附註15) 如附註14所記載的搬運裝置,其中, 該感測器以及該相機的至少其中任一方,在搬運該搬運對象物期間,量測該搬運對象物的中心位置。
(附註16) 如附註15所記載的搬運裝置,其中, 該末端執行器具有該感測器; 該感測器,為設置於該末端執行器的至少2處以上的靜電容感測器。
(附註17) 如附註16所記載的搬運裝置,其中, 該靜電容感測器,設置於該末端執行器的同一圓周上的至少3處以上。
(附註18) 如附註14到附註17中任一項所記載的搬運裝置,其中, 該感測器以及該相機的至少其中任一方,在接收該搬運對象物時,量測該搬運對象物的中心位置。
(附註19) 如附註14到附註18中任一項所記載的搬運裝置,其中, 該感測器以及該相機的至少其中任一方,在將該搬運對象物載置於基板處理裝置內時,量測該搬運對象物的中心位置。
(附註20) 如附註18或附註19所記載的搬運裝置,其中, 該末端執行器具有該感測器; 該感測器,為設置於該末端執行器的至少2處以上的光學感測器。
(附註21) 如附註20所記載的搬運裝置,其中, 該光學感測器,設置於該末端執行器的前端。
(附註22) 如附註14到附註19中任一項所記載的搬運裝置,其中, 該控制裝置,在該中心位置偏離吾人所期望的位置時,修正該搬運對象物的位置偏移。
(附註23) 如附註12到附註22中任一項所記載的搬運裝置,其中, 在該末端執行器的下側,更具備第2感測器; 該控制裝置,測定並修正載置該搬運對象物的處所的位置偏移。
(附註24) 如附註12到附註23中任一項所記載的搬運裝置,其中, 該搬運裝置,在大氣壓氛圍下以及真空環境下的至少其中一方之下,搬運該搬運對象物。
(附註25) 一種搬運系統,其特徵為包含: 搬運機械臂,其根據動作指示,利用末端執行器搬運搬運對象物;以及 控制部,其將該動作指示輸出到該搬運機械臂; 該末端執行器具有感測器以及相機的至少其中任一方; 該控制部,根據該感測器的檢測結果以及該相機的拍攝結果的至少其中任一方,算出該末端執行器與該搬運對象物的相對位置; 該控制部,根據該相對位置,決定該末端執行器相對於該搬運對象物的教示位置,並將該動作指示輸出到該搬運機械臂,以將該末端執行器配置於該教示位置。
(附註26) 一種搬運系統的搬運方法, 該搬運系統,包含: 搬運機械臂,其根據動作指示,利用末端執行器搬運搬運對象物;以及 控制部,其將該動作指示輸出到該搬運機械臂; 該末端執行器,在載置該搬運對象物的載置側,具有感測器以及相機的至少其中任一方; 該搬運方法包含以下步驟: (a)該控制部,根據該感測器的檢測結果以及該相機的拍攝結果的至少其中任一方,測定該搬運對象物的位置;以及 (b)該控制部,算出所測定到的該搬運對象物的位置與吾人所期望的位置的偏移量。
(附註27) 如附註26所記載的搬運方法,其中,更包含以下步驟: (c)當該偏移量在第1閾值以上且小於第2閾值時,該控制部,修正該偏移量。
(附註28) 如附註27所記載的搬運方法,其中,更包含以下步驟: (d)當該偏移量在該第2閾值以上時,該控制部,發出警報並停止系統。
(附註29) 如附註26到附註28中任一項所記載的搬運方法,其中, 該(a)步驟,在該末端執行器接收該搬運對象物時實行。
(附註30) 如附註26到附註28中任一項所記載的搬運方法,其中, 該(a)步驟,在該末端執行器載置該搬運對象物時實行。
(附註31) 如附註26到附註30中任一項所記載的搬運方法,其中, 該末端執行器具有該感測器; 該感測器為光學感測器。
(附註32) 一種搬運系統,其特徵為包含: 搬運機械臂,其根據動作指示,利用末端執行器搬運搬運對象物;以及 控制部,其將該動作指示輸出到該搬運機械臂; 該末端執行器,在載置該搬運對象物的載置側,具有感測器以及該相機的至少其中任一方; 該控制部,實行以下步驟: (a)根據該感測器的檢測結果以及該相機的拍攝結果的至少其中任一方,測定該搬運對象物的位置;以及 (b)算出所測定到的該搬運對象物的位置與吾人所期望的位置的偏移量。
1:電漿處理裝置 2:電漿處理控制部 2a:電腦 2a1:處理部 2a2:記憶部 2a3:通信介面 4B-4B,5B-5B:剖面線 10:電漿處理室 10a:側壁 10e:氣體排出口 10s:電漿處理空間 11:基板支持部 12:電漿生成部 13:噴淋頭 13a:氣體供給口 13b:氣體擴散室 13c:氣體導入口 20:氣體供給部 21:氣體源 22:流量控制器 30:電源 31:RF電源 31a:第1RF生成部 31b:第2RF生成部 32:DC電源 32a:第1DC生成部 32b:第2DC生成部 40:排氣系統 100:末端執行器 100S,100S1:載置面 100S2:底面 101:基部 102,103:前端部 111:本體部 111a:中央區域 111b:環狀區域 112:環狀組件 121,122,123:靜電容感測器 140:墊部 150:控制裝置 160:控制臂部 170:搬運裝置 200:末端執行器 222,223:光學感測器 250:控制裝置 270:搬運裝置 300:末端執行器 300S1:底面 331,332,333:靜電容感測器 350:控制裝置 370:搬運裝置 400:末端執行器 422,423:光學感測器 450:控制裝置 470:搬運機械臂 480:搬運系統 522,523:光學感測器 A1~A4,AM:箭號 AN:對準器 AR11,AR12,AR21,AR22,AR31:臂部 AX:中心軸 C:容器 CD1,CD2:導體 CS,CS1~CS3:靜電容感測器 CU:控制部 FK,FK11,FK12,FK21,FK22,FK31:叉部 G1~G3:閘閥 LL1,LL2,LLM:載入鎖定模組 LM:大氣搬運模組 LP1~LP4:載入埠 PD:墊部 PIN:銷部 PM,PM1~PM12:程序模組 PS:處理系統 PS1~PS6:位置檢測感測器 RNG:環狀構件 S1,S2:箭號 S10,S11~S18,S20,S21~S26,S21A~S27A,S30,S31~S36,S31A~S37A,S40,S41~S47,S50,S51~S57,S100,S110,S115,S120~S160,S200,S210,S215,S220~S260:步驟 SR:儲存部 TM1,TM2:真空搬運模組 TR1,TR2:真空搬運機械臂 TR3:大氣搬運機械臂 V1:吸引孔 V2:吸引通路 V3:排氣管 V4:排氣裝置 V5:吸附感測器 W:基板 X,Y,Z:軸
[圖1] 係表示實施態樣之處理系統的一例的圖式。 [圖2] 係表示實施態樣之電漿處理系統的一例的圖式。 [圖3] 係表示實施態樣之電漿處理裝置的一例的圖式。 [圖4] (a)、(b)係真空搬運機械臂的叉部與基板的相對位置的說明圖。 [圖5] (a)、(b)係大氣搬運機械臂的叉部與基板的相對位置的說明圖。 [圖6] 係表示靜電容感測器的一例的圖式。 [圖7] 係表示靜電容感測器的別的一例的圖式。 [圖8] 係表示大氣搬運機械臂的位置對準方法的一例的圖式。 [圖9] 係表示大氣搬運機械臂、對準器以及載入埠的位置對準的一例的圖式。 [圖10] 係表示大氣搬運機械臂與儲存部的位置對準的一例的圖式。 [圖11] 係表示大氣搬運機械臂與儲存部的位置對準的另一例的圖式。 [圖12] 係表示大氣搬運機械臂與載入鎖定模組的位置對準的一例的圖式。 [圖13] 係表示大氣搬運機械臂與載入鎖定模組的位置對準的另一例的圖式。 [圖14] 係表示真空搬運機械臂的位置對準方法的一例的圖式。 [圖15] 係表示真空搬運機械臂與載入鎖定模組的位置對準的一例的圖式。 [圖16] 係表示真空搬運機械臂與程序模組的位置對準的一例的圖式。 [圖17] 係實施態樣之第1構造例的搬運裝置的末端執行器的俯視圖。 [圖18] 係實施態樣之第1構造例的搬運裝置的末端執行器與基板的相對位置的說明圖。 [圖19] 係實施態樣之第1構造例的搬運裝置的末端執行器與環狀構件的相對位置的說明圖。 [圖20] 係實施態樣之第2構造例的搬運裝置的末端執行器的俯視圖。 [圖21] 係實施態樣之第2構造例的搬運裝置的末端執行器對基板的位置偏移的測定的說明圖。 [圖22] 係實施態樣之第2構造例的搬運裝置的末端執行器對基板的位置偏移的測定的說明圖。 [圖23] 係實施態樣之第2構造例的搬運裝置的末端執行器對基板的位置偏移的測定的說明圖。 [圖24] 係實施態樣之第3構造例的搬運裝置的末端執行器的仰視圖。 [圖25] 係本實施態樣之搬運機械臂的末端執行器的俯視圖。 [圖26] 係本實施態樣之搬運機械臂的末端執行器的仰視圖。 [圖27] 係本實施態樣之搬運機械臂的末端執行器對基板的位置偏移的測定的說明圖。 [圖28] 係本實施態樣之搬運機械臂的末端執行器對基板的位置偏移的測定的說明圖。 [圖29] 係本實施態樣之搬運機械臂的末端執行器對基板的位置偏移的測定的說明圖。 [圖30] 係說明本實施態樣之搬運系統的處理的流程圖。 [圖31] 係說明本實施態樣之搬運系統的處理的流程圖。 [圖32] 係說明本實施態樣之搬運系統的處理的流程圖。 [圖33] 係本實施態樣之搬運系統的處理的說明圖。
AN:對準器
AR11,AR12,AR21,AR22,AR31:臂部
C:容器
CU:控制部
FK11,FK12,FK21,FK22,FK31:叉部
G1~G3:閘閥
LL1,LL2:載入鎖定模組
LM:大氣搬運模組
LP1~LP4:載入埠
PM1~PM12:程序模組
PS:處理系統
SR:儲存部
TM1,TM2:真空搬運模組
TR1,TR2:真空搬運機械臂
TR3:大氣搬運機械臂

Claims (20)

  1. 一種搬運系統,包含: 搬運機械臂,根據動作指示,利用末端執行器來搬運搬運對象物;以及 控制部,將該動作指示輸出到該搬運機械臂; 該末端執行器以及該搬運對象物的至少其中任一方,具有感測器以及相機的至少其中任一方; 該控制部,根據該感測器的檢測結果以及該相機的拍攝結果的至少其中任一方,算出該末端執行器與該搬運對象物的相對位置; 該控制部,根據該相對位置,決定該末端執行器相對於該搬運對象物的教示位置,並將該動作指示輸出到該搬運機械臂,以將該末端執行器配置於該教示位置。
  2. 如請求項1之搬運系統,其中, 該動作指示,包含搬運該搬運對象物的末端執行器與該搬運對象物的搬運處所的位置對準的指示。
  3. 如請求項2之搬運系統,其中, 該搬運對象物,為基板以及包圍該基板的環狀組件的至少其中任一方; 該基板以及該環狀組件,具有檢測該搬運處所的位置的位置檢測感測器。
  4. 一種搬運裝置,用以搬運搬運對象物,其包含: 末端執行器,載置該搬運對象物; 臂部,令該末端執行器移動;以及 控制裝置,控制該臂部; 該末端執行器,在載置該搬運對象物的載置側,具有感測器以及相機的至少其中任一方; 該感測器以及該相機的至少其中任一方,測定該搬運對象物與該末端執行器的位置關係。
  5. 如請求項4之搬運裝置,其中, 該搬運對象物,為基板、包圍該基板的環狀組件以及上部電極其中至少任一個。
  6. 如請求項4或5之搬運裝置,其中, 該感測器以及該相機的至少其中任一方,量測該搬運對象物的中心位置。
  7. 如請求項6之搬運裝置,其中, 該感測器以及該相機的至少其中任一方,在搬運該搬運對象物期間,量測該搬運對象物的中心位置。
  8. 如請求項7之搬運裝置,其中, 該末端執行器具有該感測器; 該感測器,為設置於該末端執行器的至少2處以上的靜電容感測器。
  9. 如請求項8之搬運裝置,其中, 該靜電容感測器,設置於該末端執行器的同一圓周上的至少3處以上。
  10. 如請求項6至9中任一項之搬運裝置,其中, 該感測器以及該相機的至少其中任一方,在接收該搬運對象物時,量測該搬運對象物的中心位置。
  11. 如請求項6至10中任一項之搬運裝置,其中, 該感測器以及該相機的至少其中任一方,在將該搬運對象物載置於基板處理裝置內時,量測該搬運對象物的中心位置。
  12. 如請求項10或11之搬運裝置,其中, 該末端執行器具有該感測器; 該感測器,為設置於該末端執行器的至少2處以上的光學感測器。
  13. 如請求項12之搬運裝置,其中, 該光學感測器,設置於該末端執行器的前端。
  14. 如請求項6至11中任一項之搬運裝置,其中, 該控制裝置,在該中心位置偏離吾人所期望的位置時,修正該搬運對象物的位置偏移。
  15. 如請求項4至14中任一項之搬運裝置,其中, 在該末端執行器的下側,更具備第2感測器; 該控制裝置,測定並修正載置該搬運對象物的處所的位置偏移。
  16. 一種搬運方法,由搬運系統實行; 該搬運系統包含:搬運機械臂,根據動作指示,利用末端執行器來搬運搬運對象物;以及控制部,將該動作指示輸出到該搬運機械臂; 該末端執行器,在載置該搬運對象物的載置側,具有感測器以及相機的至少其中任一方; 該搬運方法包含以下步驟: (a)該控制部,根據該感測器的檢測結果以及該相機的拍攝結果的至少其中任一方,測定該搬運對象物的位置;以及 (b)該控制部,算出所測定到的該搬運對象物的位置與吾人所期望的位置的偏移量。
  17. 如請求項16之搬運方法,其中, 更包含以下步驟:(c)當該偏移量在第1閾值以上且小於第2閾值時,該控制部修正該偏移量。
  18. 如請求項17之搬運方法,其中, 更包含以下步驟:(d)當該偏移量在該第2閾值以上時,該控制部發出警報並停止系統。
  19. 如請求項16至18中任一項之搬運方法,其中, 該(a)步驟,在該末端執行器接收該搬運對象物時實行。
  20. 如請求項16至18中任一項之搬運方法,其中, 該(a)步驟,在該末端執行器載置該搬運對象物時實行。
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