TWI564541B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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TWI564541B
TWI564541B TW104131592A TW104131592A TWI564541B TW I564541 B TWI564541 B TW I564541B TW 104131592 A TW104131592 A TW 104131592A TW 104131592 A TW104131592 A TW 104131592A TW I564541 B TWI564541 B TW I564541B
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林豊秀
土谷慶一
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思可林集團股份有限公司
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Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係關於對半導體基板、液晶顯示裝置用玻璃基板、光罩用玻璃基板、光碟用基板等之基板進行處理之基板處理裝置及基板處理方法。
基板處理裝置具備：載置台，其載置載體(容器)，該載體隔開間距而於上下方向層積收納複數片基板(晶圓)；處理部，其對基板進行預先設定之處理；及基板搬送機構，其設置於載置台與處理部之間。基板搬送機構具備保持基板之機械手，自載體取出基板而將基板搬送至處理部，且將基板自處理部朝載體搬送，將基板收納於載體。
載置台具備1組之透過型感測器(映射感測器)，該透過型感測器具有投光器及受光器。投光器及受光器係以自沿基板表面之基板前方夾入圓狀基板之周緣部之一部分之方式對向配置(例如，參照日本專利：特開2009-049096號公報)。並且，藉由使透過型感測器於載體內沿基板層積方向昇降，檢測載體內之基板之片數及位置，此外，可檢測基板是否被重疊收納等。
此外，藉由於基板之相對於載體進出之前後方向(深度方向)具備複數組之透過型感測器，可檢測載體內之基板之片數 及位置等，並能檢測基板之飛出(例如，參照日本專利：特開2009-049096號公報)。
再者，於日本專利第5185417號公報記載有一種載體，其用以排除搬送時之基板之振動或跳動之問題。
此外，於日本國專利特開平9-148404號公報記載有以下之構成：檢測收納於晶圓盒內之基板彼此之垂直方向之「間距」，且根據此間距改變基板搬送臂之動作，藉以防止基板搬送臂與基板之碰撞。此外，於日本國專利特開2012-235058號公報記載有以下之構成：對沿鉛垂方向多段地收納於晶圓盒內之基板間之「間距」進行計算，且基於此間距判斷機器手是否可進入，藉以安全地取出晶圓盒內之基板。
然而，習知裝置存在有以下之問題。基板係藉由基板搬送機構之機械手被搬出於載體外部，但若基板於載體內未被保持於正確之位置，則可能造成機械手於載體內與基板干涉而接觸碰傷基板之表面或損壞基板。
本發明係鑑於上述情況而完成者，其目的在於提供一種可防止基板之破損之基板處理裝置及基板處理方法。
為了達成上述目的，本發明採用如下之構成。亦即，本發明之處理基板之基板處理裝置，其包含以下之構成要素：載置部，其載置用以收納複數個基板之載體；基板檢測感測器，其朝與基板進出上述載體之前後方向相交之水平方向，檢測各基板之有 無；高度感測器，其檢測上述基板檢測感測器之高度；上下機構，其使上述基板檢測感測器朝上下方向移動；進退機構，其使上述基板檢測感測器朝上述前後方向移動；控制部，其藉由上述上下機構使上述基板檢測感測器朝上下方向移動，並藉由上述進退機構使上述基板檢測感測器朝上述前後方向移動，藉此，藉由上述基板檢測感測器，於上述前後方向上不同之2個部位以上之位置進行各基板之高度檢測；及基板狀態取得部，其基於上述檢測得到之各基板之高度，取得各基板相對於上述前後方向之水平之斜率。
根據本發明之基板處理裝置，可於自載體開始基板之搬送之前，取得載體內之基板之斜率。
此外，本發明之處理基板之基板處理裝置，其包含以下之構成要素：載置部，其載置用以收納複數個基板之載體；基板檢測感測器，其於基板進出上述載體之前後方向上不同之2個部位以上之位置，檢測各基板之有無；高度感測器，其檢測上述基板檢測感測器之高度；上下機構，其使上述基板檢測感測器朝上下方向移動；控制部，其藉由上述上下機構使上述基板檢測感測器朝上下方向移動，藉此，藉由上述基板檢測感測器，於上述前後方向上不同之2個部位以上之位置進行各基板之高度檢測；及基板狀態取得部，其基於上述檢測得到之各基板之高度，取得各基板相對於上述前後方向之水平之斜率。
根據本發明之基板處理裝置，可於自載體開始基板之搬送之前，取得載體內之基板之斜率。
此外，於上述基板處理裝置中，較佳為，上述基板狀態取得部係基於各基板之相對於上述前後方向之水平之斜率，取得 朝上述載體之裡側之水平方向之基板位置偏移量。
此外，於上述基板處理裝置中，較佳為，上述載體具備：容器本體；蓋部，其堵塞上述容器本體之開口部，可裝卸於上述容器本體；側保持部，其設於上述容器本體內之兩側之側面，並載置基板；後保持部，其設於上述容器本體內之裡面，形成有槽；及前保持部，其設於上述蓋部之朝上述容器本體內之面，形成有槽；於將上述蓋部安裝於上述容器本體之開口部時，上述後保持部及上述前保持部係一面使基板自上述側保持部分離一面夾持基板。於將堵塞容器本體之開口部之蓋部卸下時，有基板自後保持部之槽不正確地滑下，而以前傾狀態停留之情形。即使於此種情況下，也可事先取得載體內之基板前後方向之斜率。
此外，於上述基板處理裝置中，較佳為，具備機械手，其將載置於上述側保持部之基板抬起，朝上述載體外部搬出；且設定有朝上述載體之裡側之水平方向之基板位置偏移量之臨限值，使得於上述機械手抬起上述基板時，上述基板之裡側之周緣不與上述後保持部之槽接觸。
此外，於上述基板處理裝置中，較佳為，對上述水平方向之基板位置偏移量超過上述臨限值之基板，禁止藉由上述機械手自載體搬出。可確實地防止藉由機械手抬起之基板之載體裡側之周緣與後保持部之槽接觸。
此外，於上述基板處理裝置中，較佳為具備：斜率不良判斷部，其判斷上述基板之斜率是否較預先設定之臨限值大；記憶部，其於藉由上述斜率不良判斷部判斷為大之情況，按各上述載體及各基板收納位置之任一者儲存此被判斷為大之斜率不良資 訊；次數判斷部，其判斷儲存於上述記憶部之上述斜率不良資訊是否已達到預先設定之次數；及通知部，其於藉由上述次數判斷部判斷為已達到之情況下，通知該已達到之情況。藉此，可判斷載體之長年經久劣化，且將交換載體之時間點通知操作者。此外，可修正前步驟中之基板處理裝置之基板搬送機構之教示失誤、或者使之具有校正功能。
此外，本發明之處理基板之基板處理方法，其包含以下之要素：將用以收納複數個基板之載體載置於載置部之步驟；使可朝與基板進出上述載體之前後方向相交之水平方向檢測各基板之有無之基板檢測感測器，進入上述載體之內部之步驟；於使上述基板檢測感測器進入了上述載體內部之狀態下，使上述基板檢測感測器朝上下方向移動，並使上述基板檢測感測器朝上述前後方向移動，藉此，藉由上述基板檢測感測器，於上述前後方向上不同之2個部位以上之位置檢測各基板之高度之步驟；及基於上述檢測得到之各基板之高度，取得各基板相對於上述前後方向之水平之斜率之步驟。
此外，本發明之處理基板之基板處理方法，其包含以下之要素：將用以收納複數個基板之載體載置於載置部之步驟；使可於基板進出上述載體之前後方向上不同之2個部位以上之位置檢測各基板之有無之基板檢測感測器，進入上述載體之內部之步驟；於使上述基板檢測感測器進入了上述載體內部之狀態下，使上述基板檢測感測器朝上下方向移動，藉此，藉由上述基板檢測感測器，於上述前後方向上不同之2個部位以上之位置檢測各基板之高度之步驟；及基於上述檢測得到之各基板之高度，取得各基板相對於上 述前後方向之水平之斜率之步驟。
根據本發明之基板處理方法，可於自載體開始基板之搬送之前，取得載體內之基板之斜率。
根據本發明之基板處理裝置及基板處理方法，基板狀態取得部基於基板進出載體之前後方向上不同之2個部位以上之位置之基板高度，取得各基板之相對於前後方向之水平之斜率。由於事先取得載體內之各基板之斜率，因此可防止因基板搬送機構之機械手與基板接觸而產生之基板破損。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧索引器部
3‧‧‧處理部
4‧‧‧載置台
5‧‧‧基板搬送機構(搬送機器人)
7‧‧‧機械手
9‧‧‧機械手進退移動部
11‧‧‧機械手昇降部
13‧‧‧橫向移動部
15‧‧‧鉛垂環繞旋轉部
17‧‧‧高度感測器
19‧‧‧作業台
21‧‧‧隔壁
21a‧‧‧通過口
23‧‧‧蓋裝卸部
25‧‧‧擋門部
27‧‧‧蓋進退移動部
29‧‧‧蓋昇降部
31‧‧‧高度感測器
33‧‧‧映射部
35、37‧‧‧映射感測器
35a、37a‧‧‧投光器
35b、37b‧‧‧受光器
39‧‧‧感測器支撐構件
39a‧‧‧第1前端部
39b‧‧‧第2前端部
41‧‧‧感測器進退移動部
43‧‧‧感測器昇降部
45‧‧‧高度感測器
47‧‧‧控制部
49‧‧‧操作部
51‧‧‧記憶部
53‧‧‧基板狀態取得部
55‧‧‧通知部
57‧‧‧斜率不良判斷部
59‧‧‧次數判斷部
61‧‧‧感測器進退移動部
101‧‧‧容器本體
101a‧‧‧開口部
102‧‧‧蓋部
103‧‧‧側保持部
105‧‧‧後保持部
105a‧‧‧後保持槽
105p‧‧‧頂部
105q‧‧‧正常支撐點
105r‧‧‧支撐點
105v‧‧‧谷部
107‧‧‧前保持部
107a‧‧‧槽
C‧‧‧載體
D‧‧‧距離
F‧‧‧面
H‧‧‧高度位置(高度差)
h‧‧‧檢測高度差
h1、h2‧‧‧高度
L1、L2‧‧‧檢測光
maxH‧‧‧正常高度差
P1、P2‧‧‧位置
R‧‧‧裡面
S1、S2‧‧‧側面
SP‧‧‧距離
T‧‧‧合計
U‧‧‧前後方向(水平方向)
u1‧‧‧第1前後位置
u2‧‧‧第2前後位置
W、W1~W6‧‧‧基板
x‧‧‧朝裡偏移量
Z‧‧‧鉛垂方向
ZR‧‧‧鉛垂軸
為了說明發明，圖示了現階段被認為較適之幾個形態，但應能理解發明不限於如圖示之構成及方案。
圖1A為顯示實施例1之基板處理裝置之概略構成之側視圖，圖1B為蓋裝卸部之側視圖，圖1C為映射部之側視圖。
圖2A至圖2C為顯示載體之一例之圖，圖2B為顯示自圖2A中之符號A觀察之載體之一部分之前視圖。
圖3為顯示2組之映射感測器之俯視圖。
圖4為顯示基板處理裝置之控制系統之方塊圖。
圖5為用以說明實施例1之基板處理裝置之動作之圖。
圖6為用以說明容器本體內之基板之姿勢異常而引起之不良之一例之圖。
圖7A、圖7B為用以說明容器本體內之基板之姿勢異常而引起之不良之其他例之圖。
圖8為用以說明基板之朝裡側之位置偏移量之計算方法之圖。
圖9為用以說明變形例之基板處理裝置之動作之圖。
圖10為顯示變形例之基板搬送機構之機械手之圖。
圖11為顯示變形例之蓋裝卸部之圖。
[實施例1]
以下，參照圖式對本發明之實施例1進行說明。圖1A為顯示實施例1之基板處理裝置之概略構成之側視圖，圖1B為蓋裝卸部之側視圖，圖1C為映射部之側視圖。圖2A~圖2C為顯示載體之一例之圖。圖3為顯示2組之映射感測器之俯視圖。
參照圖1A。基板處理裝置1具備索引器部2、及對基板W進行預先設定之處理之處理部3。處理部3係構成為可進行各種之基板處理，其具備1個以上之處理單元，用以進行例如抗蝕劑等之塗布處理、顯影處理、洗淨處理及熱處理等。
索引器部2具備：載置台4，其載置收納複數之基板W之載體C；及基板搬送機構(搬送機器人)5，其設於載置台4與處理部3之間。基板搬送機構5係自載體C取出基板W而搬送至處理部3，此外，將自處理部3搬出之基板W收納於載體C。
基板搬送機構5具備：機械手7，其保持基板W；機械手進退移動部9，其使機械手7相對於載體C內沿前後方向U移動；及機械手昇降部11，其使機械手7沿上下方向(鉛垂方向即Z方向)昇降。此外，基板搬送機構5具備：橫向移動部13，其使機械手7沿配置有複數個(例如4個)之載置台4橫向移動(Y方向移動)；鉛垂環繞旋轉部15，其介存並設於機械手進退移動部9與機 械手昇降部11之間，使機械手7繞鉛垂軸ZR旋轉；及高度感測器17，其檢測機械手7等之高度。
再者，於圖1A等中，機械手7朝前後方向U移動而進退於載體C內。在此，稱機械手7自載體C搬出基板W之方向為前方向，且稱機械手7將基板搬入載體C內之方向為後方向。再者，前後方向U與X方向大致一致，該X方向係與Y方向正交。
再者，基板搬送機構5也可具備複數根機械手7。該情況下，機械手進退移動部9係使複數根機械手7相互不干擾而分別移動。此外，機械手進退移動部9、橫向移動部13及鉛垂環繞旋轉部15，也可由多關節臂機構構成。圖1A中，為方便圖示，機械手7之前端不到達載體C，實際上，機械手7之前端可到達載體C之最深部附近，取出或收納基板W。機械手進退移動部9、機械手昇降部11、橫向移動部13及鉛垂環繞旋轉部15，係由馬達及減速機等驅動。此外，高度感測器17係由線性編碼器或旋轉編碼器等構成。
(載體之構成)
在此，對本實施例之載體C進行說明。載體C係使用被稱為MAC(Multi Application Carrier)者。參照圖2A~圖2C。圖2A及圖2C為載體C之側視圖，圖2B為顯示自圖2A中之符號A觀察之載體C之一部分之前視圖。
載體C具備：容器本體101；及蓋部102，其堵塞容器本體101之開口部101a，且可裝卸於容器本體101。此外，載體C具備：側保持部103，其設於容器本體101內之兩側之側面S1、 S2(參照圖2B)，載置基板W；後保持部105，其設於容器本體101內之裡面R，形成有V字狀之槽105a；及前保持部107，其設於蓋部102之朝上述容器本體內之面F，形成有V字狀之槽107a。
再者，槽105a、107a之形狀，不限V字狀，也可為U字狀等槽越深則變得越細之形狀。
此種載體C係藉由蓋部102朝容器本體101之裝卸，而使容器本體101內之基板W之保持狀態變化。如圖2A所示，於將蓋部102安裝於容器本體101之前之狀態下，各基板W之兩側面被載置支撐於對向之一對側保持部103上。若將蓋部102插入開口部101a且朝後方向移動，則各基板W被後保持部105與前保持部107夾持。並且，各基板W之周緣沿後保持部105之槽105a及前保持部107之槽107a之傾斜面朝上方向滑動，各基板W被自側保持部103抬起。當蓋部102完全被插入開口部101a，如圖2C所示，各基板W之下面自側保持部103之上面完全分離。稱此時之基板W之位置為基板W之固定位置。
若蓋部102被自開口部101a卸下，則各基板W之周緣沿後保持部105之槽105a及前保持部107之槽107a之傾斜面朝下方向滑動，如圖2A所示以水平姿勢載置於側保持部103上。稱此時之基板W之位置為取出待機位置。
(載置台之構成)
其次，返回圖1A對載置台4進行說明。載置台4通常相對於1個基板處理裝置1設置有複數個(例如4個)。載置台4配置於基板處理裝置1之隔壁21之外側。載置台4具備用以載置載體C之 作業台19。作業台19係構成為藉由未圖示之載體移動機構而可沿X方向相對於隔壁21進退。藉由載體移動機構使作業台19沿X方向進退，可使載置於其上之載體C朝隔壁21靠近或遠離。再者，載置台4或作業台19相當於本發明之載置部。
於隔壁21之與載體C對向之位置設置有與載體C之開口部101a之內部尺寸大致相同大小之通過口21a。於處理部3側且與通過口21a對向之位置配置有基板搬送機構5。基板搬送機構5經由通過口21a相對於載體C進行基板W之取出及收納。為了將基板處理裝置1之內部與外部隔斷，通過口21a通常藉由蓋裝卸部23之擋門部25(後述)而被封閉。若載體C被載置於作業台19，且載體移動機構使載體C前進至與隔壁21抵接之位置，則成為可將蓋裝卸部23之擋門部25自通過口21a撤去之狀態。
如圖1B所示，蓋裝卸部23具備：擋門部25，其對容器本體101進行蓋部102之裝卸，且保持自容器本體101卸下之蓋部102；蓋進退移動部27，其使擋門部25朝前後方向U移動；蓋昇降部29，其使擋門部25上下移動；及高度感測器31，其檢測擋門部25等之高度。蓋進退移動部27及蓋昇降部29係由馬達及減速機等驅動。高度感測器31例如由線性編碼器或旋轉編碼器等構成。
蓋裝卸部23將通過口21a開啟，並將蓋部102自載體C之容器本體101卸下而保持蓋部102。另一方面，蓋裝卸部23將通過口21a關閉，並將保持之蓋部102安裝於容器本體101之開口部101a以使載體C密閉。此外，基板處理裝置1具備映射部33，該映射部33設於通過口21a之處理部3側，且與蓋裝卸部23分開 動作。
本發明之基板處理裝置1之映射部33，具備圖1C及圖3所示之2組映射感測器35、37等。藉此，對於載體C內之複數之基板W，於前後方向U之相互不同之2個部位檢測各基板W之高度，且基於檢測得到之各基板W之高度，取得各基板W之斜率。藉由事先取得此基板W之斜率，可防止因基板搬送機構5之機械手與基板W接觸而產生之基板之破損等。對映射部33等具體地進行說明。
參照圖1C。映射部33具備：2組之映射感測器35、37；感測器支撐構件39，其支撐2組之映射感測器35、37；感測器進退移動部41，其藉由使感測器支撐構件39朝前後方向U移動，使支撐於感測器支撐構件39之映射感測器35、37通過載體C之開口部101a而進退於載體C內；感測器昇降部43，其使2組映射感測器35、37朝上下方向移動；及高度感測器45，其檢測2組之映射感測器35、37之高度。
再者，感測器進退移動部41係使映射感測器35、37進退，但例如，感測器進退移動部41也可如圖1C所示，使2組之映射感測器35、37沿前後方向U直線移動。此外，感測器進退移動部41也可使2組之映射感測器35、37以預先設定之位置作為旋轉中心進行旋轉。此外，感測器進退移動部41也可使直線移動與旋轉組合。該情況下，感測器進退移動部41通過載體C之開口部101a使映射感測器35、37進行進入於載體C內或退出於載體C內之任一動作，此外，使2組之映射感測器35、37朝前後方向U移動。
感測器進退移動部41及感測器昇降部43，係由馬達及減速機等驅動。高度感測器45例如由線性編碼器或旋轉編碼器等構成。再者，感測器進退移動部41相當於本發明之進退機構，感測器昇降部43相當於本發明之上下機構。
圖3為顯示感測器支撐構件39之前端附近之俯視圖。如圖3所示，感測器支撐構件39之前端部分係於Y方向分歧，形成第1前端部39a及第2前端部39b。第1前端部39a與第2前端部39b，係於Y方向分離而相隔為可於其等之間夾入基板W之周端之程度之距離。
2組之映射感測器35及37，係由透過型感測器構成，具備投光器35a、37a及受光器35b、37b，且基於自投光器35a、37a射出且被受光器35b、37b接收之檢測光L1、L2是否被基板W遮蔽，而檢測各基板之有無。投光器35a、37a安裝於第1前端部39a，受光器35b、37b安裝於第2前端部39b。映射感測器35係較映射感測器37配置於靠載體C之裡側。自投光器35a朝受光器35b射出之第1檢測光L1，係較自投光器37a朝受光器37b射出之第2檢測光L2形成於靠載體C之裡側。再者，以下之說明中，稱第1檢測光L1之前後位置為第1前後位置u1，稱第2檢測光L2之前後位置為第2前後位置u2。於本實施形態中，基於檢測光L1及L2被基板W遮蔽時之映射感測器35及37之高度位置，按各基板W檢測第1前後位置u1上之基板W之高度h1及第2前後位置u2上之基板W之高度h2。
再者，也可將投光器與受光器之配置位置與圖3設為相反，將投光器35a及37a安裝於第2前端部39b，將受光器35b 及37b安裝於第1前端部39a。
圖3顯示藉由感測器進退移動部41使2組映射感測器35、37進入載體C內之狀態、即映射感測器35、37之水平方向(XY方向)之檢測位置。檢測位置上之映射感測器35及37之前後方向位置，係設定為映射感測器35及37之兩者可檢測位於載體C內之取出待機狀態之各基板W之周緣之位置。
映射部33之映射感測器35、37，朝與前後方向U相交之水平方向檢測各基板W之有無。為了於前後方向U之相互不同之位置檢測各基板W之有無，映射感測器35、37係由2組構成。再者，映射感測器35、37相當於本發明之基板檢測感測器。
圖4為顯示基板處理裝置1之控制系統之方塊圖。基板處理裝置1具備：控制部47，其統轄控制本裝置1之各構成；操作部49，其用以操作基板處理裝置1；及記憶部51，其記憶藉由映射感測器35、37及高度感測器45檢測之資訊等。控制部47係由CPU等構成。操作部49例如具備液晶顯示器等之顯示部、與鍵盤或滑鼠及其他之開關等輸入部。記憶部51係由包含ROM(Read-only Memory)、RAM(Random-Access Memory)或硬碟等可卸載者之記憶媒體構成。
此外，基板處理裝置1具備：基板狀態取得部53，其基於由映射感測器35、37及高度感測器45檢測得到之2個部位之基板高度，取得基板W之相對於前後方向U之水平之斜率；斜率不良判斷部57，其基於各基板W之前後方向U之斜率(絕對值)等是否較預先設定之臨限值大，判斷基板W之斜率不良；及通知部55，其以聲音或光等將斜率不良之產生或產生有斜率不良之基板 W之收納位置等通知於操作者。
記憶部51係記憶產生有斜率不良之基板W之基板收納位置。次數判斷部59也可於本實施例中省略，關於次數判斷部59容待後述。再者，基板狀態取得部53、斜率不良判斷部57及次數判斷部59，係由硬體或軟體、硬體與軟體之組合所構成。
如圖5所示，控制部47係於藉由感測器進退移動部41使2組映射感測器35、37進入載體C內之狀態下，藉由感測器昇降部43使2組映射感測器35、37朝上下方向移動。此時，控制部47藉由2組之映射感測器35、37，檢測基板W之有無，藉由高度感測器45檢測2組映射感測器35、37之高度，藉此，於前後方向U之相互不同之2個部位檢測各基板之基板高度。
在此，利用圖6對容器本體101內之基板W之姿勢異常之一例進行說明。
圖6顯示於容器本體101內載置於上下鄰接之側保持部103之2片基板W1及W2之保持狀態。基板W1位於取出待機位置。基板W2於自固定位置朝取出待機位置(二點鏈線)下降之途中，停止於後保持部105之槽105a之途中。亦即，基板W1顯示姿勢之正常狀態，基板W2為用以說明姿勢之異常狀態者。
固定位置之基板W2，其後方向之周緣係藉由後保持槽105a之向上傾斜面與向下傾斜面被自上下抵接而固定。亦即，基板W2之後方向之最外周緣位於後保持槽105a之谷部105v。
另一方面，取出待機位置之基板W2，其後方向之周緣由正常支撐點105q(靠近後保持槽105a之頂部105p上側之位置)被支撐於後保持槽105a。
於基板W2自固定位置朝取出待機位置正常地下降之情況，基板W2之後方向之最外周緣，自谷部105v之高度位置H(105v)下降至正常支撐點105q之高度位置H(105q)。稱高度位置H(105v)與高度位置H(105q)之差為正常高度差maxH。
位於基板W2上方之基板W1，藉由自容器本體101之開口部101a朝容器本體101之裡側沿水平方向U移動而進入基板W1與W2之間之機械手7而被抬起，朝容器本體101外搬出。亦即，機械手7之前端部沿水平方向U移動至到達容器本體101之最裡部附近，接著，機械手7之前端部上昇，將基板W1自側保持部103抬起。然後，機械手7沿水平方向U後退，將基板W1搬出至容器本體101之外部。
如上述，於機械手7插入基板W1與基板W2之間時，需要於搬出對象之基板W1與其正下方之基板W2之間存在有充分之空間。這是因為若基板彼此之上下方向間隔(間距)小，則機械手7於朝容器本體101之裡側移動中可能與下側之基板W2之上面接觸而造成基板破損。於搬出對象之基板W1與其正下方之基板W2之間是否存在有充分大小之間距，可基於基板W2之支撐點105r之高度位置H(105r)進行判斷。支撐點高度H(105r)係藉由支撐點高度H(105r)與正常支撐點高度H(105q)之高度方向之差、即高度差H所顯示。隨著高度差H變得越大，則機械手7與基板W2接觸之風險越是增高。但是，只要為不使機械手7與基板W2之表面接觸之大小的高度差H，就可容許。因此，於本實施形態中，將無機械手7與基板W2之表面接觸之風險之最大高度差H作為高度差H之臨限值(容許值)。此外，藉由修正機械手7之進入軌跡，以使機械手 7於較藉由高度差H界定之水平面靠上方進入，也可事先防止機械手7與基板W2之接觸。
此外，於高度差H大之情況，當取出基板W2時，基板W2之裡側之周緣可能與後保持槽105a之向上傾斜面接觸。因此，高度差H之臨限值(容許值)，也可設定為不使基板W2之裡側之周緣與後保持槽105a之向上傾斜面接觸之程度之大小。此外，也可藉由基於高度差H之大小，調整機械手7抬起基板W2時之抬昇量，而事先防止在機械手7抬起基板W2時基板W2之裡側之周緣與後保持槽105a之向上傾斜面接觸。
其次，使用圖7A及圖7B對產生有基板W之姿勢異常之情況下可能產生之其他不良進行說明。如本實施形態，於機械手7將基板W抬起且自容器本體101搬出之情況，需要於搬出對象之基板W2之裡側之周緣上方確保充分之空間。如圖7A所示，考慮基板W2位於取出待機位置之狀態。如上述，取出待機位置之基板W2之後方向之最外周緣，被支撐於正常支撐點105q。此正常支撐點105q係在後保持槽105a之頂部105p之上方附近，因此於正常支撐點105q之正上方存在有充分之空間。因此，機械手7可使取出待機位置之基板W2不會接觸於後保持槽105a而安全地抬昇至以二點鏈線所示之高度。
另一方面，如圖7B所示，於基板W2自固定位置以前傾姿勢停止之情況，基板W2之後方向之最外周緣，停止於自正常支撐點105q朝後方向偏移之位置。將此位置偏移之水平方向上之偏移量設為朝裡偏移量x。朝裡偏移量x越大，則基板W2之後方向之周緣越位於後保持槽105a之裡側，因此，於機械手7抬起 基板W2時，基板W2與後保持槽105a接觸而損傷之風險增高。但是，只要為在機械手7抬起基板W2時不會使基板W2之周緣與後保持槽105a接觸之大小的朝裡偏移量x，就能容許。因此，於本實施形態中，將機械手7抬起基板W2時無基板W2之周緣與後保持槽105a之傾斜面接觸之風險之最大朝裡偏移量x作為朝裡偏移量x之臨限值(容許值)。
此外，藉由基於朝裡偏移量x之大小來修正機械手7之移動軌跡，於機械手7抬起基板W時，也可使基板W2之周緣不與後保持槽105a之傾斜面接觸。
此外，由於基板W2之朝裡偏移量x越大，取出基板W2之正上方之基板W1之機械手7與基板W2接觸之風險越高，因此，基板W2之朝裡偏移量x之臨限值(容許值)，也可設定為無取出基板W1之機械手7與基板W2接觸之風險之最大量。
此外，藉由基於朝裡偏移量x之大小來修正機械手7之移動軌跡，可防止為了取出基板W1而進入基板W1與W2之間之機械手7與基板W2接觸。
接著，參照圖6及圖8並參照以下之式(1)~式(4)，對高度差H及朝裡偏移量x之計算方法之一例進行說明。
距離D係自基板支撐點105r至基板W之前方向最外周緣之水平方向距離。距離D可使用基板W之直徑作為近似值(例如450mm)。距離SP係第1前後位置u1與第2前後位置u2之水平方向距離、即感測間距(例如30mm)。符號h為映射感測器35及37之對基板W之檢測高度之差(例如，3.5mm)。藉此，可按以下之式(1)~式(4)進行計算。亦即，將式(1)之關係改寫為式(2)，此外，改 寫式(3)之關係而代入式(2)，則可得到式(4)之關係。
450：H=30：h (1)
H=450×h/30 (2)
H：x=3.5：3 (3)
x=3×H/3.5=3×450×h/30/3.5 (4)
如此，可基於檢測高度差h，以簡單之計算取得檢測對象之基板W之高度差H與朝裡偏移量x。
基板狀態取得部53係基於藉由映射感測器35、37及高度感測器45檢測得到之前後方向U之相互不同之2個部位之基板高度，取得各基板W之相對於前後方向U之水平之斜率者。斜率不良判斷部57藉由將基板狀態取得部53取得之基板W之斜率利用於例如式(1)至(4)，取得基板W之高度差H及朝裡偏移量x。然後，藉由將高度差H或朝裡偏移量x與各臨限值進行比較，判斷該基板W是否為斜率不良。
高度差H或朝裡偏移量x，係每當映射動作時，對儲存於載體C之所有基板W進行計算而得。但是，也可不於每次映射動作時進行計算，而預先準備使檢測高度差h與高度差H及朝裡偏移量x之至少一者進行對應之表格，將藉由映射動作而檢測得到之檢測高度差h應用於該表格，自該表格中輸出高度差H或朝裡偏移量x。
(基板處理裝置之動作)
其次，對基板處理裝置1之動作進行說明。參照圖1A。載體C藉由未圖示之機器人等被搬送至基板處理裝置1，載置於作業台19上。此時，作業台19自隔壁21分離。若載體C載置於作業台19上，則作業台19朝隔壁21側移動載體C。藉此，載體C之蓋部102側之外面密接於隔壁21。
若載體C之蓋部102側之外面密接於基板處理裝置1之隔壁21，則堵塞通過口21a之蓋裝卸部23之擋門部25，對載體C之蓋部102進行保持。藉由使蓋部102之未圖示之刻度盤旋轉，擋門部25解除蓋部102對容器本體101之鎖定。然後，擋門部25在保持蓋部102之狀態下朝處理部3側移動，藉此，蓋裝卸部23自容器本體101卸下蓋部102。擋門部25於處理部3側朝下方移動，使蓋部102移動至較通過口21a靠下方之「開放位置」。映射部33之感測器進退移動部41，於卸下蓋部102之後，通過載體C之開口部101a使映射感測器35、37進入載體C內。
圖4之控制部47係依如下方式控制映射動作。於使映射感測器35、37進入載體C內之狀態下，藉由感測器昇降部43使映射感測器35、37於上下方向移動。圖5之例子中，於載體C內載置有6片之基板W1~W6。控制部47使映射感測器35、37自較載體C內之最上面之基板W1靠上方之高度位置朝較最下面之基板W6靠下方之高度位置，自上而下移動一次。檢測方向也可自下而上。於此移動中，映射感測器35、37檢測基板W之有無。藉由參照映射感測器35、37檢測到基板W時之高度感測器45之信號，於前後方向U之相互不同之2個部位檢測基板高度。再者，此時，還檢測容納於載體C內之基板W之片數及收納位置。
基板狀態取得部53基於前後方向U之相互不同之2個部位之基板W之高度，取得基板W之相對於前後方向U之水平之斜率。斜率不良判斷部57根據此基板W之斜率，判斷可否進行基板W之搬出。
圖5之例子中，僅基板W4不位於可取出位置而呈前傾姿勢。在此，設基板W4之高度差H超過了臨限值。該情況下，斜率不良判斷部57根據此大小判斷基板W3或W4之一者或兩者不能搬出(搬出禁止)。或者，設基板W4之朝裡偏移量x超過了臨限值。該情況下，斜率不良判斷部57根據此大小判斷基板W3及基板W4之一者或兩者不能搬出。
如此，斜率不良判斷部57可參照二個以上之臨限值，分別判斷可否進行傾斜之基板W或收納於其上方之基板W之搬出。
記憶部51記憶如此被判斷之基板W之斜率不良或搬出可否。控制部47參照記憶於記憶部51之資訊，製作收納於載體C之複數之基板W之搬出時程。控制部47也可於判斷為基板W之斜率不良之時點，通過通知部55將載體C內存在有不能搬出之基板W之情況及其片數、收納位置等通知給操作者。
取得基板W之斜率後，感測器進退移動部41使映射感測器35、37自載體C內退出，感測器昇降部43使映射感測器35、37朝更下方移動。藉此，與蓋裝卸部23同樣，使映射感測器35、37等之映射部33退避至不會干擾基板W之取出、收納之位置。於映射部33之退避之後，基於斜率不良判斷部57之判斷結果，基板搬送機構5依序進行基板W之取出。
亦即，控制部47參照記憶於記憶部51之資訊，使機械手7與載體C內之能搬出之基板W對向。例如，於存在有藉由斜率不良判斷部57判斷為斜率較大之基板W之情況，基板搬送機構5暫時停止基板W之取出，通知部55通知操作者。由於事先取得載體C內之基板W之前後方向U之斜率，因此能防止因基板搬送機構5之機械手7與基板W接觸或因後保持槽105a與基板W接觸而產生之基板破損。
並且，搬送至處理部3之基板W，藉由處理部3被進行規定之處理，若基板W全部返回載體C，則蓋裝卸部23將蓋部102安裝於載體C之容器本體101之開口部101a，使蓋部102相對於容器本體101鎖緊，並使通過口21a密閉。作業台19移動而自隔壁21分離，解除載體C之保持。載體C被搬送至下一裝置。
根據本實施例，於藉由感測器進退移動部41使映射感測器35、37進入載體C內之狀態下，藉由感測器昇降部43使映射感測器35、37朝上下方向移動。與此移動同時，藉由映射感測器35、37朝與基板W出入於載體C之前後方向U相交之水平方向，檢測基板W之有無，且藉由高度感測器45檢測映射感測器35、37之高度。藉此，於前後方向U之相互不同之2個部位檢測基板高度。基板狀態取得部53於前後方向U之相互不同之2個部位，基於基板高度，取得各基板W之相對於前後方向U之水平之斜率。由於事先取得載體C內之各基板W之斜率，因此可防止因基板搬送機構5之機械手7與基板W接觸或後保持槽105a與基板W接觸而產生之基板破損。
此外，藉由設置2組映射感測器35、37，雖映射感 測器35、37之個數增多，但可減少感測器昇降部43之移動次數即掃描次數。
此外，於卸下堵塞圖2A之容器本體101之開口部101a之蓋部102時，有基板W會自後保持部105之槽105a不正確滑下，而以前傾狀態停留之情形。即使於此種情況下，由於事先取得載體C內之基板W之前後方向U之斜率，因此可防止基板搬送機構5之機械手7與基板W之接觸。並且可防止後保持槽105a與基板W接觸而造成之基板W之破損。
於本實施形態中，由於是基於基板W之傾斜狀態取得基板W之朝裡偏移量x之方式，因此，只要使映射感測器35、37於上下方向掃描，即可於短時間內一併取得被層積之複數之基板W之朝裡偏移量x。
此外，基板W之傾斜狀態，只要於前後方向U之任意之二點檢測基板W之有無，即可取得，因此，亦具有映射感測器35、37之設置位置之自由度大之優點。
[實施例2]
其次，參照圖式對本發明之實施例2進行說明。再者，省略與實施例1重複之說明。實施例2之基板處理裝置1，係構成為按各載體C對斜率不良判斷部57之斜率不良或基板之搬出可否之資訊進行計數，當達到預先設定之次數時，通知載體交換。
圖4中，基板處理裝置1具備次數判斷部59，該次數判斷部59判斷儲存於記憶部51之斜率不良或基板之搬出可否之資訊是否已達到預先設定之次數。此外，於藉由斜率不良判斷部57判斷為大之情況，記憶部51按各載體C儲存此判斷為大之斜率不 良資訊。
對實施例2之基板處理裝置1之動作進行說明。如圖5，控制部47使映射感測器35、37朝上下方向移動，檢測前後方向U之相互不同之2個部位之基板高度。基於此2個部位之基板高度，基板狀態取得部53取得基板W之前後方向U之斜率。
斜率不良判斷部57判斷基板W之斜率是否較預先設定之臨限值大。於以斜率不良判斷部57判斷為大之情況，記憶部51按各載體C儲存此被判斷為大之斜率不良資訊。次數判斷部59判斷儲存於記憶部51之斜率不良資訊是否已達到預先設定之次數，於次數判斷部59判斷為已達到之情況，通知部55通知該已達到之情況。
次數判斷部59進行之判斷，也可判斷儲存於複數之基板收納位置之任一者(例如自上方起第5段)之斜率不良資訊是否已達到預先設定之次數(例如5次)。此外，次數判斷部59進行之判斷，也可判斷儲存於所有基板收納位置之斜率不良資訊之合計T是否已達到預先設定之次數(例如10次)。儲存於所有基板收納位置之斜率不良資訊之合計T，例如，於基板收納位置具有25段之情況，由以下之式(5)表示。
合計T=第1段之次數+第2段之次數+···+第25段之次數(5)
根據本實施例，可判斷載體C之長年經久劣化，通知操作者載體交換之時間點。
本發明不限於上述實施形態，也可如下述實施變形。
(1)上述各實施例中，於前後方向U之相互不同之2 個部位檢測基板高度，因此，映射感測器35、37係由2組構成，但不限於此。例如，如圖9，映射感測器也可由1組構成，且分別於前後方向U之相互不同之2個部位沿上下方向移動，檢測此2個部位之基板高度。
控制部47係於藉由感測器進退移動部41使映射感測器35進入載體C內之狀態下，藉由感測器進退移動部41使映射感測器35於前後方向U之相互不同之2個部位移動，且於此各個位置(部位)P1、P2，藉由感測器昇降部43使映射感測器35上下移動。於此動作時，控制部47藉由映射感測器35檢測基板W之有無，藉由高度感測器45檢測映射感測器35之高度，從而於前後方向U之相互不同之2個部位檢測基板W之高度。
亦即，於圖9中，使映射感測器35於前後方向U之位置P1，使映射感測器35例如自下而上移動，檢測各基板W之高度。然後，使映射感測器35朝前後方向U之位置P2移動，自該位置P2使映射感測器35例如自上而下移動，檢測各基板W之高度。藉此，於前後方向U之相互不同之2個部位，以載體內所有之基板W檢測基板W之高度。再者，還檢測基板W之片數及位置。
根據此變形例，使映射感測器35於前後方向U之相互不同之2個部位移動，且於此各位置藉由感測器昇降部43使映射感測器35移動，因此可任意地設定檢測之高度之2個部位間之距離及檢測之次數。例如，即使為僅具備1組之映射感測器35之裝置，也可適用。
(2)上述各實施例中，由2組之映射感測器35、37構成，但也可具備3組以上之映射感測器。此外，於上述變形例(1) 中，由1組之映射感測器35構成，但也可使用2組以上之映射感測器構成，於前後方向U之相互不同之2個部位以上之各位置，使2組以上之映射感測器上下移動，檢測基板高度。再者，於前後方向U之相互不同之2個部位以上檢測基板高度之情況，基板狀態取得部53亦可例如選擇該等之中之任意2點，取得基板W之斜率。
(3)於上述各實施例及各變形例中，1組以上之映射感測器，設於與蓋裝卸部23分別驅動之映射部33，但也可不設置映射部33，而設於其他之構成。例如，如圖10，也可於基板搬送機構5之機械手7之前端設置例如2組之映射感測器35、37。該情況下，機械手進退移動部9相當於本發明之進退機構，機械手昇降部11相當於本發明之上下機構。
此外，例如，如圖11，蓋裝卸部23也可具備使映射感測器35、37沿前後方向U移動之感測器進退移動部61。該情況下，感測器進退移動部61相當於本發明之進退機構，蓋昇降部29相當於本發明之上下機構。此外，感測器進退移動部61也可使2組之映射感測器35、37以預先設定之位置作為旋轉中心進行旋轉。感測器進退移動部41也可使直線移動與旋轉組合。
(4)上述各實施例及各變形例中，如圖2A~圖2C所示，載體C係採用MAC，但不限於此。例如，載體C也可為FOUP(Front Open Unified Pod)。該情況下，檢測因相當於圖2A~圖2C之側保持部103之FOUP之支撐部(未圖示)長年經久變化而載置位置變化而產生之基板W之前傾狀態及後傾狀態。後傾狀態係指基板W在裡側較開口部101a側變低之狀態。此外，只要為具有如圖2A之後保持部105之槽105a者，且因基板W越上此槽而 產生前傾狀態之載體C，即可適用。
(5)上述實施例2中，記憶部51係按各載體C儲存斜率不良資訊，但也可按各載體C之基板收納位置儲存斜率不良資訊。然後，次數判斷部59判斷儲存於記憶部51之複數之基板收納位置之任一者之斜率不良資訊是否已達到預先設定之次數，於判斷為已達到之情況下，通知部55通知該已達到之情況。藉此，於在特定之基板收納位置產生之斜率不良係例如起因於前步驟中之基板處理裝置之基板搬送機構之教示失誤而產生之情況下，可接收通知，修正教示失誤或使之具有校正功能。
(6)上述各實施例及於各變形例中，基板狀態取得部53、通知部55、斜率不良判斷部57及次數判斷部59，也可設置於載置台4。此外，也可於基板處理裝置1與載置台4之雙方設置控制部47、操作部49及記憶部51。
(7)上述各實施例及各變形例中，映射感測器35、37係採用光之檢測方式，但也可採用音波式等之其他檢測方式。此外，也可不是透過型之檢測方式，而為反射型之檢測方式。
本發明只要未超出其思想或實質之內容，即可以其他具體形態實施，因此，揭示發明之範圍之內容，並非以上之說明，而是應該參照附加之申請專利範圍。
33‧‧‧映射部
35、37‧‧‧映射感測器
39‧‧‧感測器支撐構件
101‧‧‧容器本體
101a‧‧‧開口部
105‧‧‧後保持部
105a‧‧‧後保持槽
C‧‧‧載體
h‧‧‧檢測高度差
SP‧‧‧距離
U‧‧‧前後方向
W1~W6‧‧‧基板

Claims (9)

  1. 一種基板處理裝置，係處理基板者；其包含以下之構成要素：載置部，其載置用以收納複數個基板之載體；基板檢測感測器，其朝與基板進出上述載體之前後方向相交之水平方向，檢測各基板之有無；高度感測器，其檢測上述基板檢測感測器之高度；上下機構，其使上述基板檢測感測器朝上下方向移動；進退機構，其使上述基板檢測感測器朝上述前後方向移動；控制部，其藉由上述上下機構使上述基板檢測感測器朝上下方向移動，並藉由上述進退機構使上述基板檢測感測器朝上述前後方向移動，藉此，藉由上述基板檢測感測器，於上述前後方向上不同之2個部位以上之位置進行各基板之高度檢測；及基板狀態取得部，其基於上述檢測得到之各基板之高度，取得各基板相對於上述前後方向之水平之斜率。
  2. 一種基板處理裝置，係處理基板者；其包含以下之構成要素：載置部，其載置用以收納複數個基板之載體；基板檢測感測器，其於基板進出上述載體之前後方向上不同之2個部位以上之位置，檢測各基板之有無；高度感測器，其檢測上述基板檢測感測器之高度；上下機構，其使上述基板檢測感測器朝上下方向移動；控制部，其藉由上述上下機構使上述基板檢測感測器朝上下方向移動，藉此，藉由上述基板檢測感測器，於上述前後方向上不同之2個部位以上之位置進行各基板之高度檢測；及基板狀態取得部，其基於上述檢測得到之各基板之高度，取得各 基板相對於上述前後方向之水平之斜率。
  3. 如請求項1或2之基板處理裝置，其中，上述基板狀態取得部係基於各基板相對於上述前後方向之水平之斜率，取得朝上述載體之裡側之水平方向之基板位置偏移量。
  4. 如請求項3之基板處理裝置，其中，上述載體具備：容器本體；蓋部，其堵塞上述容器本體之開口部，可裝卸於上述容器本體；側保持部，其設於上述容器本體內之兩側之側面，並載置基板；後保持部，其設於上述容器本體內之裡面，形成有槽；及前保持部，其設於上述蓋部之朝上述容器本體內之面，形成有槽；於將上述蓋部安裝於上述容器本體之開口部時，上述後保持部及上述前保持部係一面使基板自上述側保持部分離一面夾持基板。
  5. 如請求項4之基板處理裝置，其中，上述基板處理裝置係具備機械手，其將載置於上述側保持部之基板抬起，朝上述載體外部搬出；且設定有朝上述載體之裡側之水平方向之基板位置偏移量之臨限值，使得於上述機械手抬起上述基板時，上述基板之裡側之周緣不與上述後保持部之槽接觸。
  6. 如請求項5之基板處理裝置，其中，上述控制部係對朝上述載體之裡側之水平方向之基板位置偏移量超過上述臨限值之基板，禁止藉由上述機械手自上述載體搬出。
  7. 如請求項1或2之基板處理裝置，其中具備：斜率不良判斷部，其判斷上述基板之斜率是否較預先設定之臨限 值大；記憶部，其於藉由上述斜率不良判斷部判斷為大之情況，按各上述載體及各基板收納位置之任一者儲存此被判斷為大之斜率不良資訊；次數判斷部，其判斷儲存於上述記憶部之上述斜率不良資訊是否已達到預先設定之次數；及通知部，其於藉由上述次數判斷部判斷為已達到之情況下，通知該已達到之情況。
  8. 一種基板處理方法，係處理基板之方法；其包含以下之步驟：將用以收納複數個基板之載體載置於載置部之步驟；使可朝與基板進出上述載體之前後方向相交之水平方向檢測各基板之有無之基板檢測感測器，進入上述載體之內部之步驟；於使上述基板檢測感測器進入了上述載體內部之狀態下，使上述基板檢測感測器朝上下方向移動，並使上述基板檢測感測器朝上述前後方向移動，藉此，藉由上述基板檢測感測器，於上述前後方向上不同之2個部位以上之位置檢測各基板之高度之步驟；及基於上述檢測得到之各基板之高度，取得各基板相對於上述前後方向之水平之斜率之步驟。
  9. 一種基板處理方法，係處理基板之方法；其包含以下之步驟：將用以收納複數個基板之載體載置於載置部之步驟；使可於基板進出上述載體之前後方向上不同之2個部位以上之位置檢測各基板之有無之基板檢測感測器，進入上述載體之內部之步驟；於使上述基板檢測感測器進入了上述載體內部之狀態下，使上述 基板檢測感測器朝上下方向移動，藉此，藉由上述基板檢測感測器，於上述前後方向上不同之2個部位以上之位置檢測各基板之高度之步驟；及基於上述檢測得到之各基板之高度，取得各基板相對於上述前後方向之水平之斜率之步驟。
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