TWI676232B - 基板搬送機構之位置檢測方法、記憶媒體及基板搬送機構之位置檢測裝置 - Google Patents

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TWI676232B
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Abstract

自動檢測搬送基板之基板搬送機構之水平方向的位置。
使基板搬送機構亦即設置於第1搬送臂(2)的光透射型光感測器(5)，對被檢測部(3)(該被檢測部(3)，係形成連接有(2)個圓錐體之底面彼此的形狀)作升降，而測定遮蔽光感測器(5)之光軸(F)之被檢測部(3)的高度尺寸。將夾盤(23)分別設定為第1方向及第2方向，而測定被檢測部(3)之高度尺寸，在各個方向掌握從測定高度尺寸之傾斜部(33)的位置至被檢測部(3)之基準位置N之水平方向的距離。求出通過基準位置N，而斜率相互不同之2條直線的式子，並將該些直線之交點取得作為基準位置N的座標位置。由於該基準位置N之座標位置，係使用在第1搬送臂(2)之驅動系統中所管理的座標系統而予以掌握，因此，可自動檢測第1搬送臂(2)之水平方向的位置。

Description

基板搬送機構之位置檢測方法、記憶媒體及基板搬送機構之位置檢測裝置
本發明，係關於用於檢測基板搬送機構之座標位置的技術，該基板搬送機構，係搬送基板。
在處理半導體晶圓等之基板的基板處理裝置中，係設置有例如作為搬送容器的FOUP或用於基板之處理或基板之收授的複數個模組，在該些之間，藉由搬送臂進行基板之搬送。
在像這樣的基板處理裝置中，係為了將基板搬送至模組內的適當的位置，而必需取得搬送臂相對於模組之進入位置的座標(X、Y、Z)。因此，例如裝置製造商，係進行下述教示(teaching)：在製造裝置時，掌握成為目標的座標，而根據該座標求出搬送臂之進入位置的座標。
又，在使用者端組裝裝置時，有發生組裝誤差，而搬送臂之進入位置的座標(X、Y、Z)與從製造商端提示的座標有偏差之虞。因此，即使在使用者端亦必需進行前述之教示。
為了自動進行教示，而必需在事前檢測搬送臂的位置。
亦即，必需事先掌握關於實際之搬送空間的位置是否相當於在搬送臂的驅動系統中所管理之座標系統的哪個位置。
在專利文獻1中，雖記載有使用設置於搬送 臂的映射感測器，來檢測治具之高度位置的技術，但卻無法自動檢測關於水平方向的位置。因此，雖亦進行以手動操作使搬送臂移動，而求出治具的水平位置，但工作量多且費工，因而亦要求熟練性。
在專利文獻2中，係提出下述技術：藉由投 射雷射光的方式，來搜尋靶材治具而取得靶材位置之上下方向位置的資訊，接下來，使用第2非接觸感測器(映射感測器)，來取得靶材治具之半徑方向位置的資訊。然而，在該手法中，作業員必需在搬送位置配置靶材治具，而無法使教示進行自動化。又，關於靶材位置，雖係可取得上下方向位置與半徑方向位置的資訊，但卻無法檢測水平方向的X座標與Y座標。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開2006-185960號公報：參閱0026~0032段、圖3等
[專利文獻2]日本特開2005-260176號公報：參閱 0067、0083、0087、0090段等
本發明，係有鑑於像這樣的情事進行研究者，其目的，係提供一種可自動檢測搬送基板之基板搬送機構之水平方向之位置的技術。
因此，本發明之基板搬送裝置的位置檢測方法，係在檢測基板搬送機構(該基板搬送機構，係具備有保持基板，且進退自如、在與進退方向交叉的方向移動自如及繞垂直軸旋轉自如的基板保持部)之位置的方法中，其特徵係，使用：光透射型光感測器，以發光部及受光部相互地對向於與前述進退方向交叉的方向之方式，設置於前述基板搬送機構，且藉由前述基板保持部之水平方向的位置及方向，予以特定該光軸之水平方向的位置及方向；及被檢測部，在對藉由前述基板搬送機構搬送基板的部位，掌握相對位置的位置中，以遮蔽前述光感測器之光軸的方式而設置，且具備有將前述基板保持部設定為第1方向時之從前述光軸的延伸方向觀看時傾斜的傾斜面，與將前述基板保持部設定為第2方向時之從前述光軸的延伸方 向觀看時傾斜的傾斜面，且包含：使前述光感測器對前述被檢測部作相對升降之工程；將前述基板保持部設定為前述第1方向，使前述光感測器對前述被檢測部作相對升降，而測定遮蔽前述光軸之該被檢測部的高度尺寸之工程；將前述基板保持部設定為前述第2方向，使前述光感測器對前述被檢測部作相對升降，而測定遮蔽前述光軸之該被檢測部的高度尺寸之工程；及根據每個方向之前述高度尺寸的測定值，求出前述被檢測部之基準位置之水平方向的座標位置之工程。
又，本發明之記憶媒體，係記憶有檢測基板搬送機構(該基板搬送機構，係具備有保持基板，且進退自如、在與進退方向交叉的方向移動自如及繞垂直軸旋轉自如的基板保持部)之位置的裝置所使用的電腦程式，該記憶媒體，其特徵係，前述電腦程式，係編入有步驟群，以便執行上述之基板搬送機構的位置檢測方法。
而且，本發明之基板搬送機構的位置檢測裝置，係在檢測基板搬送機構(該基板搬送機構，係具備有保持基板，且進退自如、在與進退方向交叉的方向移動自如及繞垂直軸旋轉自如的基板保持部)之位置的裝置中，該基板搬送機構之位置檢測裝置，其特徵係，具備有： 光透射型光感測器，以發光部及受光部相互地對向於與前述進退方向交叉的方向之方式，設置於前述基板搬送機構，且藉由前述基板保持部之水平方向的位置及方向，予以特定該光軸之水平方向的位置及方向；被檢測部，在對藉由前述基板搬送機構搬送基板的部位，掌握相對位置的位置中，以遮蔽前述光感測器之光軸的方式而設置，且具備有將前述基板保持部設定為第1方向時之從前述光軸的延伸方向觀看時傾斜的傾斜面，與將前述基板保持部設定為第2方向時之從前述光軸的延伸方向觀看時傾斜的傾斜面，升降機構，用於使前述光感測器對前述被檢測部作相對升降；及控制部，將前述基板保持部依序設定為前述第1方向及前述第2方向，在每個方向使前述光感測器對前述被檢測部作相對升降，而測定遮蔽前述光軸之該被檢測部的高度尺寸，根據每個方向之前述高度尺寸的測定值，求出前述被檢測部之基準位置之水平方向的座標位置。
在本發明中，係使設置於基板搬送機構的光透射型光感測器對被檢測部作相對升降，而測定遮蔽光感測器之光軸之被檢測部的高度尺寸。被檢測部，係具備有將基板保持部設定為第1方向時之從光軸的延伸方向觀看時傾斜的傾斜面，與將前述基板保持部設定為第2方向時 之從前述光軸的延伸方向觀看時傾斜的傾斜面。
因此，藉由將基板保持部分別設定為第1方向及第2方向而測定被檢測部之高度尺寸的方式，可在每個方向掌握從測定高度尺寸之傾斜面的位置直至被檢測部的基準位置之水平方向的距離。使用在該些每個方向所掌握之水平方向的距離，通過基準位置，求出斜率相互不同之2條直線的式子，藉由此，將該些式中的交點取得作為基準位置之水平方向的座標位置。由於該基準位置的座標位置，係使用在基板搬送機構之驅動系統中所管理的座標系統而加以掌握，故可自動檢測基板搬送機構之水平方向的位置。
100‧‧‧真空處理裝置
11‧‧‧常壓搬送室
14‧‧‧裝載鎖定室
2‧‧‧第1搬送臂
23‧‧‧夾盤
3‧‧‧被檢測部
33‧‧‧傾斜部
5‧‧‧光透射型光感測器
51‧‧‧發光部
52‧‧‧受光器
6‧‧‧控制部
F‧‧‧光軸
W‧‧‧晶圓
[圖1]具備有本發明之第1實施形態之基板搬送裝置之對位裝置之真空處理裝置的平面圖。
[圖2]表示基板搬送裝置與裝載鎖定室之一部分的概略立體圖。
[圖3]表示基板搬送裝置與被檢測部的平面圖。
[圖4]表示基板搬送裝置與被檢測部的側視圖。
[圖5]表示被檢測部的立體圖與說明圖。
[圖6]表示基板搬送裝置與被檢測部與控制部的構成圖。
[圖7]說明取得被檢測部之座標之態樣的平面圖。
[圖8]表示第1直線的圖表。
[圖9]表示被檢測部與光感測器的側視圖及表示光感測器之受光-非受光資料的特性圖。
[圖10]說明取得被檢測部之座標之態樣的平面圖。
[圖11]表示第2直線的圖表。
[圖12]表示被檢測部與光感測器的側視圖及表示光感測器之受光-非受光資料的特性圖。
[圖13]表示第1直線與第2直線的圖表。
[圖14]表示被檢測部之其他例的立體圖與說明圖。
[圖15]表示被檢測部與光感測器的側視圖及表示光感測器之受光-非受光資料的特性圖。
[圖16]表示被檢測部之其他例的立體圖與說明圖。
[圖17]表示被檢測部之其他例的立體圖與說明圖。
[圖18]表示被檢測部之其他例的立體圖與說明圖。
[圖19]表示被檢測部之其他例的立體圖與側視圖。
[圖20]表示本發明之第2實施形態之被檢測部的立體圖與側視圖。
[圖21]表示被檢測部與光感測器的平面圖。
[圖22]表示本發明之第3實施形態之第1搬送臂與被檢測部的平面圖。
[圖23]用於說明本發明之第4實施形態的流程圖。
[圖24]表示基板搬送機構之其他例的立體圖。
[圖25]表示基板搬送裝置之其他例的平面圖。
[圖26]表示基板搬送裝置之其他例的平面圖。
說明關於具備有本發明之基板搬送機構之位 置檢測裝置的多腔室系統亦即真空處理裝置的第1實施形態。首先，參閱圖1及圖2，說明真空處理裝置。真空處理裝置100，係具備有其內部環境為藉由例如氮氣成為常壓環境之橫長的常壓搬送室11，在常壓搬送室11的前方，係於左右方向排列設置有用於對例如作為FOUP的搬送容器1進行基板之收授的複數個裝載埠10。在常壓搬送室11的正面壁，係設置有用於搬入搬出半導體晶圓(以下，稱為「晶圓」)W之未圖示的晶圓搬送口。在該晶圓搬送口，係安裝有與搬送容器1之未圖示之蓋體一起進行開關的開閉門12。接下來，將裝載埠10之配列方向設成為X方向、將與裝載埠10之配列方向正交的方向設為Y方向、將裝置之上下方向設為Z方向，而進行說明。
從常壓搬送室11之裝載埠10側觀看，在左 側壁，係設置有進行晶圓W之方向或偏心調整的對位室13。又，在常壓搬送室11的底面，係設置有用於對常壓搬送室11內進行排氣之未圖示的排氣口，而成為藉由排氣風扇等的排氣手段進行排氣的構成。而且，在常壓搬送室11內，雖係設置有用於搬送晶圓W之基板搬送機構亦即第1搬送臂2與被檢測部3，但關於該些係如後述。
在常壓搬送室11之裝載埠10的相反側，係 設置有例如2個裝載鎖定室14。該些裝載鎖定室14，係 在使晶圓W待機的狀態下，將內部之環境在常壓環境與真空環境之間進行切換者。從常壓搬送室11側觀看，在裝載鎖定室14的後側，係配置有真空搬送室41。
如圖1所示，裝載鎖定室14，係在常壓搬送室11側與真空搬送室41側各別具備有晶圓搬入搬出用開口部15、16。常壓搬送室11側之開口部15，係藉由門閾17構成為開關自如，真空搬送室41側之開口部16，係藉由閘閾42構成為開關自如。圖2，係概略地表示第1搬送臂2與裝載鎖定室14之正面壁141側的一部分，在該圖中，係表示開口部15為開口的狀態。
在真空搬送室41，係經由閘閾44分別連接有 複數個例如6個真空處理模組43。又，在真空搬送室41的內部，係設置有由多關節臂所構成的第2搬送臂45，藉由該第2搬送臂45，在各裝載鎖定室14及各真空處理模組43之間進行晶圓W之收授。真空搬送室41，係例如在其底面設置有氮氣供給機構，並且經由排氣配管連接於真空排氣機構，而以成為氮氣環境的方式進行真空排氣。 作為在真空處理模組43所進行的程序，係可列舉出例如成膜處理、退火處理、蝕刻處理或洗淨處理等的真空處理。
接下來，參閱圖2~圖4，說明關於設置於常 壓搬送室11的第1搬送臂2。如圖2所示，第1搬送臂2，係構成為多關節臂，該多關節臂，係連接下段支臂21、中段支臂22及相當於用以保持晶圓W之基板保持部 的夾盤23。而且，構成為藉由包含有4個馬達之水平移動用驅動機構24，使夾盤23亦包含進退動作、旋轉動作，且可在水平方向自由地移動。又，第1搬送臂2，係構成為藉由升降機構25升降自如，且可在配置於裝載埠10的搬送容器1、對位室13、裝載鎖定室14之間搬送晶圓W。在包含於水平移動用驅動機構24的馬達，係連接有編碼器，在圖2中，係代表各馬達的編碼器，而以符號26加以表示。又，升降機構25的馬達，係連接於編碼器27，該些編碼器26、27的脈波數，係藉由計數器261、271而計數。
如圖2及圖3所示，夾盤23，係以平面觀 看，具備有隔著預定空間而延伸於進退方向的2根腕部231、232，在該些腕部231、232的上面載置有晶圓W。 又，在夾盤23，係如圖2~圖4所示，設置有光透射型光感測器5。該光感測器5，係可利用用於檢測搬送容器1內有無晶圓W的映射感測器。光感測器5，係在將晶圓W載置於夾盤23時，以不與晶圓W相干涉的方式，設置於夾盤23的前端。
例如在腕部231、232之一方的內面(在該例 中係腕部231)安裝有發光部51，並且在腕部231、232之另一方的內面(在該例中係腕部232)，以與發光部51相對向的方式，安裝有受光部52。光感測器5之光軸F，係以與夾盤23之進退方向正交的方式，亦即以與夾盤23之中心軸線28(參閱圖3)正交的方式，水平地形成。如 此一來，由於光感測器5，係設置於夾盤23，故藉由夾盤23之水平方向的位置及方向，予以特定光感測器5之光軸F之水平方向的位置及方向。
接著，參閱圖2~圖5說明被檢測部3。被檢 測部3，係被設置為可遮蔽光感測器5的光軸F，且對於藉由第1搬送臂2搬送基板的部位，予以特定相對位置。 在該例中，被檢測部3，係如圖1~圖4所示，藉由第1搬送臂2，以不妨礙晶圓W之搬送的方式，在形成有裝載鎖定室14之開口部15的正面壁141中，經由支撐構件30而安裝於2個開口部15之間。
如圖5所示，被檢測部3之外形，係形成為旋轉體，該旋轉體，係使垂直的面繞垂直軸旋轉而獲得。在該例中，係由在上下配置將切掉頂點部分之2個相同形狀之圓錐體31之形狀的旋轉體所構成，以便連接該底面彼此。該旋轉體，係使平面體36繞垂直軸(Z軸)旋轉而形成者，該平面體36，係組合二等邊三角形區域34與設置於二等邊三角形區域34之底邊側的四角形區域35。此時，平面體36，係以二等邊三角形區域34之頂點341朝向側方的方式，使與頂點341相對向之四邊形區域35的邊351和垂直軸成為一致而旋轉。
如此一來，被檢測部3，係中央部32被構成為平坦的圓形狀，並且具備有隨著從中央部32朝向外方而高度尺寸(上下方向的大小)逐漸變小的傾斜部33。由於被檢測部3為旋轉體，因此，傾斜部33，係具備有 將夾盤23設定為第1方向時，從光軸F之延伸方向觀察時傾斜的傾斜面與將夾盤23設定為第2方向時，從光軸F之延伸方向觀察時傾斜的傾斜面。由於在傾斜部33中，高度係連續產生變化，故傾斜部33之某個位置P的高度尺寸t與從垂直軸至位置P之水平方向的距離d，係相互對應。因此，藉由檢測高度尺寸t，可取得距離d。 又，由於被檢測部3為旋轉體，因此，在傾斜部33的圓周方向中即使檢測出哪個位置的高度尺寸，從對應於該高度尺寸之垂直軸起之水平方向的距離亦相同。
像這樣的被檢測部3，係例如由金屬所構成， 其大小，係設定為在使夾盤23朝向被檢測部3行進時，光感測器5之發光部51與受光部52可分別位於被檢測部3的外側。舉出大小之一例，例如中央部32之直徑M1為10mm，中央部32之高度尺寸M2為10mm，傾斜部33之外緣的直徑M3為30mm。另外，被檢測部3，係為了便於圖示，而誇大描繪高度尺寸。
接著，參閱圖6說明控制部6。該控制部6， 係例如由電腦所構成，且具備CPU61、程式儲存部62及記憶部63，在程式儲存部62，係儲存有用於進行後述裝置之一連串動作而所需的程式。
在此，敍述關於在第1搬送臂2之驅動系統中所管理的座標。該座標，係藉由連接於第1搬送臂2之馬達的編碼器26、27(關於水平驅動之複數個編碼器，係如前述代表為編碼器26)之脈波數的計數值予以管理，並將第1 搬送臂2的起始位置設成為原點。該座標之水平方向的座標(位置)，雖係例如以極座標予以管理，根據該極座標換算為X、Y座標，但為了方便起見而設成為藉由X、Y座標予以管理者。
程式，係包含步驟群，該步驟群，係根據編 碼器26、27之脈波數的計數值，來運算在驅動系統中進行管理之X、Y、Z座標上之第1搬送臂2的座標及夾盤23的方向。並且，程式，係包含步驟群，該步驟群，係取得使光感測器5對被檢測部3作升降時的受光-非受光，且如後述運算被檢測部3之位置是否相當於X、Y、Z座標上的哪個位置。又，程式，係包含用於進行第1搬送臂2之教示的步驟群，其係根據由運算所求出之被檢測部3的基準位置，來求出例如相對於裝載鎖定室14之進入位置(進入位置亦相當於晶圓W之搬送位置)的座標。
程式，係儲存於電腦記憶媒體例如軟碟片、光碟、硬碟、MO(光磁碟)等，而被安裝於控制部6。電腦之畫面，係形成顯示部64者，且構成為可藉由該顯示部64，進行預定之基板處理或教示之選擇或各處理之參數等的輸入操作。又，在顯示部64，係能夠顯示後述之被檢測部3的座標或光感測器5的受光-非受光資料等。警報輸出部65，係指例如點亮燈號或產生警報聲，向顯示部64進行警報顯示的手段。
首先，在說明教示之前，敍述基板處理裝置100之晶圓W的流程。例如被OHT等搬入至裝載埠10之 搬送容器1內之處理前的晶圓W，係以常壓搬送室11→對位室13→裝載鎖定室14→真空搬送室41→真空處理模組43的路徑予以搬送，從而進行成膜處理或退火處理。 已處理完畢的晶圓W，係在真空處理裝置41內以相反的路徑(但是不通過對位室13)予以搬送，從而返回預定的搬送容器1。
接下來，說明第1搬送臂2之教示，教示， 係在製造商端組裝裝置後或維修時、在使用者端搬入裝置時等，予以進行。在該教示，係包含有取得被檢測部3之基準位置之座標位置的工程，在下述說明中，係將被檢測部3的旋轉中心設成為基準位置N。
首先，參閱圖7~圖13，說明關於基準位置N 之水平方向之座標的取得。在此，係將第1搬送臂2位於起始位置時之驅動系統的座標設成為原點O，X軸，係設定為裝載埠10的配列方向，Y軸，係設定為與裝載埠10之配列方向正交的方向。
如圖7所示，將夾盤23設定為第1方向而使其行進，而配置於第1位置(步驟1)，該第1位置，係光感測器5之光軸F位於被檢測部3之傾斜部33的上方側。第1方向，係指夾盤23之中心軸線28沿著Y軸的方向。在圖8中，係表示此時之驅動系統之X、Y座標上之第1搬送臂2的位置G1(x1、y1)。
而且，一邊使夾盤23從被檢測部3之上方側下降至下方側，一邊取得光感測器5之資料。圖9中示出 了將此時之光感測器5的受光-非受光資料與高度位置賦予對應的曲線圖，且將受光後時表示為ON，將非受光時表示為OFF。
當使夾盤23慢慢地下降時，則可於不存在被檢測部3的高度位置獲得受光資料(電流流至光二極體的狀態)，且可於存在被檢測部3的高度位置獲得光軸F被被檢測部3之傾斜部33遮蔽的非受光資料。因此，藉由計數器271來讀取編碼器27的脈波數，藉由此，可由(h1-h2)求出傾斜部33的高度尺寸t1。
由於被檢測部3，係形成重疊2個略圓錐體31的形狀，因此，當觀看光軸F橫跨的位置之傾斜部33的切剖面時，則高度尺寸並不相同，t1，係表示厚度最大之位置P1的高度尺寸。圖9，係表示以通過位置P1的方式，沿著垂直軸切斷被檢測部3的態樣。如前述，由於在傾斜部33的高度尺寸與從垂直軸起之水平方向的距離之間，具有對應關係，因此，可藉由傾斜部33的高度尺寸t1，掌握從位置P1起至基準位置N之水平方向的距離a。在該例中，由於傾斜部33係由二等邊三角形的旋轉體所構成，因此，距離a，係亦可根據傾斜部33的高度尺寸，通過運算而求出，或亦可事先將資料(該資料，係將傾斜部33之高度尺寸與從基準位置N起的距離賦予對應)儲存於記憶部63，從而讀出對應於高度的距離。
而且，根據該資料，來求出在驅動系統之座標上，通過基準位置N之第1直線L1的式子(步驟 2)。該第1直線L1，係如圖8所示，為通過被檢測部3之基準位置N，而且平行於X軸的直線，並由式(1)表示。
y=y1+a…(1)
接下來，如圖10所示，將夾盤23設定為第2方向而使其行進，而配置於第2位置(步驟3)，該第2位置，係光感測器5之光軸F位於被檢測部3之傾斜部33的上方側。第2方向，係例如如圖10所示，為光軸F在水平面內從X軸傾斜θ度的方向。在圖11，係表示此時之驅動系統之X、Y座標上之搬送臂2的位置G2(x2、y2)。由於光感測器5之光軸F，係與夾盤23之進退方向正交而延伸，因此，通過位置G2且沿著光軸F而延伸之L2′之直線的式(2)，係如下述。
y=xtan θ+(y2-x2tan θ)…(2)
接下來，一邊使夾盤23從被檢測部3之上方側下降至下方側，一邊取得光感測器5之資料。圖12中示出了將此時之光感測器5的受光-非受光資料與高度位置賦予對應的曲線圖，且將受光後表示為ON，將非受光時表示為OFF。由於可在光感測器5之光軸F被被檢測部3遮敝的部位獲得非受光的資料，因此，傾斜部33之高度尺寸t2，係由(h3-h4)來予以運算。
傾斜部33之高度尺寸t2，係指光軸F橫跨之位置之傾斜部33之厚度最大之位置P2的高度尺寸，根據該高度 尺寸t2，可獲得從位置P2至基準位置N之水平方向的距離b。
而且，根據該資料，來求出通過驅動系統之座標上的基準位置N之第2直線L2的式子(步驟4)。該第1直線L2，係如圖11所示，為通過被檢測部3之基準位置N，而且平行於L2′的直線，並由式(3)表示。
y=xtan θ+(y2-x2tan θ)+b/cos θ．．．(3)
接下來，如圖13所示，藉由解第1直線L1的式(1)與第2直線L2的式(2)之聯立方程式的方式，取得第1直線L1與第2直線L2的交點亦即被檢測部3之基準位置N之水平方向的座標(Xa、Ya)(步驟5)。
接下來，取得基準位置N的高度位置(步驟6)。在該例中，由於基準位置N係設定於被檢測部3的旋轉中心，因此，藉由求出傾斜部33之某個位置的高度尺寸，例如位置P1之高度尺寸t1(h1-h2)的方式，由{h1-(h1-h2)/2}運算基準位置N的高度尺寸(Za)。像這樣取得之基準位置N的位置，係事先作為取得座標(Xa、Ya、Za)之資料，而記憶於控制部6。
而且，加以比較被檢測部3之基準位置N之設計值的座標(X0、Y0、Z0)與所取得的座標(Xa、Ya、Za)，且將該些差分作為偏移量而進行運算並記憶。由於所取得之基準位置N的座標位置，係使用在第1搬送臂2之驅動系統中所管理之座標系統而取得者，故可掌握基準位置N與第1搬送臂2的位置關係。因此，藉由掌握 基準位置N之設計值之座標與所取得之座標的偏移量之方式，可檢測第1搬送臂2的位置。如此一來，在本發明中，係藉由取得基準位置N之座標位置的方式，相對地取得第1搬送臂2的位置。
而且，第1搬送臂2之教示，係藉由根據該 偏移量，取得第1搬送臂2之各搬送位置的X座標、Y座標、Z座標並進行記憶之方式，而予以進行(步驟7)。 第1搬送臂2之各搬送位置，係指例如在裝載鎖定室14或搬送容器1、對位室13之間進行晶圓W之收授時的各個收授位置。因為被檢測部3之基準位置N與各搬送位置是在事前予以特定相對位置，故例如搬送位置之取得，係藉由使用偏移量來修正事先設定之各搬送位置之設計值的X座標、Y座標、Z座標之方式，而予以進行。
又，取代修正第1搬送臂2的搬送位置，亦可以使偏移量成為0的方式，亦即使基準位置N之取得座標(Xa、Ya、Za)與設計值的座標(X0、Y0、Z0)一致的方式來調整第1搬送臂2。
根據該實施形態，被檢測部3，係具備有將夾 盤23設定為第1方向時之從光感測器5之光軸F的延伸方向觀看時傾斜的傾斜面，與將夾盤23設定為第2方向時之從光軸F的延伸方向觀看時傾斜的傾斜面。該傾斜面，係從垂直軸至傾斜面的某個位置之水平方向的距離(以下，稱為「從垂直軸起的距離」)與傾斜面之某個位置的高度尺寸(以下，稱為「傾斜面的高度尺寸」)為相 互對應。因此，藉由使光感測器5對被檢測部3作升降而檢測傾斜面之高度尺寸的方式，可檢測從垂直軸起的距離。藉此，將夾盤23分別設定為第1方向及第2方向，在每個方向測定傾斜面的高度尺寸，藉由此，求出通過被檢測部3之基準位置N之第1直線L1的式子與斜率不同於第1直線L1之第2直線L2的式子。由於該些第1直線L1與第2直線L2的交點係成為基準位置N，因此，藉由求出前述交點的方式，可取得被檢測部3之水平方向的座標位置(X座標及Y座標)。
由於該基準位置N的座標位置，係使用在第 1搬送臂2之驅動系統所管理的座標系統而取得，因此，藉由比較基準位置N之設計值的座標位置與所取得的座標位置之方式，可掌握第1搬送臂2對基準位置N的相對位置。因此，藉由設置於第1搬送臂2的光感測器5，可利用測定被檢測部3之高度尺寸的簡單方法，來自動取得第1搬送臂2之水平方向的位置。
又，在被檢測部3為旋轉體時，由於包含垂 直軸之垂直切剖面的形狀是涵蓋垂直軸的圓周方向且相同，因此，即使夾盤23之第1方向與第2方向為哪個方向，由光感測器5所測定之傾斜部33的高度尺寸與從垂直軸起的距離之對應關係亦相同。因此，即使夾盤23之方向不同，由於亦可使用共同的傾斜部33之高度尺寸與從垂直軸起之距離的對應關係，故可輕易地進行被檢測部3之座標位置的取得。而且，在被檢測部3之傾斜面是由 三角形的旋轉體所構成時，係可藉由傾斜部33的高度尺寸，而通過運算簡單地求出從垂直軸起的距離。
而且，在被檢測部3之傾斜面是由二等邊三 角形的旋轉體所構成，且將基準位置設成為旋轉體的旋轉中心時，係可藉由將夾盤23設定為第1方向或第2方向而測定傾斜面之高度尺寸的方式，來取得基準位置的Z座標位置。因此，在與取得X座標位置及Y座標位置的同時可取得Z座標位置，且不需要另外進行取得Z座標位置的工程，因而可削減工作量。
如上述所記載，根據本發明，因為可自動化 取得第1搬送臂2之水平方向的位置，故可根據被檢測部3的座標位置，自動化取得(教示)第1搬送臂2之搬送位置的座標位置。藉此，由於在第1搬送臂2的每個搬送位置，不需要有作業員以手動移動搬送臂的工程，故可減輕作業員之負擔，從而縮短教示所需的時間。
接著，參閱圖14~圖19，說明被檢測部的其 他例子。圖14及圖15所示的被檢測部7，係在上下方向重疊如圖5所示的被檢測部3複數層例如2層，且如圖14所示由旋轉體(該旋轉體，係使在上下方向排列2個二等邊三角形區域71之形狀的平面體72繞垂直軸旋轉)所構成。即使在該被檢測部7中，雖亦具備有平坦圓形狀的中央部73與在中央部73之外側具備有傾斜部74，但如圖15所示，傾斜部74，係從橫向觀看時，形成上下配列有2個山型的形狀。因此，當在光軸F被投影至傾斜部 74的位置，使光感測器5從傾斜部74的上方側下降時，則如圖15所示，可獲得將受光-非受光資料與高度位置賦予對應的曲線圖，且在資料中，顯示出2個相同的波形。 如此一來，由於受光-非受光資料的波形具有特徵，因此，與在檢測出例如驅動器等工具這樣之被檢測部3以外的物體時所獲得之波形大幅不同。因此，可藉由作業員觀看顯示部64之曲線圖的方式，來判定是否誤檢測被檢測部3以外的物體，並可防止誤檢測。另外，亦可相互分離複數個被檢測部而配置於上下。
又，亦可為如下述者般，不具有平坦之中央 部的構成：如圖16所示，使三角形狀的平面體811繞垂直軸旋轉而形成之圓錐形狀的被檢測部81；及如圖17所示，使頂點朝向下方之三角形狀的平面體821繞垂直軸旋轉而形成之朝向下方之圓錐形狀的被檢測部82。又，如圖18所示，亦可為使略半圓狀的平面體831繞垂直軸旋轉而形成之略球狀的被檢測部83。如此一來，被檢測部的傾斜面，係亦可為因應於從垂直軸起之水平方向的距離，而高度尺寸曲線地產生變化的構成，且只要從垂直軸起之水平方向的距離與高度尺寸為相互對應者即可。
而且，被檢測部，係在將夾盤23分別設定為第1方向及第2方向而使光感測器5升降時，只要是光感測器5的光軸F會分別被被檢測部之傾斜面遮蔽的形狀，則不必非要是旋轉體全部，如圖19所示，被檢測部84之外形，係亦可為形成旋轉體的一部分者。
接著，參閱圖20及圖21說明本發明之第2 實施形態。該實施形態不同於第1實施形態的觀點，係使用非旋轉體的被檢測部9。在圖20，係表示被檢測部9之概略立體圖與側視圖；在圖21，係表示被檢測部9的平面圖。
被檢測部9，係形成例如三角錐形狀，且如圖21所示，具備有將夾盤23設定為第1方向時之從光感測器5之光軸F的延伸方向觀看時傾斜的傾斜面91，與將夾盤23設定為第2方向時之從光軸F的延伸方向觀看時傾斜的傾斜面92。在圖21中，係以一點鏈線表示將夾盤23設定為第1方向時的光軸F，以虛線表示將夾盤23設定為第2方向時的光軸F。
當將夾盤23設定為第1方向而使光感測器 -5對被檢測部9作升降時，則可測定被檢測部9之稜線93上之位置的高度尺寸。當同樣地將夾盤23設定為第2方向而使光感測器-5對被檢測部9作升降時，則可測定被檢測部9之稜線93上之位置的高度尺寸。當例如將被檢測部9之底面的中心設成為基準位置N1時，則如圖20所示，由於稜線93上之位置Q的高度尺寸r與從該位置Q至基準位置N1之水平方向的距離s為相互對應，因此，藉由測定被檢測部9之高度尺寸r的方式，予以掌握該高度尺寸r之從位置Q至基準位置N1之水平方向的距離s。而且，藉由事先將夾盤23之第1方向與第2方向分別設定為例如相對於X軸之斜率的方式，利用與第1實施 形態相同的手法，可求出被檢測部9之基準位置N1的座標位置，且可自動取得第1搬送臂2的位置。
接下來，參閱圖22，說明第3實施形態。該 實施形態，係在裝載鎖定室14之正面壁141的左右兩端附近分別設置複數個例如2個被檢測部300、301，且藉由第1搬送臂2的光感測器5，檢測各個被檢測部300、301的座標，藉由此，掌握裝載鎖定室14之正面壁141的傾斜。例如被檢測部300，係從搬送容器1側觀看時，被設置於正面壁141的左端附近，被檢測部301，係在與被檢測部300高度對齊之位置的狀態下，從搬送容器1側觀看時，被設置於正面壁141的右端附近。
而且，藉由第1實施形態所說明的手法，來 取得各個被檢測部300、301之基準位置N的座標。在例如運算各個被檢測部300、301之取得座標之Y座標與設計值之Y座標的偏移量，而被檢測部300、301之一方的偏移量較大時，係可判定為正面壁141在左右方向往Y方向傾斜。此時，在加以比較各個被檢測部300、301之基準位置N的取得座標本身，而偏移量較大時(例如超過所設定的閾值時)，亦可判定為正面壁141往Y方向傾斜。
又，亦可藉由在裝載鎖定室14之正面壁141的上下端附近分別設置複數個被檢測部，來檢測各個被檢測部的座標之方式，掌握裝載鎖定室14之正面壁141之上下方向之Y方向的傾斜。
接下來，說明第4實施形態。該實施形態， 係關於下述技術：藉由第1搬送臂2的光感測器5，定期檢測被檢測部的座標，藉由此，掌握安裝有被檢測部之部位的熱膨脹等所致之變形等。
具體而言，參閱圖23所示的流程圖進行說明。首先，例如在使用者端組裝裝置時，藉由第1實施形態所說明的手法，取得被檢測部3之基準位置N的座標(Xb、Yb、Zb)以作為初始值，並記憶於控制部6(步驟S11)。接下來，將事先設定之枚數的晶圓W依序搬送至真空處理模組43，對晶圓W進行預定的真空處理(步驟S12)。接下來，利用第1實施形態的手法，取得被檢測部3之基準位置N的座標(Xc、Yc、Zc)(步驟S13)，而運算與初期座標(Xb、Yb、Zb)的差分(Xb-Xc、Yb-Yc、Zb-Zc)(步驟S14)。
而且，利用步驟S15來判定差分是否在容許 範圍以內，若在容許範圍，則根據差分來修正第1搬送臂2的搬送位置，並且，將此時之基準位置N的座標(Xb、Yb、Zb)作為初始值而記憶於控制部6。接下來，返回步驟S12，繼續進行晶圓W之真空處理。另一方面，在超過容許範圍時，係前往步驟S17，以警報輸出部65輸出預定警報，從而停止裝置(步驟S18)。像這樣的一連串處理，係以儲存於控制部6的程式來予以實施。
在該例中，係在差分較小時(容許範圍以內時)，修正第1搬送臂2的搬送位置，在差分較大時(超過容許範圍時)，判定為裝載鎖定室14的變形較大，從而停止裝 置並執行預定的調整作業。
根據該實施形態，藉由定期檢測被檢測部3 之座標的方式，即使起因於來自真空處理模組43的熱而導致裝載鎖定室14熱膨脹變形，亦可於較早的時序檢測裝載鎖定室14之變形。因此，可在裝載鎖定室14的變形量變大之前，停止裝置而進行對應，故可根據裝載鎖定室14的變形，來防止晶圓W之搬送事故發生於未然。另外，取得被檢測部3之座標的時序，係除了以晶圓W的處理枚數來進行管理之外，亦可以時間來進行管理。
在上述，本發明之基板搬送機構，係亦可為 圖24及圖25所示之構成的搬送臂200。該搬送臂200，係構成為沿著基座202而進退自如地設置有保持晶圓W的基板保持部201，並且藉由具備有升降機構及旋轉機構的驅動機構203，使基座202升降自如且繞垂直軸旋轉自如。又，驅動機構203，係沿著延伸於裝載埠10之配列方向(X方向)的導引軌204移動自如而設。因此，基板保持部201，係構成為進退自如、在與進退方向交叉的方向移動自如、繞垂直軸旋轉自如及升降自如。
在基板保持部201的內面，係以相互對向於 與基板保持部201之進退方向交叉之方向的方式，設置有光透射型光感測器5的受光部51與發光部52。
由於該光感測器5，係與基板保持部201一起動作，故藉由基板保持部201之水平方向的位置及方向，予以特定該光軸F之水平方向的位置及方向。
而且，將基板保持部201分別設定為第1方向(在圖25中以實線所示的方向)與第2方向(在圖25中以虛線所示的方向)，並利用前述的手法來取得被檢測部3之基準位置N的座標位置。
又，光透射型光感測器500，係不必非要設置 於基板保持部，如圖26所示，亦可安裝於基座202。在該例中，光感測器500之受光部501與發光部502，係分別經由支撐臂205、206，以相互對向於與基板保持部201之進退方向交叉之方向的方式，設置於基座202的前端。 由於基板保持部201及光感測器500，係構成為與基座202一起在與進退方向交叉的方向移動自如、繞垂直軸旋轉自如及升降自如，因此，基板保持部201之水平方向的位置及方向與光軸F之水平方向的位置及方向，係相互對應。因此，藉由基板保持部201之水平方向的位置及方向，可予以特定光軸F之水平方向的位置及方向。
而且，在使基板保持部201位於後退位置 (圖26所示的位置)的狀態下，將基板保持部201分別設定為第1方向(在圖26中以實線所示的方向)與第2方向(在圖26中以虛線所示的方向)，並利用前述的手法來取得被檢測部3之基準位置N的座標位置。該光感測器500，係亦可沿著基板保持部201的進退方向，而進退自如地設置於基座202。
在上述中，光透射型光感測器之受光部與發 光部，係不必非要相互對向地設置於與基板保持部之進退 方向正交的方向，只要相互對向地設置於與前述進退方向交叉的方向即可。又，光感測器之高度位置，係亦可事先固定，使被檢測部升降，從而取得被檢測部之基準位置的座標位置。而且，被檢測部，係亦可設置於常壓搬送室11的裝載埠10側。又，亦可在真空搬送室41內設置被檢測部，藉由設置於真空搬送室41之第2搬送臂45的光透射型光感測器，取得被檢測部的座標位置，從而掌握第2搬送臂45的位置。而且，藉由以設置於基板搬送裝置的光感測器來測定被檢測部之高度尺寸的方式，僅掌握被檢測部之水平方向的座標位置(X、Y)，而關於被檢測部之高度尺寸的座標(Z)，係亦可利用其他手法進行檢測。又，關於被檢測部之高度方向的座標，係亦可藉由在光感測器5之光軸F對應於被檢測部3之中央部32的位置，使光感測器5升降而取得資料的方式來求出。

Claims (12)

  1. 一種基板搬送機構之位置檢測方法，係在檢測基板搬送機構(該基板搬送機構，係具備有保持基板，且進退自如、在與進退方向交叉的方向移動自如及繞垂直軸旋轉自如的基板保持部)之位置的方法中，其特徵係，使用：光透射型光感測器，以發光部及受光部相互地對向於與前述進退方向交叉的方向之方式，設置於前述基板搬送機構，且藉由前述基板保持部之水平方向的位置及方向，予以特定該光軸之水平方向的位置及方向；及被檢測部，在對藉由前述基板搬送機構搬送基板的部位，掌握相對位置的位置中，以遮蔽前述光感測器之光軸的方式而設置，且具備有將前述基板保持部設定為第1方向時之從前述光軸的延伸方向觀看時傾斜的傾斜面，與將前述基板保持部設定為第2方向時之從前述光軸的延伸方向觀看時傾斜的傾斜面，且包含：使前述光感測器對前述被檢測部作相對升降之工程；將前述基板保持部設定為前述第1方向，使前述光感測器對前述被檢測部作相對升降，而測定遮蔽前述光軸之該被檢測部的高度尺寸之工程；將前述基板保持部設定為前述第2方向，使前述光感測器對前述被檢測部作相對升降，而測定遮蔽前述光軸之該被檢測部的高度尺寸之工程；及根據在各個方向之前述高度尺寸的測定值，求出前述被檢測部之基準位置之水平方向的座標位置之工程，前述被檢測部之傾斜的前述傾斜面，係二個相同的等邊三角形。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板搬送機構之位置檢測方法，其中，前述被檢測部的外形，係相當於使垂直的面繞垂直軸旋轉而獲得之旋轉體之外形的形狀。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板搬送機構之位置檢測方法，其中，前述被檢測部，係重疊有複數層。
  4. 如申請專利範圍第2項之基板搬送機構之位置檢測方法，其中，前述基準位置，係前述旋轉體的旋轉中心。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之基板搬送機構之位置檢測方法，其中，更包含有：根據將前述基板保持部設定為前述第1方向或前述第2方向而獲得之前述高度尺寸的測定值，求出前述被檢測部之基準位置之高度位置的工程。
  6. 一種記憶媒體，記憶有檢測基板搬送機構(該基板搬送機構，係具備有保持基板，且進退自如、在與進退方向交叉的方向移動自如及繞垂直軸旋轉自如的基板保持部)之位置的裝置所使用的電腦程式，該記憶媒體，其特徵係，前述電腦程式，係編入有步驟群，以便執行如申請專利範圍第1~5項中任一項之基板搬送機構之位置檢測方法。
  7. 一種基板搬送機構之位置檢測裝置，係在檢測基板搬送機構(該基板搬送機構，係具備有保持基板，且進退自如、在與進退方向交叉的方向移動自如及繞垂直軸旋轉自如的基板保持部)之位置的裝置中，其特徵係，具備有：光透射型光感測器，以發光部及受光部相互地對向於與前述進退方向交叉的方向之方式，設置於前述基板搬送機構，且藉由前述基板保持部之水平方向的位置及方向，予以特定該光軸之水平方向的位置及方向；被檢測部，在對藉由前述基板搬送機構搬送基板的部位，掌握相對位置的位置中，以遮蔽前述光感測器之光軸的方式而設置，且具備有將前述基板保持部設定為第1方向時之從前述光軸的延伸方向觀看時傾斜的傾斜面，與將前述基板保持部設定為第2方向時之從前述光軸的延伸方向觀看時傾斜的傾斜面，升降機構，用於使前述光感測器對前述被檢測部作相對升降；及控制部，將前述基板保持部依序設定為前述第1方向及前述第2方向，在每個方向使前述光感測器對前述被檢測部作相對升降，而測定遮蔽前述光軸之該被檢測部的高度尺寸，根據每個方向之前述高度尺寸的測定值，求出前述被檢測部之基準位置之水平方向的座標位置，前述被檢測部之傾斜的前述傾斜面，係二個相同的等邊三角形。
  8. 如申請專利範圍第7項之基板搬送機構之位置檢測裝置，其中，前述被檢測部的外形，係相當於使垂直的面繞垂直軸旋轉而獲得之旋轉體之外形的形狀。
  9. 如申請專利範圍第7或8項之基板搬送機構之位置檢測裝置，其中，前述被檢測部，係重疊有複數層。
  10. 如申請專利範圍第8項之基板搬送機構之位置檢測裝置，其中，前述基準位置，係前述旋轉體的旋轉中心。
  11. 如申請專利範圍第7或8項之基板搬送機構之位置檢測裝置，其中，前述光感測器，係構成為與基板保持部一起升降。
  12. 如申請專利範圍第7或8項之基板搬送機構之位置檢測裝置，其中，前述控制部，係構成為根據將前述基板保持部設定為前述第1方向或前述第2方向而獲得之前述高度尺寸的測定值，求出前述被檢測部之基準位置的高度位置。
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