TWI748248B - 基板處理裝置以及基板處理方法 - Google Patents
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Abstract
基板處理裝置的載置單元(40)係具備基板支持部(411)以及測定部(413)。基板支持部(411)係以水平狀態支持基板(9)。測定部(413)係測定由基板支持部(411)支持之基板(9)的周緣的水平方向中之屬於邊緣位置的位置。中心機器人係接取由載置單元(40)的基板支持部(411)支持之基板(9)並搬入至處理單元。控制部的運算部係基於由測定部(413)測定出之邊緣位置求出基板(9)的中心位置。搬送機器人控制部係於中心機器人的手部從基板支持部(411)接取基板(9)之前,基於基板(9)的中心位置調整載置單元(40)中之手部的位置。藉此,能夠提升搬入至處理單元之基板(9)的位置精度。
Description
本發明係關於一種用以處理基板之基板處理裝置以及基板處理方法。
以前,用以處理基板之基板處理裝置中,收容於前開式晶圓搬送盒(FOUP:Front Open United Pod)等之基板係被索引機器人(indexer robot)搬出並被交遞至中心機器人之後,搬入至處理室並實施各種處理。該基板處理裝置中,於對基板進行處理之前進行基板的定位。
例如,日本特開2003-152055號公報(文獻1)的晶圓處理系統中,進行晶圓的定位之晶圓定位裝置係與搬送晶圓之晶圓搬送裝置以及進行晶圓的蝕刻處理之晶圓處理裝置分開設置。該晶圓定位裝置中,藉由主軸(spindle)而旋轉之晶圓的周緣部的位置係藉由線感測器(line sensor)測定並求出晶圓的偏心量,在主軸移動了與該偏心量相應的距離之後,基板藉由晶圓搬送裝置的指部(finger)取出。於日本特開2008-53552號公報(文獻2)的基板處理裝置中亦同樣地,進行基板的定位之對準單元係與設置有多關節搬送臂之搬送室以及進行基板的處理之製程單元分開設置。
另一方面,專利第5449239號公報(文獻3)的基板處理裝置中,於進行基板的處理之複數個處理單元內裝入有對基板進行斜面(bevel)處理之基板處理裝置與進行定位之基板定位裝置。該基板定位裝置具備隔著載置有基板之旋轉部而於徑向對向之兩個定位機構部。各定位機構部係具備與基板的側面接觸之樹脂製的接觸部,藉由該接觸部從側面推壓基板且使該基板於徑向直線地移動,藉此機械性地進行基板的定位。
此外,文獻1以及文獻2的裝置中,因進行基板的定位之單元與其他單元分開設置,故有裝置大型化的擔心。而且,文獻3的基板處理裝置中,因亦於複數個處理單元的內部分別裝入基板定位裝置,故有處理單元以及裝置大型化的擔心。進而,文獻3的基板處理裝置中,用以將基板向徑向推壓的樹脂製的接觸部因反復進行與基板的接觸而磨耗,有基板的定位精度降低之虞。
本發明著眼於用以處理基板之基板處理裝置,目的在於提升基板處理裝置中搬入至處理單元之基板的位置精度。
本發明的較佳之實施形態之一的基板處理裝置係具備:載置單元,係載置有基板;處理單元,係處理前述基板;搬送機器人,係將前述基板從前述載置單元搬送至前述處理單元;以及控制部。前述載置單元係具備:基板支持部,係以水平狀態支持前述基板;以及測定部,係測定前述基板支持部支持之前述基板的周緣的水平方向中之屬於邊緣位置的位置。前述搬送機器人係具備:手部,係接取由前述載置單元的前述基板支持部支持之前述基板並搬入至前述處理單元。前述控制部係具備:運算部,係基於由前述測定部測定出之前述邊緣位置求出前述基板的中心位置;以及搬送機器人控制部,係於前述手部從前述基板支持部接取前述基板之前,基於前述基板的前述中心位置調整前述載置單元中之前述手部的位置。藉此,能夠提升搬入至處理單元之基板的位置精度。
較佳為,前述手部係吸附並保持前述基板的下表面。
較佳為,前述載置單元係進一步具備:旋轉機構,係使前述基板支持部以朝向上下方向之旋轉軸為中心相對於前述測定部相對性地旋轉。前述測定部係測定相對旋轉中的前述基板的前述邊緣位置。
較佳為,前述載置單元係進一步具備:旋轉機構,係使前述基板支持部以朝向上下方向的旋轉軸為中心旋轉。於前述手部從前述基板支持部接取前述基板之前,藉由前述旋轉機構使前述基板旋轉,使前述基板的前述中心位置相對於前述旋轉軸位於前述手部相對於前述基板之進退方向或與前述進退方向垂直的方向。
較佳為,前述處理單元係具備:夾具,係以水平狀態保持前述基板;以及另一測定部,係測定由前述夾具保持之前述基板的前述周緣的水平方向的位置。
較佳為,前述測定部亦測定由前述基板支持部支持之前述基板的前述周緣的上下方向的位置且該位置為邊緣高度。前述運算部亦基於由前述測定部測定出之前述邊緣高度求出前述基板的前述周緣的形狀。
較佳為,前述運算部亦基於由前述測定部測定出之前述邊緣高度求出表示前述基板的彎曲的程度之彎曲度。前述控制部係進一步具備:報告部,係在由前述運算部求出之前述基板的前述彎曲度大於預定的臨限值的情形下報告彎曲度異常。
較佳為,前述載置單元係進一步具備:旋轉機構,係使前述基板支持部以朝向上下方向之旋轉軸為中心旋轉。前述控制部係進一步具備:旋轉機構控制部,係基於由前述運算部求出之前述基板的前述周緣的形狀,驅動前述旋轉機構使前述基板旋轉,並使前述基板朝向適合於由前述手部所進行的保持之方向。
較佳為,前述處理單元係具備:機械夾具,係與前述基板的前述周緣接觸且以水平狀態保持前述基板。前述載置單元係進一步具備:旋轉機構,係使前述基板支持部以朝向上下方向之旋轉軸為中心旋轉。前述控制部係進一步具備:旋轉機構控制部,係基於由前述運算部求出之前述基板的前述周緣的形狀,驅動前述旋轉機構使前述基板旋轉,並使前述基板朝向適合於由前述機械夾具所進行的保持之方向。
本發明亦著眼於藉由基板處理裝置處理基板的基板處理方法。前述基板處理裝置係具備:載置單元,係載置有基板;處理單元,係處理前述基板;以及搬送機器人,係將前述基板從前述載置單元搬送至前述處理單元。前述載置單元係具備:基板支持部,係以水平狀態支持前述基板;以及測定部,係測定前述基板支持部支持之前述基板的周緣的水平方向中之屬於邊緣位置的位置。前述搬送機器人係具備:手部,係接取由前述載置單元的前述基板支持部支持之前述基板並搬入至前述處理單元。前述基板處理方法係具備:工序a,係基於由前述測定部測定出之前述邊緣位置求出前述基板的中心位置;以及工序b,係在前述手部從前述基板支持部接取前述基板之前,基於前述基板的前述中心位置調整前述載置單元中之前述手部的位置。藉此,能夠提升搬入至處理單元之基板的位置精度。
上述目的以及其他目的、特徵、態樣以及優點係參照隨附的圖式且藉由以下所進行之本發明的詳細說明而明瞭。
圖1是本發明的實施形態之一的基板處理裝置1之俯視圖。圖2是從圖1的II-II線觀察基板處理裝置1所得之圖。另外,以下參照的各圖中,適當地附上以Z軸方向為鉛直方向(亦即上下方向),以XY平面為水平面之XYZ正交座標系統。另外,圖2中,省略了基板處理裝置1的(+X)側的一部分的圖示。
基板處理裝置1係連續地對複數個大致圓板狀的半導體基板9(以下簡稱為「基板9」)進行處理之裝置。基板處理裝置1中,例如進行對基板9供給處理液之液體處理。基板處理裝置1係具備複數個承載器台(carrier stage)11、索引區塊(indexer block)10、處理區塊20、載置單元40以及控制部60。索引區塊10以及處理區塊20分別被稱作索引區(indexer cell)以及處理區(processing cell)。而且,索引區塊10亦被稱作設備前端模組(EDEM;Equipment Front End Module)單元等。圖1所示的示例中,從(-X)側朝向(+X)側依次鄰接配置有複數個(例如三個)承載器台11、索引區塊10以及處理區塊20。
複數個承載器台11係沿著索引區塊10的(-X)側的側壁在Y方向排列。複數個承載器台11分別係供承載器(carrier)95載置之載置臺。承載器95能夠收納複數個圓板狀的基板9。於索引區塊10的(-X)側的側壁中之與各承載器台11上的承載器95對應之位置設置有開口部。於該開口部設置有承載器用擋板,當進行基板9相對於承載器95的搬出搬入時,該承載器用擋板被開閉。
收納有複數個未處理的基板9之承載器95係藉由AGV(Automated Guided Vehicle;自動導引車)等從基板處理裝置1的外部搬入並載置於各承載器台11。而且,處理區塊20中之處理已結束的處理過的基板9再次被收納至載置於承載器台11之承載器95。收納有處理過的基板9之承載器95係藉由AGV等搬出至基板處理裝置1的外部。亦即,承載器台11係作為層疊未處理的基板9以及處理過的基板9之基板層疊部發揮功能。
承載器95係例如將基板9收納於密閉空間之FOUP。承載器95不限於FOUP,例如亦可為SMIF(Standard Mechanical Inter Face;標準機械化介面)盒,或者亦可為將所收納的基板9暴露於外氣之OC(Open Cassette;開放式匣)。而且,承載器台11的數量可為一個亦可為兩個以上。
索引區塊10係從承載器95接取未處理的基板9並交遞至處理區塊20。而且,索引區塊10係接取從處理區塊20搬出之處理過的基板9並搬入至承載器95。於索引區塊10的內部空間100配置有進行基板9相對於承載器95的搬出搬入之索引機器人12。
索引機器人12係具備兩隻搬送臂121a、121b、臂台122以及可動台123。兩隻搬送臂121a、121b係搭載於臂台122。可動台123係螺合於滾珠螺桿124且相對於兩隻導軌125滑動自如地設置,該滾珠螺桿124係與複數個承載器台11的排列方向平行地(亦即沿著Y方向)延伸。當滾珠螺桿124藉由省略圖示的旋轉馬達而旋轉時,包含可動台123之索引機器人12整體係沿著Y方向水平地移動。
臂台122係搭載於可動台123上。於可動台123內置有使臂台122繞著於上下方向(亦即Z方向)延伸之旋轉軸旋轉之馬達(省略圖示)以及使臂台122沿著上下方向移動之馬達(省略圖示)。搬送臂121a、121b係上下相隔地配置於臂台122上。
於搬送臂121a、121b的前端分別設置有俯視時呈大致U字狀的手部126。手部126係例如具備:基部,係向寬度方向擴展;以及兩隻爪部,係從該基部的寬度方向兩端部向與寬度方向垂直之長度方向大致平行地延伸。搬送臂121a、121b係分別藉由手部126支持一片基板9的下表面。而且,搬送臂121a、121b係藉由利用內置於臂台122之驅動機構(省略圖示)使多關節機構彎曲拉伸,藉此沿著水平方向(亦即以臂台122的旋轉軸為中心之徑向)彼此獨立地移動。換言之,手部126係進退自如、升降自如且旋轉自如地設置於索引機器人12。
索引機器人12係如下述的搬送機器人:使由手部126保持基板9之搬送臂121a、121b分別個別地存取(access)載置於承載器台11之承載器95以及載置單元40,藉此於承載器95以及載置單元40之間搬送基板9。索引機器人12中之上述移動機構不限於上述例子,亦可為其他機構。例如,作為使搬送臂121a、121b於上下方向移動之機構,可採用使用了滑輪與時序帶(timing belt)之帶傳送機構等。
於處理區塊20設置有:搬送路徑23,係用於基板9的搬送;以及複數個處理單元21,係配置於搬送路徑23的周圍。圖1所示的示例中,搬送路徑23係於處理區塊20的Y方向的中央處在X方向延伸。於搬送路徑23的內部空間230配置有進行基板9相對於各處理單元21的搬出搬入之中心機器人22。
中心機器人22係具備兩隻搬送臂221a、221b、臂台222以及基台223。兩隻搬送臂221a、221b係搭載於臂台222。基台223係固定於處理區塊20的框架。
臂台222係搭載於基台223上。於基台223內置有使臂台222繞著於上下方向延伸之旋轉軸旋轉之馬達(省略圖示)以及使臂台222沿著上下方向移動之馬達(省略圖示)。搬送臂221a、221b係上下相隔地配置於臂台222上。
於搬送臂221a、221b的前端分別設置有俯視時呈大致U字狀的手部226。圖3是將搬送臂221a的手部226附近放大表示之俯視圖。搬送臂221b的手部226亦具有與圖3所示的手部相同的構造。手部226係例如具備:基部227,係向寬度方向擴展;以及兩隻爪部228,係從該基部的寬度方向兩端部向與寬度方向垂直之長度方向大致平行地延伸。於手部226的上表面設置有複數個(例如三個)吸附口229。圖3所示的示例中,於各爪部228的前端部設置有一個吸附口229,於基部227的寬度方向的中央部設置有一個吸附口229。各吸附口229係連接於省略圖示的吸引機構。
搬送臂221a、221b係分別藉由手部226吸附並保持一片基板9的下表面。圖3中×標記所示的位置係手部226的中心位置且該中心位置為手部中心位置220。手部中心位置220係位於兩個爪部228之間之假想點。手部中心位置220係於藉由手部226將基板9保持於設計位置(亦即圖3中兩點鏈線所示之位置)的情形下基板9的中心所位於的位置。手部中心位置220係例如位於距手部226的三個吸附口229大致相同的距離之位置。另外,若於由手部226保持基板9的狀態下手部中心位置220與基板9的中心位置位於俯視時大致相同的位置,則吸附口229的位置亦可適當變更。
搬送臂221a、221b係利用內置於臂台222之驅動機構(省略圖示)使多關節機構彎曲拉伸,藉此沿著水平方向(亦即以臂台222的旋轉軸為中心之徑向)彼此獨立地移動。換言之,手部226係進退自如、升降自如且旋轉自如地設置於中心機器人22。
中心機器人22係如下述的搬送機器人:使由手部226保持基板9之搬送臂221a、221b分別個別地存取載置單元40以及複數個處理單元21,藉此於載置單元40以及處理單元21之間搬送基板9。以下的說明中,將中心機器人22以及索引機器人12分別稱作「第一搬送機器人」以及「第二搬送機器人」。中心機器人22中之上述移動機構不限定於上述例子,亦可為其他機構。例如,作為使搬送臂221a、221b於上下方向移動之機構,可採用使用了滑輪與時序帶之帶傳送機構等。
各處理單元21中對基板9進行處理。圖1以及圖2所示的示例中,於處理區塊20設置有十二個處理單元21。具體而言,於俯視時之處理單元21的周圍配置有四組於Z方向積層之三個處理單元21的群組。
於索引區塊10與處理區塊20之間設置有大致於Y方向延伸之氛圍(atmosphere)阻斷用的間隔壁30。於索引區塊10的Y方向的中央部,間隔壁30的一部分係向處理區塊20側(亦即(+X)側)突出。以下的說明中,將該突出的部位稱作「連繫部31」。連繫部31的大致隧道狀的內部空間310係使索引區塊10的內部空間100與處理區塊20的搬送路徑23的內部空間230連繫。
載置單元40係載置於連繫部31的內部空間310。換言之,載置單元40係設置於索引區塊10與處理區塊20的連接部。如上所述,索引機器人12以及中心機器人22係能夠存取載置單元40。載置單元40係經由配置有中心機器人22之搬送路徑23連接於複數個處理單元21。
索引機器人12係將從承載器95搬出之未處理的基板9載置於載置單元40。中心機器人22係從載置單元40搬出未處理的基板9並搬入至處理單元21。而且,中心機器人22係將從處理單元21搬出之處理過的基板9載置於載置單元40。索引機器人12係從載置單元40搬出處理過的基板9並搬入至承載器95。換言之,載置單元40係保持從索引機器人12交遞至中心機器人22之未處理的基板9以及從中心機器人22交遞至索引機器人12之處理過的基板9。
載置單元40係具備第一載置部41以及第二載置部42。於第一載置部41以及第二載置部42分別能夠載置一片基板9。圖2所示的示例中,載置單元40係具備兩個第一載置部41以及兩個第二載置部42。兩個第一載置部41係積層於Z方向。兩個第二載置部42係積層於Z方向,且配置於兩個第一載置部41的上側。本實施形態中,於各第一載置部41載置有未處理的基板9,於各第二載置部42載置有處理過的基板9。另外,第一載置部41以及第二載置部42的數量以及配置亦可適當變更。
圖4是從(+X)側觀察載置單元40之側視圖。圖4中以剖面顯示各第一載置部41的殼體410以及各第二載置部42的殼體420,且圖示了載置單元40的內部(圖15至圖18中亦同樣)。圖4所示的示例中,各第一載置部41係具備殼體410、基板支持部411、旋轉機構412以及測定部413。殼體410係大致長方體狀的箱形構件。基板支持部411、旋轉機構412以及測定部413係收容於殼體410的內部空間。
基板支持部411係以水平狀態支持基板9。基板支持部411係例如直徑小於基板9之大致圓板狀的構件。基板支持部411係使該基板支持部411的上表面與基板9的下表面的中央部接觸而從下方支持基板9。亦可於基板支持部411的上表面設置有吸附口,吸附並保持基板9的下表面。旋轉機構412以朝向上下方向之旋轉軸J1為中心將基板支持部411相對於測定部413相對性地旋轉。圖4所示的示例中,藉由旋轉機構412使基板支持部411旋轉,而使基板支持部411所支持之基板9旋轉。旋轉機構412係例如連接於基板支持部411的下表面之電動馬達。
測定部413係測定基板支持部411所支持之基板9的周緣的水平方向之中屬於邊緣位置的位置。圖4所示的示例中,測定部413係光感測器,且於基板9的周緣附近固定於殼體410。測定部413係具備發光部414以及受光部415。發光部414以及受光部415中之一者係與基板9相隔而配置於基板9的上側,另一者係與基板9相隔而配置於基板9的下側。圖4所示的示例中,發光部414配置於基板9的周緣部的上方,受光部415配置於基板9的周緣部的下方。發光部414以及受光部415係位於在以旋轉軸J1為中心之圓周方向(以下亦簡稱作「圓周方向」)大致相同之位置,且俯視時重疊。
發光部414係將與以旋轉軸J1為中心之徑向(以下亦簡稱作「徑向」)大致平行地延伸之直線狀的光朝向受光部415(亦即朝向下方)射出。發光部414係例如具備LD(Laser Diode;雷射二極體)或LED(Light Emitting Diode;發光二極體)作為光源。受光部415係線感測器,且跨越基板9的周緣而與徑向大致平行地延伸。受光部415的徑向的長度例如為10mm至40mm。從發光部414射出之直線狀的光係跨越基板9的周緣,且該直線狀的光中之比基板9的周緣靠徑向外側的部分係被受光部415接收光線。藉此,測定發光部414與受光部415之間(以下亦稱作「測定位置」。)的基板9的邊緣位置(亦即基板9的周緣的徑向之位置)。
具體而言,受光部415中之測定結果被送至控制部60,藉由控制部60求出基板9的邊緣位置。第一載置部41中,於基板9藉由旋轉機構412而旋轉的狀態下連續地進行測定部413對基板9的邊緣位置的測定。藉此,遍及圓周方向的全周測定基板9的邊緣位置。
各第二載置部42係具備殼體420以及基板支持部421。殼體420係大致長方體狀的箱形構件。基板支持部421係收容於殼體420的內部空間。基板支持部421係以水平狀態支持基板9。基板支持部421係例如直徑小於基板9之大致圓柱狀的構件。基板支持部421使該基板支持部421的上表面與基板9的下表面的中央部接觸而從下方支持基板9。
圖5是表示控制部60所具備之電腦8的構成之圖。電腦8係普通的電腦,且具備處理器81、記憶體82、輸入輸出部83以及匯流排84。匯流排84係信號電路,且連接處理器81、記憶體82以及輸入輸出部83。記憶體82係記憶程式以及各種資訊。處理器81係依據記憶於記憶體82之程式等,利用記憶體82等執行各種處理(例如數值計算)。輸入輸出部83係具備:鍵盤85以及滑鼠86,係受理來自操作者的輸入;顯示器87,係顯示來自處理器81的輸出等;以及發送部88,係發送來自處理器81的輸出等。
圖6係表示由控制部60的電腦8實現之功能之方塊圖。控制部60係具備記憶部61、運算部62、搬送機器人控制部63、報告部64以及旋轉機構控制部65。記憶部61主要由記憶體82所實現,且記憶載置單元40的測定部413之測定值等各種資訊。而且,記憶部61係記憶各第一載置部41的旋轉軸J1的位置。
運算部62主要由處理器81所實現,且基於記憶於記憶部61之測定部413的測定值(例如來自上述線感測器的各受光元件之輸出),遍及全周求出基板9的邊緣位置。而且,運算部62係基於基板9的邊緣位置並利用公知的方法求出基板9的中心位置。運算部62亦求出第一載置部41的旋轉軸J1與基板9的中心之間的徑向的距離(以下亦稱作「偏心量」)以及基板9的中心的圓周方向之位置(以下亦稱作「偏心方向」)。換言之,運算部62係求出基板9的中心相對於旋轉軸J1之相對位置。運算部62中,亦可求出預先設置於基板9的周緣之省略圖示的凹口(亦即切口)的圓周方向之位置(以下亦稱作「凹口方向」)。
搬送機器人控制部63主要藉由處理器81以及發送部88所實現,且基於運算部62之運算結果等將控制信號傳送至中心機器人22而控制中心機器人22。報告部64主要藉由處理器81以及顯示器87所實現,將運算部62之運算結果或者基於該運算結果之警告等各種資訊報告給基板處理裝置1的操作者等。旋轉機構控制部65主要藉由處理器81以及發送部88所實現,且基於運算部62的運算結果等將控制信號傳送至載置單元40的旋轉機構412而控制旋轉機構412。
圖7是表示處理單元21的一例之圖。處理單元21係具備外殼211以及處理部24。處理部24係收容於外殼211的內部空間。處理部24係具備夾具241、基板旋轉機構242、護罩部243、第一噴嘴244、第二噴嘴245以及測定部246。處理部24例如進行針對基板9的周緣部之處理(亦即斜面處理)。
夾具241係吸附夾具,用以以水平狀態保持基板9。夾具241係例如直徑小於基板9之大致圓板狀的構件。夾具241的上表面係與基板9的下表面的中央部接觸。於夾具241的上表面設置有省略圖示的吸附口,吸附並保持基板9的下表面。基板旋轉機構242係使夾具241以朝向上下方向之旋轉軸J2為中心旋轉,藉此使由夾具241保持之基板9旋轉。基板旋轉機構242係例如為電動馬達,且連接於夾具241的下表面。基板旋轉機構242係收容於配置在夾具241的下方之罩(cover)部240的內部。
護罩(cup)部243係大致圓筒狀的構件,且遍及全周地包圍夾具241的周圍。護罩部243係接住從旋轉中的基板9向周圍飛散之液體。第一噴嘴244係朝向基板9的上表面的周緣部供給處理液。第二噴嘴245係朝向基板9的上表面的中央部供給惰性氣體,形成從該中央部朝向徑向外側之惰性氣體的氣流。
測定部246係與上述測定部413不同之另一測定部,且測定夾具241所保持之基板9的周緣的水平方向之位置(亦即處理單元21中之邊緣位置)。圖7所示的示例中,測定部246係光感測器,且固定於基板9的周緣附近。與上述測定部413同樣地,測定部246係具備發光部247以及受光部248。發光部247以及受光部248中之一者係與基板9相隔而配置於基板9的上側,另一者係與基板9相隔而配置於基板9的下側。圖7所示的示例中,發光部247係於基板9的周緣部的下方固定於罩部240的內部。受光部248係於基板9的周緣部的上方固定於外殼211的頂蓋部。發光部247以及受光部248係位於在以旋轉軸J2為中心之圓周方向(以下亦簡稱作「圓周方向」)大致相同的位置,且俯視時重疊。
發光部247係將與以旋轉軸J2為中心之徑向(以下亦簡稱作「徑向」)大致平行地延伸之直線狀的光朝向受光部248(亦即朝向上方)射出。發光部247係例如具備LD或LED作為光源。受光部248係線感測器,且跨越基板9的周緣並與徑向大致平行地延伸。受光部248的徑向的長度例如為10mm至40mm。從發光部247射出之直線狀的光係跨越基板9的周緣,該直線狀的光中之比基板9的周緣靠徑向外側的部分係被受光部248接收光線。藉此,測定發光部247與受光部248之間的基板9的邊緣位置(亦即處理單元21中之基板9的周緣的徑向的位置)。
具體而言,受光部248中之測定結果被送至控制部60,藉由控制部60的運算部62(參照圖6)求出處理單元21中之基板9的邊緣位置。處理部24中,於基板9藉由基板旋轉機構242而旋轉的狀態下連續地進行測定部246對基板9的邊緣位置的測定。藉此,遍及圓周方向的全周測定處理單元21中之基板9的邊緣位置。運算部62亦求出處理部24的旋轉軸J2與基板9的中心之間的徑向的距離(亦即處理單元21中之偏心量)以及基板9的中心的圓周方向之位置(亦即處理單元21中之偏心方向)。運算部62中,亦求出基板9的凹口的圓周方向之位置(亦即處理單元21中之凹口方向)。
接下來,參照圖8A至圖8C來說明藉由基板處理裝置1進行之基板9的處理之流程。基板處理裝置1中,首先,藉由索引機器人12從承載器95搬出基板9(步驟S11)。雖然實際上從承載器95搬出兩片基板9且並行地對兩片基板9實施後述的處理,但以下著眼於一片基板9來說明對該基板9的處理。
繼而,藉由索引機器人12將基板9搬入至載置單元40的第一載置部41(步驟S12)。圖9是表示第一載置部41內的基板9之俯視圖。於圖9中對基板9的中心位置附上元件符號93。當基板9由第一載置部41的基板支持部411支持時,藉由旋轉機構412(參照圖4)開始基板支持部411以及基板9的旋轉。然後,藉由測定部413遍及基板9的全周測定旋轉中的基板9的邊緣位置(步驟S13)。測定部413的測定結果係被送至控制部60,藉由運算部62基於上述邊緣位置求出基板9的中心93的位置(亦即為水平方向之位置,具體而言為X座標以及Y座標)(步驟S14)。而且,基板9的偏心量、偏心方向以及凹口方向亦由運算部62求出。
接下來,中心機器人22的手部226係朝向(-X)方向移動並插入至載置單元40的第一載置部41內並位於基板9的下方。此時,基於藉由運算部62求出之基板9的中心93的位置,藉由搬送機器人控制部63(參照圖6)控制中心機器人22,且如圖9所示以手部中心位置220與基板9的中心93在上下方向重疊的方式調整載置單元40的第一載置部41中之手部226的位置(步驟S15)。圖9所示的示例中,手部中心位置220係位於比第一載置部41的旋轉軸J1靠(-X)側且靠(+Y)側。
之後,手部226向上方移動,吸附並保持基板9的下表面,藉此從第一載置部41的基板支持部411接取基板9(步驟S16)。當由手部226保持基板9時,手部226係向(+X)方向移動且從第一載置部41後退,藉此從載置單元40搬出基板9(步驟S17)。
繼而,手部226插入至一個處理單元21內,藉此基板9被搬入至處理單元21並位於處理部24的夾具241的上方(步驟S18)。此時,藉由搬送機器人控制部63係控制中心機器人22,藉此如圖10所示以手部中心位置220位於處理部24的旋轉軸J2上的方式調整處理單元21中之手部226的位置(步驟S19)。如上所述,由於由手部226保持之基板9的中心93的位置係於上下方向與手部中心位置220重疊,因此藉由手部226的上述位置調整使基板9的中心93位於處理部24的旋轉軸J2上。然後,手部226向下方移動,藉此夾具241從手部226接取、吸附並保持基板9(步驟S20)。當由夾具241保持基板9時,手部226係從處理單元21退避。
接下來,處理單元21中,藉由圖7所示的基板旋轉機構242開始旋轉夾具241以及基板9。然後,由測定部246遍及基板9的全周測定處理單元21中之基板9的邊緣位置(步驟S21)。測定部246的測定結果係被送至控制部60,藉由運算部62基於上述處理單元21中之邊緣位置求出處理單元21中之基板9的中心93的位置(步驟S22)。而且,處理單元21中之基板9的偏心量、偏心方向以及凹口方向亦由運算部62求出。
如上所述,步驟S19中,調整處理單元21中之手部226的位置,藉此基板9的中心93係位於旋轉軸J2上。當控制部60基於步驟S22中求出之基板9的中心93的位置確認到基板9的中心93位於旋轉軸J2上時(步驟S23),藉由處理部24進行基板9的處理(步驟S24)。
具體而言,從第一噴嘴244對旋轉中的基板9的上表面周緣部供給藥液(例如蝕刻液等),進行該周緣部的藥液處理。此時,利用藉由第二噴嘴245形成於基板9上之惰性氣體的氣流防止藥液等附著於基板9的上表面中周緣部以外的區域。繼而,從第一噴嘴244或者從省略圖示的其他噴嘴對基板9的上表面周緣部供給清洗(rinse)液(例如純水等),進行該周緣部的清洗處理。由第二噴嘴245實現的上述氣流形成亦於清洗處理中繼續進行。藉此,防止清洗液等附著於基板9的上表面中周緣部以外的區域。之後,基板9的旋轉速度增大,進行基板9的乾燥處理。
另一方面,步驟S23中,若確認因某些原因產生基板9的位移且基板9的中心93從旋轉軸J2超出容許範圍偏移時,處理單元21中之基板9的處理暫時中止。控制部60中,亦可藉由報告部64向操作者報告基板9的處理中止。該報告係例如藉由顯示於顯示器87來進行或藉由警告音來進行。
而且,藉由搬送機器人控制部63控制中心機器人22,手部226插入至處理單元21內且位於基板9的下方。此時,基於由運算部62求出之處理單元21中之基板9的中心93的位置,藉由搬送機器人控制部63控制中心機器人22,以手部中心位置220與基板9的中心93在上下方向重疊的方式調整處理單元21中之手部226的位置(步驟S231)。
繼而,手部226係向上方移動,吸附並保持基板9的下表面,藉此從處理部24的夾具241接取基板9(步驟S232)。當藉由手部226保持基板9時,手部226係從處理單元21後退,藉此從處理單元21搬出基板9(步驟S233)。
然後,回到步驟S18,再次進行基板9相對於處理單元21的搬入以及處理單元21中之手部226的位置調整,手部中心位置220以及基板9的中心93係位於處理部24的旋轉軸J2上(步驟S18至步驟S19)。然後,進行夾具241對基板9的保持、處理單元21中之基板9的邊緣位置的測定以及處理單元21中之基板9的中心93的位置的算出(步驟S20至步驟S22),確認基板9的中心93位於旋轉軸J1上,進行處理部24對基板9的處理(步驟S23至步驟S24)。
當處理單元21中之基板9的處理結束時,藉由中心機器人22從處理單元21搬出基板9(步驟S25)並搬入至載置單元40的第二載置部42且由基板支持部421支持(步驟S26)。之後,藉由索引機器人12從第二載置部42搬出基板9(步驟S27)並搬入至承載器95,從而結束基板9的一連串處理 (步驟S28)。
如以上說明般,基板處理裝置1係具備載置單元40、處理單元21、中心機器人22以及控制部60。載置單元40中載置有基板9。處理單元21係處理基板9。中心機器人22係搬送機器人,用以從載置單元40向處理單元21搬送基板9。載置單元40係具備基板支持部411以及測定部413。基板支持部411係以水平狀態支持基板9。測定部413係測定由基板支持部411支持之基板9的周緣的水平方向中之屬於邊緣位置的位置。
中心機器人22具備手部226。手部226係接取由載置單元40的基板支持部411支持之基板9並搬入至處理單元21。控制部60係具備運算部62以及搬送機器人控制部63。運算部62係基於由測定部413測定出之邊緣位置求出基板9的中心位置。搬送機器人控制部63係於手部226從基板支持部411接取基板9之前,基於基板9的中心位置調整載置單元40中之手部226的位置。
藉此,與藉由將接觸部壓抵至基板的側面並機械性地移動基板而進行基板的位置修正的情形不同,由於不會因接觸部的磨耗等產生位置修正的偏差,故能夠提升搬入至處理單元21之基板9的位置精度。而且,與使基板機械性地移動之位置修正不同,能夠防止(或抑制)由背隙(backlash)等的累積所引起的修正偏差,因此能夠進一步提升搬入至處理單元21之基板9的位置精度。
藉由上述具備載置單元40、處理單元21以及中心機器人22之基板處理裝置1處理基板9之基板處理方法係具備下述工序:基於由測定部413測定出之邊緣位置求出基板9的中心位置;以及於手部226從基板支持部411接取基板9之前,基於基板9的中心位置調整載置單元40中之手部226的位置。藉此,如上所述,能夠提升搬入至處理單元21之基板9的位置精度。
如上所述,中心機器人22的手部226較佳為吸附並保持基板9的下表面。藉此,能夠防止由中心機器人22搬送之基板9的手部226上之位置從由中心機器人22剛從載置單元40接取後的基板9的位置偏移。結果,能夠進一步提升搬入至處理單元21之基板9的位置精度。
如上所述,載置單元40較佳為進一步具備旋轉機構412,該旋轉機構412係使基板支持部411以朝向上下方向之旋轉軸J1為中心相對於測定部413相對性地旋轉。而且,測定部413較佳為測定相對旋轉中的基板9的邊緣位置。藉此,能夠容易進行圓周方向的複數個位置處之基板9的邊緣位置的測定。而且,亦能夠遍及圓周方向的全周容易地測定出基板9的邊緣位置。該情形下,能夠高精度地求出基板9的中心位置。
如上所述,處理單元21較佳為具備夾具241以及另一測定部(亦即測定部246)。夾具241係以水平狀態保持基板9。測定部246係測定由夾具241保持之基板9的周緣的水平方向的位置。這樣,藉由測定處理單元21中之基板9的周緣的水平方向的位置(亦即處理單元21中之邊緣位置),能夠檢測出以從預定位置偏移的狀態由保持夾具241保持之基板9。藉此,能夠防止對位於從預定位置偏移了容許範圍以上的位置之基板9進行處理。
而且,如步驟S231至步驟S233所示藉由中心機器人22從處理單元21搬出該偏移的基板9,並如步驟S18至步驟S20所示將基板9再次搬入至處理單元21並由夾具241保持,藉此能夠於處理單元21中將基板9配置於預定的位置,且能夠對基板9進行所需的處理。結果,能夠提升基板處理裝置1中之良率。
另外,基板處理裝置1中,亦可省略上述步驟S23、步驟S231至步驟S233。藉此,能夠縮短處理單元21中之基板9的處理所需之時間。該情形下,能夠從處理單元21中省略測定部246,藉此能夠簡化處理單元21的構造,亦能夠使處理單元21小型化。而且,藉由將處理單元21的該構造應用於具備複數個處理單元21之基板處理裝置1,能夠實現基板處理裝置1的小型化。
基板處理裝置1中,於上述步驟S14與步驟S15之間,亦可藉由載置單元40的第一載置部41的旋轉機構412(參照圖4)使由基板支持部411支持之基板9旋轉並變更基板9的中心93的圓周方向之位置(亦即偏心方向)。例如,如圖11所示,基板9的中心93亦可以在X方向與旋轉軸J1排列的方式配置於旋轉軸J1的(+X)側。而且,基板9的中心93亦可以在X方向與旋轉軸J1排列的方式配置於旋轉軸J1的(-X)側。或者,基板9的中心93亦可以在Y方向與旋轉軸J1排列的方式配置於旋轉軸J1的(+Y)側或(-Y)側。
換言之,基板處理裝置1中,較佳為於手部226從基板支持部411接取基板9之前,使基板9的中心位置相對於旋轉軸J1位於手部226的進退位置(亦即X方向)或者與該進退方向垂直之方向(亦即Y方向)。藉此,能夠使載置單元40中之手部226的位置調整變得容易。而且,亦較佳為於手部226從基板支持部411接取基板9之前使基板9旋轉,使基板9的中心位置位於離中心機器人22最近之位置(亦即使基板9位於最靠近(+X)側)。藉此,因接取基板9之手部226的移動距離最短,故能夠縮短基板9的處理所需之時間。
圖12是表示其他處理單元21a的示例之圖。處理單元21a係具備外殼211a以及處理部24a。處理部24a係收容於外殼211a的內部空間。處理部24a係具備夾具241a、基板旋轉機構242a、護罩部243a、第一噴嘴244a、第二噴嘴245a、測定部246a以及遮蔽板249a。處理部24a例如進行針對基板9的下表面之處理。
夾具241a係機械夾具,用以以水平狀態保持基板9。夾具241a係具備基底部251a以及複數個(例如四個)夾具銷252a。基底部251a係直徑大於基板9之大致圓板狀的構件。複數個夾具銷252a係於基底部251a的上表面的周緣部以大致等角度間隔排列於圓周方向。複數個夾具銷252a係與基板9的周緣接觸而進行基板9的水平方向的定位,並且將基板9保持在向上方離開基底部251a的上表面之位置。
基板旋轉機構242a係以朝向上下方向之旋轉軸J3為中心而使夾具241a旋轉,藉此使保持於夾具241a之基板9旋轉。基板旋轉機構242a係例如為電動馬達,且連接於夾具241a的下表面。基板旋轉機構242a係收容於配置在夾具241a的下方之罩部240a的內部。遮蔽板249a係大致圓板狀的構件,且覆蓋基板9的上方。遮蔽板249a係裝卸自如地卡合於夾具241a,能夠與夾具241a一起旋轉。
護罩部243a係大致圓筒狀的構件,且遍及全周包圍夾具241a的周圍。護罩部243a係接取從旋轉中的基板9向周圍飛散之液體。第一噴嘴244a係朝向基板9的下表面的中央部供給處理液。第一噴嘴244a係配置於基板旋轉機構242a的中空軸部的內部。第二噴嘴245a係朝向基板9的上表面的中央部供給惰性氣體,形成從該中央部朝向徑向外側之惰性氣體的氣流。
測定部246a係與上述測定部413不同之另一測定部,測定由夾具241a保持之基板9的周緣的水平方向之位置(亦即處理部24a中之邊緣位置)。圖12所示的示例中,測定部246a係光感測器,且固定於基板9的周緣附近。測定部246a係具有與上述測定部246相同之構造。測定部246a中,測定發光部247a與受光部248a之間的基板9的邊緣位置(亦即處理部24a中之基板9的周緣的徑向的位置)。
基板處理裝置1中,受光部248a中之測定結果係被送至控制部60,藉由控制部60的運算部62(參照圖6)求出處理部24a中之基板9的邊緣位置。處理部24a中,於基板9藉由基板旋轉機構242a而旋轉之狀態下連續地進行測定部246a對基板9的邊緣位置的測定。藉此,遍及圓周方向的全周測定處理部24a中之基板9的邊緣位置。另外,於遮蔽板249a以及基底部251a中,通過發光部247a與受光部248a之間的部位係由透過光之材料所形成之透光部。運算部62亦求出處理部24a中之偏心量、偏心方向以及凹口方向。
於基板處理裝置1中,即便於設置有圖12所示的處理單元21a以代替圖7所示的處理單元21之情形下,基板處理裝置1對基板9的處理的流程亦與圖8A至圖8C所示的流程大致相同。步驟S24中,從第一噴嘴244a對處理單元21a內旋轉中的基板9的下表面中央部供給藥液(例如蝕刻液等),進行整個下表面的藥液處理。此時,利用藉由第二噴嘴245a形成於基板9上之惰性氣體的氣流防止藥液等附著於基板9的上表面。
繼而,從第一噴嘴244a或者從省略圖示的其他噴嘴對基板9的下表面中央部供給清洗液(例如純水等),進行整個下表面的清洗處理。由第二噴嘴245a實現的上述氣流形成亦於清洗處理中繼續進行。藉此,防止清洗液等附著於基板9的上表面。之後,基板9的旋轉速度增大,進行基板9的乾燥處理。
如上所述,於該基板處理裝置1中,測定處理單元21a中之基板9的周緣的水平方向的位置(亦即處理單元21a中之邊緣位置),藉此能夠檢測出以從預定位置偏移的狀態由夾具241a保持之基板9。藉此,能夠防止對位於從預定位置偏移了容許範圍以上的位置之基板9進行處理。另外,處理單元21a中,即使基板9從預定位置偏移了一定程度,只要能夠藉由夾具銷252a的移動等修正該位移,則測定部413a亦可從處理單元21a省略。
搬入至上述基板處理裝置1之基板9有時會因搬入至基板處理裝置1之前進行的處理(亦即預處理)的影響而翹曲。基板9的翹曲(亦即彎曲)有許多種類。圖13以及圖14是表示彎曲狀態不同之基板9的示例之立體圖。
圖13所示的基板9係於第一徑向K1以第一曲率向厚度方向的一側(亦即向圖中的上方向凸出的方向)彎曲。該基板9係於與第一徑向K1正交之第二徑向K2以大於第一曲率之第二曲率向厚度方向的上述一側(亦即與第一徑向K1中之彎曲方向相同之方向)彎曲。圖14所示的基板9係於第一徑向K3向厚度方向的一側(亦即向圖中的上方向凸出之方向)彎曲。該基板9係於與第一徑向K3正交之第二徑向K4向厚度方向的另一側(亦即與第一徑向K3中之彎曲方向相反的方向)彎曲。
圖13以及圖14中將基板9的彎曲度描繪得比實際大。基板9的彎曲度係表示基板9的彎曲的程度之值,彎曲度越大則基板9彎曲得越大。基板9的彎曲度係例如從將彎曲之基板9設為水平姿勢時的厚度方向(亦即基板9的法線方向)之最下點與最上點之間的厚度方向的距離減去不彎曲之平坦的基板9的厚度所得之值。實際的基板9的彎曲度例如為0.5mm以下。
圖15是表示基板處理裝置1的載置單元的另一例之圖。圖15是從(+X)側觀察載置單元40a之側視圖。載置單元40a係除了在第一載置部41設置有測定部413a代替圖4所示的測定部413之外,具有與圖4所示的載置單元40相同的構造。以下的說明中,對載置單元40a的各構成附上與載置單元40對應之構成相同之元件符號。
於上述步驟S13中,載置單元40a的測定部413a係除了基板9的上述邊緣位置之外,亦測定由基板支持部411支持之基板9的周緣的上下方向的位置(以下稱作「邊緣高度」。)。於圖15所示的示例中,測定部413a係具備複數個雷射距離感測器416以及反射板417。複數個雷射距離感測器416係於基板9的周緣部的上方排列於徑向且固定於殼體410。反射板417係於基板9的周緣部的下方於徑向延伸。複數個雷射距離感測器416以及反射板417係位於圓周方向大致相同的位置且俯視時重疊。
各雷射距離感測器416係具備發光元件以及受光元件。雷射距離感測器416中,從發光元件朝向下方射出之雷射光由基板9或反射板417反射且由受光元件接收光線。然後,基於受光元件中之受光位置求出直至被照射雷射光之對象物(亦即基板9或反射板417)為止的上下方向的距離。
藉由各雷射距離感測器416測定出之直至對象物為止的上下方向的距離(以下稱作「測定距離」)係被送至控制部60的運算部62(參照圖6)。運算部62中,於藉由雷射距離感測器416測定出之測定距離大於預定距離(例如比雷射距離感測器416與反射板417之間的上下方向的距離稍小的距離)的情形下,判斷雷射距離感測器416的下方不存在基板9。另一方面,於該測定距離為上述預定距離以下的情形下,判斷雷射距離感測器416的下方存在基板9。然後,根據各雷射距離感測器416的下方是否存在基板9,藉由運算部62求出基板9的周緣的水平方向中之屬於邊緣位置的位置。而且,於該測定距離為上述預定距離以下的情形下,該測定距離係作為基板9的上表面的上下方向的位置記憶於記憶部61。
第一載置部41中,於基板9藉由旋轉機構412而旋轉之狀態下藉由測定部413a連續地測定基板9的邊緣位置以及基板9的上表面的上下方向的位置。藉此,遍及圓周方向的全周測定基板9的邊緣位置。而且,運算部62中,求出基板9的中心位置、偏心量、偏心方向以及凹口方向(步驟S14)。
而且,第一載置部41中,亦藉由測定部413a遍及圓周方向的全周測定基板9的周緣部中之上表面的上下方向的位置。然後,於步驟S14中,藉由運算部62基於該測定結果遍及基板9的全周求出基板9的周緣的上下方向中之屬於邊緣高度的位置,並基於該邊緣高度求出基板9的周緣的形狀。另外,於基板9的周緣位於在徑向鄰接之兩個雷射距離感測器416之間的情形下,例如基於來自位於基板9的周緣部的鉛直上方之複數個雷射距離感測器416的輸出,藉由樣條內插(spline interpolation)等求出邊緣高度。
運算部62中,基於藉由測定部413a測定出之基板9的邊緣高度求出基板9的彎曲度。於藉由運算部62求出之基板9的彎曲度大於預定的臨限值的情形下,控制部60係因基板9的彎曲過大而判斷為無法正常地進行處理單元21、21a對基板9的處理。而且,藉由報告部64對操作者報告彎曲度異常(亦即基板9的彎曲大而超過容許範圍)。該報告係例如藉由在顯示器87中的顯示來進行或藉由警告音來進行。被判斷為彎曲度異常之基板9例如不藉由處理單元21、21a施予處理,而是從基板處理裝置1移出。另外,亦可省略向操作者報告彎曲度異常。
另一方面,於基板9的彎曲度為上述臨限值以下的情形下,如上所述中心機器人22的手部226插入至載置單元40a的第一載置部41內,以手部中心位置220與基板9的中心93於上下方向重疊的方式調整第一載置部41中之手部226的位置(步驟S15)。
載置單元40a中,於上述步驟S14與步驟S15之間,亦可藉由旋轉機構控制部65(參照圖6)驅動第一載置部41的旋轉機構412,使由基板支持部411支持之基板9旋轉,並將基板9的方向變更為適合於由手部226所進行的保持之方向。旋轉機構控制部65對旋轉機構412的控制係基於步驟S14中由運算部62求出之基板9的周緣的形狀來進行。
例如,於圖13所示的彎曲狀態的基板9的情形下,以曲率相對較小的第一徑向K1與手部226的長度方向(亦即手部226的爪部228延伸之方向)平行的方式藉由旋轉機構412調整基板9的方向。藉此,兩隻爪部228與基板9的下表面的接觸面積增大,基板9由手部226穩定地保持。
而且,載置單元40a中,於上述步驟S14與步驟S15之間,亦可藉由旋轉機構控制部65驅動第一載置部41的旋轉機構412,使由基板支持部411支持之基板9旋轉,並將基板9的方向變更為適合於由處理單元21a(參照圖12)的夾具241a所進行的保持之方向。旋轉機構控制部65對旋轉機構412的控制係基於步驟S14中由運算部62求出之基板9的周緣的形狀來進行。另外,如上所述,處理單元21a的夾具241a係具備以90°間隔排列之四個夾具銷252a。
例如,於圖14所示的彎曲狀態的基板9的情形下,相對於第一徑向K3以及第二徑向K4傾斜45°之兩個徑向與基板9的周緣相交之四個點係位於上下方向的大致相同之位置。因此,較佳為當將基板9從手部226交遞至夾具241a時,以基板9的周緣的該四個點與上述四個夾具銷252a接觸的方式藉由手部226保持基板9。藉此,由於夾具241a的所有夾具銷252a與基板9的周緣接觸,因此基板9由夾具241a穩定地保持。載置單元40a中,例如以第一徑向K3或第二徑向K4與手部226的長度方向(亦即手部226的爪部228延伸之方向)平行的方式藉由旋轉機構412調整基板9的方向。
如以上所說明,載置單元40a中,測定部413a較佳為亦測定由基板支持部411支持之基板9的周緣的上下方向中之屬於邊緣高度的位置。而且,較佳為運算部62亦基於由測定部413a測定出之邊緣高度求出基板9的周緣的形狀。藉此,於基板9彎曲的情形下,無須大幅變更載置單元以及基板處理裝置1的構造便能夠取得基板9的周緣的形狀(亦即基板9的彎曲狀態)。
如上所述,運算部62更佳為亦基於由測定部413a測定出之邊緣高度求出表示基板9的彎曲的程度之彎曲度。而且,控制部60較佳為進一步具備報告部64,該報告部64係於藉由運算部62求出之基板9的彎曲度大於預定的臨限值的情形下報告彎曲度異常。藉此,能夠在早期發現具有彎曲度異常之基板9。而且,藉由從基板處理裝置1移出該基板9,能夠防止不必要的基板處理。
如上所述,於設置有載置單元40a之基板處理裝置1中,控制部60較佳為進一步具備控制旋轉機構412之旋轉機構控制部65。旋轉機構控制部65係基於藉由運算部62求出之基板9的周緣的形狀驅動旋轉機構412使基板9旋轉,並使基板9朝向適合於由手部226所進行的保持之方向。藉此,即使於基板9彎曲的情形下,亦能夠藉由手部226穩定地保持基板9。
而且,於設置有處理單元21a之基板處理裝置1中,控制部60較佳為進一步具備控制旋轉機構412之旋轉機構控制部65。處理單元21a係具備機械夾具(亦即夾具241a),該機械夾具係與基板9的周緣接觸且以水平狀態保持基板9。旋轉機構控制部65係基於藉由運算部62求出之基板9的周緣的形狀驅動旋轉機構412使基板9旋轉,並使基板9朝向適合於由該機械夾具所進行的保持之方向。藉此,即便於基板9彎曲的情形下,亦能夠藉由機械夾具穩定地保持基板9。
上述基板處理裝置1以及基板處理方法中能夠進行各種變更。
基板處理裝置1中,載置單元40、40a的構造亦可進行各種變更。例如,圖15所示的載置單元40a中,除了設置有測定部413a之外,亦可設置有圖4所示的測定部413。該情形下,藉由包含雷射距離感測器416之測定部413a求出基板9的邊緣高度,並藉由屬於光感測器之測定部413求出基板9的邊緣位置。
而且,圖16所示的載置單元40b中,兩個第一載置部41的內部空間於上下方向連結,藉由一個旋轉機構412使兩個基板支持部411同時旋轉,並藉由兩個測定部413測定兩片基板9的邊緣位置。藉此,能夠簡化載置單元40b的構造。圖16所例示之載置單元40b中,下側的基板支持部411係與旋轉機構412直接連接,上側的基板支持部411係經由框架418b而與旋轉機構412間接連接。
框架418b係具備第一構件431、複數個第一臂432、複數個支柱構件433、複數個第二臂434以及第二構件435。第一構件431係大致圓板狀的構件,且固定於旋轉機構412的軸部的外側面。複數個第一臂432係大致棒狀的構件,且從第一構件431向徑向外側呈放射狀延伸。第二構件435係大致圓板狀的構件,且固定於上側的基板支持部411的下端部。複數個第二臂434係大致棒狀的構件,且從第二構件435向徑向外側呈放射狀延伸。複數個第一臂432以及複數個第二臂435的數量分別例如為四隻。複數個第一臂432以及複數個第二臂435係於圓周方向大致等角度間隔地排列且俯視時重疊。複數個支柱構件433係大致棒狀的構件,且分別將複數個第一臂432的徑向外端部與複數個第二臂435的徑向外端部連接並於上下方向延伸。
圖17所示的載置單元40c中,亦將兩個第一載置部41的內部空間於上下方向連結。載置單元40c中,上下配置之兩個基板支持部411係固定於殼體410且不旋轉。另一方面,於一個旋轉機構412經由框架418c而間接地連接有兩個測定部413,並藉由旋轉機構412使兩個測定部413以旋轉軸J1為中心旋轉。換言之,藉由旋轉機構412使兩個基板支持部411相對於兩個測定部413相對性地旋轉。藉此,遍及全周測定兩片基板9的邊緣位置。
這樣,載置單元40c係具備旋轉機構412,該旋轉機構412係使基板支持部411以朝向上下方向之旋轉軸J1為中心相對於測定部413相對性地旋轉。而且,測定部413係測定相對旋轉中的基板9的邊緣位置。藉此,能夠容易進行圓周方向的複數個位置處之基板9的邊緣位置的測定。而且,亦能夠遍及圓周方向的全周容易地測定出基板9的邊緣位置。該情形下,能夠高精度地求出基板9的中心位置。
載置單元40中亦可省略第二載置部42,且處理過的基板9亦可載置於第一載置部41。載置單元40a至40c中亦相同。
上述載置單元中之基板9的邊緣位置的測定不一定需要遍及基板9的全周進行。例如,如圖18所示的載置單元40d般,亦可從第一載置部41省略旋轉機構412,並於由不旋轉的基板支持部411支持之基板9的周圍設置有固定於殼體410之三個以上的測定部413。該情形下,運算部62(參照圖6)中,基於由該三個以上的測定部413測定出之基板9的三個以上的邊緣位置並利用公知的方法求出基板9的中心位置等。
基板處理裝置1中,中心機器人22的構造亦可進行各種變更。例如,中心機器人22一次可搬送之基板9的片數係可為一片,亦可為三片以上。而且,中心機器人22的手部226的形狀以及構造亦可進行各種變更。例如,手部226亦可藉由吸附以外的方法保持基板9。另外,索引機器人12的構造亦可進行各種變更。
亦可於基板處理裝置1的處理區塊20設置有處理單元21、21a以外的各種構造的處理單元,且亦可對基板9進行各種處理。該處理單元中保持基板9之夾具不限定於上述夾具241、241a,亦可於處理單元設置具有各種構造之夾具。
上述基板處理裝置1係除了半導體基板以外,亦可用於液晶顯示裝置或有機EL(Electro Luminescence;電致發光)顯示裝置等平面顯示裝置(Flat Panel Display;平板顯示器)中所使用的玻璃基板或者其他顯示裝置中所使用的玻璃基板的處理中。而且,上述基板處理裝置1亦可用於光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板以及太陽電池用基板等的處理中。
上述實施形態以及各變形例中之構成只要不相互矛盾便可適當地組合。
已詳細描述並說明了本發明,但已述的說明為例示性而非限定性。因此,可以說只要不脫離本發明的範圍則能夠進行許多變形或態樣。
1:基板處理裝置
8:電腦
9:基板
10:索引區塊
11:承載器台
12:索引機器人
20:處理區塊
21,21a:處理單元
22:中心機器人
23:搬送路徑
24,24a:處理部
30:間隔壁
31:連繫部
40、40a~40d:載置單元
41:第一載置部
42:第二載置部
60:控制部
61:記憶部
62:運算部
63:搬送機器人控制部
64:報告部
65:旋轉機構控制部
81:處理器
82:記憶體
83:輸入輸出部
84:匯流排
85:鍵盤
86:滑鼠
87:顯示器
88:發送部
93:(基板的)中心
95:承載器
100,230,310:內部空間
121a,121b,221a,221b:搬送臂
122,222:臂台
123:可動台
124:滾珠螺桿
125:導軌
126,226:手部
211,211a:外殼
220:手部中心位置
223:基台
227:基部
228:爪部
229:吸附口
240,240a:罩部
241,241a:夾具
242,242a:基板旋轉機構
243,243a:護罩部
244,244a:第一噴嘴
245,245a:第二噴嘴
246,246a:(處理單元的)測定部
247,247a,414:發光部
248,248a,415:受光部
249a:遮蔽板
251a:基底部
252a:夾具銷
410,420:殼體
411,421:基板支持部
412:旋轉機構
413,413a:(載置單元的)測定部
416:雷射距離感測器
417:反射板
418b,418c:框架
431:第一構件
432:第一臂
433:支柱構件
434:第二臂
435:第二構件
K1:第一徑向
K2:第二徑向
K3:第三徑向
K4:第四徑向
J1,J2,J3:
[圖1]是實施形態之一的基板處理裝置之俯視圖。
[圖2]是表示基板處理裝置的內部之前視圖。
[圖3]是將搬送臂的手部附近放大表示之俯視圖。
[圖4]是載置單元之側視圖。
[圖5]是表示控制部的構成之圖。
[圖6]是表示控制部的功能之方塊圖。
[圖7]是表示處理單元的一例之圖。
[圖8A]是說明基板的處理的流程之圖。
[圖8B]是說明基板的處理的流程之圖。
[圖8C]是說明基板的處理的流程之圖。
[圖9]是表示第一載置部內的基板之俯視圖。
[圖10]是表示處理單元內的基板之俯視圖。
[圖11]是表示第一載置部內的基板之俯視圖。
[圖12]是表示處理單元的另一例之圖。
[圖13]是表示已彎曲之基板之立體圖。
[圖14]是表示已彎曲之基板之立體圖。
[圖15]是表示載置單元的另一例之側視圖。
[圖16]是表示載置單元的另一例之側視圖。
[圖17]是表示載置單元的另一例之側視圖。
[圖18]是表示載置單元的另一例之側視圖。
9:基板
40:載置單元
41:第一載置部
42:第二載置部
410,420:殼體
411,421:基板支持部
412:旋轉機構
413:(載置單元的)測定部
414:發光部
415:受光部
J1:旋轉軸
Claims (8)
- 一種基板處理裝置,係用以處理基板,且具備:載置單元,係載置有基板;處理單元,係處理前述基板;搬送機器人,係將前述基板從前述載置單元搬送至前述處理單元;以及控制部;前述載置單元係具備:基板支持部,係以水平狀態支持前述基板;以及測定部,係測定由前述基板支持部支持之前述基板的周緣的水平方向中之屬於邊緣位置的位置;前述搬送機器人係具備:手部,係接取由前述載置單元的前述基板支持部支持之前述基板並搬入至前述處理單元;前述控制部係具備:運算部,係基於由前述測定部測定出之前述邊緣位置求出前述基板的中心位置;以及搬送機器人控制部,係於前述手部從前述基板支持部接取前述基板之前,基於前述基板的前述中心位置調整前述載置單元中之前述手部的位置;前述測定部亦測定由前述基板支持部支持之前述基板的前述周緣的上下方向中之屬於邊緣高度的位置;前述運算部亦基於由前述測定部測定出之前述邊緣高度求出前述基板的前述周緣的形狀;前述處理單元係具備:機械夾具,係與前述基板的前述周緣接觸且 以水平狀態保持前述基板;前述載置單元係進一步具備:旋轉機構,係使前述基板支持部以朝向上下方向之旋轉軸為中心旋轉;前述控制部係進一步具備:旋轉機構控制部,係基於由前述運算部求出之前述基板的前述周緣的形狀驅動前述旋轉機構使前述基板旋轉,並使前述基板朝向適合於由前述機械夾具所進行的保持之方向。
- 如請求項1所記載之基板處理裝置,其中前述手部係吸附並保持前述基板的下表面。
- 如請求項1所記載之基板處理裝置,其中前述載置單元係進一步具備:旋轉機構,係使前述基板支持部以朝向上下方向之旋轉軸為中心相對於前述測定部相對性地旋轉;前述測定部係測定相對旋轉中的前述基板的前述邊緣位置。
- 如請求項1所記載之基板處理裝置,其中前述載置單元係進一步具備:旋轉機構,係使前述基板支持部以朝向上下方向的旋轉軸為中心旋轉;於前述手部從前述基板支持部接取前述基板之前,藉由前述旋轉機構使前述基板旋轉,使前述基板的前述中心位置相對於前述旋轉軸位於前述手部相對於前述基板之進退方向或與前述進退方向垂直的方向。
- 如請求項1所記載之基板處理裝置,其中前述處理單元係具備:夾具,係以水平狀態保持前述基板;以及另一測定部,係測定由前述夾具保持之前述基板的前述周緣的水平方向的位置。
- 如請求項1至5中任一項所記載之基板處理裝置,其中 前述運算部亦基於由前述測定部測定出之前述邊緣高度求出表示前述基板的彎曲的程度之彎曲度;前述控制部係進一步具備:報告部,係在由前述運算部求出之前述基板的前述彎曲度大於預定的臨限值的情形下報告彎曲度異常。
- 如請求項1至5中任一項所記載之基板處理裝置,其中前述載置單元係進一步具備:旋轉機構,係使前述基板支持部以朝向上下方向之旋轉軸為中心旋轉;前述控制部係進一步具備:旋轉機構控制部,係基於由前述運算部求出之前述基板的前述周緣的形狀驅動前述旋轉機構使前述基板旋轉,並使前述基板朝向適合於由前述手部所進行的保持之方向。
- 一種基板處理方法,係藉由基板處理裝置處理基板:前述基板處理裝置係具備:載置單元,係載置有基板;處理單元,係處理前述基板;以及搬送機器人,係將前述基板從前述載置單元搬送至前述處理單元;前述載置單元係具備:基板支持部,係以水平狀態支持前述基板;測定部,係測定由前述基板支持部支持之前述基板的周緣的水平方向中之屬於邊緣位置的位置以及由前述基板支持部支持之前述基板的前述周緣的上下方向中之屬於邊緣高度的位置;以及旋轉機構,係使前述基板支持部以朝向上下方向之旋轉軸為中心旋轉;前述處理單元係具備:機械夾具,係與前述基板的前述周緣接觸且以水平狀態保持前述基板; 前述搬送機器人係具備:手部,係接取由前述載置單元的前述基板支持部支持之前述基板並搬入至前述處理單元;前述基板處理方法係具備:工序a,係基於由前述測定部測定出之前述邊緣位置求出前述基板的中心位置;工序b,係在前述手部從前述基板支持部接取前述基板之前,基於前述基板的前述中心位置調整前述載置單元中之前述手部的位置;工序c,係基於由前述測定部測定出之前述邊緣高度求出前述基板的前述周緣的形狀;以及工序d,係於前述手部從前述基板支持部接取前述基板之前,基於前述基板的前述周緣的形狀用前述旋轉機構使前述基板旋轉,並使前述基板朝向適合於由前述機械夾具所進行的保持之方向。
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