TWI823237B - 對準裝置及對準方法 - Google Patents

對準裝置及對準方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI823237B
TWI823237B TW111103226A TW111103226A TWI823237B TW I823237 B TWI823237 B TW I823237B TW 111103226 A TW111103226 A TW 111103226A TW 111103226 A TW111103226 A TW 111103226A TW I823237 B TWI823237 B TW I823237B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
turntable
sensor
alignment device
edge
Prior art date
Application number
TW111103226A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202246155A (zh
Inventor
丹治彦
中原一
富永翔太
吉田浩之
Original Assignee
日商川崎重工業股份有限公司
美商川崎機器人（美國）有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商川崎重工業股份有限公司, 美商川崎機器人（美國）有限公司 filed Critical 日商川崎重工業股份有限公司
Publication of TW202246155A publication Critical patent/TW202246155A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI823237B publication Critical patent/TWI823237B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G47/00—Article or material-handling devices associated with conveyors; Methods employing such devices
    • B65G47/74—Feeding, transfer, or discharging devices of particular kinds or types
    • B65G47/90—Devices for picking-up and depositing articles or materials
    • B65G47/905—Control arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2203/00—Indexing code relating to control or detection of the articles or the load carriers during conveying
    • B65G2203/02—Control or detection
    • B65G2203/0208—Control or detection relating to the transported articles
    • B65G2203/0233—Position of the article
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G2203/00—Indexing code relating to control or detection of the articles or the load carriers during conveying
    • B65G2203/04—Detection means
    • B65G2203/042—Sensors
    • B65G2203/044—Optical

Abstract

對準裝置(4)係具備第一旋轉台(41b)、第二旋轉台(42b)及檢測裝置(43)。第一旋轉台(41b)係載置基板(2)且以第一旋轉軸線(L1)作為旋轉中心而旋轉。第二旋轉台(42b)係載置基板(2)且以位置與第一旋轉軸線(L1)之位置不同之第二旋轉軸線(L2)作為旋轉中心而旋轉。檢測裝置(43)係包含檢測基板(2)之邊緣之一個感測器，且感測器之檢測範圍包含載置於第一旋轉台(41b)之基板(2)之邊緣及載置於第二旋轉台(42b)之基板(2)之邊緣，用以檢測兩個基板(2)之邊緣。

Description

對準裝置及對準方法
本發明主要關於一種進行基板之對準之對準裝置。
對準裝置係設於對基板進行處理之設施(半導體處理工廠等)。對準裝置係獲取並調整基板的旋轉相位而進行對準。專利文獻1(日本專利第4255091號)及專利文獻2(日本專利第3988317號)揭示一種對複數張基板進行對準之裝置。
專利文獻1之基板位置對準裝置係具備複數個支撐銷、馬達及複數個光學感測器。複數個支撐銷係於鉛垂方向排列配置。每個支撐銷係支撐基板。馬達係使支撐於支撐銷上之基板一起旋轉。光學感測器係配置於由支撐銷支撐之基板之邊緣附近。光學感測器係於基板之旋轉過程中檢測基板之定向平面(orientation flat)或凹槽(notch)。藉此，基板位置對準裝置係可一次對複數個基板進行對準。
專利文獻2之基板定向裝置係使用一個光學感測器對複數個基板進行對準。複數個基板最初配置於定向前位置。基板定向裝置係於使位於定向前位置之基板中之一張基板移動至定向後位置之後，使基板旋轉至光學感測器之光線通過基板之凹槽之角度為止。藉由對全部基板進行該作業，使用一個光學感測器對複數個基板進行對準。
[發明所欲解決之課題]
於專利文獻1之裝置中，於進行對準之每個基板設置有感測器。因此，對準裝置之成本變高。於專利文獻2之裝置中，需要用以將基板自定向前位置移動至定向後位置之機構，因此構成變得複雜，結果造成對準裝置之成本增高。
爰此，本發明之主要目的在於以低成本提供一種對複數個基板進行對準之對準裝置。 [用以解決課題之手段]
本發明所欲解決之課題誠如以上說明，以下對用以解決該課題之手段及其功效進行說明。
根據本發明之第一觀點，提供以下構成之對準裝置。亦即，對準裝置係具備第一旋轉台、第二旋轉台及檢測裝置。前述第一旋轉台係載置基板且以第一旋轉軸線作為旋轉中心而旋轉。前述第二旋轉台係載置基板且以位置與第一旋轉軸線之位置不同之第二旋轉軸線作為旋轉中心而旋轉。前述檢測裝置係包含檢測基板之邊緣之一個感測器，且前述感測器之檢測範圍包含載置於前述第一旋轉台之基板之邊緣及載置於前述第二旋轉台之基板之邊緣，用以檢測兩個前述基板之邊緣。
根據本發明之第二觀點，提供以下之對準方法。亦即，對準方法係包含第一檢測步驟及第二檢測步驟。於前述第一檢測步驟中，藉由感測器檢測載置於第一旋轉台之基板的邊緣，前述第一旋轉台係以第一旋轉軸線作為旋轉中心而旋轉。於前述第二檢測步驟中，與前述第一檢測步驟同時進行或於前述第一檢測步驟之後進行，且前述感測器之位置係與前述第一檢測步驟相同，藉由感測器檢測載置於第二旋轉台之基板的邊緣，前述第二旋轉台係以位置與第一旋轉軸線之位置不同之第二旋轉軸線作為旋轉中心而旋轉。 [發明功效]
根據本發明，可以低成本實現對複數個基板進行對準之對準裝置。
其次，參照圖式，對本發明之實施形態進行說明。圖1為顯示機器人系統100之構成之立體圖。
圖1所示之機器人系統100係使機器人1於無塵室等作業空間內進行作業之系統。機器人系統100係具備機器人1、對準裝置4及控制器20。
機器人1係例如為搬送保管於保管容器6之基板2之晶圓移載機器人。於本實施形態中，機器人1係由SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm；選擇順應性關節機械手臂)(平面關節型機械手臂)型水平多關節機器人實現。SCARA係選擇順應性關節機械手臂之簡稱。
機器人1搬送之基板2係半導體晶圓。基板2係形成為圓形之薄板狀。基板2也可為玻璃基板，而非半導體晶圓。
如圖1所示，機器人1包含基台10、臂11及手部12。
基台10係固定於工廠之地板等。但不限於此，基台10例如也可固定於適宜之處理設備。
如圖1所示，臂11係隔著可沿上下方向移動之升降軸15而被安裝於基台10。臂11可相對於升降軸15旋轉。
臂11係水平多關節型之臂。臂11具備第一臂11a及第二臂11b。
第一臂11a係水平之直線狀延伸之細長構件。第一臂11a之長邊方向之一端安裝於升降軸15之上端部。第一臂11a係以升降軸15之軸線(鉛垂軸)作為中心而可旋轉地被支撐。於第一臂11a之長邊方向之另一端安裝有第二臂11b。
第二臂11b係水平之直線狀延伸之細長構件。第二臂11b之長邊方向之一端安裝於第一臂11a之前端。第二臂11b係以與升降軸15平行之軸線(鉛垂軸)作為中心而可旋轉地被支撐。
手部12係隔著腕部13而被連接於第二臂11b。腕部13安裝於第二臂11b之前端。腕部13係以與升降軸15平行之軸線(鉛垂軸)作為中心而可旋轉地被支撐。腕部13係藉由未圖示之適宜之致動器旋轉驅動。該致動器例如為電動馬達。於腕部13連結有手部12。
手部12係具有分歧構造之邊緣夾持式之手部。於手部12上被分歧之每個前端部分設置有省略圖示之邊緣導引。於腕部13附近設置有省略圖示之按壓構件。按壓構件可藉由省略圖示之致動器(例如，氣壓式汽缸)沿手部12之表面滑動。藉由於將基板2載置於手部12之狀態下使按壓構件滑動，可於邊緣導引與按壓構件之間夾持且保持基板2。
手部12不限於邊緣夾持式。手部12也可為被動夾持式或吸附式。被動夾持式係指不將載置於手部之基板固定之構成(不具有按壓構件之構成)。吸附式係指以負壓吸附基板2之表面進行搬送之構成(例如伯努利吸盤)。
於本實施形態中，於臂11設置有一個手部12。也可取代該構成，而於臂11設置兩個以上之手部12。例如，於臂11之第二臂11b之前端設置兩個手部12。兩個手部12可以鉛垂軸作為旋轉中心獨立地旋轉。藉此，機器人1可同時搬送例如兩個基板2。
升降軸15、第一臂11a及第二臂11b係分別藉由圖2之方塊圖所示之致動器16驅動。致動器16例如為電動馬達。
於位於升降軸15與第一臂11a之間、第一臂11a與第二臂11b之間及第二臂11b與手部12之間之臂關節部安裝有省略圖示之編碼器，該編碼器係用以檢測第一臂11a、第二臂11b及手部12之各自之旋轉位置。此外，於機器人1之適宜位置也設置有編碼器，該編碼器係用以檢測高度方向上之第一臂11a之位置變化(亦即，升降軸15之升降量)。
控制器20，具備CPU(Central Processing Unit；中央處理單元)等之運算裝置及HDD(Hard Disk Drive；硬碟機)、SSD(Solid State Drives；固態硬碟)或快閃記憶體等之記憶裝置。運算裝置係可藉由執行記憶於記憶裝置之程式發揮作為搬送控制部21、對準裝置控制部22及解析部23之作用。搬送控制部21係控制機器人1。具體而言，搬送控制部21係根據預先登錄之作業內容及編碼器之檢測結果等，對致動器16傳送指令值。藉此，機器人1進行基板2之搬送作業。對準裝置控制部22係控制對準裝置4。解析部23係用以解析藉由對準裝置4進行之基板2之檢測結果。
於本實施形態中，控制器20係進行對準裝置4及機器人1之控制。也可取代此，分別設置控制對準裝置4之控制器及控制機器人1之控制器。
對準裝置4係獲取且調整基板2的旋轉相位而進行對準。具體而言，於基板2之外周形成有凹槽2a。凹槽2a顯示半導體之結晶方位。對準裝置4係藉由檢測凹槽2a以獲取基板2的旋轉相位，且以凹槽2a朝向既定方向之方式使基板2旋轉而調整基板2的旋轉相位。
於在基板2上形成定向平面取代凹槽2a之情況下，對準裝置4也可為檢測定向平面之構成。此外，除了基板2的旋轉相位外，對準裝置4也可為獲取基板2之相對於基準點之中心位置之偏移量之構成。
以下，參照圖1至圖4，對對準裝置4之構成進行說明。對準裝置4係具備第一馬達41a、第一旋轉台41b、第二馬達42a、第二旋轉台42b及檢測裝置43。
第一馬達41a係電動馬達，且根據對準裝置控制部22之指令而旋轉／停止。第一馬達41a係僅旋轉與對準裝置控制部22之指令對應之旋轉量。第一馬達41a產生之驅動力經由傳遞機構被傳遞至第一旋轉台41b。
第一旋轉台41b係圓板狀，且以朝向鉛垂方向之方式配置。第一旋轉台41b係藉由機器人1等載置基板2。第一旋轉台41b之形狀不限於圓板。藉由傳遞第一馬達41a之驅動力，第一旋轉台41b以第一旋轉軸線L1作為旋轉中心進行旋轉。
第二馬達42a係與第一馬達41a相同之構成。對準裝置控制部22可獨立於第一馬達41a而使第二馬達42a旋轉。藉此，可使第一馬達41a停止而使第二馬達42a旋轉，或者可使第一馬達41a與第二馬達42a之旋轉速度或旋轉量不同。
第二旋轉台42b係與第一旋轉台41b相同之構成。第一旋轉台41b及第二旋轉台42b係以於水平方向排列之方式配置。因此，第一旋轉軸線L1與第二旋轉軸線L2之位置也不同。具體而言，於俯視時(圖3中，以與第一旋轉軸線L1平行之視線觀察之圖)，以使載置於第一旋轉台41b之基板2與載置於第二旋轉台42b之基板2分離之方式確定第一旋轉台41b與第二旋轉台42b之位置。通常，於對準裝置4中使用之基板2之尺寸及載置基板2之位置係預先藉由規格說明書等確定。因此，不必實際將基板2載置於對準裝置4，可確認第一旋轉台41b及第二旋轉台42b之前述位置關係。第一旋轉台41b之載置基板2之部位的高度(上面之位置)係與第二旋轉台42b之載置基板2之部位的高度(上面之位置)相同。然而，其等高度也可不同。
對準裝置4具備省略圖示之編碼器，該編碼器係用以檢測第一旋轉台41b的旋轉相位及第二旋轉台42b的旋轉相位。編碼器之檢測結果被傳送至控制器20。
檢測裝置43係具備圖1所示之安裝構件44及圖像感測器(感測器)45。
安裝構件44係固定於工廠內之適宜位置，例如固定於支撐保管容器6之台座或工廠之地板等。於安裝構件44安裝有圖像感測器45。
圖像感測器45係位於第一旋轉台41b及第二旋轉台42b之上方。圖像感測器45係獲取載置於第一旋轉台41b及第二旋轉台42b之基板2之邊緣的圖像。圖像感測器45拍攝之圖像被朝控制器20傳送。再者，圖像感測器45也可自下方拍攝基板2。
如圖3所示，圖像感測器45獲取圖像之範圍即檢測範圍A1係包含載置於第一旋轉台41b之基板2之邊緣及載置於第二旋轉台42b之基板2之邊緣。檢測範圍A1係包含兩個基板2最接近之部位。換句話說，較佳為，檢測範圍A1包含俯視時連接第一旋轉軸線L1與第二旋轉軸線L2之虛擬線段之中點。藉此，可將檢測範圍A1之範圍最小化，因此可獲取高精度之圖像，或者可採用成本低之圖像感測器45。再者，只要可獲取兩個基板2之邊緣，檢測範圍A1之位置也可不同。
圖像感測器45係具體為CCD(Charge Coupled Device；電荷耦合元件)感測器或CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor；互補式金氧半導體)感測器。例如，可考慮於重視畫質之品質之情況下採用CCD感測器，而於重視成本之廉價度之情況下採用CMOS感測器。
圖像感測器45獲取之圖像被傳送至控制器20。控制器20之解析部23，藉由解析該圖像以判斷檢測範圍A1中是否包含凹槽2a。此外，解析部23也可對檢測範圍A1中是否包含定向平面進行判定。解析部23也可計算基板2之位置偏移量。
接著，主要參照圖5，對使用對準裝置4進行對準之作業流程進行說明。
首先，搬送控制部21控制機器人1，將基板2載置於第一旋轉台41b及第二旋轉台42b(S101)。再者，該作業也可由與機器人1不同之機器人(例如前步驟之機器人)進行。
其次，對準裝置控制部22控制第一馬達41a而使第一旋轉台41b旋轉，且控制第二馬達42a而使第二旋轉台42b旋轉(S102)。然後，對準裝置控制部22控制圖像感測器45對基板2進行攝影(S102)。亦即，於本實施形態中，同時使兩個基板2旋轉，以獲取包含兩個基板2之圖像。
接著，解析部23對自圖像感測器45接收之圖像進行解析，獲取且記憶兩個基板2之凹槽2a的旋轉相位(S103)。具體而言，解析部23接收之圖像包含兩個基板2。例如，出現於較圖像之中央靠近一側(詳細為沿基板2之排列方向之一側)之基板係載置於第一旋轉台41b之基板2。出現於較圖像之中央靠近另一側之基板2係載置於第二旋轉台42b之基板2。藉此，解析部23根據圖像中之基板2之位置，確定圖像中之一個基板2為載置於第一旋轉台41b之基板2。接著，解析部23根據圖像確定凹槽2a之有無及凹槽2a之位置。解析部23係藉由確定凹槽2a位於圖像之既定位置時之第一旋轉台41b的旋轉相位，獲取載置於第一旋轉台41b之基板2之凹槽2a的旋轉相位。同樣地，解析部23獲取載置於第二旋轉台42b之基板2之凹槽2a的旋轉相位。再者，前述方法係一例而已，可適宜地變更。如此，於本實施形態中，可一次對兩個基板2檢測凹槽2a的旋轉相位。
再者，於基板2形成有定向平面之情況下，使用同樣之方法也可確定定向平面之位置。此外，於基板2之中心位置偏移之情況下，由於圖像中之基板2之邊緣位置變化，因此可根據邊緣位置之變化量確定基板2之中心位置之偏移量。
接著，對準裝置控制部22調整兩個基板2的旋轉相位(S104)。具體而言，對準裝置控制部22係根據解析部23確定之凹槽2a的旋轉相位，以凹槽2a朝向預定之方向之方式使第一回旋轉台41b及第二回旋轉台42b旋轉。對準裝置4可同時對兩個基板2調整旋轉相位。惟，也可逐個地調整基板2的旋轉相位。
接著，搬送控制部21控制機器人1，將載置於第一旋轉台41b及第二旋轉台42b之基板2搬送至搬送目的地(例如下一步驟之處理裝置)(S105)。
藉由進行以上之處理，可使用一個圖像感測器45進行兩個基板2之對準。因此，與於每個基板設置感測器之構成比較，可降低對準裝置4之成本。尤其是，於對準裝置4中，由於圖像感測器45之成本所佔之比例高，因此可大幅降低成本。並且，於本實施形態中，由於可一次獲取兩個基板2的旋轉相位，因此與逐個進行基板2之對準之構成比較，基板2之對準之作業效率高。此外，由於不需要移動圖像感測器45，因此自該角度觀察，由於不產生徒勞無功之時間，因此也可提高作業效率，而且還不容易產生粉塵。
接著，參照圖6及圖7，對第一變形例進行說明。再者，於第一變形例及後述之第二變形例之說明中，有時可於圖式中對與前述實施形態相同或類似之構件賦予相同之元件編號，且省略說明。
於前述實施形態中，以俯視時兩個基板2分離之方式確定第一旋轉台41b及第二旋轉台42b之位置。與此相對，於第一變形例中，如圖6所示，以俯視時兩個基板2重疊之方式確定第一旋轉台41b及第二旋轉台42b之位置。再者，不表示兩個基板2完全重疊，而是基板2之一部分重疊。換句話說，第一旋轉軸線L1與第二旋轉軸線L2之位置不同。於第一變形例中，基板2彼此之重疊長度係基板2之半徑以下，但重疊長度也可超過半徑。
此外，由於基俯視時基板2重疊，因此如圖7所示，第一旋轉台41b的高度係與第二旋轉台42b的高度不同。因此，於第一變形例中，較佳為具有兩個機器人1，一個機器人1將基板2載置於第一旋轉台41b，另一個機器人1將基板2載置於第二旋轉台42b。
在此，將第一變形例中之圖像感測器45之檢測範圍稱為檢測範圍A2。於前述實施形態中 ，檢測範圍A1係於俯視時包含連結第一旋轉軸線L1與第二旋轉軸線L2之虛擬線段。與此相對，為了將兩個基板2之邊緣包含於檢測範圍A2內，檢測範圍A2係位於自虛擬線段朝俯視時之垂直方向偏移之位置。
使用第一變形例之對準裝置4進行對準之方法係與前述實施形態相同。藉由採用第一變形例之佈局，可減少俯視時之對準裝置4之設置面積。
接著，參照圖8至圖10，對第二變形例進行說明。
於第二變形例中，設置光量計測感測器(感測器)46以取代圖像感測器45。光量計測感測器46係線性感測器，具備投光部46a及受光部46b。光量計測感測器46係透射型之光量計測感測器。投光部46a與受光部46b係以夾持基板2之方式於上下方向(基板2之厚度方向)隔開間隔配置。於本實施形態中，投光部46a係位於上側，但投光部46a也可位於下側。
第二變形例之基板2之佈局係與前述實施形態相同。此外，第二變形例之檢測範圍A3係與前述實施形態之檢測範圍A1相同。投光部46a係朝受光部46b照射檢查光。由於基板2位於投光部46a與受光部46b之間，因此受光部46b係對一部分光被基板2遮擋之檢查光進行受光。受光部46b係將與受光之檢查光之光量對應之電流信號(或將其變換後之電壓信號)朝控制器20傳送。再者，電流信號係根據受光之檢查光之光量而增大，但不顯示接受檢查光之位置。
也可設置反射型之光量計測感測器以取代透射型之光量計測感測器。反射型之光量計測感測器之投光部及受光部係相對於基板2配置於相同側。受光部係接受由投光部照射之檢查光之被基板2反射後之反射光。
第二變形例係將設置光量計測感測器46之構成應用於前述實施形態之例子。也可取而代之，將設置有光量計測感測器46之構成應用於第一變形例。
以下，對第二變形例之對準之流程進行說明。首先，搬送控制部21與前述實施形態同樣，對機器人1進行控制，將基板2載置於第一旋轉台41b及第二旋轉台42b(S201)。惟，機器人1也可於將基板2載置於第一旋轉台41b上進行對準之後，將下一基板2載置於第二旋轉台42b進行對準。
如上述，由於光量計測感測器46不能確定受光部46b接受檢查光之位置，因此需要對每個基板2進行獲取凹槽2a的旋轉相位之步驟。因此，對準裝置控制部22一面旋轉第一旋轉台41b(不旋轉第二旋轉台42b)一面開始藉由光量計測感測器46進行計測(S202)。
接著，解析部23根據受光部46b接受之檢查光之光量的變化(電流信號之振幅的大小)，獲取並記憶基板2之凹槽2a的旋轉相位(S203)。具體而言，於凹槽2a位於檢測範圍A3之期間，檢查光之受光量變多。因此，解析部23根據光量計測感測器46輸出之電流信號及第一旋轉台41b的旋轉相位，獲取載置於第一旋轉台41b之基板2之凹槽2a的旋轉相位。
再者，對於取代凹槽2a而形成定向平面而之基板2，也可同樣確定旋轉相位。此外，於存在基板2之位置偏移之情況下，受光部46b接受之光量會經常(與有無凹槽2a無關)變化，因此可確定產生有位置偏移。此外，也可根據受光部46b接受之光量之變化形式(根據光量於哪一旋轉相位變大)，確定位置偏移之方向。
接著，對準裝置控制部22調整載置於第一旋轉台41b之基板2的旋轉相位(S204)。亦即，對準裝置控制部22根據解析部23確定之凹槽2a的旋轉相位，以凹槽2a朝向預定之方向之方式使第一旋轉台41b旋轉。
然後，對準裝置控制部22停止第一旋轉台41b之旋轉(S205)。藉此，完成載置於第一旋轉台41b之基板2之對準。於第二變形例中，於完成兩個基板2之對準之後，將兩個基板2搬送至下一步驟。也可取代此，於完成載置於第一旋轉台41b之基板2的對準之後且開始載置於第二旋轉台42b之基板2的對準之前，將載置於第一旋轉台41b之基板2搬送至下一步驟。
接著，對載置於第二旋轉台42b之基板2進行對準。再者，也可於此時將基板2載置於第二旋轉台42b。對載置於第二旋轉台42b之基板2進行對準之方法，係與第一旋轉台41b相同。亦即，步驟S206、S207、S208、S209之處理係分別與步驟S202、S203、S204、S205之處理相同。因此，省略對其等處理之說明。
於完成對兩個基板2之對準之後，搬送控制部21控制機器人1，將載置於第一旋轉台41b及第二旋轉台42b之基板2搬送至目的地(例如，下一步驟中之處理裝置)(S210)。
藉由進行以上處理，於設置有光量計測感測器46之構成中，可對兩個基板2進行對準。由於光量計測感測器46通常較圖像感測器45廉價，因此於第二變形例中，可進一步降低對準裝置4之成本。
如以上說明，前述實施形態及變形例之對準裝置4係具備第一旋轉台41b、第二旋轉台42b及檢測裝置43。第一旋轉台41b係載著基板2，且以第一旋轉軸線L1作為旋轉中心進行旋轉。第二旋轉台42b係載置基板2，且以位置與第一旋轉軸線L1之位置不同之第二旋轉軸線L2作為旋轉中心進行旋轉。檢測裝置43係包含檢測基板2之邊緣之一個感測器(圖像感測器45或光量計測感測器46，以下相同)，且感測器之檢測範圍係包含載置於第一旋轉台41b之基板2之邊緣及載置於第二旋轉台42b之基板2之邊緣，以檢測兩個基板2之邊緣。
藉此，可以一個感測器進行兩個基板2之對準，因此與於每個基板2設置感測器之構成比較，可降低對準裝置4之成本。
於前述實施形態及第一變形例之對準裝置4中，感測器係獲取基板2之邊緣的圖像之圖像感測器45。再者，感測器也可為後述之光學式之位置檢測感測器。
藉此，可根據基板2之邊緣之位置確定基板2之朝向。
於前述實施形態及第一變形例之對準裝置4中，於第一旋轉台41b及第二旋轉台42b之兩者旋轉之期間，圖像感測器45同時檢測載置於第一旋轉台41b之基板2之邊緣及載置於第二旋轉台42b之基板2之邊緣。
藉此，可增加每單位時間之檢查數量。
於第二變形例之對準裝置4中，感測器係具有投光部46a及受光部46b之光量計測感測器46。投光部46a係照射檢查光。受光部46b係接受檢查光之被基板2反射之光、或者檢查光之被基板2遮擋了一部分檢查光之光。
藉此，由於可使用較圖像感測器45廉價之感測器，因此可降低對準裝置4之成本。
於第二變形例之對準裝置4中，於使第一旋轉台41b旋轉且停止第二旋轉台42b之旋轉之期間，光量計測感測器46檢測載置於第一旋轉台41b之基板2之邊緣。於使第二旋轉台42b旋轉且停止第一旋轉台41b之旋轉之期間，光量計測感測器46檢測載置於第二旋轉台42b之基板2之邊緣。
藉此，可考慮光量計測感測器46之特性，以一個感測器檢測兩個基板2。
於前述實施形態及變形例之對準裝置4中，檢測裝置43係於將感測器之位置固定之狀態下檢測兩個基板2之邊緣。
於一面移動感測器一面檢測基板2之邊緣之構成中，由於檢測結果隨著感測器之移動而變化，因此需要校正感測器之檢測結果。與此相對，藉由在將感測器之位置固定之狀態下檢測基板2之邊緣，可簡化或省略該校正。
於前述實施形態及第二變形例之對準裝置4中，俯視時載置於第一旋轉台41b之基板2係與載置於第二旋轉台42b之基板2分離。
藉此，與俯視時基板2彼此重疊之情況比較，使用機器人1拾取基板2之作業變得容易。
於前述實施形態及第二變形例之對準裝置4中，第一旋轉台41b之載置基板2之部位的高度係與第二旋轉台42b之載置基板2之部位的高度相同。
藉此，將基板2載置於第一旋轉台41b時之手部12的高度係與將基板2載置於第二旋轉台42b時之手部12的高度相同。因此，可減少或消除手部12之高度方向之移動。
於第一變形例之對準裝置4中，第一旋轉台41b之載置基板2之部位的高度係與第二旋轉台42b之載置基板2之部位的高度不同。載置於第一旋轉台41b之基板2係與載置於第二旋轉台42b之基板2重疊。
藉此，可減少對準裝置4之設置面積。
本實施形態之對準方法，包含第一檢測步驟及第二檢測步驟。於第一檢測步驟中，藉由感測器檢測載置於第一旋轉台41b之基板2之邊緣(S103、S203)，該第一旋轉台41b係以第一旋轉軸線L1作為旋轉中心而旋轉。於第二檢測步驟中，與第一檢測步驟同時進行、或者於第一檢測步驟之後進行，且感測器之位置與第一檢測步驟相同，藉由感測器檢測載置於第二旋轉台42b之基板2之邊緣(S103、S207)，該第二旋轉台42b係以位置與第一旋轉軸線之位置不同之第二旋轉軸線作為旋轉中心而旋轉。
以上，對本發明之較佳實施形態及變形例進行了說明，但前述構成例如可變更如下。
前述實施形態之圖像感測器45、光量計測感測器46之位置，於對準中不需要移動。然而，例如，為了調整檢測範圍或其他目的，也可於對準前之準備時移動圖像感測器45、光量計測感測器46。
前述實施形態所示之流程圖係一例而已，也可省略一部分處理、或變更一部分處理之內容、或追加新的處理。例如，於圖10之流程圖中，也可於完成步驟S205之前進行步驟S206。然而，於此情況下，解析部23係使用於第一旋轉台41b完全停止之後獲得之電氣信號進行解析。
於前述實施形態中，作為感測器之例子，列舉了圖像感測器45及光量計測感測器46。但感測器不限於此，例如，也可為光學式之位置檢測感測器。光學式之位置檢測感測器，例如藉由朝各個方向照射雷射光並對其反射波進行解析，以檢測基板2之位置及形狀。
也可為將基台10設於天花板面之構成(吊頂式)，以取代將基台10設於工廠之地板之構成。
1:機器人 2:基板 2a:凹槽 4:對準裝置 6:保管容器 10:基台 11:臂 11a:第一臂 11b:第二臂 12:手部 13:腕部 15:升降軸 16:致動器 20:控制器 21:搬送控制部 22:對準裝置控制部 23:解析部 41a:第一馬達 41b:第一旋轉台 42a:第二馬達 42b:第二旋轉台 43:檢測裝置 44:安裝構件 45:圖像感測器 46:光量計測感測器 46a:投光部 46b:受光部 100:機器人系統 A1:檢測範圍 L1:第一旋轉軸線 L2:第二旋轉軸線
[圖1]為具備本發明之一實施形態之對準裝置的機器人系統之立體圖。 [圖2]為機器人系統之方塊圖。 [圖3]為對準裝置之俯視圖。 [圖4]為對準裝置之側視圖。 [圖5]為顯示進行基板之對準之流程的流程圖。 [圖6]為第一變形例之對準裝置之俯視圖。 [圖7]為第一變形例之對準裝置之側視圖。 [圖8]為第二變形例之對準裝置之俯視圖。 [圖9]為第二變形例之對準裝置之側視圖。 [圖10]為顯示於第二變形例中進行基板之對準之流程的流程圖。
2:基板
4:對準裝置
41a:第一馬達
41b:第一旋轉台
42a:第二馬達
42b:第二旋轉台
45:圖像感測器
L1:第一旋轉軸線
L2:第二旋轉軸線

Claims (10)

  1. 一種對準裝置，係具備：第一旋轉台，係載置基板且以第一旋轉軸線作為旋轉中心而旋轉；第二旋轉台，係載置基板且以位置與第一旋轉軸線之位置不同之第二旋轉軸線作為旋轉中心而旋轉；以及檢測裝置，係包含檢測基板之邊緣之一個感測器，且前述感測器之檢測範圍包含載置於前述第一旋轉台之基板之邊緣及載置於前述第二旋轉台之基板之邊緣，用以同時檢測兩個前述基板之邊緣。
  2. 如請求項1所記載之對準裝置，其中前述感測器係獲取前述基板之邊緣的圖像之圖像感測器、或光學檢測前述基板之邊緣的位置之感測器。
  3. 如請求項2所記載之對準裝置，其中於前述第一旋轉台及前述第二旋轉台之兩者旋轉的期間，前述感測器同時檢測載置於前述第一旋轉台之前述基板之邊緣及載置於前述第二旋轉台之前述基板之邊緣。
  4. 如請求項1所記載之對準裝置，其中前述感測器係具有投光部及受光部之光量計測感測器；前述投光部係照射檢查光；前述受光部係接受前述檢查光之由前述基板反射之光、或者前述檢查光之被前述基板遮擋了一部分檢查光之光。
  5. 如請求項4所記載之對準裝置，其中於使前述第一旋轉台旋轉且停止前述第二旋轉台之旋轉之期間，前述感測器檢測載置於前述第一旋轉台之前述基板之邊緣； 於使前述第二旋轉台旋轉且停止前述第一旋轉台之旋轉之期間，前述感測器檢測載置於前述第二旋轉台之前述基板之邊緣。
  6. 如請求項1所記載之對準裝置，其中前述檢測裝置係於將前述感測器之位置固定之狀態下檢測兩個前述基板之邊緣。
  7. 如請求項1所記載之對準裝置，其中俯視時載置於前述第一旋轉台之前述基板係與載置於前述第二旋轉台之前述基板分離。
  8. 如請求項1所記載之對準裝置，其中前述第一旋轉台之載置前述基板之部位的高度係與前述第二旋轉台之載置前述基板之部位的高度相同。
  9. 如請求項1所記載之對準裝置，其中前述第一旋轉台之載置前述基板之部位的高度係與前述第二旋轉台之載置前述基板之部位的高度不同；載置於前述第一旋轉台之前述基板係與載置於前述第二旋轉台之前述基板重疊。
  10. 一種對準方法，係包含以下步驟：第一檢測步驟，係藉由感測器檢測載置於第一旋轉台之基板之邊緣，前述第一旋轉台係以第一旋轉軸線作為旋轉中心而旋轉；以及第二檢測步驟，係與前述第一檢測步驟同時進行，且前述感測器之位置與前述第一檢測步驟相同，藉由前述感測器檢測載置於第二旋轉台之基板之邊緣，前述第二旋轉台係以位置與第一旋轉軸線之位置不同之第二旋轉軸線作為旋轉中心而旋轉。
TW111103226A 2021-01-26 2022-01-26 對準裝置及對準方法 TWI823237B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/158,973 2021-01-26
US17/158,973 US11328947B1 (en) 2021-01-26 2021-01-26 Aligner apparatus and alignment method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202246155A TW202246155A (zh) 2022-12-01
TWI823237B true TWI823237B (zh) 2023-11-21

Family

ID=81456679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111103226A TWI823237B (zh) 2021-01-26 2022-01-26 對準裝置及對準方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11328947B1 (zh)
JP (1) JPWO2022163084A1 (zh)
KR (1) KR20230085202A (zh)
CN (1) CN116472604A (zh)
TW (1) TWI823237B (zh)
WO (1) WO2022163084A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7319162B2 (ja) * 2019-10-02 2023-08-01 株式会社荏原製作所 搬送異常予測システム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6339730B1 (en) * 1999-10-06 2002-01-15 Tokyo Electron Limited Processing system
US6478532B1 (en) * 1999-11-30 2002-11-12 Asyst Technologies, Inc. Wafer orienting and reading mechanism

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4255091B2 (ja) 1999-04-07 2009-04-15 株式会社日立国際電気 半導体製造方法
JP3988317B2 (ja) 1999-05-27 2007-10-10 大日本スクリーン製造株式会社 基板整列装置
US6558509B2 (en) * 1999-11-30 2003-05-06 Applied Materials, Inc. Dual wafer load lock
US7949425B2 (en) * 2006-12-06 2011-05-24 Axcelis Technologies, Inc. High throughput wafer notch aligner
US20080138178A1 (en) * 2006-12-06 2008-06-12 Axcelis Technologies,Inc. High throughput serial wafer handling end station
JP4720790B2 (ja) * 2007-05-31 2011-07-13 株式会社安川電機 ウェハのアライメント装置、それを備えた搬送装置、半導体製造装置、ソータ装置
JP5452166B2 (ja) * 2009-10-23 2014-03-26 川崎重工業株式会社 アライナ装置、及びそれを備える半導体処理設備
JP5473857B2 (ja) * 2010-10-14 2014-04-16 東京エレクトロン株式会社 搬送装置および処理システム
JP6389412B2 (ja) * 2014-10-10 2018-09-12 日本電産サンキョー株式会社 ロボットシステムおよびロボットシステムの制御方法
KR101845797B1 (ko) * 2016-04-21 2018-04-10 주식회사 라온테크 기판 이송 로봇 및 이를 이용한 기판 처리 장치
JP6751636B2 (ja) * 2016-09-29 2020-09-09 平田機工株式会社 アライメント装置、同アライメント装置を備えた半導体ウエハ処理装置及びアライメント方法
JP7085467B2 (ja) * 2018-12-11 2022-06-16 平田機工株式会社 ロードロックチャンバ
US11139190B2 (en) * 2019-04-23 2021-10-05 Applied Materials, Inc. Equipment front end modules including multiple aligners, assemblies, and methods

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6339730B1 (en) * 1999-10-06 2002-01-15 Tokyo Electron Limited Processing system
US6478532B1 (en) * 1999-11-30 2002-11-12 Asyst Technologies, Inc. Wafer orienting and reading mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2022163084A1 (zh) 2022-08-04
US11328947B1 (en) 2022-05-10
KR20230085202A (ko) 2023-06-13
WO2022163084A1 (ja) 2022-08-04
TW202246155A (zh) 2022-12-01
CN116472604A (zh) 2023-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107530877B (zh) 机器人的示教方法及机器人
TWI375293B (en) Method to position a wafer
JP4454211B2 (ja) 基板搬送ロボットシステム及びこの基板搬送ロボットシステムに用いられる基板搬送容器
CN107924863B (zh) 搬送系统、搬送机器人及其教导方法
TW201628805A (zh) 基板搬送機器人及其運轉方法
US20090016857A1 (en) Substrate-replacing apparatus, substrate-processing apparatus, and substrate-inspecting apparatus
TWI823237B (zh) 對準裝置及對準方法
JP2011183492A (ja) 自動位置ずれ補正方法、及び自動位置教示方法。
JP5309503B2 (ja) 位置決め装置と、位置決め方法と、これらを有する半導体製造装置
WO2021161582A1 (ja) 基板搬送装置及び基板位置ずれ測定方法
JP5943030B2 (ja) 基板重ね合わせ装置、基板重ね合わせ方法、及びデバイスの製造方法
KR101394312B1 (ko) 웨이퍼 정렬장치
JP2002124556A (ja) ウエハ搬送装置
US9620401B2 (en) Pre-aligner apparatus
JP7117041B1 (ja) 電子部品の処理装置
JP2011049318A (ja) 基板重ね合わせ装置およびデバイスの製造方法
JP4334917B2 (ja) アライメント装置
TWI822103B (zh) 搬送系統及判定方法
WO2022137917A1 (ja) 基板搬送ロボットの制御装置及び関節モータの制御方法
JP4446816B2 (ja) 基板角度位置補正装置
TWI744956B (zh) 基板搬運裝置以及基板搬運裝置的手部的位置修正方法
KR20240041909A (ko) 반송 시스템 및 판정 방법
JP2013191890A (ja) 位置決め装置と、位置決め方法と、これらを有する半導体製造装置
JP2022104677A (ja) ロボットシステム及び撮影方法
KR20230081630A (ko) 산업용 로봇 및 산업용 로봇의 교시 방법