WO2001033624A1 - Appareil permettant d'eprouver un robot transportant des tranches - Google Patents

Appareil permettant d'eprouver un robot transportant des tranches Download PDF

Info

Publication number
WO2001033624A1
WO2001033624A1 PCT/JP2000/007562 JP0007562W WO0133624A1 WO 2001033624 A1 WO2001033624 A1 WO 2001033624A1 JP 0007562 W JP0007562 W JP 0007562W WO 0133624 A1 WO0133624 A1 WO 0133624A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
blade
substrate
distance
wafer
cassette
Prior art date
Application number
PCT/JP2000/007562
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kunihiko Mori
Taizo Ishikura
Original Assignee
Applied Materials Inc.
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 Applied Materials Inc. filed Critical Applied Materials Inc.
Priority to US09/869,536 priority Critical patent/US6401554B1/en
Priority to EP00970152A priority patent/EP1146553A1/en
Publication of WO2001033624A1 publication Critical patent/WO2001033624A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • 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
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67288—Monitoring of warpage, curvature, damage, defects or the like
    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus for handling substrates such as liquid crystal panels and semiconductor wafers, and more particularly to an inspection apparatus for measuring or inspecting the operation accuracy and state of a substrate transport robot used in the substrate processing apparatus. Things.
  • Single wafer multi-chamber type semiconductor manufacturing equipment is equipped with a transfer chamber and a plurality of processing chambers arranged around it, and is configured to perform individual semiconductor manufacturing processing in a consistent atmosphere.
  • a semiconductor wafer hereinafter, referred to as a “wafer”
  • a wafer transfer robot provided in the transfer chamber.
  • a conventional general wafer transfer robot includes an elongated flat blade that holds a wafer horizontally, and an arm assembly that includes a link machine that supports the blade and expands and contracts and rotates in a horizontal direction.
  • a single-door lock chamber is connected to the transfer chamber so that the transfer chamber and the processing chamber can be loaded into or removed from the semiconductor manufacturing apparatus without opening to the atmosphere.
  • a cassette for storing a plurality of wafers at regular intervals in a vertical direction is set.
  • the wafer cassette is supported on a cassette stage in a positioning device called a cassette indexer, and is vertically moved up and down. This makes it possible to position a desired wafer in the wafer cassette with respect to the blade of the wafer transfer robot, and to store and remove wafers.
  • the wafer cassette is a box body having at least one open side, and slots for accommodating wafers are formed at regular intervals in a pair of side plates facing each other.
  • Each slot mounts the wafer cassette on the cassette stage When placed, it is formed so as to be parallel to the upper surface of the cassette stage, usually horizontal.
  • the spacing between the upper and lower slots is set so that when the blade is moved straight in the horizontal direction and inserted into the wafer cassette, the blade does not come into contact with the stored wafers. It is slightly larger than the maximum thickness of the blade so that it can be used.
  • the blade of the wafer transfer robot and the slot of the wafer cassette should be horizontal. If not completely horizontal, they should be parallel to each other. However, the parallelism between the two may be impaired due to manufacturing errors or assembly errors in the equipment. For this reason, in the related art, a calibration operation for adjusting the parallelism between the upper surface of the cassette stage and the blade of the wafer transfer robot to be within an allowable range is performed regularly or as needed.
  • the conventional calibration work is performed visually and has a large error and cannot be performed accurately. If there is an error in the parallelism of the blade with respect to the upper surface of the cassette stage, the gap between the upper and lower slots of the cassette is relatively narrow, which may hinder the taking out or storing of the wafer. Also, depending on the assembly state of the wafer transfer robot and its use over a long period of time, the blade may be deflected (flexing downward at the tip), or may move up and down or A mouth ring (collectively, “blur”) may occur.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to accurately measure the operation accuracy and state of a blade of a substrate (robot) transport robot, and to check the sound state of the substrate transport robot.
  • An object of the present invention is to provide an inspection apparatus capable of performing an appropriate inspection. Disclosure of the invention
  • the present invention provides a blade on which a substrate is placed and which can be moved substantially horizontally to transfer the substrate in a substrate processing apparatus such as a multi-chamber semiconductor manufacturing apparatus.
  • a vertical distance between a substantially horizontal reference plane in the substrate processing apparatus and a blade moving above the reference plane is measured. It is characterized by having a non-contact type distance sensor that can be used.
  • the vertical position of the blade with respect to the predetermined reference plane can be measured by the distance sensor, so that it is possible to inspect the blade for drooping and blurring.
  • the distance sensor is attached to a holder placed on the reference surface.
  • the present inspection apparatus can be removed from the substrate processing apparatus during the processing of the substrate, and there is no need to modify the substrate processing apparatus.
  • the inspection device includes a display unit that displays the distance measured by the distance sensor.
  • the inspection apparatus includes a blade for detecting a horizontal position of the blade. If the first position detecting means is provided, it becomes possible to automatically determine the state of the substrate transport robot based on the data and the distance data measured by the distance sensor.
  • a multi-chamber semiconductor manufacturing apparatus as described above, that is, a transfer chamber in which a substrate transfer robot is provided, and a semiconductor wafer which is connected to the transfer chamber and serves as the substrate, Some include a processing chamber for processing, and a load lock chamber connected to the transfer chamber and in which a wafer cassette for accommodating a plurality of semiconductor wafers is arranged.
  • the reference plane is an upper surface of a cassette stage of a force indexer provided in a load lock chamber.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a semiconductor manufacturing apparatus to which an inspection apparatus according to the present invention can be applied.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a control system in the semiconductor manufacturing apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing a configuration of a cassette indexer which is one of the inspection objects of the inspection device of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view showing an embodiment of the inspection device according to the present invention.
  • FIG. 5 is a bottom view of the inspection device of FIG.
  • FIG. 6 is a graph showing the vertical movement of the blade when the blade goes straight based on the data from the distance sensor.
  • FIG. 7 is a graph showing blade rolling during straight blade travel based on data from each distance sensor.
  • FIG. 1 shows a semiconductor manufacturing apparatus to which an inspection apparatus according to the present invention can be applied.
  • This semiconductor manufacturing apparatus is known as a single wafer type multi-chamber type.
  • reference numeral 10 denotes an aluminum main frame monolith, in which a transfer chamber 12 is formed. At least one, in the illustrated embodiment, two load lock chambers 14 and 16 are connected to the transfer chamber 12.
  • the load lock chambers 14 and 16 are a start point or an end point of the transfer of the semiconductor wafer W, and a wafer cassette 18 containing a plurality of wafers W at regular intervals in the vertical direction is passed through the load lock door 20. It is configured so that it can be set from the outside (in Fig. 1, wafer cassette 18 is set only in chamber 16).
  • a processing chamber 22 for performing a film forming process such as sputtering or CVD is connected around the transfer chamber 12.
  • each opening 24 is connected to a slit valve. It can be opened and closed by (not shown), and the inside of each chamber is maintained at a predetermined degree of vacuum.
  • Wafer transfer between the chambers is performed by a wafer transfer robot 26 provided in the transfer chamber 12.
  • the transfer robot 26 includes an arm assembly 30 that is rotatably and contractably mounted in a horizontal direction on a support tube 28 provided at the center of the transfer chamber 12.
  • the arm assembly 30 has a pair of driving arms 32, 34 rotatably mounted on the outer peripheral surface of the support tube 28, and one end pivotally connected to the end of the corresponding driving arm 32, 34.
  • a pair of driven arms 36, 38, and a blade support plate 40 pivotally supported at the tip of each of the driven arms 36, 38.
  • the blade support plate 40 supports a flat blade 42 on which the wafer W is placed horizontally.
  • the rotation of the driving arms 32 and 34 is performed by a step motor (not shown in FIG. 1) provided in the support tube 28. Step motors are provided for each of the driving arms 32, 34. As shown in FIG. 2, each step motor 46, 48 rotates according to a pulse control signal from the controller 50. The shaft rotates so that the corresponding driving arms 32 and 34 are rotated via a magnetic coupling.
  • a rotary encoder 52, 54 is connected to the rotary shaft of each step module 46, 48. The output signals from the encoders 52, 54 are controlled by a control device to perform feedback control. Entered into 50.
  • control device 50 is responsible for system control of the entire semiconductor manufacturing apparatus, and basically comprises an input unit 56, an output unit 58, a central processing unit 60, and a storage unit 62. ing.
  • the step motors 46 and 48 are connected to the output unit 58 of the control device 50, and the rotary encoders 52 and 54 are connected to the input unit 56.
  • the input unit 56 is connected to an input device 64 such as a switch or a keyboard for inputting operation commands for deciding the operation contents and starting and ending, and the output unit 58 is connected to a monitor 66. Alarm 68 etc. are connected.
  • a cassette indexer 70 for placing a wafer cassette 18 (see FIG. 1) and moving the wafer cassette 18 up and down is arranged in each of the load lock chambers 14 and 16.
  • the cassette indexer 70 includes a vertically extending lift shaft 72, a feed screw 76 that extends parallel to the lift shaft 72, and is screwed to a nut member 74 that is integral with the lift shaft 72. It is mainly composed of a step module 78 for rotating the feed screw 76 and a cassette stage 80 for mounting the wafer cassette 18 fixed to the upper end of the lift shaft 72. c
  • the step screw 78 is controlled to rotate the feed screw 76 in either the forward or reverse direction, the lift shaft 72 and the cassette stage 80 move up or down.
  • each wafer W in the wafer cassette 18 placed on the cassette stage 80 is selectively transferred to the transfer position, that is, the blade 42 of the wafer transfer robot 26. It becomes possible to arrange at a height position.
  • the step mode motor 8 is connected to the output unit 58 of the control device 50 in the same manner as the step modes 46 and 48 in the wafer transfer robot 26. Further, a mouth encoder 82 attached to the rotation shaft of the step module 78 is connected to the input unit 56 of the control device 50, so that feedback control is performed.
  • An H-shaped groove 84 for positioning the wafer cassette 18 is formed on the upper surface of the cassette stage 80, and an H-shaped protrusion (not shown) formed on the lower surface of the wafer cassette 18. It is adapted to be fitted.
  • the wafer cassette 18 is a well-known one, and has slots formed at regular intervals in the vertical direction on the inner surfaces of the side plates facing each other, which is different from that of a pair of slots. One wafer W can be inserted into the wafer.
  • FIG. 1 shows a state where it is set in one of the mouths 14.
  • the inspection device 86 includes a plurality of distance sensors S (subscripts al, a2, a3, bl, b2, and b3 are appropriately added for clarity). And a holder 88 for holding these distance sensors S.
  • the holder 88 includes a lower plate 88a, an upper plate 88b arranged in parallel with the lower plate 88a, and a pair of lower plates 88a and 88b connected to each other and connected to each other.
  • the pair of side plates 88 c and 88 d of the holder 88 have a pair of remaining side surfaces facing each other which are open.
  • the area and shape of the lower surface of the lower plate 88a are as follows:
  • the holder 88 can be placed on the upper surface of the cassette stage 80.
  • the upper surface of the lower plate 88a is parallel to the upper surface of the cassette stage 80.
  • projections 90 a to 90 c that fit into the H-shaped grooves 84 of the cassette stage 80 are formed on the lower surface of the lower plate 88 a so that the position and orientation of the holder 88 on the cassette stage 80 are constant. It is preferable that they are (see Figure 5). Since the dimensions of the H-shaped groove 84 of the cassette stage 80 differ depending on the model, as shown in Fig. 5, the protrusions 90b and 90c can be bolted, and many bolt holes 92 are provided in the lower plate 88a. Therefore, it is preferable that various H-shaped grooves 84 can be accommodated.
  • the holder 8 When the holder 88 is placed at a predetermined position on the upper surface of the cassette stage 80, the holder 8
  • One opening 94 of 8 faces the opening 24 between the transfer chamber 12 and the other opening 96 faces the load lock chamber door 20. Therefore, the blade 42 can be inserted from the opening 94.
  • the opening 94 is referred to as a front opening
  • the other opening 96 is referred to as a rear opening.
  • the distance sensor S is attached to the lower surface of the upper plate 88b of the holder 88.
  • the distance sensor S is a non-contact type, and measures the distance between the blade 42 inserted into the holder 88 and the lower plate 88a of the holder 88.
  • the distance sensor S is of a laser type, and is attached to the holder upper plate 88b such that the laser beam emitted from the light emitting element is incident on the upper surface of the holder lower plate 88a substantially at right angles.
  • P al ⁇ P a3 shown in FIG. 5 P bl to P b3 is measured Bointo.
  • the holder 88 Te state odor set at a predetermined position on the cassette stage 80, each straight line connecting the measurement points P al to P a3 and measuring point P bl to P b3, the holder blade 42 ⁇ E c transport robot 26 It is parallel to the direction of the blade when it is inserted into the 88, and is symmetrically arranged with respect to each other.
  • the measuring point Preparative P al and P b have measurement points P a 2 and P b 2, and each straight line connecting the measurement points P a 3 and P b 3 extends in a direction perpendicular to the blade straight direction.
  • the distance sensor S is connected to a controller unit 98 provided separately from the holder 88.
  • the control port unit 98 has a sensor switching switch 100 for arbitrarily selecting two distance sensors from the six connected distance sensors S, and the light emission of the selected distance sensor S is performed. It can control the beam emission from the element, process the signal output from the light receiving element of the distance sensor S, and display the distance data obtained by this signal processing on the digital display 102. You.
  • the distance display is based on the upper surface of the holder lower plate 88a, and indicates the distance between the upper surface of the blade 42 crossing the laser beam from the selected distance sensor S and the upper surface of the holder lower plate 88a. It is displayed.
  • the upper surface of the holder lower plate 88a and the upper surface of the cassette stage 80 are parallel to each other. It represents the distance with the upper surface of 0 as the reference plane.
  • the blur in the wafer transfer robot 26 is determined.
  • the lock door 20 of one of the load lock chambers 14 is opened, the holder 88 of the inspection device 86 is placed on the upper surface of the cassette stage 80, and the groove 84 on the cassette stage 80 is placed.
  • the protrusions 90a to 90c on the lower surface of the holder 88 are fitted to the holder 88 for positioning.
  • the cassette stage 80 is moved up and down by controlling the drive stepper 78 of the cassette indexer 70, and the front opening 94 of the holder 88 is moved to the transfer chamber 12 and the load lock chamber 14.
  • the height position is located at the front of the opening 24 between them. Of course, this position is a position that does not come into contact with any of the components of the inspection device 86 when the blade 42 of the wafer transfer robot 26 is inserted into the holder 88.
  • the zero point adjustment of each distance sensor S is performed. This is This is the work to digitally display the distance data when the distance 42 is not inserted as “0 mm”. Such zero-point adjustment eliminates the positional deviation of the distance sensor S, particularly the positional deviation caused when the distance sensor S can be detached from the holder 88 and the mounting position is changed as necessary, as described later. It is important to respond.
  • the zero-point adjustment can be performed, for example, by pressing a reset switch 104 provided on the control unit 98.
  • the slit valve of the opening 24 is opened, and the controller 50 controls the stepping motors 46, 48 for driving the wafer transfer robot 26 to control the pair of driving arms 32, 34.
  • the blade 42 faces the opening 24.
  • the blades 42 are inserted into the front opening 94 of the holder 88 through the slit valve from the transfer chamber 12 by controlling the step motors 46 and 48 to rotate the driving arms 32 and 34 in directions approaching each other. .
  • the position of the blade 42 is specified by the number of pulses of the pulse signal given to the step modules 46 and 48, and the number of pulses is displayed on a monitor 66 connected to the control device 50.
  • a predetermined number of pulses are given to the step motors 46 and 48, and if the left and right ends of the blade 42 are disposed immediately below the distance sensors S a , S bl on the holder front opening 94 side, the distance sensors
  • the sensor switching switch 100 of the controller unit 98 is switched so that the outputs from S al and S bl are displayed, and the numerical value displayed on the digital display 102 is read and recorded together with the number of input pulses.
  • pulses of a certain number of pulses are input to the steps 46 and 48, and the blade 42 is slightly moved straight ahead. When the blade 42 stops, the output values from the distance sensors S al and S bl are again output. And the number of input pulses when the blade stops.
  • FIG. 6 is a graph showing the trajectory of the blade 42 based on Table 1.
  • the measured values are not linear. This is because when the blade 42 is moved horizontally, it moves vertically. Depending on the magnitude of the deviation (amplitude), some measures such as maintenance of the wafer transfer robot 26 and replacement of parts are taken.
  • the difference between the measured values of the distance sensor S al and the distance sensor Sa 3 when the number of pulses is 2 0 7 10 indicates the inclination of the blade 42 at rest with respect to the upper surface of the holder lower plate 88 a. It is. Since the upper surface of the holder lower plate 88a is parallel to the upper surface of the cassette stage 80, this difference is also the inclination (parallelism) of the blade 42 with the upper surface of the cassette stage 80 as a reference surface. .
  • Table 2 below shows the distance data collected using the distance sensors S al and S bl on the holder front opening 94 side, and FIG. 7 shows the blade 4 2 based on this table 2.
  • 6 is a graph showing a mouth ring state of FIG.
  • this inspection device 86 enables accurate confirmation of the parallelism or inclination, the deviation of the blade, and who after the work.
  • the above operation is performed by appropriately changing the vertical position of the cassette stage 80 as necessary. Thereby, the soundness of the cassette indexer 70 can be inspected.
  • the inspection device 86 is similarly set on the cassette indexer 70 in the other load lock chamber 16 for inspection.
  • the work is performed by intermittently moving the blade 42 while watching the monitor 66 of the control device 50 for controlling the semiconductor manufacturing apparatus.
  • FIG. It is also possible to input the signal of each distance sensor S to the control device 50 and have the control device 50 automatically determine the state of the blade 42 of the transport robot 26.
  • the control device 50 manages the pulse signal for operating the blade 42, the above table 1 and table 2 are automatically created by receiving the distance data of each distance sensor S from the controller unit 98. It is possible to determine the degree of inclination, deflection, and size of the blade 42, and determine whether or not they are within an allowable range. In addition, since it is not necessary to operate the blade 42 intermittently and data can be collected almost continuously, the behavior of the blade 42 can be measured extremely accurately.
  • the controller 50 displays the judgment results and graphs similar to FIGS. 6 and 7 on the monitor 66 by an appropriate program, and It is possible to graphically display the behavior of 42 in three dimensions. If the operation is out of the allowable range, alarm 68 can be activated. Also, it is possible to determine whether or not the blade 42 is at the desired position when a predetermined number of pulses are given, based on a signal from the distance sensor S. For example, step-out can be checked.
  • the controller 50 is provided with the blade position detecting means for detecting the horizontal position of the blade 42, the distance data measured by the distance sensor S, and the position data obtained by the blade position detecting means.
  • a function as a determination means for determining the state of the transport robot 26 can be provided.
  • the present invention is not limited to the above embodiments.
  • the six distance sensors S are attached to the holder 88, but the number of the distance sensors S may be seven or more, or the position may be appropriately changed using only two or three distance sensors. It may be that. For example, only the distance sensors S al , S a 3 are sufficient to test whoever is in the blade 42, and if the left and right mouth rings are to be inspected, only the distance sensors S al , S bl are sufficient.
  • the display method of the distance data obtained by the distance sensor S is not limited to the digital display 102, but may be displayed on an oscilloscope connected to the control unit 98 or on a CRT of a personal computer. You may.
  • the data relating to the pulse signals given to the step modules 46, 48 from the control device 50 of the semiconductor manufacturing equipment can be input to the personal computer, and the above-mentioned graph display and Automatic judgment can be performed by a personal computer.
  • the application target of the present invention is not limited to a wafer transfer robot in a semiconductor manufacturing apparatus, and can be applied to any substrate transfer robot of a type that mounts and transfers a substrate on a blade. Liquid in liquid crystal display manufacturing equipment It can also be applied to inspect crystal display transport robots.
  • the shape of the holder 88 may be variously changed in addition to the shape of the above-described embodiment, and may be, for example, an inverted U shape without the lower plate 88 a.
  • the distance is measured with respect to the upper surface of the holder lower plate 88a to indirectly measure the parallelism with respect to the upper surface of the cassette stage 80, but the lower plate 88a is removed.
  • an inverted U-shaped holder it is possible to directly inspect the parallelism with respect to the upper surface of the cassette stage 80.
  • the reference plane for checking the parallelism of the blade 42 can be appropriately changed according to the form of the substrate processing apparatus.
  • the present invention it is possible to accurately inspect and grasp the static state and the dynamic state of the blade of the substrate ( ⁇ ⁇ c) transfer robot, and furthermore, the soundness of the apparatus. Therefore, for example, the calibration (parallelism adjustment) between the cassette indexer and the robot blade can be performed with high accuracy. In addition, unnecessary time is not required to determine whether maintenance of the equipment is necessary, and the downtime of the equipment can be minimized, contributing to an improvement in the operation rate.
  • This also contributes to improving the efficiency of substrate processing for semiconductor manufacturing and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

明糸田書
基板搬送ロボッ 卜の検査装置
技術分野
本発明は、 液晶パネルや半導体ウェハ等の基板を扱う基板処理装置に関し、 特 に、 基板処理装置内で用いられる基板搬送ロボッ 卜の動作精度や状態を計測ない しは検査するための検査装置に関するものである。
背景技術
枚葉式のマルチチャンバ型半導体製造装置は、 搬送チャンバと、 その周りに配 置された複数の処理チャンバとを備えており、 一貫した雰囲気で個々の半導体製 造処理を行えるよう構成されている。 このような半導体製造装置においては、 通 常、 搬送チャンバ内に設けられたウェハ搬送ロボットによって半導体ウェハ （以 下 「ウェハ」 という） を各処理チャンバに対して搬入又は搬出する。
従来一般のウェハ搬送ロボットは、 ウェハを水平に保持する細長い平板状のブ レードと、 このブレードを支持し水平方向に伸縮及び回転するリンク機摘からな るアームアセンブリとから構成されている。
また、 搬送チャンバ及び処理チャンバ内を大気に開放せずにゥヱハを半導体製 造装置内に搬入し或はそこから搬出するために、 搬送チャンバには口一ドロック チャンバが接続されている。 ロードロックチャンバ内には、 複数枚のウェハを上 下方向に一定の間隔で収容するゥヱハカセットがセットされる。 ウェハカセット は、 カセットインデクサと呼ばれる位置合せ装置におけるカセットステージ上に 支持され、 垂直方向に上下動される。 これにより、 ウェハカセット内の所望のゥ ェハをゥヱハ搬送ロボッ 卜のブレードに対して位置合せすることができ、 ウェハ の収納、 取出しが可能となる。
ウェハカセットは、 少なくとも一側面が開放された箱体であり、 互いに対向す る 1対の側板には、 ウェハを収容するためのスロットが垂直方向に一定の間隔を おいて形成されている。 各スロットは、 ウェハカセットをカセットステージに載 置した際に、 カセットステージの上面と平行、 通常は水平となるよう形成されて いる。 また、 上下のスロット間の間隔は、 ブレードを水平方向に直進させてゥェ ハカセッ 卜に挿入した際、、 収容されているウェハにブレードが接触しないよう 設定されているが、 多くのウェハを収容することができるよう、 ブレードの最大 厚さよりも若干大きくした程度とされている。
ウェハ搬送ロボットのブレードと、 ウェハカセットのスロット、 すなわちカセ ットインデクサのカセッ トステージ上面とは共に水平であるべきであり、 完全な 水平でなくとも両者は互いに平行であるべきである。 しかし、 装置の製造誤差や 組付誤差により、 両者間の平行度が損なわれている場合がある。 このため、 従来 においては、 カセットステージの上面とウェハ搬送ロボットのブレードとの平行 度を許容範囲内となるよう調整するキヤリブレーシヨン作業を、 定期的或いは必 要に応じて行っている。
しかしながら、 従来のキヤリブレーシヨン作業は目視によっているため誤差が 大きく、 正確に行えないという問題がある。 カセットステージの上面に対するブ レ一ドの平行度に誤差が生じている場合には、 ゥヱハカセットの上下のスロット 間が比較的狭いので、 ウェハの取出し時や収納時に支障を来すおそれがある。 また、 ウェハ搬送ロボットの組立状態や長期間にわたる使用状態によっては、 ブレードがだれ （先端部の下方へのたわみ） を生じたり、 ブレードを直線的に移 動させる際にブレードが上下動や左右の口一リング （総称して 「ぶれ」） を生じ たりすることもある。 このような 「だれ」 や 「ぶれ」 が過度に大きくなつた場合、 例えばウェハを取り出すためにブレードをウェハカセットに挿入した際にプレ一 ドの先端とウェハとが接触する等の弊害を生じることが考えられる。 このため、 定期的に検査を行ってウェハ搬送ロボッ 卜の健全状態を判定し、 不良と判定した 場合には、 調整や部品交換等のメンテナンスを行うこととしているが、 従来にお いては、 この定期検査も目視によっていたため、 適正な判定を行うことができな いという問題があった。 かかる問題は、 ウェハ搬送ロボッ トを備えるマルチチャンバ型半導体製造装置 に限られず、 液晶パネル等の基板をブレードに載せて搬送する他の基板処理装置 用の基板搬送ロボットにおいても同様に存する。
本発明は、 上記事情に鑑みてなされたものであり、 その目的は、 基板 （ゥェ ノ、） 搬送ロボッ 卜のブレードの動作精度や状態を正確に測定し、 基板搬送ロボッ トの健全状態を適正に検査することのできる検査装置を提供することにある。 発明の開示
上記目的を達成するために、 本発明は、 マルチチャンバ型半導体製造装置等の 基板処理装置内にて基板の搬送を行うべく基板が載置され且つ実質的に水平移動 可能となっているブレードを有する基板搬送ロボッ卜の検査を行う検査装置にお いて、 基板処理装置内の実質的に水平な基準面と、 該基準面の上方を移動するブ レードとの間の垂直方向の距離を計測することができる非接触式の距離センサを 備えることを特徴としている。
この構成では、 予め定めた基準面に対するブレードの垂直方向位置を距離セン サにより測定することができるので、 ブレードのだれやぶれを検査することが可 能となる。
また、 距離センサは、 基準面上に載置されるホルダに取り付けられることが好 ましい。 これにより、 本検査装置を基板処理中には基板処理装置から取り外すこ とができ、 基板処理装置に対しては改造等を行う必要がなくなる。
距離センサを、 ブレ一ドが直進する所定の軌道に沿って 2個以上並設した場合、 ブレードの上下動を確認することができる。 また、 距離センサを、 ブレードが直 進する所定の軌道に沿って 3個、 2列で並設した場合には、 左右のローリングや ブレードの反りをみることができる。
更に、 本発明による検査装置は、 距離センサによって計測された距離デ一夕を 表示する表示手段を備えることが好ましい。
更にまた、 本発明による検査装置は、 ブレードの水平方向位置を検出するブレ 一ド位置検出手段を備えるならば、 そのデータと距離センサによって計測された 距離データとに基づいて、 基板搬送ロボッ 卜の状態を自動的に判定することが可 能となる。
本発明が適用可能な基板処理装置としては、 上述したようなマルチチヤンバ型 半導体製造装置、 すなわち基板搬送ロボットが配設された搬送チャンバと、 該搬 送チャンバに接続され、 前記基板である半導体ウェハを処理する処理チャンバと、 搬送チャンバに接続され、 半導体ゥヱハを複数枚収容するウェハカセッ 卜が配置 されるロードロツクチャンバとを備えるものがある。 このようなマルチチャンバ 型半導体製造装置の場合、 前記基準面は、 ロードロックチャンバに設けられた力 セットィンデクサのカセッ トステージの上面とすることが好ましい。
本発明の上記目的及びその他の特徴や利点は、 添付図面を参照して以下の詳細 な説明を読むことで、 当業者にとり明らかとなろう。
図面の簡単な説明
図 1は、 本発明による検査装置が適用可能な半導体製造装置を示す概略図で ある。
図 2は、 図 1の半導体製造装置における制御系を示すプロック図である。
図 3は、 本発明の検査装置の検査対象の一つであるカセッ トインデクサの構成 を概略的に示す斜視図である。
図 4は、 本発明による検査装置の一実施形態を示す斜視図である。
図 5は、 図 4の検査装置の底面図である。
図 6は、 距離センサからのデータに基づいたブレ一ド直進時のブレード上下動 を示すグラフである。
図 7は、 各距離センサからのデ一夕に基づいたブレード直進時のブレードロー リングを示すグラフである。
発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 図 1は、 本発明による検査装置の適用が可能な半導体製造装置を示している。 この半導体製造装置は枚葉式のマルチチャンバ型として知られたものである。 図
1において、 符号 1 0はアルミニウム製のメインフレームモノリスであり、 その 内部には搬送チャンバ 1 2が形成されている。 搬送チャンバ 1 2には、 少なくと も 1つ、 図示実施形態では 2つのロードロックチャンバ 1 4 , 1 6が接続されて いる。 ロードロックチャンバ 1 4， 1 6は、 半導体ウェハ Wの搬送の開始点又は 終点であり、 複数枚のウェハ Wを上下方向に一定の間隔をもって収容したウェハ カセット 1 8を、 ロードロック ドア 2 0を通して外部からセットできるよう構成 されている （図 1ではウェハカセッ ト 1 8はチャンバ 1 6内のみにセット）。 ま た、 搬送チャンバ 1 2の周囲には、 スパッタリングや C V D等の成膜処理を行う 処理チャンバ 2 2が接続されている。 また、 各チャンバ 2 2， 1 4， 1 6と搬送 チャンバ 1 2との問は開口部 （チャンバ 1 4 , 1 6についてのみ示す） 2 4によ り連通され、 各開口部 2 4はスリットバルブ （図示しない） により開閉可能とな つており、 各チャンバ内が所定の真空度に保たれるようになつている。
チャンバ間のウェハ搬送は、 搬送チャンバ 1 2内に設けられたウェハ搬送ロボ ヅト 2 6により行われる。 ゥヱハ搬送ロボッ ト 2 6は、 搬送チャンバ 1 2の中心 に設けられた支持チューブ 2 8に水平方向において回転可能に且つ伸縮可能に取 り付けられたアームアセンブリ 3 0を備えている。 アームアセンブリ 3 0は、 支 持チューブ 2 8の外周面上に回転可能に取り付けられた 1対の原動アーム 3 2， 3 4と、 一端が対応の原動アーム 3 2， 3 4の先端に枢支された 1対の従動ァー ム 3 6 , 3 8と、 各従動アーム 3 6 , 3 8の先端に枢支されたブレード支持プレ —ト 4 0とから構成されている。 ブレード支持プレート 4 0には、 ウェハ Wが水 平に載置される平板状のブレード 4 2が支持されている。 このような構成におい て、 原動アーム 3 2 , 3 4を互いに接近する方向に回転させると、 ブレード 4 2 は支持チューブ 2 8から離れる方向に水平移動し、 逆に原動アーム 3 2 , 3 4を 互いに離れる方向に回転させると、 ブレード 4 2は支持チューブ 2 8に接近する c また、 原動アーム 3 2 , 3 4を同一方向に回動させることで、 ブレード 4 2は支 持チューブ 2 8を中心として回転する。 このような操作を行うことにより、 搬送 チャンバ 1 2の周囲に配置されたチャンバ 1 4 , 1 6 , 2 2のいずれかにブレ一 ド 4 2を挿入することができ、 ウェハ Wの出入れを行うことが可能となる。
原動アーム 3 2 , 3 4の回転は、 支持チューブ 2 8内に設けられたステップモ 一夕 （図 1には示さず） により行われる。 ステップモー夕は原動アーム 3 2， 3 4のそれそれについて設けられており、 図 2に示すように、 各ステップモー夕 4 6 , 4 8は制御装置 5 0からのパルス制御信号に応じて回転軸が回転し、 対応の 原動アーム 3 2 , 3 4をマグネチックカツプリングを介して回転させるようにな つている。 各ステップモ一夕 4 6 , 4 8の回転軸には口一タリエンコーダ 5 2 , 5 4が接続されており、 このエンコーダ 5 2， 5 4からの出力信号はフィードバ ック制御を行うべく制御装置 5 0に入力される。
ここで、 制御装置 5 0は半導体製造装置全体のシステム制御を担うものであり、 基本的には、 入力部 5 6、 出力部 5 8、 中央演算処理部 6 0及び記憶部 6 2から 構成されている。 ステップモー夕 4 6 , 4 8は制御装置 5 0の出力部 5 8に接続 され、 ロータリエンコーダ 5 2 , 5 4は入力部 5 6に接続されている。 また、 入 力部 5 6には、 運転内容の決定や開始 ·終了の操作命令等を入力するためのスィ ツチやキーボード等の入力機器 6 4が接続され、 出力部 5 8にはモニタ 6 6ゃァ ラーム 6 8等が接続されている。
また、 各ロードロックチャンバ 1 4 , 1 6内には、 図 3に概略的に示すように、 ウェハカセット 1 8 (図 1参照） を載置して上下動させるカセットインデクサ 7 0が配置されている。 このカセットインデクサ 7 0は、 垂直方向に延びるリフト シャフト 7 2と、 このリフトシャフト 7 2と平行に延び且つリフトシャフト 7 2 と一体のナツ ト部材 7 4に螺合される送りねじ 7 6と、 送りねじ 7 6を回転させ るステップモ一夕 7 8と、 リフトシャフト 7 2の上端に固着された、 ウェハカセ ッ ト 1 8を載置するためのカセットステ一ジ 8 0とから主として構成されている c ステップモー夕 7 8を制御して、 送りねじ 7 6を正逆のいずれかの方向に回転さ せると、 リフトシャフ ト 7 2及びカセットステージ 8 0は上昇又は下降する。 こ れにより、 カセッ トステージ 8 0上に載置されたウェハカセッ ト 1 8内の各ゥェ ハ Wを、 選択的に、 移載位置、 すなわちウェハ搬送ロボッ ト 2 6のブレード 4 2 に移し変える高さ位置に配置することが可能となる。
ステップモー夕 Ί 8は、 ウェハ搬送ロボヅ ト 2 6におけるステップモ一夕 4 6， 4 8と同様に、 制御装置 5 0の出力部 5 8に接続されている。 また、 ステップモ —夕 7 8の回転軸に取り付けられた口一夕リエンコーダ 8 2が制御装置 5 0の入 力部 5 6に接続されており、 フィードバック制御が行われるようになつている。 カセットステージ 8 0の上面には、 ウェハカセット 1 8の位置決めを行うため の H形の溝 8 4が形成されており、 ウェハカセッ ト 1 8の下面に形成された H形 の突起 （図示しない） が嵌合されるようになつている。 また、 ウェハカセッ ト 1 8は図示しないが、 周知のものであり、 互いに対向する側板の内面に、 上下方向 に一定の間隔で形成されたスロットを有しており、 対をなすスロッ 卜のそれそれ に 1枚のウェハ Wを揷入することができるようになつている。
このような構成の半導体製造装置におけるウェハ搬送ロボット 2 6を検査する ための本発明による検査装置 8 6は、 ロードロックチャンノ^; 1 4 , 1 6内のカセ ッ トステージ 8 0にセッ トされて用いられる。 なお、 図 1では、 一方の口一ドロ ツクチャンノ 1 4内にセットされた状態が示されている。 図 4及び図 5に示すよ うに、 この検査装置 8 6は、 複数の距離センサ S (明瞭化のために、 添字 a l， a 2， a 3 , b l , b 2 , b 3を適宜付す） と、 これらの距離センサ Sを保持す るホルダ 8 8とを備えている。 ホルダ 8 8は、 下板 8 8 aと、 下板 8 8 aに対し て平行配置された上板 8 8 bと、 下板 8 8 a及び上板 8 8 bを連結し互いに対向 する 1対の側板 8 8 c , 8 8 dとからなり、 このホルダ 8 8の残りの互いに対向 する 1対の側面部分は開口されている。
下板 8 8 aの下面の面積及び形状は、 ゥヱハカセット 1 8の下面の面積及び形 状と近似しており、 ホルダ 88をカセッ トステ一ジ 80の上面に載置可能となつ ている。 ホルダ 88をカセッ トステージ 80上に載置した場合、 下板 88 aの上 面はカセットステージ 80の上面と平行となる。 また、 カセッ トステージ 80上 でのホルダ 88の位置及び向きが一定となるよう、 カセッ トステージ 80の H形 溝 84に嵌合する突起 90 a~90 cが下板 88 aの下面に形成されていること が好適である （図 5参照）。 なお、 カセットステージ 80の H形溝 84は機種に より寸法が異なるため、 図 5に示すように、 突起 90 b， 90 cをボルト止め可 能とし、 ボルト穴 92を下板 88 aに多数設けて、 種々の H形溝 84に対応可能 とすることが好ましい。
カセッ トステージ 80の上面の所定位置にホルダ 88を配置した時、 ホルダ 8
8の一方の開口 94は搬送チャンバ 12との間の開口部 24に正対し、 他方の開 口 96はロードロツクチャンバドア 20に正対する。 従って、 開口 94からブレ ード 42を挿入させることが可能となる。 ここで、 開口 94を前部開口、 他方の 開口 96を後部開口と称することとする。
距離センサ Sは、 ホルダ 88の上板 88 bの下面に取り付けられている。 この 距離センサ Sは非接触式であり、 ホルダ 88内に挿入されたブレード 42とホル ダ 88の下板 88 aとの問の距離を計測するようになつている。 本実施形態では、 距離センサ Sはレ一ザ式であり、 投光素子から出射されたレ一ザビームがホルダ 下板 88 aの上面に実質的に直角に入射するようホルダ上板 88 bに取り付けら れている。
距離センサ Sの取付位置としては種々考えられるが、 図 5に示す 3個 2列の地 点 Pal~Pa3， Pb l〜Pb3が測定ボイントとなるよう取り付けることが好適で ある。 ホルダ 88をカセッ トステージ 80上の所定位置にセットした状態におい て、 測定ポイント Pa l〜Pa3及び測定ポイント Pb l〜Pb3を繋ぐ各直線は、 ゥ ェハ搬送ロボット 26のブレード 42をホルダ 88内に挿入する時のプレード直 進方向と平行となっており、 互いに対称的に配置されている。 また、 測定ポイン ト P a lと P bい 測定ポイント P a 2と P b 2、 及び、 測定ポイント P a 3と P b 3を 繋ぐ各直線は、 前記ブレード直進方向に対して直交する方向に延びている。 図示実施形態では、 距離センサ Sはホルダ 8 8とは別個に用意されたコントロ —ラユニット 9 8に接続されている。 コント口一ルユニッ ト 9 8は、 接続された 6個の距離センサ Sから 2個の距離センサを任意に選択するセンサ切替スィツチ 1 0 0を有しており、 選択された距離センサ Sの投光素子からのビーム出射の制 御や、 当該距離センサ Sの受光素子から出力された信号の処理、 この信号処理に より得られた距離データのデジタル表示器 1 0 2による表示等を行うことができ る。 距離表示はホルダ下板 8 8 aの上面を基準としており、 選択された距離セン サ Sからのレ一ザビームを横切るプレード 4 2の上面とホルダ下板 8 8 aの上面 との間の距離を表示するようになっている。 なお、 ホルダ 8 8がカセッ トステー ジ 8 0上に置かれたとき、 ホルダ下板 8 8 aの上面とカセッ トステージ 8 0の上 面とは平行となるので、 前記の距離はカセッ トステージ 8 0の上面を基準面とし ての距離を表すことになる。
次に、 上述した検査装置 8 6を用いて、 ウェハ搬送ロボッ ト 2 6におけるブレ
—ド 4 2の静的状態及び動的状態を検査する方法について説明する。
まず、 一方のロードロックチャンバ 1 4のロッ ドロヅク ドア 2 0を開け、 検査 装置 8 6のホルダ 8 8をカセッ トステ一ジ 8 0の上面に載置し、 カセッ トステー ジ 8 0上の溝 8 4にホルダ 8 8の下面の突起 9 0 a〜9 0 cを嵌合させることで 位置決めする。 次いで、 カセットインデクサ 7 0の駆動用ステップモ一夕 7 8を 制御してカセッ トステージ 8 0を上下動させ、 ホルダ 8 8の前部開口 9 4が搬送 チャンバ 1 2とロードロヅクチャンバ 1 4との間の開口部 2 4の正面に配置され る高さ位置とする。 勿論、 この位置は、 ウェハ搬送ロボッ ト 2 6のブレード 4 2 をホルダ 8 8内に挿入した場合に検査装置 8 6の構成要素のいずれにも接触しな い位置である。
この後、 或いは前もって、 各距離センサ Sの 0点調整を行う。 これは、 ブレー ド 42を揷入していない時の距離データを 「0mm」 としてデジタル表示するた めの作業である。 このような 0点調整は、 距離センサ Sの位置ずれ、 特に、 後述 するように距離センサ Sをホルダ 88に対して取外し可能とし、 必要に応じて取 付位置を変更する場合に生ずる位置ずれに対応するために重要である。 0点調整 は、 例えばコントロールュニッ ト 98に設けられているリセッ トスィッチ 1 04 を押すことで行うことができる。
距離センサ Sの 0点調整の後、 開口部 24のスリッ トバルブを開き、 制御装置 50によりウェハ搬送ロボッ ト 26の駆動用ステップモー夕 46， 48を制御し、 1対の原動アーム 32， 34を同方向に回転させてブレード 42を開口部 24に 正対させる。 続いて、 原動アーム 32， 34を互いに近付く方向に回転させるよ うステップモー夕 46 , 48を制御することで、 ブレード 42を搬送チャンバ 1 2からスリツ トバルブを通してホルダ 88の前部開口 94に挿入する。 この間の ブレード 42の位置は、 ステップモ一夕 46 , 48に与えるパルス信号のパルス 数により特定され、 かかるパルス数は制御装置 50に接続されているモニタ 66 に映し出される。
所定のパルス数をステップモー夕 46， 48に与え、 ブレード 42の左右の先 端部がホルダ前部開口 94側の距離センサ S a ,， Sb lの直下に配置されたなら ば、 当該距離センサ Sa l, Sb lからの出力が表示されるようにコン トローラュ ニッ ト 98のセンサ切替スィツチ 1 00を切り換え、 デジタル表示器 1 02に表 示されている数値を読み取り、 入力パルス数と共に記録する。 次に、 一定のパル ス数のパルスをステップモ一夕 46， 48に入力して、 ブレード 42を僅かに直 進させ、 停止したならば、 再度、 前記距離センサ Sa l, Sb lからの出力値とブ レ一ド停止時の入力パルス数を記録する。 これを順次繰り返し、 やがてブレード 42の先端部は中間の距離センサ Sa2, Sb2の直下に配置されたならば、 中間 の距離センサ Sa2， Sb2からの出力値も表示、 記録することができるようセン サ切替スィッチ 1 02を操作する。 以降、 同様な手順を繰り返し、 最終的にブレ —ド 42が最も口一ドロツクチャンバ 14のロードロックドア 20の近傍まで移 動し、 ホルダ後部開口 96側の距離センサ Sa3, Sb3の直下に配置されたなら ば、 これらの距離センサ Sa3, Sb3からの距離デ一夕も読み取る。 なお、 この プレード 42の挙動は、 ホルダ 88の後部開口 96から作業員が目視することも できる。
例えは、 次表は、 ロードロックチャンバ 14において検査装置 86をセットし、 ブレード 42を間欠的に移動させながら、 片側の距離センサ Sa l〜Sa3を用い て採取した距離データを示している。 また、 図 6は、 この表 1に基づいたブレー ド 42の移動軌跡を表したグラフである。 表 1
Figure imgf000013_0001
この表 1と図 6から分かるように、 計測値が直線となっていない。 これは、 ブ レード 42を水平移動させる時に上下方向にぶれているためである。 このぶれ (振幅） の大きさに応じて、 ウェハ搬送ロボット 26の整備や部品交換等の何ら かの措置を採ることとなる。 また、 パルス数が 2 0 7 1 0での距離センサ S a lと距離センサ S a 3の計測値 の差は、 ホルダ下板 8 8 aの上面に対するブレード 4 2の静止時の傾斜度を示す ものである。 ホルダ下板 8 8 aの上面はカセッ トステージ 8 0の上面と平行であ るので、 この差は、 カセットステージ 8 0の上面を基準面としてのブレード 4 2 の傾斜度 （平行度） でもある。 かかる傾斜度が許容範囲を越えている場合には、 ウェハ搬送ロボット 2 6及びカセッ トインデクサ 7 0のカセッ トステージ 8 0の キャリブレーションや、 整備、 部品交換等を行う必要がある。 また、 パルス数が 2 0 7 1 0での距離センサ S a l〜S a 3の計測値からは、 ブレード 4 2の反りな いしは曲りの状態を知ることができる。
更に、 次の表 2は、 ホルダ前部開口 9 4側の距離センサ S a l， S b lを用いて 採取した距離デ一夕を示しており、 図 7は、 この表 2に基づいたブレード 4 2の 口一リング状態を表したグラフである。
表 2
ホ) 下板 ·フ、、レ-ド間距離 (mm)
フ、、レ-ド、位置 パルス数 O a 1 ^> b 1
1 10770 6.35 6.29
2 11000 6.29 6.24
3 12000 6.40 6.30
4 13000 6.45 6.32
5 14000 6.39 6.32
6 15000 6.40 6.34
7 16000 6.42 6.30
8 17000 6.28 6.31
9 18000 6.34 6.30
10 19000 6.39 6.33
11 20000 6.35 6.39
12 20710 6.39 6.40 表 2及び図 7から、 ブレード 4 2が進行するにつれて左右にローリングを生じ していることが分かる。 この場合も、 口一リングの大きさ （振幅） に応じてゥェ ハ搬送ロボッ ト 2 6の整備等が必要となる。 また、 各パルス数の位置での距離セ ンサ S a l， S b lの計測値の差はホルダ下板 8 8 aの上面、 すなわちカセッ トス テ一ジ 8 0の上面に対するブレード 4 2の傾斜度を示している。 この場合、 上記 とは異なり、 ブレード進行方向の直交する方向における傾斜度である。 この差も キヤリブレーシヨンや整備等のタイミングを計る目安となる。
勿論、 キャリブレーション作業や部品交換作業等を行う際、 この検査装置 8 6 を用いることで作業後の平行度ないしは傾斜度や、 プレードのぶれ、 だれを正確 に確認することができる。
以上の作業は、 必要応じて、 カセッ トステージ 8 0の上下位置を適宜変更して 行うことが好ましい。 これにより、 カセットインデクサ 7 0の健全性を検査する ことができるからである。 また、 他方のロードロックチャンバ 1 6内のカセット インデクサ 7 0に対しても同様に、 検査装置 8 6をセッ卜して検査を行う。 上記実施形態では、 半導体製造装置を制御する制御装置 5 0のモニタ 6 6を見 ながらプレード 4 2を間欠的に移動させての作業となるが、 図 2に示すようにコ ントローラュニッ 卜 9 8から各距離センサ Sの信号を制御装置 5 0に入力し、 制 御装置 5 0においてゥヱハ搬送ロボッ ト 2 6のブレード 4 2の状態を自動判定さ せることも可能である。 すなわち、 制御装置 5 0ではブレード 4 2を動作させる パルス信号を管理しているため、 コントローラユニット 9 8から各距離センサ S の距離データを受け取ることで、 上記の表 1、 表 2を自動作成することができ、 ブレード 4 2の傾斜度やぶれ、 だれの大きさを求め、 それらが許容範囲無いか否 かを判断することができる。 しかも、 間欠的にブレード 4 2を動作させる必要が なく、 ほぼ連続的にデ一夕を収集することができるので、 ブレード 4 2の挙動を 極めて正確に測定することができる。 制御装置 5 0では、 適当なプログラムによ り、 判定結果や図 6及び図 7に類するグラフをモニタ 6 6に表示させ、 プレード 4 2の挙動を三次元的にグラフィック表示させることが可能である。 許容範囲外 の動作をした場合には、 アラーム 6 8を作動させることもできる。 また、 所定の パルス数を与えたときにブレード 4 2があるべき位置にあるか否かを、 距離セン サ Sからの信号で判断することができので、 ステップモ一夕 4 6 , 4 8の異常、 例えば脱調も点検することができる。
このように、 制御装置 5 0に、 ブレード 4 2の水平方向位置を検出するブレー ド位置検出手段と、 距離センサ Sによって計測された距離データ及びブレード位 置検出手段により得られた位置データに基づき搬送ロボッ ト 2 6の状態を判定す る判定手段との機能を持たせることができる。
以上、 本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、 本発明は上記実施 形態に限定されないことは言うまでもない。 例えば、 上記実施形態では 6個の距 離センサ Sをホルダ 8 8に取り付けているが、 距離センサ Sは 7個以上であって もよいし、 2個又は 3個だけ用いて適宜、 位置変更することとしてもよい。 例え ば、 プレード 4 2のだれのみを検査するならば、 距離センサ S a l , S a 3のみで 足り、 左右の口一リングを検査するならば、 距離センサ S a l， S b lのみで足り る。
また、 距離センサ Sにより得られる距離データの表示方法もデジ夕ル表示器 1 0 2に限られず、 コントロ一ルュニッ ト 9 8に接続されるオシロメ一夕やパ一ソ ナルコンピュータの C R Tに表示させてもよい。 パーソナルコンピュータを用い る場合には、 半導体製造装置の制御装置 5 0からステップモ一夕 4 6， 4 8に与 えるパルス信号に関するデータをパーソナルコンビュ一夕に入力可能とし、 上述 したようなグラフ表示や自動判定をパーソナルコンピュータに行わせることがで きる。
更に、 本発明の適用対象は、 半導体製造装置におけるウェハ搬送ロボットに限 定されず、 ブレードに基板を載置して搬送するタイプの基板搬送ロボットならば いずれのものにも適用可能であり、 例えば液晶デイスプレイ製造装置における液 晶ディスプレイ搬送ロボッ トを検査するためにも適用可能である。
更にまた、 ホルダ 8 8の形状は上記実施形態のもの以外にも色々と考えられ、 例えば下板 8 8 aを有しない逆 U字状であってもよい。 上記実施形態では、 ホル ダ下板 8 8 aの上面に対して測距してカセッ トステージ 8 0の上面に対する平行 度等を間接的に測定しているが、 下板 8 8 aを除去した逆 U形状のホルダを用い た場合、 カセッ 卜ステージ 8 0の上面に対する平行度等の検査を直接的に行うこ とができる。
また、 ブレード 4 2の平行度等を見るための基準面は基板処理装置の形態に応 じて適宜変更され得るものである。
産業上の利用可能性
以上述べたように、 本発明によれば、 基板 （ゥヱハ） 搬送ロボッ 卜のブレード の静的状態及び動的状態、 ひいては装置の健全性を正確に検査、 把握することが できる。 従って、 例えばカセッ トインデクサとロボッ トブレードとのキヤリブレ —シヨン （平行度調整） を高精度に行うことができる。 また、 装置のメンテナン スが必要か否かの判断に無用な時間を費やすことがなく、 装置の停止時間を最小 限に抑えることができ、 稼働率の向上にも寄与する。
これにより、 半導体製造等のための基板処理の効率向上にも貢献する。

Claims

言青求の範囲
1 . 基板が載置され且つ実質的に水平に移動可能となっているブレードを有する 基板搬送ロボッ トの検査を行う検査装置であって、
実質的に水平な基準面と、 この基準面の上方を移動する前記ブレードとの間の 垂直方向の距離を計測することができる非接触式の距離センサを備える基板搬送 ロボットのための検査装置。
2 . 前記距離センサは、 前記基準面上に載置され且つ前記ブレードが出入りする ようになつているホルダに取り付けられている請求項 1に記載の基板搬送口ボッ 卜のための検査装置。
3 . 前記ホルダが、 前記基準面上に載置される下板と、 該下板に対して所定の間 隔をおいて平行配置された上板と、 前記下板及び前記上板を連結し互いに対向す る 1対の側板とからなり、 前記距離センサが前記上板の下面に取り付けられてい る請求項 2に記載の基板搬送ロボッ 卜のための検査装置
4 . 前記距離センサは、 前記ブレードが直進する所定の軌道に沿って 2個以上並 設されている請求項 1に記載の基板搬送ロボッ トのための検査装置。
5 . 前記距離センサは、 前記ブレードが直進する所定の軌道に沿って 3個、 2列 で並設されている請求項 1に記載の基板搬送ロボットのための検査装置。
6 . 前記距離センサによって計測された距離データを表示する表示手段を更に備 える請求項 1に記載の基板搬送ロボッ 卜のための検査装置。
7 . 前記ブレードの水平方向位置を検出するブレード位置検出手段と、
前記距離センサによって計測された距離デー夕及び前記ブレード位置検出手段 により得られた位置データに基づき前記基板搬送ロボットの状態を判定する判定 手段と
を更に備える請求項 1に記載の基板搬送ロボッ 卜のための検査装置。
8 . 前記基準面は、 前記基板搬送ロボッ 卜の前記ブレードが出入りする基板処理 装置内の面である請求項 1に記載の基板搬送ロボットのための検査装置。
9 . 前記基板処理装置が、 前記基板搬送ロボッ トが配設された搬送 該搬送チャンバに接続され、 前記基板である半導体ウェハを処理する処理チャン バと、 前記搬送チャンバに接続され、 半導体ウェハを複数枚収容するウェハカセ ットが配置されるロードロツクチャンバとを備えるマルチチヤンバ型の半導体製 造装置であり、 前記基準面が、 前記ロードロックチャンバに設けられたカセット インデクサのカセットステージの上面である請求項 8に記載の基板搬送ロボット のための検査装置。
PCT/JP2000/007562 1999-10-29 2000-10-27 Appareil permettant d'eprouver un robot transportant des tranches WO2001033624A1 (fr)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/869,536 US6401554B1 (en) 1999-10-29 2000-10-27 Device for testing wafer-transporting robot
EP00970152A EP1146553A1 (en) 1999-10-29 2000-10-27 Device for testing wafer-transporting robot

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30804699A JP2001127136A (ja) 1999-10-29 1999-10-29 基板搬送ロボットの検査装置
JP11/308046 1999-10-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2001033624A1 true WO2001033624A1 (fr) 2001-05-10

Family

ID=17976242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2000/007562 WO2001033624A1 (fr) 1999-10-29 2000-10-27 Appareil permettant d'eprouver un robot transportant des tranches

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6401554B1 (ja)
EP (1) EP1146553A1 (ja)
JP (1) JP2001127136A (ja)
KR (1) KR100397884B1 (ja)
TW (1) TW498480B (ja)
WO (1) WO2001033624A1 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW469483B (en) * 1999-04-19 2001-12-21 Applied Materials Inc Method and apparatus for aligning a cassette
US6763281B2 (en) * 1999-04-19 2004-07-13 Applied Materials, Inc Apparatus for alignment of automated workpiece handling systems
KR20030083226A (ko) * 2002-04-19 2003-10-30 삼성전자주식회사 반도체 제조 설비용 웨이퍼 얼라인먼트장치
KR100885846B1 (ko) * 2002-11-16 2009-02-27 엘지디스플레이 주식회사 액정표시패널의 기판수납장치 및 이를 이용한 로봇팔움직임 보정방법
JP2005051171A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Applied Materials Inc 基板処理装置
JP4863985B2 (ja) * 2007-12-20 2012-01-25 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
CN101911274B (zh) * 2007-12-27 2012-07-04 爱发科股份有限公司 传送机器人的诊断系统
JP2011192676A (ja) * 2010-03-11 2011-09-29 Nikon Corp 基板処理装置、積層半導体装置製造方法及び積層半導体装置
KR101326014B1 (ko) 2010-10-06 2013-11-07 엘아이지에이디피 주식회사 기판 트레이 및 기판분리모듈
JP5333408B2 (ja) * 2010-10-22 2013-11-06 東京エレクトロン株式会社 保持部材の姿勢判定装置、その方法、基板処理装置及び記憶媒体
CN103552083A (zh) * 2013-10-30 2014-02-05 上海华力微电子有限公司 调整机械臂位置的方法
JP6368567B2 (ja) * 2014-07-10 2018-08-01 東京エレクトロン株式会社 搬送ロボット交換装置及び搬送ロボット交換方法
JP2017152597A (ja) * 2016-02-26 2017-08-31 株式会社日立ハイテクマニファクチャ＆サービス ウェーハ搬送装置用治具、及びウェーハ搬送装置
JP6685213B2 (ja) * 2016-09-29 2020-04-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板整列装置、基板処理装置、基板配列装置、基板整列方法、基板処理方法および基板配列方法
US10651067B2 (en) * 2017-01-26 2020-05-12 Brooks Automation, Inc. Method and apparatus for substrate transport apparatus position compensation
US10861723B2 (en) * 2017-08-08 2020-12-08 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. EFEM robot auto teaching methodology
KR102099115B1 (ko) 2018-06-08 2020-04-10 세메스 주식회사 기판 이송 장치, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 기판 틀어짐 보정 방법
JP7299808B2 (ja) * 2019-09-19 2023-06-28 川崎重工業株式会社 傾き調整装置、及びそれを備えるロボット
KR102590268B1 (ko) * 2021-03-25 2023-10-18 피에스케이 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06298315A (ja) * 1993-04-13 1994-10-25 Kokusai Electric Co Ltd 半導体製造装置における被処理物移載装置
JP2001015575A (ja) * 1999-07-02 2001-01-19 Matsushita Electronics Industry Corp 基板搬送装置の調整方法とその検査装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5163334A (en) * 1990-10-24 1992-11-17 Simonds Industries Inc. Circular saw testing technique
AU9112598A (en) * 1997-08-28 1999-03-16 Proteus Corporation Laser calibration of robotics systems
US6205870B1 (en) * 1997-10-10 2001-03-27 Applied Komatsu Technology, Inc. Automated substrate processing systems and methods

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06298315A (ja) * 1993-04-13 1994-10-25 Kokusai Electric Co Ltd 半導体製造装置における被処理物移載装置
JP2001015575A (ja) * 1999-07-02 2001-01-19 Matsushita Electronics Industry Corp 基板搬送装置の調整方法とその検査装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR100397884B1 (ko) 2003-09-17
US6401554B1 (en) 2002-06-11
EP1146553A1 (en) 2001-10-17
KR20010087405A (ko) 2001-09-15
JP2001127136A (ja) 2001-05-11
TW498480B (en) 2002-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2001033624A1 (fr) Appareil permettant d'eprouver un robot transportant des tranches
JP6959086B2 (ja) 自動位置合わせ基板搬送装置
US6321137B1 (en) Method for calibration of a robot inspection system
US7313462B2 (en) Integrated tool with automated calibration system and interchangeable wet processing components for processing microfeature workpieces
CN1702850A (zh) 用于控制卡盒在半导体制造设备中的位置的方法和器件
WO2008117907A1 (en) Vision inspection system and method for inspecting workpiece using the same
JP6021909B2 (ja) 低温試料グループホルダーにおける寸法変化の補正のための方法と装置
CN110385696A (zh) 作业机器人系统和作业机器人
JPH08335614A (ja) プロ−ブシステム
JP4543833B2 (ja) 懸垂式昇降搬送装置における搬送台車の教示装置
KR102628421B1 (ko) 반송 로봇의 정상 여부 판단 시스템, 반송 로봇의 정상 여부 판단 방법 및 기판 처리 장치
JP4439993B2 (ja) 半導体製造装置
JP2008166410A (ja) 位置決め較正方法及びそれを適用した実装装置
JPH11150172A (ja) 搬送装置
US6653853B1 (en) Multiple test probe system and method
JP2935060B2 (ja) 半導体製造装置
KR102489221B1 (ko) 위치 측정기 및 이를 포함하는 기판 처리 장치
JPH0771929A (ja) ウェーハ位置検知方法及び縦型拡散・ｃｖｄ装置
JPH10321703A (ja) 半導体製造装置
JPS6385311A (ja) フラットネス測定装置
JP2002009135A (ja) 基板搬送方法
JPH10274684A (ja) ギャップ形成機構
KR20040070486A (ko) 웨이퍼 계측 장치
WO2004003994A1 (ja) 基板検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020017006789

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09869536

Country of ref document: US

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2000970152

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2000970152

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2000970152

Country of ref document: EP