WO2024101354A1 - 基板搬送システムおよび基板位置調整方法 - Google Patents

基板搬送システムおよび基板位置調整方法 Download PDF

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WO2024101354A1
WO2024101354A1 PCT/JP2023/040045 JP2023040045W WO2024101354A1 WO 2024101354 A1 WO2024101354 A1 WO 2024101354A1 JP 2023040045 W JP2023040045 W JP 2023040045W WO 2024101354 A1 WO2024101354 A1 WO 2024101354A1
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wafer
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Inventor
圭祐 近藤
Original Assignee
東京エレクトロン株式会社
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  • This disclosure relates to a substrate transport system and a substrate position adjustment method.
  • Patent Document 1 discloses an apparatus including a transfer arm for transferring the wafer, a mounting table on which the wafer is placed, a substrate transfer device for transferring the wafer from the transfer arm to the mounting table, and a substrate position detection device for detecting the horizontal position of the wafer when transferring the wafer.
  • the substrate transfer device has a plurality of pins for supporting the wafer and a driving means for driving the pins in the horizontal direction (X direction and Y direction).
  • the substrate position detection device has a plurality of imaging means for imaging the peripheral portion of the wafer.
  • the pins are driven horizontally together with the wafer based on the imaging results of each imaging means to correct the horizontal positional deviation of the wafer.
  • the technology disclosed herein improves throughput when transporting at least two substrates.
  • One aspect of the technology disclosed herein includes a transport means having a holding member that holds at least two substrates in a horizontal line and together, and transporting each of the substrates held by the holding member from a source to a destination, a plurality of mounting tables provided at the destination on which each of the substrates held by the holding member is placed at the destination, a support member provided on each of the mounting tables that is movable in the vertical direction relative to each of the mounting tables and that temporarily supports each of the substrates as they are being placed from the holding member to each of the mounting tables, and separates each of the substrates from the holding member, and a plurality of moving means that independently move each of the support members in the horizontal direction, and the position adjustment of each of the substrates relative to each of the mounting tables is performed by a first substrate movement that moves each of the substrates held by the holding member on each of the mounting tables by the transport means, and a second substrate movement that moves each of the substrates supported by the support members on each of the mounting tables by the moving means.
  • FIG. 1 is a schematic top view illustrating an example of a configuration of a substrate transfer system according to a first embodiment of the technology disclosed herein;
  • 2A to 2C are three-view diagrams sequentially illustrating an example of an operating state of the substrate transport system shown in FIG. 1 .
  • 2A to 2C are three-view diagrams sequentially illustrating an example of an operating state of the substrate transport system shown in FIG. 1 .
  • 2A to 2C are three-view diagrams sequentially illustrating an example of an operating state of the substrate transport system shown in FIG. 1 .
  • 2A to 2C are three-view diagrams sequentially illustrating an example of an operating state of the substrate transport system shown in FIG. 1 .
  • 2A to 2C are three-view diagrams sequentially illustrating an example of an operating state of the substrate transport system shown in FIG. 1 .
  • 2A to 2C are three-view diagrams sequentially illustrating an example of an operating state of the substrate transport system shown in FIG. 1 .
  • 2A to 2C are three-view diagrams sequentially illustrating an example of an operating state of the substrate transport system shown in FIG. 1 .
  • 2A to 2C are three-view diagrams sequentially illustrating an example of an operating state of the substrate transport system shown in FIG. 1 .
  • 2A to 2C are three-view diagrams sequentially illustrating an example of an operating state of the substrate transport system shown in FIG. 1 .
  • FIG. 2A to 2C are three-view diagrams sequentially illustrating an example of an operating state of the substrate transport system shown in FIG. 1 .
  • 11 is a schematic top view illustrating an example of a configuration of a substrate transfer system according to a second embodiment of the technology disclosed herein.
  • FIG. 11 is a schematic top view illustrating an example of a configuration of a substrate transfer system according to a second embodiment of the technology disclosed herein.
  • FIG. 1 is a schematic top view showing an example of the configuration of a substrate transfer system as a first embodiment of the technology according to the present disclosure.
  • the substrate transfer system 1 shown in FIG. 1 is a schematic top view showing an example of the configuration of a substrate transfer system as a first embodiment of the technology according to the present disclosure.
  • the substrate transfer system 1 shown in FIG. 1 is a schematic top view showing an example of the configuration of a substrate transfer system as a first embodiment of the technology according to the present disclosure.
  • the substrate transfer system 1 is a system for transferring a semiconductor wafer (hereinafter referred to as "wafer W") having a diameter of, for example, 300 mm to 450 mm ( ⁇ 300 mm to ⁇ 450 mm) as a substrate.
  • the substrate transfer system 1 includes a load port 11, a loader module (loader chamber) 12, a load lock module (load lock chamber) 13, a transfer module (substrate transfer chamber) 14, and a process module (substrate processing chamber) 15.
  • a FOUP (not shown), which is a container for accommodating multiple wafers W, is placed on the load port 11.
  • four load ports 11 are arranged along the Y direction, but the number of load ports 11 is not limited to four.
  • a loader module 12 is arranged adjacent to the negative side of these four load ports 11 in the X direction. The inside of the loader module 12 is always atmospheric pressure.
  • a transfer robot (not shown) is also arranged inside the loader module 12 for loading and unloading the wafer W into and from the FOUP. As a result, the loader module 12 transfers the wafer W between the FOUP placed on the load port 11 and the load lock module 13.
  • Two load lock modules 13 are arranged adjacent to the negative side of the loader module 12 in the X direction.
  • the two load lock modules 13 are arranged along the Y direction. Each load lock module 13 is configured so that its interior can be selectively switched to a vacuum atmosphere or an atmospheric pressure atmosphere. The interior of each load lock module 13 is kept at atmospheric pressure when communicating with the loader module 12, and is kept at vacuum pressure when communicating with the transfer module 14. Each load lock module 13 serves as an intermediate transfer chamber for transferring the wafer W between the loader module 12 and the transfer module 14.
  • a transfer module 14 is disposed adjacent to the two load lock modules 13 on the negative side in the X direction. The interior of the transfer module 14 is always maintained at a predetermined vacuum level.
  • a transport robot 16 is disposed in the transfer module 14 as a transport means for transporting the wafer W.
  • the transport robot 16 has a multi-joint arm 161 and a fork (pick) 162 attached to the tip of the multi-joint arm 161 and having an approximately U-shape (long) in a plan view.
  • the fork 162 is a holding member that holds at least two wafers W together by arranging them in a matrix in the horizontal direction.
  • the number of wafers W that can be held by the fork 162 is a maximum of four (see, for example, FIG. 2A), but is not limited to this.
  • the fork 162 can stably hold each wafer W by, for example, static electricity.
  • the transport robot 16 can transport each wafer W from the transport source to the transport destination by the multi-joint arm 161 expanding and contracting while each wafer W is held by the fork 162. This transfer includes transfer between each process module 15 and transfer between the process module 15 and the load lock module 13.
  • the substrate transport system 1 also includes a pair of sensors 23 as detection means for detecting the position of each wafer W relative to the forks 162 during transport.
  • the pair of sensors 23 are disposed in front of each process module 15 inside the transfer module 14 so as to face each other, and include a left sensor 23L on the left side facing the process module 15 and a right sensor 23R on the right side facing the process module 15.
  • the right sensor 23R and the left sensor 23L are spaced apart from each other by a distance smaller than the diameter of the wafer W, and are disposed so as to face the back surface of the wafer W transported by the transport robot 16.
  • the substrate transport system 1 also includes a control unit 17 that controls the operation of each component of the substrate transport system 1 (e.g., the transport robot 16, etc.).
  • the control unit 17 includes a CPU, a memory, etc.
  • the CPU executes a substrate position adjustment method described later according to a program stored in the memory, etc.
  • the control unit 17 calculates the position of each wafer W relative to the fork 162 when the edge of the wafer W passes above the right sensor 23R or the left sensor 23L, specifically, the position of the center of gravity of each wafer W, from the encoder values of the three motors of the transfer robot 16. Note that the positions of the sensor pairs 23 that detect the position of each wafer W are not limited to the positions of the sensor pairs 23 shown in FIG. 1.
  • Six process modules 15 are arranged adjacent to the transfer module 14 via gate valves 18.
  • three of the six process modules 15 are arranged along the X direction on the positive side of the Y direction of the transfer module 14, and the remaining three process modules 15 are arranged along the X direction on the negative side of the Y direction of the transfer module 14.
  • the gate valve 18 controls communication between the transfer module 14 and the process module 15.
  • the interior of each process module 15 is kept at a predetermined vacuum level.
  • multiple mounting tables 19 are arranged in each process module 15.
  • the wafers W held by the forks 162 are placed on the mounting tables 19 one by one.
  • the wafers W placed on the mounting tables 19 are then subjected to a predetermined plasma process, such as a plasma etching process.
  • four mounting tables 19 are arranged in each process module 15. Two of these four mounting tables 19 are arranged along the X direction and two along the Y direction.
  • the number and arrangement of the mounting tables 19 are not limited to those shown in FIG. 1.
  • each mounting table 19 is provided with a lifter 24 that can move in the vertical direction, i.e., in the Z direction, relative to the mounting table 19.
  • the lifter 24 is a support member that lifts up and supports each wafer W from below while the wafer W on the fork 162 is being placed on the mounting table 19 from the fork 162. This support allows each wafer W to be separated from the fork 162.
  • Each lifter 24 has three pins 25 that protrude upward, i.e., toward the positive side of the Z direction, and are arranged horizontally spaced apart from each other. These three pins 25 allow the wafer W to be supported at three points. This allows the attitude of the wafer W to be stably maintained horizontally.
  • the number of pins 25 on the lifter 24 is not limited as long as it is at least three.
  • the lifter 24 is connected to a drive source (not shown) such as a motor or an air cylinder, and can be moved in the vertical direction by the drive source.
  • Each lifter 24 is connected to a piezoelectric actuator 26 as a moving means for independently moving the lifter 24 in the horizontal direction.
  • the direction in which each piezoelectric actuator 26 moves the lifter 24 is either the X direction or the Y direction, depending on the lifter 24 to which the piezoelectric actuator 26 is connected.
  • the piezoelectric actuator 26 is used for position adjustment (fine adjustment) when the wafer W is placed on the mounting table 19. Although it depends on the type, the piezoelectric actuator 26 is relatively small, can be easily connected to the lifter 24, and has high resolution in position adjustment.
  • the piezoelectric actuator 26 is used as a moving means for independently moving the lifter 24 in the horizontal direction, but this is not limited thereto, and for example, a servo motor or the like can also be used.
  • FIGS 2A to 2J are three-view diagrams sequentially showing an example of the operating state of the substrate transfer system shown in Figure 1.
  • FIG. 1 is a top view
  • FIG. 1 is a top view
  • FIG. 1 is a side view
  • FIG. 1 is a top view
  • FIG. 1 is a side view
  • FIG. 1 is a top view
  • FIG. 1 is a side view
  • FIG. 1 is a top view
  • the substrate position adjustment method has a position adjustment process in which the substrate transfer system 1 is used to adjust the position of each wafer W relative to each mounting table 19.
  • one of the six process modules 15 will be representatively described as the destination of the wafer W to be transferred to for the position adjustment process.
  • two wafers W are held side by side in the X direction at the tip end (positive side in the Y direction) of the fork 162, and two wafers W are also held side by side in the X direction at the base end (negative side in the Y direction). That is, in the process module 15, two wafers W are held along the X direction and two along the Y direction on the fork 162.
  • wafer W1 the wafer W located most positive in the X and Y directions
  • wafer W2 the wafer W located on the negative side of wafer W1 in the X direction
  • wafer W3 the wafer W located on the negative side of wafer W1 in the Y direction
  • wafer W4 the wafer W located on the negative side of wafer W3 in the X direction
  • the mounting table 19 on which the wafer W1 is placed is referred to as the "mounting table 191
  • the mounting table 19 on which the wafer W2 is placed is referred to as the “mounting table 192
  • the mounting table 19 on which the wafer W3 is placed is referred to as the “mounting table 193”
  • the mounting table 19 on which the wafer W4 is placed is referred to as the “mounting table 194.”
  • the lifter 24 that lifts and lowers the wafer W1 is referred to as the “lifter 241
  • the lifter 24 that lifts and lowers the wafer W2 is referred to as the “lifter 242
  • the lifter 24 that lifts and lowers the wafer W3 is referred to as the “lifter 243”
  • the lifter 24 that lifts and lowers the wafer W4 is referred to as the "lifter 244.”
  • the piezo actuator 26 that moves the lifter 241 in the horizontal direction is referred to as the “piezo actuator 261
  • the direction in which the piezo actuator 261 moves the lifter 241 is the Y direction
  • the direction in which the piezo actuator 262 moves the lifter 242 is the X direction
  • the direction in which the piezo actuator 263 moves the lifter 243 is the Y direction
  • the direction in which the piezo actuator 264 moves the lifter 244 is the X direction.
  • the fork 162 enters and stops inside the process module 15 while holding the wafers W1 to W4.
  • the wafer W1 is positioned on the mounting table 191
  • the wafer W2 is positioned on the mounting table 192
  • the wafer W3 is positioned on the mounting table 193
  • the wafer W4 is positioned on the mounting table 194.
  • the wafers W1 to W4 have not yet been aligned. That is, the wafer W1 is misaligned by "+ ⁇ X1" in the X direction and by "+ ⁇ Y1" in the Y direction.
  • the wafer W2 is misaligned by "+ ⁇ X2" in the X direction and by "+ ⁇ Y2" in the Y direction.
  • the wafer W3 is misaligned by "+ ⁇ X3" in the X direction and by "+ ⁇ Y3" in the Y direction.
  • Wafer W4 is in a state where a positional deviation of "+ ⁇ X4" has occurred in the X direction and a positional deviation of "+ ⁇ Y4" has occurred in the Y direction.
  • These positional deviation amounts are calculated by the control unit 17 based on the detection results detected by the sensor pair 23. Therefore, in this embodiment, the control unit 17 functions as a calculation means. The position adjustment process starts from this state.
  • the total misalignment amount in the X-direction of wafer W3 becomes "+ ⁇ X3-(+ ⁇ X1)."
  • a new misalignment amount "+ ⁇ X1" on the negative X-direction side is added to the original misalignment amount "+ ⁇ X4" in the X-direction during the first substrate movement of wafer W1.
  • the total misalignment amount in the X-direction of wafer W4 becomes "+ ⁇ X4-(+ ⁇ X1).”
  • the calculation of each total misalignment amount is also performed by the control unit 17 (the same applies to the total misalignment amounts below, i.e., the movement amounts during each substrate movement).
  • the misalignment in the Y direction of wafer W2 (the other wafer W) is eliminated from the state shown in FIG. 2B.
  • the fork 162 is moved by "+ ⁇ Y2" to the negative side in the Y direction (first substrate movement).
  • This first substrate movement eliminates the misalignment in the Y direction of wafer W2 (no misalignment in the Y direction), and the Y direction position adjustment for wafer W2 is completed.
  • a new misalignment amount "+ ⁇ Y2" on the negative side in the Y direction is added to the original misalignment amount "+ ⁇ Y1" in the Y direction for wafer W1.
  • lifter 241 is moved to the positive side (upward) in the Z direction, and lifter 242 is also moved to the positive side in the Z direction.
  • wafer W1 rises while its positional deviation in the X direction is eliminated, and moves away from fork 162.
  • Wafer W2 rises while its positional deviation in the Y direction is eliminated, and moves away from fork 162.
  • the misalignment in the Y direction of wafer W4 (the other wafer W) is eliminated from the state shown in FIG. 2E.
  • the fork 162 is moved in the negative Y direction by the total misalignment amount "+ ⁇ Y4 - (+ ⁇ Y2)" described above (first substrate movement).
  • This first substrate movement eliminates the misalignment in the Y direction of wafer W4 (no misalignment in the Y direction), and the Y direction position adjustment for wafer W4 is completed.
  • lifter 243 is moved to the positive side (upward) in the Z direction, and lifter 244 is also moved to the positive side in the Z direction.
  • wafer W3 rises while its positional deviation in the X direction is eliminated, and moves away from fork 162.
  • Wafer W4 rises while its positional deviation in the Y direction is eliminated, and moves away from fork 162.
  • wafers W1 to W4 are all spaced apart from fork 162. From this state, as shown in FIG. 2H, fork 162 is moved to the negative side in the Y direction and removed from process module 15.
  • the piezo actuator 261 moves the lifter 241 in the negative Y-direction by "+ ⁇ Y1" (second substrate movement).
  • This second substrate movement eliminates the Y-direction misalignment of wafer W1 (no Y-direction misalignment), completing the Y-direction position adjustment for wafer W1.
  • the piezo actuator 262 moves the lifter 242 in the negative X-direction by the total misalignment amount "+ ⁇ X2-(+ ⁇ X1)" described above (second substrate movement).
  • This second substrate movement eliminates the misalignment of wafer W2 in the X direction (no misalignment in the X direction), and the X-direction position adjustment for wafer W2 is completed.
  • the piezo actuator 263 moves the lifter 243 to the negative Y direction by the total misalignment amount described above, "+ ⁇ Y3-(+ ⁇ Y2)-(+ ⁇ Y4-(+ ⁇ Y2))” (second substrate movement).
  • This second substrate movement eliminates the misalignment of wafer W3 in the Y direction (no misalignment in the Y direction), and the Y-direction position adjustment for wafer W3 is completed.
  • the piezo actuator 264 moves the lifter 244 to the negative X direction by the total misalignment amount described above, “+ ⁇ X4-(+ ⁇ X1)-(+ ⁇ X3-(+ ⁇ X1))” (second substrate movement).
  • This second substrate movement eliminates the misalignment of wafer W4 in the X direction (no misalignment in the X direction), and the X-direction position adjustment for wafer W4 is completed.
  • wafer W1 is lowered with its positional deviations in the X and Y directions eliminated, and is placed on mounting table 191 in an accurately positioned state.
  • wafer W2 is lowered with its positional deviations in the X and Y directions eliminated, and is placed on mounting table 192 in an accurately positioned state.
  • Wafer W3 is also lowered with its positional deviations in the X and Y directions eliminated, and is placed on mounting table 193 in an accurately positioned state.
  • Wafer W4 is also lowered with its positional deviations in the X and Y directions eliminated, and is placed on mounting table 194 in an accurately positioned state.
  • the position of wafer W1 is adjusted by a first substrate movement (see FIG. 2B) in which wafer W1 held by forks 162 on mounting table 191 is moved in the X direction by transport robot 16, and a second substrate movement (see FIG. 2I) in which wafer W1 supported by lifter 241 on mounting table 191 is moved in the Y direction by piezo actuator 261.
  • the position of wafer W2 is adjusted by a first substrate movement (see FIG. 2C) in which wafer W2 held by forks 162 on mounting table 192 is moved in the Y direction by transport robot 16, and a second substrate movement (see FIG.
  • the substrate transfer system 1 (substrate position adjustment method) divides the X-direction position adjustment and Y-direction position adjustment for each wafer W between the transfer robot 16 and the piezoelectric actuator 26. This eliminates the need to move the transfer robot 16 (transfer arm) in the X and Y directions when aligning wafers W1 to W4, improving the throughput of aligning wafers W1 to W4. Also, because the piezoelectric actuator 26 only needs to be responsible for position adjustment in the X or Y direction, the positioning configuration can be simplified compared to, for example, a configuration in which the piezoelectric actuator 26 is responsible for position adjustment in both the X and Y directions.
  • the position adjustment for the wafers W1 and W2 at the tip side is performed prior to the position adjustment for the wafers W3 and W4 at the base side. Therefore, the wafers W1 and W2 are separated from the fork 162 prior to the wafers W3 and W4. Conversely, consider a case in which the wafers W3 and W4 are separated from the fork 162 prior to the wafers W1 and W2.
  • the wafer W1 on the fork 162 may collide with the pins 25 of the lifter 243 and the wafer W2 on the fork 162 may collide with the pins 25 of the lifter 244, preventing the fork 162 from being evacuated.
  • the wafers W1 and W2 are separated from the fork 162 prior to the wafers W3 and W4, so that the fork 162 can be evacuated from the process module 15 quickly. If there is no possibility that the fork 162 will need to be retracted from the process module 15 during the alignment of each wafer, the position adjustments for wafers W3 and W4 may be performed prior to the position adjustments for wafers W1 and W2.
  • the operation to the position where the first substrate movement in FIG. 2A is not performed does not have to be performed, and the first substrate movement of wafer W1 in the X direction (see FIG. 2B) and the first substrate movement of wafer W2 in the Y direction (see FIG. 2C) may be performed at the same timing.
  • the first substrate movement of wafer W3 in the X direction (see FIG. 2E) and the first substrate movement of wafer W4 in the Y direction may be performed at the same timing.
  • the first substrate movement of wafers W1 and W2 and the first substrate movement of wafers W3 and W4 are performed at different timings.
  • the transfer robot 16 can only adjust one position in the X direction and one position in the Y direction at a time, and therefore, when the fork 162 holds the positional relationship of wafers W1 to W4, the first substrate movement of wafers W1 and W2 and the first substrate movement of wafers W3 and W4 cannot be performed at the same timing.
  • the second substrate movement of wafer W1 in the Y direction, the second substrate movement of wafer W2 in the X direction, the second substrate movement of wafer W3 in the Y direction, and the second substrate movement of wafer W4 in the X direction are performed at the same timing (see FIG. 2I).
  • each piezo actuator 26 is configured to operate independently, so that the second substrate movement in the X direction and the second substrate movement in the Y direction can be performed at the same timing.
  • performing the second substrate movement in the X direction and the second substrate movement in the Y direction at the same timing contributes to improving the throughput of alignment of each wafer.
  • the number of wafers W held by the fork 162 is an even number.
  • the position adjustment by the first substrate movement and the second substrate movement is repeated for each two wafers W arranged along the X direction, thereby making it possible to adjust the positions of all wafers W.
  • the second substrate movement in the Y direction of wafer W1 and the second substrate movement in the X direction of wafer W2 may be performed.
  • the second substrate movement in the Y direction of wafer W1 and the second substrate movement in the X direction of wafer W2 in the state shown in FIG. 2I are omitted.
  • Second Embodiment The second embodiment will be described below with reference to Fig. 3. The differences from the previous embodiment will be mainly described, and the description of the similarities will be omitted.
  • This embodiment is similar to the first embodiment except for the number of wafers held by the forks. Specifically, the number of wafers arranged on the forks is an odd number in this embodiment, whereas it was an even number in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic top view showing an example of the configuration of a substrate transfer system according to a second embodiment of the technology disclosed herein.
  • the wafer W1 and the wafer W2 are arranged along the X direction at the tip end of the fork 162, and the wafer W3 is arranged at the base end.
  • the X coordinate of the wafer W3 is an intermediate coordinate between the X coordinate of the wafer W1 and the X coordinate of the wafer W2.
  • the position adjustment of the wafer W1 and the wafer W2 can be performed in the same manner as the position adjustment of the wafer W1 and the wafer W2 in the first embodiment.
  • the position adjustment of the wafer W3 is performed by moving the fork 162 in the X and Y directions. This makes it possible to omit the horizontal movement of the wafer W3 while it is supported by the lifter 24.
  • position adjustment by first substrate movement and second substrate movement can be repeated for each two wafers W arranged along the X direction. Then, position adjustment is performed for the remaining wafer W by movement using the forks 162. This allows all wafers W to be placed on the mounting table 19 in an accurately positioned state. Note that position adjustment may also be performed for the remaining wafer W by horizontal movement using the piezoelectric actuator 26.
  • Substrate transport system 16 Transport robot 162 Fork (pick) 19, 191, 192, 193, 194 Placement table 24, 241, 242, 243, 244 Lifter 26, 261, 262, 263, 264 Piezo actuator W, W1, W2, W3, W4 Wafer

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Abstract

【課題】少なくとも２つの基板を搬送する際のスループットを向上させる。 【解決手段】少なくとも２つの基板を水平方向に並べて一括して保持する保持部材を有し、該保持された各基板を搬送元から搬送先に搬送する搬送手段と、搬送先に設けられ、搬送先で、保持部材に保持された各基板がそれぞれ載置される複数の載置台と、各載置台に設けられ、各載置台と相対的に上下方向に移動可能であり、各基板が保持部材から各載置台に載置される途中で一旦各基板を支持して、各基板を保持部材から離間させる支持部材と、各支持部材をそれぞれ水平方向に独立して移動させる複数の移動手段と、を備え、各載置台に対する各基板の位置調整は、各載置台上で保持部材に保持された状態の各基板を搬送手段により移動させる第１基板移動と、各載置台上で各支持部材に支持された状態の各基板を移動手段により移動させる第２基板移動とで行われる基板搬送システムが提供される。

Description

基板搬送システムおよび基板位置調整方法
　本開示は、基板搬送システムおよび基板位置調整方法に関する。
　ウエハにプラズマ処理を施す際、例えば、プロセスチャンバ内においてウエハを所定の位置へ正確に配置する必要がある。そこで、従来より、様々なウエハの位置合わせ方法が提案されている。例えば、特許文献１には、ウエハを搬送する搬送アームと、ウエハが載置される載置台と、搬送アームから載置台へのウエハの受け渡しを行う基板受け渡し装置と、ウエハ受け渡し時にウエハの水平方向の位置を検出するための基板位置検出装置とを備える装置が開示されている。この特許文献１に記載の装置では、基板受け渡し装置は、ウエハを支持する複数のピンと、ピンを水平方向（Ｘ方向およびＹ方向）に駆動させる駆動手段とを有する。また、基板位置検出装置は、ウエハの周縁部を撮像する複数の撮像手段を有する。そして、特許文献１に記載の装置では、搬送アームからウエハを受け取った基板受け渡し装置がウエハを載置台に載置する際に、各撮像手段での撮像結果に基づいて、ピンをウエハごと水平方向に駆動させることにより、ウエハの水平方向の位置ずれ補正を行う。
特開２００８－６６３７２号公報
　本開示に係る技術は、少なくとも２つの基板を搬送する際のスループットを向上させる。
　本開示に係る技術の一態様は、少なくとも２つの基板を水平方向に並べて一括して保持する保持部材を有し、該保持部材に保持された前記各基板を搬送元から搬送先に搬送する搬送手段と、前記搬送先に設けられ、該搬送先で、前記保持部材に保持された前記各基板がそれぞれ載置される複数の載置台と、前記各載置台に設けられ、前記各載置台と相対的に上下方向に移動可能であり、前記各基板が前記保持部材から前記各載置台に載置される途中で一旦前記各基板を支持して、該各基板を前記保持部材から離間させる支持部材と、前記各支持部材をそれぞれ水平方向に独立して移動させる複数の移動手段と、を備え、前記各載置台に対する前記各基板の位置調整は、前記各載置台上で前記保持部材に保持された状態の前記各基板を前記搬送手段により移動させる第１基板移動と、前記各載置台上で前記各支持部材に支持された状態の前記各基板を前記移動手段により移動させる第２基板移動とで行われる。
　本開示によれば、少なくとも２つの基板を搬送する際のスループットを向上させることができる。
本開示に係る技術の第１実施形態としての基板搬送システムの構成の一例を概略的に示す概略上面図である。 図１に示す基板搬送システムの作動状態の一例を順に示す３面図である。 図１に示す基板搬送システムの作動状態の一例を順に示す３面図である。 図１に示す基板搬送システムの作動状態の一例を順に示す３面図である。 図１に示す基板搬送システムの作動状態の一例を順に示す３面図である。 図１に示す基板搬送システムの作動状態の一例を順に示す３面図である。 図１に示す基板搬送システムの作動状態の一例を順に示す３面図である。 図１に示す基板搬送システムの作動状態の一例を順に示す３面図である。 図１に示す基板搬送システムの作動状態の一例を順に示す３面図である。 図１に示す基板搬送システムの作動状態の一例を順に示す３面図である。 図１に示す基板搬送システムの作動状態の一例を順に示す３面図である。 本開示に係る技術の第２実施形態としての基板搬送システムの構成の一例を概略的に示す概略上面図である。
　上述した特許文献１の技術では、ピンをＸ方向およびＹ方向に駆動させる必要があるため、ピンの駆動手段の構造が複雑となり、コストも上昇する。そこで、ウエハの位置合わせにおいて搬送アームによる移動を行うことにより、ピンによってウエハを移動させる必要性を無くすことも提案されている。また、ウエハの搬送効率や処理効率を向上するために、搬送アームが複数のウエハを搬送することも提案されている。
　しかしながら、搬送アームが複数のウエハを搬送する際、搬送アームによってウエハの位置合わせを行うと、各ウエハの位置合わせを行う度に、搬送アームをＸ方向およびＹ方向に移動させる必要がある。したがって、全ウエハの位置合わせのスループットが悪化するおそれがある。
　以下、図面を参照して本開示に係る技術の一実施の形態を説明する。しかしながら、以下の実施形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、この構成によって限定されることはない。例えば、この構成に含まれる各部や各手段は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
　＜第１実施形態＞
　以下、図１～図２Ｊを参照して、第１実施形態について説明する。各図中では、互いに直交する３つの方向を想定し、水平方向のうち互いに直交する２つの方向をそれぞれ「Ｘ方向」、「Ｙ方向」と言い、鉛直方向を「Ｚ方向」と言う。また、各方向の矢印が向く方向を「正側（または＋）」、その反対方向を「負側（または－）」と言う。図１は、本開示に係る技術の第１実施形態としての基板搬送システムの構成の一例を概略的に示す概略上面図である。図１に示す基板搬送システム１は、基板として、例えば直径が３００ｍｍ～４５０ｍｍ（φ３００ｍｍ～φ４５０ｍｍ）の半導体ウエハ（以下「ウエハＷ」という）を搬送するシステムである。基板搬送システム１は、ロードポート１１、ローダーモジュール（ローダー室）１２、ロードロックモジュール（ロードロック室）１３、トランスファモジュール（基板搬送室）１４、プロセスモジュール（基板処理室）１５を備える。
　ロードポート１１には、複数のウエハＷを収容する容器であるフープ（不図示）が載置される。ロードポート１１は、本実施形態ではＹ方向に沿って４つ配置されているが、ロードポート１１の配置数については、４つに限定されない。これら４つのロードポート１１のＸ方向負側には、ローダーモジュール１２が隣接して配置されている。ローダーモジュール１２の内部は、常に大気圧雰囲気である。また、ローダーモジュール１２内には、フープに対してウエハＷの搬入出を行うための搬送ロボット（不図示）が配置されている。これにより、ローダーモジュール１２では、ロードポート１１に載置されたフープと、ロードロックモジュール１３との間でウエハＷが搬送される。ローダーモジュール１２のＸ方向負側には、２つのロードロックモジュール１３が隣接して配置されている。２つのロードロックモジュール１３は、Ｙ方向に沿って配置されている。各ロードロックモジュール１３は、その内部が選択的に真空雰囲気または大気圧雰囲気に切り換え可能に構成されている。また、各ロードロックモジュール１３の内部は、ローダーモジュール１２と連通する際には大気圧雰囲気とされ、トランスファモジュール１４と連通する際には真空雰囲気とされる。各ロードロックモジュール１３は、ローダーモジュール１２とトランスファモジュール１４との間でウエハＷを搬送するための中間搬送室としての役割を担う。
　２つのロードロックモジュール１３のＸ方向負側には、トランスファモジュール１４が隣接して配置されている。トランスファモジュール１４の内部は、常に所定の真空度に保たれている。また、トランスファモジュール１４には、ウエハＷを搬送する搬送手段としての搬送ロボット１６が配置されている。搬送ロボット１６は、多関節アーム１６１と、多関節アーム１６１の先端部に取り付けられ、平面視で略Ｕ字状（長尺状）をなすフォーク（ピック）１６２とを有する。フォーク１６２は、少なくとも２つのウエハＷを水平方向に行列状に並べて一括して保持する保持部材である。フォーク１６２が保持可能なウエハＷの数は、本実施形態では最大で４つ（例えば図２Ａ参照）であるが、これに限定されない。また、フォーク１６２は、例えば静電気により各ウエハＷを安定して保持することができる。そして、搬送ロボット１６は、各ウエハＷがフォーク１６２に保持された状態で多関節アーム１６１が伸縮作動することにより、当該各ウエハＷを搬送元から搬送先に搬送することができる。この搬送には、各プロセスモジュール１５同士間の搬送や、プロセスモジュール１５とロードロックモジュール１３との間の搬送がある。
　また、基板搬送システム１は、この搬送の間にフォーク１６２に対する各ウエハＷの位置を検出する検出手段として、センサ対２３を備える。センサ対２３は、トランスファモジュール１４の内部において各プロセスモジュール１５の前に対向するように配置され、プロセスモジュール１５に向かって左側の左側センサ２３Ｌと、プロセスモジュール１５に向かって右側の右側センサ２３Ｒとを有する。各センサ対２３において、右側センサ２３Ｒおよび左側センサ２３Ｌは、ウエハＷの直径よりも小さい間隔で互いに離間し、いずれも搬送ロボット１６によって搬送されるウエハＷの裏面に対向するように配置される。右側センサ２３Ｒおよび左側センサ２３Ｌの各々は、上方におけるウエハＷの外縁（以下単に「エッジ」と言う）の通過を検知する。また、基板搬送システム１は、当該基板搬送システム１の各構成要素（例えば搬送ロボット１６等）の動作を制御する制御部１７を備える。制御部１７は、ＣＰＵやメモリ等を有する。ＣＰＵは、メモリ等に格納されたプログラムに従って後述する基板位置調整方法を実行する。制御部１７は、ウエハＷのエッジが右側センサ２３Ｒや左側センサ２３Ｌの上方を通過したときのフォーク１６２に対する各ウエハＷの位置、具体的には、各ウエハＷの重心位置を搬送ロボット１６の３つのモータのエンコーダ値から算出する。なお、各ウエハＷの位置を検出するセンサ対２３の位置については、図１に示すセンサ対２３の位置に限定されない。
　トランスファモジュール１４の周囲には、６つのプロセスモジュール１５がそれぞれゲートバルブ１８を介して隣接して配置されている。本実施形態では、６つのプロセスモジュール１５のうち、３つのプロセスモジュール１５がトランスファモジュール１４のＹ方向正側でＸ方向に沿って配置され、残りの３つのプロセスモジュール１５がトランスファモジュール１４のＹ方向負側でＸ方向に沿って配置されている。ゲートバルブ１８は、トランスファモジュール１４とプロセスモジュール１５との連通を制御する。各プロセスモジュール１５の内部は、所定の真空度に真空に保たれる。また、各プロセスモジュール１５内には、複数の載置台１９が配置されている。フォーク１６２に保持されたウエハＷは、それぞれ、載置台１９に１つずつ載置される。そして、載置台１９に載置されたウエハＷは、例えばプラズマエッチング処理等の所定のプラズマ処理が施される。本実施形態では、各プロセスモジュール１５内に４つの載置台１９が配置されている。これら４つの載置台１９は、Ｘ方向およびＹ方向に沿ってそれぞれ２つずつ配置されている。なお、載置台１９の配置数および配置態様については、図１に示す載置台１９の配置数および配置態様に限定されない。
　図２Ａ～図２Ｊに示すように、各載置台１９には、それぞれ、当該載置台１９と相対的に上下方向、すなわち、Ｚ方向に移動可能なリフタ２４が設けられている。リフタ２４は、フォーク１６２上の各ウエハＷがフォーク１６２から各載置台１９に載置される途中で一旦各ウエハＷを下方から持ち上げて支持する支持部材である。この支持により、各ウエハＷをフォーク１６２から離間させることができる。各リフタ２４は、上方、すなわち、Ｚ方向正側に向かって突出し、水平方向に互いに離間して配置された３つのピン２５を有する。これら３つのピン２５により、ウエハＷを３つの点で支持することができる。これにより、ウエハＷの姿勢を安定して水平に保つことができる。なお、リフタ２４が有するピン２５の本数は、少なくとも３つあればよく、その本数については限定されない。また、リフタ２４は、モータやエアシリンダ等の駆動源（不図示）に接続されており、当該駆動源により上下方向に移動することができる。
　各リフタ２４には、それぞれ、当該リフタ２４を水平方向に独立して移動させる移動手段としてのピエゾアクチュエータ２６が接続されている。なお、各ピエゾアクチュエータ２６がリフタ２４を移動させる方向は、当該ピエゾアクチュエータ２６が接続されるリフタ２４によって異なるが、Ｘ方向およびＹ方向のうちのいずれか一方である。ピエゾアクチュエータ２６は、ウエハＷが載置台１９に載置される際の位置調整（微調整）に用いられる。ピエゾアクチュエータ２６は、その種類にもよるが、比較的小型のものであり、リフタ２４への接続が容易であり、また、位置調整において高分解能を有する。なお、リフタ２４を水平方向に独立して移動させる移動手段としては、本実施形態ではピエゾアクチュエータ２６が用いられているが、これに限定されず、例えば、サーボモータ等を用いることもできる。
　次に、基板位置調整方法について、図２Ａ～図２Ｊを参照して説明する。図２Ａ～図２Ｊは、それぞれ、図１に示す基板搬送システムの作動状態の一例を順に示す３面図である。これらの図面の（ａ）は上面図、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ側面図である。基板位置調整方法は、基板搬送システム１を用いて、各載置台１９に対する各ウエハＷの位置調整を行う位置調整工程を有する。また、ここでは、６つのプロセスモジュール１５のうち、１つのプロセスモジュール１５を、位置調整工程が行われるウエハＷの搬送先として代表的に説明する。
　図２Ａに示すように、プロセスモジュール１５内では、フォーク１６２の先端側（Ｙ方向正側）に２つのウエハＷがＸ方向に並んで保持され、基端側（Ｙ方向負側）にも２つのウエハＷがＸ方向に並んで保持されている。すなわち、プロセスモジュール１５内では、フォーク１６２にＸ方向およびＹ方向に沿って２つずつウエハＷが保持されている。以下、これら４つのウエハＷのうち、Ｘ方向およびＹ方向の最も正側に位置するウエハＷを「ウエハＷ１」と言い、ウエハＷ１のＸ方向負側に位置するウエハＷを「ウエハＷ２」と言い、ウエハＷ１のＹ方向負側に位置するウエハＷを「ウエハＷ３」と言い、ウエハＷ３のＸ方向負側に位置するウエハＷを「ウエハＷ４」と言う。また、ウエハＷ１が載置される載置台１９を「載置台１９１」と言い、ウエハＷ２が載置される載置台１９を「載置台１９２」と言い、ウエハＷ３が載置される載置台１９を「載置台１９３」と言い、ウエハＷ４が載置される載置台１９を「載置台１９４」と言う。また、ウエハＷ１を昇降させるリフタ２４を「リフタ２４１」と言い、ウエハＷ２を昇降させるリフタ２４を「リフタ２４２」と言い、ウエハＷ３を昇降させるリフタ２４を「リフタ２４３」と言い、ウエハＷ４を昇降させるリフタ２４を「リフタ２４４」と言う。また、リフタ２４１を水平方向に移動させるピエゾアクチュエータ２６を「ピエゾアクチュエータ２６１」と言い、リフタ２４２を水平方向に移動させるピエゾアクチュエータ２６を「ピエゾアクチュエータ２６２」と言い、リフタ２４３を水平方向に移動させるピエゾアクチュエータ２６を「ピエゾアクチュエータ２６３」と言い、リフタ２４４を水平方向に移動させるピエゾアクチュエータ２６を「ピエゾアクチュエータ２６４」と言う。また、ピエゾアクチュエータ２６１がリフタ２４１を移動させる方向はＹ方向であり、ピエゾアクチュエータ２６２がリフタ２４２を移動させる方向はＸ方向であり、ピエゾアクチュエータ２６３がリフタ２４３を移動させる方向はＹ方向であり、ピエゾアクチュエータ２６４がリフタ２４４を移動させる方向はＸ方向である。
　図２Ａに示すように、フォーク１６２は、ウエハＷ１～ウエハＷ４を保持した状態でプロセスモジュール１５内に進入して停止する。このとき、載置台１９１上にはウエハＷ１が位置し、載置台１９２上にはウエハＷ２が位置し、載置台１９３上にはウエハＷ３が位置し、載置台１９４上にはウエハＷ４が位置する。また、ウエハＷ１～ウエハＷ４は、未だ位置調整（アライメント）が行われていない。すなわち、ウエハＷ１は、Ｘ方向に「＋ΔＸ１」の位置ズレが生じ、Ｙ方向に「＋ΔＹ１」の位置ズレが生じた状態となっている。ウエハＷ２は、Ｘ方向に「＋ΔＸ２」の位置ズレが生じ、Ｙ方向に「＋ΔＹ２」の位置ズレが生じた状態となっている。ウエハＷ３は、Ｘ方向に「＋ΔＸ３」の位置ズレが生じ、Ｙ方向に「＋ΔＹ３」の位置ズレが生じた状態となっている。ウエハＷ４は、Ｘ方向に「＋ΔＸ４」の位置ズレが生じ、Ｙ方向に「＋ΔＹ４」の位置ズレが生じた状態となっている。このような各位置ズレ量（ズレ量）は、センサ対２３で検出された検出結果に基づいて、制御部１７で演算される。従って、本実施形態では、制御部１７は、演算手段としての機能を有する。位置調整工程は、このような状態から開始される。
　まず、図２Ａに示す状態から、先端側に位置するウエハＷ１およびウエハＷ２のうちのウエハＷ１（一方のウエハＷ）のＸ方向の位置ズレを解消する。図２Ｂに示すように、フォーク１６２（搬送ロボット１６）をＸ方向負側に「＋ΔＸ１」分移動させる（第１基板移動）。この第１基板移動により、ウエハＷ１のＸ方向の位置ズレが解消されて、すなわち、相殺されて（Ｘ方向位置ズレ無し）、ウエハＷ１に対するＸ方向の位置調整が完了する。このとき、ウエハＷ２は、ウエハＷ１の第１基板移動で、Ｘ方向負側に新たなズレ量「＋ΔＸ１」が元のＸ方向のズレ量「＋ΔＸ２」に加算される。その結果、ウエハＷ２のＸ方向の全ズレ量（総ズレ量）は、「＋ΔＸ２－（＋ΔＸ１）」となる。同様に、ウエハＷ３は、ウエハＷ１の第１基板移動で、Ｘ方向負側に新たなズレ量「（＋ΔＸ１）」が元のＸ方向のズレ量「＋ΔＸ３」に加算される。その結果、ウエハＷ３のＸ方向の全ズレ量は、「＋ΔＸ３－（＋ΔＸ１）」となる。また、ウエハＷ４は、ウエハＷ１の第１基板移動で、Ｘ方向負側に新たなズレ量「＋ΔＸ１」が元のＸ方向のズレ量「＋ΔＸ４」に加算される。その結果、ウエハＷ４のＸ方向の全ズレ量は、「＋ΔＸ４－（＋ΔＸ１）」となる。このような各全ズレ量の演算も制御部１７で行われる（以下の全ズレ量、すなわち、各基板移動での移動量についても同様）。
　次いで、図２Ｂに示す状態から、ウエハＷ２（他方のウエハＷ）のＹ方向の位置ズレを解消する。図２Ｃに示すように、フォーク１６２をＹ方向負側に「＋ΔＹ２」分移動させる（第１基板移動）。この第１基板移動により、ウエハＷ２のＹ方向の位置ズレが解消されて（Ｙ方向位置ズレ無し）、ウエハＷ２に対するＹ方向の位置調整が完了する。このとき、ウエハＷ１は、ウエハＷ２の第１基板移動で、Ｙ方向負側に新たなズレ量「＋ΔＹ２」が元のＹ方向のズレ量「＋ΔＹ１」に加算される。同様に、ウエハＷ３は、ウエハＷ２の第１基板移動で、Ｙ方向負側に新たなズレ量「＋ΔＹ２」が元のＹ方向のズレ量「＋ΔＹ３」に加算される。その結果、ウエハＷ３のＹ方向の全ズレ量は、「＋ΔＹ３－（＋ΔＹ２）」となる。また、ウエハＷ４は、ウエハＷ２の第１基板移動で、Ｙ方向負側に新たなズレ量「（＋ΔＹ２」が元のＹ方向のズレ量「＋ΔＹ４」に加算される。その結果、ウエハＷ４のＹ方向の全ズレ量は、「＋ΔＹ４－（＋ΔＹ２）」となる。
　次いで、図２Ｄに示すように、リフタ２４１をＺ方向正側（上側）に移動させるとともに、リフタ２４２もＺ方向正側に移動させる。このとき、ウエハＷ１は、Ｘ方向の位置ズレが解消されたまま上昇して、フォーク１６２から離間する。ウエハＷ２は、Ｙ方向の位置ズレが解消されたまま上昇して、フォーク１６２から離間する。
　次いで、図２Ｄに示す状態から、基端側に位置するウエハＷ３およびウエハＷ４のうちのウエハＷ３（一方のウエハＷ）のＸ方向の位置ズレを解消する。図２Ｅに示すように、フォーク１６２をＸ方向負側に、前述した全ズレ量「＋ΔＸ３－（＋ΔＸ１）」分移動させる（第１基板移動）。この第１基板移動により、ウエハＷ３のＸ方向の位置ズレが解消されて（Ｘ方向位置ズレ無し）、ウエハＷ３に対するＸ方向の位置調整が完了する。このとき、ウエハＷ４は、ウエハＷ３の第１基板移動で、Ｘ方向負側に新たなズレ量「＋ΔＸ３－（＋ΔＸ１）」が先の（元の）Ｘ方向のズレ量「＋ΔＸ４－（＋ΔＸ１）」に加算される。その結果、ウエハＷ４のＸ方向の全ズレ量は、「＋ΔＸ４－（＋ΔＸ１）－（＋ΔＸ３－（＋ΔＸ１））」となる。
　次いで、図２Ｅに示す状態から、ウエハＷ４（他方のウエハＷ）のＹ方向の位置ズレを解消する。図２Ｆに示すように、フォーク１６２をＹ方向負側に、前述した全ズレ量「＋ΔＹ４－（＋ΔＹ２）」分移動させる（第１基板移動）。この第１基板移動により、ウエハＷ４のＹ方向の位置ズレが解消されて（Ｙ方向位置ズレ無し）、ウエハＷ４に対するＹ方向の位置調整が完了する。このとき、ウエハＷ３は、ウエハＷ４の第１基板移動で、Ｙ方向負側に新たなズレ量「＋ΔＹ４－（＋ΔＹ２）」が先のＹ方向のズレ量「＋ΔＹ３－（＋ΔＹ２）」に加算される。その結果、ウエハＷ３のＹ方向の全ズレ量は、「＋ΔＹ３－（＋ΔＹ２）－（＋ΔＹ４－（＋ΔＹ２））」となる。
　次いで、図２Ｇに示すように、リフタ２４３をＺ方向正側（上側）に移動させるとともに、リフタ２４４もＺ方向正側に移動させる。このとき、ウエハＷ３は、Ｘ方向の位置ズレが解消されたまま上昇して、フォーク１６２から離間する。ウエハＷ４は、Ｙ方向の位置ズレが解消されたまま上昇して、フォーク１６２から離間する。
　前述したように、ウエハＷ１～ウエハＷ４は、いずれもフォーク１６２から離間した状態となっている。この状態から、図２Ｈに示すように、フォーク１６２をＹ方向負側に移動させて、プロセスモジュール１５から退避させる。
　次いで、図２Ｈに示す状態から、ウエハＷ１のＹ方向の位置ズレの解消と、ウエハＷ２のＸ方向の位置ズレの解消と、ウエハＷ３のＹ方向の位置ズレの解消と、ウエハＷ４のＸ方向の位置ズレの解消とを行う。なお、前述したように、ウエハＷ１のＸ方向の位置ズレと、ウエハＷ２のＹ方向の位置ズレと、ウエハＷ３のＸ方向の位置ズレと、ウエハＷ４のＹ方向の位置ズレとは、いずれも既に解消されている。図２Ｉに示すように、ピエゾアクチュエータ２６１によってリフタ２４１をＹ方向負側に「＋ΔＹ１」分移動させる（第２基板移動）。この第２基板移動により、ウエハＷ１のＹ方向の位置ズレが解消されて（Ｙ方向位置ズレ無し）、ウエハＷ１に対するＹ方向の位置調整が完了する。また、ピエゾアクチュエータ２６２によってリフタ２４２をＸ方向負側に、前述した全ズレ量「＋ΔＸ２－（＋ΔＸ１）」分移動させる（第２基板移動）。この第２基板移動により、ウエハＷ２のＸ方向の位置ズレが解消されて（Ｘ方向位置ズレ無し）、ウエハＷ２に対するＸ方向の位置調整が完了する。また、ピエゾアクチュエータ２６３によってリフタ２４３をＹ方向負側に、前述した全ズレ量「＋ΔＹ３－（＋ΔＹ２）－（＋ΔＹ４－（＋ΔＹ２））」分移動させる（第２基板移動）。この第２基板移動により、ウエハＷ３のＹ方向の位置ズレが解消されて（Ｙ方向位置ズレ無し）、ウエハＷ３に対するＹ方向の位置調整が完了する。また、ピエゾアクチュエータ２６４によってリフタ２４４をＸ方向負側に、前述した全ズレ量「＋ΔＸ４－（＋ΔＸ１）－（＋ΔＸ３－（＋ΔＸ１））」分移動させる（第２基板移動）。この第２基板移動により、ウエハＷ４のＸ方向の位置ズレが解消されて（Ｘ方向位置ズレ無し）、ウエハＷ４に対するＸ方向の位置調整が完了する。
　次いで、図２Ｊに示すように、リフタ２４１～リフタ２４４をそれぞれＺ方向負側（下側）に移動させる。これにより、ウエハＷ１は、Ｘ方向およびＹ方向の位置ズレが解消されたまま下降して、正確に位置決めされた状態で載置台１９１上に載置される。同様に、ウエハＷ２も、Ｘ方向およびＹ方向の位置ズレが解消されたまま下降して、正確に位置決めされた状態で載置台１９２上に載置される。また、ウエハＷ３も、Ｘ方向およびＹ方向の位置ズレが解消されたまま下降して、正確に位置決めされた状態で載置台１９３上に載置される。ウエハＷ４も、Ｘ方向およびＹ方向の位置ズレが解消されたまま下降して、正確に位置決めされた状態で載置台１９４上に載置される。
　以上のように位置調整工程では、ウエハＷ１の位置調整として、載置台１９１上でフォーク１６２に保持された状態のウエハＷ１を搬送ロボット１６によりＸ方向に移動させる第１基板移動（図２Ｂ参照）と、載置台１９１上でリフタ２４１に支持された状態のウエハＷ１をピエゾアクチュエータ２６１によりＹ方向に移動させる第２基板移動（図２Ｉ参照）とが行われる。また、ウエハＷ２の位置調整として、載置台１９２上でフォーク１６２に保持された状態のウエハＷ２を搬送ロボット１６によりＹ方向に移動させる第１基板移動（図２Ｃ参照）と、載置台１９２上でリフタ２４２に支持された状態のウエハＷ２をピエゾアクチュエータ２６２によりＸ方向に移動させる第２基板移動（図２Ｉ参照）とが行われる。また、ウエハＷ３の位置調整として、載置台１９３上でフォーク１６２に保持された状態のウエハＷ３を搬送ロボット１６によりＸ方向に移動させる第１基板移動（図２Ｅ参照）と、載置台１９３上でリフタ２４３に支持された状態のウエハＷ３をピエゾアクチュエータ２６３によりＹ方向に移動させる第２基板移動（図２Ｉ参照）とが行われる。また、ウエハＷ４の位置調整として、載置台１９４上でフォーク１６２に保持された状態のウエハＷ４を搬送ロボット１６によりＹ方向に移動させる第１基板移動（図２Ｆ参照）と、載置台１９４上でリフタ２４４に支持された状態のウエハＷ４をピエゾアクチュエータ２６４によりＸ方向に移動させる第２基板移動（図２Ｉ参照）とが行われる。
　ところで従来は、前述したように搬送アームが複数のウエハを搬送する際、搬送アームによってウエハの位置合わせを行うと、各ウエハの位置合わせを行う度に、搬送アームをＸ方向およびＹ方向に移動させる必要がある。その結果、全ウエハの位置合わせまでのスループットが悪化するおそれがあった。
　これに対し、基板搬送システム１（基板位置調整方法）は、ウエハＷごとのＸ方向の位置調整とＹ方向の位置調整とを、搬送ロボット１６とピエゾアクチュエータ２６とに分担させる。これにより、ウエハＷ１～ウエハＷ４の位置合わせにおいて搬送ロボット１６（搬送アーム）をＸ方向およびＹ方向に移動させる必要を無くすことができ、ウエハＷ１～ウエハＷ４の位置合わせのスループットを向上させることができる。また、ピエゾアクチュエータ２６がＸ方向またはＹ方向の位置調整を担えばよい構成となるため、例えばピエゾアクチュエータ２６がＸ方向およびＹ方向の双方の位置調整を担う場合の構成に比べて、位置決め用の構成を簡単なものとすることができる。
　また、位置調整工程では、先端側のウエハＷ１およびウエハＷ２に対する位置調整を、基端側のウエハＷ３およびウエハＷ４に対する位置調整よりも先行して行う。従って、ウエハＷ１およびウエハＷ２が、ウエハＷ３およびウエハＷ４よりも先行してフォーク１６２から離間した状態となる。これとは反対に、仮にウエハＷ３およびウエハＷ４が、ウエハＷ１およびウエハＷ２よりも先行してフォーク１６２から離間した状態となった場合を考えてみる。この場合、例えばエラー等の諸事情によってフォーク１６２をプロセスモジュール１５から退避させようとしても、フォーク１６２上のウエハＷ１がリフタ２４３のピン２５に衝突するとともに、フォーク１６２上のウエハＷ２がリフタ２４４のピン２５に衝突して、その退避を妨げるおそれがある。しかしながら、上述した位置調整工程では、ウエハＷ１およびウエハＷ２が、ウエハＷ３およびウエハＷ４よりも先行してフォーク１６２から離間した状態となるため、プロセスモジュール１５からのフォーク１６２の退避を迅速に行うことができる。なお、各ウエハの位置合わせの途中でフォーク１６２をプロセスモジュール１５から退避させる可能性が生じない場合には、ウエハＷ３およびウエハＷ４に対する位置調整を、ウエハＷ１およびウエハＷ２に対する位置調整よりも先行して行ってもよい。
　また、図２Ａの第１基板移動が実施されていない位置への動作は実施しなくても構わず、ウエハＷ１のＸ方向への第１基板移動（図２Ｂ参照）と、ウエハＷ２のＹ方向への第１基板移動（図２Ｃ参照）とは、同じタイミングで行われても構わない。同様に、ウエハＷ３のＸ方向への第１基板移動（図２Ｅ参照）と、ウエハＷ４のＹ方向への第１基板移動（図２Ｆ参照）とは、同じタイミングで行われても構わない。この場合、ウエハＷ１およびウエハＷ２の第１基板移動と、ウエハＷ３およびウエハＷ４の第１基板移動とは、異なるタイミングで行われる。これは、搬送ロボット１６によって一度に調整できるＸ方向及びＹ方向の位置はそれぞれ１か所であるため、フォーク１６２がウエハＷ１～ウエハＷ４の位置関係を保持している状態では、ウエハＷ１およびウエハと、ウエハＷ３およびウエハＷ４とは、Ｘ方向への第１基板移動と、Ｙ方向への第１基板移動とを同じタイミングで行うことができないからである。一方、ウエハＷ１のＹ方向への第２基板移動、ウエハＷ２のＸ方向への第２基板移動、ウエハＷ３のＹ方向への第２基板移動、並びにウエハＷ４のＸ方向への第２基板移動は、同じタイミングで行われる（図２Ｉ参照）。これは、各ピエゾアクチュエータ２６がそれぞれ独立して作動するように構成されているため、Ｘ方向への第２基板移動と、Ｙ方向への第２基板移動とを同じタイミングで行うことができるからである。また、Ｘ方向への第２基板移動およびＹ方向への第２基板移動の同じタイミングでの実行は、各ウエハの位置合わせのスループットの向上に寄与する。
　本実施形態では、フォーク１６２に保持されているウエハＷの数が偶数である。この場合の位置調整工程では、Ｘ方向に沿って配置された２つのウエハＷごとに、第１基板移動と第２基板移動とによる位置調整を繰り返すことにより、全ウエハＷの位置調整が可能となる。なお、図２Ｄに示す状態の後に、ウエハＷ１のＹ方向への第２基板移動と、ウエハＷ２のＸ方向への第２基板移動とを行ってもよい。この場合、図２Ｉに示す状態でのウエハＷ１のＹ方向への第２基板移動と、ウエハＷ２のＸ方向への第２基板移動とが省略される。
　＜第２実施形態＞
　以下、図３を参照して、第２実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。本実施形態は、フォークに保持されているウエハの数が異なること以外は前記第１実施形態と同様である。具体的には、フォーク上でのウエハの配置数は、前記第１実施形態では偶数であったが、本実施形態では奇数である。
　図３は、本開示に係る技術の第２実施形態としての基板搬送システムの構成の一例を概略的に示す概略上面図である。図３に示すように、プロセスモジュール１５内では、フォーク１６２の先端側にウエハＷ１とウエハＷ２とがＸ方向に沿って配置され、基端側にウエハＷ３が配置されている。ウエハＷ３のＸ座標は、ウエハＷ１のＸ座標とウエハＷ２のＸ座標との中間の座標である。本実施形態の位置調整工程では、ウエハＷ１およびウエハＷ２の位置調整として、前記第１実施形態でのウエハＷ１およびウエハＷ２の位置調整と同様の位置調整を用いることができる。また、ウエハＷ３の位置調整は、フォーク１６２によるＸ方向およびＹ方向の移動で行われる。これにより、ウエハＷ３をリフタ２４で支持した状態での水平方向への移動を省略することができる。
　以上のように本実施形態では、フォーク１６２上でのウエハＷの配置数が奇数の場合に位置調整工程を行う際、Ｘ方向に沿って配置された２つのウエハＷごとに、第１基板移動と第２基板移動とによる位置調整を繰り返すことができる。そして、残りの１つのウエハＷに対しては、フォーク１６２による移動で位置調整が行われる。これにより、全ウエハＷを正確に位置決めした状態で載置台１９上に載置することができる。なお、前記残りの１つのウエハＷに対しても、ピエゾアクチュエータ２６による水平方向への移動で位置調整を行ってもよい。
　以上、本開示の好ましい実施の形態について説明したが、本開示は上述した実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
本願は、２０２２年１１月７日に出願された日本国特許出願特願２０２２－１７８１６３を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。
１　基板搬送システム
１６　搬送ロボット
１６２　フォーク（ピック）
１９、１９１、１９２、１９３、１９４　載置台
２４、２４１、２４２、２４３、２４４　リフタ
２６、２６１、２６２、２６３、２６４　ピエゾアクチュエータ
Ｗ、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４　ウエハ

Claims (19)

  1. 　少なくとも２つの基板を水平方向に並べて一括して保持する保持部材を有し、該保持部材に保持された前記各基板を搬送元から搬送先に搬送する搬送手段と、
    　前記搬送先に設けられ、該搬送先で、前記保持部材に保持された前記各基板がそれぞれ載置される複数の載置台と、
    　前記各載置台に設けられ、前記各載置台と相対的に上下方向に移動可能であり、前記各基板が前記保持部材から前記各載置台に載置される途中で一旦前記各基板を支持して、該各基板を前記保持部材から離間させる支持部材と、
    　前記各支持部材をそれぞれ水平方向に独立して移動させる複数の移動手段と、を備え、
    　前記各載置台に対する前記各基板の位置調整は、前記各載置台上で前記保持部材に保持された状態の前記各基板を前記搬送手段により移動させる第１基板移動と、前記各載置台上で前記各支持部材に支持された状態の前記各基板を前記移動手段により移動させる第２基板移動とで行われる、基板搬送システム。
  2. 　前記第１基板移動での移動方向と、前記第２基板移動での移動方向とは、互いに直交する、請求項１に記載の基板搬送システム。
  3. 　前記２つの基板のうち、一方の基板の前記第１基板移動での移動方向と、他方の基板の前記第１基板移動での移動方向とは、互いに直交し、前記一方の基板の前記第２基板移動での移動方向と、前記他方の基板の前記第２基板移動での移動方向とは、互いに直交する、請求項２に記載の基板搬送システム。
  4. 　前記一方の基板の前記第２基板移動と、前記他方の基板の前記第２基板移動とは、同じタイミングで行われる、請求項２に記載の基板搬送システム。
  5. 　互いに直交するＸ方向とＹ方向とを想定し、前記一方の基板の前記第１基板移動での移動方向をＸ方向、前記他方の基板の前記第１基板移動での移動方向をＹ方向、前記一方の基板の前記第２基板移動での移動方向をＹ方向、前記他方の基板の前記第２基板移動での移動方向とＸ方向としたとき、
    　前記一方の基板は、該一方の基板の前記第１基板移動でＸ方向の位置が調整され、
    　前記他方の基板は、該他方の基板の前記第１基板移動でＹ方向の位置が調整される、請求項２に記載の基板搬送システム。
  6. 　前記一方の基板は、前記他方の基板の前記第１基板移動でＹ方向の新たなズレ量が元のＹ方向のズレ量に加算され、該Ｙ方向のズレ量に前記新たなズレ量を加算した全ズレ量が前記第２基板移動で相殺されて、Ｙ方向の位置が調整され、
    　前記他方の基板は、前記一方の基板の前記第１基板移動でＸ方向の新たなズレ量が元のＸ方向のズレ量に加算され、該Ｘ方向のズレ量に前記新たなズレ量を加算した全ズレ量が前記第２基板移動で相殺されて、Ｘ方向の位置が調整される、請求項５に記載の基板搬送システム。
  7. 　前記保持部材は、長尺状をなし、その先端側には、２つの前記基板が保持され、基端側には、２つの前記基板が保持されており、
    　前記位置調整を行う際には、前記先端側の２つの基板に対する位置調整を、前記基端側の２つの基板に対する位置調整よりも先行して行う、請求項１に記載の基板搬送システム。
  8. 　前記保持部材に保持されている前記基板の数が偶数の場合に前記位置調整を行う際には、２つの前記基板ごとに、前記第１基板移動と前記第２基板移動とによる位置調整を繰り返す、請求項１に記載の基板搬送システム。
  9. 　前記保持部材に保持されている前記基板の数が奇数の場合に前記位置調整を行う際には、２つの前記基板ごとに、前記第１基板移動と前記第２基板移動とによる位置調整を繰り返し、残りの１つの前記基板に対しては、前記搬送手段による移動で位置調整が行われる、請求項１に記載の基板搬送システム。
  10. 　前記搬送元から前記搬送先に前記各基板を搬送する間に、前記保持部材に対する前記各基板の位置を検出する検出手段と、
    　前記各基板についての前記第１基板移動での移動量と、前記第２基板移動での移動量とを、それぞれ、少なくとも前記検出手段での検出結果に基づいて演算する演算手段と、を備える、請求項１に記載の基板搬送システム。
  11. 　前記移動手段は、ピエゾアクチュエータを有する、請求項１に記載の基板搬送システム。
  12. 　前記支持部材は、前記位置調整後、前記各載置台に前記各基板を載置する、請求項１に記載の基板搬送システム。
  13. 　前記支持部材は、前記各基板をそれぞれ少なくとも３つの点で支持する、請求項１に記載の基板搬送システム。
  14. 　少なくとも２つの基板を水平方向に並べて一括して保持する保持部材を有し、該保持部材に保持された前記各基板を搬送元から搬送先に搬送する搬送手段と、
    　前記搬送先に設けられ、該搬送先で前記保持部材に保持された前記各基板がそれぞれ載置される複数の載置台と、
    　前記各載置台に設けられ、前記各載置台と相対的に上下方向に移動可能であり、前記各基板が前記保持部材から前記各載置台に載置される途中で一旦前記各基板を支持して、該各基板を前記保持部材から離間させる支持部材と、
    　前記各支持部材をそれぞれ水平方向に独立して移動させる複数の移動手段と、を備える基板搬送システムを用いて、
    　前記各載置台に対する前記各基板の位置調整を行う位置調整工程を有し、
    　前記位置調整工程では、前記各載置台上で前記保持部材に保持された状態の前記各基板を前記搬送手段により移動させる第１基板移動と、前記各載置台上で前記各支持部材に支持された状態の前記各基板を前記移動手段により移動させる第２基板移動とを行う、基板位置調整方法。
  15. 　前記第１基板移動での移動方向と、前記第２基板移動での移動方向とは、互いに直交する、請求項１４に記載の基板位置調整方法。
  16. 　前記２つの基板のうち、一方の基板の前記第１基板移動での移動方向と、他方の基板の前記第１基板移動での移動方向とは、互いに直交し、前記一方の基板の前記第２基板移動での移動方向と、前記他方の基板の前記第２基板移動での移動方向とは、互いに直交する、請求項１５に記載の基板位置調整方法。
  17. 　前記一方の基板の前記第２基板移動と、前記他方の基板の前記第２基板移動とは、同じタイミングで行われる、請求項１５に記載の基板位置調整方法。
  18. 　互いに直交するＸ方向とＹ方向とを想定し、前記一方の基板の前記第１基板移動での移動方向をＸ方向、前記他方の基板の前記第１基板移動での移動方向をＹ方向、前記一方の基板の前記第２基板移動での移動方向をＹ方向、前記他方の基板の前記第２基板移動での移動方向とＸ方向としたとき、
    　前記一方の基板は、該一方の基板の前記第１基板移動でＸ方向の位置が調整され、
    　前記他方の基板は、該他方の基板の前記第１基板移動でＹ方向の位置が調整される、請求項１５に記載の基板位置調整方法。
  19. 　前記一方の基板は、前記他方の基板の前記第１基板移動でＹ方向の新たなズレ量が元のＹ方向のズレ量に加算され、該Ｙ方向のズレ量に前記新たなズレ量を加算した全ズレ量が前記第２基板移動で相殺されて、Ｙ方向の位置が調整され、
    　前記他方の基板は、前記一方の基板の前記第１基板移動でＸ方向の新たなズレ量が元のＸ方向のズレ量に加算され、該Ｘ方向のズレ量に前記新たなズレ量を加算した全ズレ量が前記第２基板移動で相殺されて、Ｘ方向の位置が調整される、請求項１８に記載の基板位置調整方法。 
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09213770A (ja) * 1996-01-29 1997-08-15 Toshiba Corp 半導体ウエハ処理装置および半導体ウエハ処理装置におけるアライメント方法
JP2006294786A (ja) * 2005-04-08 2006-10-26 Ulvac Japan Ltd 基板搬送システム
US20120014773A1 (en) * 2007-11-30 2012-01-19 Chris Gage High throughput method of in transit wafer position correction in a system using multiple robots
WO2013088547A1 (ja) * 2011-12-15 2013-06-20 タツモ株式会社 ウエハ搬送装置
JP2017157705A (ja) * 2016-03-02 2017-09-07 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
JP2020061472A (ja) * 2018-10-10 2020-04-16 東京エレクトロン株式会社 基板処理システム
US20200203197A1 (en) * 2018-12-24 2020-06-25 Piotech Co., Ltd. Multi-station processing chamber for semiconductor
JP2022540608A (ja) * 2019-07-12 2022-09-16 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 同時基板移送用ロボット

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09213770A (ja) * 1996-01-29 1997-08-15 Toshiba Corp 半導体ウエハ処理装置および半導体ウエハ処理装置におけるアライメント方法
JP2006294786A (ja) * 2005-04-08 2006-10-26 Ulvac Japan Ltd 基板搬送システム
US20120014773A1 (en) * 2007-11-30 2012-01-19 Chris Gage High throughput method of in transit wafer position correction in a system using multiple robots
WO2013088547A1 (ja) * 2011-12-15 2013-06-20 タツモ株式会社 ウエハ搬送装置
JP2017157705A (ja) * 2016-03-02 2017-09-07 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
JP2020061472A (ja) * 2018-10-10 2020-04-16 東京エレクトロン株式会社 基板処理システム
US20200203197A1 (en) * 2018-12-24 2020-06-25 Piotech Co., Ltd. Multi-station processing chamber for semiconductor
JP2022540608A (ja) * 2019-07-12 2022-09-16 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 同時基板移送用ロボット

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