JP2010199478A - Method of correcting eccentricity of wafer, and wafer conveying apparatus - Google Patents

Method of correcting eccentricity of wafer, and wafer conveying apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of correcting eccentricity of a wafer and a wafer conveying apparatus which can provide more options on an installing position of a simple type alignment device and can reduce an installation area. <P>SOLUTION: An eccentricity amount of the wafer is detected by the simple type alignment device having only a rotational mechanism as a moving mechanism of the wafer. A wafer conveying robot includes a base reciprocally travelling in one direction, a turning shaft arranged on the base to freely turn, an arm part arranged on the turning shaft telescopically, and a hand arranged on a tip end of the arm part and holding the wafer. In the method of correcting eccentricity of a wafer, the eccentricity of the wafer is corrected by using the wafer conveying robot. The eccentricity amount of the wafer is converted to a correction amount using two out of a moving amount of the base, a rotational angle of the turning shaft, and a retracting amount of the arm part. Based on the correction amount, any two out of movement of the base, rotation of the turning shaft, and retraction of the arm part are carried out to correct the eccentricity of the wafer. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ウェーハの偏心を補正するアライメント装置とウェーハ搬送ロボットと備えたウェーハ搬送装置とウェーハの偏心補正方法に関する。   The present invention relates to a wafer transfer apparatus provided with an alignment apparatus that corrects wafer eccentricity and a wafer transfer robot, and a wafer eccentricity correction method.

ウェーハ搬送装置（以下、搬送装置）は、ロードポートにより開扉されたウェーハ収納容器であるＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）からウェーハ搬送ロボット（以下、搬送ロボット）がウェーハを取り出し、半導体製造装置へウェーハの供給を行う。ウェーハ搬送装置でのウェーハ搬送動作において、ＦＯＵＰからウェーハを取り出すとき、ウェーハ搬送ロボットはウェーハの中心を把持できず、ウェーハには偏心が生じている。この偏心を補正するため、ウェーハ搬送装置内に具備されているアライメント装置にウェーハを載置する。アライメント装置がウェーハの偏心を補正したのち、ウェーハを半導体製造装置に供給する。   A wafer transfer device (hereinafter referred to as a transfer device) takes out a wafer from a front opening unified pod (FOUP), which is a wafer storage container opened by a load port, and the wafer is transferred to a semiconductor manufacturing apparatus. Supply. When a wafer is taken out from the FOUP in the wafer transfer operation by the wafer transfer apparatus, the wafer transfer robot cannot hold the center of the wafer, and the wafer is eccentric. In order to correct this eccentricity, the wafer is placed on an alignment apparatus provided in the wafer transfer apparatus. After the alignment apparatus corrects the eccentricity of the wafer, the wafer is supplied to the semiconductor manufacturing apparatus.

ウェーハの偏心補正動作は搬送装置の備えるアライメント装置によって異なる。アライメント装置としては、装置上のｘｙθ軸方向の駆動機構を持つ偏心補正動作機能付きアライメント装置と、ｘｙ軸方向の駆動機構を持たずθ軸駆動機構のみを持つ簡易型アライメント装置とがある。   The wafer eccentricity correction operation differs depending on the alignment device provided in the transfer device. As alignment devices, there are an alignment device with an eccentricity correction operation function having a drive mechanism in the xyθ-axis direction on the device, and a simple alignment device having only a θ-axis drive mechanism without a drive mechanism in the xy-axis direction.

偏心補正動作機能付きアライメント装置によるアライメント動作は、予め決められた搬送ロボットとアライメント装置とのウェーハ載置位置に３軸の駆動機構を使用してウェーハの中心位置を移動させ偏心補正を行う。   In the alignment operation by the alignment apparatus with an eccentricity correction operation function, the center position of the wafer is moved to a predetermined wafer placement position between the transfer robot and the alignment apparatus by using a three-axis driving mechanism to perform eccentricity correction.

簡易型アライメント装置はｘｙ軸方向の偏心量を検出・演算し、偏心補正量データを作成する。作成した偏心補正量データをもとに、搬送ロボットが多軸ロボットやスカラー型の場合は、予め決められた搬送ロボットとアライメント装置とのウェーハ載置位置に対し偏心補正量分だけ載置位置をずらしたうえでウェーハを取り出すことで偏心補正動作を行う。走行軸をもつ搬送ロボットは走行軸を使用し偏心補正動作を行う。   The simple alignment device detects and calculates the amount of eccentricity in the xy-axis direction and creates eccentricity correction amount data. Based on the created eccentricity correction amount data, if the transfer robot is a multi-axis robot or scalar type, the placement position is set by the amount of eccentricity correction with respect to the wafer placement position between the transfer robot and alignment device determined in advance. Eccentricity correction operation is performed by taking out the wafer after shifting. A transport robot having a travel axis performs an eccentricity correction operation using the travel axis.

特開２００１−１１８８９８号公報JP 2001-118898 A

しかしながら、簡易型アライメント装置と走行軸付き搬送ロボットを具備するウェーハ搬送装置においては、走行軸の動作にてウェーハの偏心量を補正するため、ウェーハ搬送ロボットの走行軸と簡易型アライメント装置の回転機構の中心とが同一直線上の位置関係であり、かつ走行軸とアライメント装置の持つ水平面座標系が平行でなくては偏心補正動作が行えない前提があった（例えば、特許文献１参照）。そのため、ウェーハ搬送装置の大きさは搬送ロボットの走行軸全長にアライメント装置の設置幅を加えるため、ウェーハ搬送装置のサイズが大きくなり、大きな設置面積を必要とする。   However, in a wafer transfer apparatus including a simple alignment apparatus and a transfer robot with a travel axis, the travel axis of the wafer transfer robot and the rotation mechanism of the simple alignment apparatus are used to correct the amount of eccentricity of the wafer by the operation of the travel axis. There is a premise that an eccentricity correction operation cannot be performed unless the center of the axis is in the same straight line and the traveling axis and the horizontal coordinate system of the alignment device are parallel (see, for example, Patent Document 1). For this reason, the size of the wafer transfer device adds the installation width of the alignment device to the entire length of the travel axis of the transfer robot, which increases the size of the wafer transfer device and requires a large installation area.

本発明の目的は、上記課題を解決すべく、簡易型アライメント装置と走行軸付き搬送ロボットを具備するウェーハ搬送装置において、簡易型アライメント装置を自由に配置することができ、設置面積を小さくすることができるウェーハの偏心補正方法及びウェーハ搬送装置を提供することにある。   In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to allow a simple alignment device to be freely arranged and reduce an installation area in a wafer transfer device including a simple alignment device and a transfer robot with a travel axis. It is an object of the present invention to provide a wafer eccentricity correction method and a wafer transfer apparatus that can perform the above-described process.

上記目的を達成すべく本発明に係るウェーハの偏心補正方法は、ウェーハの移動機構として回転機構のみ有する簡易型アライメント装置で前記ウェーハの偏心量を検出し、
一方向に往復走行可能な基台と、その基台上で旋回自在に設けられる旋回軸と、その旋回軸に設けられ伸縮自在なアーム部と、そのアーム部の先端に設けられ前記ウェーハを把持するハンドとを有するウェーハ搬送ロボットを用いて、前記ウェーハの偏心を補正するウェーハの偏心補正方法において、
前記ウェーハの偏心量を、前記基台の移動量、前記旋回軸の回転角及び前記アーム部の伸縮量のうち２つを用いた補正量に換算し、
前記補正量に基づいて、前記基台の移動、前記旋回軸の回転及び前記アーム部の伸縮のうちいずれか２つを行うことにより前記ウェーハの偏心を補正することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the wafer eccentricity correction method according to the present invention detects the amount of eccentricity of the wafer with a simple alignment apparatus having only a rotation mechanism as a wafer movement mechanism,
A base that can reciprocate in one direction, a pivot shaft that is pivotably provided on the base, an extendable arm portion that is provided on the pivot shaft, and a grip provided on the tip of the arm portion that holds the wafer. In a wafer eccentricity correction method for correcting the eccentricity of the wafer, using a wafer transfer robot having a hand to perform,
The amount of eccentricity of the wafer is converted into a correction amount using two of the amount of movement of the base, the rotation angle of the pivot axis, and the amount of expansion and contraction of the arm part,
Based on the correction amount, the eccentricity of the wafer is corrected by performing any two of movement of the base, rotation of the pivot shaft, and expansion / contraction of the arm portion.

また、本発明にかかるウェーハ搬送装置は、ウェーハを把持し、そのウェーハの移動機構としてウェーハを回転させる機構のみを有し、前記ウェーハの偏心量を検出する簡易型アライメント装置と、一方向に往復移動可能に設けられ、前記ウェーハを前記回転機構に搬送するウェーハ搬送ロボットとを備え、前記ウェーハ搬送ロボットは、一方向に往復走行可能な基台と、その基台上で旋回自在に設けられる旋回軸と、その旋回軸に設けられ伸縮自在なアーム部と、そのアーム部の先端に設けられ前記ウェーハを把持するハンドとを有するウェーハ搬送装置において、前記ウェーハの偏心量を、前記基台の移動量、前記旋回軸の回転角及び前記アーム部の伸縮量のうち２つを用いた補正量に換算する補正量演算手段を備えたことを特徴とするものである。   In addition, the wafer transfer apparatus according to the present invention includes a mechanism for holding the wafer and rotating the wafer as a moving mechanism of the wafer, and reciprocates in one direction with the simple alignment apparatus that detects the amount of eccentricity of the wafer. A wafer transfer robot that is movably provided to transfer the wafer to the rotation mechanism, and the wafer transfer robot has a base that can reciprocate in one direction, and a turn that is turnable on the base. In a wafer transfer device having a shaft, a telescopic arm portion provided on the pivot shaft, and a hand provided at the tip of the arm portion for gripping the wafer, the amount of eccentricity of the wafer is moved by the base Correction amount calculation means for converting into a correction amount using two of the amount, the rotation angle of the pivot axis, and the amount of expansion and contraction of the arm portion. Than is.

本発明によれば、簡易型アライメント装置を自由に配置することができ、ウェーハ搬送装置の設置面積を小さくすることができる。   According to the present invention, the simple alignment apparatus can be freely arranged, and the installation area of the wafer transfer apparatus can be reduced.

本発明に係るウェーハ搬送装置の第１の実施形態を示す上面図である。It is a top view which shows 1st Embodiment of the wafer conveyance apparatus which concerns on this invention. 搬送ロボットと簡易型アライメント装置とのウェーハ受け渡し動作を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the wafer delivery operation | movement of a conveyance robot and a simple alignment apparatus. ウェーハの載置から取り出しまでのフローチャートである。It is a flowchart from mounting of a wafer to taking out. 実施例１のウェーハ偏心補正方法を説明するための模式図であり、（ａ）はウェーハ載置時の図、（ｂ）はウェーハ取り出し時の図である。4A and 4B are schematic diagrams for explaining the wafer eccentricity correction method according to the first embodiment, where FIG. 5A is a diagram when the wafer is placed, and FIG. 5B is a diagram when the wafer is taken out. 簡易型アライメント装置の設置位置を説明するためのウェーハ搬送装置の上面図である。It is a top view of the wafer conveyance apparatus for demonstrating the installation position of a simple type alignment apparatus. 実施例２のウェーハ偏心補正方法を説明するための模式図であり、（ａ）はウェーハ載置時の図、（ｂ）はウェーハ取り出し時の図である。4A and 4B are schematic diagrams for explaining a wafer eccentricity correction method according to a second embodiment, where FIG. 5A is a diagram when the wafer is placed, and FIG. 5B is a diagram when the wafer is taken out.

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１は、本実施形態のウェーハ搬送装置を示す上面図である。図１に示すように、ウェーハ搬送装置１は、筐体１８と、筐体１８内へ供給されるウェーハを複数枚収納するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）１５と、ＦＯＵＰ１５が設置されるロードポート１４と、ウェーハ１６のアライメント（位置合わせ）を行う簡易型アライメント装置１３と、ＦＯＵＰ１６、簡易型アライメント装置１３及びウェーハ１６の搬送先である半導体製造装置への受け渡し位置１７の間でのウェーハ１６の搬送を行うウェーハ搬送ロボット（以下、「搬送ロボット」）１１とを有する。複数枚のウェーハ１６は、ＦＯＵＰ１５内に図中、Ｚ方向に等ピッチで収納されている。   FIG. 1 is a top view showing the wafer transfer apparatus of this embodiment. As shown in FIG. 1, the wafer transfer apparatus 1 includes a housing 18, a FOUP (Front Opening Unified Pod) 15 that stores a plurality of wafers supplied into the housing 18, and a load port 14 in which the FOUP 15 is installed. The wafer 16 is transferred between the simple alignment device 13 that performs alignment (positioning) of the wafer 16 and the delivery position 17 to the FOUP 16, the simple alignment device 13, and the semiconductor manufacturing apparatus that is the transfer destination of the wafer 16. And a wafer transfer robot (hereinafter referred to as “transfer robot”) 11. The plurality of wafers 16 are stored in the FOUP 15 at an equal pitch in the Z direction in the figure.

簡易型アライメント装置１３は、ウェーハ１６を把持するウェーハ保持用チャック１３１と、ウェーハ保持用チャック１３１を回転させる回転機構１３２と、光学式センサ１３７とを有し、ウェーハ１６を回転させながら光学式センサ１３７で検出される光を基にウェーハの偏心量を検出するものである。ここで、簡易型とは、ｘｙθ軸方向の駆動機構を持つ偏心補正動作機能付きアライメント装置に対して、ウェーハ１６の移動機構としてｘｙ軸方向の駆動機構を持たずθ軸駆動機構（回転機構１３３）のみを持つものを指す。   The simple alignment apparatus 13 includes a wafer holding chuck 131 that holds the wafer 16, a rotating mechanism 132 that rotates the wafer holding chuck 131, and an optical sensor 137, and the optical sensor 137 rotates the wafer 16. The amount of eccentricity of the wafer is detected based on the light detected at 137. Here, the simple type refers to an θ-axis drive mechanism (rotation mechanism 133) that does not have an xy-axis direction drive mechanism as a moving mechanism of the wafer 16 in contrast to an alignment apparatus with an eccentricity correction operation function that has an xyθ-axis direction drive mechanism. ) Refers to things that only have.

筐体１８内には、一方向に延び、搬送ロボットを移動させるための走行軸として走行レール１２が設けられている。走行レール１２は、受け渡し位置１７の設置面１７ａ及びロードポート１４の設置面１４ａと平行な方向（図中、Ｙ方向）に配置される。   A traveling rail 12 is provided in the housing 18 as a traveling axis that extends in one direction and moves the transfer robot. The traveling rail 12 is arranged in a direction (Y direction in the figure) parallel to the installation surface 17a of the delivery position 17 and the installation surface 14a of the load port 14.

搬送ロボット１１は、走行レール１２上に設けられ一方向に往復走行可能な基台（図示せず）と、その基台上で回転しアーム部１１２を旋回させるための旋回軸１１１として設けられた回転台と、旋回軸１１１上に設けられ伸縮自在なアーム部１１２と、アーム部１１２の先端に設けられウェーハを把持するハンド１１３とを有する。   The transfer robot 11 is provided as a base (not shown) provided on the traveling rail 12 and capable of reciprocating in one direction, and a turning shaft 111 for rotating on the base and turning the arm unit 112. It has a turntable, an extendable and retractable arm portion 112 provided on the turning shaft 111, and a hand 113 provided at the tip of the arm portion 112 for holding a wafer.

図１の搬送ロボット１１は、アーム部１１２及びアーム部１１２の先端に設けられるハンド１１３（図では、２つのハンドは紙面垂直方向に重なっている）をそれぞれ２つ具備しているが、アーム部１１２及びハンド１１３は１つでもよい。   The transport robot 11 in FIG. 1 includes two arms 113 (two hands overlapping in the direction perpendicular to the paper surface) provided at the arm portion 112 and the tip of the arm portion 112. 112 and one hand 113 may be provided.

アーム部１１２は、回転台１１１上に取り付けられる第１アーム片１１２ａと、ハンド１１３が取り付けられる第２アーム片１１２ｂとからなり、第１アーム片１１２ａと第２アーム片とは回転軸（以下「アーム軸」と称する）１１２ｃを介して接続されたアームリンクである。アーム部１１２は、アーム軸１１２ｃの回転により、第１アーム片１１２ａと第２アーム片１１２ｂとがなす角度が変化することで伸縮する。図示されていないが、搬送ロボット１１は、旋回軸１１１、アーム軸１１２ｃをそれぞれ回転させる機構及びアクチュエータを有する。   The arm portion 112 includes a first arm piece 112a attached on the turntable 111 and a second arm piece 112b to which the hand 113 is attached, and the first arm piece 112a and the second arm piece have a rotation axis (hereinafter referred to as “ This is an arm link connected via an arm shaft 112c). The arm portion 112 expands and contracts by changing the angle formed by the first arm piece 112a and the second arm piece 112b by the rotation of the arm shaft 112c. Although not shown, the transfer robot 11 includes a mechanism and an actuator that rotate the turning shaft 111 and the arm shaft 112c, respectively.

本実施形態のウェーハ搬送装置１は、ウェーハ１６の偏心量を、基台の移動量、旋回軸１１１の回転角及びアーム部１１２の伸縮量のうち２つを用いた補正量に換算する補正量演算手段（図示せず）を備える。ウェーハ１６の偏心量を演算する方法については、実施例１（図４）及び実施例２（図６）で説明する。   The wafer transfer apparatus 1 according to the present embodiment corrects the amount of eccentricity of the wafer 16 into a correction amount using two of the movement amount of the base, the rotation angle of the turning shaft 111 and the expansion / contraction amount of the arm portion 112. Arithmetic means (not shown) is provided. A method for calculating the amount of eccentricity of the wafer 16 will be described in Example 1 (FIG. 4) and Example 2 (FIG. 6).

次に、搬送ロボット１１の簡易型アライメント装置１３へのウェーハの受け渡し動作について説明する。図２は、ウェーハ受け渡し動作を示す概略平面図である。   Next, the wafer transfer operation to the simplified alignment device 13 of the transfer robot 11 will be described. FIG. 2 is a schematic plan view showing the wafer delivery operation.

搬送ロボット１１は、ＦＯＵＰ１５からウェーハ１６を持ち出し、走行レール１２上の予め設定された位置において停止する。図２に示すように、搬送ロボット１１は、旋回軸１１１を回転し、アーム部１１２を伸ばし、ハンド１１３の中心を簡易型アライメント装置１３のウェーハ保持用チャック１３１の中心に移動させる。この位置において、ウェーハ１６をウェーハ保持用チャック１３１上に載置する。この時点では、搬送ロボット１１は、ハンド１１３のウェーハ保持中心１１４とウェーハ１６の中心１３４を一致させてウェーハ１６を把持していないため、ウェーハ１６は、中心１３４がウェーハ保持用チャック１３１の中心１３３からずれて載置される。   The transfer robot 11 takes out the wafer 16 from the FOUP 15 and stops at a preset position on the traveling rail 12. As shown in FIG. 2, the transfer robot 11 rotates the turning shaft 111, extends the arm portion 112, and moves the center of the hand 113 to the center of the wafer holding chuck 131 of the simplified alignment apparatus 13. At this position, the wafer 16 is placed on the wafer holding chuck 131. At this time, since the transfer robot 11 does not hold the wafer 16 by aligning the wafer holding center 114 of the hand 113 with the center 134 of the wafer 16, the center 134 of the wafer 16 is the center 133 of the wafer holding chuck 131. It is placed out of position.

簡易型アライメント装置１３は、回転機構１３２を用いてウェーハ１６を回転させ、回転中心１３３とウェーハ１６の中心１４１との距離を測定する。この距離をＸＹ軸上に投影した、偏心量Ｘ成分Δｘ、偏心量Ｙ成分Δｙを演算する。偏心量の演算が終了した時点において、ウェーハ中心にハンド１１３のウェーハ保持中心を移動させ、偏心を補正する。   The simple alignment apparatus 13 rotates the wafer 16 using the rotation mechanism 132 and measures the distance between the rotation center 133 and the center 141 of the wafer 16. An eccentricity amount X component Δx and an eccentricity amount Y component Δy obtained by projecting this distance on the XY axis are calculated. When the calculation of the eccentricity is completed, the wafer holding center of the hand 113 is moved to the wafer center to correct the eccentricity.

図３は、ウェーハ１６の偏心補正方法を示すフローチャートである。図３を用いて、ウェーハ１６をＦＯＵＰ１５から簡易型アライメント装置１３を介してウェーハ搬送先１７へ搬送する手順を説明する。   FIG. 3 is a flowchart showing a method for correcting the eccentricity of the wafer 16. A procedure for transporting the wafer 16 from the FOUP 15 to the wafer transport destination 17 via the simple alignment device 13 will be described with reference to FIG.

図３に示すように、搬送ロボット１１は、ＦＯＵＰ１５から取り出したハンド１１３上のウェーハ１６を、簡易型アライメント装置１３に受け渡すため、走行軸１２上の所定の位置へ移動し、簡易型アライメント装置１３のウェーハ保持用チャック１３１上へウェーハを載置する（ステップ１０１）。   As shown in FIG. 3, the transfer robot 11 moves the wafer 16 on the hand 113 taken out from the FOUP 15 to a predetermined position on the traveling shaft 12 in order to deliver the wafer 16 on the hand 113 to the simple alignment device 13. The wafer is placed on the wafer holding chuck 131 (step 101).

簡易型アライメント装置１３は、回転機構１３２でウェーハ保持用チャック１３１上のウェーハ１６を回転させて、ウェーハ１６の複数の偏心量を測定する。測定した偏心量からウェーハ１６の偏心量Ｘ成分Δｘ、偏心量Ｙ成分Δｙを出力する（ステップ１０２）。   The simple alignment device 13 rotates the wafer 16 on the wafer holding chuck 131 by the rotation mechanism 132 and measures a plurality of eccentric amounts of the wafer 16. From the measured eccentricity amount, an eccentricity amount X component Δx and an eccentricity amount Y component Δy of the wafer 16 are output (step 102).

ウェーハ偏心量補正動作に用いる駆動軸を選択する。駆動軸は２つ選択され、１つは走行軸（走行レール１２）とし、もう１つは旋回軸１１１又はアーム軸１１２ｃのどちらか一方とする（ステップ１０３）。   The drive axis used for the wafer eccentricity correction operation is selected. Two drive shafts are selected, one is the travel shaft (travel rail 12), and the other is either the turning shaft 111 or the arm shaft 112c (step 103).

偏心量補正動作に用いる駆動軸として、走行軸１２と旋回軸１１１を選択した場合、予め設定されたウェーハ載置位置（ウェーハ１６を載置したときのハンド１１３の中心）から偏心量Ｘ成分Δｘ、偏心量Ｙ成分Δｙの距離だけ移動するように、すなわち、ハンド１６の中心がウェーハ１６の中心に移動するように、アーム軸１１２ｃの回転角（アーム部１１２の伸縮量）を一定に保持して走行レール１２上の基台及び旋回軸１１１を動作させ、簡易型アライメント装置１３からウェーハ１６の取り出しを行う（ステップ１０４）。   When the traveling axis 12 and the pivot axis 111 are selected as the drive axes used for the eccentricity correction operation, the eccentricity X component Δx from the preset wafer placement position (center of the hand 113 when the wafer 16 is placed) is selected. The rotation angle of the arm shaft 112c (the amount of expansion and contraction of the arm portion 112) is kept constant so as to move by the distance of the eccentric amount Y component Δy, that is, so that the center of the hand 16 moves to the center of the wafer 16. Then, the base on the running rail 12 and the turning shaft 111 are operated to take out the wafer 16 from the simplified alignment apparatus 13 (step 104).

偏心量補正動作に用いる駆動軸として、走行軸１２とアーム軸１１２ｃを選択した場合、予め設定されたウェーハ載置位置（ウェーハ１６を載置したときのハンド１１３の中心）から偏心量Ｘ成分Δｘ、偏心量Ｙ成分Δｙの距離だけ移動するように、すなわち、ハンド１１３の中心がウェーハ１６の中心に移動するように、旋回軸１１１の角度を一定に保持して走行レール１２上の基台及びアーム軸１１２ｃを動作させ、簡易型アライメント装置１３からウェーハ１６の取り出しを行う（ステップ２０４）。   When the traveling shaft 12 and the arm shaft 112c are selected as the drive shafts used for the eccentricity correction operation, the eccentricity X component Δx from the preset wafer placement position (center of the hand 113 when the wafer 16 is placed). The base on the running rail 12 with the angle of the pivot 111 held constant so that it moves by the distance of the eccentric amount Y component Δy, that is, the center of the hand 113 moves to the center of the wafer 16. The arm shaft 112c is operated to take out the wafer 16 from the simplified alignment apparatus 13 (step 204).

ＦＯＵＰ１５には複数枚のウェーハ１６が収容されており、複数枚のウェーハ１６を搬送先１７へ搬送する際には、ステップ１０１からステップ１０４（２０４）の処理を繰り返す。   A plurality of wafers 16 are accommodated in the FOUP 15, and when the plurality of wafers 16 are transferred to the transfer destination 17, the processing from step 101 to step 104 (204) is repeated.

図３のフローチャートにおいて、アーム部１１２を一定にし、搬送ロボット１１の移動及び旋回軸１１１の回転による偏心補正動作（図３においてステップ１０４を経由）を実施例１として説明し、旋回軸１１１の回転角を一定にし、搬送ロボット１１の移動及びアーム部１１１２の伸縮による偏心補正動作（図３においてステップ２０４を経由）を実施例２として以下に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、搬送ロボット１１の位置を一定とし、旋回軸１１１の回転とアーム部１１２の伸縮によりウェーハ１６の偏心を補正してもよい。   In the flowchart of FIG. 3, an eccentricity correction operation (via step 104 in FIG. 3) by movement of the transfer robot 11 and rotation of the turning shaft 111 is described as Example 1 with the arm portion 112 being constant, and rotation of the turning shaft 111 is performed. An eccentricity correction operation (via step 204 in FIG. 3) by moving the transfer robot 11 and expanding / contracting the arm unit 1112 with a constant angle will be described below as a second embodiment. However, the present invention is not limited to these embodiments, and the position of the transfer robot 11 may be fixed, and the eccentricity of the wafer 16 may be corrected by the rotation of the turning shaft 111 and the expansion and contraction of the arm portion 112.

図４（ａ）及び図４（ｂ）は、旋回軸１１１を用いた偏心補正方法を示す図である。図４（ａ）に示すように、搬送ロボット１１を中心にしたＸＹ座標を定義し（Ｘ軸は走行軸と垂直、Ｙ軸は走行軸と平行）、搬送ロボット１１の座標を（Ｘ０，Ｙ０）、簡易型アライメント装置１３のウェーハ保持用チャック１３１の中心１３３の座標を（Ｘａ，Ｙａ）とする。   FIGS. 4A and 4B are diagrams showing an eccentricity correction method using the turning shaft 111. As shown in FIG. 4A, XY coordinates centered on the transfer robot 11 are defined (the X axis is perpendicular to the travel axis and the Y axis is parallel to the travel axis), and the coordinates of the transfer robot 11 are (X0, Y0). ), The coordinates of the center 133 of the wafer holding chuck 131 of the simplified alignment apparatus 13 are (Xa, Ya).

アーム部１１２は、この２点の座標を結ぶ直線距離ｒａだけ延伸する。このとき、旋回軸１１１はＹ軸から角度θ回転した状態にあり、ハンド１１３は、角度θでウェーハ保持用チャック１３１方向に進入し、ウェーハ１６をウェーハ保持用チャック１３１の中心（Ｘａ，Ｙａ）に載置する。ウェーハ１６の載置後、図３のステップ１０２でウェーハ保持用チャック１３１からの偏心量が算出され、偏心量のＸ成分はΔｘ、Ｙ成分はΔｙである。   The arm part 112 extends by a linear distance ra connecting the coordinates of these two points. At this time, the turning shaft 111 is rotated by an angle θ from the Y axis, the hand 113 enters the wafer holding chuck 131 at an angle θ, and the wafer 16 is moved to the center (Xa, Ya) of the wafer holding chuck 131. Placed on. After the wafer 16 is placed, the amount of eccentricity from the wafer holding chuck 131 is calculated in step 102 of FIG. 3, and the X component of the amount of eccentricity is Δx and the Y component is Δy.

搬送ロボット１１が、アーム部１１２の伸びｒａを一定にしたまま、ハンド１１３の中心１１４をウェーハ１６の中心１３４（座標（Ｘａ+Δｘ，Ｙａ+Δｙ））に移動させるため、補正量演算手段が搬送ロボット１１の移動量と旋回軸１１１の回転角θを演算する。この演算結果に基づき、図４（ｂ）に示すように、搬送ロボット１１は、旋回軸１１１の回転角θをsin−１((Ｘａ+Δｘ)／ｒａ)に変化させ、搬送ロボット１１を走行軸上でＹ方向に(Ｙａ+Δｙ)−ｒａcosθだけ移動することで偏心補正が完了する。 The transfer robot 11 moves the center 114 of the hand 113 to the center 134 (coordinates (Xa + Δx, Ya + Δy)) of the wafer 16 while keeping the extension ra of the arm part 112 constant. The movement amount of the transfer robot 11 and the rotation angle θ of the turning shaft 111 are calculated. Based on this calculation result, as shown in FIG. 4B, the transfer robot 11 changes the rotation angle θ of the turning shaft 111 to sin −1 ((Xa + Δx) / ra), and the transfer robot 11 travels. The eccentricity correction is completed by moving by (Ya + Δy) −racos θ in the Y direction on the axis.

図５は、ウェーハ搬送装置１内における簡易型アライメント装置１３の設置位置を示す図である。図５に示すように、ウェーハ搬送装置１において、搬送ロボット１１が旋回軸１１１を中心に回転し、走行レール１２上を移動する際の稼動領域２１の旋回半径を距離Ｒｂとし、ウェーハ１６の半径をＲｗとしたとき、ウェーハ１６と搬送ロボット１１との干渉を回避するため簡易型アライメント装置１３の設置位置は、旋回半径Ｒｂにウェーハの半径Ｒｗを加算した距離となる必要がある。また、従来のウェーハ搬送装置では、簡易型アライメント装置１２の回転中心１３３と搬送ロボット１１の旋回軸１１１は同一直線上に存在させる必要があった。   FIG. 5 is a diagram showing the installation position of the simple alignment device 13 in the wafer transfer apparatus 1. As shown in FIG. 5, in the wafer transfer apparatus 1, the turning radius of the working area 21 when the transfer robot 11 rotates around the turning shaft 111 and moves on the traveling rail 12 is a distance Rb, and the radius of the wafer 16 is set. Is set to Rw, in order to avoid interference between the wafer 16 and the transfer robot 11, the installation position of the simple alignment device 13 needs to be a distance obtained by adding the radius Rw of the wafer to the turning radius Rb. In the conventional wafer transfer apparatus, the rotation center 133 of the simplified alignment apparatus 12 and the turning axis 111 of the transfer robot 11 need to be on the same straight line.

本実施形態のウェーハの偏心補正方法によれば、ウェーハ偏心量補正動作に用いる駆動軸を走行軸、旋回軸１１１、アーム軸１１２ｃ（アーム部１１２の伸縮量）から２つ選択してウェーハ１６の偏心補正動作を実行するので、旋回軸１１１と簡易型アライメント装置１３の回転中心１３３とを同一直線上に（走行レール１２の延長線上に）設置する必要がなくなる。そのため、搬送ロボット１１の稼動領域と干渉しない領域であれば搬送装置内のどの位置にでも設置可能となり、搬送ロボット１１の走行軸方向（長手方向）における装置内壁間の距離Ｌ１を短縮することができる。すなわち、ウェーハ搬送装置１を小型化することができる（装置の設置面積を小さくすることができる）。   According to the wafer eccentricity correction method of the present embodiment, two drive axes used for the wafer eccentricity correction operation are selected from the traveling axis, the pivot axis 111, and the arm axis 112c (the amount of expansion and contraction of the arm portion 112). Since the eccentricity correction operation is executed, it is not necessary to install the turning shaft 111 and the rotation center 133 of the simple alignment device 13 on the same straight line (on the extended line of the traveling rail 12). Therefore, it can be installed at any position in the transfer device as long as it does not interfere with the operation area of the transfer robot 11, and the distance L1 between the inner walls of the device in the travel axis direction (longitudinal direction) of the transfer robot 11 can be shortened. it can. That is, the wafer transfer apparatus 1 can be reduced in size (the installation area of the apparatus can be reduced).

図６（ａ）及び図６（ｂ）は、アーム軸１１２ｃを用いた偏心補正方法（ステップ２０４）を示す図である。図６（ａ）に示すように、搬送ロボットを中心にしたＸＹ座標を定義し（Ｘ軸は走行軸と垂直、Ｙ軸は走行軸と平行）、搬送ロボット１１の座標を（Ｘ０，Ｙ０）、簡易型アライメント装置１３のウェーハ保持用チャック１３１の中心１３３の座標を（Ｘａ，Ｙａ）とする。   FIGS. 6A and 6B are diagrams showing an eccentricity correction method (step 204) using the arm shaft 112c. As shown in FIG. 6A, XY coordinates centered on the transfer robot are defined (the X axis is perpendicular to the travel axis and the Y axis is parallel to the travel axis), and the coordinates of the transfer robot 11 are (X0, Y0). The coordinates of the center 133 of the wafer holding chuck 131 of the simplified alignment apparatus 13 are (Xa, Ya).

アーム部１１２は、この２点の座標を結ぶ直線距離ｒａだけ延伸する。このとき、旋回軸１１１はＹ軸から角度θ回転した状態にあり、ハンド１１３は、角度θでウェーハ保持用チャック１３１方向に進入し、ウェーハ１６をウェーハ保持用チャック１３１の中心（Ｘａ，Ｘａ）に載置する。ウェーハ１６の載置後、図３のステップ１０２でウェーハ保持用チャック１３１からの偏心量が算出され、偏心量のＸ成分はΔｘ、Ｙ成分はΔｙである。   The arm part 112 extends by a linear distance ra connecting the coordinates of these two points. At this time, the turning shaft 111 is rotated from the Y axis by an angle θ, the hand 113 enters the wafer holding chuck 131 at an angle θ, and the wafer 16 is moved to the center (Xa, Xa) of the wafer holding chuck 131. Placed on. After the wafer 16 is placed, the amount of eccentricity from the wafer holding chuck 131 is calculated in step 102 of FIG. 3, and the X component of the amount of eccentricity is Δx and the Y component is Δy.

搬送ロボット１１が、旋回軸１１１の角度θを一定にしたまま、ハンド１１３の中心１１４をウェーハ１６の中心１３４（座標（Ｘａ+Δｘ，Ｙａ+Δｙ））に移動させるため、補正量演算手段が搬送ロボットの移動量とアーム部１１２の伸縮量（アーム軸１１２ｃの回転角度）を演算する。この演算結果に基づき、図６（ｂ）に示すように、搬送ロボット１１は、旋回軸１１１の角度θを一定に保持したまま、旋回軸の回転しているアーム部１１２の伸びを（Ｘａ+Δｘ）／sinθに変化させ、搬送ロボットを走行軸上でＹ方向に（Ｙａ+Δｙ）−((Ｘａ+Δｘ)／sinθ)だけ移動することで偏心補正が完了する。   The transfer robot 11 moves the center 114 of the hand 113 to the center 134 (coordinates (Xa + Δx, Ya + Δy)) of the wafer 16 while keeping the angle θ of the turning shaft 111 constant. The amount of movement of the transfer robot and the amount of expansion / contraction of the arm unit 112 (the rotation angle of the arm shaft 112c) are calculated. Based on the calculation result, as shown in FIG. 6B, the transfer robot 11 increases the extension of the rotating arm portion 112 of the turning shaft (Xa +) while keeping the angle θ of the turning shaft 111 constant. By changing to Δx) / sinθ, the eccentricity correction is completed by moving the transfer robot by (Ya + Δy) − ((Xa + Δx) / sinθ) in the Y direction on the traveling axis.

１ ウェーハ搬送装置
１１ ウェーハ搬送ロボット
１２ 走行レール
１３ 簡易型アライメント装置
１６ ウェーハ
１１１ 旋回軸
１１２ アーム部
１１３ ハンド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer transfer apparatus 11 Wafer transfer robot 12 Traveling rail 13 Simple type alignment apparatus 16 Wafer 111 Rotating shaft 112 Arm part 113 Hand

Claims (5)

ウェーハの移動機構としてウェーハを回転させる機構のみ有する簡易型アライメント装置で前記ウェーハの偏心量を検出し、
一方向に往復走行可能な基台と、その基台上で旋回自在に設けられる旋回軸と、その旋回軸に設けられ伸縮自在なアーム部と、そのアーム部の先端に設けられ前記ウェーハを把持するハンドとを有するウェーハ搬送ロボットを用いて、前記ウェーハの偏心を補正するウェーハの偏心補正方法において、
前記ウェーハの偏心量を、前記基台の移動量、前記旋回軸の回転角及び前記アーム部の伸縮量のうち２つを用いた補正量に換算し、
前記補正量に基づいて、前記基台の移動、前記旋回軸の回転及び前記アーム部の伸縮のうちいずれか２つを行うことにより前記ウェーハの偏心を補正することを特徴とするウェーハの偏心補正方法。 Detecting the amount of eccentricity of the wafer with a simple alignment device having only a mechanism for rotating the wafer as a moving mechanism of the wafer,
A base that can reciprocate in one direction, a pivot shaft that is pivotably provided on the base, an extendable arm portion that is provided on the pivot shaft, and a grip provided on the tip of the arm portion that holds the wafer. In a wafer eccentricity correction method for correcting the eccentricity of the wafer, using a wafer transfer robot having a hand to perform,
The amount of eccentricity of the wafer is converted into a correction amount using two of the amount of movement of the base, the rotation angle of the pivot axis, and the amount of expansion and contraction of the arm part,
Eccentric correction of the wafer, wherein the eccentricity of the wafer is corrected by performing any two of the movement of the base, the rotation of the pivot shaft, and the expansion and contraction of the arm portion based on the correction amount. Method. 請求項１記載のウェーハの偏心補正方法において、
前記ウェーハの偏心量を、前記基台の移動量、前記旋回軸の回転角及び前記アーム部の伸縮量のうち、前記旋回軸の回転角或いは前記アーム部の伸縮量の一方と前記基台の移動量との２つを用いた補正量に換算し、
前記補正量に基づいて、前記基台を移動させると共に、前記旋回軸の回転或いは前記アーム部を伸縮のどちらか一方を行うとにより前記ウェーハの偏心を補正するウェーハの偏心補正方法。 The wafer eccentricity correction method according to claim 1,
Of the amount of eccentricity of the wafer, the amount of movement of the base, the rotation angle of the pivot shaft, and the amount of expansion / contraction of the arm portion, one of the rotation angle of the pivot shaft or the amount of expansion / contraction of the arm portion and the base It is converted into a correction amount using two of the movement amount,
A wafer eccentricity correction method for correcting the eccentricity of the wafer by moving the base on the basis of the correction amount and performing either one of rotation of the pivot shaft or expansion and contraction of the arm portion. ウェーハを把持し、そのウェーハの移動機構としてウェーハを回転させる機構のみを有し、前記ウェーハの偏心量を検出する簡易型アライメント装置と、
一方向に往復移動可能に設けられ、前記ウェーハを前記回転機構に搬送するウェーハ搬送ロボットとを備え、前記ウェーハ搬送ロボットは、一方向に往復走行可能な基台と、その基台上で旋回自在に設けられる旋回軸と、その旋回軸に設けられ伸縮自在なアーム部と、そのアーム部の先端に設けられ前記ウェーハを把持するハンドとを有するウェーハ搬送装置において、
前記ウェーハの偏心量を、前記基台の移動量、前記旋回軸の回転角及び前記アーム部の伸縮量のうち２つを用いた補正量に換算する補正量演算手段を備えたことを特徴とするウェーハ搬送装置。 A simple alignment device that grips the wafer and has only a mechanism for rotating the wafer as a moving mechanism of the wafer, and detects the amount of eccentricity of the wafer;
A wafer transfer robot that is reciprocally movable in one direction and that transfers the wafer to the rotating mechanism, and the wafer transfer robot is capable of reciprocating in one direction, and can freely turn on the base. A wafer transfer apparatus having a pivot shaft provided on the pivot shaft, a telescopic arm portion provided on the pivot shaft, and a hand provided at a tip of the arm portion to hold the wafer.
A correction amount calculating means is provided for converting the amount of eccentricity of the wafer into a correction amount using two of the movement amount of the base, the rotation angle of the pivot shaft, and the expansion / contraction amount of the arm portion. Wafer transfer device. 請求項３記載のウェーハ搬送装置において、
前記アーム部は、２つのアーム片が回転軸を介して接続されて構成され、前記アーム部の伸縮量は前記回転軸の回転角であることを特徴とするウェーハ搬送装置。 In the wafer conveyance device according to claim 3,
2. The wafer transfer apparatus according to claim 1, wherein the arm portion is configured by connecting two arm pieces via a rotation shaft, and the amount of expansion / contraction of the arm portion is a rotation angle of the rotation shaft. 請求項３又は４記載のウェーハ搬送装置において、前記アライメント装置は、前記ウェーハ搬送ロボットの走行軸の延長線上から外れた位置に配置されていることを特徴とするウェーハ搬送装置。   5. The wafer transfer apparatus according to claim 3, wherein the alignment apparatus is disposed at a position off an extension line of a travel axis of the wafer transfer robot.
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