JP2020053431A - Substrate processing apparatus, alignment device and alignment method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板に処理を行う基板処理装置、固定部材に対して可動部材の位置合わせを行う位置合わせ装置および位置合わせ方法に関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate, a positioning apparatus for positioning a movable member with respect to a fixed member, and a positioning method.
半導体基板、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板等の各種基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。 In order to perform various processes on various substrates such as a semiconductor substrate, a substrate for a liquid crystal display device, a substrate for a plasma display, a substrate for an optical disk, a substrate for a magnetic disk, a substrate for a magneto-optical disk, and a substrate for a photomask, a substrate processing apparatus is used. Used.
このような基板処理装置では、一般に、一枚の基板に対して複数の処理ユニットにおいて連続的に処理が行われる。そのため、基板処理装置には、複数の処理ユニットの間で基板を搬送する基板搬送装置が設けられる。所定の処理ユニット内への基板の搬送および搬入を正確に行うために、予め基板搬送装置のティーチングが行われる。 In such a substrate processing apparatus, generally, a single substrate is continuously processed in a plurality of processing units. Therefore, the substrate processing apparatus is provided with a substrate transfer device that transfers a substrate between a plurality of processing units. In order to accurately carry and carry the substrate into a predetermined processing unit, teaching of the substrate carrying device is performed in advance.
特許文献1には、複数の処理チャンバを含む処理システムが記載されるとともに、ロボット(基板搬送装置)のエンドエフェクタ(基板保持部)の位置を較正するためのビジョンシステムが記載されている。ビジョンシステムにおいては、カメラ、電源、送信機および配置プレートを含むカメラアセンブリがロボットのエンドエフェクタ(基板保持部)により搬送される。カメラアセンブリのカメラにより取得される画像に基づいてロボットのエンドエフェクタの位置が較正される。 Patent Document 1 describes a processing system including a plurality of processing chambers, and also describes a vision system for calibrating the position of an end effector (substrate holding unit) of a robot (substrate transfer device). In a vision system, a camera assembly including a camera, a power supply, a transmitter, and an arrangement plate is transported by an end effector (substrate holding unit) of the robot. The position of the robot end effector is calibrated based on the images acquired by the camera of the camera assembly.
上記のカメラアセンブリは、カメラアセンブリがエンドエフェクタにより保持された状態でエンドエフェクタが変形しないように、軽量かつコンパクトに作製される。そのため、カメラアセンブリは高価である。 The camera assembly described above is made lightweight and compact so that the end effector does not deform while the camera assembly is held by the end effector. As a result, camera assemblies are expensive.
本発明の目的は、簡単な構成でかつ低コストで可動部材を固定部材に対して位置合わせすることが可能な基板処理装置、位置合わせ装置および位置合わせ方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus, a positioning apparatus, and a positioning method that can position a movable member with respect to a fixed member at a low cost with a simple configuration.
(1)第1の発明に係る基板処理装置は、基板に処理を行う基板処理装置であって、固定部分と、固定部分に対して相対的に移動可能な可動部分と、固定部分および可動部分のうち一方の部分に設けられ、第1の光出射部と第1の受光部とを有する光学センサと、固定部分および可動部分のうち他方の部分に設けられ、第1の光出射部に対応する第2の受光部と第1の受光部に対応する第2の光出射部とを有する導光部材と、第1の光出射部から出射される光を一方の部分に関して予め定められた第1の方向および第2の方向に進行させる第1の出射光制御部と、他方の部分に関して予め定められた第3の方向および第4の方向に進行する光を第2の受光部に導く第2の受光光制御部と、第2の光出射部から出射される光を他方の部分に関して予め定められた第5の方向および第6の方向に進行させる第2の出射光制御部と、一方の部分に関して予め定められた第7の方向および第8の方向に進行する光を第1の受光部に導く第1の受光光制御部とを備え、可動部分が固定部分に対して予め定められた第1の位置関係にあるときおよび第2の位置関係にあるときに、第1の光出射部から出射される光が第2の受光部により受光され、かつ第2の光出射部から出射される光が第1の受光部により受光されるように、第1の光出射部、第1の受光部、第2の光出射部および第2の受光部が配置され、第1の位置関係において、第1および第3の方向は一致しかつ第5の方向および第7の方向は一致し、第2の位置関係において、第2および第4の方向は一致しかつ第6および第8の方向は一致する。 (1) A substrate processing apparatus according to a first aspect of the present invention is a substrate processing apparatus that performs processing on a substrate, and includes a fixed part, a movable part movable relative to the fixed part, and a fixed part and a movable part. And an optical sensor having a first light emitting portion and a first light receiving portion, and an optical sensor provided in the other portion of the fixed portion and the movable portion and corresponding to the first light emitting portion. A light guide member having a second light receiving portion and a second light emitting portion corresponding to the first light receiving portion; and a light guide member that outputs light emitted from the first light emitting portion with respect to one portion. A first outgoing light control unit that travels in the first direction and the second direction, and a second light guide unit that guides light traveling in a third direction and a fourth direction predetermined for the other part to the second light receiving unit. 2 and the light emitted from the second light emitting unit is related to the other part. A second emission light control unit that causes the light to travel in predetermined fifth and sixth directions and a light that travels in one of the predetermined directions in seventh and eighth directions to the first direction; A first light-receiving control unit for guiding the light to the light-receiving unit, wherein the first light is transmitted when the movable portion is in a predetermined first positional relationship with the fixed portion and in a second positional relationship. The first light emitting unit and the first light emitting unit are configured such that light emitted from the emitting unit is received by the second light receiving unit, and light emitted from the second light emitting unit is received by the first light receiving unit. A first light receiving unit, a second light emitting unit, and a second light receiving unit are arranged, and in the first positional relationship, the first and third directions are coincident and the fifth and seventh directions are one. In the second positional relationship, the second and fourth directions are the same and the sixth and eighth directions Match.
その基板処理装置においては、可動部分が固定部分に対して予め定められた第1の位置関係にあるときに、第1の光出射部から出射されて第1の方向に進行する光が第2の受光部に導かれる。第2の受光部に導かれた光は、導光部材により第2の光出射部に導かれる。第2の光出射部から出射されて第5の方向に進行する光が第1の受光部に導かれ、第1の受光部により受光される。それにより、光学センサの出力信号に基づいて可動部分が固定部分に対して予め定められた第1の位置関係にあるか否かを判定することができる。したがって、第1の方向に直交する方向において、可動部材を固定部材に対して正確に位置合わせすることができる。 In the substrate processing apparatus, when the movable portion has a predetermined first positional relationship with respect to the fixed portion, the light emitted from the first light emitting portion and traveling in the first direction is emitted to the second direction. Is guided to the light receiving section. The light guided to the second light receiving unit is guided to the second light emitting unit by the light guiding member. Light emitted from the second light emitting unit and traveling in the fifth direction is guided to the first light receiving unit and received by the first light receiving unit. Thereby, it is possible to determine whether or not the movable portion has the predetermined first positional relationship with the fixed portion based on the output signal of the optical sensor. Therefore, the movable member can be accurately positioned with respect to the fixed member in the direction orthogonal to the first direction.
また、可動部分が固定部分に対して予め定められた第2の位置関係にあるときに、第1の光出射部から出射されて第2の方向に進行する光が第2の受光部に導かれる。第2の受光部に導かれた光は、導光部材により第2の光出射部に導かれる。第2の光出射部から出射されて第6の方向に進行する光が第1の受光部に導かれ、第1の受光部により受光される。それにより、光学センサの出力信号に基づいて可動部分が固定部分に対して予め定められた第2の位置関係にあるか否かを判定することができる。したがって、第2の方向に直交する方向において、可動部材を固定部材に対して正確に位置合わせすることができる。 Further, when the movable portion has a predetermined second positional relationship with respect to the fixed portion, light emitted from the first light emitting portion and traveling in the second direction is guided to the second light receiving portion. I will The light guided to the second light receiving unit is guided to the second light emitting unit by the light guiding member. Light emitted from the second light emitting unit and traveling in the sixth direction is guided to the first light receiving unit, and received by the first light receiving unit. Thereby, it is possible to determine whether or not the movable portion has the second predetermined positional relationship with the fixed portion based on the output signal of the optical sensor. Therefore, the movable member can be accurately positioned with respect to the fixed member in the direction orthogonal to the second direction.
また、上記の構成によれば、光学センサが導光部材から電気的に独立しているので、固定部分と可動部分との間の配線が不要である。したがって、固定部分に対する可動部分の位置を検出するための構成が複雑化しない。また、低コストで固定部分に対する可動部分の位置を検出することができる。 Further, according to the above configuration, since the optical sensor is electrically independent from the light guide member, wiring between the fixed portion and the movable portion is unnecessary. Therefore, the configuration for detecting the position of the movable part with respect to the fixed part does not become complicated. Further, the position of the movable part with respect to the fixed part can be detected at low cost.
これらの結果、簡単な構成でかつ低コストで可動部材を固定部材に対して位置合わせすることが可能となる。 As a result, it is possible to position the movable member with respect to the fixed member with a simple configuration and at low cost.
(2)基板処理装置は、基板を支持する基板支持部をさらに備え、固定部分は、基板支持部と一定の位置関係を有する固定部材を含み、可動部分は、基板を保持して基板支持部に搬送する搬送保持部を含んでもよい。 (2) The substrate processing apparatus further includes a substrate support for supporting the substrate, the fixed portion includes a fixed member having a fixed positional relationship with the substrate support, and the movable portion holds the substrate and holds the substrate. May be included.
このような構成により、搬送保持部により基板支持部に基板が搬送される場合に、搬送保持部を固定部材に対して簡単な構成でかつ低コストで位置合わせすることが可能となる。この場合、固定部材が基板支持部に対して一定の位置関係を有するので、搬送保持部を基板支持部に対して簡単な構成でかつ低コストで位置合わせすることが可能となる。 With such a configuration, when the substrate is transported to the substrate supporting unit by the transport holding unit, the transport holding unit can be positioned with respect to the fixed member with a simple configuration and at low cost. In this case, since the fixing member has a fixed positional relationship with respect to the substrate support, it is possible to position the transfer holding unit with respect to the substrate support with a simple configuration and at low cost.
(3)基板処理装置は、基板に処理を行う処理ユニットをさらに備え、基板支持部は、基板を保持して回転する回転保持部を含み、固定部材は、回転保持部に対して一定の位置関係を有してもよい。 (3) The substrate processing apparatus further includes a processing unit that performs processing on the substrate, the substrate support unit includes a rotation holding unit that holds and rotates the substrate, and the fixing member is located at a fixed position with respect to the rotation holding unit. May have a relationship.
この場合、搬送保持部を処理ユニットにおける回転保持部に対して簡単な構成でかつ低コストで位置合わせすることが可能となる。 In this case, it is possible to align the transfer holding unit with the rotation holding unit in the processing unit with a simple configuration and at low cost.
(4)基板処理装置は、基板を支持する複数の基板支持部をさらに備え、固定部分は、複数の基板支持部と一定の位置関係を有する複数の固定部材を含み、可動部分は、基板を保持して複数の基板支持部に搬送する搬送保持部を含み、光学センサは搬送保持部に設けられ、導光部材は複数の固定部材の各々に設けられてもよい。 (4) The substrate processing apparatus further includes a plurality of substrate supports for supporting the substrate, the fixed portion includes a plurality of fixed members having a fixed positional relationship with the plurality of substrate supports, and the movable portion includes the substrate. An optical sensor may be provided on the transfer holding unit, and the light guide member may be provided on each of the plurality of fixing members.
この場合、導光部材は光学センサよりも安価である。上記の構成では、光学センサが搬送保持部に設けられ、複数の固定部材の各々に導光部材が設けられるので、固定部材の数が多い場合でも、コストの増加が抑制される。 In this case, the light guide member is less expensive than the optical sensor. In the above configuration, the optical sensor is provided on the transport holding unit, and the light guide member is provided on each of the plurality of fixing members. Therefore, even when the number of fixing members is large, an increase in cost is suppressed.
(5)基板処理装置は、光学センサの出力信号に基づいて、可動部分が固定部分に対して予め定められた第1の位置関係にあるか否かおよび第2の位置関係にあるか否かを判定する判定部をさらに備えてもよい。 (5) The substrate processing apparatus determines whether the movable portion has a predetermined first positional relationship with the fixed portion and a second positional relationship based on the output signal of the optical sensor. May be further provided.
この場合、判定部の判定結果に基づいて可動部材を固定部材に対して位置合わせすることが可能となる。 In this case, it is possible to position the movable member with respect to the fixed member based on the determination result of the determination unit.
(6)基板処理装置は、可動部分を固定部分に対して相対的に移動させる駆動部と、位置合わせ動作時に、固定部分を含む所定の領域内で可動部分を移動させるように駆動部を制御する位置合わせ制御部と、位置合わせ動作時に、可動部分の位置を現在位置情報として取得する取得部と、位置合わせ動作時に、取得部により取得された現在位置情報および判定部の判定結果に基づいて、可動部分が固定部分に対して予め定められた位置関係を有する位置を示す情報を目標位置情報として生成する生成部と、基板処理動作時に、生成部により生成された目標位置情報に基づいて可動部分を移動させるように駆動部を制御する移動制御部とをさらに備えてもよい。 (6) The substrate processing apparatus controls the driving section to move the movable section relative to the fixed section, and controls the driving section to move the movable section within a predetermined area including the fixed section during the alignment operation. A positioning control unit to perform, during the positioning operation, an obtaining unit that obtains the position of the movable part as current position information, and during the positioning operation, based on the current position information obtained by the obtaining unit and the determination result of the determining unit. A generation unit that generates information indicating a position where the movable part has a predetermined positional relationship with respect to the fixed part as target position information, and a movable unit that moves based on the target position information generated by the generation unit during the substrate processing operation. And a movement control unit that controls the drive unit to move the part.
この場合、位置合わせ動作により目標位置情報が生成され、基板処理動作時に目標位置情報に基づいて固定部分に対する可動部分の移動が制御される。それにより、基板処理動作時において、固定部分に対する可動部分の位置合わせを簡単に行うことができる。 In this case, target position information is generated by the positioning operation, and the movement of the movable part relative to the fixed part is controlled based on the target position information during the substrate processing operation. Thus, during the substrate processing operation, the positioning of the movable portion with respect to the fixed portion can be easily performed.
(7)基板処理装置は、基板処理モードおよびティーチングモードに設定可能であり、位置合わせ動作は、ティーチングモード時に行われ、基板処理動作は、基板処理モード時に行われてもよい。 (7) The substrate processing apparatus can be set to a substrate processing mode and a teaching mode. The positioning operation may be performed in the teaching mode, and the substrate processing operation may be performed in the substrate processing mode.
この場合、簡単な構成でかつ低コストで固定部材に対する可動部材のティーチングを行うことができる。 In this case, teaching of the movable member to the fixed member can be performed with a simple configuration and at low cost.
(8)第2の発明に係る位置合わせ装置は、固定部分と、固定部分に対して相対的に移動可能な可動部分と、固定部分および可動部分のうち一方の部分に設けられ、第1の光出射部と第1の受光部とを有する光学センサと、固定部分および可動部分のうち他方の部分に設けられ、第1の光出射部に対応する第2の受光部と第1の受光部に対応する第2の光出射部とを有する導光部材と、第1の光出射部から出射される光を一方の部分に関して予め定められた第1の方向および第2の方向に進行させる第1の出射光制御部と、他方の部分に関して予め定められた第3の方向および第4の方向に進行入射する光を第2の受光部に導く第2の受光光制御部と、第2の光出射部から出射される光を他方の部分に関して予め定められた第5の方向および第6の方向に進行させる第2の出射光制御部と、一方の部分に関して予め定められた第7の方向および第8の方向に進行する光を第1の受光部に導く第1の受光光制御部と、光学センサの出力信号に基づいて、可動部分が固定部分に対して予め定められた第1および第2の位置関係のうちいずれか一方の関係にあるか否かを判定する判定部とを備え、可動部分が固定部分に対して予め定められた第1の位置関係にあるときおよび第2の位置関係にあるときに、第1の光出射部から出射される光が第2の受光部により受光され、かつ第2の光出射部から出射される光が第1の受光部により受光されるように、第1の光出射部、第1の受光部、第2の光出射部および第2の受光部が配置され、第1の位置関係において、第1および第3の方向は一致しかつ第5の方向および第7の方向は一致し、第2の位置関係において、第2および第4の方向は一致しかつ第6および第8の方向は一致する。 (8) A positioning device according to a second aspect of the present invention is provided on a fixed part, a movable part movable relative to the fixed part, and one of the fixed part and the movable part. An optical sensor having a light emitting portion and a first light receiving portion; a second light receiving portion and a first light receiving portion provided on the other of the fixed portion and the movable portion and corresponding to the first light emitting portion A light guide member having a second light emitting portion corresponding to the first light emitting portion, and a light guide member for causing light emitted from the first light emitting portion to travel in a first direction and a second direction predetermined for one portion. A second emission light control unit, a second light reception light control unit that guides light that travels and enters in a predetermined third direction and fourth direction with respect to the other portion to the second light reception unit, The light emitted from the light emitting portion is directed to a fifth direction predetermined with respect to the other portion and A second emitted light control unit for traveling in the direction of No. 6, and a first received light control for guiding the light traveling in the predetermined seventh and eighth directions for one portion to the first light receiving unit. A determination unit configured to determine, based on an output signal of the optical sensor, whether the movable portion is in one of predetermined first and second positional relationships with respect to the fixed portion. And when the movable part is in a predetermined first positional relationship with the fixed part and in a second positional relationship, the light emitted from the first light emitting unit is in a second light receiving position. The first light emitting unit, the first light receiving unit, the second light emitting unit, and the first light receiving unit are configured to receive the light received by the unit and the light emitted from the second light emitting unit by the first light receiving unit. A second light receiving section is arranged, and in the first positional relationship, the first and third directions are The fifth direction and the seventh direction coincides Shikatsu, in a second positional relationship, the second and fourth directions match and direction of the sixth and eighth match.
その位置合わせ装置においては、可動部分が固定部分に対して予め定められた第1の位置関係にあるときに、第1の光出射部から出射されて第1の方向に進行する光が第2の受光部に導かれる。第2の受光部に導かれた光は、導光部材により第2の光出射部に導かれる。第2の光出射部から出射されて第5の方向に進行する光が第1の受光部に導かれ、第1の受光部により受光される。それにより、光学センサの出力信号に基づいて可動部分が固定部分に対して予め定められた第1の位置関係にあるか否かを判定することができる。したがって、第1の方向に直交する方向において、可動部材を固定部材に対して正確に位置合わせすることができる。 In the positioning device, when the movable portion has a predetermined first positional relationship with respect to the fixed portion, light emitted from the first light emitting portion and traveling in the first direction is emitted from the second light emitting portion in the second direction. Is guided to the light receiving section. The light guided to the second light receiving unit is guided to the second light emitting unit by the light guiding member. Light emitted from the second light emitting unit and traveling in the fifth direction is guided to the first light receiving unit and received by the first light receiving unit. Thereby, it is possible to determine whether or not the movable portion has the predetermined first positional relationship with the fixed portion based on the output signal of the optical sensor. Therefore, the movable member can be accurately positioned with respect to the fixed member in the direction orthogonal to the first direction.
また、可動部分が固定部分に対して予め定められた第2の位置関係にあるときに、第1の光出射部から出射されて第2の方向に進行する光が第2の受光部に導かれる。第2の受光部に導かれた光は、導光部材により第2の光出射部に導かれる。第2の光出射部から出射されて第6の方向に進行する光が第1の受光部に導かれ、第1の受光部により受光される。それにより、光学センサの出力信号に基づいて可動部分が固定部分に対して予め定められた第2の位置関係にあるか否かを判定することができる。したがって、第2の方向に直交する方向において、可動部材を固定部材に対して正確に位置合わせすることができる。 Further, when the movable portion has a predetermined second positional relationship with respect to the fixed portion, light emitted from the first light emitting portion and traveling in the second direction is guided to the second light receiving portion. I will The light guided to the second light receiving unit is guided to the second light emitting unit by the light guiding member. Light emitted from the second light emitting unit and traveling in the sixth direction is guided to the first light receiving unit, and received by the first light receiving unit. Thereby, it is possible to determine whether or not the movable portion has the second predetermined positional relationship with the fixed portion based on the output signal of the optical sensor. Therefore, the movable member can be accurately positioned with respect to the fixed member in the direction orthogonal to the second direction.
また、上記の構成によれば、光学センサが導光部材から電気的に独立しているので、固定部分と可動部分との間の配線が不要である。したがって、固定部分に対する可動部分の位置を検出するための構成が複雑化しない。また、低コストで固定部分に対する可動部分の位置を検出することができる。 Further, according to the above configuration, since the optical sensor is electrically independent from the light guide member, wiring between the fixed portion and the movable portion is unnecessary. Therefore, the configuration for detecting the position of the movable part with respect to the fixed part does not become complicated. Further, the position of the movable part with respect to the fixed part can be detected at low cost.
これらの結果、簡単な構成でかつ低コストで可動部材を固定部材に対して位置合わせすることが可能となる。 As a result, it is possible to position the movable member with respect to the fixed member with a simple configuration and at low cost.
(9)第3の発明に係る位置合わせ方法は、固定部分に対する可動部分の位置合わせ方法であって、第1の動作時に、第1の光出射部および第1の受光部を有する光学センサが設けられた固定部分および可動部分のうち一方の部分と第2の受光部および第2の光出射部を有する導光部材が設けられた固定部分および可動部分のうち他方の部分とを相対的に移動させるステップと、第1の動作時に、光学センサの第1の光出射部から出射される光を第1の出射光制御部により一方の部分に関して予め定められた第1および第2の方向のうち第1の方向に進行させ、他方の部分に関して予め定められた第3および第4の方向のうち第3の方向に進行する光を第2の受光光制御部により第2の受光部に導き、第2の受光部により受光されて第2の光出射部から出射される光を第2の出射光制御部により他方の部分に関して予め定められた第5および第6の方向のうち第5の方向に進行させ、一方の部分に関して予め定められた第7および第8の方向のうち第7の方向に進行する光を第1の受光光制御部により第1の受光部に導き、第1の受光部により受光するステップと、第1の動作時に、光学センサの出力信号に基づいて、可動部分が固定部分に対して予め定められた第1の位置関係を有するか否かを判定するステップと、第2の動作時に、一方の部分と他方の部分とを相対的に移動させるステップと、第2の動作時に、光学センサの第1の光出射部から出射される光を第1の出射光制御部により第2の方向に進行させ、第4の方向に進行する光を第2の受光光制御部により第2の受光部に導き、第2の受光部により受光されて第2の光出射部から出射される光を第2の出射光制御部により第6の方向に進行させ、第8の方向に進行する光を第1の受光光制御部により第1の受光部に導き、第1の受光部により受光するステップと、第2の動作時に、光学センサの出力信号に基づいて、可動部分が固定部分に対して予め定められた第2の位置関係を有するか否かを判定するステップとを含む。 (9) A positioning method according to a third aspect of the present invention is a method of positioning a movable part with respect to a fixed part, wherein an optical sensor having a first light emitting part and a first light receiving part is provided during a first operation. One of the fixed portion and the movable portion provided is relatively moved to the other of the fixed portion and the movable portion provided with the light guide member having the second light receiving portion and the second light emitting portion. Moving the light emitted from the first light emitting portion of the optical sensor in the first operation in the first and second directions predetermined for one portion by the first emitted light control portion during the first operation. The light traveling in the first direction, and the light traveling in the third direction among the predetermined third and fourth directions for the other part is guided to the second light receiving unit by the second light receiving light control unit. The second light received by the second light receiving unit The light emitted from the projection unit is caused to travel in the fifth direction among the fifth and sixth directions predetermined for the other portion by the second emission light control unit, and the light emitted from the second emission light control unit is determined for the one portion. Guiding the light traveling in the seventh direction of the seventh and eighth directions to the first light receiving unit by the first light receiving light control unit and receiving the light by the first light receiving unit; Determining whether the movable part has a predetermined first positional relationship with the fixed part based on the output signal of the optical sensor; and, during the second operation, one part and the other part And moving the light emitted from the first light emitting unit of the optical sensor in the second direction by the first emitted light control unit during the second operation, The second light receiving unit controls the light traveling in the direction And the light emitted from the second light emitting unit after being received by the second light receiving unit is caused to travel in the sixth direction by the second emission light control unit, and the light traveling in the eighth direction is forwarded by the second light emitting unit. The step of guiding the light to the first light receiving unit by the first light receiving light control unit and receiving the light by the first light receiving unit; and the step of moving the movable part relative to the fixed part in advance based on the output signal of the optical sensor during the second operation. Determining whether or not it has a determined second positional relationship.
その位置合わせ方法においては、第1の動作時に、可動部分が固定部分に対して予め定められた第1の位置関係にあるときに、第1の光出射部から出射されて第1の方向に進行する光が第2の受光部に導かれる。第2の受光部に導かれた光は、導光部材により第2の光出射部に導かれる。第2の光出射部から出射されて第5の方向に進行する光が第1の受光部に導かれ、第1の受光部により受光される。それにより、光学センサの出力信号に基づいて可動部分が固定部分に対して予め定められた第1の位置関係にあるか否かが判定される。したがって、第1の方向に直交する方向において、可動部材を固定部材に対して正確に位置合わせすることができる。 In the positioning method, at the time of the first operation, when the movable portion has a predetermined first positional relationship with respect to the fixed portion, the light is emitted from the first light emitting portion and moves in the first direction. The traveling light is guided to the second light receiving unit. The light guided to the second light receiving unit is guided to the second light emitting unit by the light guiding member. Light emitted from the second light emitting unit and traveling in the fifth direction is guided to the first light receiving unit and received by the first light receiving unit. Thereby, it is determined based on the output signal of the optical sensor whether the movable portion has a predetermined first positional relationship with the fixed portion. Therefore, the movable member can be accurately positioned with respect to the fixed member in the direction orthogonal to the first direction.
また、第2の動作時に、可動部分が固定部分に対して予め定められた第2の位置関係にあるときに、第1の光出射部から出射されて第2の方向に進行する光が第2の受光部に導かれる。第2の受光部に導かれた光は、導光部材により第2の光出射部に導かれる。第2の光出射部から出射されて第6の方向に進行する光が第1の受光部に導かれ、第1の受光部により受光される。それにより、光学センサの出力信号に基づいて可動部分が固定部分に対して予め定められた第2の位置関係にあるか否かが判定される。したがって、第2の方向に直交する方向において、可動部材を固定部材に対して正確に位置合わせすることができる。 Further, at the time of the second operation, when the movable portion has a predetermined second positional relationship with respect to the fixed portion, the light emitted from the first light emitting portion and traveling in the second direction is transmitted to the second direction. 2 light receiving sections. The light guided to the second light receiving unit is guided to the second light emitting unit by the light guiding member. Light emitted from the second light emitting unit and traveling in the sixth direction is guided to the first light receiving unit, and received by the first light receiving unit. Thereby, it is determined based on the output signal of the optical sensor whether the movable portion has a predetermined second positional relationship with the fixed portion. Therefore, the movable member can be accurately positioned with respect to the fixed member in the direction orthogonal to the second direction.
また、上記の位置合わせ方法に用いられる光学センサは導光部材から電気的に独立している。そのため、固定部分と可動部分との間に配線が不要である。したがって、固定部分に対する可動部分の位置を検出するための構成が複雑化しない。また、低コストで固定部分に対する可動部分の位置を検出することができる。 Further, the optical sensor used in the above-described alignment method is electrically independent from the light guide member. Therefore, no wiring is required between the fixed part and the movable part. Therefore, the configuration for detecting the position of the movable part with respect to the fixed part does not become complicated. Further, the position of the movable part with respect to the fixed part can be detected at low cost.
これらの結果、簡単な構成でかつ低コストで可動部材を固定部材に対して位置合わせすることが可能となる。 As a result, it is possible to position the movable member with respect to the fixed member with a simple configuration and at low cost.
本発明によれば、簡単な構成でかつ低コストで可動部材を固定部材に対して位置合わせすることが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to position a movable member with respect to a fixed member with a simple structure and low cost.
以下、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置、位置合わせ装置および位置合わせ方法について図面を用いて説明する。以下の説明において、基板とは、半導体基板、液晶表示装置もしくは有機EL(Electro Luminescence)表示装置等のFPD(Flat Panel Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板または太陽電池用基板等をいう。 Hereinafter, a substrate processing apparatus, an alignment apparatus, and an alignment method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, a substrate is a semiconductor substrate, a flat panel display (FPD) substrate such as a liquid crystal display device or an organic EL (Electro Luminescence) display device, a substrate for an optical disk, a substrate for a magnetic disk, a substrate for a magneto-optical disk, Photomask substrate, ceramic substrate, solar cell substrate, and the like.
[1]基板処理装置の基本構成
本実施の形態に係る基板処理装置は、基板に処理を行う処理ユニットと基板を搬送する基板搬送装置とを備える。処理ユニットは、基板を支持する基板支持部を含み、基板搬送装置は、基板を保持して処理ユニットの基板支持部に搬送する。
[1] Basic Configuration of Substrate Processing Apparatus The substrate processing apparatus according to the present embodiment includes a processing unit that processes a substrate and a substrate transport apparatus that transports the substrate. The processing unit includes a substrate support that supports the substrate, and the substrate transfer device holds the substrate and transfers the substrate to the substrate support of the processing unit.
本実施の形態においては、基板支持部は、例えば基板の裏面(下面)を吸着保持するスピンチャック、基板Wの外周端部を保持するスピンチャック、基板Wの裏面の複数の部分をそれぞれ支持する複数の支持ピン、または基板Wが載置されるプレートである。 In the present embodiment, the substrate supporting unit supports, for example, a spin chuck that suction-holds the back surface (lower surface) of the substrate, a spin chuck that holds the outer peripheral edge of the substrate W, and a plurality of portions on the back surface of the substrate W. A plurality of support pins or a plate on which the substrate W is placed.
図1は、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の構成の一部を示す図である。図1では、本実施の形態に係る基板処理装置100の構成の一部として、基板搬送装置WTの構成と、処理ユニットPUの構成の一部とが示される。
FIG. 1 is a diagram showing a part of a configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a configuration of the substrate transfer apparatus WT and a part of the configuration of the processing unit PU as a part of the configuration of the
図1に示すように、基板搬送装置WTは、基板Wを保持するハンドH1、光学センサ20、制御部51、駆動部52、位置検出部53および2つの光制御部ma1,ma2を含む。
As shown in FIG. 1, the substrate transfer device WT includes a hand H1 that holds a substrate W, an
ハンドH1は、保持部haおよびアーム部hbを有する。保持部haは略円弧形状を有し、アーム部hbは一方向に延びる長方形状を有する。保持部haは、アーム部hbの一端に設けられている。保持部haの内周部には、保持部haの内側に向かうように複数(本例では3つ)の突起部が形成されている。基板搬送装置WTによる基板Wの搬送時には、保持部haに形成された複数の突起部上に基板Wが載置される。以下の説明では、アーム部hbの長手方向に延びる中心軸をハンドH1の中心軸ax1と定義する。また、中心軸ax1を通ってアーム部hbから保持部haに向かう方向をハンドH1の前方と呼び、その逆の方向を保持部haの後方と呼ぶ。 The hand H1 has a holding part ha and an arm part hb. The holding portion ha has a substantially arc shape, and the arm portion hb has a rectangular shape extending in one direction. The holding part ha is provided at one end of the arm part hb. A plurality of (three in this example) protrusions are formed on the inner peripheral portion of the holding portion ha so as to go inside the holding portion ha. When the substrate W is transferred by the substrate transfer device WT, the substrate W is placed on a plurality of protrusions formed on the holding unit ha. In the following description, the central axis extending in the longitudinal direction of the arm portion hb is defined as the central axis ax1 of the hand H1. Further, a direction from the arm portion hb to the holding portion ha through the central axis ax1 is referred to as a front of the hand H1, and a direction opposite thereto is referred to as a rear of the holding portion ha.
駆動部52は、複数のモータにより構成され、制御部51の制御によりハンドH1を上下方向(本例では鉛直方向)および水平方向に移動させるとともに上下方向の軸の周りで回転(旋回)させる。位置検出部53は、駆動部52の複数のモータに対応する複数のエンコーダにより構成され、駆動部52の動作に基づいてハンドH1の現在位置およびハンドH1の向き(回転角度)を表す信号を制御部51に出力する。それにより、制御部51は、基板処理装置100におけるハンドH1の位置を現在位置情報として取得することができる。また、制御部51は、基板処理装置100におけるハンドH1の向きを現在姿勢情報として取得することができる。
The
光学センサ20は、例えば光電センサであり、第1の光出射部21、第1の受光部22、センサ本体部23および2本の光ファイバ28,29を含む。光学センサ20は、ハンドH1の下面に取り付けられている。センサ本体部23から延びるように2本の光ファイバ28,29が設けられている。第1の光出射部21は一方の光ファイバ28の一端面(光出射面)により構成され、第1の受光部22は他方の光ファイバ29の一端面(光入射面)により構成される。センサ本体部23は、光源、受光素子および制御回路を含む。光源は、例えばLED(発光ダイオード)であり、第1の光出射部21に光を供給する。なお、光源としてレーザダイオードまたは他の発光素子が用いられてもよい。受光素子は、第1の受光部22の受光量に応じた受光信号を生成する。制御回路は、光源を制御するとともに受光素子により生成された受光信号を制御部51へ出力する。
The
光制御部ma1は第1の光出射部21に接続された状態でハンドH1に取り付けられ、光制御部ma2は第1の受光部22に接続された状態でハンドH1に取り付けられている。光制御部ma1,ma2の機能については後述する。
The light control unit ma1 is attached to the hand H1 while being connected to the first
処理ユニットPUは、基板Wを保持して回転させるスピンチャック1を備える。スピンチャック1は、回転駆動部2により上下方向に延びる回転軸1Cの周りで回転可能に支持されている。処理ユニットPUには、スピンチャック1と一定の位置関係を有するように固定された固定部材4が設けられている。固定部材4に光ファイバ30が設けられている。
The processing unit PU includes a spin chuck 1 that holds and rotates the substrate W. The spin chuck 1 is rotatably supported by a rotation drive unit 2 around a rotation shaft 1C extending in the vertical direction. The processing unit PU is provided with a fixing member 4 fixed so as to have a fixed positional relationship with the spin chuck 1. The
光ファイバ30は、第2の受光部31および第2の光出射部32を有する。第2の受光部31は光ファイバ30の一端面(光入射面)により構成され、第2の光出射部32は光ファイバ30の他端面(光出射面)により構成される。
The
第2の受光部31は光学センサ20の第1の光出射部21に対応し、第2の光出射部32は光学センサ20の第1の受光部22に対応する。第1の光出射部21と第1の受光部22との間の距離は、第2の受光部31と第2の光出射部32との間の距離と等しい。
The second
固定部材4には、上記の光制御部ma1,ma2にそれぞれ対応する光制御部mb1,mb2が取り付けられている。光制御部mb1および光制御部mb2は、第2の受光部31および第2の光出射部32にそれぞれ接続されている。光制御部mb1,mb2の機能については後述する。
Light control units mb1 and mb2 corresponding to the above-described light control units ma1 and ma2 are attached to the fixing member 4. The light control unit mb1 and the light control unit mb2 are connected to the second
[2]光制御部ma1,ma2,mb1,mb2の機能
以下の説明では、固定部材4の上端部の中心4Cを通って回転軸1Cに直交する軸を処理ユニットPUの中心軸ax2と定義する。また、中心軸ax2を通ってスピンチャック1から固定部材4に向かう方向を処理ユニットPUの前方と呼び、その逆の方向を処理ユニットPUの後方と呼ぶ。
[2] Functions of Light Control Units ma1, ma2, mb1, mb2 In the following description, an axis passing through the
図2は、図1の複数の光制御部ma1,ma2,mb1,mb2の各々の機能を説明するための斜視図である。図2では、図1のハンドH1の一部が点線で示されるとともに、図1の固定部材4の一部が点線で示される。一方、図2では、ハンドH1および固定部材4に設けられる構成が実線で示される。 FIG. 2 is a perspective view for explaining the function of each of the plurality of light control units ma1, ma2, mb1, and mb2 in FIG. 2, a part of the hand H1 of FIG. 1 is indicated by a dotted line, and a part of the fixing member 4 of FIG. 1 is indicated by a dotted line. On the other hand, in FIG. 2, the configuration provided on the hand H1 and the fixing member 4 is shown by a solid line.
光制御部ma1は、図2に太い一点鎖線の矢印a01で示すように、第1の光出射部21から出射される光をハンドH1の前方へ向かって中心軸ax1に平行に進行させる。また、光制御部ma1は、図2に太い二点鎖線の矢印a02で示すように、第1の光出射部21から出射される光をハンドH1の下方へ向かって中心軸ax1に垂直な方向に進行させる。本実施の形態では、光制御部ma1からハンドH1の前方に向く矢印a01の方向が第1の方向に相当し、光制御部ma1からハンドH1の下方に向く矢印a02の方向が第2の方向に相当する。
The light control unit ma1 causes the light emitted from the first
光制御部mb1は、図2に太い一点鎖線の矢印a03で示すように、固定部材4の後方に向かって中心軸ax2に平行に進行する光を第2の受光部31に導く。また、光制御部mb1は、図2に太い二点鎖線の矢印a04で示すように、固定部材4の下方に向かって進行する光を第2の受光部31に導く。本実施の形態では、固定部材4の後方に向く矢印a03の方向が第3の方向に相当し、固定部材4の下方に向く矢印a04の方向が第4の方向に相当する。
The light control unit mb1 guides light traveling parallel to the central axis ax2 toward the rear of the fixing member 4 to the second
光制御部mb2は、図2に太い一点鎖線の矢印a05で示すように、第2の光出射部32から出射される光を固定部材4の前方へ向かって中心軸ax2に平行に進行させる。また、光制御部mb2は、図2に太い二点鎖線の矢印a06で示すように、第2の光出射部32から出射される光を固定部材4の上方へ向かって中心軸ax2に垂直な方向に進行させる。本実施の形態では、光制御部mb2から固定部材4の前方に向く矢印a05の方向が第5の方向に相当し、光制御部mb2から固定部材4の上方に向く矢印a06の方向が第6の方向に相当する。
The light control unit mb2 causes the light emitted from the second
光制御部ma2は、図2に太い一点鎖線の矢印a07で示すように、ハンドH1の後方に向かって中心軸ax1に平行に進行する光を第1の受光部22に導く。また、光制御部ma2は、図2に太い二点鎖線の矢印a08で示すように、ハンドH1の上方に向かって進行する光を第1の受光部22に導く。本実施の形態では、ハンドH1の後方に向く矢印a07の方向が第7の方向に相当し、ハンドH1の上方に向く矢印a08の方向が第8の方向に相当する。
The light control unit ma2 guides the light traveling parallel to the center axis ax1 toward the rear of the hand H1 to the first
光制御部ma1,ma2,mb1,mb2として、光学部材が用いられる。光学部材は、例えばビームスプリッタであってもよいし、スリット等の開口部を有するミラーであってもよい。光学部材としてミラーを用いる場合、当該ミラーは、入射する光の約半分を通過させる開口部を有することが好ましい。 An optical member is used as the light control units ma1, ma2, mb1, and mb2. The optical member may be, for example, a beam splitter or a mirror having an opening such as a slit. When a mirror is used as the optical member, the mirror preferably has an opening through which about half of the incident light passes.
上記の構成において、中心軸ax1,ax2が互いに平行でかつ光制御部ma1,ma2,mb1,mb2が同一水平面上に位置しかつ光制御部ma1,mb1が対向しかつ光制御部ma2,mb2が対向する場合を想定する。この場合、図2の矢印a01および矢印a03で示される方向が一致し、図2の矢印a05および矢印a07で示される方向が一致する。それにより、光制御部ma1からハンドH1の前方に進行する光は、光制御部mb1、光ファイバ30および光制御部mb2を通して光制御部ma2に入射する。このときのハンドH1と固定部材4との位置関係を第1の位置関係と呼ぶ。
In the above configuration, the central axes ax1 and ax2 are parallel to each other, the light control units ma1, ma2, mb1, and mb2 are located on the same horizontal plane, the light control units ma1 and mb1 face each other, and the light control units ma2 and mb2 are It is assumed that they face each other. In this case, the directions indicated by arrows a01 and a03 in FIG. 2 match, and the directions indicated by arrows a05 and a07 in FIG. 2 match. Accordingly, light traveling from the light control unit ma1 to the front of the hand H1 enters the light control unit ma2 through the light control unit mb1, the
また、上記の構成において、中心軸ax1,ax2が互いに平行でかつ光制御部ma1,ma2,mb1,mb2が同一鉛直面上に位置しかつ光制御部ma1,mb1が対向しかつ光制御部ma2,mb2が対向する場合を想定する。この場合、図2の矢印a02および矢印a04で示される方向が一致し、図2の矢印a06および矢印a08で示される方向が一致する。それにより、光制御部ma1からハンドH1の下方に進行する光は、光制御部mb1、光ファイバ30および光制御部mb2を通して光制御部ma2に入射する。このときのハンドH1と固定部材4との位置関係を第2の位置関係と呼ぶ。
In the above configuration, the central axes ax1 and ax2 are parallel to each other, the light control units ma1, ma2, mb1, and mb2 are located on the same vertical plane, the light control units ma1 and mb1 face each other, and the light control units ma2 , Mb2 face each other. In this case, the directions indicated by arrows a02 and a04 in FIG. 2 match, and the directions indicated by arrows a06 and a08 in FIG. 2 match. Accordingly, the light traveling from the light control unit ma1 to below the hand H1 enters the light control unit ma2 through the light control unit mb1, the
以下の説明では、ハンドH1により保持される基板Wの中心が位置すべきハンドH1上の位置を基準位置r1(図1)と呼ぶ。処理ユニットPUのスピンチャック1に対して基板Wの受渡を行う際には、ハンドH1を処理ユニットPUに正対させた状態で、ハンドH1をスピンチャック1に対して進退させ、ハンドH1の基準位置r1を図1のスピンチャック1の回転軸1Cに一致させる必要がある。 In the following description, a position on the hand H1 where the center of the substrate W held by the hand H1 should be located is referred to as a reference position r1 (FIG. 1). When transferring the substrate W to the spin chuck 1 of the processing unit PU, the hand H1 is moved forward and backward with respect to the spin chuck 1 while the hand H1 is directly opposed to the processing unit PU, and a reference of the hand H1 is set. The position r1 needs to coincide with the rotation axis 1C of the spin chuck 1 in FIG.
そこで、本実施の形態では、ハンドH1が処理ユニットPUに正対した状態で第1の位置関係が満たされるように、光制御部ma1,ma2がハンドH1に設けられ、光制御部mb1,mb2が処理ユニットPUに設けられる。なお、ハンドH1が処理ユニットPUに正対するとは、対向配置されたハンドH1および処理ユニットPUを上方から見た場合に、ハンドH1の中心軸ax1が処理ユニットPUの中心軸ax2に一致することをいう。 Therefore, in the present embodiment, the light control units ma1 and ma2 are provided in the hand H1, and the light control units mb1 and mb2 are provided so that the first positional relationship is satisfied in a state where the hand H1 faces the processing unit PU. Is provided in the processing unit PU. Note that the hand H1 faces the processing unit PU when the center axis ax1 of the hand H1 coincides with the center axis ax2 of the processing unit PU when the hand H1 and the processing unit PU disposed opposite to each other are viewed from above. Say.
さらに、本実施の形態では、ハンドH1の基準位置r1がスピンチャック1の回転軸1Cに一致する状態で第2の位置関係が満たされるように、光制御部ma1,ma2がハンドH1に設けられ、光制御部mb1,mb2が処理ユニットPUに設けられる。 Further, in the present embodiment, the light control units ma1 and ma2 are provided on the hand H1 such that the second positional relationship is satisfied in a state where the reference position r1 of the hand H1 coincides with the rotation axis 1C of the spin chuck 1. , Light control units mb1 and mb2 are provided in the processing unit PU.
[3]ハンドH1の位置合わせの具体例
図3、図4および図5は、図1のスピンチャック1に対するハンドH1の位置合わせの具体例を説明するための図である。図1のスピンチャック1の回転軸1Cに対してハンドH1の基準位置r1を一致させる場合には、まず第1の動作として、ハンドH1を処理ユニットPUに概ね正対する位置まで移動させる。この状態で、さらに第1の動作として、センサ本体部23の光源から第1の光出射部21に光を供給させつつ、ハンドH1を上下方向および水平方向に移動させるとともに、ハンドH1を上下方向の軸の周りで回転(旋回)させる。この場合、図3に示すように、ハンドH1が処理ユニットPUに正対し、第1の位置関係が満たされることにより、光学センサ20から出力される受光信号のレベルが最も高くなる。そこで、光学センサ20から出力される受光信号のレベルが最も高くなるときのハンドH1の現在位置情報を正対位置情報として取得するとともにハンドH1の現在姿勢情報を目標姿勢情報として取得する。
[3] Specific Example of Positioning of Hand H1 FIGS. 3, 4, and 5 are diagrams for explaining a specific example of positioning of the hand H1 with respect to the spin chuck 1 of FIG. When making the reference position r1 of the hand H1 coincide with the rotation axis 1C of the spin chuck 1 in FIG. 1, first, as a first operation, the hand H1 is moved to a position almost directly facing the processing unit PU. In this state, as a first operation, the hand H1 is moved in the vertical and horizontal directions while supplying light from the light source of the sensor
固定部材4に設けられる光制御部mb1,mb2とスピンチャック1との間の上下方向の距離(以下、鉛直オフセット距離と呼ぶ。)は既知である。そこで、第1の位置関係が満たされると、第2の動作として、図4に白抜きの矢印で示すように、取得された正対位置情報と鉛直オフセット距離とに基づいてハンドH1を鉛直オフセット距離分上下方向に移動(本例では上昇)させる。 The vertical distance (hereinafter, referred to as a vertical offset distance) between the light control units mb1 and mb2 provided on the fixing member 4 and the spin chuck 1 is known. Then, when the first positional relationship is satisfied, as a second operation, as shown by a white arrow in FIG. 4, the hand H1 is vertically offset based on the acquired facing position information and the vertical offset distance. It is moved up and down by the distance (in this example, it rises).
固定部材4に設けられる光制御部mb1,mb2とスピンチャック1との間の水平方向の距離(以下、水平オフセット距離と呼ぶ。)は、上記の鉛直オフセット距離と同様に既知である。そこで、ハンドH1が鉛直オフセット距離分移動した後、図5に白抜きの矢印で示すように、水平オフセット距離に基づいてハンドH1をそのハンドH1の前方に向けて移動(前進)させる。この場合、ハンドH1は処理ユニットPUのスピンチャック1(基板支持部)に対して正対しているので、ハンドH1の基準位置r1(図1)は高い精度でスピンチャック1の回転軸1C(図1)に近づく。 A horizontal distance (hereinafter, referred to as a horizontal offset distance) between the light control units mb1 and mb2 provided on the fixing member 4 and the spin chuck 1 is known similarly to the vertical offset distance described above. Therefore, after the hand H1 moves by the vertical offset distance, the hand H1 is moved forward (forward) based on the horizontal offset distance as shown by the white arrow in FIG. In this case, since the hand H1 is directly opposed to the spin chuck 1 (substrate supporting portion) of the processing unit PU, the reference position r1 (FIG. 1) of the hand H1 has high accuracy with the rotation axis 1C of the spin chuck 1 (FIG. 1). Approach 1).
この状態から、さらにセンサ本体部23の光源から第1の光出射部21に光を供給させつつ、ハンドH1を水平方向に移動させるとともに、ハンドH1を上下方向の軸の周りで回転(旋回)させる。その後、ハンドH1の基準位置r1がスピンチャック1の回転軸1Cに一致し、第2の位置関係が満たされることにより、光学センサ20から出力される受光信号のレベルが最も高くなる。そこで、光学センサ20から出力される受光信号のレベルが最も高くなるときのハンドH1の現在位置情報を目標位置情報として取得するとともにハンドH1の現在姿勢情報を目標姿勢情報として取得する。
From this state, the hand H1 is moved in the horizontal direction while the light is further supplied from the light source of the sensor
これにより、取得された目標位置情報および目標姿勢情報に基づいて、ハンドH1の基準位置r1が図1のスピンチャック1の回転軸1Cに一致するように、ハンドH1をスピンチャック1に位置合わせすることが可能になる。 Thereby, based on the acquired target position information and target posture information, the hand H1 is aligned with the spin chuck 1 such that the reference position r1 of the hand H1 coincides with the rotation axis 1C of the spin chuck 1 in FIG. It becomes possible.
[4]搬送モードおよびティーチングモード
本実施の形態に係る基板処理装置100は、基板処理モードおよびティーチングモードに設定可能に構成される。基板処理モードにおいては、図1の基板搬送装置WTは、例えば一の処理ユニットの基板支持部にある基板WをハンドH1により受け取って搬送し、他の処理ユニットの基板支持部に載置する。また、各処理ユニットは、基板支持部に支持される基板Wに対して所定の処理を行う。
[4] Transport Mode and Teaching Mode The
ハンドH1が所定の基板支持部にある基板Wを受け取るための設計上の受け取り位置、およびハンドH1が所定の基板支持部に基板Wを載置するための設計上の載置位置は、初期の目標位置情報として予め図1の制御部51に記憶されている。さらに、ハンドH1が所定の基板支持部にある基板Wを受け取る際の設計上のハンドH1の向き、およびハンドH1が所定の基板支持部に基板Wを載置するための設計上のハンドH1の向きは、初期の目標姿勢情報として予め図1の制御部51に記憶されている。
The designed receiving position for the hand H1 to receive the substrate W on the predetermined substrate supporting portion and the designed mounting position for the hand H1 to mount the substrate W on the predetermined substrate supporting portion are initial values. It is stored in advance in the
実際の受け取り位置、実際の載置位置および実際のハンドH1の向きは、基板処理装置100における処理ユニットの組み付け誤差および基板搬送装置WTの部品の摩耗等の影響により、設計上の受け取り位置、設計上の載置位置および設計上のハンドH1の向きからずれる場合がある。
The actual receiving position, the actual mounting position, and the actual orientation of the hand H1 are affected by the assembly error of the processing unit in the
そこで、ティーチングモードにおいては、処理ユニットの基板支持部とハンドH1とが、基板Wの受け渡しに適した予め定められた位置関係を有するようにかつハンドH1が基板Wの受け渡しに適した方向を向くように上記の位置合わせが行われる。 Therefore, in the teaching mode, the substrate support portion of the processing unit and the hand H1 have a predetermined positional relationship suitable for the transfer of the substrate W, and the hand H1 is oriented in a direction suitable for the transfer of the substrate W. The above alignment is performed as described above.
この場合、制御部51は、基板支持部とハンドH1とが予め定められた位置関係を有するときのハンドH1の実際の位置を目標位置情報として生成することができる。また、制御部51は、基板支持部とハンドH1とが予め定められた位置関係を有するときのハンドH1の実際の向きを目標姿勢情報として生成することができる。
In this case, the
本実施の形態では、ティーチングモードにおいて、ハンドH1に保持される基板Wの中心がスピンチャック1の回転軸1Cと一致するときのハンドH1の位置が目標位置情報として生成される。また、ハンドH1が処理ユニットの基板支持部に正対するときのハンドH1の向きが目標姿勢情報として生成される。 In the present embodiment, in the teaching mode, the position of the hand H1 when the center of the substrate W held by the hand H1 matches the rotation axis 1C of the spin chuck 1 is generated as target position information. Further, the orientation of the hand H1 when the hand H1 faces the substrate support of the processing unit is generated as the target posture information.
初期の目標位置情報および目標姿勢情報は、生成された目標位置情報および目標姿勢情報に更新される。基板処理モードにおいては、更新された目標位置情報および目標姿勢情報に基づいて、基板Wが搬送される。それにより、基板Wの搬送不良および処理不良が防止される。 The initial target position information and target posture information are updated to the generated target position information and target posture information. In the substrate processing mode, the substrate W is transported based on the updated target position information and target posture information. Thereby, the transfer failure and the processing failure of the substrate W are prevented.
[5]制御部51の機能的な構成
以下の説明では、所定の基板支持部に対するハンドH1の受け取り位置および載置位置を適宜受け渡し位置と総称する。図6は、図1の制御部51の機能的な構成を示すブロック図である。制御部51は、動作モード設定部511、現在位置取得部512、位置合わせ制御部513、受光量取得部514、位置関係判定部515、目標位置生成部516、移動制御部517、位置姿勢情報記憶部518、位置姿勢情報更新部519、現在姿勢取得部520および目標姿勢生成部521を含む。
[5] Functional Configuration of
制御部51は、CPU(中央演算処理装置)、RAM(ランダムアクセスメモリ)およびROM(リードオンリメモリ)により構成される。CPUがROMまたは他の記憶媒体に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、制御部51の各構成要素の機能が実現される。なお、制御部51の一部または全ての構成要素が電子回路等のハードウェアにより実現されてもよい。
The
動作モード設定部511は、例えば使用者による図示しない操作部の操作に基づいて基板処理装置100を基板処理モードまたはティーチングモードに設定する。位置姿勢情報記憶部518は、基板搬送装置WTが基板Wの受け渡しを行う複数の基板支持部の各々についての設計上の受け渡し位置を初期の目標位置情報として記憶する。また、位置姿勢情報記憶部518は、複数の基板支持部の各々についての基板Wの受け渡し時の設計上のハンドH1の向きを初期の目標姿勢情報として記憶する。さらに、位置姿勢情報記憶部518は、複数の基板支持部の各々について予め定められた設計上のハンドH1の正対位置を記憶する。
The operation
位置合わせ制御部513は、ティーチングモードにおいて、一の基板支持部にハンドH1を正対させるための第1の動作時に、位置姿勢情報記憶部518に記憶された情報に基づいて、ハンドH1を当該一の基板支持部に対する正対位置まで移動させる。また、位置合わせ制御部513は、正対位置を含む所定の領域内でハンドH1を移動させ、ハンドH1の向きを変更させる。
In the teaching mode, at the time of the first operation for directing the hand H1 to one substrate support unit in the teaching mode, the hand H1 is controlled based on the information stored in the position and orientation
また、位置合わせ制御部513は、ティーチングモードにおいて、一の基板支持部に対してハンドH1を最終的に位置合わせするための第2の動作時に、まずハンドH1を当該一の基板支持部の高さまで上下方向に移動させる。また、位置合わせ制御部513は、ハンドH1を当該一の基板支持部に向けて前進させる。
In the teaching mode, the
受光量取得部514は、ティーチングモードにおいて、光学センサ20から出力される受光信号のレベルを所定のサンプリング周期で取得する。
The light reception
位置関係判定部515は、ティーチングモードにおける第1の動作時に、予め定められたハンドH1の移動およびハンドH1の向きの変更が行われたか否かを判定する。さらに、位置関係判定部515は、ティーチングモードにおける第1の動作時に、受光量取得部514により取得される受光信号の最大のレベルを判定する。
At the time of the first operation in the teaching mode, the positional
また、位置関係判定部515は、ティーチングモードにおける第2の動作時に、予め定められたハンドH1の移動およびハンドH1の向きの変更が行われたか否かを判定する。さらに、位置関係判定部515は、ティーチングモードにおける第2の動作時に、受光量取得部514により取得される受光信号の最大のレベルを判定する。
In addition, during the second operation in the teaching mode, the positional
現在位置取得部512は、ティーチングモードにおける第1および第2の動作時に、図1の位置検出部53の出力信号に基づいて現在位置情報を取得する。現在姿勢取得部520は、ティーチングモードにおける第1および第2の動作時に、図1の位置検出部53の出力信号に基づいて現在姿勢情報を取得する。
The current
目標姿勢生成部521は、ティーチングモードにおける第1の動作時に、位置関係判定部515により判定された受光信号の最大のレベルに対応する現在姿勢情報を目標姿勢情報として生成する。
At the time of the first operation in the teaching mode, the target
また、目標姿勢生成部521は、ティーチングモードにおける第2の動作時に、位置関係判定部515により判定された受光信号の最大のレベルに対応する現在姿勢情報を目標姿勢情報として生成する。
Further, at the time of the second operation in the teaching mode, the target
目標位置生成部516は、ティーチングモードにおける第1の動作時に、位置関係判定部515により判定された受光信号の最大のレベルに対応する現在位置情報を正対位置情報として生成する。
At the time of the first operation in the teaching mode, the target
また、目標位置生成部516は、ティーチングモードにおける第2の動作時に、位置関係判定部515により判定された受光信号の最大のレベルに対応する現在位置情報を目標位置情報として生成する。
Further, at the time of the second operation in the teaching mode, the target
位置姿勢情報更新部519は、ティーチングモードの第1の動作時および第2の動作時において、それぞれ目標姿勢生成部521により生成された目標姿勢情報により位置姿勢情報記憶部518に記憶されている初期の目標姿勢情報を更新する。
During the first operation and the second operation in the teaching mode, the position / posture
また、位置姿勢情報更新部519は、ティーチングモードの第1の動作時において、それぞれ目標位置生成部516により生成された正対位置情報により位置姿勢情報記憶部518に記憶されている初期の正対位置情報を更新する。
Further, during the first operation in the teaching mode, the position / posture
さらに、位置姿勢情報更新部519は、ティーチングモードの第2の動作時において、目標位置生成部516により生成された目標位置情報により位置姿勢情報記憶部518に記憶されている初期の目標位置情報を更新する。
Further, during the second operation in the teaching mode, the position / posture
移動制御部517は、基板処理モードにおいて、位置姿勢情報記憶部518に記憶された目標位置情報に基づいて図1の駆動部52を制御する。それにより、ティーチングモードにおいて位置合わせが行われた基板支持部とハンドH1との間では、高い精度で基板Wの受渡が行われる。
The
[6]ティーチングモードにおける基板処理装置100の動作
図7および図8は、ティーチングモードにおける基板処理装置100の動作を示すフローチャートである。ここでは、一の基板支持部に対するハンドH1のティーチングについて説明する。初期状態においては、基板処理装置100がティーチングモードに設定されているものとする。また、図6の位置姿勢情報記憶部518には、予め一の基板支持部に対する初期の目標位置情報および初期の目標姿勢情報が記憶されている。さらに、図6の位置姿勢情報記憶部518には、予め一の基板支持部に対する初期の正対位置情報が記憶されている。
[6] Operation of
まず、位置合わせ制御部513は、位置姿勢情報記憶部518に記憶された正対位置情報に基づいて一の基板支持部に対応する正対位置へハンドH1を移動させる(ステップS11)。
First, the
次に、位置合わせ制御部513は、正対位置を含む所定の領域内でハンドH1を移動させ、ハンドH1の向きを変更させる(ステップS12)。また、受光量取得部514は、光学センサ20から出力される受光信号のレベルを所定のサンプリング周期で取得する(ステップS13)。さらに、現在位置取得部512および現在姿勢取得部520は図1の位置検出部53の出力信号に基づいて現在位置情報および現在姿勢情報をそれぞれ取得する(ステップS14)。
Next, the
次に、位置関係判定部515は、予め定められたハンドH1の移動およびハンドH1の向きの変更が行われたか否かを判定する(ステップS15)。予め定められたハンドH1の移動およびハンドH1の向きの変更が行われていない場合には、位置関係判定部515はステップS12の処理に戻る。
Next, the positional
ステップS15において予め定められたハンドH1の移動およびハンドH1の向きの変更が終了した場合、位置関係判定部515は、受光量取得部514により取得される受光信号の最大のレベルを判定する(ステップS16)。
When the predetermined movement of the hand H1 and the change in the direction of the hand H1 are completed in step S15, the positional
次に、目標姿勢生成部521は、位置関係判定部515により判定された受光信号の最大のレベルに対応する現在姿勢情報を目標姿勢情報として生成する。また、このとき目標位置生成部516は、位置関係判定部515により判定された受光信号の最大のレベルに対応する現在位置情報を正対位置情報として生成する(ステップS17)。
Next, the target
次に、位置姿勢情報更新部519は、目標姿勢生成部521により生成された目標姿勢情報により位置姿勢情報記憶部518に記憶されている初期の目標姿勢情報を更新するとともに、目標位置生成部516により生成された正対位置情報により位置姿勢情報記憶部518に記憶されている初期の正対位置情報を更新する(ステップS18)。
Next, the position / posture
次に、位置合わせ制御部513は、ステップS17で生成された正対位置情報と上記の鉛直オフセット距離とに基づいて、一の基板支持部における基板Wの載置位置の高さまでハンドH1を移動させる(ステップS19)。その後、位置合わせ制御部513は、上記の水平オフセット距離に基づいて、ハンドH1を当該一の基板支持部に向けて移動させ、ハンドH1の向きを変更させる(ステップS20)。
Next, the
次に、受光量取得部514は、光学センサ20から出力される受光信号のレベルを所定のサンプリング周期で取得する(ステップS21)。さらに、現在位置取得部512および現在姿勢取得部520は、図1の位置検出部53の出力信号に基づいて現在位置情報および現在姿勢情報をそれぞれ取得する(ステップS22)。
Next, the light reception
次に、位置関係判定部515は、予め定められたハンドH1の移動およびハンドH1の向きの変更が行われたか否かを判定する(ステップS23)。予め定められたハンドH1の移動およびハンドH1の向きの変更が行われていない場合には、位置関係判定部515はステップS20の処理に戻る。
Next, the positional
ステップS23において予め定められたハンドH1の移動およびハンドH1の向きの変更が終了した場合、位置関係判定部515は、受光量取得部514により取得される受光信号の最大のレベルを判定する(ステップS24)。
When the predetermined movement of the hand H1 and the change in the direction of the hand H1 are completed in step S23, the positional
次に、目標姿勢生成部521は、位置関係判定部515により判定された受光信号の最大レベルに対応する現在姿勢情報を目標姿勢情報として生成する。また、このとき目標位置生成部516は、位置関係判定部515により判定された受光信号の最大のレベルに対応する現在位置情報を目標位置情報として生成する(ステップS25)。最後に、位置姿勢情報更新部519は、目標姿勢生成部521により生成された目標姿勢情報により目標姿勢生成部521に記憶されている目標姿勢情報を更新するとともに目標位置生成部516により生成された目標位置情報により位置姿勢情報記憶部518に記憶されている初期の目標位置情報を更新する(ステップS26)。
Next, the
上記の一連の処理に関しては、ステップS11〜ステップS18までの処理に対応する基板処理装置100の動作が、ティーチングにおける第1の動作に対応する。また、ステップS19〜ステップS26までの処理に対応する基板処理装置100の動作が、ティーチングにおける第2の動作に対応する。
Regarding the above series of processing, the operation of the
[7]基板処理装置100の全体構成
図9は、図1の基板搬送装置WTおよび処理ユニットPUを備えた基板処理装置100の全体構成を示す模式的ブロック図である。図9に示すように、基板処理装置100は、露光装置500に隣接して設けられ、制御装置210、図1の基板搬送装置WT、熱処理部230、塗布処理部240および現像処理部250を備える。
[7] Overall Configuration of
制御装置210は、例えばCPUおよびメモリ、またはマイクロコンピュータを含み、基板搬送装置WT、熱処理部230、塗布処理部240および現像処理部250の動作を制御する。また、制御装置210は、図1の基板搬送装置WTのハンドH1を所定の処理ユニットの基板支持部に位置合わせするための指令を制御部51に与える。
The
基板搬送装置WTは、基板処理モードにおいて、基板Wを熱処理部230、塗布処理部240、現像処理部250および露光装置500の間で搬送する。
The substrate transfer device WT transfers the substrate W among the
塗布処理部240および現像処理部250の各々は、複数の処理ユニットPUを含む。塗布処理部240に設けられる処理ユニットPUには、図1の構成に加えて、スピンチャック1により回転される基板Wにレジスト膜を形成するための処理液を供給する処理液ノズル5が設けられる。それにより、未処理の基板Wにレジスト膜が形成される。レジスト膜が形成された基板Wには、露光装置500において露光処理が行われる。
Each of the
現像処理部250に設けられる処理ユニットPUには、スピンチャック1により回転される基板Wに現像液を供給する現像液ノズル6が設けられる。それにより、露光装置500による露光処理後の基板Wが現像される。
The processing unit PU provided in the
熱処理部230は、基板Wに加熱または冷却処理を行う複数の処理ユニットTUを含む。処理ユニットTUにおいては、基板支持部として温度調整プレート7が設けられる。温度調整プレート7は、加熱プレートまたはクーリングプレートである。熱処理部230においては、塗布処理部240による塗布処理、現像処理部250による現像処理、および露光装置500による露光処理の前後に基板Wの熱処理が行われる。
The
ここで、図9に示すように、塗布処理部240および現像処理部250に設けられる複数の処理ユニットPUにおいては、図1の例と同様に、スピンチャック1と一定の位置関係を有する固定部材4に光ファイバ30および図1の光制御部mb1,mb2が取り付けられている。また、熱処理部230に設けられる複数の処理ユニットTUにおいては、温度調整プレート7と一定の位置関係を有する固定部材4に光ファイバ30および図1の光制御部mb1,mb2が取り付けられている。
Here, as shown in FIG. 9, in a plurality of processing units PU provided in the
これにより、基板処理装置100のティーチングモード時には、基板搬送装置WTのハンドH1(図1)を複数の処理ユニットPUのスピンチャック1および複数の処理ユニットTUの温度調整プレート7に正確に位置合わせすることができる。
Thus, in the teaching mode of the
上記の構成によれば、光ファイバ30は光学センサ20よりも安価であるので、ハンドH1を位置合わせすべき基板支持部の数が多い場合でも、位置合わせに必要なコストの増加が抑制される。
According to the above configuration, since the
上記の基板処理装置100においては、塗布処理部240には、基板Wに反射防止膜を形成する処理ユニットPUが設けられてもよい。この場合、熱処理部230には、基板Wと反射防止膜との密着性を向上させるための密着強化処理を行うための処理ユニットTUが設けられてもよい。また、塗布処理部240には、基板W上に形成されたレジスト膜を保護するためのレジストカバー膜を形成する処理ユニットPUが設けられてもよい。
In the above-described
[8]効果
(a)上記の基板処理装置100においては、ハンドH1が固定部材4に対して予め定められた第1の位置関係にあるときに、ハンドH1に設けられた光制御部ma1から出射されてハンドH1の前方に進行する光が固定部材4に設けられた光制御部mb1を通して第2の受光部31に導かれる。第2の受光部31に導かれた光は、光ファイバ30により第2の光出射部32に導かれる。第2の光出射部32から出射されて固定部材4の前方に進行する光が光制御部ma2を通して第1の受光部22に導かれ、第1の受光部22により受光される。それにより、光学センサ20の出力信号に基づいてハンドH1が固定部材4に対して予め定められた第1の位置関係にあるか否かを判定することができる。したがって、ハンドH1の中心軸ax1に直交する方向(鉛直面内)において、ハンドH1を固定部材4に対して正確に位置合わせすることができる。
[8] Effects (a) In the above-described
また、ハンドH1が固定部材4に対して予め定められた第2の位置関係にあるときに、ハンドH1に設けられた光制御部ma1から出射されてハンドH1の下方に進行する光が光制御部mb2を通して第2の受光部31に導かれる。第2の受光部31に導かれた光は、光ファイバ30により第2の光出射部32に導かれる。第2の光出射部32から出射されて固定部材4の上方に進行する光が光制御部ma2を通して第1の受光部22に導かれ、第1の受光部22により受光される。それにより、光学センサ20の出力信号に基づいてハンドH1が固定部材4に対して予め定められた第2の位置関係にあるか否かを判定することができる。したがって、ハンドH1の上下方向に直交する方向(水平面内)において、ハンドH1を固定部材4に対して正確に位置合わせすることができる。
Further, when the hand H1 is in the second predetermined positional relationship with respect to the fixed member 4, the light emitted from the light control unit ma1 provided to the hand H1 and traveling below the hand H1 is subjected to light control. The light is guided to the second
また、上記の構成によれば、光学センサ20が光ファイバ30から電気的に独立しているので、固定部材4とハンドH1との間の配線が不要である。したがって、固定部材4に対するハンドH1の位置を検出するための構成が複雑化しない。また、低コストで固定部材4に対するハンドH1の位置を検出することができる。
Further, according to the above configuration, since the
これらの結果、簡単な構成でかつ低コストでハンドH1を固定部材4に対して位置合わせすることが可能となる。 As a result, the hand H1 can be positioned with respect to the fixing member 4 with a simple configuration and at low cost.
(b)また、上記の基板処理装置100においては、ティーチングモードで光学センサ20および光ファイバ30を用いたハンドH1の位置合わせが行われる。この場合、対象となる基板支持部について目標位置情報が生成され、生成された目標位置情報に基づいて位置姿勢情報記憶部518に記憶された初期の目標位置情報が更新される。基板処理モードでは、ティーチングモードで更新された目標位置情報に基づいてハンドH1の移動が制御される。それにより、基板処理モードにおいて、基板支持部に対するハンドH1の位置合わせを簡単に行うことができる。
(B) In the
[9]他の実施の形態
(a)上記実施の形態では、ハンドH1が固定部材4に対して第2の位置関係にあるときにハンドH1に設けられる光制御部ma1,ma2が固定部材4に設けられる光制御部mb1,mb2の上方に位置するが、本発明はこれに限定されない。例えば固定部材4がスピンチャック1等の基板支持部よりも上方に位置する場合には、光制御部ma1,ma2と光制御部mb1,mb2との上下方向の位置関係が上記の例とは逆になるように設定されてもよい。
[9] Other Embodiments (a) In the above embodiment, when the hand H1 is in the second positional relationship with the fixed member 4, the light control units ma1 and ma2 provided on the hand H1 are fixed to the fixed member 4. Are located above the light control units mb1 and mb2 provided in, but the present invention is not limited to this. For example, when the fixing member 4 is located above the substrate supporting unit such as the spin chuck 1 or the like, the vertical positional relationship between the light control units ma1 and ma2 and the light control units mb1 and mb2 is opposite to the above example. May be set.
(b)上記実施の形態では、光制御部ma1は、ビームスプリッタまたはミラーにより構成され、第1の光出射部21から出射される光を2つの方向に進行するように分割するが、本発明はこれに限定されない。光制御部ma1は、例えば光学部材を駆動することにより第1の光出射部21から出射される光を2つの方向のうちの一方に選択的に進行させるように構成されてもよい。
(B) In the above embodiment, the light control unit ma1 is configured by a beam splitter or a mirror, and divides the light emitted from the first
光制御部mb2についても、例えば光学部材を駆動することにより第2の光出射部32から出射される光を2つの方向のうちの一方に選択的に進行させるように構成されてもよい。
The light control unit mb2 may also be configured to selectively drive light emitted from the second
(c)光学センサ20および光ファイバ30のうち一方は、所定の処理ユニットPUにおいて、スピンチャック1により保持される基板W上の膜の厚さを測定する膜厚測定器、基板Wの周縁部の周方向の一部領域に形成されたレジスト膜を除去するための除去ノズル、または基板Wの周縁部の周方向の一部領域に形成されたレジスト膜を露光するための周縁部露光装置の光出射部に設けられてもよい。この場合、光学センサ20および光ファイバ30のうち他方を、当該処理ユニットPU内の固定部材4に設けることにより、スピンチャック1に対する膜厚測定器、除去ノズル、または光出射部の位置合わせが可能となる。
(C) One of the
(d)上記実施の形態においては、ハンドH1の位置合わせ時に光学センサ20の第1の光出射部21から出射された光を第1の受光部22へ出射するための構成として光ファイバ30が用いられるが、本発明はこれに限定されない。光ファイバ30に代えて、反射部材、プリズム等の光学部材が用いられてもよいし、光ファイバ以外の他の導光体が用いられてもよい。
(D) In the above embodiment, the
(e)上記実施の形態に係る基板処理装置100においては、処理ユニットPU,TUに基板Wを搬送するハンドH1に光学センサ20が設けられ、処理ユニットPU,TU内の基板支持部と一定の位置関係を有する固定部材4または回転駆動部2に光ファイバ30が設けられるが、ハンドH1に光ファイバ30が設けられ、固定部材4または回転駆動部2に光学センサ20が設けられてもよい。
(E) In the
[10]請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
[10] Correspondence between each component of the claim and each element of the embodiment Hereinafter, an example of correspondence between each component of the claim and each element of the embodiment will be described. It is not limited to.
上記の実施の形態では、基板処理装置100が基板処理装置の例であり、固定部材4が固定部分および固定部材の例であり。ハンドH1が可動部分の例であり、第1の光出射部21が第1の光出射部の例であり、第1の受光部22が第1の受光部の例であり、光学センサ20が光学センサの例であり、第2の受光部31が第2の受光部の例であり、第2の光出射部32が第2の光出射部の例であり、光ファイバ30が導光部材の例である。
In the above embodiment, the
また、光制御部ma1が第1の出射光制御部の例であり、光制御部mb1が第2の受光光制御部の例であり、光制御部mb2が第2の出射光制御部の例であり、光制御部ma2が第1の受光光制御部の例であり、スピンチャック1および温度調整プレート7が基板支持部の例であり、固定部材4および回転駆動部2が固定部分および固定部材の例であり、ハンドH1が搬送保持部の例であり、処理ユニットPUが処理ユニットの例であり、スピンチャック1が回転保持部の例である。 Further, the light control unit ma1 is an example of a first emission light control unit, the light control unit mb1 is an example of a second reception light control unit, and the light control unit mb2 is an example of a second emission light control unit. The light control unit ma2 is an example of a first received light control unit, the spin chuck 1 and the temperature adjustment plate 7 are examples of a substrate support unit, and the fixing member 4 and the rotation driving unit 2 are fixed and fixed. It is an example of a member, the hand H1 is an example of a transfer holding unit, the processing unit PU is an example of a processing unit, and the spin chuck 1 is an example of a rotation holding unit.
また、位置関係判定部515が判定部の例であり、駆動部52が駆動部の例であり、位置合わせ制御部513が位置合わせ制御部の例であり、現在位置取得部512が取得部の例であり、目標位置生成部516が生成部の例であり、移動制御部517が移動制御部の例であり、位置関係判定部515、光ファイバ30、光学センサ20、ハンドH1、固定部材4、光制御部ma1,ma2,mb1,mb2を含む構成を含む構成が位置合わせ装置の例である。
Further, the positional
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。 Various other elements having the configuration or function described in the claims may be used as the constituent elements in the claims.
1…スピンチャック,1C…回転軸,2…回転駆動部,4…固定部材,5…処理液ノズル,6…現像液ノズル,7…温度調整プレート,20…光学センサ,21…第1の光出射部,22…第1の受光部,23…センサ本体部,28,29,30…光ファイバ,31…第2の受光部,32…第2の光出射部,51…制御部,52…駆動部,53…位置検出部,100…基板処理装置,210…制御装置,230…熱処理部,240…塗布処理部,250…現像処理部,500…露光装置,511…動作モード設定部,512…現在位置取得部,513…位置合わせ制御部,514…受光量取得部,515…位置関係判定部,516…目標位置生成部,517…移動制御部,518…位置姿勢情報記憶部,519…位置姿勢情報更新部,520…現在姿勢取得部,521…目標姿勢生成部,H1…ハンド,PU,TU…処理ユニット,W…基板,WT…基板搬送装置,ha…保持部,hb…アーム部,ma1,ma2,mb1,mb2…光制御部,r1…基準位置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spin chuck, 1C ... Rotating shaft, 2 ... Rotation drive part, 4 ... Fixed member, 5 ... Processing liquid nozzle, 6 ... Developer nozzle, 7 ... Temperature adjustment plate, 20 ... Optical sensor, 21 ... First light Emitting unit, 22 first light receiving unit, 23 sensor main unit, 28, 29, 30 optical fiber, 31 second light receiving unit, 32 second light emitting unit, 51 control unit, 52 Drive unit, 53: Position detection unit, 100: Substrate processing unit, 210: Control unit, 230: Heat treatment unit, 240: Coating unit, 250: Development unit, 500: Exposure unit, 511: Operation mode setting unit, 512 … Current position acquisition unit, 513… alignment control unit, 514… received light amount acquisition unit, 515… positional relationship determination unit, 516… target position generation unit, 517… movement control unit, 518… position and orientation information storage unit, 519… Position and orientation information update unit, 520 ... At-posture acquisition unit, 521: Target posture generation unit, H1: Hand, PU, TU: Processing unit, W: Substrate, WT: Substrate transfer device, ha: Holding unit, hb: Arm unit, ma1, ma2, mb1, mb2 ... Light control unit, r1 ... Reference position
(1)第1の発明に係る基板処理装置は、基板に処理を行う基板処理装置であって、固定部分と、固定部分に対して相対的に移動可能な可動部分と、固定部分および可動部分のうち一方の部分に設けられ、第1の光出射部と第1の受光部とを有する光学センサと、固定部分および可動部分のうち他方の部分に設けられ、第1の光出射部に対応する第2の受光部と第1の受光部に対応する第2の光出射部とを有する導光部材と、第1の光出射部から出射される光を一方の部分に関して予め定められた第1の方向および第2の方向に進行させる第1の出射光制御部と、他方の部分に関して予め定められた第3の方向および第4の方向に進行する光を第2の受光部に導く第2の受光光制御部と、第2の光出射部から出射される光を他方の部分に関して予め定められた第5の方向および第6の方向に進行させる第2の出射光制御部と、一方の部分に関して予め定められた第7の方向および第8の方向に進行する光を第1の受光部に導く第1の受光光制御部とを備え、可動部分が固定部分に対して予め定められた第1の位置関係にあるときおよび第2の位置関係にあるときに、第1の光出射部から出射される光が第2の受光部により受光され、かつ第2の光出射部から出射される光が第1の受光部により受光されるように、第1の光出射部、第1の受光部、第2の光出射部および第2の受光部が配置され、第1の位置関係において、第1および第3の方向は一致しかつ第5および第7の方向は一致し、第2の位置関係において、第2および第4の方向は一致しかつ第6および第8の方向は一致する。 (1) A substrate processing apparatus according to a first aspect of the present invention is a substrate processing apparatus that performs processing on a substrate, and includes a fixed part, a movable part movable relative to the fixed part, and a fixed part and a movable part. And an optical sensor having a first light emitting portion and a first light receiving portion, and an optical sensor provided in the other portion of the fixed portion and the movable portion and corresponding to the first light emitting portion. A light guide member having a second light receiving portion and a second light emitting portion corresponding to the first light receiving portion; and a light guide member that outputs light emitted from the first light emitting portion with respect to one portion. A first outgoing light control unit that travels in the first direction and the second direction, and a second light guide unit that guides light traveling in a third direction and a fourth direction predetermined for the other part to the second light receiving unit. 2 and the light emitted from the second light emitting unit is related to the other part. A second emission light control unit that causes the light to travel in predetermined fifth and sixth directions and a light that travels in one of the predetermined directions in seventh and eighth directions to the first direction; A first light-receiving control unit for guiding the light to the light-receiving unit, wherein the first light is transmitted when the movable portion is in a predetermined first positional relationship with the fixed portion and in a second positional relationship. The first light emitting unit and the first light emitting unit are configured such that light emitted from the emitting unit is received by the second light receiving unit, and light emitted from the second light emitting unit is received by the first light receiving unit. 1 of the light receiving portion, is arranged a second light emitting portion and the second light receiving portion, in the first positional relationship, the first and third directions are consistent and fifth contact and a seventh direction coincides , In the second positional relationship, the second and fourth directions coincide and the sixth and eighth directions coincide. That.
(8)第2の発明に係る位置合わせ装置は、固定部分と、固定部分に対して相対的に移動可能な可動部分と、固定部分および可動部分のうち一方の部分に設けられ、第1の光出射部と第1の受光部とを有する光学センサと、固定部分および可動部分のうち他方の部分に設けられ、第1の光出射部に対応する第2の受光部と第1の受光部に対応する第2の光出射部とを有する導光部材と、第1の光出射部から出射される光を一方の部分に関して予め定められた第1の方向および第2の方向に進行させる第1の出射光制御部と、他方の部分に関して予め定められた第3の方向および第4の方向に進行入射する光を第2の受光部に導く第2の受光光制御部と、第2の光出射部から出射される光を他方の部分に関して予め定められた第5の方向および第6の方向に進行させる第2の出射光制御部と、一方の部分に関して予め定められた第7の方向および第8の方向に進行する光を第1の受光部に導く第1の受光光制御部と、光学センサの出力信号に基づいて、可動部分が固定部分に対して予め定められた第1および第2の位置関係のうちいずれか一方の関係にあるか否かを判定する判定部とを備え、可動部分が固定部分に対して予め定められた第1の位置関係にあるときおよび第2の位置関係にあるときに、第1の光出射部から出射される光が第2の受光部により受光され、かつ第2の光出射部から出射される光が第1の受光部により受光されるように、第1の光出射部、第1の受光部、第2の光出射部および第2の受光部が配置され、第1の位置関係において、第1および第3の方向は一致しかつ第5および第7の方向は一致し、第2の位置関係において、第2および第4の方向は一致しかつ第6および第8の方向は一致する。 (8) A positioning device according to a second aspect of the present invention is provided on a fixed part, a movable part movable relative to the fixed part, and one of the fixed part and the movable part. An optical sensor having a light emitting portion and a first light receiving portion; a second light receiving portion and a first light receiving portion provided on the other of the fixed portion and the movable portion and corresponding to the first light emitting portion A light guide member having a second light emitting portion corresponding to the first light emitting portion, and a light guide member for causing light emitted from the first light emitting portion to travel in a first direction and a second direction predetermined for one portion. A second emission light control unit, a second light reception light control unit that guides light that travels and enters in a predetermined third direction and fourth direction with respect to the other portion to the second light reception unit, The light emitted from the light emitting portion is directed to a fifth direction predetermined with respect to the other portion and A second emitted light control unit for traveling in the direction of No. 6, and a first received light control for guiding the light traveling in the predetermined seventh and eighth directions for one portion to the first light receiving unit. A determination unit configured to determine, based on an output signal of the optical sensor, whether the movable portion is in one of predetermined first and second positional relationships with respect to the fixed portion. And when the movable part is in a predetermined first positional relationship with the fixed part and in a second positional relationship, the light emitted from the first light emitting unit is in a second light receiving position. The first light emitting unit, the first light receiving unit, the second light emitting unit, and the first light receiving unit are configured to receive the light received by the unit and the light emitted from the second light emitting unit by the first light receiving unit. A second light receiving section is arranged, and in the first positional relationship, the first and third directions are The fifth contact and a seventh direction coincides Shikatsu, in a second positional relationship, the second and fourth directions match and direction of the sixth and eighth match.
Claims (9)
固定部分と、
前記固定部分に対して相対的に移動可能な可動部分と、
前記固定部分および前記可動部分のうち一方の部分に設けられ、第1の光出射部と第1の受光部とを有する光学センサと、
前記固定部分および可動部分のうち他方の部分に設けられ、前記第1の光出射部に対応する第2の受光部と前記第1の受光部に対応する第2の光出射部とを有する導光部材と、
前記第1の光出射部から出射される光を前記一方の部分に関して予め定められた第1の方向および第2の方向に進行させる第1の出射光制御部と、
前記他方の部分に関して予め定められた第3の方向および第4の方向に進行する光を前記第2の受光部に導く第2の受光光制御部と、
前記第2の光出射部から出射される光を前記他方の部分に関して予め定められた第5の方向および第6の方向に進行させる第2の出射光制御部と、
前記一方の部分に関して予め定められた第7の方向および第8の方向に進行する光を前記第1の受光部に導く第1の受光光制御部とを備え、
前記可動部分が前記固定部分に対して予め定められた第1の位置関係にあるときおよび第2の位置関係にあるときに、前記第1の光出射部から出射される光が前記第2の受光部により受光され、かつ前記第2の光出射部から出射される光が前記第1の受光部により受光されるように、前記第1の光出射部、前記第1の受光部、前記第2の光出射部および前記第2の受光部が配置され、
前記第1の位置関係において、前記第1および第3の方向は一致しかつ前記第5の方向および前記第7の方向は一致し、
前記第2の位置関係において、前記第2および第4の方向は一致しかつ前記第6および第8の方向は一致する、基板処理装置。 A substrate processing apparatus that performs processing on a substrate,
Fixed part,
A movable part movable relative to the fixed part,
An optical sensor provided on one of the fixed portion and the movable portion, the optical sensor having a first light emitting portion and a first light receiving portion;
A light guide provided on the other of the fixed portion and the movable portion, the second light receiving portion corresponding to the first light emitting portion, and the second light emitting portion corresponding to the first light receiving portion. A light member;
A first emission light control unit that causes light emitted from the first light emission unit to travel in a first direction and a second direction that are predetermined with respect to the one portion;
A second light receiving light control unit that guides light traveling in a third direction and a fourth direction predetermined for the other portion to the second light receiving unit;
A second emission light control unit that causes light emitted from the second light emission unit to travel in predetermined fifth and sixth directions with respect to the other portion;
A first light receiving light control unit that guides light traveling in predetermined seventh and eighth directions to the first light receiving unit with respect to the one portion,
When the movable portion is in a predetermined first positional relationship and in a second positional relationship with respect to the fixed portion, light emitted from the first light emitting portion emits the second light. The first light emitting unit, the first light receiving unit, the first light receiving unit, and the first light receiving unit are configured to receive light received by the light receiving unit and light emitted from the second light emitting unit by the first light receiving unit. 2 light emitting units and the second light receiving unit are arranged,
In the first positional relationship, the first and third directions match, and the fifth direction and the seventh direction match,
In the second positional relationship, the second and fourth directions coincide with each other, and the sixth and eighth directions coincide with each other.
前記固定部分は、前記基板支持部と一定の位置関係を有する固定部材を含み、
前記可動部分は、前記基板を保持して前記基板支持部に搬送する搬送保持部を含む、請求項1記載の基板処理装置。 Further comprising a substrate supporting portion for supporting the substrate,
The fixing portion includes a fixing member having a fixed positional relationship with the substrate support portion,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the movable portion includes a transfer holding unit that holds the substrate and transfers the substrate to the substrate support unit.
前記基板支持部は、基板を保持して回転する回転保持部を含み、
前記固定部材は、前記回転保持部に対して一定の位置関係を有する、請求項2記載の基板処理装置。 Further comprising a processing unit for performing processing on the substrate,
The substrate support unit includes a rotation holding unit that holds and rotates the substrate,
The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the fixing member has a fixed positional relationship with the rotation holding unit.
前記固定部分は、前記複数の基板支持部と一定の位置関係を有する複数の固定部材を含み、
前記可動部分は、前記基板を保持して前記複数の基板支持部に搬送する搬送保持部を含み、
前記光学センサは前記搬送保持部に設けられ、
前記導光部材は前記複数の固定部材の各々に設けられる、請求項1記載の基板処理装置。 Further comprising a plurality of substrate supporting portions for supporting the substrate,
The fixing portion includes a plurality of fixing members having a fixed positional relationship with the plurality of substrate support portions,
The movable portion includes a transport holding unit that holds the substrate and transports the substrate to the plurality of substrate support units,
The optical sensor is provided in the transport holding unit,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the light guide member is provided on each of the plurality of fixing members.
位置合わせ動作時に、前記固定部分を含む所定の領域内で前記可動部分を移動させるように前記駆動部を制御する位置合わせ制御部と、
位置合わせ動作時に、前記可動部分の位置を示す情報を現在位置情報として取得する取得部と、
位置合わせ動作時に、前記取得部により取得された前記現在位置情報および前記判定部の判定結果に基づいて、前記可動部分が前記固定部分に対して予め定められた位置関係を有する位置を目標位置情報として生成する生成部と、
基板処理動作時に、前記生成部により生成された目標位置情報に基づいて前記可動部分を移動させるように前記駆動部を制御する移動制御部とをさらに備えた、請求項5記載の基板処理装置。 A drive unit for moving the movable part relative to the fixed part,
At the time of the alignment operation, an alignment control unit that controls the drive unit to move the movable part within a predetermined area including the fixed part,
At the time of the positioning operation, an acquisition unit that acquires information indicating the position of the movable part as current position information,
At the time of the positioning operation, based on the current position information acquired by the acquisition unit and the determination result of the determination unit, the position at which the movable part has a predetermined positional relationship with the fixed part is set as target position information. A generating unit that generates as
The substrate processing apparatus according to claim 5, further comprising: a movement control unit that controls the driving unit to move the movable part based on the target position information generated by the generation unit during the substrate processing operation.
前記位置合わせ動作は、前記ティーチングモード時に行われ、前記基板処理動作は、前記基板処理モード時に行われる、請求項6記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus can be set to a substrate processing mode and a teaching mode,
The substrate processing apparatus according to claim 6, wherein the positioning operation is performed in the teaching mode, and the substrate processing operation is performed in the substrate processing mode.
前記固定部分に対して相対的に移動可能な可動部分と、
前記固定部分および可動部分のうち一方の部分に設けられ、第1の光出射部と第1の受光部とを有する光学センサと、
前記固定部分および可動部分のうち他方の部分に設けられ、前記第1の光出射部に対応する第2の受光部と前記第1の受光部に対応する第2の光出射部とを有する導光部材と、
前記第1の光出射部から出射される光を前記一方の部分に関して予め定められた第1の方向および第2の方向に進行させる第1の出射光制御部と、
前記他方の部分に関して予め定められた第3の方向および第4の方向に進行入射する光を前記第2の受光部に導く第2の受光光制御部と、
前記第2の光出射部から出射される光を前記他方の部分に関して予め定められた第5の方向および第6の方向に進行させる第2の出射光制御部と、
前記一方の部分に関して予め定められた第7の方向および第8の方向に進行する光を前記第1の受光部に導く第1の受光光制御部と、
前記光学センサの出力信号に基づいて、前記可動部分が前記固定部分に対して予め定められた第1および第2の位置関係のうちいずれか一方の関係にあるか否かを判定する判定部とを備え、
前記可動部分が前記固定部分に対して前記予め定められた第1の位置関係にあるときおよび第2の位置関係にあるときに、前記第1の光出射部から出射される光が前記第2の受光部により受光され、かつ前記第2の光出射部から出射される光が前記第1の受光部により受光されるように、前記第1の光出射部、前記第1の受光部、前記第2の光出射部および前記第2の受光部が配置され、
前記第1の位置関係において、前記第1および第3の方向は一致しかつ前記第5の方向および前記第7の方向は一致し、
前記第2の位置関係において、前記第2および第4の方向は一致しかつ前記第6および第8の方向は一致する、位置合わせ装置。 Fixed part,
A movable part movable relative to the fixed part,
An optical sensor provided on one of the fixed portion and the movable portion, the optical sensor having a first light emitting portion and a first light receiving portion;
A light guide provided on the other of the fixed portion and the movable portion, the second light receiving portion corresponding to the first light emitting portion, and the second light emitting portion corresponding to the first light receiving portion. A light member;
A first emission light control unit that causes light emitted from the first light emission unit to travel in a first direction and a second direction that are predetermined with respect to the one portion;
A second light-receiving light control unit that guides light that travels and enters in a predetermined third direction and fourth direction with respect to the other portion to the second light-receiving unit;
A second emission light control unit that causes light emitted from the second light emission unit to travel in predetermined fifth and sixth directions with respect to the other portion;
A first light receiving light control unit that guides light traveling in predetermined seventh and eighth directions with respect to the one portion to the first light receiving unit;
A determination unit configured to determine whether the movable portion is in one of predetermined first and second positional relationships with respect to the fixed portion based on an output signal of the optical sensor; With
When the movable portion is in the predetermined first positional relationship and in the second positional relationship with respect to the fixed portion, the light emitted from the first light emitting portion emits the second light. The first light emitting section, the first light receiving section, the first light receiving section, and the first light emitting section are configured to receive the light emitted from the second light emitting section and receive the light emitted from the second light emitting section. A second light emitting unit and the second light receiving unit are arranged;
In the first positional relationship, the first and third directions match, and the fifth direction and the seventh direction match,
In the second positional relationship, the alignment device, wherein the second and fourth directions coincide and the sixth and eighth directions coincide.
第1の動作時に、第1の光出射部および第1の受光部を有する光学センサが設けられた前記固定部分および前記可動部分のうち一方の部分と第2の受光部および第2の光出射部を有する導光部材が設けられた前記固定部分および前記可動部分のうち他方の部分とを相対的に移動させるステップと、
前記第1の動作時に、前記光学センサの前記第1の光出射部から出射される光を第1の出射光制御部により前記一方の部分に関して予め定められた第1および第2の方向のうち第1の方向に進行させ、前記他方の部分に関して予め定められた第3および第4の方向のうち第3の方向に進行する光を第2の受光光制御部により前記第2の受光部に導き、前記第2の受光部により受光されて前記第2の光出射部から出射される光を第2の出射光制御部により前記他方の部分に関して予め定められた第5および第6の方向のうち第5の方向に進行させ、前記一方の部分に関して予め定められた第7および第8の方向のうち第7の方向に進行する光を第1の受光光制御部により前記第1の受光部に導き、前記第1の受光部により受光するステップと、
前記第1の動作時に、前記光学センサの出力信号に基づいて、前記可動部分が前記固定部分に対して予め定められた第1の位置関係を有するか否かを判定するステップと、
第2の動作時に、前記一方の部分と前記他方の部分とを相対的に移動させるステップと、
前記第2の動作時に、前記光学センサの前記第1の光出射部から出射される光を第1の出射光制御部により前記第2の方向に進行させ、前記第4の方向に進行する光を第2の受光光制御部により前記第2の受光部に導き、前記第2の受光部により受光されて前記第2の光出射部から出射される光を第2の出射光制御部により前記第6の方向に進行させ、前記第8の方向に進行する光を第1の受光光制御部により前記第1の受光部に導き、前記第1の受光部により受光するステップと、
前記第2の動作時に、前記光学センサの出力信号に基づいて、前記可動部分が前記固定部分に対して予め定められた第2の位置関係を有するか否かを判定するステップとを含む、位置合わせ方法。 A method of positioning a movable part with respect to a fixed part,
At the time of the first operation, one of the fixed portion and the movable portion provided with the optical sensor having the first light emitting portion and the first light receiving portion, the second light receiving portion, and the second light emitting portion A step of relatively moving the other portion of the fixed portion and the movable portion provided with the light guide member having a portion,
At the time of the first operation, the light emitted from the first light emitting portion of the optical sensor is changed by a first emitted light control portion between first and second directions predetermined for the one portion. The light traveling in the first direction is transmitted to the second light receiving unit by the second light receiving light control unit by the light traveling in the third direction of the third and fourth directions predetermined for the other portion. Guiding the light received by the second light receiving unit and emitted from the second light emitting unit in the fifth and sixth directions predetermined for the other portion by a second emitted light control unit. The first light receiving unit controls the first light receiving unit to transmit light traveling in a fifth direction among the predetermined ones of the one part and the light traveling in the seventh direction among the predetermined seventh and eighth directions. And receiving light by the first light receiving unit;
During the first operation, based on an output signal of the optical sensor, determining whether the movable portion has a predetermined first positional relationship with respect to the fixed portion,
During a second operation, relatively moving the one part and the other part;
At the time of the second operation, light emitted from the first light emitting portion of the optical sensor is caused to travel in the second direction by the first emitted light control portion, and light traveling in the fourth direction is emitted. Is guided to the second light receiving unit by the second light receiving unit, and the light received by the second light receiving unit and emitted from the second light emitting unit is output by the second emitting light control unit. Advancing in a sixth direction, guiding the light traveling in the eighth direction to the first light receiving unit by a first light receiving light control unit, and receiving the light by the first light receiving unit;
Determining, at the time of the second operation, whether or not the movable portion has a second predetermined positional relationship with the fixed portion based on an output signal of the optical sensor. Matching method.
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