JP2024067818A - 基板搬送システムおよび基板位置調整方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】少なくとも2つの基板を搬送する際のスループットを向上させる。【解決手段】少なくとも2つの基板を水平方向に並べて一括して保持する保持部材を有し、該保持された各基板を搬送元から搬送先に搬送する搬送手段と、搬送先に設けられ、搬送先で、保持部材に保持された各基板がそれぞれ載置される複数の載置台と、各載置台に設けられ、各載置台と相対的に上下方向に移動可能であり、各基板が保持部材から各載置台に載置される途中で一旦各基板を支持して、各基板を保持部材から離間させる支持部材と、各支持部材をそれぞれ水平方向に独立して移動させる複数の移動手段と、を備え、各載置台に対する各基板の位置調整は、各載置台上で保持部材に保持された状態の各基板を搬送手段により移動させる第1基板移動と、各載置台上で各支持部材に支持された状態の各基板を移動手段により移動させる第2基板移動とで行われる基板搬送システムが提供される。【選択図】図2J
Description
本開示は、基板搬送システムおよび基板位置調整方法に関する。
ウエハにプラズマ処理を施す際、例えば、プロセスチャンバ内においてウエハを所定の位置へ正確に配置する必要がある。そこで、従来より、様々なウエハの位置合わせ方法が提案されている。例えば、特許文献1には、ウエハを搬送する搬送アームと、ウエハが載置される載置台と、搬送アームから載置台へのウエハの受け渡しを行う基板受け渡し装置と、ウエハ受け渡し時にウエハの水平方向の位置を検出するための基板位置検出装置とを備える装置が開示されている。この特許文献1に記載の装置では、基板受け渡し装置は、ウエハを支持する複数のピンと、ピンを水平方向(X方向およびY方向)に駆動させる駆動手段とを有する。また、基板位置検出装置は、ウエハの周縁部を撮像する複数の撮像手段を有する。そして、特許文献1に記載の装置では、搬送アームからウエハを受け取った基板受け渡し装置がウエハを載置台に載置する際に、各撮像手段での撮像結果に基づいて、ピンをウエハごと水平方向に駆動させることにより、ウエハの水平方向の位置ずれ補正を行う。
本開示に係る技術は、少なくとも2つの基板を搬送する際のスループットを向上させる。
本開示に係る技術の一態様は、少なくとも2つの基板を水平方向に並べて一括して保持する保持部材を有し、該保持部材に保持された前記各基板を搬送元から搬送先に搬送する搬送手段と、前記搬送先に設けられ、該搬送先で、前記保持部材に保持された前記各基板がそれぞれ載置される複数の載置台と、前記各載置台に設けられ、前記各載置台と相対的に上下方向に移動可能であり、前記各基板が前記保持部材から前記各載置台に載置される途中で一旦前記各基板を支持して、該各基板を前記保持部材から離間させる支持部材と、前記各支持部材をそれぞれ水平方向に独立して移動させる複数の移動手段と、を備え、前記各載置台に対する前記各基板の位置調整は、前記各載置台上で前記保持部材に保持された状態の前記各基板を前記搬送手段により移動させる第1基板移動と、前記各載置台上で前記各支持部材に支持された状態の前記各基板を前記移動手段により移動させる第2基板移動とで行われる。
本開示によれば、少なくとも2つの基板を搬送する際のスループットを向上させることができる。
上述した特許文献1の技術では、ピンをX方向およびY方向に駆動させる必要があるため、ピンの駆動手段の構造が複雑となり、コストも上昇する。そこで、ウエハの位置合わせにおいて搬送アームによる移動を行うことにより、ピンによってウエハを移動させる必要性を無くすことも提案されている。また、ウエハの搬送効率や処理効率を向上するために、搬送アームが複数のウエハを搬送することも提案されている。
しかしながら、搬送アームが複数のウエハを搬送する際、搬送アームによってウエハの位置合わせを行うと、各ウエハの位置合わせを行う度に、搬送アームをX方向およびY方向に移動させる必要がある。したがって、全ウエハの位置合わせのスループットが悪化するおそれがある。
以下、図面を参照して本開示に係る技術の一実施の形態を説明する。しかしながら、以下の実施形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、この構成によって限定されることはない。例えば、この構成に含まれる各部や各手段は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
<第1実施形態>
以下、図1~図2Jを参照して、第1実施形態について説明する。各図中では、互い直交する3つの方向を想定し、水平方向のうち互いに直交する2つの方向をそれぞれ「X方向」、「Y方向」と言い、鉛直方向を「Z方向」と言う。また、各方向の矢印が向く方向を「正側(または+)」、その反対方向を「負側(または-)」と言う。図1は、本開示に係る技術の第1実施形態としての基板搬送システムの構成の一例を概略的に示す概略上面図である。図1に示す基板搬送システム1は、基板として、例えば直径が300mm~450mm(φ300mm~φ450mm)の半導体ウエハ(以下「ウエハW」という)を搬送するシステムである。基板搬送システム1は、ロードポート11、ローダーモジュール(ローダー室)12、ロードロックモジュール(ロードロック室)13、トランスファモジュール(基板搬送室)14、プロセスモジュール(基板処理室)15を備える。
以下、図1~図2Jを参照して、第1実施形態について説明する。各図中では、互い直交する3つの方向を想定し、水平方向のうち互いに直交する2つの方向をそれぞれ「X方向」、「Y方向」と言い、鉛直方向を「Z方向」と言う。また、各方向の矢印が向く方向を「正側(または+)」、その反対方向を「負側(または-)」と言う。図1は、本開示に係る技術の第1実施形態としての基板搬送システムの構成の一例を概略的に示す概略上面図である。図1に示す基板搬送システム1は、基板として、例えば直径が300mm~450mm(φ300mm~φ450mm)の半導体ウエハ(以下「ウエハW」という)を搬送するシステムである。基板搬送システム1は、ロードポート11、ローダーモジュール(ローダー室)12、ロードロックモジュール(ロードロック室)13、トランスファモジュール(基板搬送室)14、プロセスモジュール(基板処理室)15を備える。
ロードポート11には、複数のウエハWを収容する容器であるフープ(不図示)が載置される。ロードポート11は、本実施形態ではY方向に沿って4つ配置されているが、ロードポート11の配置数については、4つに限定されない。これら4つのロードポート11のX方向負側には、ローダーモジュール12が隣接して配置されている。ローダーモジュール12の内部は、常に大気圧雰囲気である。また、ローダーモジュール12内には、フープに対してウエハWの搬入出を行うための搬送ロボット(図示しない)が配置されている。これにより、ローダーモジュール12では、ロードポート11に載置されたフープと、ロードロックモジュール13との間でウエハWが搬送される。ローダーモジュール12のX方向負側には、2つのロードロックモジュール13が隣接して配置されている。2つのロードロックモジュール13は、Y方向に沿って配置されている。各ロードロックモジュール13は、その内部が選択的に真空雰囲気または大気圧雰囲気に切り換え可能に構成されている。また、各ロードロックモジュール13の内部は、ローダーモジュール12と連通する際には大気圧雰囲気とされ、トランスファモジュール14と連通する際には真空雰囲気とされる。各ロードロックモジュール13は、ローダーモジュール12とトランスファモジュール14の間でウエハWを搬送するための中間搬送室としての役割を担う。
2つのロードロックモジュール13のX方向負側には、トランスファモジュール14が隣接して配置されている。トランスファモジュール14の内部は、常に所定の真空度に保たれている。また、トランスファモジュール14には、ウエハWを搬送する搬送手段としての搬送ロボット16が配置されている。搬送ロボット16は、多関節アーム161と、多関節アーム161の先端部に取り付けられ、平面視で略U字状(長尺状)をなすフォーク(ピック)162とを有する。フォーク162は、少なくとも2つのウエハWを水平方向に行列状に並べて一括して保持する保持部材である。フォーク162が保持可能なウエハWの数は、本実施形態では最大で4つ(例えば図2A参照)であるが、これに限定されない。また、フォーク162は、例えば静電気により各ウエハWを安定して保持することができる。そして、搬送ロボット16は、各ウエハWがフォーク162に保持された状態で多関節アーム161が伸縮作動することにより、当該各ウエハWを搬送元から搬送先に搬送することができる。この搬送には、各プロセスモジュール15同士間の搬送や、プロセスモジュール15とロードロックモジュール13との間の搬送がある。
また、基板搬送システム1は、この搬送の間にフォーク162に対する各ウエハWの位置を検出する検出手段として、センサ対23を備える。センサ対23は、トランスファモジュール14の内部において各プロセスモジュール15の前に対向するように配置され、プロセスモジュール15に向かって左側の左側センサ23Lと、プロセスモジュール15に向かって右側の右側センサ23Rとを有する。各センサ対23において、右側センサ23Rおよび左側センサ23Lは、ウエハWの直径よりも小さい間隔で互いに離間し、いずれも搬送ロボット16によって搬送されるウエハWの裏面に対向するように配置される。右側センサ23Rおよび左側センサ23Lの各々は、上方におけるウエハWの外縁(以下単に「エッジ」と言う)の通過を検知する。また、基板搬送システム1は、当該基板搬送システム1の各構成要素(例えば搬送ロボット16等)の動作を制御する制御部17を備える。制御部17は、CPUやメモリ等を有する。CPUは、メモリ等に格納されたプログラムに従って後述する基板位置調整方法を実行する。制御部17は、ウエハWのエッジが右側センサ23Rや左側センサ23Lの上方を通過したときのフォーク162に対する各ウエハWの位置、具体的には、各ウエハWの重心位置を搬送ロボット16の3つのモータのエンコーダ値から算出する。なお、各ウエハWの位置を検出するセンサ位置については、図1に示すものに限定されない。
トランスファモジュール14の周囲には、6つのプロセスモジュール15がそれぞれゲートバルブ18を介して隣接して配置されている。本実施形態では、6つのプロセスモジュール15のうち、3つのプロセスモジュール15がトランスファモジュール14のY方向正側でX方向に沿って配置され、残りの3つのプロセスモジュール15がトランスファモジュール14のY方向負側でX方向に沿って配置されている。ゲートバルブ18は、トランスファモジュール14とプロセスモジュール15との連通を制御する。各プロセスモジュール15の内部は、所定の真空度に真空に保たれる。また、各プロセスモジュール15内には、複数の載置台19が配置されている。フォーク162に保持されたウエハWは、それぞれ、載置台19に1つずつ載置される。そして、載置台19に載置されたウエハWは、例えばプラズマエッチング処理等の所定のプラズマ処理が施される。本実施形態では、各プロセスモジュール15内に4つの載置台19が配置されている。これら4つの載置台19は、X方向およびY方向に沿ってそれぞれ2つずつ配置されている。なお、載置台19の配置数および配置態様については、図1に示すものに限定されない。
図2A~図2Jに示すように、各載置台19には、それぞれ、当該載置台19と相対的に上下方向、すなわち、Z方向に移動可能なリフタ24が設けられている。リフタ24は、フォーク162上の各ウエハWがフォーク162から各載置台19に載置される途中で一旦各ウエハWを下方から持ち上げて支持する支持部材である。この支持により、各ウエハWをフォーク162から離間させることができる。各リフタ24は、上方、すなわち、Z方向正側に向かって突出し、水平方向に互いに離間して配置された3つのピン25を有する。これら3つのピン25により、ウエハWを3つの点で支持することができる。これにより、ウエハWの姿勢を安定して水平に保つことができる。なお、リフタ24が有するピン25の本数は、少なくとも3つあればよく、その本数については限定されない。また、リフタ24は、モータやエアシリンダ等の駆動源(不図示)に接続されており、当該駆動源により上下方向に移動することができる。
各リフタ24には、それぞれ、当該リフタ24を水平方向に独立して移動させる移動手段としてのピエゾアクチュエータ26が接続されている。なお、各ピエゾアクチュエータ26がリフタ24を移動させる方向は、当該ピエゾアクチュエータ26が接続されるリフタ24によって異なるが、X方向およびY方向のうちのいずれか一方である。ピエゾアクチュエータ26は、ウエハWが載置台19に載置される際の位置調整(微調整)に用いられる。ピエゾアクチュエータ26は、その種類にもよるが、比較的小型のものであり、リフタ24への接続が容易であり、また、位置調整において高分解能を有する。なお、リフタ24を水平方向に独立して移動させる移動手段としては、本実施形態ではピエゾアクチュエータ26が用いられているが、これに限定されず、例えば、サーボモータ等を用いることもできる。
次に、基板位置調整方法について、図2A~図2Jを参照して説明する。図2A~図2Jは、それぞれ、図1に示す基板搬送システムの作動状態の一例を順に示す3面図である。これらの図面の(a)は上面図、(b)および(c)はそれぞれ側面図である。基板位置調整方法は、基板搬送システム1を用いて、各載置台19に対する各ウエハWの位置調整を行う位置調整工程を有する。また、ここでは、6つのプロセスモジュール15のうち、1つのプロセスモジュール15を、位置調整工程が行われる搬送先として代表的に説明する。
図2Aに示すように、プロセスモジュール15内では、フォーク162の先端側(Y方向正側)に2つのウエハWが保持され、基端側(Y方向負側)に2つのウエハWが保持されている。すなわち、プロセスモジュール15内では、フォーク162にX方向およびY方向に沿って2つずつウエハWが保持されている。以下、これら4つのウエハWのうち、X方向およびY方向の最も正側に位置するウエハWを「ウエハW1」と言い、ウエハW1のX方向負側に位置するウエハWを「ウエハW2」と言い、ウエハW1のY方向負側に位置するウエハWを「ウエハW3」と言い、ウエハW3のX方向負側に位置するウエハWを「ウエハW4」と言う。また、ウエハW1が載置される載置台19を「載置台191」と言い、ウエハW2が載置される載置台19を「載置台192」と言い、ウエハW3が載置される載置台19を「載置台193」と言い、ウエハW4が載置される載置台19を「載置台194」と言う。また、ウエハW1を昇降させるリフタ24を「リフタ241」と言い、ウエハW2を昇降させるリフタ24を「リフタ242」と言い、ウエハW3を昇降させるリフタ24を「リフタ243」と言い、ウエハW4を昇降させるリフタ24を「リフタ244」と言う。また、リフタ241を水平方向に移動させるピエゾアクチュエータ26を「ピエゾアクチュエータ261」と言い、リフタ242を水平方向に移動させるピエゾアクチュエータ26を「ピエゾアクチュエータ262」と言い、リフタ243を水平方向に移動させるピエゾアクチュエータ26を「ピエゾアクチュエータ263」と言い、リフタ244を水平方向に移動させるピエゾアクチュエータ26を「ピエゾアクチュエータ264」と言う。また、ピエゾアクチュエータ261がリフタ241を移動させる方向はY方向であり、ピエゾアクチュエータ262がリフタ242を移動させる方向はX方向であり、ピエゾアクチュエータ263がリフタ243を移動させる方向はY方向であり、ピエゾアクチュエータ264がリフタ244を移動させる方向はX方向である。
図2Aに示すように、フォーク162は、ウエハW1~ウエハW4を保持した状態でプロセスモジュール15内に進入して停止する。このとき、載置台191上にはウエハW1が位置し、載置台192上にはウエハW2が位置し、載置台193上にはウエハW3が位置し、載置台194上にはウエハW4が位置する。また、ウエハW1~ウエハW4は、未だ位置調整(アライメント)が行われていない。すなわち、ウエハW1は、X方向に「+ΔX1」の位置ズレが生じ、Y方向に「+ΔY1」の位置ズレが生じた状態となっている。ウエハW2は、X方向に「+ΔX2」の位置ズレが生じ、Y方向に「+ΔY2」の位置ズレが生じた状態となっている。ウエハW3は、X方向に「+ΔX3」の位置ズレが生じ、Y方向に「+ΔY3」の位置ズレが生じた状態となっている。ウエハW4は、X方向に「+ΔX4」の位置ズレが生じ、Y方向に「+ΔY4」の位置ズレが生じた状態となっている。このような各位置ズレ量(ズレ量)は、センサ対23で検出された検出結果に基づいて、制御部17で演算される。従って、本実施形態では、制御部17は、演算手段としての機能を有する。位置調整工程は、このような状態から開始される。
まず、図2Aに示す状態から、先端側に位置するウエハW1およびウエハW2のうちのウエハW1(一方のウエハW)のX方向の位置ズレを解消する。図2Bに示すように、フォーク162(搬送ロボット16)をX方向負側に「+ΔX1」分移動させる(第1基板移動)。この第1基板移動により、ウエハW1のX方向の位置ズレが解消されて、すなわち、相殺されて(X方向位置ズレ無し)、ウエハW1に対するX方向の位置調整が完了する。このとき、ウエハW2は、ウエハW1の第1基板移動で、X方向負側に新たなズレ量「+ΔX1」が元のX方向のズレ量「+ΔX2」に加算される。その結果、ウエハW2のX方向の全ズレ量(総ズレ量)は、「+ΔX2-(+ΔX1)」となる。同様に、ウエハW3は、ウエハW1の第1基板移動で、X方向負側に新たなズレ量「(+ΔX1)」が元のX方向のズレ量「+ΔX3」に加算される。その結果、ウエハW3のX方向の全ズレ量は、「+ΔX3-(+ΔX1)」となる。また、ウエハW4は、ウエハW1の第1基板移動で、X方向負側に新たなズレ量「+ΔX1」が元のX方向のズレ量「+ΔX4」に加算される。その結果、ウエハW4のX方向の全ズレ量は、「+ΔX4-(+ΔX1)」となる。このような各全ズレ量の演算も制御部17で行われる(以下の全ズレ量、すなわち、各基板移動での移動量についても同様)。
次いで、図2Bに示す状態から、ウエハW2(他方のウエハW)のY方向の位置ズレを解消する。図2Cに示すように、フォーク162をY方向負側に「+ΔY2」分移動させる(第1基板移動)。この第1基板移動により、ウエハW2のY方向の位置ズレが解消されて(Y方向位置ズレ無し)、ウエハW2に対するY方向の位置調整が完了する。このとき、ウエハW1は、ウエハW2の第1基板移動で、Y方向負側に新たなズレ量「+ΔY2」が元のY方向のズレ量「+ΔY1」に加算される。同様に、ウエハW3は、ウエハW2の第1基板移動で、Y方向負側に新たなズレ量「+ΔY2」が元のY方向のズレ量「+ΔY3」に加算される。その結果、ウエハW3のY方向の全ズレ量は、「+ΔY3-(+ΔY2)」となる。また、ウエハW4は、ウエハW2の第1基板移動で、Y方向負側に新たなズレ量「(+ΔY2」が元のY方向のズレ量「+ΔY4」に加算される。その結果、ウエハW4のY方向の全ズレ量は、「+ΔY4-(+ΔY2)」となる。
次いで、図2Dに示すように、リフタ241をZ方向正側(上側)に移動させるとともに、リフタ242もZ方向正側に移動させる。このとき、ウエハW1は、X方向の位置ズレが解消されたまま上昇して、フォーク162から離間する。ウエハW2は、Y方向の位置ズレが解消されたまま上昇して、フォーク162から離間する。
次いで、図2Dに示す状態から、基端側に位置するウエハW3およびウエハW4のうちのウエハW3(一方のウエハW)のX方向の位置ズレを解消する。図2Eに示すように、フォーク162をX方向負側に、前述した全ズレ量「+ΔX3-(+ΔX1)」分移動させる(第1基板移動)。この第1基板移動により、ウエハW3のX方向の位置ズレが解消されて(X方向位置ズレ無し)、ウエハW3に対するX方向の位置調整が完了する。このとき、ウエハW4は、ウエハW3の第1基板移動で、X方向負側に新たなズレ量「+ΔX3-(+ΔX1)」が先の(元の)X方向のズレ量「+ΔX4-(+ΔX1)」に加算される。その結果、ウエハW4のX方向の全ズレ量は、「+ΔX4-(+ΔX1)-(+ΔX3-(+ΔX1))」となる。
次いで、図2Eに示す状態から、ウエハW4(他方のウエハW)のY方向の位置ズレを解消する。図2Fに示すように、フォーク162をY方向負側に、前述した全ズレ量「+ΔY4-(+ΔY2)」分移動させる(第1基板移動)。この第1基板移動により、ウエハW4のY方向の位置ズレが解消されて(Y方向位置ズレ無し)、ウエハW4に対するY方向の位置調整が完了する。このとき、ウエハW3は、ウエハW4の第1基板移動で、Y方向負側に新たなズレ量「+ΔY4-(+ΔY2)」が先のY方向のズレ量「+ΔY3-(+ΔY2)」に加算される。その結果、ウエハW3のY方向の全ズレ量は、「+ΔY3-(+ΔY2)-(+ΔY4-(+ΔY2))」となる。
次いで、図2Gに示すように、リフタ243をZ方向正側(上側)に移動させるとともに、リフタ244もZ方向正側に移動させる。このとき、ウエハW3は、X方向の位置ズレが解消されたまま上昇して、フォーク162から離間する。ウエハW4は、Y方向の位置ズレが解消されたまま上昇して、フォーク162から離間する。
前述したように、ウエハW1~ウエハW4は、いずれもフォーク162から離間した状態となっている。この状態から、図2Hに示すように、フォーク162をY方向負側に移動させて、プロセスモジュール15から退避させる。
次いで、図2Hに示す状態から、ウエハW1のY方向の位置ズレの解消と、ウエハW2のX方向の位置ズレの解消と、ウエハW3のY方向の位置ズレの解消と、ウエハW4のX方向の位置ズレの解消とを行う。なお、前述したように、ウエハW1のX方向の位置ズレと、ウエハW2のY方向の位置ズレと、ウエハW3のX方向の位置ズレと、ウエハW4のY方向の位置ズレとは、いずれも既に解消されている。図2Iに示すように、ピエゾアクチュエータ261261によってリフタ241をY方向負側に「+ΔY1」分移動させる(第2基板移動)。この第2基板移動により、ウエハW1のY方向の位置ズレが解消されて(Y方向位置ズレ無し)、ウエハW1に対するY方向の位置調整が完了する。また、ピエゾアクチュエータ262によってリフタ242をX方向負側に、前述した全ズレ量「+ΔX2-(+ΔX1)」分移動させる(第2基板移動)。この第2基板移動により、ウエハW2のX方向の位置ズレが解消されて(X方向位置ズレ無し)、ウエハW2に対するX方向の位置調整が完了する。また、ピエゾアクチュエータ263によってリフタ243をY方向負側に、前述した全ズレ量「+ΔY3-(+ΔY2)-(+ΔY4-(+ΔY2))」分移動させる(第2基板移動)。この第2基板移動により、ウエハW3のY方向の位置ズレが解消されて(Y方向位置ズレ無し)、ウエハW3に対するY方向の位置調整が完了する。また、ピエゾアクチュエータ264によってリフタ244をX方向負側に、前述した全ズレ量「+ΔX4-(+ΔX1)-(+ΔX3-(+ΔX1))」分移動させる(第2基板移動)。この第2基板移動により、ウエハW4のX方向の位置ズレが解消されて(X方向位置ズレ無し)、ウエハW4に対するX方向の位置調整が完了する。
次いで、図2Jに示すように、リフタ241~リフタ244をそれぞれZ方向負側(下側)に移動させる。これにより、ウエハW1は、X方向およびY方向の位置ズレが解消されたまま下降して、正確に位置決めされた状態で載置台191上に載置される。同様に、ウエハW2も、X方向およびY方向の位置ズレが解消されたまま下降して、正確に位置決めされた状態で載置台192上に載置される。また、ウエハW3も、X方向およびY方向の位置ズレが解消されたまま下降して、正確に位置決めされた状態で載置台193上に載置される。ウエハW4も、X方向およびY方向の位置ズレが解消されたまま下降して、正確に位置決めされた状態で載置台194上に載置される。
以上のように位置調整工程では、ウエハW1の位置調整として、載置台191上でフォーク162に保持された状態のウエハW1を搬送ロボット16によりX方向に移動させる第1基板移動(図2B参照)と、載置台191上でリフタ241に支持された状態のウエハW1をピエゾアクチュエータ261によりY方向に移動させる第2基板移動(図2I参照)とが行われる。また、ウエハW2の位置調整として、載置台192上でフォーク162に保持された状態のウエハW2を搬送ロボット16によりY方向に移動させる第1基板移動(図2C参照)と、載置台192上でリフタ242に支持された状態のウエハW2をピエゾアクチュエータ262によりX方向に移動させる第2基板移動(図2I参照)とが行われる。また、ウエハW3の位置調整として、載置台193上でフォーク162に保持された状態のウエハW3を搬送ロボット16によりX方向に移動させる第1基板移動(図2E参照)と、載置台193上でリフタ243に支持された状態のウエハW3をピエゾアクチュエータ263によりY方向に移動させる第2基板移動(図2I参照)とが行われる。また、ウエハW4の位置調整として、載置台194上でフォーク162に保持された状態のウエハW4を搬送ロボット16によりY方向に移動させる第1基板移動(図2F参照)と、載置台194上でリフタ244に支持された状態のウエハW4をピエゾアクチュエータ264によりX方向に移動させる第2基板移動(図2I参照)とが行われる。
ところで従来は、前述したように搬送アームが複数のウエハを搬送する際、搬送アームによってウエハの位置合わせを行うと、各ウエハの位置合わせを行う度に、搬送アームをX方向およびY方向に移動させる必要がある。その結果、全ウエハの位置合わせまでのスループットが悪化するおそれがあった。
これに対し、基板搬送システム1(基板位置調整方法)は、ウエハWごとのX方向の位置調整とY方向の位置調整とを、搬送ロボット16とピエゾアクチュエータ26とに分担させる。これにより、各ウエハの位置合わせにおいて搬送アームをX方向およびY方向に移動させる必要を無くすことができ、ウエハW1~ウエハW4の位置合わせのスループットを向上させることができる。また、ピエゾアクチュエータ26がX方向またはY方向の位置調整を担えばよい構成となるため、例えばピエゾアクチュエータ26がX方向およびY方向の双方の位置調整を担う場合の構成に比べて、位置決め用の構成を簡単なものとすることができる。
また、位置調整工程では、先端側のウエハW1およびウエハW2に対する位置調整を、基端側のウエハW3およびウエハW4に対する位置調整よりも先行して行う。従って、ウエハW1およびウエハW2が、ウエハW3およびウエハW4よりも先行してフォーク162から離間した状態となる。これとは反対に、仮にウエハW3およびウエハW4が、ウエハW1およびウエハW2よりも先行してフォーク162から離間した状態となった場合を考えてみる。この場合、例えばエラー等の諸事情によってフォーク162をプロセスモジュール15から退避させようとても、フォーク162上のウエハW1がリフタ243のピン25に衝突するとともに、フォーク162上のウエハW2がリフタ244のピン25に衝突して、その退避を妨げるおそれがある。しかしながら、上述した位置調整工程では、ウエハW1およびウエハW2が、ウエハW3およびウエハW4よりも先行してフォーク162から離間した状態となるため、プロセスモジュール15からのフォーク162の退避を迅速に行うことができる。なお、各ウエハの位置合わせの途中でフォーク162をプロセスモジュール15から退避させる可能性が生じない場合には、ウエハW3およびウエハW4に対する位置調整を、ウエハW1およびウエハW2に対する位置調整よりも先行して行ってもよい。
また、図2Aの第1基板移動が実施されていない位置への動作は実施しなくても構わず、ウエハW1のX方向への第1基板移動と、ウエハW2のY方向への第1基板移動とは、同じタイミングで行われても構わない(図2A、図2B、図2C参照)。同様に、ウエハW3のX方向への第1基板移動と、ウエハW4のY方向への第1基板移動とは、同じタイミングで行われても構わない(図2E、図2F参照)。この場合、ウエハW1~W2の第1基板移動と、ウエハW3~W4の第1基板移動とは、異なるタイミングで行われる。これは、搬送ロボット16によって一度に調整できるX方向及びY方向の位置はそれぞれ1か所であるため、フォーク162がウエハW1~ウエハW4の位置関係を保持している状態では、ウエハW1~W2と、ウエハW3~W4とは、X方向への第1基板移動と、Y方向への第1基板移動とを同じタイミングで行うことができないからである。一方、ウエハW1のY方向への第2基板移動、ウエハW2のX方向への第2基板移動、ウエハW3のY方向への第2基板移動、並びにウエハW4のX方向への第2基板移動は、同じタイミングで行われる(図2I参照)。これは、各ピエゾアクチュエータ26がそれぞれ独立して作動するように構成されているため、X方向への第2基板移動と、Y方向への第2基板移動とを同じタイミングで行うことができるからである。また、X方向への第2基板移動およびY方向への第2基板移動の同じタイミングでの実行は、各ウエハの位置合わせのスループットの向上に寄与する。
本実施形態では、フォーク162に保持されているウエハWの数が偶数である。この場合の位置調整工程では、X方向に沿って配置された2つのウエハWごとに、第1基板移動と第2基板移動とによる位置調整を繰り返すことにより、全ウエハWの位置調整が可能となる。なお、図2Dに示す状態の後に、ウエハW1のY方向への第2基板移動と、ウエハW2のX方向への第2基板移動とを行ってもよい。この場合、図2Iに示す状態でのウエハW1のY方向への第2基板移動と、ウエハW2のX方向への第2基板移動とが省略される。
<第2実施形態>
以下、図3を参照して、第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。本実施形態は、フォークに保持されているウエハの数が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。具体的には、フォーク上でのウエハの配置数は、前記第1実施形態では偶数であったが、本実施形態では奇数である。
以下、図3を参照して、第2実施形態について説明するが、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項はその説明を省略する。本実施形態は、フォークに保持されているウエハの数が異なること以外は前記第1実施形態と同様である。具体的には、フォーク上でのウエハの配置数は、前記第1実施形態では偶数であったが、本実施形態では奇数である。
図3は、本開示に係る技術の第2実施形態としての基板搬送システムの構成の一例を概略的に示す概略上面図である。図3に示すように、プロセスモジュール15内では、フォーク162の先端側にウエハW1とウエハW2とがX方向に沿って配置され、基端側にウエハW3が配置されている。ウエハW3のX座標は、ウエハW1のX座標とウエハW2のX座標との中間の座標である。本実施形態の位置調整工程では、ウエハW1およびウエハW2の位置調整として、前記第1実施形態でのウエハW1およびウエハW2の位置調整と同様の位置調整を用いることができる。また、ウエハW3の位置調整は、フォーク162によるX方向およびY方向の移動で行われる。これにより、ウエハW3をリフタ24で支持した状態での水平方向への移動を省略することができる。
以上のように本実施形態では、フォーク162上でのウエハWの配置数が奇数の場合に位置調整工程を行う際、X方向に沿って配置された2つのウエハWごとに、第1基板移動と第2基板移動とによる位置調整を繰り返すことができる。そして、残りの1つのウエハWに対しては、フォーク162による移動で位置調整が行われる。これにより、全ウエハWを正確に位置決めした状態で載置台19上に載置することができる。なお、前記残りの1つのウエハWに対しても、ピエゾアクチュエータ26による水平方向への移動で位置調整を行ってもよい。
以上、本開示の好ましい実施の形態について説明したが、本開示は上述した実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
1 基板搬送システム
16 搬送ロボット
162 フォーク(ピック)
19、191、192、193、194 載置台
24、241、242、243、244 リフタ
26、261、262、263、264 ピエゾアクチュエータ
W、W1、W2、W3、W4 ウエハ
16 搬送ロボット
162 フォーク(ピック)
19、191、192、193、194 載置台
24、241、242、243、244 リフタ
26、261、262、263、264 ピエゾアクチュエータ
W、W1、W2、W3、W4 ウエハ
Claims (19)
- 少なくとも2つの基板を水平方向に並べて一括して保持する保持部材を有し、該保持部材に保持された前記各基板を搬送元から搬送先に搬送する搬送手段と、
前記搬送先に設けられ、該搬送先で、前記保持部材に保持された前記各基板がそれぞれ載置される複数の載置台と、
前記各載置台に設けられ、前記各載置台と相対的に上下方向に移動可能であり、前記各基板が前記保持部材から前記各載置台に載置される途中で一旦前記各基板を支持して、該各基板を前記保持部材から離間させる支持部材と、
前記各支持部材をそれぞれ水平方向に独立して移動させる複数の移動手段と、を備え、
前記各載置台に対する前記各基板の位置調整は、前記各載置台上で前記保持部材に保持された状態の前記各基板を前記搬送手段により移動させる第1基板移動と、前記各載置台上で前記各支持部材に支持された状態の前記各基板を前記移動手段により移動させる第2基板移動とで行われる、基板搬送システム。 - 前記第1基板移動での移動方向と、前記第2基板移動での移動方向とは、互いに直交する、請求項1に記載の基板搬送システム。
- 前記2つの基板のうち、一方の基板の前記第1基板移動での移動方向と、他方の基板の前記第1基板移動での移動方向とは、互いに直交し、前記一方の基板の前記第2基板移動での移動方向と、前記他方の基板の前記第2基板移動での移動方向とは、互いに直交する、請求項2に記載の基板搬送システム。
- 前記一方の基板の前記第2基板移動と、前記他方の基板の前記第2基板移動とは、同じタイミングで行われる、請求項2に記載の基板搬送システム。
- 互いに直交するX方向とY方向とを想定し、前記一方の基板の前記第1基板移動での移動方向をX方向、前記他方の基板の前記第1基板移動での移動方向をY方向、前記一方の基板の前記第2基板移動での移動方向をY方向、前記他方の基板の前記第2基板移動での移動方向とX方向としたとき、
前記一方の基板は、該一方の基板の前記第1基板移動でX方向の位置が調整され、
前記他方の基板は、該他方の基板の前記第1基板移動でY方向の位置が調整される、請求項2に記載の基板搬送システム。 - 前記一方の基板は、前記他方の基板の前記第1基板移動でY方向の新たなズレ量が元のY方向のズレ量に加算され、該Y方向のズレ量に前記新たなズレ量を加算した全ズレ量が前記第2基板移動で相殺されて、Y方向の位置が調整され、
前記他方の基板は、前記一方の基板の前記第1基板移動でX方向の新たなズレ量が元のX方向のズレ量に加算され、該X方向のズレ量に前記新たなズレ量を加算した全ズレ量が前記第2基板移動で相殺されて、X方向の位置が調整される、請求項5に記載の基板搬送システム。 - 前記保持部材は、長尺状をなし、その先端側には、2つの前記基板が保持され、基端側には、2つの前記基板が保持されており、
前記位置調整を行う際には、前記先端側の2つの基板に対する位置調整を、前記基端側の2つの基板に対する位置調整よりも先行して行う、請求項1に記載の基板搬送システム。 - 前記保持部材に保持されている前記基板の数が偶数の場合に前記位置調整を行う際には、2つの前記基板ごとに、前記第1基板移動と前記第2基板移動とによる位置調整を繰り返す、請求項1に記載の基板搬送システム。
- 前記保持部材に保持されている前記基板の数が奇数の場合に前記位置調整を行う際には、2つの前記基板ごとに、前記第1基板移動と前記第2基板移動とによる位置調整を繰り返し、残りの1つの前記基板に対しては、前記搬送手段による移動で位置調整が行われる、請求項1に記載の基板搬送システム。
- 前記搬送元から前記搬送先に前記各基板を搬送する間に、前記保持部材に対する前記各基板の位置を検出する検出手段と、
前記各基板についての前記第1基板移動での移動量と、前記第2基板移動での移動量とを、それぞれ、少なくとも前記検出手段での検出結果に基づいて演算する演算手段と、を備える、請求項1に記載の基板搬送システム。 - 前記移動手段は、ピエゾアクチュエータを有する、請求項1に記載の基板搬送システム。
- 前記支持部材は、前記位置調整後、前記各載置台に前記各基板を載置する、請求項1に記載の基板搬送システム。
- 前記支持部材は、前記各基板をそれぞれ少なくとも3つの点で支持する、請求項1に記載の基板搬送システム。
- 少なくとも2つの基板を水平方向に並べて一括して保持する保持部材を有し、該保持部材に保持された前記各基板を搬送元から搬送先に搬送する搬送手段と、
前記搬送先に設けられ、該搬送先で前記保持部材に保持された前記各基板がそれぞれ載置される複数の載置台と、
前記各載置台に設けられ、前記各載置台と相対的に上下方向に移動可能であり、前記各基板が前記保持部材から前記各載置台に載置される途中で一旦前記各基板を支持して、該各基板を前記保持部材から離間させる支持部材と、
前記各支持部材をそれぞれ水平方向に独立して移動させる複数の移動手段と、を備える基板搬送システムを用いて、
前記各載置台に対する前記各基板の位置調整を行う位置調整工程を有し、
前記位置調整工程では、前記各載置台上で前記保持部材に保持された状態の前記各基板を前記搬送手段により移動させる第1基板移動と、前記各載置台上で前記各支持部材に支持された状態の前記各基板を前記移動手段により移動させる第2基板移動とを行う、基板位置調整方法。 - 前記第1基板移動での移動方向と、前記第2基板移動での移動方向とは、互いに直交する、請求項14に記載の基板位置調整方法。
- 前記2つの基板のうち、一方の基板の前記第1基板移動での移動方向と、他方の基板の前記第1基板移動での移動方向とは、互いに直交し、前記一方の基板の前記第2基板移動での移動方向と、前記他方の基板の前記第2基板移動での移動方向とは、互いに直交する、請求項15に記載の基板位置調整方法。
- 前記一方の基板の前記第2基板移動と、前記他方の基板の前記第2基板移動とは、同じタイミングで行われる、請求項15に記載の基板位置調整方法。
- 互いに直交するX方向とY方向とを想定し、前記一方の基板の前記第1基板移動での移動方向をX方向、前記他方の基板の前記第1基板移動での移動方向をY方向、前記一方の基板の前記第2基板移動での移動方向をY方向、前記他方の基板の前記第2基板移動での移動方向とX方向としたとき、
前記一方の基板は、該一方の基板の前記第1基板移動でX方向の位置が調整され、
前記他方の基板は、該他方の基板の前記第1基板移動でY方向の位置が調整される、請求項15に記載の基板位置調整方法。 - 前記一方の基板は、前記他方の基板の前記第1基板移動でY方向の新たなズレ量が元のY方向のズレ量に加算され、該Y方向のズレ量に前記新たなズレ量を加算した全ズレ量が前記第2基板移動で相殺されて、Y方向の位置が調整され、
前記他方の基板は、前記一方の基板の前記第1基板移動でX方向の新たなズレ量が元のX方向のズレ量に加算され、該X方向のズレ量に前記新たなズレ量を加算した全ズレ量が前記第2基板移動で相殺されて、X方向の位置が調整される、請求項18に記載の基板位置調整方法。
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