TWI690005B - 基板處理裝置、升降銷之高度位置檢測方法、升降銷之高度位置調節方法及升降銷之異常檢測方法 - Google Patents

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Abstract

提供一種可在短時間內正確地對升降銷之高度位置進行對位的基板處理裝置。

從控制部(50)的驅動控制部(51)，對升降銷裝置之驅動部下達馬達的驅動指令。接收該驅動指令，馬達以因應指令脈衝的旋轉速度及轉矩進行旋轉驅動，驅動升降銷上升。抵接檢測部(53)，係監視來自伺服放大器的輸出值。例如，在伺服放大器內的偏差計數器中之指令脈衝之累計值即殘差脈衝的絕對值超過臨限值時，判定為升降銷之前端已抵接於載置物的下面。

Description

基板處理裝置、升降銷之高度位置檢測方法、升降銷之高度位置調節方法及升降銷之異常檢測方法
本發明，係關於具備有用以升降例如平板顯示器(FPD)用玻璃基板等之基板的基板升降裝置，且對基板施予處理之基板處理裝置、升降銷之高度位置檢測方法及高度位置調節方法和升降銷之異常檢測方法。
在對基板進行例如蝕刻、成膜等之處理的基板處理裝置中，在載置基板的載置台，係設置有可對基板載置面突出/沒入的複數個升降銷。藉由使該些升降銷上升或下降的方式，進行基板之收授。在對基板之處理進行的期間，升降銷，係收容於形成在載置台的孔。
關於升降銷之控制，在專利文獻1中，提出一種半導體基板處理裝置，其係具有：監視部，常時監視對驅動升降銷之馬達之負載的改變；及判斷部，在藉由監視所獲得之負載的變化量超過標準值時，將升降銷的動作判定為異常。
又，專利文獻2，係進行如下述之提案：在藉 由靜電夾具靜電吸附半導體基板之際，使升降銷之前端從靜電夾具的吸附面僅上升預定量，根據來自驅動升降銷之馬達驅動器的馬達轉矩信號，檢測對靜電夾具之半導體基板的吸附狀態。
而且，關於半導體製造裝置中之馬達的控制，專利文獻3，係提出如下述之內容：即便馬達為非驅動狀態，亦經常監視編碼器產生的脈衝。又，專利文獻4，係提出如下述之內容：被動體到達目標位置之前，係將對偏差進行比例積分而決定的電流通入至AC伺服馬達，被動體到達目標位置時，係將與偏差成比例之值的電流通入至AC伺服馬達。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2010-278271號公報(圖4等)
[專利文獻2]日本特開2008-277706號公報(申請專利範圍等)
[專利文獻3]日本特開2000-152676號公報(申請專利範圍等)
[專利文獻4]日本特開平9-201083號公報(圖2等)
FPD用之玻璃基板，係近年來隨著大型化進 展，其厚度有變薄的傾向。為了穩定地支撐大型且較薄的玻璃基板，而有增加升降銷之數量的必要。因此，以往，係可避開玻璃基板之面內的製品化區域(設置有元件或配線等的區域)而配置升降銷，相對於此，今後，係在玻璃基板之面內之製品化區域的下方，亦產生配置升降銷的必要。但是，在將升降銷配置於製品化區域的下方時，在對基板之處理進行的期間，當升降銷的位置過高時，則會與基板接觸而成為發生處理不均勻的原因。另一方面，在對基板之處理進行的期間，在升降銷的位置過低時，亦因電場在基板與升降銷的前端之間的空隙下降，而成為發生例如蝕刻斑等之處理不均勻的原因。因此，正確地掌握升降銷的位置，係在確保製品的可靠性方面亦為重要。
但是，至今無法確立自動地掌握升降銷之位置的手法，由於作業員使用例如度盤規等之計測機器來測定每升降銷的位置，因此，對位需耗費時間，從而產生裝置停機時間較長的問題。
本發明的目的，係提供一種可在短時間內正確地掌握升降銷之高度位置的基板處理裝置。
本發明之基板處理裝置，係具備有：載置台，載置基板；基板升降裝置，具有升降銷及伺服馬達，該升降銷，係設置為可對前述載置台的基板支撐面突出/沒入，進行前述基板之收授，該伺服馬達，係作為使該升 降銷上升或下降的驅動部；及控制部，控制前述基板升降裝置。而且，在本發明的基板處理裝置中，前述控制部，係具備有：抵接檢測部，監視來自前述伺服馬達中之馬達驅動器的輸出值，檢測前述升降銷之前端抵接於載置在前述基板支撐面之載置物之下面的高度位置。
又，在本發明的基板處理裝置中，亦可監視前述伺服馬達中之指令脈衝與回授脈衝的差分即殘差脈衝(residual pulse)，或亦可監視前述伺服馬達中之轉矩值作為前述輸出值。
又，在本發明的基板處理裝置中，前述控制部，係亦可更具備有：高度位置調節部，在前述升降銷之前端抵接於前述載置物的下面後，使前述升降銷下降預定量。
又，在本發明的基板處理裝置中，前述控制部，係亦可更具備有：異常檢測部，根據至前述升降銷之前端抵接於前述載置物之下面為止的移動量或抵接後至停止為止的移動量，檢測前述升降銷的異常。
又，在本發明的基板處理裝置中，前述控制部，係亦可更具備有：驅動速度設定部，設定前述升降銷的驅動速度。在該情況下，前述驅動速度設定部，係亦可為設定第1驅動速度與小於前述第1驅動速度的第2驅動速度者，該第1驅動速度，係驅動前述升降銷，以進行前述基板之收授，該第2驅動速度，係驅動前述升降銷，以檢測前述升降銷的前端抵接於載置在前述基板支撐面之前 述載置物之下面的高度位置。
本發明之升降銷之高度位置檢測方法，係在具備有載置台、升降銷及伺服馬達的基板處理裝置中，檢測前述升降銷之高度位置的方法，該載置台，係載置基板，該升降銷，係設置為可對前述載置台的基板支撐面突出/沒入進行位移，該伺服馬達，係作為使前述升降銷上升或下降的驅動部。該升降銷之高度位置檢測方法，係包含有：上升步驟，使前述升降銷從第1高度位置上升；及檢測步驟，根據來自前述伺服馬達中之馬達驅動器的輸出值，檢測前述升降銷的前端是否已抵接於載置在前述基板支撐面之載置物的下面。
本發明之升降銷之高度位置調節方法，係在具備有載置台、升降銷及伺服馬達的基板處理裝置中，調節前述升降銷之高度位置的方法，該載置台，係載置基板，該升降銷，係設置為可對前述載置台的基板支撐面突出/沒入進行位移，該伺服馬達，係作為使前述升降銷上升或下降的驅動部。該升降銷之高度位置調節方法，係包含有：上升步驟，使前述升降銷從第1高度位置上升；檢測步驟，根據來自前述伺服馬達中之馬達驅動器的輸出值，檢測前述升降銷的前端是否已抵接於載置在前述基板支撐面之載置物的下面；及停止步驟，在以前述檢測步驟檢測到已抵接時，使前述升降銷停止於第2高度位置。
又，本發明之升降銷之高度位置調節方法，係亦可更包含有：下降步驟，以前述升降銷的前端已抵接 於前述載置物之下面的高度位置或前述第2高度位置為基準，使前述升降銷下降至第3高度位置。
本發明之升降銷之異常檢測方法，係在具備有載置台、升降銷及伺服馬達的基板處理裝置中，檢測前述升降銷之異常的方法，該載置台，係載置基板，該升降銷，係設置為可對前述載置台的基板支撐面突出/沒入，該伺服馬達，係作為使前述升降銷上升或下降的驅動部。該升降銷之異常檢測方法，係包含有：上升步驟，使前述升降銷從第1高度位置上升；檢測步驟，根據來自前述伺服馬達中之馬達驅動器的輸出值，檢測前述升降銷的前端是否已抵接於載置在前述基板支撐面之載置物的下面；及異常檢測步驟，根據從前述第1高度位置起至前述升降銷的前端抵接於前述載置物之下面之高度位置為止的移動量或抵接後至使前述升降銷停止之第2高度位置為止的移動量，檢測前述升降銷的異常。
在上述本發明之升降銷之高度位置檢測方法、升降銷之高度位置調節方法及升降銷之異常檢測方法中，亦可監視前述伺服馬達中之指令脈衝與回授脈衝的差分即殘差脈衝，或亦可監視前述伺服馬達中之轉矩值作為前述輸出值。
又，在上述本發明之升降銷之高度位置檢測方法、升降銷之高度位置調節方法及升降銷之異常檢測方法中，前述伺服馬達，係亦可設置為能切換第1驅動速度 與小於前述第1驅動速度的第2驅動速度，且亦可以前述第2驅動速度進行前述上升步驟，該第1驅動速度，係驅動前述升降銷，以進行前述基板之收授，該第2驅動速度，係驅動前述升降銷，以檢測前述升降銷的前端是否已抵接於前述載置物的下面。
根據本發明，將來自伺服馬達中之馬達驅動器的輸出值作為指標，藉此，以與例如度盤規之手動操作下之對位同等以上的精度，可迅速且自動地檢測升降銷之前端是否已到達載置物的下面。因此，由於可大幅地縮短升降銷之對位所需的時間，因此，可削減裝置之停機時間而提高基板處理的效率。
50‧‧‧控制部
51‧‧‧驅動控制部
51a‧‧‧驅動速度設定部
51b‧‧‧高度位置調節部
53‧‧‧抵接檢測部
53a‧‧‧臨限值記憶部
53b‧‧‧判定部
55‧‧‧異常檢測部
55a‧‧‧臨限值記憶部
55b‧‧‧判定部
[圖1]表示本發明之一實施形態之電漿蝕刻裝置之一例的概略剖面圖。
[圖2]表示升降銷裝置之驅動部之構成的方塊圖。
[圖3]表示控制部之硬體構成的方塊圖。
[圖4]表示與升降銷裝置之控制有關之控制部之功能的功能方塊圖。
[圖5]表示升降銷之高度位置之載置台之上部的部分剖面圖。
[圖6]表示升降銷之其他高度位置之載置台之上部的部分剖面圖。
[圖7]示意地表示伺服放大器之偏差計數器所累計之殘差脈衝之時間變化的圖面。
[圖8]表示本發明之第1實施形態之升降銷之高度位置檢測．調節方法之程序之一例的流程圖。
[圖9]表示基板以外之載置物之例子的說明圖。
[圖10]表示本發明之第2實施形態之升降銷之高度位置調節方法之程序之一例的流程圖。
[圖11]表示升降銷之又另一高度位置之載置台之上部的部分剖面圖。
[圖12]表示本發明之第3實施形態之升降銷之異常檢測方法之程序之一例的流程圖。
[圖13]示意地表示伺服馬達中之轉矩值之時間變化的圖面。
以下，參照圖面，詳細地說明關於本發明之實施形態。首先，參閱圖1，說明關於本發明之一實施形態的電漿蝕刻裝置。電漿蝕刻裝置100，係構成為對FPD用之矩形的基板S進行蝕刻之電容耦合型平行平板電漿蝕刻裝置。另外，作為FPD，係例示有液晶顯示器(LCD)、電致發光(Electro Luminescence；EL)顯示器、電漿顯示器面板(PDP)等。
<處理容器>
該電漿蝕刻裝置100，係具有由表面經陽極氧化處理(耐酸鋁處理)之鋁所構成且成形為方筒形狀的處理容器1。處理容器1，係藉由底壁1a、4個側壁1b所構成。又，在處理容器1之上部，係接合有蓋體1c。蓋體1c，係構成為可藉由未圖示之開關機構進行開關。在關閉蓋體1c的狀態下，蓋體1c與各側壁1b的接合部份，係被未圖示的密封構件密封，以維持處理容器1內的氣密性。
<載置台>
在處理容器1內，係設有載置基板S之載置台3。即使作為下部電極的載置台3，係具有由例如鋁或不鏽鋼(SUS)等之導電性材料所構成的基材3a與覆蓋該基材3a的絕緣構件(省略圖示)。另外，圖示雖省略，但在基材3a，係經由供電線、匹配箱而連接有高頻電源。
又，載置台3，係在基材3a上具有靜電吸附電極5。靜電吸附電極5，係具有從下方依序地層積有第1絕緣層5a、電極5b及第2絕緣層5c的構造。從直流電源5d經由供電線5e對第1絕緣層5a與第2絕緣層5c之間的電極5b施加直流電壓，藉此，可藉由例如庫倫力靜電吸附基板S。
又，載置台3，係具有複數個升降銷裝置7。作為基板升降裝置的升降銷裝置7，係因應基板S的面 積，配備有例如數個~數十個。各升降銷裝置7，係藉由各自獨立的驅動源進行驅動。各升降銷裝置7，係具有：升降銷7a，從下方***至設置於載置台3之基材3a的孔3b，且設置為可對載置台3的基板支撐面突出/沒入進行位移；及驅動部7b，驅動升降銷7a。另外，如圖1所示，載置台3具有靜電吸附電極5時，所謂「載置台之基板支撐面」，係指靜電吸附電極5之上面的意思。升降銷7a，係支撐基板S，並且藉由驅動部7b，在載置台3的基板支撐面與脫離該基板支撐面的位置之間，使基板S升降位移。關於升降銷裝置7之詳細的構成，係如後述。
<氣體供給機構>
在載置台3的上方，係設置有作有上部電極之功能的噴頭9。噴頭9，係支撐於處理容器1之上部的蓋體1c。噴頭9，係形成中空狀，在其內部，係設置有氣體擴散空間9a。又，在噴頭9的下面(與載置台3之對向面)，係形成有吐出作為處理氣體之蝕刻氣體的複數個氣體吐出孔9b。該噴頭9，係接地狀態，與載置台3一起構成一對平行平板電極。
在噴頭9的上部中央附近，係設置有氣體導入口11。在該氣體導入口11，係連接有供給處理氣體的氣體供給管13。該氣體供給管13的另一端側，係連接有供給例如作為處理氣體之蝕刻氣體等的氣體供給源15。
<排氣機構>
在靠近前述處理容器1內之四角隅的位置，係於底壁1a之複數個部位形成有作為貫穿開口部的排氣用開口1d(僅圖示2個)。在各排氣用開口1d，係連接有排氣管17。排氣管17，係連接於具備有例如渦輪分子泵等之真空泵的排氣裝置19。構成為可藉由排氣裝置19，將處理容器1內抽真空至預定的減壓環境。
<基板搬入搬出口>
在處理容器1的側壁1b，係設置有基板搬送用開口1e。該基板搬送用開口1e，係藉由閘閥21進行開關，可在與鄰接的搬送室(省略圖示)之間搬送基板S。
<升降銷裝置>
其次，詳細地說明升降銷裝置7。一個升降銷裝置7，係具有：升降銷7a，如上述般地進行升降位移，進行基板S之收授；及驅動部7b，驅動升降銷7a。圖2，係表示驅動部7b之構成的方塊圖。該驅動部7b，係具備有脈衝生成部31、作為馬達驅動器之伺服放大器33、馬達35及編碼器37的伺服馬達。伺服放大器33，係設置有偏差計數器33a。
脈衝生成部31，係例如可程式邏輯控制器(PLC)，藉由上位之控制部50(後述)的控制，生成用以驅動馬達35的指令脈衝，輸入至伺服放大器33。
伺服放大器33，係將用以驅動馬達35的指令信號輸出至馬達35，並且接收藉由馬達35進行驅動而產生的反饋信號，控制馬達35的輸出轉矩、旋轉速度、位置等。又，伺服放大器33，係對控制部50(後述)，輸出基於前述指令信號或前述反饋信號的各種參數。伺服放大器33，係具有偏差計數器33a及未圖示的D/A轉換部。偏差計數器33a，係累計來自脈衝生成部31的指令脈衝。
馬達35，係連結於升降銷7a，當對伺服放大器33輸入指令脈衝時，則以因應其指令脈衝的旋轉速度及轉矩進行旋轉驅動，使升降銷7a上下驅動。
編碼器37，係在馬達35旋轉時，生成與馬達35之旋轉數成比例的回授脈衝，並且反饋至伺服放大器33。
具有以上之構成的升降銷裝置7，係根據來自控制部50的指令，使脈衝生成部31產生用以驅動馬達35的指令脈衝，並輸入至伺服放大器33。指令脈衝，係在伺服放大器33內的偏差計數器33a予以累計，將該指令脈衝的累計值(殘差脈衝)轉換為直流類比電壓，使馬達35旋轉，並使升降銷7a上下驅動。當馬達35旋轉時，則藉由編碼器37產生與馬達35之旋轉數成比例的回授脈衝。該回授脈衝被反饋至伺服放大器33，且對偏差計數器33a的殘差脈衝進行減算。
<控制部>
電漿蝕刻裝置100的各構成部，係形成為被連接於控制部50，藉由控制部50來進行統籌控制的構成。控制部50，係控制電漿蝕刻裝置100之各構成部的模組控制器(Module Controller)。控制部50，係連接於未圖示的I/O模組。該I/O模組，係具有複數個I/O部，且連接於電漿蝕刻裝置100的各終端設備。在I/O部，係設置有用以控制數位信號、類比信號及串聯信號之輸出入的I/O板。相對於各終端設備的控制訊號，係分別從I/O部輸出。又，來自各終端設備之輸出訊號，係分別輸入至I/O部。在電漿蝕刻裝置100中，作為連接於I/O部的終端設備，係可列舉出例如升降銷裝置7、排氣裝置19等。
參閱圖3，說明關於控制部50之硬體構成的一例。控制部50，係具備有主控制部101、鍵盤、滑鼠等的輸入裝置102、印表機等的輸出裝置103、顯示裝置104、記憶裝置105、外部介面106及將該些相互連接的匯流排107。主控制部101，係具有CPU(中央處理裝置)111、RAM(隨機存取記憶體)112及ROM(唯讀記憶體)113。記憶裝置105，係只要為可記憶資訊者，則不限於任何形態，例如硬碟裝置或光碟裝置。又，記憶裝置105，係對電腦可讀取之記錄媒體115記錄資訊，又藉由記錄媒體115讀取資訊。記錄媒體115，係只要為可記錄資訊者，則不限於任何形態，例如可為硬碟、光碟、快閃記憶體等。記錄媒體115，係亦可為記錄了本實施形態之 基板處理方法之配方的記錄媒體。
在控制部50中，CPU111使用RAM112作為工作區，執行儲存於ROM113或記憶裝置105的程式，藉此，可在本實施形態的電漿蝕刻裝置100中，執行對基板S的電漿蝕刻處理。
圖4，係表示控制部50中之與升降銷裝置7之控制有關之功能的功能方塊圖。如圖4所示，控制部50，係具備有驅動控制部51、抵接檢測部53及異常檢測部55。
驅動控制部51，係進行升降銷裝置7的驅動控制，具體而言，係對驅動部7b進行用以使升降銷7a上下位移之驅動與停止的控制。又，驅動控制部51，係具有驅動速度設定部51a及高度位置調節部51b。驅動速度設定部51a，係設定上下移動升降銷7a的速度。在本實施形態中，係設置為可切換第1驅動速度與第2驅動速度，該第1驅動速度，係驅動升降銷7a，以進行基板S之收授，該第2驅動速度，係驅動升降銷7a，以檢測升降銷7a的前端抵接於載置在載置台3上之載置物之下面的高度位置。第2驅動速度，係設定為小於第1驅動速度，以例如1mm/分~10mm/分左右進行升降銷7a的上升及下降。以下，有時將上下驅動升降銷7a，以進行基板S之收授的情形記載為「收授模式」，且將上下驅動升降銷7a，以檢測升降銷7a的前端抵接於載置在載置台3上之載置物之下面的高度位置的情形記載為「檢測模式」。另 外，本實施形態之檢測模式，雖係以驅動速度比收授模式小之第2驅動速度進行升降銷7a的驅動，但亦可在各模式下，將其他參數即例如速度增益或位置增益等分別設定為不同的值以取代驅動速度。又，高度位置調節部51b，係可事先保存在從升降銷7a之前端抵接於載置物之下面後停止的高度位置，進一步驅動升降銷7a而進行高度位置之調整之際的移動量(亦即，所位移之升降銷7a的行程量)。另外，所謂載置物，係指基板S或後後述之砝碼60(參閱圖9)。
抵接檢測部53，係檢測升降銷7a之前端抵接於載置物之下面的高度位置。具體而言，抵接檢測部53，係監視來自馬達驅動器即伺服放大器33的輸出值，將該輸出值與預先設定的臨限值作比較，判定升降銷7a之前端是否抵接於載置物的下面。抵接檢測部53，係具有：臨限值記憶部53a，保存有上述臨限值；及判定部53b，根據該臨限值，進行上述判定。另外，臨限值記憶部53a，係亦可設置於記憶裝置105內。在此，作為「來自伺服放大器33的輸出值」，係只要為升降銷7a的前端抵接於載置物之下面時而變動的參數即可，且亦可為基於對馬達35的指令信號之參數或基於來自馬達35側的反饋信號之參數的任一種。又，輸出值，係亦可為例如從馬達35側所輸出的直接參數，或亦可為對於該直接參數而經過演算處理等所獲得的二次參數。作為輸出值之具體例，係可列舉出伺服放大器33內的偏差計數器33a中之指令 脈衝的累計值即殘差脈衝、馬達35的轉矩值、馬達35的速度、馬達35的速度之經時變化(速度波形)等的參數。在該些輸出值中，由於殘差脈衝，係對於馬達35的負載具有敏銳反應，因此，作為升降銷7a之抵接檢測的指標為最佳。
異常檢測部55，係與抵接檢測部53協同檢測升降銷的異常。在此，所謂升降銷7a的異常，係主要指升降銷7a之前端的切削、折彎等的意思。異常檢測部55，係根據在抵接檢測部53所檢測到的升降銷7a之前端抵接於載置物之下面的高度位置與至到達藉由編碼器37所獲得之該高度位置為止之來自升降銷7a之下降位置的移動量(行程量)，檢測升降銷的異常。具體而言，係在升降銷7a之前端抵接於載置物之下面為止的移動量超過了臨限值時，將升降銷7a判定為異常。異常檢測部55，係具有：臨限值記憶部55a，保存有上述臨限值；及判定部55b，根據該臨限值，進行上述判定。另外，臨限值記憶部55a，係亦可設置於記憶裝置105內。
控制部50所致之以上的處理，係藉由如下述者來實現：CPU111使用RAM112作為工作區，執行儲存於ROM113或記憶裝置105的軟體(程式)。另外，控制部50雖亦具有其他功能，但在此省略說明。
[升降銷之高度位置檢測方法/升降銷之高度位置調節方法]
其次，說明關於電漿蝕刻裝置100中之升降銷7a的 高度位置檢測方法及高度位置調節方法。另外，以下的實施形態，係列舉出監視作為來自伺服放大器33之輸出值之殘差脈衝的情形為例。
<第1實施形態>
圖5及圖6，係包含有升降銷7a之載置台3之上部的部分剖面圖。圖5及圖6，係圖示出以2根升降銷7a為代表。
首先，圖5，係表示升降銷7a下降至最低的位置(最下降位置)。最下降位置，係升降銷7a的前端完全地埋沒於孔3b內。該最下降位置，係相當於第1高度位置。另外，圖示雖省略，但上升至最高的位置(最上升位置)，係形成為升降銷7a之前端從載置台3之基板支撐面突出的狀態。在該最上升位置或其附近位置中，進行基板S之收授。
圖6，係表示從圖5的狀態，在檢測模式下使升降銷7a上升，升降銷7a之前端抵接於靜電吸附在靜電吸附電極5之基板S之下面的狀態。將該圖6所示的位置設成為「抵接位置」。本實施形態之升降銷之高度位置檢測方法，係自在檢測模式下使升降銷7a從最下降位置上升且升降銷7a到達抵接位置後時之殘差脈衝的變化，檢測升降銷7a的高度位置(亦即，到達抵接位置後)者。
圖7，係示意地表示升降銷裝置7的驅動部7b中之伺服放大器33之偏差計數器33a所累計之殘差脈 衝的時間變化。圖7，係表示於時點t，升降銷7a之前端到達抵接位置，其後，停止驅動後的狀態。指令脈衝與回授脈衝的差分即殘差脈衝，雖係在馬達35的旋轉動作開始時有較大的變動，但在時點t0以後，使升降銷7a以一定速度上升的期間，係如圖7所示，以某範圍內的變動進行推移。但是，於時點t，在升降銷7a到達抵接位置後時，殘差脈衝的絕對值，係大輻超過臨限值Th(在此，臨限值Th，係絕對值的意思。以下相同)而變動。因此，藉由檢測該殘差脈衝之變動的方式，可檢測升降銷7a的高度位置。
圖8，係表示第1實施形態之升降銷之高度位置調節方法之程序之一例的流程圖。本實施形態之升降銷之高度位置調節方法，係可包含有如圖8所示之步驟S1~步驟S5的程序。在此，從步驟S1至步驟S4為止構成第1實施形態之升降銷之高度位置檢測方法。以下，在第1實施形態中，在不區別升降銷之高度位置檢測方法與升降銷之高度位置調節方法時，係有時記載為「升降銷之高度位置檢測．調節方法」。
首先，步驟S1，係在控制部50之驅動控制部51的驅動速度設定部51a中，將升降銷的驅動速度設定為檢測模式。如上述，檢測模式，係以驅動速度比收授模式小之第2驅動速度進行升降銷7a的驅動。藉由以第2驅動速度驅動升降銷7a的方式，可一面防止升降銷7a之破損等的問題，一面確實且高精度地實施高度位置的檢 測。
其次，步驟S2，係從控制部50的驅動控制部51，對升降銷裝置7之驅動部7b下達馬達35的驅動指令。接收該驅動指令，脈衝生成部31，係生成用以驅動馬達35的指令脈衝，輸入至伺服放大器33。當對伺服放大器33輸入指令脈衝時，則馬達35以因應指令脈衝的旋轉速度及轉矩進行旋轉驅動，並以第2速度驅動升降銷7a從如圖5所示的最下降位置上升。步驟S2，係相當於上升步驟。
步驟S3，係在升降銷7a上升的期間，藉由控制部50的抵接檢測部53，監視偏差計數器33a的殘差脈衝。具體而言，係抵接檢測部53之判定部53b取得偏差計數器33a之殘差脈衝的值。而且，步驟S4，係將於步驟S3中所取得之殘差脈衝的絕對值與預先設定的臨限值Th作比較，判斷殘差脈衝的絕對值是否超過臨限值Th。該些步驟S3及步驟S4，係相當於檢測步驟。檢測步驟，係與上升步驟S2的上升步驟同時並行地執行。在此，從馬達35之旋轉開始至經過一定時間為止，係由於殘差脈衝的變動較大(參閱圖7之橫軸的0~t0)，因此，自步驟S4中的比較對象排除為較佳。在該情況下，亦可預先掌握從步驟S2之驅動指令起至上述t0的經過時間，並將其時間自比較對象排除，或亦可在藉由監視來檢測殘差脈衝的最大偏差後，以其變動收束在一定範圍內為觸發，進行步驟S4之比較。
於步驟S4中，判定時所使用的臨限值Th，係例如可使用被保存於抵接檢測部53的臨限值記憶部53a者。該臨限值Th，係從例如在實驗中所獲得的資料，因應檢測模式中之升降銷7a的驅動速度或驅動轉矩而設定。另外，臨限值Th，係亦可藉由從輸入裝置102輸入的方式進行設定。
於步驟S4中，在殘差脈衝的絕對值被判斷為超過臨限值Th(YES)時，係檢測出升降銷7a之前端已抵接於基板S之下面的抵接位置。在該情況下，於其次的步驟S5中，從控制部50的驅動控制部51，對升降銷裝置7的驅動部7b下達馬達35的停止指令，使升降銷7a的驅動停止。該步驟S5，係相當於停止步驟。將藉由像這樣使升降銷7a停止時的高度位置設成為「檢測停止位置」。該檢測停止位置，係相當於「第2高度位置」。檢測停止位置，雖係因升降銷裝置7之控制上的時間延遲，嚴格來說成為比抵接位置上升少許的位置，但亦可為與抵接位置相同的高度位置。
另一方面，於步驟S4中，在殘差脈衝的絕對值被判斷為未超過臨限值Th(NO)時，在該檢測部53，係重複執行步驟S3之殘差脈衝的監視與步驟S4的臨限值Th所致之判定。在該情況下，步驟S3與步驟S4，係藉由本程序所未包含的停止指令，例如基於從編碼器37所獲得之升降銷7a的高度位置與預先決定的高度位置之上限值的停止指令，繼續進行直至升降銷7a的上升停止為 止。
自以上的步驟S1、步驟S4~S5的程序，係可對於各升降銷裝置7逐一進行。在該情況下，可針對複數個升降銷裝置7同時地實施上述程序。另外，本實施形態，雖係藉由將殘差脈衝之絕對值與臨限值Th作比較的方式，檢測升降銷7a之前端是否已抵接於載置物的下面，但亦可在預先判明的情況等，在不會對檢測造成阻礙時，將殘差脈衝與正或負值的臨限值(正或負值)作比較而並非與其絕對值作比較。
根據本實施形態之升降銷之高度位置檢測．調節方法，將驅動部7b中之偏差計數器33a的殘差脈衝作為指標，藉此，以與例如度盤規之手動操作下之對位同等以上的精度，可迅速且自動地檢測升降銷7a之前端是否已到達抵接位置。因此，即便在基板S中之製品化區域的下方配置有升降銷7a時，亦可避免例如蝕刻斑等之處理不均勻的發生而確保製品的可靠性。又，不受限於作業員的人工作業，可自動檢測升降銷7a的高度位置並進行調節，藉此，可大幅縮短升降銷7a之對位所需的時間，且削減裝置之停機時間而提升基板處理的效率。
在將基板S使用作為載置物的情況下，亦可在每次將處理對象的基板S置換成載置台3時，對每1片進行高度位置的檢測或調節，或亦可在置換了複數片基板S後，對每預定片數進行高度位置的檢測或調節。如此一來，在實際之基板處理的途中，定期檢測或調節升降銷 7a抵接於基板S之下面的高度位置，藉此，可儘可能減低例如蝕刻斑等之處理不均勻的發生機率而確保製品的可靠性。本實施形態之升降銷之高度位置檢測．調節方法，係於殘差脈衝越產生急遽的變動，則越可更精密地檢測升降銷7a與基板S之抵接。因此，對基板S賦予可充分抵抗所上升之升降銷7a所致之負荷的應力為較佳。因此，在藉由例如靜電吸附電極5吸附基板S的狀態下，以上述步驟S1~步驟S5的程序來進行，藉此，變得易檢測殘差脈衝的變動而更佳。
又，如圖9所示，亦可在配置有塊體等之砝碼60以取代作為載置物之基板S的狀態下進行，該砝碼60，係配置為堵塞孔3b且具有預定重量。特別是，在不利用靜電吸附時或載置台3不具有靜電吸附電極5時，係使用砝碼60以取代基板S，藉此，可高精度地檢測或調節升降銷7a抵接於砝碼60的高度位置，該砝碼60，係具有可充分抵抗所上升之升降銷7a所致之負荷的質量。
<第2實施形態>
圖10，係表示第2實施形態之升降銷之高度位置調節方法之程序之其他例的流程圖。圖11，係包含有升降銷7a之載置台3之上部的部分剖面圖。圖11，係圖示出以2根升降銷7a為代表。本實施形態之升降銷之高度位置調節方法，係包含有步驟S11~步驟S17的程序。由於其中的步驟S11~S15，係與圖8中的步驟S1~S5相同，故 省略說明。
本實施形態之升降銷之高度位置調節方法，係包含有如下述之工程：進一步追加驅動升降銷7a，以從升降銷7a之前端抵接於基板S之下面後停止的狀態(檢測停止位置)，進行升降銷7a之對位。
在圖10的步驟S15中，於藉由馬達35之停止指令使升降銷7a之上升驅動停止的狀態下，升降銷7a之前端，係到達檢測停止位置。亦即，升降銷7a之前端會抵接於基板S的下面。因此，其次的步驟S16，係例如如圖11所示，使升降銷7a之前端從檢測停止位置下降少許，在製程之間，位移至事先使升降銷7a待機的高度位置即待機位置。該待機位置，係相當於第3高度位置。驅動升降銷7a從檢測停止位置下降至待機位置時的移動量(行程量)，係因應保存於驅動控制部51之高度位置調節部51b之待機位置的高度資料而決定。該移動量，係可藉由編碼器37進行掌握及控制。待機位置，係例如可從因應基板S之處理內容而在實驗中所獲得的資料，設定為不會對基板S之處理造成不良影響的高度，且設成為以檢測停止位置為基準而在0.05~1mm左右的範圍內，使升降銷7a下降的高度位置為較佳。另外，該移動量，係亦可藉由來自輸入裝置102的輸入進行設定。
如此一來，調整成使升降銷7a之前端的高度位置從檢測停止位置即基板S之下面的高度下降少許的待機位置，藉此，即便在基板S中之製品化區域的下方配置 有升降銷7a時，亦可確實地防止例如蝕刻斑等之處理不均勻的發生。另外，待機位置，係設定為高於最下降位置且低於檢測停止位置及抵接位置。
其次，步驟S17，係從控制部50的驅動控制部51，對升降銷裝置7的驅動部7b下達馬達35的停止指令，使升降銷7a的驅動停止。
如以上，本實施形態，係以檢測停止位置為基準，以使升降銷7a之前端成為待機位置的方式進行位移。因此，即便在因切削或折彎等而造成升降銷7a的長度稍微變短時，亦可將其前端的高度位置控制在待機位置。因此，即便升降銷7a發生切削或折彎等，亦不具有於基板S之處理的期間，位於待機位置之複數個升降銷7a之前端的位置產生偏差之情形，可避免例如蝕刻斑等之處理不均勻的發生而確保製品的可靠性。
在此，說明關於確認了本發明之效果的實驗結果。隨著如圖10所示之步驟S11~步驟S17的程序，在將載置物放置於載置台3之基板支撐面的狀態下，使升降銷裝置7從最下降位置上升至抵接位置而停止於檢測停止位置後，進一步下降至待機位置。又，步驟S16，係將從檢測停止位置起至待機位置為止的移動量設定為0.05mm。在該過程中，在去除載置物的狀態下，使用度盤規[Mitutoyo股份有限公司；型式1160T、1個刻度0.01mm]來測定載置台3的基板支撐面、檢測停止位置及待機位置中之升降銷7a之前端的高度。將其結果表示於 表1。
Figure 105126919-A0202-12-0025-2
從表1可確認到，藉由如圖10所示之步驟S11~S17的程序，從抵接於載置物之後停止，且進一步從停止之位置進行驅動僅下降預先設定的移動量。
本實施形態中的其他構成及效果，係與第1實施形態相同。
[升降銷之異常檢測方法]
其次，說明關於利用了上述第1形態之升降銷之高度位置檢測．調節方法之升降銷之異常檢測方法。另外，本實施形態，係列舉出監視作為來自伺服放大器33之輸出值之殘差脈衝的情形為例。
<第3實施形態>
圖12，係表示本發明之第3實施形態之升降銷之異常檢測方法之程序之一例的流程圖。本實施形態之升降銷 之異常檢測方法，係包含有步驟S21~步驟S29的程序。由於其中的步驟S21~S25，係與第1實施形態(圖8)中的步驟S1~S5相同，故省略說明。
在圖12的步驟S25中，於藉由馬達35之停止指令使升降銷7a之上升驅動停止的狀態下，升降銷7a之前端，係到達檢測停止位置。亦即，升降銷7a之前端會抵接於基板S的下面。其次，步驟S26，係異常檢測部55之判定部55b從驅動部7b的編碼器37，取得使升降銷7a從最下降位置位移至檢測停止位置的移動量(行程量)。而且，步驟S27，係判定部55b將於步驟S26中所取得的移動量與預先設定的臨限值作比較，判斷移動量是否超過臨限值。在此，判定時所使用的臨限值，係例如可使用被保存於異常檢測部55的臨限值記憶部55a者。臨限值，係藉由臨限值記憶部55a，從例如在實驗中所獲得的資料，根據升降銷7a正常時的移動量而設定。另外，臨限值，係亦可藉由從輸入裝置102輸入的方式進行設定。
只要升降銷7a為正常的狀態，則使升降銷7a從最下降位置位移至檢測停止位置時的移動量，係大致為固定。但是，在升降銷7a發生了因磨耗所致之切削、折彎等之異常時的移動量，係大幅地大於正常時的移動量。因此，於步驟S27中，在升降銷7a之移動量被判斷為超過臨限值時(YES)，係於其次的步驟S28中，檢測到升降銷7a有異常。在該情況下，可將錯誤訊息顯示於例如控制部50的顯示裝置104，或顯示促使升降銷7a之更換的 維護訊息等。
另一方面，於步驟S27中，在升降銷7a之移動量被判斷為未超過臨限值時(NO)，係於其次的步驟S29中，檢測到升降銷7a無異常(正常)。
如此一來，本實施形態之升降銷之異常檢測方法，係驅動升降銷7a從最下降位置上升，基於至其前端抵接於基板S之下面而到達檢測停止位置為止的移動量，檢測例如升降銷7a之前端部之切削、折彎等的異常。升降銷7a因切削或折彎而變短時，係除了有對基板S的收授造成妨礙之虞，亦形成為蝕刻斑等的原因。本實施形態之升降銷之異常檢測方法，係利用上述第1實施形態之升降銷的高度位置檢測．調節方法，藉此，可簡單且迅速地檢測升降銷7a的異常。
本實施形態中的其他構成及效果，係與第1實施形態相同。另外，本實施形態，係亦可設成為如下述構成：將從最下降位置位移至抵接位置時的移動量與臨限值作比較，以取代使升降銷7a從最下降位置位移至檢測停止位置時的移動量。在該情況下，圖12中之步驟S25的處理，係可省略。亦即，於步驟S24中，在殘差脈衝之絕對值被判斷為超過臨限值時(YES)，係其次執行步驟S26，且異常檢測部55之判定部55b只要從驅動部7b的編碼器37，取得使升降銷7a從最下降位置位移至抵接位置的移動量即可。
<變形例>
作為上述第1~第3實施形態之變形例，說明關於監視馬達35的轉矩值以代替殘差脈衝的情形。圖13，係示意地表示升降銷裝置7的驅動部7b中之馬達35之轉矩值之時間變化的圖面。圖13的縱軸，係對於升降銷7a之驅動之轉矩值的比率[%]，越往圖中上方，則表示轉矩值越大。圖13，係表示於時點t，升降銷7a之前端到達抵接位置，其後，停止驅動後的狀態。馬達35之轉矩值，雖係在旋轉動作開始時有較大的變動，但於時點t0以後，使升降銷7a以一定速度上升的期間，係如圖13所示，以某範圍內的變動進行推移。但是，於時點t，在升降銷7a到達抵接位置後時，轉矩值的絕對值，係大輻超過臨限值Th而變動。因此，藉由檢測該轉矩值之變動的方式，可檢測升降銷7a的高度位置。
如此一來，在電漿蝕刻裝置100中，係即便藉由監視馬達35之轉矩值之變動的方式，亦與監視殘差脈衝的情形相同，可實施升降銷之高度位置檢測方法(第1實施形態)、升降銷之高度位置調節方法(第2實施形態)及升降銷之異常檢測方法(第3實施形態)。該些變形例，係只要將上述第1~第3實施形態中之「偏差計數器33a所累計之殘差脈衝」取代改讀為「轉矩值」即可。另外，於變形例中，判定時所使用之轉矩值的臨限值Th，係從例如在實驗中所獲得的資料，因應檢測模式中之升降銷7a的驅動速度或驅動轉矩而設定。又，轉矩值，係作為例如 轉矩電流、轉矩電壓等而進行檢測。
以上，雖以例示之目的詳細說明了本發明之實施形態，但本發明並不限於上述實施形態，亦可進行各種變形。例如，本發明，係不限於將FPD用基板作為處理對象的基板處理裝置，亦可應用於將例如半導體晶圓作為處理對象的基板處理裝置。
又，電漿蝕刻裝置，係不限於如圖1所示的平行平板型，另可使用例如利用了微波電漿的電漿蝕刻裝置或利用了感應耦合電漿的電漿蝕刻裝置等。又，本發明，係不限於電漿蝕刻裝置，亦可應用於例如電漿灰化裝置、電漿CVD成膜裝置、電漿擴散成膜裝置等、以其他處理為目的之電漿處理裝置，或可進一步應用於以電漿處理之外之處理為目的之基板處理裝置。
又，例如第3實施形態之升降銷之異常檢測方法，係亦可與第2實施形態之高度位置調節方法作組合。例如，亦可在實施了第2實施形態(圖10)之步驟S11~步驟S17的程序後，執行第3實施形態(圖12)的步驟S26~步驟S29。又，亦可在例如於第3實施形態(圖12)的步驟S29中確認到升降銷7a無異常(正常)時，執行第2實施形態(圖10)的步驟S16~S17。
又，抵接檢測部53，係亦可同時地監視來自伺服放大器33之複數個種類的輸出值。例如，抵接檢測部53，係亦可監視殘差脈衝與轉矩值兩者，綜合兩者的結果，判定升降銷7a之前端是否已抵接於載置物的下 面。而且，上述實施形態，雖係可列舉出利用了伺服馬達作為驅動部7b的例子，但僅監視轉矩值的情形，係不限於此，亦可使用從馬達驅動器將轉矩值輸出之其他形式的馬達(例如步進馬達等)。
50‧‧‧控制部
51‧‧‧驅動控制部
51a‧‧‧驅動速度設定部
51b‧‧‧高度位置調節部
53‧‧‧抵接檢測部
53a‧‧‧臨限值記憶部
53b‧‧‧判定部
55‧‧‧異常檢測部
55a‧‧‧臨限值記憶部
55b‧‧‧判定部

Claims (20)

  1. 一種基板處理裝置，係具備有載置台、基板升降裝置及控制部的基板處理裝置，該載置台，係載置基板，該基板升降裝置，係具有：升降銷，設置為可對前述載置台的基板支撐面突出/沒入，進行前述基板之收授；及伺服馬達，作為使該升降銷上升或下降的驅動部，該控制部，係控制前述基板升降裝置，該基板處理裝置，其特徵係，前述控制部，係具備有：抵接檢測部，監視來自前述伺服馬達中之馬達驅動器的輸出值，檢測前述升降銷之前端抵接於載置在前述基板支撐面之載置物之下面的高度位置。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，監視前述伺服馬達中之指令脈衝與回授脈衝的差分即殘差脈衝作為前述輸出值。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，監視前述伺服馬達中之轉矩值作為前述輸出值。
  4. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，前述控制部，係更具備有：高度位置調節部，在前述升降銷之前端抵接於前述載置物的下面後，使前述升降銷下降預定量。
  5. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，前述控制部，係更具備有：異常檢測部，根據至前述升降銷之前端抵接於前述載置物之下面為止的移動量或抵 接後至停止為止的移動量，檢測前述升降銷的異常。
  6. 如申請專利範圍第1~5項中任一項之基板處理裝置，其中，前述控制部，係更具備有：驅動速度設定部，設定前述升降銷的驅動速度。
  7. 如申請專利範圍第6項之基板處理裝置，其中，前述驅動速度設定部，係設定第1驅動速度與小於前述第1驅動速度的第2驅動速度者，該第1驅動速度，係驅動前述升降銷，以進行前述基板之收授，該第2驅動速度，係驅動前述升降銷，以檢測前述升降銷的前端抵接於載置在前述基板支撐面之前述載置物之下面的高度位置。
  8. 一種升降銷之高度位置檢測方法，係在具備有載置台、升降銷及伺服馬達的基板處理裝置中，檢測前述升降銷之高度位置的高度位置檢測方法，該載置台，係載置基板，該升降銷，係設置為可對前述載置台的基板支撐面突出/沒入進行位移，該伺服馬達，係作為使前述升降銷上升或下降的驅動部，該升降銷之高度位置檢測方法，其特徵係，包含有：上升步驟，使前述升降銷從第1高度位置上升；及檢測步驟，根據來自前述伺服馬達中之馬達驅動器的輸出值，檢測前述升降銷的前端是否已抵接於載置在前述基板支撐面之載置物的下面。
  9. 如申請專利範圍第8項之升降銷之高度位置檢測方法，其中， 監視前述伺服馬達中之指令脈衝與回授脈衝的差分即殘差脈衝作為前述輸出值。
  10. 如申請專利範圍第8項之升降銷之高度位置檢測方法，其中，監視前述伺服馬達中之轉矩值作為前述輸出值。
  11. 如申請專利範圍第8項之升降銷之高度位置檢測方法，其中，前述伺服馬達，係設置為能切換第1驅動速度與小於前述第1驅動速度的第2驅動速度，且以前述第2驅動速度進行前述上升步驟，該第1驅動速度，係驅動前述升降銷，以進行前述基板之收授，該第2驅動速度，係驅動前述升降銷，以檢測前述升降銷的前端是否已抵接於前述載置物的下面。
  12. 一種升降銷之高度位置調節方法，係在具備有載置台、升降銷及伺服馬達的基板處理裝置中，調節前述升降銷之高度位置的高度位置檢測方法，該載置台，係載置基板，該升降銷，係設置為可對前述載置台的基板支撐面突出/沒入進行位移，該伺服馬達，係作為使前述升降銷上升或下降的驅動部，該升降銷之高度位置調節方法，其特徵係，包含有：上升步驟，使前述升降銷從第1高度位置上升；檢測步驟，根據來自前述伺服馬達中之馬達驅動器的輸出值，檢測前述升降銷的前端是否已抵接於載置在前述基板支撐面之載置物的下面；及 停止步驟，在以前述檢測步驟檢測到已抵接時，使前述升降銷停止於第2高度位置。
  13. 如申請專利範圍第12項之升降銷之高度位置調節方法，其中，監視前述伺服馬達中之指令脈衝與回授脈衝的差分即殘差脈衝作為前述輸出值。
  14. 如申請專利範圍第12項之升降銷之高度位置調節方法，其中，監視前述伺服馬達中之轉矩值作為前述輸出值。
  15. 如申請專利範圍第12項之升降銷之高度位置調節方法，其中，前述伺服馬達，係設置為能切換第1驅動速度與小於前述第1驅動速度的第2驅動速度，且以前述第2驅動速度進行前述上升步驟，該第1驅動速度，係驅動前述升降銷，以進行前述基板之收授，該第2驅動速度，係驅動前述升降銷，以檢測前述升降銷的前端是否已抵接於前述載置物的下面。
  16. 如申請專利範圍第12項之升降銷之高度位置調節方法，其中，更包含有：下降步驟，以前述升降銷的前端已抵接於前述載置物之下面的高度位置或前述第2高度位置為基準，使前述升降銷下降至第3高度位置。
  17. 一種升降銷之異常檢測方法，係在具備有載置台、升降銷及伺服馬達的基板處理裝置中，檢測前述升降 銷之異常的升降銷之異常檢測方法，該載置台，係載置基板，該升降銷，係設置為可對前述載置台的基板支撐面突出/沒入，該伺服馬達，係作為使前述升降銷上升或下降的驅動部，該升降銷之異常檢測方法，其特徵係，包含有：上升步驟，使前述升降銷從第1高度位置上升；檢測步驟，根據來自前述伺服馬達中之馬達驅動器的輸出值，檢測前述升降銷的前端是否已抵接於載置在前述基板支撐面之載置物的下面；及異常檢測步驟，根據從前述第1高度位置起至前述升降銷的前端抵接於前述載置物之下面之高度位置為止的移動量或抵接後至使前述升降銷停止之第2高度位置為止的移動量，檢測前述升降銷的異常。
  18. 如申請專利範圍第17項之升降銷之異常檢測方法，其中，監視前述伺服馬達中之指令脈衝與回授脈衝的差分即殘差脈衝作為前述輸出值。
  19. 如申請專利範圍第17項之升降銷之異常檢測方法，其中，監視前述伺服馬達中之轉矩值作為前述輸出值。
  20. 如申請專利範圍第17項之升降銷之異常檢測方法，其中，前述伺服馬達，係設置為能切換第1驅動速度與小於前述第1驅動速度的第2驅動速度，且以前述第2驅動速 度進行前述上升步驟，該第1驅動速度，係驅動前述升降銷，以進行前述基板之收授，該第2驅動速度，係驅動前述升降銷，以檢測前述升降銷的前端是否已抵接於前述載置物的下面。
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