WO2016199224A1 - 基板搬送方法及び基板搬送装置 - Google Patents

基板搬送方法及び基板搬送装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2016199224A1
WO2016199224A1 PCT/JP2015/066612 JP2015066612W WO2016199224A1 WO 2016199224 A1 WO2016199224 A1 WO 2016199224A1 JP 2015066612 W JP2015066612 W JP 2015066612W WO 2016199224 A1 WO2016199224 A1 WO 2016199224A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
wafer
diameter
sensor
control
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/066612
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
孝 南
勝田　信一
Original Assignee
株式会社安川電機
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社安川電機 filed Critical 株式会社安川電機
Priority to PCT/JP2015/066612 priority Critical patent/WO2016199224A1/ja
Publication of WO2016199224A1 publication Critical patent/WO2016199224A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment

Definitions

  • the present disclosure relates to a substrate transfer method and a substrate transfer apparatus.
  • Patent Document 1 for example, a robot is placed between a processing cassette and a storage cassette that stores a substrate (disk-shaped semiconductor wafer) provided with notches (for example, notches and straight portions (orientation flats)).
  • a substrate transfer apparatus for transferring by hand is disclosed.
  • the method disclosed in Patent Document 1 includes a step of acquiring a plurality of position coordinates of an edge (outer peripheral edge) of a substrate by transporting the substrate by a robot hand so that the substrate passes through a plurality of optical sensors, And geometrically determining the center position of the substrate from the intersection of two different vertical bisectors obtained based on the position coordinates.
  • This disclosure describes a substrate transport method and a substrate transport apparatus that can acquire the center position of a substrate with a simpler configuration.
  • the substrate transport method includes a first step of acquiring the size of the diameter of the substrate in the alignment apparatus configured to detect the directionality of the circular substrate, and a single substrate.
  • a robot hand conveys the substrate so as to pass through the sensor, a second step of detecting two different points among the peripheral portions of the substrate by the sensor, a size of the diameter of the substrate acquired in the first step, And a third step of calculating the center position of the substrate based on the positions of the two points acquired in the second step.
  • a substrate transfer device includes a robot hand configured to transfer a circular substrate, an alignment device configured to detect the direction of the substrate, and a peripheral portion of the substrate.
  • a first control that includes a sensor configured to be detectable, and a control unit, wherein the control unit conveys the substrate to the alignment device by a robot hand, and acquires the size of the diameter of the substrate in the alignment device;
  • a second control in which the substrate is transported by the robot hand so as to pass through the sensor, and two different points among the peripheral portions of the substrate are detected by the sensor, and the size of the diameter of the substrate obtained by the first control, Based on the positions of the two points acquired by the second control, the third control for calculating the center position of the substrate is executed.
  • the substrate transport method and the substrate transport apparatus it is possible to acquire the center position of the substrate with a simpler configuration.
  • FIG. 1 is a top view illustrating an example of a substrate transfer apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of an alignment apparatus.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining how the edge coordinates of a wafer are detected by one sensor.
  • FIG. 4 is a hardware configuration diagram of the substrate transfer apparatus.
  • FIG. 5 is a hardware configuration diagram of the controller.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the substrate transfer apparatus.
  • FIG. 7 shows an example of sampling data by the sampler.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a method for calculating the center coordinates of the wafer by the substrate transfer apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining how the edge coordinates of a wafer are detected by two sensors.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a method for calculating the center coordinates of a wafer using two sensors.
  • a substrate transport method includes a first step of acquiring the size of the diameter of a substrate in an alignment apparatus that detects the directionality of a circular substrate, and the substrate The robot hand conveys the substrate so that it passes through one sensor, the sensor detects two different points from the peripheral edge of the substrate, and the diameter of the substrate acquired in the first step.
  • the size of the substrate diameter obtained when the orientation of the substrate is detected by the alignment apparatus is used to calculate the center position. If the size of the substrate diameter obtained by the alignment apparatus is used, the center position of the robot hand relative to the reference point can be calculated simply by acquiring two points on the peripheral edge of the substrate. That is, among the vertices of a triangle formed by two sides having a length equal to the radius of the substrate and a line segment connecting the two points detected by the sensor, the remaining vertices other than the vertices constituting the two points are the substrate. Therefore, the center position can be obtained by calculating the coordinates of the remaining vertices. Therefore, a single sensor for acquiring the center position is sufficient. As a result, the center position of the substrate can be acquired with a simpler configuration.
  • the second and third steps may be performed after the first step.
  • the detection of two points and the calculation of the center position of the peripheral edge of the substrate are performed after the substrate is unloaded from the alignment apparatus, an error caused by the displacement of the substrate that may occur when the substrate is transported Are not included in the calculated center position. Therefore, the center position of the substrate can be calculated more accurately.
  • the substrate may be transferred by a robot hand into a processing chamber for processing the substrate.
  • the substrate can be more accurately transported to the processing chamber using the center position of the substrate obtained in the third step.
  • the peripheral portion of the substrate is sampled over the entire circumference while rotating the substrate while holding the central portion of the substrate, and the directionality of the substrate based on the data obtained by the sampling And determining the size of the diameter of the substrate.
  • the diameter of the substrate can also be acquired with the acquisition of the directionality of the substrate in the alignment apparatus. As a result, the center position of the substrate can be calculated more efficiently.
  • a substrate transfer device includes a robot hand configured to transfer a circular substrate, an alignment device configured to detect the direction of the substrate, and a peripheral portion of the substrate.
  • a first control that includes a sensor configured to be detectable, and a control unit, wherein the control unit conveys the substrate to the alignment device by a robot hand, and acquires the size of the diameter of the substrate in the alignment device;
  • a second control in which the substrate is transported by the robot hand so as to pass through the sensor, and two different points among the peripheral portions of the substrate are detected by the sensor, and the size of the diameter of the substrate obtained by the first control, Based on the positions of the two points acquired by the second control, the third control for calculating the center position of the substrate is executed.
  • the size of the substrate diameter obtained when detecting the directionality of the substrate by the alignment device is used for calculating the center position. If the size of the substrate diameter obtained by the alignment apparatus is used, the center position of the robot hand relative to the reference point can be calculated only by detecting two points on the peripheral edge of the substrate. That is, among the vertices of a triangle formed by two sides having a length equal to the radius of the substrate and a line segment connecting the two points detected by the sensor, the remaining vertices other than the vertices constituting the two points are the substrate. Therefore, the center position can be obtained by calculating the coordinates of the remaining vertices. Therefore, a single sensor for acquiring the center position is sufficient. As a result, the center position of the substrate can be acquired with a simpler configuration.
  • the control unit may execute the second and third controls after the first control.
  • the control unit may execute the second and third controls after the first control.
  • detection of two points on the peripheral edge of the substrate and calculation of the center position are performed, so that the substrate is transferred from the alignment apparatus to the robot hand.
  • the error caused by the positional deviation of the substrate that may occur is not included in the calculated center position. Therefore, the center position of the substrate can be calculated more accurately.
  • the substrate transfer apparatus further includes a processing chamber for processing the substrate, the sensor is disposed in the vicinity of the entrance of the processing chamber, and the control unit performs the robot after the second and third controls.
  • the substrate may be transferred into the processing chamber by controlling the hand. In this case, the substrate can be more accurately transported to the processing chamber using the center position of the substrate obtained by the third control.
  • the alignment apparatus includes a rotation mechanism that rotates the substrate, and a sampler that samples the peripheral edge of the substrate rotated by the rotation mechanism over the entire circumference, and the control unit uses the sampling device to perform the first control.
  • the directionality of the substrate and the size of the diameter of the substrate may be obtained based on the obtained data.
  • the diameter of the substrate can also be acquired with the acquisition of the directionality of the substrate in the alignment apparatus. As a result, the center position of the substrate can be calculated more efficiently.
  • the substrate transfer apparatus 1 is an apparatus that transfers a circular wafer W (substrate) by a robot 10.
  • the wafer W handled by the substrate transfer apparatus 1 is provided with a notch Wa (see FIG. 1 and the like).
  • the notch Wa may be, for example, a notch (U-shaped or V-shaped groove), or a linear portion (orientation flat) extending linearly. Since the notch Wa is smaller than the wafer W, it can be said that the wafer W has a circular shape as a whole.
  • the shape of the wafer W may be a substantially perfect circle shape, and may conform to a standard such as the SEMI standard or the JEITA standard. According to the SEMI standard, for example, a wafer having a diameter of 300 mm is allowed to have an error of ⁇ 0.2 mm in diameter.
  • the substrate transfer apparatus 1 includes a transfer chamber 2, a substrate supply chamber 3, an alignment device 20, a substrate processing chamber 4 (processing chamber), and a controller 5 (control unit).
  • the substrate supply chamber 3, the alignment apparatus 20, the substrate processing chamber 4, and the controller 5 are disposed on the side (periphery) of the transfer chamber 2, for example.
  • the transfer chamber 2 functions as a relay chamber through which the wafer W passes when the wafer W is transferred between the substrate supply chamber 3, the alignment apparatus 20, and the substrate processing chamber 4.
  • the transfer chamber 2 may be, for example, a so-called EFEM (Equipment Front End Module).
  • the transfer chamber 2 has a filter unit (not shown). A down flow of clean air is formed in the transfer chamber 2 through the filter unit. Due to the downflow, the inside of the transfer chamber 2 is kept in a highly clean state during the operation of the substrate transfer apparatus 1.
  • a robot 10 configured to transfer the wafer W is disposed.
  • the robot 10 operates based on a control signal from the controller 5.
  • the robot 10 includes a base 11, an arm 12, and at least one robot hand 13.
  • the base 11 is provided on the bottom wall of the transfer chamber 2.
  • the arm 12 is supported so as to be movable up and down with respect to the base 11 and rotatable about a vertical axis.
  • the robot hand 13 is supported so as to be rotatable around the vertical axis with respect to the tip of the arm 12.
  • the robot hand 13 is configured to be able to support the wafer W.
  • the robot 10 may have a plurality of robot hands 13. In this case, each robot hand 13 may be rotatable with respect to the tip of the arm 12 independently of each other.
  • the substrate supply chamber 3 has a hoop (container) and a hoop opener (not shown).
  • the hoop is configured to accommodate a plurality of wafers W in multiple stages in the vertical direction.
  • the hoop opener is a mechanism for opening and closing the cover of the hoop. When the lid of the hoop is opened by the hoop opener, the hoop and the transfer chamber 2 communicate with each other, and the wafer W accommodated in the hoop can be taken out from the hoop to the transfer chamber 2.
  • three substrate supply chambers 3 are illustrated in FIG. 1, the number of substrate supply chambers 3 may be one or more.
  • the alignment apparatus 20 is configured to detect the directionality of the wafer W. Specifically, the alignment apparatus 20 detects the directionality of the wafer W (crystal orientation of the wafer W) by identifying a specific part of the wafer W.
  • the specific part functions as a marker indicating the crystal orientation of the wafer W.
  • Examples of the specific portion include a notch Wa and a marking (not shown) provided on the surface of the wafer W.
  • Examples of the marking include a recess formed on the wafer W by laser light.
  • the set of recesses may form a character, a barcode, a two-dimensional code, or the like.
  • the alignment apparatus 20 includes a motor 21 (rotation mechanism), an encoder 22, a holding table 23, and a sampling device 24, as shown in FIG.
  • the motor 21 is driven to rotate based on a control signal from the controller 5.
  • the rotating shaft of the motor 21 extends along the vertical direction, for example.
  • the encoder 22 detects the rotational position of the motor 21 and transmits the detection signal to the controller 5.
  • the holding table 23 is configured to hold the central portion of the wafer W.
  • the holding table 23 holds the wafer W by suction.
  • the central axis of the wafer W held by the holding table 23 may extend along the vertical direction.
  • the holding table 23 is connected to the rotating shaft of the motor 21. Therefore, the wafer W held on the holding table 23 rotates as the motor 21 rotates.
  • the sampling unit 24 is configured to be able to sample the peripheral edge of the wafer W rotated by the motor 21 over the entire circumference in order to acquire the profile (contour) of the wafer W.
  • the sampler 24 includes a light source 25 and a line sensor 26.
  • the light source 25 and the line sensor 26 are arranged in the vertical direction so that the peripheral edge of the wafer W is located therebetween. That is, the light source 25 and the line sensor 26 face each other in the vertical direction with the peripheral edge of the wafer W interposed therebetween.
  • the light source 25 is located below the peripheral edge of the wafer W.
  • the light source 25 emits light upward based on a control signal from the controller 5.
  • the line sensor 26 is, for example, a one-dimensional CCD image sensor.
  • the line sensor 26 includes a plurality of light receiving elements (imaging elements) arranged in a straight line.
  • the line sensor 26 extends along the radial direction of the wafer W.
  • Each light receiving element of the line sensor 26 transmits a light amount signal indicating the received light amount to the controller 5.
  • the amount of light received by the light receiving element is greatly different. For this reason, the line sensor 26 detects the light shielding width by the wafer W according to the number of light receiving elements with a low amount of received light.
  • the substrate processing chamber 4 is a chamber for performing predetermined processing on the wafer W in the semiconductor manufacturing process. Examples of the process include a cleaning process for the wafer W, a film forming process for the surface of the wafer W, a photolithography process for a thin film formed on the surface of the wafer W, and the like. Although two substrate processing chambers 4 are illustrated in FIG. 1, the number of substrate processing chambers 4 may be one or more.
  • the photoelectric sensor 30 is provided near the entrance of each substrate processing chamber 4.
  • the photoelectric sensor 30 includes a projector 31 and a light receiver 32.
  • the light projector 31 and the light receiver 32 are arranged in the vertical direction so that the wafer W is positioned therebetween. That is, the light projector 31 and the light receiver 32 face each other in the vertical direction, and the wafer W is configured to pass between them.
  • the light projector 31 emits light toward the light receiver 32 based on a control signal from the controller 5.
  • the light receiver 32 transmits a light amount signal indicating the received light amount to the controller 5.
  • the controller 5 controls the overall operation of the substrate transfer apparatus 1.
  • the controller 5 includes, as functional modules, a motor driving unit M1, a light emission driving unit M2, a profile specifying unit M3, a wafer diameter calculating unit M4, an outer peripheral point acquiring unit M5, and a center point.
  • a calculation unit M6 and a robot control unit M7 are included.
  • These functional modules are merely the functions of the controller 5 divided into a plurality of modules for convenience, and do not mean that the hardware constituting the controller 5 is divided into such modules.
  • Each functional module is not limited to that realized by execution of a program, and is realized by a dedicated electric circuit (for example, a logic circuit) or an integrated circuit (ASIC: Application Specific Integrated Circuit) in which these are integrated. May be.
  • the motor drive unit M1 outputs a control signal to the motor 21 to control the rotational drive of the motor 21.
  • the light emission driving unit M2 outputs a control signal to the light source 25 or the projector 31 to control lighting and extinguishing of the light source 25 and the projector 31 respectively.
  • the profile specifying unit M3 specifies the profile of the peripheral portion of the wafer W based on the detection signal of the encoder 22 and the light amount signal of the line sensor 26.
  • the wafer diameter calculation unit M4 calculates the diameter (radius or diameter) of the wafer W based on the peripheral profile of the wafer W specified by the profile specifying unit M3.
  • the outer peripheral point acquisition unit M5 acquires the outer peripheral point coordinates of the wafer W based on the light amount signal of the light receiver 32.
  • the center point calculation unit M6 is based on the coordinates of the center point of the wafer W (center) based on the diameter of the wafer W calculated by the wafer diameter calculation unit M4 and the two outer periphery point coordinates acquired by the outer periphery point acquisition unit M5. Position).
  • the robot control unit M7 outputs a control signal to the robot 10 to cause the robot hand 13 to transfer and transfer the wafer W.
  • the hardware of the controller 5 is composed of, for example, one or a plurality of control computers.
  • the controller 5 includes, for example, a circuit 120 illustrated in FIG. 5 as a hardware configuration.
  • the circuit 120 may be composed of electrical circuit elements.
  • the circuit 120 includes a processor 121, a memory 122, a storage 123, an input / output port 124, and a driver 125.
  • the driver 125 is a circuit that drives the robot 10, the alignment device 20 (motor 21, light source 25), and the photoelectric sensor 30 (light projector 31).
  • the input / output port 124 inputs / outputs signals to / from the robot 125, the alignment device 20 (encoder 22, line sensor 26), and the photoelectric sensor 30 (light receiver 32), and inputs signals to the driver 125.
  • the processor 121 executes the program in cooperation with at least one of the memory 122 and the storage 123 and executes input / output of signals through the input / output port 124, thereby configuring each functional module described above.
  • the substrate transport apparatus 1 includes one controller 5, but may include a controller group (control unit) including a plurality of controllers 5.
  • each of the above functional modules may be realized by one controller 5 or may be realized by a combination of two or more controllers 5.
  • the controller 5 includes a plurality of computers (circuits 120)
  • each of the functional modules may be realized by one computer (circuit 120), or two or more computers (circuits 120). ) May be realized.
  • the controller 5 may have a plurality of processors 121. In this case, each of the functional modules may be realized by one processor 121 or may be realized by a combination of two or more processors 121.
  • the controller 5 instructs the robot 10 to hold one wafer W in the substrate supply chamber 3 (hoop) by the robot hand 13, and to transfer the wafer W into the alignment apparatus 20.
  • the controller 5 robot control unit M7 instructs the robot 10 to hold one wafer W in the substrate supply chamber 3 (hoop) by the robot hand 13, and to transfer the wafer W into the alignment apparatus 20.
  • step S1 in FIG. 6 first step, first control.
  • the robot 10 places the wafer W on the holding table 23 by the robot hand 13 based on a control signal from the controller 5 (robot control unit M7).
  • the holding table 23 sucks and holds the wafer W.
  • step S2 in FIGS. 2 and 6) a sampling process for sampling the peripheral edge of the wafer W over the entire circumference is performed (see step S2 in FIGS. 2 and 6) (first step, first control).
  • the controller 5 light emission drive unit M2 instructs the light source 25 to turn on the light source 25.
  • the controller 5 motor drive unit M1 instructs the motor 21 to drive the motor 21 and rotate the wafer W.
  • the controller 5 (profile specifying unit M3) records the rotation angle position of the wafer W detected by the encoder 22 and the light shielding width detected by the line sensor 26 in association with each other at a predetermined sampling rate. Thereby, the profile of the peripheral part of the wafer W is specified as sampling data D as shown in FIG.
  • the sampling data D has a smooth portion Da and a portion Db protruding downward.
  • a portion Db indicates the cutout portion Wa of the wafer W, and a portion Da indicates a portion of the wafer W other than the cutout portion Wa.
  • the controller 5 (profile specifying part M3) can determine the directionality of the wafer W, that is, the crystal orientation of the wafer W, based on the position of the notch part Wa specified as the protruding part Db.
  • the portion Da When the center axis of the wafer W held on the holding table 23 and the rotation axis of the motor 21 do not coincide with each other, the portion Da has a sine curve shape (see FIG. 7). On the other hand, when the central axis of the wafer W held on the holding table 23 and the rotation axis of the motor 21 substantially coincide with each other, the portion Da has a linear shape extending substantially horizontally.
  • the controller 5 calculates the diameter of the wafer W based on the sampling data D (see step S4 in FIG. 6) (first step, first control). Specifically, the coordinates of arbitrary three points are extracted from the portion Da of the sampling data D, and the radius r of the wafer W is calculated from the coordinates of these three points. As a calculation method, for example, an intersection of two perpendicular bisectors connecting two points out of three coordinates is obtained, and the distance between the intersection and any one of the three coordinates The method of calculating
  • Equation 1 is established when the inclinations of two orthogonal lines are m 1 and m 2 , the coordinates of the extracted three points are A (a 1 , a 2 ), B (b 1 , b 2 ), C (c 1 , c 2 ), a perpendicular bisector passing through the centers of the two points A and B is given by Equation 2, and a perpendicular bisector passing through the two points B and C is given by Equation 3.
  • Equation 2 and 3 By solving Equations 2 and 3 as simultaneous linear equations, the coordinates O ′ (x 0 ′, y 0 ′) of the center point of the wafer W in the coordinate system in the alignment apparatus 20 are obtained.
  • the radius r of the wafer W is obtained as the distance between the two points A and O ′.
  • m 1 ⁇ m 2 ⁇ 1 (1)
  • the controller 5 instructs the robot 10 to unload the wafer W from the alignment apparatus 20 by the robot hand 13 (see step S5 in FIG. 6).
  • the outer peripheral point of the wafer W is acquired by the photoelectric sensor 30 (see step S6 in FIG. 6) (second step, second control).
  • the controller 5 (light emission drive unit M2) instructs the projector 31 to turn on the projector 31.
  • the controller 5 (robot control unit M7) transports the wafer W toward the photoelectric sensor 30 by the robot hand 13.
  • the wafer W is transported along a trajectory in which light emitted from the projector 31 of the photoelectric sensor 30 passes through two points on the peripheral edge of the wafer W excluding the notch Wa (see FIG. 3). .
  • the controller 5 (peripheral point acquisition unit M5) recognizes that the peripheral portion of the wafer W has passed through the photoelectric sensor 30 when the change in the amount of light in the light receiver 32 is equal to or greater than a predetermined threshold, and the robot at that time.
  • the coordinates of the hand 13 (robot 10) are acquired as the coordinates of the outer peripheral point of the wafer W. Since the peripheral portion of the wafer W passes through the photoelectric sensor 30 twice, the controller 5 (outer peripheral point acquisition unit M5) has two coordinates P 1 (x 1 , y 1 ), P 2 (x 2 , y 2 ). To get.
  • the controller 5 center point calculation unit M6
  • the radius r of the wafer W obtained in step S4 and the two coordinates P 1 (x 1 , y 1 ), P 2 (x 2 , y 2 ), the coordinates O (x 0 , y 0 ) of the center point of the wafer W with respect to the reference point of the robot hand 13 (robot 10) are calculated (see step S7 in FIGS. 8 and 6). (Third step, third control).
  • the controller 5 (robot control unit M7) instructs the robot 10 to carry the wafer W into the substrate processing chamber 4 by the robot hand 13 (see step S8 in FIG. 6).
  • the controller 5 (robot control The unit M7) corrects the deviation amount and then places the wafer W on the predetermined position in the substrate processing chamber 4 by the robot hand 13.
  • the controller 5 (robot control unit M ⁇ b> 7) instructs the robot 10 to unload the wafer W from the substrate processing chamber 4.
  • FIG. 9 and FIG. 10 show.
  • the two photoelectric sensors 30 the outer peripheral point of the wafer W P 1 ⁇ P 4 get four points, and calculates the coordinates of the center point of the wafer W from the coordinates of three points of them.
  • the coordinates O (x 0 , y 0) is the perpendicular bisector L 1 of the segment P 1 P 2, is determined as the coordinates of the intersection between the perpendicular bisector L 2 of the line segment P 2 P 4.
  • the diameter of the wafer W obtained when the alignment device 20 detects the directionality of the wafer W is used to calculate the coordinates O (x 0 , y 0 ) of the center point of the wafer W.
  • the robot hand 13 The coordinates O (x 0 , y 0 ) of the center point of the wafer W with respect to the reference point of the robot 10.
  • the vertex is the center of the wafer W
  • the coordinates O (x 0 , y 0 ) of the center point of the wafer W are obtained by calculating the coordinates of the remaining vertex. Therefore, only one photoelectric sensor 30 for obtaining the coordinates O (x 0 , y 0 ) of the center point of the wafer W is sufficient, and the cost can be reduced. As a result, the coordinates O (x 0 , y 0 ) of the center point of the wafer W can be acquired with a simpler configuration.
  • the outer peripheral point acquisition process of the wafer W by the photoelectric sensor 30 and the coordinates O (x 0 , y of the center point of the wafer W are obtained. 0 ).
  • detection of two points and calculation of the center position of the peripheral portion of the wafer W are performed, so that the positional deviation of the wafer W that may occur when the wafer W is transferred is detected.
  • the resulting error is not included in the calculated coordinates O (x 0 , y 0 ) of the center point of the wafer W. Therefore, the coordinates O (x 0 , y 0 ) of the center point of the wafer W can be calculated more accurately.
  • the wafer W is transferred to the substrate processing chamber 4. It is carried in. Therefore, the wafer W can be more accurately transferred to the substrate processing chamber 4 using the calculated coordinates O (x 0 , y 0 ) of the center point of the wafer W.
  • the alignment apparatus 20 performs the sampling process for sampling the profile of the peripheral edge of the wafer W over the entire circumference while holding the center of the wafer W and rotating the wafer W. Further, based on the data obtained by the sampling process, the crystal orientation and the diameter of the wafer W are obtained. Therefore, by sampling the peripheral edge of the wafer W, the diameter of the wafer W can be acquired as the crystal orientation of the wafer W is acquired. Accordingly, the coordinates O (x 0 , y 0 ) of the center point of the wafer W can be calculated more efficiently.
  • the photoelectric sensor 30 is provided in the vicinity of the entrance of the substrate processing chamber 4, but the photoelectric sensor 30 is provided in the vicinity of the entrance of the substrate supply chamber 3 or in other locations in the substrate transfer apparatus 1. It may be.
  • the acquisition process of the outer peripheral point of the wafer W is performed by the photoelectric sensor 30 before the sampling process by the alignment apparatus 20 and the calculation process of the diameter of the wafer W. Is called. That is, either the sampling process by the alignment apparatus 20 and the process for calculating the diameter of the wafer W or the process for acquiring the outer peripheral point of the wafer W by the photoelectric sensor 30 may be performed first.
  • the wafer W may not be carried into the substrate processing chamber 4 after the outer peripheral point of the wafer W is acquired by the photoelectric sensor 30. .
  • the alignment device 20 detects the direction of the wafer W while rotating the wafer W while sucking and holding the central portion of the wafer W (the suction holding type alignment device 20 was used).
  • the detection of the directionality of the wafer W in the alignment apparatus 20 is not limited to this.
  • the alignment apparatus 20 has a gripper that holds the peripheral edge of the wafer W, and detects the direction of the wafer W by rotating the wafer W while the gripper holds the wafer W. (That is, the peripheral holding type alignment device 20 may be used).
  • the wafer W may not be provided with the notch Wa.
  • the alignment device 20 detects the directionality of the wafer W based on a specific portion of the wafer W (for example, a marking provided on the surface of the wafer W).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

より簡単な構成で基板の中心位置を取得する。　基板搬送方法は、円形状のウエハＷの方向性を検知可能に構成されたアライメント装置２０においてウエハＷの径の大きさを取得する第１の工程と、ウエハＷが一つの光電センサ３０を通過するようにウエハＷを搬送し、ウエハＷの周縁部のうち互いに異なる２点を光電センサ３０により検出する第２の工程と、第１の工程で取得されたウエハＷの径の大きさと、第２の工程で取得された２点の位置とに基づいて、ウエハＷの中心位置を算出する第３の工程とを含む。

Description

基板搬送方法及び基板搬送装置
　本開示は、基板搬送方法及び基板搬送装置に関する。
　特許文献１は、例えば、切り欠き（例えば、ノッチ、直線部（オリエンテーション・フラット））が設けられた基板（円盤状の半導体ウエハ）を収納する収納カセットと処理チャンバとの間において、基板をロボットハンドによって搬送する基板搬送装置を開示している。
　ロボットハンドによって基板を搬送するにあたり、ロボットハンドの基準点に対する基板の中心位置を求めておく必要がある。そこで、特許文献１が開示する方法は、基板が複数の光学センサを通過するように基板をロボットハンドによって搬送させることにより、基板のエッジ（外周縁）の位置座標を複数取得する工程と、これらの位置座標に基づいて得られる２つの異なる垂直二等分線の交点から、幾何学的に基板の中心位置を求める工程とを含む。
特開平０１－０４８４４３号公報
　本開示は、より簡単な構成で基板の中心位置を取得することが可能な基板搬送方法及び基板搬送装置を説明する。
　本実施形態の一つの観点に係る基板搬送方法は、円形状の基板の方向性を検知可能に構成されたアライメント装置において基板の径の大きさを取得する第１の工程と、基板が一つのセンサを通過するようにロボットハンドが基板を搬送し、基板の周縁部のうち互いに異なる２点をセンサにより検出する第２の工程と、第１の工程で取得された基板の径の大きさと、第２の工程で取得された２点の位置とに基づいて、基板の中心位置を算出する第３の工程とを含む。
　本実施形態の他の観点に係る基板搬送装置は、円形状の基板を搬送するように構成されたロボットハンドと、基板の方向性を検知可能に構成されたアライメント装置と、基板の周縁部を検出可能に構成された一つのセンサと、制御部とを備え、制御部は、ロボットハンドにより基板をアライメント装置に搬送させ、アライメント装置において基板の径の大きさを取得させる第１の制御と、センサを通過するようにロボットハンドにより基板を搬送させ、基板の周縁部のうち互いに異なる２点をセンサにより検出する第２の制御と、第１の制御で取得された基板の径の大きさと、第２の制御で取得された２点の位置とに基づいて、基板の中心位置を算出する第３の制御とを実行する。
　本開示に係る基板搬送方法及び基板搬送装置によれば、より簡単な構成で基板の中心位置を取得することが可能となる。
図１は、本実施形態に係る基板搬送装置の一例を示す上面図である。 図２は、アライメント装置の一例を示す概略図である。 図３は、一つのセンサによってウエハのエッジ座標を検出する様子を説明するための図である。 図４は、基板搬送装置のハードウェア構成図である。 図５は、コントローラのハードウェア構成図である。 図６は、基板搬送装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図７は、サンプリング器によるサンプリングデータの一例を示す。 図８は、本実施形態に係る基板搬送装置によるウエハの中心座標の算出手法を説明するための図である。 図９は、２つのセンサによってウエハのエッジ座標を検出する様子を説明するための図である。 図１０は、２つのセンサを用いてウエハの中心座標の算出手法を説明するための図である。
　以下に説明される本開示に係る実施形態は本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下の内容に限定されるべきではない。
　［１］実施形態の概要
　本実施形態の一つの観点に係る基板搬送方法は、円形状の基板の方向性を検知するアライメント装置において基板の径の大きさを取得する第１の工程と、基板が一つのセンサを通過するようにロボットハンドが基板を搬送し、基板の周縁部のうち互いに異なる２点をセンサにより検出する第２の工程と、第１の工程で取得された基板の径の大きさと、第２の工程で取得された２点の位置とに基づいて、基板の中心位置を算出する第３の工程とを含む。
　本実施形態の一つの観点に係る基板搬送方法では、アライメント装置による基板の方向性の検知に際して得られる基板の径の大きさを、中心位置の算出に利用している。アライメント装置で得られた基板の径の大きさを利用すれば、基板の周縁部のうち２点を取得するだけで、ロボットハンドの基準点に対する中心位置を算出できる。すなわち、基板の半径と等しい長さの２辺と、センサで検出された２点を結ぶ線分とで構成される三角形の頂点のうち、当該２点を構成する頂点以外の残余の頂点が基板の中心であるので、当該残余の頂点の座標を算出することにより、中心位置が得られる。従って、中心位置を取得するためのセンサが一つで足りる。その結果、より簡単な構成で基板の中心位置を取得することが可能となる。
　第２及び第３の工程を第１の工程の後に行ってもよい。この場合、基板がアライメント装置から搬出された後に、基板の周縁部のうち２点の検出と中心位置の算出とが行われるので、基板の搬送の際に生じうる基板の位置ずれに起因する誤差が、算出される中心位置に含まれなくなる。そのため、基板の中心位置をより正確に算出することができる。
　第２及び第３の工程の後に、基板を処理する処理室内にロボットハンドにより基板を搬送してもよい。この場合、第３の工程により得られた基板の中心位置を用いて、より正確に基板を処理室に搬送することができる。
　第１の工程では、アライメント装置において、基板の中心部を保持して基板を回転させつつ基板の周縁部を全周にわたってサンプリングすることと、当該サンプリングにより得られたデータに基づいて基板の方向性及び基板の径の大きさを求めることとを行ってもよい。この場合、アライメント装置における基板の方向性の取得に伴い、基板の径も取得することができる。そのため、基板の中心位置の算出をより効率的に行うことが可能となる。
　本実施形態の他の観点に係る基板搬送装置は、円形状の基板を搬送するように構成されたロボットハンドと、基板の方向性を検知可能に構成されたアライメント装置と、基板の周縁部を検出可能に構成された一つのセンサと、制御部とを備え、制御部は、ロボットハンドにより基板をアライメント装置に搬送させ、アライメント装置において基板の径の大きさを取得させる第１の制御と、センサを通過するようにロボットハンドにより基板を搬送させ、基板の周縁部のうち互いに異なる２点をセンサにより検出する第２の制御と、第１の制御で取得された基板の径の大きさと、第２の制御で取得された２点の位置とに基づいて、基板の中心位置を算出する第３の制御とを実行する。
　本実施形態の他の観点に係る基板搬送装置では、アライメント装置による基板の方向性の検知に際して得られる基板の径の大きさを、中心位置の算出に利用している。アライメント装置で得られた基板の径の大きさを利用すれば、基板の周縁部のうち２点を検出するだけで、ロボットハンドの基準点に対する中心位置を算出できる。すなわち、基板の半径と等しい長さの２辺と、センサで検出された２点を結ぶ線分とで構成される三角形の頂点のうち、当該２点を構成する頂点以外の残余の頂点が基板の中心であるので、当該残余の頂点の座標を算出することにより中心位置が得られる。従って、中心位置を取得するためのセンサが一つで足りる。その結果、より簡単な構成で基板の中心位置を取得することが可能となる。
　制御部は、第２及び第３の制御を第１の制御の後に実行してもよい。この場合、基板がアライメント装置からロボットハンドに受け渡された後に、基板の周縁部のうち２点の検出と中心位置の算出とが行われるので、基板がアライメント装置からロボットハンドに受け渡される際に生じうる基板の位置ずれに起因する誤差が、算出される中心位置に含まれなくなる。そのため、基板の中心位置をより正確に算出することができる。
　本実施形態の他の観点に係る基板搬送装置は、基板を処理する処理室をさらに備え、センサは処理室の入口近傍に配置され、制御部は、第２及び第３の制御の後に、ロボットハンドを制御して基板を処理室内に搬送させてもよい。この場合、第３の制御により得られた基板の中心位置を用いて、より正確に基板を処理室に搬送することができる。
　アライメント装置は、基板を回転させる回転機構と、回転機構によって回転されている基板の周縁部を全周にわたってサンプリングするサンプリング器とを含み、制御部は、第１の制御の際に、サンプリング器によって得られたデータに基づいて基板の方向性及び基板の径の大きさを求めてもよい。この場合、アライメント装置における基板の方向性の取得に伴い、基板の径も取得することができる。そのため、基板の中心位置の算出をより効率的に行うことが可能となる。
　［２］実施形態の例示
　以下に、本開示に係る実施形態の基板搬送装置１の一例について、図面を参照しつつより詳細に説明する。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
　［２．１］基板搬送装置の構成
　まず、基板搬送装置１の構成について説明する。基板搬送装置１は、円形状のウエハＷ（基板）をロボット１０によって搬送する装置である。基板搬送装置１が取り扱うウエハＷには、切り欠き部Ｗａが設けられている（図１等参照）。切り欠き部Ｗａは、例えば、ノッチ（Ｕ字型、Ｖ字型等の溝）であってもよいし、直線状に延びる直線部（オリエンテーション・フラット）であってもよい。切り欠き部ＷａはウエハＷに対して小さいので、ウエハＷは全体として円形状を呈しているといえる。ウエハＷの形状は、略真円形状であってもよく、ＳＥＭＩ規格、ＪＥＩＴＡ規格等の規格に準拠していてもよい。ＳＥＭＩ規格によれば、例えば直径３００ｍｍのウエハＷにおいて、直径に±０．２ｍｍの誤差が存在することが許容されている。
　基板搬送装置１は、図１に示されるように、搬送室２と、基板供給室３と、アライメント装置２０と、基板処理室４（処理室）と、コントローラ５（制御部）とを備える。基板供給室３、アライメント装置２０、基板処理室４、及びコントローラ５は、例えば、搬送室２の側方（周囲）に配置されている。
　搬送室２は、基板供給室３、アライメント装置２０、及び基板処理室４の間でウエハＷが搬送される際に、ウエハＷが通過する中継用のチャンバとして機能する。搬送室２は、例えば、いわゆるＥＦＥＭ（Equipment Front End Module）であってもよい。この場合、搬送室２は、フィルタユニット（図示せず）を有する。当該フィルタユニットを介して、搬送室２にクリーンエアのダウンフローが形成される。当該ダウンフローにより、基板搬送装置１の運転中、搬送室２の内部が高クリーン状態に保たれる。
　搬送室２内には、ウエハＷを搬送可能に構成されたロボット１０が配置されている。ロボット１０は、コントローラ５からの制御信号に基づいて動作する。ロボット１０は、基台１１と、アーム１２と、少なくとも一つのロボットハンド１３とを有する。基台１１は、搬送室２の底壁部に設けられている。アーム１２は、基台１１に対して昇降可能且つ鉛直軸周りに回転可能に支持されている。ロボットハンド１３は、アーム１２の先端部に対して鉛直軸周りに回転可能に支持されている。ロボットハンド１３は、ウエハＷを支持可能に構成されている。多数のウエハＷを効率的に搬送するために、ロボット１０は複数のロボットハンド１３を有していてもよい。この場合、各ロボットハンド１３が互いに独立にアーム１２の先端部に対して回転可能とされていてもよい。
　基板供給室３は、フープ（収容容器）と、フープオープナー（図示せず）とを有する。フープは、複数のウエハＷを鉛直方向に多段に収容可能に構成されている。フープオープナーは、フープの蓋部を開閉するための機構である。フープの蓋部がフープオープナーによって開放されると、フープと搬送室２とが連通し、フープ内に収容されているウエハＷがフープから搬送室２へと取り出し可能となる。図１には３つの基板供給室３が描かれているが、基板供給室３の数は１つ以上であってもよい。
　アライメント装置２０は、ウエハＷの方向性を検知可能に構成されている。具体的には、アライメント装置２０は、ウエハＷの特定部位を識別することにより、ウエハＷの方向性（ウエハＷの結晶方位）を検知する。当該特定部位は、ウエハＷの結晶方位を示す標識として機能する。特定部位としては、例えば、切り欠き部Ｗａや、ウエハＷの表面に設けられたマーキング（図示せず）などが挙げられる。マーキングとしては、例えば、レーザ光によってウエハＷに形成された凹部が挙げられる。当該凹部の集合が、文字、バーコード、二次元コード等をなしていてもよい。
　アライメント装置２０は、図２に示されるように、モータ２１（回転機構）と、エンコーダ２２と、保持テーブル２３と、サンプリング器２４とを有する。
　モータ２１は、コントローラ５からの制御信号に基づいて回転駆動する。モータ２１の回転軸は、例えば、鉛直方向に沿って延びている。エンコーダ２２は、モータ２１の回転位置を検出し、その検出信号をコントローラ５に送信する。保持テーブル２３は、ウエハＷの中心部を保持可能に構成されている。保持テーブル２３は、例えば、ウエハＷを吸着保持する。保持テーブル２３によって保持されたウエハＷの中心軸は、鉛直方向に沿って延びていてもよい。保持テーブル２３は、モータ２１の回転軸に接続されている。そのため、保持テーブル２３に保持されたウエハＷは、モータ２１の回転に伴い回転する。
　サンプリング器２４は、ウエハＷのプロファイル（輪郭）を取得するために、モータ２１によって回転されているウエハＷの周縁部を全周にわたってサンプリング可能に構成されている。サンプリング器２４は、光源２５と、ラインセンサ２６とを含む。
　光源２５及びラインセンサ２６は、ウエハＷの周縁部が間に位置するように、上下方向に並んでいる。すなわち、光源２５及びラインセンサ２６は、ウエハＷの周縁部を介して、上下方向において対向している。
　光源２５は、ウエハＷの周縁部の下方に位置している。光源２５は、コントローラ５からの制御信号に基づいて、上方に向けて光を出射する。ラインセンサ２６は、例えば、一次元のＣＣＤイメージセンサである。ラインセンサ２６は、直線状に並んだ複数の受光素子（撮像素子）によって構成されている。ラインセンサ２６は、ウエハＷの径方向に沿って延びている。ラインセンサ２６の各受光素子は、受光した光量を示す光量信号をコントローラ５に送信する。
　光源２５からの光がウエハＷによって遮られずにラインセンサ２６に到達した場合にラインセンサ２６の受光素子が受光する光量と、光源２５からの光がウエハＷによって遮られた場合にラインセンサ２６の受光素子が受光する光量とは、大きく異なる。そのため、ラインセンサ２６は、受光した光量が低い受光素子の数に応じて、ウエハＷによる遮光幅が検出される。
　図１に戻って、基板処理室４は、半導体製造プロセスにおける所定の処理をウエハＷに対して施すチャンバである。当該処理としては、例えば、ウエハＷの洗浄処理、ウエハＷの表面に対する成膜処理、ウエハＷの表面に形成された薄膜に対するフォトリソグラフィ処理などが挙げられる。図１には２つの基板処理室４が描かれているが、基板処理室４の数は１つ以上であってもよい。
　各基板処理室４の入口近傍には、図１に示されるように、それぞれ一つの光電センサ３０が設けられている。光電センサ３０は、図３に示されるように、投光器３１と、受光器３２とを有する。投光器３１及び受光器３２は、ウエハＷが間に位置するように、上下方向に並んでいる。すなわち、投光器３１及び受光器３２は上下方向において対向しており、これらの間をウエハＷが通過可能に構成されている。
　投光器３１は、コントローラ５からの制御信号に基づいて、受光器３２に向けて光を出射する。受光器３２は、受光した光量を示す光量信号をコントローラ５に送信する。
　投光器３１からの光がウエハＷによって遮られずに受光器３２に到達した場合に受光器３２が受光する光量と、投光器３１からの光がウエハＷによって遮られた場合に受光器３２が受光する光量（主に環境光の光量）とは、大きく異なる。そのため、受光器３２において受光した光量の変化が所定の閾値以上であったときに、ウエハＷの周縁部が光電センサ３０を通過したことが検出される。
　コントローラ５は、基板搬送装置１の全体の動作を制御する。コントローラ５は、図４に示されるように、機能モジュールとして、モータ駆動部Ｍ１と、発光駆動部Ｍ２と、プロファイル特定部Ｍ３と、ウエハ径算出部Ｍ４と、外周点取得部Ｍ５と、中心点算出部Ｍ６と、ロボット制御部Ｍ７とを含む。これらの機能モジュールは、コントローラ５の機能を便宜上複数のモジュールに区切ったものに過ぎず、コントローラ５を構成するハードウェアがこのようなモジュールに分かれていることを意味するものではない。各機能モジュールは、プログラムの実行により実現されるものに限られず、専用の電気回路（例えば論理回路）、又は、これを集積した集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）により実現されるものであってもよい。
　モータ駆動部Ｍ１は、モータ２１に制御信号を出力して、モータ２１の回転駆動を制御する。発光駆動部Ｍ２は、光源２５又は投光器３１に制御信号を出力して、光源２５及び投光器３１の点灯及び消灯をそれぞれ制御する。
　プロファイル特定部Ｍ３は、エンコーダ２２の検出信号と、ラインセンサ２６の光量信号とに基づいて、ウエハＷの周縁部のプロファイルを特定する。ウエハ径算出部Ｍ４は、プロファイル特定部Ｍ３によって特定されたウエハＷの周縁部のプロファイルに基づいて、ウエハＷの径（半径又は直径）を算出する。
　外周点取得部Ｍ５は、受光器３２の光量信号に基づいて、ウエハＷの外周点座標を取得する。中心点算出部Ｍ６は、ウエハ径算出部Ｍ４において算出されたウエハＷの径と、外周点取得部Ｍ５において取得された２つの外周点座標とに基づいて、ウエハＷの中心点の座標（中心位置）を算出する。
　ロボット制御部Ｍ７は、ロボット１０に制御信号を出力して、ロボットハンド１３にウエハＷの授受及び搬送を行わせる。
　コントローラ５のハードウェアは、例えば一つ又は複数の制御用のコンピュータにより構成される。コントローラ５は、ハードウェ上の構成として、例えば図５に示す回路１２０を有する。回路１２０は、電気回路要素（circuitry）で構成されていてもよい。回路１２０は、具体的には、プロセッサ１２１と、メモリ１２２と、ストレージ１２３と、入出力ポート１２４と、ドライバ１２５とを有する。ドライバ１２５は、ロボット１０、アライメント装置２０（モータ２１、光源２５）、及び光電センサ３０（投光器３１）をそれぞれ駆動する回路である。入出力ポート１２４は、ロボット１０、アライメント装置２０（エンコーダ２２、ラインセンサ２６）、及び光電センサ３０（受光器３２）との間で信号の入出力を行うのに加え、ドライバ１２５に対する信号の入出力も行う。プロセッサ１２１は、メモリ１２２及びストレージ１２３の少なくとも一方と協働してプログラムを実行し、入出力ポート１２４を介した信号の入出力を実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。
　本実施形態では、基板搬送装置１は、一つのコントローラ５を備えているが、複数のコントローラ５で構成されるコントローラ群（制御部）を備えていてもよい。基板搬送装置１がコントローラ群を備えている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコントローラ５によって実現されていてもよいし、２個以上のコントローラ５の組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラ５が複数のコンピュータ（回路１２０）で構成されている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコンピュータ（回路１２０）によって実現されていてもよいし、２つ以上のコンピュータ（回路１２０）の組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラ５は、複数のプロセッサ１２１を有していてもよい。この場合、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのプロセッサ１２１によって実現されていてもよいし、２つ以上のプロセッサ１２１の組み合わせによって実現されていてもよい。
　［２．２］基板搬送装置の動作
　次に、基板搬送装置１の動作について、図６～図８を参照して説明する。まず、コントローラ５（ロボット制御部Ｍ７）は、ロボット１０に指示して、ロボットハンド１３により基板供給室３（フープ）内のウエハＷを１枚保持し、ウエハＷをアライメント装置２０内に搬送させる（図６のステップＳ１参照）（第１の工程、第１の制御）。ロボット１０は、コントローラ５（ロボット制御部Ｍ７）からの制御信号に基づき、ロボットハンド１３によりウエハＷを保持テーブル２３上に載置させる。保持テーブル２３は、ウエハＷが載置されると、ウエハＷを吸着保持する。
　次に、アライメント装置２０において、ウエハＷの周縁部を全周にわたってサンプリングするサンプリング処理を行う（図２及び図６のステップＳ２参照）（第１の工程、第１の制御）。具体的には、コントローラ５（発光駆動部Ｍ２）が光源２５に指示して、光源２５を点灯させる。この状態で、コントローラ５（モータ駆動部Ｍ１）がモータ２１に指示して、モータ２１を駆動し、ウエハＷを回転させる。
　コントローラ５（プロファイル特定部Ｍ３）は、所定のサンプリングレートにて、エンコーダ２２により検出されたウエハＷの回転角度位置と、ラインセンサ２６により検出された遮光幅とを対応付けて記録する。これにより、ウエハＷの周縁部のプロファイルが、図７に示されるようなサンプリングデータＤとして特定される。サンプリングデータＤは、滑らかな部分Ｄａと、下方に向けて突出した部分Ｄｂとを有する。部分ＤｂがウエハＷのうち切り欠き部Ｗａを示しており、部分ＤａがウエハＷのうち切り欠き部Ｗａ以外の部分を示している。コントローラ５（プロファイル特定部Ｍ３）は、突出した部分Ｄｂとして特定された切り欠き部Ｗａの位置に基づいて、ウエハＷの方向性、すなわちウエハＷの結晶方位を求めることができる。
　なお、保持テーブル２３に保持されたウエハＷの中心軸とモータ２１の回転軸とが一致していない場合には、部分Ｄａは、サインカーブ状を呈する（図７参照）。一方、保持テーブル２３に保持されたウエハＷの中心軸とモータ２１の回転軸とが略一致する場合には、部分Ｄａは、略水平に延びる直線状を呈する。
　次に、コントローラ５（ウエハ径算出部Ｍ４）は、サンプリングデータＤに基づいて、ウエハＷの径を算出する（図６のステップＳ４参照）（第１の工程、第１の制御）。具体的には、サンプリングデータＤの部分Ｄａのうちから任意の３点の座標を抽出し、これらの３点の座標からウエハＷの半径ｒを算出する。算出方法としては、例えば、３点の座標うち２点同士を結ぶ２本の線分の各垂直二等分線の交点を求め、当該交点と３点の座標のうちいずれか１点との距離を求める方法が挙げられる。直交する２直線の傾きがｍ１，ｍ２のとき式１が成り立つので、抽出した３点の座標をＡ（ａ１，ａ２）、Ｂ（ｂ１，ｂ２）、Ｃ（ｃ１，ｃ２）としたとき、２点Ａ，Ｂの中心を通る垂直二等分線は式２で与えられ、２点Ｂ，Ｃを通る垂直二等分線は式３で与えられる。式２，３を連立一次方程式として解くことにより、アライメント装置２０における座標系でのウエハＷの中心点の座標Ｏ′（ｘ０′，ｙ０′）が求められる。ウエハＷの半径ｒは、２点Ａ，Ｏ′の距離として求められる。
　　ｍ１×ｍ２＝－１　　・・・（１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　次に、コントローラ５（ロボット制御部Ｍ７）は、ロボット１０に指示して、ロボットハンド１３によりウエハＷをアライメント装置２０から搬出する（図６のステップＳ５参照）。次に、光電センサ３０によるウエハＷの外周点の取得処理を行う（図６のステップＳ６参照）（第２の工程、第２の制御）。具体的には、コントローラ５（発光駆動部Ｍ２）が投光器３１に指示して、投光器３１を点灯させる。この状態で、コントローラ５（ロボット制御部Ｍ７）は、ロボットハンド１３によりウエハＷを光電センサ３０に向けて搬送する。このとき、ウエハＷは、光電センサ３０の投光器３１から出射された光が、切り欠き部Ｗａを除くウエハＷの周縁部の２点を通過する軌道に沿って、搬送される（図３参照）。
　コントローラ５（外周点取得部Ｍ５）は、受光器３２において光量の変化が所定の閾値以上であったときに、ウエハＷの周縁部が光電センサ３０を通過したと認識して、そのときのロボットハンド１３（ロボット１０）の座標をウエハＷの外周点の座標として取得する。ウエハＷの周縁部は、光電センサ３０を２回通過するので、コントローラ５（外周点取得部Ｍ５）は、２つの座標Ｐ１（ｘ１，ｙ１），Ｐ２（ｘ２，ｙ２）を取得する。
　次に、コントローラ５（中心点算出部Ｍ６）は、ステップＳ４において得られたウエハＷの半径ｒと、ステップＳ６において得られた２つの座標Ｐ１（ｘ１，ｙ１），Ｐ２（ｘ２，ｙ２）とに基づいて、ロボットハンド１３（ロボット１０）の基準点に対するウエハＷの中心点の座標Ｏ（ｘ０，ｙ０）を算出する（図８及び図６のステップＳ７参照）（第３の工程、第３の制御）。座標Ｏ（ｘ０，ｙ０）を算出する方法としては、例えば、式４から得られる座標Ｐ１，Ｐ２間の距離Ｌ、∠ＯＰ１Ｐ２＝∠ＯＰ２Ｐ１＝αとしたときに式５，６から得られるｃｏｓα，ｓｉｎαとを用いて、式７，８により求める方法や、式９，１０の連立方程式を解く方法が挙げられる。なお、ステップＳ７における中心点の座標の算出処理は、本実施形態では、ウエハＷがロボットハンド１３により基板処理室４に向けて搬送される過程で行われる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
　次に、コントローラ５（ロボット制御部Ｍ７）は、ロボット１０に指示して、ロボットハンド１３によりウエハＷを基板処理室４に搬入する（図６のステップＳ８参照）。この際、ステップＳ７において算出されたウエハＷの中心点の座標Ｏ（ｘ０，ｙ０）がロボットハンド１３（ロボット１０）の基準点に対してずれていた場合には、コントローラ５（ロボット制御部Ｍ７）は、そのずれ量を補正したうえで、ロボットハンド１３によりウエハＷを基板処理室４の所定位置に載置させる。基板処理室４内で所定の処理がウエハＷに対して行われた後、コントローラ５（ロボット制御部Ｍ７）は、ロボット１０に指示して、ウエハＷを基板処理室４から搬出する。
　［２．３］作用
　ところで、ロボットハンド１３（ロボット１０）の基準点に対するウエハＷの中心点の座標Ｏ（ｘ０，ｙ０）を算出するための方法として、図９及び図１０に示されるように、２つの光電センサ３０を用いることも考えられる。すなわち、２つの光電センサ３０により、ウエハＷの外周点を４点Ｐ１～Ｐ４取得し、そのうちの３点の座標からウエハＷの中心点の座標を算出する。３点の座標をＰ１（ｘ１，ｙ１）、Ｐ２（ｘ２，ｙ２）、Ｐ４（ｘ４，ｙ４）としたとき、ウエハＷの中心点の座標Ｏ（ｘ０，ｙ０）は、線分Ｐ１Ｐ２の垂直二等分線Ｌ１と、線分Ｐ２Ｐ４の垂直二等分線Ｌ２との交点の座標として求められる。
　この場合、複数の光電センサ３０を必要とする。そのため、基板搬送装置１のコストの増大が懸念される。
　しかしながら、上記の実施形態においては、アライメント装置２０によるウエハＷの方向性の検知に際して得られるウエハＷの径の大きさを、ウエハＷの中心点の座標Ｏ（ｘ０，ｙ０）の算出に利用している。アライメント装置２０で得られるウエハＷの径の大きさは極めて正確であるので、これを利用することにより、ウエハＷの周縁部のうち２点を光電センサ３０によって取得するだけで、ロボットハンド１３（ロボット１０）の基準点に対するウエハＷの中心点の座標Ｏ（ｘ０，ｙ０）を極めて正確に算出できる。すなわち、ウエハＷの半径と等しい長さの２辺と、光電センサ３０で検出された２点を結ぶ線分とで構成される三角形の頂点のうち、当該２点を構成する頂点以外の残余の頂点がウエハＷの中心であるので、当該残余の頂点の座標を算出することにより、ウエハＷの中心点の座標Ｏ（ｘ０，ｙ０）が得られる。従って、ウエハＷの中心点の座標Ｏ（ｘ０，ｙ０）を取得するための光電センサ３０が一つで足り、コストの削減が図られる。その結果、より簡単な構成でウエハＷの中心点の座標Ｏ（ｘ０，ｙ０）を取得することが可能となる。
　複数の光電センサ３０を用いる場合には、異なるサイズのウエハＷに対応させるために光電センサ３０間の配置を変更する手間が生じうる。しかしながら、上記実施形態においては、一つの光電センサ３０を用いているので、異なるサイズのウエハＷを取り扱う場合にも容易に対応することができる。
　上記の実施形態においては、アライメント装置２０によってウエハＷの径の大きさを取得した後に、光電センサ３０によるウエハＷの外周点の取得処理と、ウエハＷの中心点の座標Ｏ（ｘ０，ｙ０）の算出処理とを行っている。そのため、ウエハＷがアライメント装置２０から搬出された後に、ウエハＷの周縁部のうち２点の検出と中心位置の算出が行われるので、ウエハＷの搬送の際に生じうるウエハＷの位置ずれに起因する誤差が、算出されるウエハＷの中心点の座標Ｏ（ｘ０，ｙ０）に含まれなくなる。そのため、ウエハＷの中心点の座標Ｏ（ｘ０，ｙ０）をより正確に算出することができる。
　上記の実施形態においては、光電センサ３０によるウエハＷの外周点の取得処理と、ウエハＷの中心点の座標Ｏ（ｘ０，ｙ０）の算出処理との後に、ウエハＷを基板処理室４に搬入している。そのため、算出されたウエハＷの中心点の座標Ｏ（ｘ０，ｙ０）を用いて、より正確にウエハＷを基板処理室４に搬送することができる。
　上記の実施形態においては、アライメント装置２０により、ウエハＷの中心部を保持してウエハＷを回転させつつウエハＷの周縁部のプロファイルを全周にわたってサンプリングするサンプリング処理を行っている。また、当該サンプリング処理により得られたデータに基づいて、ウエハＷの結晶方位及び径の大きさを求めている。そのため、ウエハＷの周縁部のサンプリングにより、ウエハＷの結晶方位の取得に伴って、ウエハＷの径も取得することができる。従って、ウエハＷの中心点の座標Ｏ（ｘ０，ｙ０）の算出をより効率的に行うことが可能となる。
　［２．４］実施形態の他の例
　以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。例えば、上記実施形態では、光電センサ３０が基板処理室４の入口近傍に設けられていたが、基板供給室３の入口近傍や、基板搬送装置１内のその他の箇所に光電センサ３０が設けられていてもよい。
　基板供給室３の入口近傍に光電センサ３０が設けられる場合には、アライメント装置２０によるサンプリング処理及びウエハＷの径の算出処理の前に、光電センサ３０によるウエハＷの外周点の取得処理が行われる。すなわち、アライメント装置２０によるサンプリング処理及びウエハＷの径の算出処理と、光電センサ３０によるウエハＷの外周点の取得処理とは、どちらが先に行われてもよい。
　光電センサ３０が基板処理室４の入口近傍以外に設けられている場合には、光電センサ３０によるウエハＷの外周点の取得処理の後に、ウエハＷが基板処理室４に搬入されなくてもよい。
　上記実施形態では、アライメント装置２０において、ウエハＷの中心部を吸着保持しつつウエハＷを回転させた状態で、ウエハＷの方向性を検出していた（吸着保持型のアライメント装置２０であった）が、アライメント装置２０におけるウエハＷの方向性の検出はこれに限られない。例えば、アライメント装置２０は、ウエハＷの周縁部を保持するグリッパを有しており、当該グリッパがウエハＷを保持した状態でウエハＷを回転等させることにより、ウエハＷの方向性を検出してもよい（すなわち、周縁保持型のアライメント装置２０でもよい）。
　ウエハＷには切り欠き部Ｗａが設けられていなくてもよい。この場合、ウエハＷの特定部位（例えば、ウエハＷの表面に設けられたマーキング）に基づいて、アライメント装置２０においてウエハＷの方向性が検出される。
　１…基板搬送装置、４…基板処理室（処理室）、５…コントローラ（制御部）、１０…ロボット、１３…ロボットハンド、２０…アライメント装置、２１…モータ（回転機構）、２４…サンプリング器、２５…光源、２６…ラインセンサ、３０…光電センサ（一つのセンサ）、３１…投光器、３２…受光器、Ｗ…ウエハ（基板）、Ｗａ…切り欠き部。

Claims (8)

  1. 　円形状の基板の方向性を検知可能に構成されたアライメント装置において前記基板の径の大きさを取得する第１の工程と、
    　前記基板が一つのセンサを通過するように前記基板を搬送し、前記基板の周縁部のうち互いに異なる２点を前記センサにより検出する第２の工程と、
    　前記第１の工程で取得された前記基板の径の大きさと、前記第２の工程で取得された２点の位置とに基づいて、前記基板の中心位置を算出する第３の工程とを含む、基板搬送方法。
  2. 　前記第２及び第３の工程を前記第１の工程の後に行う、請求項１に記載の基板搬送方法。
  3. 　前記第２及び第３の工程の後に、前記基板を処理する処理室内に前記基板を搬送する、請求項２に記載の基板搬送方法。
  4. 　前記第１の工程では、
    　　前記アライメント装置において、前記基板の中心部を保持して前記基板を回転させつつ前記基板の周縁部を全周にわたってサンプリングすることと、
    　　当該サンプリングにより得られたデータ基づいて前記基板の方向性及び前記基板の径の大きさを求めることとを行う、請求項１～３のいずれか一項に記載の基板搬送方法。
  5. 　円形状の基板を搬送するように構成されたロボットハンドと、
    　前記基板の方向性を検知可能に構成されたアライメント装置と、
    　前記基板の周縁部を検出可能に構成された一つのセンサと、
    　制御部とを備え、
    　前記制御部は、
    　　前記ロボットハンドにより前記基板を前記アライメント装置に搬送させ、前記アライメント装置において前記基板の径の大きさを取得させる第１の制御と、
    　　前記センサを通過するように前記ロボットハンドにより前記基板を搬送させ、前記基板の周縁部のうち互いに異なる２点を前記センサにより検出する第２の制御と、
    　　前記第１の制御で取得された前記基板の径の大きさと、前記第２の制御で取得された２点の位置とに基づいて、前記基板の中心位置を算出する第３の制御とを実行する、基板搬送装置。
  6. 　前記制御部は、前記第２及び第３の制御を前記第１の制御の後に実行する、請求項５に記載の基板搬送装置。
  7. 　前記基板を処理する処理室をさらに備え、
    　前記センサは前記処理室の入口近傍に配置され、
    　前記制御部は、前記第２及び第３の制御の後に、前記ロボットハンドを制御して前記基板を前記処理室内に搬送させる、請求項６に記載の基板搬送装置。
  8. 　前記アライメント装置は、
    　　前記基板を回転させる回転機構と、
    　　前記回転機構によって回転されている前記基板の周縁部を全周にわたってサンプリングするサンプリング器とを含み、
    　前記制御部は、前記第１の制御の際に、前記サンプリング器によって得られたデータに基づいて前記基板の方向性及び前記基板の径の大きさを求める、請求項５～７のいずれか一項に記載の基板搬送装置。
PCT/JP2015/066612 2015-06-09 2015-06-09 基板搬送方法及び基板搬送装置 WO2016199224A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2015/066612 WO2016199224A1 (ja) 2015-06-09 2015-06-09 基板搬送方法及び基板搬送装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2015/066612 WO2016199224A1 (ja) 2015-06-09 2015-06-09 基板搬送方法及び基板搬送装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016199224A1 true WO2016199224A1 (ja) 2016-12-15

Family

ID=57503285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/066612 WO2016199224A1 (ja) 2015-06-09 2015-06-09 基板搬送方法及び基板搬送装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2016199224A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160305022A1 (en) * 2015-04-14 2016-10-20 Ebara Corporation Substrate processing apparatus and substrate processing method
CN111052337A (zh) * 2017-08-04 2020-04-21 川崎重工业株式会社 机器人的诊断方法
TWI755738B (zh) * 2019-06-28 2022-02-21 日商川崎重工業股份有限公司 基板搬送裝置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006351883A (ja) * 2005-06-16 2006-12-28 Tokyo Electron Ltd 基板搬送機構及び処理システム
JP2013093396A (ja) * 2011-10-25 2013-05-16 Sinfonia Technology Co Ltd アーム型搬送装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006351883A (ja) * 2005-06-16 2006-12-28 Tokyo Electron Ltd 基板搬送機構及び処理システム
JP2013093396A (ja) * 2011-10-25 2013-05-16 Sinfonia Technology Co Ltd アーム型搬送装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160305022A1 (en) * 2015-04-14 2016-10-20 Ebara Corporation Substrate processing apparatus and substrate processing method
US10458020B2 (en) * 2015-04-14 2019-10-29 Ebara Corporation Substrate processing apparatus and substrate processing method
US11180853B2 (en) 2015-04-14 2021-11-23 Ebara Corporation Substrate processing apparatus and substrate processing method
CN111052337A (zh) * 2017-08-04 2020-04-21 川崎重工业株式会社 机器人的诊断方法
CN111052337B (zh) * 2017-08-04 2023-08-22 川崎重工业株式会社 机器人的诊断方法
TWI755738B (zh) * 2019-06-28 2022-02-21 日商川崎重工業股份有限公司 基板搬送裝置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5324231B2 (ja) 半導体ウエハのアライメント装置
JP6113742B2 (ja) 半導体基板の位置検出装置及び位置検出方法
TWI487057B (zh) 基板運送裝置之位置調整方法及基板處理裝置
TWI375293B (en) Method to position a wafer
US10112205B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
JP6316742B2 (ja) 基板搬送装置および基板搬送方法
KR101446413B1 (ko) 반송 시스템
TWI676232B (zh) 基板搬送機構之位置檢測方法、記憶媒體及基板搬送機構之位置檢測裝置
CN107924863B (zh) 搬送***、搬送机器人及其教导方法
JP5689920B2 (ja) ウェハ中心検出
TW201304919A (zh) 機械手臂式搬運裝置及手臂式搬運裝置
JP2005011853A (ja) 基板処理装置及び基板搬送手段の位置合わせ方法
JP2005170544A (ja) 位置教示装置及びそれを備えた搬送システム
KR102560788B1 (ko) 주변 노광 장치, 주변 노광 방법, 프로그램, 및 컴퓨터 기억 매체
KR20150125593A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
WO2016199224A1 (ja) 基板搬送方法及び基板搬送装置
CN107026110B (zh) 基板交接位置的示教方法和基板处理***
TWI675431B (zh) 基板搬送裝置及求出基板搬送機器人與基板載置部之位置關係之方法
JPWO2005004227A1 (ja) 薄板状物の変位量検出方法及び変位量修正方法
JP2002124556A (ja) ウエハ搬送装置
JP4326751B2 (ja) 基板処理ユニット
JP2011018828A (ja) 位置認識装置及び位置認識方法並びに位置決め装置
TW202146192A (zh) 搬運裝置之教示方法及處理系統
US12002695B2 (en) Transport system and determination method
WO2023210429A1 (ja) 基板搬送ロボットシステムおよび基板搬送ロボット

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15894909

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15894909

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP