JPH05287527A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基板搬送機構と基板ステージとの初期位置合
せを容易に行い、且つその後に必要となる再度の位置合
せを自動化して容易に行える基板搬送機構を有する基板
処理装置を実現する。また基板搬送機構の可動部分の移
動先場所を任意に変更できる追尾機構を備える。 【構成】 基板を処理するためのステージ１７を備える
チャンバ２〜７と、基板搬送機構１３を備えるチャンバ
１を有し、基板搬送機構によって基板をチャンバのステ
ージに搬送して配置し又はステージ上の基板を把持して
他の場所に搬送するように構成され、基板搬送機構の可
動部分とステージの位置関係を検出する位置検出手段２
と、位置検出手段で検出した位置情報を入力し、この位
置情報と予め用意された基準位置データとを比較し、検
出される位置情報が基準位置データと一致するように基
板搬送機構の動作を制御する制御手段１６とを備える。
制御手段は、操作手段２２を有し、この操作手段を介し
て基準位置データは入力され、制御手段のデータ格納部
に格納される。基準位置データは複数用意され、そのう
ちのいずれか１つが選択され、使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は基板処理装置に係り、特
に各基板を処理室に搬送する基板搬送機構を備え、枚葉
式基板処理で任意の処理が実行される基板処理装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、複数の処理室を有し、処理室の
それぞれに所定順序で基板を搬送し且つ各処理室で基板
を定められた位置に正確に配置する基板搬送機構を備え
た基板処理装置は知られている。かかる基板処理装置で
は、基板の搬送に関し例えば枚葉式の処理が実行され、
且つ通常、基板搬送機構の周囲に複数の処理室が配設さ
れる。各処理室の中には、基板搬送装置で搬送されてき
た基板を所定位置に配置させるための基板ステージが配
置される。基板は、一枚ずつ所定順序に従って各処理室
で処理を受けるため、基板搬送機構により基板ステージ
から次の基板ステージへと搬送される。この場合に、基
板搬送機構で、ある基板ステージから他の基板ステージ
に基板を搬送させる際、基板搬送機構から基板を受ける
基板ステージでの基板配置位置を精度良く定める必要が
ある。従来では、作業者によるティーチングで上記の位
置合せのための設定を行っている。具体的に、ティーチ
ングでは作業者が操作器を操作すると共に基板搬送機構
による基板受渡し位置と基板ステージの位置との間を計
測し、当該基板受渡し位置と基板ステージの位置とを一
致させるように操作器を操作する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ティーチングによる基
板搬送機構と基板ステージの位置合せでは、従来、次の
ような問題が提起される。近年の基板処理機構では、各
種処理のため基板ステージの数が５〜１２程度と非常に
多くなってきた。従って、各基板ステージに関して前記
のティーチングを行わなければならないので、ティーチ
ングのために多大の時間が必要となる。基板処理装置の
使用頻度が高い場合には、最初に設定した位置関係が機
械的に少しずつ狂ってくるという不具合がある。そのた
めに定期的（例えば１か月毎）に再ティーチングを行う
必要がある。従って、メンテナンスのために多大の時間
が必要となる。また真空処理装置でティーチングを行う
場合には、真空状態を解除し大気状態でティーチングを
行い、ティーチング完了後真空排気を行うことが必要と
なる。従って、所定の真空状態から大気状態にし、ティ
ーチングを行い、再び元の所定の真空状態にするまで、
１０時間以上の時間を要する装置も存在する。本発明の
目的は、基板搬送機構と基板ステージとの初期位置合せ
を容易に行い、且つその後に必要となる再度の位置合せ
を自動化して容易に行える基板搬送機構を有する基板処
理装置を提供することにある。また本発明の目的は、基
板搬送機構の可動部分の移動先場所を任意に変更できる
追尾機構を備えた基板処理装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る基板処理装
置は、基板を処理するためのステージを備えるチャンバ
と、基板搬送機構を備えるチャンバを有し、基板搬送機
構によって基板をステージに搬送して配置し又はステー
ジ上の基板を把持して他の場所に搬送するように構成さ
れた基板処理装置において、基板搬送機構の可動部分と
ステージの位置関係を検出する位置検出手段と、位置検
出手段で検出した位置情報を入力し、この位置情報と予
め用意された基準位置データとを比較し、検出される位
置情報が基準位置データと一致するように基板搬送機構
の動作を制御する制御手段とを備えるように構成され
る。前記の構成において、好ましくは、制御手段は、操
作手段を有し、この操作手段を介して基準位置データは
入力され、制御手段のデータ格納部に格納されることを
特徴とする。前記の構成において、好ましくは、基準位
置データは複数用意され、そのうちのいずれか１つが選
択され、使用されることを特徴とする。

【０００５】

【作用】本発明では、基板搬送機構を利用して、基板ス
テージを備えるチャンバに基板を搬送し所定位置に配置
する場合、又はステージに配置された基板を把持し、他
の場所に搬送する場合において、基板搬送機構とステー
ジの位置関係に関し所定の一致状態を位置検出手段で検
出し、制御手段が、この位置検出手段で検出する位置情
報に基づいて、正確な位置合せを行うように基板搬送機
構の動作を制御する。位置検出手段を用いれば、この検
出情報を入力し、所定の処理を実行する制御手段に基づ
き、基板搬送機構の可動部分の位置を正確に検出するこ
とができ、検出された位置と、予めティーチングで設定
された基準となる位置を比較することにより、これらの
位置が一致するよう自動的に再ティーチングを行うこと
ができる。この再ティーチングは真空状態を保持したま
まで行うことができる。制御手段に準備される基準とな
る位置データを複数用意して、これを必要に応じて変更
できるように構成すれば、基板搬送機構の搬送動作を、
設定された基準位置データに基づいて、これに追従させ
るように動作させることができる。

【０００６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１は平面断面図で、基板処理装置の一例
を概念的に示し、その内部構造を明らかにしている。図
１において、装置構成上の細部は省略されている。図２
は図１におけるII-II 線断面図である。図２の構成で
は、機械的構成に対し、更に、操作系及び制御系の構成
が付加されている。

【０００７】図１において、中央に配置されるチャンバ
は、セパレーションチャンバ１である。このセパレーシ
ョンチャンバ１の周囲には、一例として６つの各種チャ
ンバ２〜７が設けられる。チャンバ２はロードロックチ
ャンバであり、その他のチャンバ３〜７は基板に対しそ
れぞれ異なる処理を行う処理チャンバである。前記の各
チャンバは真空容器により形成され、気密性を有してい
る。またセパレーションチャンバ１とその他のチャンバ
との間には、それぞれゲートバルブ８が設けられてい
る。各チャンバは、通常の使用状態は真空であるので、
真空を作るための排気装置９が付加される。図１及び図
２では、図示の簡易化のため、セパレーションチャンバ
１と処理チャンバ３の排気装置９のみを示している。

【０００８】セパレーションチャンバ１は、各チャンバ
に基板を搬送するための転送用チャンバである。セパレ
ーションチャンバ１の内部には、回転自在に取り付けら
れた回転支持台１１と、この回転支持台１１の上に配置
され、基板を保持する機能部とその長手方向に移動可能
とする構造を有する基板保持テーブル１２とから成る基
板搬送機構１３が設けられる。回転支持台１１は、図２
に示すようにセパレーションチャンバ１の下部に配置さ
れた駆動機構１４によって回転する。駆動機構１４は、
通常モータであり、１４ａは回転軸を示している。１５
は、駆動機構１４を動作させるために駆動回路である。
回転支持台１１の回転速度や回転停止位置及び基板保持
テーブル１２の移動は、駆動機構１４が、駆動回路１５
を介し制御手段１６による制御を受けることにより行わ
れる。基板保持テーブル１２の移動動作は、セパレーシ
ョンチャンバ１の径方向の前進又は後退の移動となる。
基板保持テーブル１２による基板を把持する構成及び基
板を所定の位置で解放する構成は、任意の構成を採用す
ることができる。また基板保持テーブル１２を径方向に
移動させる機構についても任意の構成を採用することが
できる。基板保持テーブル１２が外方に移動するときに
は、対応するゲートバルブ８を開いた状態とし、基板保
持テーブル１２の先端部は処理チャンバの内部まで進行
する。こうして、上記構成を有する基板搬送機構１３に
よって、基板を一枚毎、所定の処理チャンバ等に搬送す
ることができる。

【０００９】ロードロックチャンバ２及び処理チャンバ
３〜７のそれぞれには、基板ステージ１７が配置され
る。基板ステージ１７は、基板を載置するための台であ
る。基板は、それぞれのチャンバで、基板ステージ上に
配置され、処理を受ける。各基板ステージ１７の所定の
位置に基板を配置する機構が、前述の基板搬送機構１３
である。図１及び図２において、一例として、処理チャ
ンバ３における位置関係が示されている。図中破線で示
された状態は、基板搬送機構１３の基板保持テーブル１
２が径方向の外方に移動して、基板ステージ１７の所定
位置にセットされた状態を示している。処理チャンバ３
の基板ステージ１７において定められた位置は、図中
Ａ，Ｂ，Ｃの寸法で規定されている。Ａ，Ｂ，Ｃはそれ
ぞれ処理チャンバ３を形成する容器の壁部からの距離で
ある。基板ステージ１７に基板を設置するため、又は基
板ステージ１７に配置された基板を把持し、他の箇所に
搬送するため、処理チャンバ３の内部に移動する基板保
持テーブル１２は、Ａ，Ｂ，Ｃで定義される規定の位置
に正確に移動することが要求される。基板セット位置に
関する上記の位置関係は、他の処理チャンバでも同様に
要求される。

【００１０】制御手段１６は、前述の通り、駆動機構１
４の制御系として動作する。その他に、次の機能を有す
る。以下の機能が、本発明の特徴である。各処理チャン
バ３〜７等には、位置検出装置２１が付設される。この
位置検出装置２１は、各処理チャンバにて、チャンバ内
に進入してきた基板保持テーブル１２が、基板ステージ
１７に対してどのような位置にあるか、又は所定位置に
正確にセットされているか否かを検出するために手段で
ある。前記所定位置は、前述のＡ，Ｂ，Ｃで規定される
もので、基板処理装置によって処理を開始する最初の段
階で、後述の如く、作業者によって設定される位置であ
る。位置検出装置２１は、前記の所定位置を検出できる
ものであれば、任意の構成を採用することができる。基
本的には、前記の距離Ａ，Ｂ，Ｃのそれぞれに対応する
距離を検出できる構成を有するものである。それらの具
体的構成例については、後で説明する。各位置検出装置
２１で検出された信号は、制御手段１６に入力される。
制御手段１６は、入力された検出信号に基づいて、後述
のような制御を行う。

【００１１】制御手段１６には、更に操作手段２２が付
設されている。この操作手段２２は、当該基板処理装置
を作動させる作業者によって操作され、各種の指令を制
御手段に与えることができる。

【００１２】次に動作を説明する。まず前述した基板処
理装置を用いて、枚葉式にて所定枚数の基板を処理する
ものとする。基板は、一枚ずつ、ロードロックチャンバ
２から内部に入り、セパレーションチャンバ１に設けら
れた基板搬送機構１３の搬送作用で、決められた順序で
処理チャンバのそれぞれに搬入又はそれぞれから搬出さ
れる。処理チャンバにおける基板搬送機構１３の搬入動
作又は搬出動作において、基板搬送機構１３の基板保持
テーブル１２は、基板ステージ１７に対し正確な位置に
配置される必要がある。この位置は、前述の距離Ａ，
Ｂ，Ｃで規定される。そこで、Ａ，Ｂ，Ｃについてティ
ーチングを行わなければならない。この位置は、処理チ
ャンバごとで異なる場合もある。

【００１３】ここでは、処理チャンバ３における所定位
置のティーチングについて説明する。処理チャンバ３
で、所定の位置は、各壁部から距離Ａ，Ｂ，Ｃで規定さ
れる。この所定の位置は、処理しようとする基板に応じ
て、又はその他の処理条件に応じて決定される。距離
Ａ，Ｂ，Ｃの各データのティーチングは、最初の段階で
は、作業者の作業によって実行される。すなわち、作業
者は、操作手段２２を用いて基板搬送機構１３を動作さ
せ、処理チャンバ３で基板保持テーブル１２を実際に進
入させながら、基板保持テーブル１２が最終的に距離
Ａ，Ｂ，Ｃで規定される位置に設置されるように位置制
御データを制御手段１６にメモリに与える。距離Ａ，
Ｂ，Ｃで規定される位置に設置されたか否かは、位置検
出装置２１で検出される信号を用いて制御手段１６が判
定する。処理チャンバ３において、かかる設定を完了す
ると、処理チャンバ３内に基板保持テーブル１２が進入
するときには、最終的に前記所定の位置にて停止するこ
とになる。処理チャンバ３における上記初期設定のため
のティーチングは、他の処理チャンバ等においても同様
に実行される。上記の初期設定を行った後に、枚葉式に
て、処理が実行される。

【００１４】更に制御手段１６には、次の機能が付加さ
れる。前記基板処理が継続して行われると、基板処理装
置は、一定の時間の間は、前述の初期設定に基づいて各
基板の搬送を実行する。しかし、処理時間が充分に長く
なると、種々の事情により、基板搬送機構１３による搬
送動作で、基板保持テーブル１３の最終設置位置が、規
定された位置から徐々に外れてくる。このような場合
に、制御手段１６は次のような対処を行う。位置検出装
置２１が、基板保持テーブル１２の実際の設置位置を正
確に検出し、制御手段１６に送給する。制御手段１６
は、位置検出装置２１から送られる信号を、入力された
位置制御データ（Ａ，Ｂ，Ｃ）と比較し、その誤差が充
分に大きくなったときに、駆動回路１５を介して駆動機
構１４の動作特性を修正し、基板保持テーブル１２が、
最初にティーチングされた所定の位置に設置されるよう
制御を行う。従って、基板保持テーブル１２の移動にお
いて、最初にティーチングされた位置から外れてきたと
きに、作業者が再ティーチングを行うことなく、制御手
段１６による自動調整機能で、自動的に再ティーチング
が行われる。処理チャンバ３内に基板保持テーブル１２
が進入するときには、常に、最終的に距離Ａ，Ｂ，Ｃで
規定される所定位置に設置されるように制御が行われ
る。上記の制御動作は、その他の処理チャンバ等でも同
様に実行される。各処理チャンバの検出装置で検出され
た信号の入力、基板搬送機構の動作制御は、各処理チャ
ンバごとに切り替えて実行される。そのために、検出信
号の制御手段１６への入力を自動的に切り替えるための
切替え手段（図示せず）が設けられる。また基板搬送装
置１３による移動動作を、各処理チャンバで、常に最初
にティーチングした定位置になるようにする制御は、例
えば真空状態であっても、真空状態を解除することなく
行うことができるので、時間の短縮を図ることができ、
メンテナンスの上で都合が良い。上記の如き構成によれ
ば、基板処理自体が、基板搬送機構１３の位置セッティ
ングに関し、予めティーチングされた位置に正しく移動
が行われているか否かを判断する自己診断機能を実現す
ることができる。

【００１５】更に、最初のティーチングで制御手段１６
に対して入力される位置情報の内容を複数とし、基板処
理装置の処理内容に応じて、設定される制御内容を変化
できるように構成すれば、制御内容に応じて前記の所定
位置を変化することができる。従って見方を変えると、
前記の制御機構を自動追尾機構として構成することも可
能である。

【００１６】前述の位置検出装置２１の構成としては、
例えば、図３及び図４に示す。図２に示す構成では、基
板保持テーブル１２の先端部に対して、３つの検出器２
１ａ，２１ｂ，２１ｃが配置される。これらの検出器は
レーザ光を用いた距離センサである。検出器２１ａはＸ
方向の伸縮変化を検出するためのものであり、検出器２
１ｂは高さ方向の変化を検出するためのものであり、２
１ｃは回転変位θを検出するためのものである。図４の
構成においても、同様に検出器２１ａ，２１ｂ，２１ｃ
が配置される。この実施例では、基板保持テーブル１２
に形成された孔１２ａを利用して位置の変化の検出を行
う。この構成の場合、真空で利用されるときには、１つ
のビューポイントで観測することができる。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、基板を配置するためのステージを備えたチャン
バに基板搬送機構で基板を搬送して所定位置に配置した
り、ステージの所定位置に配置された基板を把持して他
の場所に搬送するとき、基板搬送機構の移動位置と基板
ステージの位置関係を常に所定の位置関係に正確に一致
できるように、位置検出手段と、位置検出手段からの入
力信号と、初期ティーチングで得られた基準位置データ
を比較し、位置検出手段で検出される位置データが基準
位置データと一致するように制御を行う制御手段とを設
けるように構成したため、人による再ティーチングを省
略することができ、再ティーチングを自動化することが
でき、メンテナンスの時間を短縮できる。また真空状態
を維持したまま、自動的に再ティーチングを行うことが
できるので、更に時間短縮を達成でき、メンテナンスの
負担が軽くなる。更に、ティーチング事項を複数とし、
これを変更できるように構成すれば、追尾機構として構
成することができ、柔軟性が増し、且つ利用範囲が拡大
するという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板処理装置の概略構成を示す平
面図である。

【図２】図１におけるII-II 線断面図である。

【図３】位置検出装置の一例を示す斜視図である。

【図４】位置検出装置の他の例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ …セパレーションチャンバ ２ …ロードロックチャンバ ３〜７ …処理チャンバ ８ …ゲートバルブ ９ …排気装置 １１ …基板支持台 １２ …基板保持テーブル １３ …基板搬送機構 １４ …駆動機構 １５ …駆動回路 １６ …制御手段 １７ …基板ステージ ２１ …位置検出装置 ２２ …操作手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を処理するためのステージを備える
   チャンバと、基板搬送機構を備えるチャンバを有し、前
   記基板搬送機構によって基板を前記ステージに搬送して
   配置し又は前記ステージ上の基板を把持して他の場所に
   搬送するように構成された基板処理装置において、 前記基板搬送機構の可動部分と前記ステージの位置関係
   を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段で検出し
   た位置情報を入力し、この前記位置情報と予め用意され
   た基準位置データとを比較し、検出される前記位置情報
   が前記基準位置データと一致するように前記基板搬送機
   構の動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とす
   る基板処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基板処理装置において、
   前記制御手段は、操作手段を有し、この操作手段を介し
   て前記基準位置データは入力され、前記制御手段のデー
   タ格納部に格納されることを特徴とする基板処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の基板処理装置において、
   前記基準位置データは複数用意され、そのうちのいずれ
   か１つが選択され、使用されることを特徴とする基板処
   理装置。