TW201939656A - 基板處理裝置及基板處理裝置之運轉方法 - Google Patents

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阪上博充
佐佐木順平
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日商東京威力科創股份有限公司
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Abstract

藉由基板搬送機構來將基板精度良好地搬送至處理模組中之基板的收授位置。
在藉由左右對稱地配置2個由驅動臂及傳動臂所構成的連結機構之所謂蛙足式基板搬送機構，來將為基板之晶圓搬送至處理模組時，求得驅動臂之旋轉角度的測量值之移動平均數，並基於此，來求得驅動臂之旋轉角度的修正量，以使基板相對於處理模組之收授位置會成為基準位置。由於藉由取得移動平均數，便可反映出基板搬送機構的熱歷程，而提高修正量之可信度，故可將晶圓精度良好地搬送至處理模組中之晶圓的收授位置。

Description

基板處理裝置及基板處理裝置之運轉方法
本發明係關於一種藉由基板搬送裝置來將基板搬送至處理模組，而在該處理模組中，於將基板加熱後之狀態下來進行處理的基板處理裝置及基板處理裝置之運轉方法。
在例如半導體元件或液晶面板等的製造程序中，係在各別的處理容器內對所謂半導體基板或液晶用基板的基板進行成膜處理、蝕刻處理、氧化處理等的各種處理。在相對於處理容器來將基板搬出入時，通常會使用具備有保持基板之保持構件的搬送裝置。專利文獻1揭露有一種將連接有連結臂的驅動臂配置為左右對稱之構成，即所謂蛙足式多關節臂。此蛙足式多關節臂係不使用正時皮帶之構成，而適用於真空處理或熱處理。
在相對於處理容器搬出入基板時，由於搬送裝置會被暴露於處理容器內之熱而熱膨脹，故需要取得搬送裝置之位置資訊而進行處理容器內之基板的收授位置之對位。特別是從材質上輕量化及泛用性觀點看來，臂部一般而言通常會使用鋁，熱膨脹係數會較由陶瓷等所構成的保持構件要大，而在對位上應該需要考量到臂部之伸縮及歪斜。
為了使用具備有保持構件之搬送裝置，來將基板收授至處理容器內之所欲位置，便被提出有各種對位技術。專利文獻2記載有一種在藉由以1根臂部來支撐保持構件的單腕型多關節臂來將基板搬入至會進行熱處理之真空處理單元的構成中，計算出常溫下起自基板的基準位置之位置偏移，而修正此位置偏移來將基板搬入至真空處理單元之技術。藉此，由於可修正多關節臂及保持構件之熱膨脹所伴隨的位置偏移，故會提高基板的位置精 度。
然而，專利文獻2記載的技術中所使用的搬送臂係單腕型的多關節臂，而實際上現今並未就具備有藉由左右對稱之2根連結機構來支撐保持構件的蛙足式雙腕型臂部之搬送裝置，考量其形狀來進行對位。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
專利文獻1：日本特開2012-61568號公報
專利文獻2：日本特開2013-42112號公報(第0040段、圖4等)
本發明有鑑於此般情事，其目的在於提供一種技術，係在藉由左右對稱地配置2個由驅動臂及傳動臂所構成的連結機構之所謂蛙足式基板搬送機構，來將基板搬送至處理模組，而在處理模組中於將基板加熱後的狀態下，進行處理的基板處理裝置中，可將基板精度良好地搬送至處理模組中之基板的收授位置。
因此，本發明之基板處理裝置係具備：基板搬送機構，係將由互相會自由水平旋轉地連結之驅動臂及傳動臂所構成的連結機構左右對稱地配置2個，而將保持體自由水平旋轉地連接於左右連結機構的各傳動臂之前端部，並藉由驅動部而使左右驅動臂同步水平旋轉，來使保持基板之保持體進行進退；處理模組，係藉由該基板搬送機構來進行基板的收授，而在將基板加熱後之狀態下來進行處理；旋轉角度測量部，係測量該驅動臂之旋轉角度；保持體檢測部，係用以檢測該保持體之特定部位是否位於預定位置；以及控制部，係實行下述步驟：以預設時間間隔來讓該保持體之特定部位位於該預定位置，而在藉由該保持體檢測部來檢測出該特定部位時，取得驅動臂之旋轉角度的測量值之步驟；基於上述步驟所取得的該旋轉角度之 測量值的時序資料，而就該旋轉角度之測量值來求得預設取樣數之移動平均數的步驟；以及對應於該移動平均數之數值與基準旋轉角度之比較結果，以在基準溫度下之該基板搬送機構的保持體中基板相對於該處理模組的收授位置會成為基準位置的方式，來相對於預先求得的驅動臂之旋轉角度而求得修正量的步驟，該基準旋轉角度係在基準溫度下之該基板搬送機構的保持體之特定部位會位於該預定位置時之驅動臂旋轉角度。
又，本發明的基板處理裝置之運轉方法係運轉基板處理裝置之方法，該基板處理裝置係具備：基板搬送機構，係將由互相會自由水平旋轉地連結之驅動臂及傳動臂所構成的連結機構左右對稱地配置2個，而將保持體自由水平旋轉地連接於左右連結機構的各傳動臂之前端部，並藉由驅動部而使左右驅動臂同步水平旋轉，來使保持基板之保持體進行進退；處理模組，係藉由該基板搬送機構來進行基板的收授，而在將基板加熱後之狀態下來進行處理
該方法係包含：以預設時間間隔來讓該保持體之特定部位位於該預定位置，而在藉由該保持體檢測部來檢測出該特定部位時，取得驅動臂之旋轉角度的測量值之工序；基於上述步驟所取得的該旋轉角度之測量值的時序資料，而就該旋轉角度之測量值來求得預設取樣數之移動平均數的工序；以及對應於該移動平均數之數值與基準旋轉角度之比較結果，以在基準溫度下之該基板搬送機構的保持體中基板相對於該處理模組的收授位置會成為基準位置的方式，來相對於預先求得的驅動臂之旋轉角度而求得修正量的工序，該基準旋轉角度係在基準溫度下之該基板搬送機構的保持體之特定部位會位於該預定位置時之驅動臂旋轉角度。
根據本發明，在藉由左右對稱地配置2個由驅動臂及傳動臂所構成的連結機構之所謂蛙足式基板搬送機構，來將基板搬送至處理模組時，求得驅動臂之旋轉角度的測量值之移動平均數，並基於此，來求得驅動臂之旋轉 角度的修正量，以使基板相對於處理模組之收授位置會成為基準位置。由於藉由取得移動平均數，便可反映出基板搬送機構的熱歷程，而提高該修正量之可信度，故可將基板精度良好地搬送至處理模組中之基板的收授位置。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧晶圓匣站台
3‧‧‧處理站台
5‧‧‧基板搬送機構
6‧‧‧保持體檢測部
7‧‧‧控制部
20‧‧‧晶圓匣載置部
21‧‧‧搬送室
22‧‧‧晶圓搬送臂
23‧‧‧對位裝置
30‧‧‧處理模組
31‧‧‧真空搬送室
40‧‧‧載置部
41~43‧‧‧裝載互鎖室
44‧‧‧搬出入口
50‧‧‧中央集線器
51‧‧‧叉部
52‧‧‧臂機構
53‧‧‧第1連結機構
54‧‧‧第2連結機構
55‧‧‧第1馬達
56‧‧‧第2馬達
57‧‧‧軸部
58‧‧‧反衝構件
71‧‧‧CPU
72‧‧‧程式儲存部
73‧‧‧記憶體
511‧‧‧本體部
512‧‧‧支撐板體
530‧‧‧關節部
531‧‧‧第1驅動臂
532‧‧‧第1傳動臂
540‧‧‧關節部
541‧‧‧第2驅動臂
542‧‧‧第2傳動臂
551‧‧‧編碼器
581、582‧‧‧端面
A‧‧‧中心
C‧‧‧晶圓匣
L‧‧‧直線
L0、L1‧‧‧距離
W‧‧‧晶圓
圖1係顯示基板處理裝置一實施形態的平面圖。
圖2係顯示基板處理裝置所設置之基板搬送機構一實施形態的立體圖。
圖3係顯示基板搬送機構之作用的平面圖。
圖4係顯示保持體檢測部、保持體以及特定部位的側試圖。
圖5係顯示基板搬送機構與控制部之構成圖。
圖6係顯示基板搬送機構之臂延伸率與晶圓的收授位置之變化量的關係之特性圖。
圖7係顯示驅動臂之旋轉角度的測量值之時序資料的特性圖。
圖8係顯示評價試驗結果的特性圖。
以下，便參照圖式就本發明之實施形態來加以說明。另外，本說明書及圖式中係就實質上具有相同構成之構成要素附加相同符號而省略重複說明。圖1係顯示本發明之基板處理裝置1一實施形態的平面圖。基板處理裝置1係具有：以晶圓匣C為單位來進行為基板之半導體晶圓(以下稱為「晶圓」)W的搬出入的晶圓匣站台2；以及處理晶圓W之處理站台3。晶圓匣站台2與處理站台3係構成為會透過裝載互鎖室41~43來一體連接。裝載互鎖室41~43係構成為會進行常壓氛圍與真空氛圍的切換，且具備有載置晶圓W之載置部40。
晶圓匣站台2係具備有：晶圓匣載置部20；以及鄰接設置於晶圓匣載置部20之搬送室21。晶圓匣載置部20係可在X方向(圖1中之左右方向)複數排列而載置例如3個能收納複數晶圓W之晶圓匣C。搬送室21係設置有會構成為 可自由移動在左右方向及垂直軸周圍的晶圓搬送臂22，在搬送室21之X方向的負向側端部係設置有會辨識晶圓W之凹口等來進行晶圓W的定位的對位裝置23。晶圓搬送臂22係構成為會在晶圓匣載置部20之晶圓匣C、裝載互鎖室41~43以及對位裝置23之間搬送晶圓W。
處理站台3係具備有：處理晶圓W之複數(例如4個)處理模組30；以及多角形(圖示範例為六角形)之真空搬送室31。各處理模組30係分別將晶圓W載置於未圖示的載置台，而在將此晶圓W加熱後之狀態下來進行真空處理，且會配置為圍繞真空搬送室31周圍，而分別氣密地連接於真空搬送室31。又，真空搬送室31會氣密地連接於裝載互鎖室41~43。
真空搬送室31內係設置有搬送晶圓W之基板搬送機構5。基板搬送裝置5係具備有：作為保持晶圓W之保持體的叉部51；以及自由旋轉及伸縮的臂機構52，且構成為會在裝載互瑣事41~43、真空搬送室31以及處理模組30之間搬送晶圓W。另外，圖1雖圖示出在真空搬送室31中央僅設置有一個臂機構52之情況，但亦可設置有複數臂機構52。
以下，便參照圖2就基板搬送機構5之詳細構成來加以說明。圖2係基板搬送機構5之概略立體圖，如該圖所示，基板搬送機構5之臂機構52係具備分別以中央集線器50之中心A為旋轉軸的第1連結機構53及第2連結機構54。第1連結機構53係分別具備直線狀之第1驅動臂531及第1傳動臂532，第2連結機構54係分別具備直線狀之第2驅動臂541及第2傳動臂542。
第1傳動臂532會透過第1驅動臂531前端部的關節部530來互相自由水平旋轉地連接於第1驅動臂531。又，第2傳動臂542會透過第2驅動臂541前端部的關節部540來互相自由水平旋轉地連接於第2驅動臂541。該等第1連結機構53及第2連結機構54會互相配置為左右對稱。
中央集線器50係設置有由互相會同心配置之內側軸與設置於內側軸外側之中空外側軸所構成的雙重軸，而將第1驅動臂531之基端側與第2驅動臂541之基端側分別連接於內側軸及外側軸的一者與另者。第1驅動臂531與第2驅動臂541係構成為分別藉由第1馬達55與第2馬達56而以中央集線器50之中心A作為旋轉軸來旋轉驅動。第1馬達55及第2馬達56係成為驅動部者。第 1馬達55係連接有成為旋轉角度測量部之編碼器551，且構成為會將編碼值(脈衝計數值)作為旋轉角度來輸出至下述控制部7。旋轉角度係例如將基板搬送機構5放置在原位位置時相對於編碼器551之旋轉位置的旋轉角度。
第1傳動臂532及第2傳動臂542之前端部係安裝有作為保持體的叉部51。叉部51具有略U字狀的本體部511與支撐本體部511之支撐板體512，本體部511會藉由例如未圖示的螺栓等之連結構件來連接於支撐板體512。叉部51會透過支撐板體512來分別水平自由旋轉地連接於第1傳動臂532前端部與第2傳動臂542前端部。此時，第1傳動臂532與叉部51以及第2傳動臂542與叉部51會藉由共通之軸部57來分別加以連結。
藉由該等第1驅動臂531及第1傳動臂532所構成之第1連結機構53以及第2驅動臂541及第2傳動臂542所構成之第2連結機構54，來構成具備有蛙足式雙腕型臂機構52的基板搬送機構5。叉部51、臂機構52係分別藉由例如陶瓷、鋁來加以構成。此基板搬送機構5係構成為會藉由驅動第1馬達55及第2馬達56來使左右第1驅動臂531及第2驅動臂532同步水平旋轉，而讓叉部51進行進退。
在圖3(a)顯示簡化後之裝載互鎖室41以及使基板搬送機構5收縮後的狀態，在圖3(b)顯示使基板搬送機構5伸長後之狀態。在從使基板搬送機構5收縮後狀態之初期狀態來讓第1及第2驅動臂531、541互相朝逆向水平旋轉時，蛙足式臂機構52便會成為伸長之伸長狀態，而使叉部51前進。又，對應於第1及第2驅動臂531、541之旋轉角度來決定起自中央集線器50之中心A的進退量(進退距離)。進一步地，在圖3(a)所示之初期狀態中，於讓第1及第2驅動臂531、541朝相同方向旋轉時，叉部51便會持續固定在徑向位置而在中央集線器50周圍旋轉。中央集線器50之中心A係相當於基板搬送機構5之旋轉中心。
第1連結機構53與第2連結機構54如圖3所示，係以會相對於軸部57與中央集線器50之旋轉中心所連接的直線L而成為互相左右對稱的方式來作動，並構成為以使叉部51之進退方向會一致於直線L的方式來進行伸縮動作。如此一來，中央集線器50、第1及第2馬達55、56便會構成為使第1驅動 臂531及第2驅動臂541水平旋轉驅動，而讓叉部51進退移動。
又，基板搬送機構5之叉部51的特定部位係設置有反衝(Kicker)構件58。反衝構件58例如從俯視看來係形成為長方形，並會在支撐板體512側面，以朝外突出之方式來設置於在讓叉部51支撐晶圓W時不會干擾晶圓W的位置。
回到基板處理裝置1來繼續說明，例如裝載互鎖室41~43係在略左右方向排列設置複數個(例如3個)。在例如左右方向之兩側裝載互鎖模組41、43與真空搬送室31之邊界，且會將晶圓W朝處理模組30搬送(搬出入)的搬出入口44係從俯視看來會以於叉部51之移動區域內檢測出反衝構件58的方式來設置有保持體檢測部6。保持體檢測部6如圖4所示，係由具備例如發光部61及感光部62之遮光型光感應器所構成，並以會形成垂直之光軸60的方式來將發光部61及感光部62之一者設置於搬出入口44上部，將另者設置於搬出入口44下部。在此範例中，保持體檢測部6與基板搬送機構5之旋轉中心A(中央集線器50之中心A)的距離係以在裝載互鎖室41及裝載互鎖室43之間會互相一致的方式來加以設定。
然後，使叉部51通過裝載互鎖室41、43之搬出入口44而讓反衝構件58會遮蔽光軸60之位置位於已預定特定部位的位置。在此範例中，如圖4及圖5所示，會測量反衝構件58之行進方向前方的端面581與行進方向後方之端面582這2點，來辨識反衝構件58。在如此般辨識出反衝構件58後，於例如端面581遮蔽光軸60時，便檢測出特定部位會位在預定位置，而會構成為將此時之例如第1馬達55的編碼值(脈衝計數值)作為驅動臂之旋轉角度的測量值來加以取得。
進一步地，基板處理裝置1係具備控制部7。此控制部7係由例如電腦所構成，如圖5所示，具有CPU71、程式儲存部72以及記憶體73。此程式儲存部72係儲存有以可進行下述真空處理及晶圓之收授位置修正的方式來組成命令(步驟群)的程式。藉由此程式而從控制部7將控制訊號輸出至基板處理裝置1之各部，來控制各部之動作。此程式係在被儲存於例如硬碟、光碟、磁光碟或記憶卡等的記憶媒體之狀態下來被儲存在程式儲存部。
進行晶圓W之收授位置修正的程式係構成為會實行下述步驟：取得驅動臂之旋轉角度的測量值的步驟S1；求取旋轉角度之測量值的移動平均數之步驟S2；對應於移動平均數之數值來求得驅動臂之旋轉角度的修正量之步驟S3。步驟S1係以預設時間間隔來讓叉部51之反衝構件58(特定部位)位於預定位置，而在藉由保持體檢測部6來檢測出反衝構件58時，取得第1驅動臂531之旋轉角度的測量值(以下便作為「編碼值」來加以說明)之步驟。
又，步驟S2係基於步驟S1所取得的編碼值之時序資料，而就編碼值來求得預設之取樣數的移動平均數之步驟。步驟S3係對應於移動平均數之數值(以下稱為「移動平均值」)與為基準旋轉角度之基準編碼值的比較結果，以晶圓W之收授位置會成為基準位置的方式，來相對於預先求得的驅動臂之馬達的編碼值而求得修正量的步驟。所謂基準編碼值係在基準溫度(例如室溫)下的基板搬送機構5的叉部51之反衝構件58會位在遮蔽光軸60之位置時，相當於第1驅動臂531之旋轉角度的編碼值。
又，所謂基準位置係在基準溫度下之基板搬送機構5的叉部51中晶圓W相對於處理模組30的預設收授位置。詳而言之，係在將晶圓W保持在叉部51之適當位置時，晶圓W中心會相對於處理模組30之載置台中心而落在容許範圍之水平距離的狀態。所謂在基準溫度(室溫)下的基板搬送裝置5係指未有因基板搬送裝置5進入至處理模組30內所導致之加熱歷程的狀態。
此般基板處理裝置1係藉由晶圓搬送臂22來將晶圓匣載置部20所載置之晶圓匣C內的晶圓W取出，而搬送至3個裝載互鎖室41~43的任一者。然後，在將裝載互鎖室41~43內從常壓氛圍來抽真空至真空氛圍後，讓真空搬送室31之基板搬送機構5收授晶圓W，而依序搬送至既定處理模組30。基板搬送機構5如下述，係在進行處理模組30中之叉部51的晶圓W之收授位置修正後，將晶圓W收授至處理模組30。處理模組30係在將晶圓W加熱至例如700℃的狀態下，實施既定真空處理。處理後之晶圓W係藉由基板搬送機構5來搬送至3個裝載互鎖室41~43的任一者，而將裝載互鎖模組41~43從真空氛圍調整為常壓氛圍後，藉由晶圓搬送臂22來回到晶圓匣C。例如大氣搬送室21、裝載互鎖室41~43及真空搬送室31為與室溫(例如23℃)相同之溫度。
由於叉部51之晶圓W的收授位置修正會因為溫度變化而使基板搬送機構5之臂機構52長度產生變化，故為對應於此長度之變化來進行者。臂機構52如上述般係由鋁所構成，會因熱膨脹而讓臂部容易延伸。在基板搬送機構5為室溫且臂機構52長度未有變化時，如上述般，在檢測出叉部54之特定部位時的第1驅動臂531及第2驅動臂541的編碼值為預設之數值(基準編碼值)。相對於此，在臂機構52長度產生變化時，在檢測出特定部位時的第1驅動臂531及第2驅動臂541的編碼值便會與基準編碼值有所差異。如上述，由於第1馬達55與第2馬達56會同步驅動，而使第1及第2驅動臂531、541分別水平旋轉，故藉由在檢測出特定部位時之第1驅動臂531的旋轉角度之測量值，便可檢測出因臂機構52之熱膨脹所致的伸長。
藉由臂機構52有所延伸之基板搬送機構5來將晶圓W搬送至處理模組30時，晶圓W之收授位置便會從基準位置改變。發明人係掌握到雖單腕型臂機構係在臂伸長率Gr與此臂伸長率Gr時之晶圓W的位置改變量會有所對應，但蛙足式雙腕型臂機構52在臂伸長率Gr與此臂伸長率Gr時之晶圓W的位置改變量卻不一定會有所對應。
所謂臂伸長率Gr係藉由(旋轉角度之測量值)/(基準旋轉角度)所求得者，所謂旋轉角度之測量值(編碼值)係藉由保持體檢測部6來檢測出基板搬送機構5之叉部51的反衝構件58時之第1驅動臂531的旋轉角度之測量值。又，所謂晶圓W之位置改變量係晶圓W之收授位置從基準位置改變的量，在基板搬送機構5為基準溫度時，位置改變量為0。
關於此理由，應該是因為蛙足式雙腕型臂機構52會因兩邊臂部會熱膨脹，而使關節部530、540有推拉的現象，而除了熱膨脹所致之伸長以外，還會產生推擠變形或擠壓變形之故。實際上，在求取運轉基板搬送機構5，而從基準溫度(室溫)來升溫時的臂伸長率Gr與位置改變量之關係時，便會得到圖6所示之結果。圖中橫軸係臂伸長率Gr，縱軸係位置改變量，而藉由+印記來顯示將基板搬送機構5升溫時的實測值，藉由實線來顯示模擬結果。
在運轉基板搬送機構5時，藉由叉部51進入至加熱後之處理模組30，來將基板搬送機構5逐漸升溫至某程度的溫度。實測值係拍攝基板搬送機構5 來測量者。圖6中，B1係顯示基板搬送機構5為基準溫度之室溫時，B2係顯示基板搬送裝置5為最高溫度時，在基板搬送機構5升溫至B2溫度時，基板搬送機構5之運轉中便會收斂在此溫度。
又，藉由一點鏈線來顯示基板搬送機構5為待機狀態，而降溫時之模擬結果。所謂待機狀態係基板處理裝置1雖有運轉，但基板搬送機構5會在原位位置待機的狀態，由於在此狀態下，會被放置在室溫的真空搬送室31，故基板搬送機構5會逐漸降溫。在待機狀態過長時，基板搬送機構5便會降溫至基準溫度之室溫，伴隨於此而會消除臂部之伸長。如此般藉由待機，來讓基板搬送機構5回到基準溫度之室溫時，便會使進入至處理模組30內所致之加熱歷程成為無的狀態。
升溫時之實測值係與模擬結果幾乎一致，由於模擬結果的可靠度很高，故基於模擬結果來說明時，在升溫時與降溫時，臂伸長率Gr與位置改變量之關係便會互相有所差異。關於此理由係推測如下。亦即，在藉由基板搬送機構5來將晶圓W搬送至處理模組30時，由於保持有晶圓W的叉部51會進入至加熱後之處理模組30內，故基板搬送機構5會從叉部51側(臂機構52前端側)來被加熱而升溫。
另一方面，在叉部51退出真空搬送室31時，該真空搬送室31係因為為室溫，而會被冷卻，此時基板搬送機構5整體會被冷卻。如此般，推測出相對於在升溫時，溫度會從臂機構52前端側來上升，由於在降溫時，會成為基板搬送機構5整體被冷卻為相同之狀態，故在升溫時與降溫時之間，關節部530、540中之推拉量便會改變，而在位置改變量上產生差異。
然後，在裝置開始運轉初期，或是在基板搬送機構5長時間待機後，使基板搬送機構5再度啟動搬送動作之情況下，發現到於讓冷卻完成(為室溫)的基板搬送機構5逐漸升溫時，會有與一般單腕型臂部不同的舉動。亦即，在基板搬送機構5會較處理模組30之收授位置要退縮的狀態下，即便因為從室溫升溫，而使第1及第2連結機構53、54伸長，仍會有相對於伸長的改變而讓該收授位置偏移減少的現象。因此，單純僅使用第1驅動臂531之旋轉角度的測量值實難以精度良好地修正晶圓W朝處理模組30之收授位置。
由此般情況看來，本發明係取得旋轉角度之測量值的時序資料來求得其移動平均值，並基於此來求得第1驅動臂531之旋轉角度的修正量。以下，便具體說明。收授位置之修正係藉由實行上述步驟S1~步驟S3來加以進行。首先，以預設時間間隔來在藉由保持體檢測部6來檢測出反衝構件58時，取得第1驅動臂531之旋轉角度的測量值(編碼值)。預設時間間隔係例如使基板搬送機構5之叉部51從真空搬送室31來進入至裝載互鎖室41、43的時間點，例如間隔1分鐘。另外，預設時間間隔係藉由配方條件來設定者，並非一定要固定。
然後，基於所取得的編碼值之時序資料，來求得預設之取樣數的平均移動數。在例如預設之取樣數為25時，例如控制部7如下述，係設置有移動平均計算用的記憶體區域，而取得被寫入至記憶體區域的25個編碼值之平均值，並將其作為移動平均值。
在開始例如室溫下的基板搬送機構5之運轉的初期，而在時序資料的數量未達預設之取樣數時，係將基準編碼值或接近於該基準編碼值之數值分配為不足的取樣數之編碼值。所謂接近於基準編碼值之數值係基準編碼值的例如+0.2%以下的數值。
具體而言，係以開始運轉經由待機狀態而降溫至基準溫度(室溫)的基板搬送機構5，而取樣數為零(不足之取樣數為25個)，且將接近於基準編碼值的數值分配為編碼值的情況為例，並使用圖7來加以說明。開始運轉後，首先讓基板搬送機構5之叉部5將晶圓W取至裝載互鎖室41(43)，而將藉由保持體檢測部6來檢測出之反衝構件58的時間點作為T0時，便在T0時讀取編碼值，並使用該編碼值E(0)來修正處理模組30內之載置位置。此時，如圖7所示，在移動平均計算用的記憶體區域之位址M0寫入E(0)。在接著的檢測時間點T1讀出編碼值，或是無視該數值，而使用E(0)來修正載置位置，並在移動平均計算用之記憶體區域的位址M1寫入E(0)。進行相同之處理到檢測時間點T24。
在開始基板搬送機構5之運轉初期，由於會較接近於基準溫度之室溫，故不會在臂機構52產生伸長，而編碼值會成為基準編碼值，但在假設未完 全下降至例如室溫時，由於基準編碼值會有若干差異的情況，故會求得T0時的編碼值E(0)。由於此T0時的編碼值E(0)係接近於基準溫度，故會成為例如基準旋轉角度(基準編碼值)的+0.2%以下的數值。如此一來，在開始運轉初期的檢測時間點T0~T24便會將初次的編碼值E(0)寫入至移動平均計算用之記憶體區域的位址M0~M24，而使該等平均的移動平均值成為E(0)。所謂開始運轉初期係例如開始運轉後的15分鐘內。
然後，關於第26次的檢測時間點T25係寫入實際的編碼值E(25)，而取得移動平均值。又，關於檢測時間點T26之後則與檢測時間點T25相同，而檢測時間點T49之後，便在該位址M0~M25寫入實際上所測量的所有編碼值，並基於此來取得移動平均值。
接著，步驟S3中，係對應於所取得的移動平均值與基準編碼值的比較結果，以晶圓W的收授位置會成為基準位置的方式，來相對於預先求得的第1驅動臂531之旋轉角度而求得修正量。所謂移動平均值與基準編碼值的比較結果係例如旋轉角度之差距。然後，如圖3(b)、(c)所示，修正量係基於：例如此旋轉角度之差距；從基板搬送機構5之旋轉中心A(中央集線器50之中心A)到預定位置的距離L1；以及從基板搬送機構5之旋轉中心A到叉部51會位於晶圓W之基準位置時的反衝構件58的距離L0；來求得。
此理由應該是因為基板搬送機構5之旋轉中心A與複數處理模組30中到晶圓W之基準位置的距離會有依各處理模組30而產生差異的情況。從而，由於相對於旋轉角度θ的變化之sinθ的變化量會有所不同，故要例如對應於距離L0而預先從實驗來掌握係數，而使用此係數，並以晶圓W的收授位置會成為基準位置的方式，來相對於預先求得的第1驅動臂531之旋轉角度而求得修正量。因此，控制部7係預先依各處理模組30，而儲存有藉由距離L0與距離L1所求得的係數。另外，此範例中，從基板搬送機構5之旋轉中心A(中央集線器50之中心A)到該預定位置的距離L1會在裝載互鎖室41及裝載互鎖室43之間互相一致。
如此一來，便會使用所求得的修正量，來修正驅動第1驅動臂531之第1馬達55以及驅動第2驅動臂541之第2馬達56的旋轉角度。然後，在基板搬送 機構5將晶圓W收授至所對應之處理模組30時，便會修正收授位置而將晶圓W收授至處理模組30。接著，基板搬送機構5係在再度將晶圓W收授至裝載互鎖室41(43)時，便會如上述，讀取第1驅動臂55之編碼值，而求得移動平均值來取得修正量，並使用此修正量來修正收授位置而將晶圓W收授至處理模組30。
根據上述實施形態，在藉由所謂蛙足式基板搬送機構5來將晶圓W搬送至處理模組30時，會求得驅動臂之編碼值的移動平均數，並基於此，以基板相對於處理模組30之收授位置會成為基準位置的方式來求得驅動臂之旋轉角度的修正量。由於基板搬送機構5係將連結機構設置為左右對稱，故在升溫時與降溫時，驅動臂之旋轉角度的測量值與臂伸長的對應關係會有所不同。從而，藉由取得移動平均數，便可反映出基板搬送機構5之熱歷程，由於該修正量的可靠度提高，故可將晶圓W精度良好地搬送至處理模組30中之晶圓W的收授位置。假設在無法取得移動平均值的情況，便會如下述實施例所明示般，在室溫下的基板搬送機構5之開始運轉初期，使晶圓W之收授位置會從基準位置改變的位置改變量偏差變大。
又，在室溫下的基板搬送機構5之開始運轉初期，而在時序資料的數量未達預設之取樣數時，係將基準編碼值或接近於該基準編碼值之數值分配為不足的取樣數之編碼值。在基板搬送機構5之開始運轉初期，如圖6所示，雖相對於臂伸長率的位置改變量會較小，但藉由將基準編碼值或接近於該基準編碼值之數值分配為不足的取樣數之編碼值，便可藉由將臂伸長率換算為較小，來使修正量變小，而抑制位置改變量的偏差。
如上述，在將基準編碼值分配為不足的取樣數之編碼值的情況，亦會進行與上述相同的方法。另外，上述範例為一範例，檢測時間點T0亦可使用基準編碼值或接近於基準編碼值的數值，而檢測時間點T1以後亦可寫入實際所測量的編碼值。
另外，在基板搬送機構5從處理模組30內退出而待機後，於較室溫要高溫的狀態下使基板搬送機構5再度啟動搬送動作時，在待機中之時序資料不存在時，亦可將基於待機前取得之編碼值所求得的數值分配為時序資料。 待機前取得之編碼值可從例如圖6所示之模擬結果來加以求得。
如上述，構成叉部51之特定部位的反衝構件58的形狀或設置位置並不限於上述範例，保持體檢測部6之形狀或設置位置並不限於上述範例。又，亦可形成穿透孔來作為叉部51之特定部位，而在光軸穿過該穿透孔時，便檢測出特定部位會位於預定位置，而求得驅動臂之旋轉角度。又，基於旋轉角度之移動平均值與基準旋轉角度的比較結果來求得修正量的步驟亦可基於移動平均值與基準旋轉角度之比率(臂伸長率)來求得修正量，以取代基於旋轉角度之差距來求得修正量。進一步地，上述範例中，雖求得第1驅動臂531之旋轉角度來作為驅動臂之旋轉角度，但亦可為第2驅動臂532之旋轉角度，亦可取得第1驅動臂531、第2驅動臂532兩者的旋轉角度。
又，基板搬送機構5並不限於圖2之構成，可適用於基板搬送機構是將由互相會自由水平旋轉地連結之驅動臂及傳動臂所構成的連結機構左右對稱地配置2個，而將保持體自由水平旋轉地連接於各傳動臂之前端部，並藉由驅動部而使左右驅動臂同步水平旋轉，來使保持基板之保持體進行進退。進一步地，本發明之基板處理並不限於真空處理，而可適用於具備有在加熱基板後之狀態下來進行處理的處理模組以及將基板搬送至此處理模組之基板搬送機構的基板處理裝置。
(評價試驗)
實際上，在基板處理裝置1中，關於開始運轉室溫下的基板搬送機構5，而藉由保持體檢測部6來檢測出叉部51之反衝構件58時的第1驅動臂531之旋轉角度的測量值，係將如上述般求得移動平均數而進行修正的情況之資料顯示於圖8。圖8中之實線係求得取樣數為25個的移動平均值，而進行晶圓W之收授位置的修正之情況的資料，圖8中之一點鏈線係未求得移動平均值而進行修正之情況的資料。圖8中之橫軸係表示時間，縱軸係表示晶圓W之收授位置的位置改變量。
其結果，確認到雖在基板搬送機構5的開始運轉初期在資料上會有所偏差，但隨著時間經過，位置改變量會收斂。這是因為由於在開始運轉初期基板搬送機構5會被加熱而升溫，故溫度變化會較明顯，而會產生臂伸長， 但伴隨著時間經過，由於臂部會收斂至某種溫度，故不會產生超過其以上的臂伸長。然後，了解到基於移動平均值的修正在開始運轉至時刻S1的開始運轉初期會特別有效，藉由進行此修正，便可使開始運轉時之位置改變量的偏差變小。另一方面，在未取得移動平均值而進行修正時，開始運轉時之位置改變量便會從0而較大地偏離，確認到位置改變量會較大，進而了解到基於本發明之移動平均值的修正是有效的。

Claims (7)

  1. 一種基板處理裝置，係具備：基板搬送機構，係將由互相會自由水平旋轉地連結之驅動臂及傳動臂所構成的連結機構左右對稱地配置2個，而將保持體自由水平旋轉地連接於左右連結機構的各傳動臂之前端部，並藉由驅動部而使左右驅動臂同步水平旋轉，來使保持基板之保持體進行進退；處理模組，係藉由該基板搬送機構來進行基板的收授，而在將基板加熱後之狀態下來進行處理；旋轉角度測量部，係測量該驅動臂之旋轉角度；保持體檢測部，係用以檢測該保持體之特定部位是否位於預定位置；以及控制部，係實行下述步驟：以預設時間間隔來讓該保持體之特定部位位於該預定位置，而在藉由該保持體檢測部來檢測出該特定部位時，取得驅動臂之旋轉角度的測量值之步驟；基於上述步驟所取得的該旋轉角度之測量值的時序資料，而就該旋轉角度之測量值來求得預設取樣數之移動平均數的步驟；以及對應於該移動平均數之數值與基準旋轉角度之比較結果，以在基準溫度下之該基板搬送機構的保持體中基板相對於該處理模組的收授位置會成為基準位置的方式，來相對於預先求得的驅動臂之旋轉角度而求得修正量的步驟，該基準旋轉角度係在基準溫度下之該基板搬送機構的保持體之特定部位會位於該預定位置時之驅動臂旋轉角度。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中求得該修正量的步驟係基於：該移動平均數之數值與該基準旋轉角度的比較結果；從該基板機構之旋轉中心到該預定位置的距離；以及從該基板搬送機構之旋轉中心到使該保持體位於基板之收授位置時的該特定部位的距離；來求得該修正量。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板處理裝置，其中該基準溫度係室溫。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中在開始室溫下的該基板搬送機構之運轉的初期，而在該時序資料的數量未達預設之取樣數時， 係將該基準旋轉角度或接近於該基準旋轉角度之數值分配為不足的取樣數之旋轉角度之測量值。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之基板處理裝置，其中在該基板搬送機構從處理模組內退出而待機後，於較室溫要高溫的狀態下使基板搬送機構再度啟動搬送動作時，在待機中之該時序資料不存在時，便將基於待機前取得之旋轉角度的測量值所求得的數值分配為時序資料。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之基板處理裝置，其係具備：裝載互鎖室，係會進行常壓氛圍與真空氛圍之切換且具備載置基板的載置部；以及真空搬送室，係氣密地連接於該裝載互鎖室，而配置有該基板搬送機構；該處理模組係用以對基板進行真空處理之處理模組，且會氣密地連接於該真空搬送室。
  7. 一種基板處理裝置之運轉方法，係運轉基板處理裝置之方法，該基板處理裝置係具備：基板搬送機構，係將由互相會自由水平旋轉地連結之驅動臂及傳動臂所構成的連結機構左右對稱地配置2個，而將保持體自由水平旋轉地連接於左右連結機構的各傳動臂之前端部，並藉由驅動部而使左右驅動臂同步水平旋轉，來使保持基板之保持體進行進退；處理模組，係藉由該基板搬送機構來進行基板的收授，而在將基板加熱後之狀態下來進行處理該方法係包含：以預設時間間隔來讓該保持體之特定部位位於該預定位置，而在藉由該保持體檢測部來檢測出該特定部位時，取得驅動臂之旋轉角度的測量值之工序；基於上述步驟所取得的該旋轉角度之測量值的時序資料，而就該旋轉角度之測量值來求得預設取樣數之移動平均數的工序；以及對應於該移動平均數之數值與基準旋轉角度之比較結果，以在基準溫度下之該基板搬送機構的保持體中基板相對於該處理模組的收授位置會成為基準位置的方式，來相對於預先求得的驅動臂之旋轉角度而求得修正量 的工序，該基準旋轉角度係在基準溫度下之該基板搬送機構的保持體之特定部位會位於該預定位置時之驅動臂旋轉角度。
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