JP2008084938A - Method for teaching various setting values to substrate processing apparatus, teachingapparatus, and calibration jig thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板処理装置に対する各種設定値の教示方法、教示用装置及びその校正治具に関し、特に、複数枚の基板を収容するキャリアからの基板の出し入れを行うロボットハンドを備えた基板処理装置に対する各種設定値の教示方法、教示用装置及びその校正治具に関する。 The present invention relates to a method for teaching various set values for a substrate processing apparatus, a teaching apparatus, and a calibration jig therefor, and more particularly, a substrate processing apparatus provided with a robot hand for taking in and out a substrate from a carrier accommodating a plurality of substrates. The present invention relates to a teaching method of various setting values, a teaching device, and a calibration jig thereof.
半導体ウェハをキャリア(収容容器)から抜き取り・収納するロボットハンド(アーム)をもつ代表的な設備として、シート剥し、裏面研削等の処理を行う装置がある。その他液晶表示装置用ガラス基板や、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用ガラス基板等の基板に種々の処理を行う基板処理装置においても、ロボットハンド(アーム)を備えたものが知られている。 As a typical facility having a robot hand (arm) for extracting and storing a semiconductor wafer from a carrier (container), there is an apparatus that performs processing such as sheet peeling and back surface grinding. Other substrate processing apparatuses that perform various types of processing on substrates such as glass substrates for liquid crystal display devices, glass substrates for photomasks, and glass substrates for optical disks are also known that include a robot hand (arm).
図10はキャリアにセットされた複数のウェハ(例えば25枚)をロボットが1枚毎抜き取り、各種処理(シート剥しや裏面研削等)を行った後、同じキャリアに収納する基板処理装置の構成とウェハの流れを表した図である。この種の装置は、同図の処理部の部分が異なるのみであり、ロボットが中央に設置され、その両脇にキャリアステージが設けられているといった構造はおおよそ共通している。 FIG. 10 shows a configuration of a substrate processing apparatus in which a plurality of wafers (for example, 25 sheets) set on a carrier are extracted by a robot and subjected to various processes (sheet peeling, back surface grinding, etc.) and then stored in the same carrier. It is a figure showing the flow of a wafer. This type of apparatus is different in only the processing unit shown in the figure, and the structure in which the robot is installed in the center and the carrier stage is provided on both sides of the robot is almost the same.
図11は、基板処理装置において、ロボットハンドがキャリアからウェハを抜き取るまでの動作を表した図である。複数のウェハ5aが収納されているキャリア4が、キャリアステージ6上にセットされている。ロボット2はZ軸方向の移動手段にて、ウェハを掬う位置(例えば、図11の例ではキャリア内ウェハ1枚目下方)まで移動した後(図11の(a))、ロボットハンド3がX軸方向に移動しキャリア内に入る(図11の(b))。さらに、ロボット2がZ軸方向に上昇しウェハ5aを吸着した後(図11の(c))、ロボットハンド3がX軸方向に移動してウェハ5aをキャリア4から取り出し(図11の(d))、θ軸方向に旋回してオリエンテーションフラットアライナー部(図10のOFアライナー部)へ搬送される。そして、処理部にて処理されたウェハ5aは、上記とは逆の動作でキャリア4に収納される。
FIG. 11 is a diagram showing an operation until the robot hand pulls out the wafer from the carrier in the substrate processing apparatus. A
上記した基板処理装置において、実際に基板を移動させるのに先立って、設備保守担当者によるウェハを保持するロボットハンドの制御部にキャリアの位置を教示する(学習させる)ティーチング(教示)が行われている。 In the substrate processing apparatus described above, prior to actually moving the substrate, teaching (teaching) is performed to teach (learn) the position of the carrier to the control unit of the robot hand holding the wafer by the person in charge of equipment maintenance. ing.
上記ティーチング(教示)作業を精度良く、かつ、短時間で行うための教示治具も各種提案されている。例えば、特許文献1には、キャリア内にセンタリング治具をセットし、アームに設置したセンシング治具で、センタリング治具上のピンを検知させ、アームの位置ずれ量を取得してティーチングを行う方法が開示されている。
Various teaching jigs for performing the teaching (teaching) operation with high accuracy and in a short time have been proposed. For example,
また、特許文献2には、中心に円錐の形状部を設けた教示用治具をキャリアに設置し、ロボットハンドの先端に設けた透過型センサで円錐部の断面径に基いてZ方向を検出する方法が開示されている。
Also, in
また、アーム上のウェハの傾斜や撓みを検出する技術が特許文献3や特許文献4に開示されている。前者は、下向きに固定した距離測定センサを用いてアーム上のウェハの傾斜状態を検出するというものであり、後者は、アームの側方にウェハ反り高さ検出センサを配設し、検出されたウェハ反り量を用いてウェハ収納時の高さ補正を行うというものである。
上記従来技術の課題を説明するため、図12、図13を参照して、ウェハ処理装置における従来のティーチングの流れについて説明する。ティーチングの前準備として、ロボットハンドとウェハの吸着位置を基準とするため、一旦通常のウェハ処理動作を行い、ロボットがキャリア側へ旋回した時点で停止させる。ここでキャリアを取り除き、ロボットハンドをX軸方向に移動させキャリアステージ上で停止させる。 In order to explain the problems of the above prior art, a conventional teaching flow in the wafer processing apparatus will be described with reference to FIGS. As preparation for teaching, since the suction position of the robot hand and the wafer is used as a reference, a normal wafer processing operation is once performed and stopped when the robot turns to the carrier side. Here, the carrier is removed, and the robot hand is moved in the X-axis direction and stopped on the carrier stage.
この状態でロボットハンドとキャリアステージの水平出しが行われる。水平出しは、図12に示すように、ロボットハンド3に吸着されたウェハ5aの4ヵ所にスケール9を当て、キャリアとの高さが4ヵ所とも同じ目盛りになるよう、キャリアステージ6のレベル調整ネジ7で調整する。
In this state, the robot hand and the carrier stage are leveled. As shown in FIG. 12, leveling is performed by adjusting the level of the
続いてロボットハンドの位置制御部に対するZ軸のティーチングが行われる。上記水平出しの後、ロボットハンド3をX軸方向に移動させ、キャリアステージ6上から外した後、キャリアステージ6上にキャリアを載せる。そして、再びロボットハンド3をX軸方向に移動させ、キャリアに接触しない位置で停止させる。ここでロボットハンド3に吸着されたウェハ5aが、キャリアの溝(ウェハ挿入部)の中央に来るよう、ロボットのZ軸方向を移動させ目視で合わせこむ。この数値をZ軸のウェハ収納位置データとして教示する。
Subsequently, Z-axis teaching is performed on the position control unit of the robot hand. After the leveling, the
続いてロボットハンドの位置制御部に対するX軸及びθ軸のティーチングが行われる。まず、ロボットハンドをX軸方向に移動させウェハ中央がキャリアに掛かる手前で停止させる。ここで、キャリアの溝(ウェハ挿入部)とウェハの隙間A、A’(図13参照)が左右均等になるよう、ロボットのθ方向を移動させ目視にて合わせこむ。この数値をθ軸のデータとしてロボットハンドの位置制御部に教示する。 Subsequently, teaching of the X-axis and the θ-axis is performed on the position control unit of the robot hand. First, the robot hand is moved in the X-axis direction and stopped before the center of the wafer hits the carrier. Here, the θ direction of the robot is moved and aligned visually so that the carrier grooves (wafer insertion portion) and the gaps A and A ′ (see FIG. 13) between the wafers are equal to each other. This numerical value is taught to the position control unit of the robot hand as θ-axis data.
更に、図13に示すように、ロボットハンドをX軸方向に移動させ、目視で確認しながらキャリア溝の奥に接触しない位置、クリアランスBを設けた位置で停止させる。この数値をX軸のデータとしてロボットハンドの位置制御部に教示する。 Further, as shown in FIG. 13, the robot hand is moved in the X-axis direction, and is stopped at a position where it does not contact the back of the carrier groove and a clearance B while visually confirming. This numerical value is taught to the position control unit of the robot hand as X-axis data.
最後に、ロボットハンド3のウェハ吸着を切り、ロボットハンドをZ軸方向に下降させ目視で確認しながらロボットハンドがウェハから離れた位置から所定の距離下方(例えば、0.5mm)で停止させる。この位置をロボットハンド挿入位置としてロボットハンドの位置制御部に教示する。
Finally, the wafer suction of the
以上の調整により、Z軸方向、X軸方向、θ軸方向のティーチングが完了する。 Through the above adjustment, teaching in the Z-axis direction, the X-axis direction, and the θ-axis direction is completed.
しかしながら、取扱う基板そのものが薄くなり、なおかつ、これを収納するキャリアの溝ピッチも狭くなっている今日では、上記したスケールと目視による方法では、ティーチング作業者の熟練度や技術力に依存するため、作業時間が掛かる上、精度にもバラツキが生じてしまうという問題点がある。 However, since the substrate to be handled itself is thin and the groove pitch of the carrier for storing it is also narrow, the above scale and visual method depend on the skill level and technical skill of the teaching worker. In addition to the work time, there is a problem in that the accuracy also varies.
また、特許文献1、2に記載の装置・治具では、各種センサで取得したズレ量等に基づくロボットハンド(アーム)に対するティーチングを実現するものであるが、キャリア自体の水平は保証されていないという問題点がある。キャリアを載置するキャリアベースの水平出しは、上記スケール等を用いた目視による方法で行うこととなるが、十分な精度の水平出しができなければ、ウェハがキャリアの溝に接触し、キズ・割れが発生してしまうことも考えられる。
In addition, the devices and jigs described in
また、特許文献4では搬送時(アーム吸着時)におけるウェハの撓みを測定し、当該撓み量を考慮した搬送方法が開示されているが、キャリア収納時には吸着がなされていないため撓み量がより大きくなるという問題点がある。もちろん、特許文献1、2の装置・治具では、撓みは全く考慮に入れられていない。
Further,
本発明の第1の視点によれば、複数枚の基板を収容するキャリアからの基板の出し入れを行うロボットハンドを備えた基板処理装置に適用される教示用装置であって、上方に配置された変位センサからの距離測定を許容する教示用キャリアと、校正用基板との距離を測定する複数個の変位センサを備え、前記教示用キャリアの上方に配置される教示用治具と、を含み、前記ロボットハンドによって前記校正用基板を前記教示用キャリア内の所定の教示開始位置に保持した状態で、前記変位センサから読み出される距離を合わせることによって、前記キャリアを載置するキャリアベースの水平出しを実行した後、前記ロボットハンドに対する各種設定値の教示を実行可能としたこと、を特徴とする教示用装置が提供される。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a teaching apparatus applied to a substrate processing apparatus including a robot hand for taking in and out a substrate from a carrier that accommodates a plurality of substrates. A teaching carrier that allows measurement of the distance from the displacement sensor, and a teaching jig that includes a plurality of displacement sensors that measure the distance from the calibration substrate, and is disposed above the teaching carrier, The carrier base on which the carrier is placed is leveled by adjusting the distance read from the displacement sensor in a state where the calibration substrate is held at a predetermined teaching start position in the teaching carrier by the robot hand. There is provided a teaching apparatus characterized in that teaching of various set values for the robot hand can be executed after execution.
本発明の第2の視点によれば、複数枚の基板を収容するキャリアからの基板の出し入れを行うロボットハンドを備えた基板処理装置に対する各種設定値の教示方法であって、上方に配置された変位センサからの距離測定を許容する教示用キャリアと、校正用基板との距離を測定する複数個の変位センサを備え、前記教示用キャリアの上方に配置される教示用治具とを、キャリアを載置するキャリアベースにセットする工程と、前記ロボットハンドによって前記校正用基板を前記教示用キャリア内の所定の教示開始位置に保持する工程と、前記教示用治具の変位センサから読み出される距離を合わせることによって、前記キャリアを載置するキャリアベースの水平出しを実行する工程と、前記ロボットハンドを動作させ、前記ロボットハンドに対する各種設定値の教示を実行する工程と、を含むこと、を特徴とする基板処理装置に対する各種設定値の教示方法が提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a teaching method of various set values for a substrate processing apparatus provided with a robot hand that takes in and out a substrate from a carrier that accommodates a plurality of substrates, and is disposed above. A teaching carrier that allows distance measurement from the displacement sensor, and a plurality of displacement sensors that measure the distance from the calibration substrate, and a teaching jig disposed above the teaching carrier, A step of setting the carrier base to be placed; a step of holding the calibration substrate at a predetermined teaching start position in the teaching carrier by the robot hand; and a distance read from the displacement sensor of the teaching jig. A step of performing leveling of the carrier base on which the carrier is placed, and operating the robot hand to Teaching method of various set values for the substrate processing apparatus may include a step of executing the teachings of the various setting values, and characterized that is provided.
本発明によれば、キャリアベースの水平出しを実現する仕組みをティーチング治具に組み込んだため、設備保全担当者の経験、技量に左右されること無く、要求されるティーチング精度を達成することが可能となる。これによってティーチングズレがなくなり、ティーチングズレによるウェハのキズや割れを防止できる。更には、シート剥し装置、裏面研削装置等の各種基板処理装置の稼働率向上、製品の歩留まりの向上も可能となる。 According to the present invention, since the mechanism for realizing the leveling of the carrier base is incorporated in the teaching jig, it is possible to achieve the required teaching accuracy regardless of the experience and skill of the person in charge of equipment maintenance. It becomes. As a result, teaching misalignment is eliminated, and wafer scratches and cracks due to teaching misalignment can be prevented. Furthermore, it is possible to improve the operation rate of various substrate processing apparatuses such as a sheet peeling apparatus and a back surface grinding apparatus and to improve the product yield.
続いて、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、シート剥し装置において、本発明の一実施形態に係るティーチング方法を実施する際に使用するティーチング装置(教示用装置)の平面概略図(a)と、側面概略図(b)である。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view (a) and a schematic side view (b) of a teaching device (teaching device) used when a teaching method according to an embodiment of the present invention is performed in a sheet peeling apparatus. .
図1の平面概略図(a)は、キャリアステージ6上に設置されたウェハ撓み量チェックキャリア15内に、ロボットハンド3で、ティーチング装置の備品として使用される校正用ウェハ5を移動させた状態を表している、なお、図1の平面概略図(a)においては、ティーチング装置に含まれるティーチング治具(教示用治具)11のハウジングは省略されており、ティーチング治具11のハウジング内部に十字状に5つ配設されたLED変位センサ10a,10b,10c,10d,10eの配置のみが示されている。
A schematic plan view (a) of FIG. 1 shows a state in which a
図1の側面概略図(b)を参照すると、上記レイアウトでLED変位センサ10a、10b、10c、10d、10eが下向きに固定され、ロボットハンド3による校正用ウェハ5の出し入れを許容する開口部を有するティーチング治具11と、LED変位センサ10a、10b、10c、10d、10eの出力信号を表示するためのデジタルメータ14を備えた表示ユニット13と、これらを接続するケーブル12が示されている。
Referring to the schematic side view (b) of FIG. 1, the LED displacement sensors 10 a, 10 b, 10 c, 10 d, and 10 e are fixed downward in the layout described above, and an opening that allows the
また、図1の側面概略図(b)には、ステージ架台8の上のレベル調整ネジ7で水平調整可能なキャリアステージ6に、ウェハ撓み量チェックキャリア15と、ティーチング治具11とが載置され、前記したLED変位センサ10a〜10eにより校正用ウェハ5上に設置された反射板との距離Lを測定可能となっている。
Further, in the schematic side view (b) of FIG. 1, a wafer deflection
実際には、デジタルメータ14には、後述する「0」校正により上記距離は、予め設定された目標値との差がプラス/マイナスの符号を付して表示される。 In practice, the distance is displayed on the digital meter 14 by adding a plus / minus sign to the target value set in advance by “0” calibration described later.
図2は、上記キャリアステージ6に設置した状態のウェハ撓み量チェックキャリア15の正面図(a)と、平面図(b)である。ウェハ撓み量チェックキャリア15は、シート剥し装置等で通常使用されているキャリアを底面から1枚目のキャリア溝の中心でカットしたようなオープン形状となっており、キャリアステージ6上のキャリアガイド内にクリアランス無くセットされる。また、同図では省略されているが、ティーチング治具11もウェハ撓み量チェックキャリア15の外側にクリアランス無くセットされる。
FIG. 2 is a front view (a) and a plan view (b) of the wafer deflection
図3は、校正用ウェハ5の構成と、LED変位センサ10による水平検出原理を説明するための図である。同図に表されたように、校正用ウェハ5は、研削前のウェハ等に、上記LED変位センサ10と同様に十字状のレイアウトで、所定の径(図3の例では10mm)の反射板18を貼り付けた構成となっている。図中の黒い円は、ティーチング治具11のLED変位センサ10が発光している可視光のスポットである。例えば、図3の(a)に示すように、反射板18と各LED変位センサ10との距離がいずれも目標値Lとなっているような場合は、表示ユニット13のデジタルメータ14はいずれも「0」表示となる。また、図3の(b)に示すように、反射板18と各LED変位センサ10との距離が目標値Lになっていない(ロボットハンド3又はキャリアステージ6の水平が取れていない)場合は、表示ユニット13のデジタルメータ14が数値表示となる。
FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of the
なお、本実施形態において校正用ウェハ5として研削前のウェハを用いているのは、後記するように別途撓み量を測定することによって撓みの影響を除外できるからであり、研削後のウェハを校正用ウェハとして用いることも可能である。
The reason why the wafer before grinding is used as the
図4は、ティーチング治具11へのLED変位センサ10a〜10eの配置例を表した図である。図中の黒い円が、LED変位センサが発光している可視光のスポット表示であり、LED変位センサ10a〜10eの位置を示している。図4の例では、ウェハ撓み量チェックキャリア15と校正用ウェハ5のクリアランスA、A’が同じになる位置、かつ、ウェハ撓み量チェックキャリア15と校正用ウェハ5のクリアランスB(例:1mm)を設けた位置をキャリア内での最適な位置としている。この場合、校正用ウェハ5の周縁に配置される反射板18に対応するLED変位センサ10a〜10dは、ウェハー円周上を4等分した位置、かつ、各々ウェハのエッジから所定距離(例:5mm)内側でティーチング治具11に固定される。校正用ウェハ5の中央に配置される反射板18に対応するLED変位センサ10eは、キャリアにセットされたウェハの中央の位置でティーチング治具11に固定される。
FIG. 4 is a diagram illustrating an arrangement example of the LED displacement sensors 10 a to 10 e on the teaching jig 11. The black circle in the figure is a spot display of visible light emitted from the LED displacement sensor, and indicates the positions of the LED displacement sensors 10a to 10e. In the example of FIG. 4, a position where the clearances A and A ′ of the wafer deflection
図5は、上記したティーチング治具11の校正を行うための校正治具16の平面図(a)及び側面図(b)である。校正治具16は、ティーチング治具11を水平載置できる程度の大きさのベースプレート上に、ウェハ撓み量チェックキャリア15の1枚目の溝と同一の高さで校正用ウェハ5を保持する3本の基準器17を立設してなっている。その用法は、後に詳述する。
FIG. 5 is a plan view (a) and a side view (b) of the
続いて、上記した各装置を用いて行うティーチング方法について説明する。図6は、本発明に係るティーチング方法の流れを表した図である。はじめに図6のステップ0〜ステップ5のおおよその流れを説明する。図6を参照すると、まず、ティーチングの準備段階として、校正治具16と校正用ウェハ5を用いて、ティーチング冶具11のLED変位センサ出力値が表示されるデジタルメータ14の「0」表示校正を行う(ステップ0)。
Then, the teaching method performed using each above-mentioned apparatus is demonstrated. FIG. 6 is a diagram showing the flow of the teaching method according to the present invention. First, an approximate flow from step 0 to step 5 in FIG. 6 will be described. Referring to FIG. 6, first, as a teaching preparation stage, the
続いて、キャリアステージ6にウェハ撓み量チェックキャリア15及びティーチング冶具11をセットした(ステップ1)後、校正用ウェハ5をウェハ撓み量チェックキャリア15に置き、一連の搬送動作を行う。このときX軸及びθ軸を適宜調整し校正用ウェハ5の反射板18がティーチング冶具11のLED変位センサ10のスポットの当たる位置となるように停止する(ステップ2)。
Subsequently, after setting the wafer deflection
デジタルメータ14の表示を参照しながら、キャリアステージ6とロボットハンド3の角度調整(キャリアステージの水平出し)を行う(ステップ3)。
While referring to the display of the digital meter 14, the angle of the
続いて、ロボットハンド側のティーチング(ステップ4)と、校正用ウェハ5の撓み量に基づく補正を行った値によるロボットハンド挿入位置のティーチングを行う(ステップ5)。
Subsequently, teaching on the robot hand side (step 4) and teaching of the robot hand insertion position based on a value corrected based on the deflection amount of the
続いて、上記ステップ0〜ステップ5について順を追って詳細に説明する。ステップ0は、ティーチングを迅速にかつ正確に行うために行われるティーチング治具11の校正工程である。 Next, step 0 to step 5 will be described in detail step by step. Step 0 is a calibration process of the teaching jig 11 performed in order to perform teaching quickly and accurately.
ステップ0では、図7に示すように、校正治具16上にティーチング治具11を乗せて表示ユニット13をリセットし、デジタルメータ14の表示が「0」になるようティーチング治具11側の調整を行う。このように、デジタルメータ14の表示を「0」にすることで、校正治具16上の校正用ウェハ5とLED変位センサ10間の距離が、ロボットハンド上に載置された状態での校正用ウェハ5とLED変位センサ10間距離である目標値Lに合わせられ、以後のティーチングの精度が保たれる。
In step 0, as shown in FIG. 7, the teaching jig 11 is placed on the
ステップ1では、上記のように校正したティーチング治具11とウェハ撓み量チェックキャリア15がキャリアステージ6にセットされる。
In
続くステップ2では、ロボットハンド3にて、校正用ウェハ5をウェハ撓み量チェックキャリア15に置く。そして、ティーチングを行う前に、ロボットハンド3と校正用ウェハ5の吸着位置を基準とするため、一旦通常のウェハ処理動作を行い(図10参照)、ロボットハンド3がキャリア側へ旋回した時点で停止させる。この状態から、ロボットハンド3をX軸方向に移動させ、LED変位センサ10a、10b、10c、10d、10eの表示がすべて数値を表示する位置で停止させる(図4参照)。このときθ軸も適宜調整され、校正用ウェハ5の反射板18と、ティーチング冶具11のLED変位センサ10のスポットの当たる位置となる。
In the
続くステップ3では、キャリアステージ6の水平出しとロボットハンド3のZ軸方向のティーチングが行われる。図8は、ステップ2が完了し、キャリアステージが傾斜している状態を示している。図8の例では、ロボットハンド3に対し、キャリアステージ6は、互いに平行ではなく、前後方向に角度θ(あるいは左右方向にも)傾いている。このときLED変位センサ10a、10b、10c、10dにて検出されるロボットハンド3上に載置された校正用ウェハ5との距離は、m、n、o(m<n<o)となり、デジタルメータ14の表示をもって確認することができる。
In the
設備保守担当者は、デジタルメータ14の表示値がすべて「0」(=目標値L)になるようにキャリアステージ6のレベル調整ネジ7で水平出しの調整を行う。このとき、目標値Lはウェハ収納位置にセットされているため、キャリアステージ6及びティーチング治具11の水平出しと同時に、当該高さをロボットハンドの位置制御部(図示省略)に教示させることによって、ロボットハンドZ軸方向のウェハ収納位置の教示が完了する。
The person in charge of equipment maintenance adjusts the leveling with the level adjusting screw 7 of the
続くステップ4では、ロボットハンド3側のティーチングが行われる。まず、θ軸方向のティーチングを行う。例えば、ロボットハンド3の位置制御部による移動を行い、図4のθ軸方向の+方向(あるいは−方向)へのティーチングを行う。
In the
ロボットハンド3をマニュアルでθ軸の+方向(あるいは−方向)へ移動させ、LED変位センサ10b(あるいは10d)が数値を表示しなくなる位置、例えば数値表示が「0」表示から「−」を表示した位置で移動を止め、ロボット側の位置表示装置(図示省略)に表示されているθ軸数値を読み取る。ここで、LED変位センサ10b(あるいは10d)の表示が「0」表示から「−」を表示になるのは、LED変位センサ10b(あるいは10d)のスポットがウェハエッジの外側に外れたことを示している。この時、ロボット側の表示はmm単位で表示される(例えば、数値表示“10.99”)。この位置からθ軸−方向(あるいは+方向)に、所定距離内側に(例:図4の例では5mm)移動した位置をロボット側のθ軸方向の最適位置としてロボットハンドの位置制御部に教示させる。例えば、ロボット側の表示が、「10.99」で、θ軸方向の最適位置がウェハエッジより「5mm」内側と定められている場合、θ軸方向の最適位置は、10.99−5.00=5.99となる。
The
X軸方向も同様に、ロボットハンド3をマニュアルでX軸+方向に移動させ、LED変位センサ10cが数値を表示しなくなる位置、例えば、数値表示が「0」表示から「−」を表示した位置で移動を止め、ロボット側の位置表示装置(図示省略)に表示されているX軸数値を読み取る。この位置からX軸−方向に所定距離内側に(例:図4の例では5mm)移動した位置をロボット側のX軸方向の最適位置としてロボットハンドの位置制御部に教示させる。例えば、ロボット側の表示が、「100.04」で、X軸方向の最適位置がウェハエッジより「5mm」内側と定められている場合、X軸方向の最適位置は、100.04−5.00=95.04となる。
Similarly, in the X-axis direction, the
以上の調整で、ロボットハンド3のθ軸方向とX軸方向の位置合わせが完了する。
With the above adjustment, the positioning of the
続くステップ5では、ロボットハンド3のキャリア挿入位置の教示が行われる。まず、ロボットハンド3の吸着を切り、ロボットハンド3をZ軸方向に下降させていき、校正用ウェハ5がウェハ撓み量チェックキャリア15の溝に載り、校正用ウェハ5がロボットハンド3から離れた位置で移動を止め、ロボット側に表示されているZ軸方向数値を読み取る。その後、ロボットハンド3をZ軸方向下方に逃がす。
In the
そして更に、校正用ウェハ5を取り除き、実際に取扱う裏面研削後のウェハ5a(200μ厚ウェハ)をウェハ撓み量チェックキャリア15に載せる。ここで、LED変位センサ10eの数値を読み取り、先に読み取ったロボット側のZ軸方向数値からLED変位センサ10eの数値(撓み量)及び遊び分を減じた値を、ロボットハンド挿入位置として、ロボットハンドの位置制御部に教示させる。例えば、ロボット側のZ軸方向数値の表示が、「100.00」で、LED変位センサ10eの表示値が「0.40」、規定遊び値が「0.50」の場合、ロボットハンド3の挿入位置は、100.00−0.40−0.50=99.10となる。
Further, the
以上の調整でロボットハンド3のZ軸方向挿入位置の位置合せが完了する。
With the above adjustment, the alignment of the insertion position of the
以上のとおり、設備保全担当者の経験、技量に左右されることなく、水平出し及びX、Z、θ方向3軸で、要求されるティーチング精度を達成することが可能となる。特に、従来の方法では、精度の良いティーチングを行うために熟練者による水平出しが必須であったが、本実施形態ではデジタルメータにて容易に水平出しと水平出しを完了した上での位置合わせを行うことができる。また本実施形態では更に、ウェハの撓み(特に、キャリア収容時の撓み)を反映させた位置を、ロボットハンド挿入位置として教示させることが可能となる。 As described above, the required teaching accuracy can be achieved with leveling and three axes in the X, Z, and θ directions, regardless of the experience and skill of the person in charge of equipment maintenance. In particular, in the conventional method, leveling by an expert is indispensable in order to perform accurate teaching, but in this embodiment, alignment is performed after leveling and leveling are easily completed with a digital meter. It can be performed. Further, in the present embodiment, it is possible to teach a position reflecting the bending of the wafer (particularly, the bending when the carrier is accommodated) as the robot hand insertion position.
以上、ウェハのシート剥し装置に適用した本発明の好適な各実施形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種の変形を加えることが可能であることはいうまでもない。本発明は、例えば、構造が類似している裏面研削装置はもちろん、その他の複数枚の基板を収容するキャリアからの基板の出し入れを行うロボットを備えた各種基板処理装置にも適用可能である。 The preferred embodiments of the present invention applied to the wafer sheet peeling apparatus have been described above. Needless to say, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. The present invention can be applied to various substrate processing apparatuses including a robot that takes in and out a substrate from a carrier that accommodates a plurality of substrates, as well as a back surface grinding device having a similar structure, for example.
また、上記した実施形態で用いた校正用ウェハ、ティーチング治具、ウェハ撓み量チェックキャリア(教示用キャリア)、校正治具の構成・形状、変位センサの種類や配置等も、ウェハのシート剥し装置に適したその一例を示したものであり、基板処理装置の種類や取り扱う基板の種類に応じて、適宜変更を加えることが可能であることはいうまでもない。 In addition, the wafer peeling machine is also used for the calibration wafer, teaching jig, wafer deflection check carrier (teaching carrier), configuration and shape of the calibration jig, and the type and arrangement of the displacement sensor used in the above embodiment. An example suitable for the above is shown, and it is needless to say that appropriate changes can be made in accordance with the type of substrate processing apparatus and the type of substrate to be handled.
1 設備筐体
2 ロボット
3 ロボットハンド(アーム)
4 キャリア(基板収容容器)
5 校正用ウェハ(校正用基板)
5a ウェハ
6 キャリアステージ
7 レベル調整ネジ
8 ステージ架台
9 スケール
10,10a,10b,10c,10d,10e LED変位センサ
11 ティーチング治具(教示用治具)
12 ケーブル
13 表示ユニット
14 デジタルメータ
15 ウェハ撓み量チェックキャリア(教示用キャリア)
16 校正治具
17 基準器
18 反射板
1
4 Carrier (substrate container)
5 Calibration wafer (calibration substrate)
12 Cable 13 Display unit 14
16
Claims (10)
上方に配置された変位センサからの距離測定を許容する教示用キャリアと、
校正用基板との距離を測定する複数個の変位センサを備え、前記教示用キャリアの上方に配置される教示用治具と、を含み、
前記ロボットハンドによって前記校正用基板を前記教示用キャリア内の所定の教示開始位置に保持した状態で、前記変位センサから読み出される距離を合わせることによって、前記キャリアを載置するキャリアベースの水平出しを実行した後、前記ロボットハンドに対する各種設定値の教示を実行可能としたこと、
を特徴とする教示用装置。 A teaching apparatus applied to a substrate processing apparatus having a robot hand for taking in and out of a substrate from a carrier containing a plurality of substrates,
A teaching carrier that allows distance measurement from a displacement sensor disposed above;
A teaching jig comprising a plurality of displacement sensors for measuring the distance to the calibration substrate, and disposed above the teaching carrier,
The carrier base on which the carrier is placed is leveled by adjusting the distance read from the displacement sensor in a state where the calibration substrate is held at a predetermined teaching start position in the teaching carrier by the robot hand. After executing, it was possible to execute teaching of various set values for the robot hand,
A teaching apparatus characterized by the above.
を特徴とする請求項1に記載の教示用装置。 The teaching start position is set so that the teaching of the substrate accommodation height position of the robot hand is completed by adjusting the distance read from the displacement sensor;
The teaching device according to claim 1.
を特徴とする請求項1又は2に記載の教示用装置。 The displacement sensor is disposed corresponding to a plurality of reflectors provided on the calibration substrate;
The teaching apparatus according to claim 1, wherein:
を特徴とする請求項1又は2に記載の教示用装置。 The displacement sensor of the teaching jig is disposed at a position corresponding to a plurality of calibration reflectors disposed on the peripheral edge of the calibration substrate, and can be used for detecting the edge of the substrate.
The teaching apparatus according to claim 1, wherein:
を特徴とする請求項4に記載の教示用装置。 Displacement sensors are disposed inside a plurality of displacement sensor groups disposed at positions corresponding to the plurality of calibration reflectors disposed on the peripheral edge of the calibration substrate so that the amount of deflection of the substrate can be detected. ,
The teaching device according to claim 4.
上方に配置された変位センサからの距離測定を許容する教示用キャリアと、校正用基板との距離を測定する複数個の変位センサを備え、前記教示用キャリアの上方に配置される教示用治具とを、キャリアを載置するキャリアベースにセットする工程と、
前記ロボットハンドによって前記校正用基板を前記教示用キャリア内の所定の教示開始位置に保持する工程と、
前記教示用治具の変位センサから読み出される距離を合わせることによって、前記キャリアを載置するキャリアベースの水平出しを実行する工程と、
前記ロボットハンドを動作させ、前記ロボットハンドに対する各種設定値の教示を実行する工程と、を含むこと、
を特徴とする基板処理装置に対する各種設定値の教示方法。 A method for teaching various set values for a substrate processing apparatus provided with a robot hand for taking in and out a substrate from a carrier containing a plurality of substrates,
A teaching jig provided with a teaching carrier that allows distance measurement from a displacement sensor disposed above and a plurality of displacement sensors that measure the distance between the calibration substrate and disposed above the teaching carrier. And setting the carrier base on which the carrier is placed;
Holding the calibration substrate at a predetermined teaching start position in the teaching carrier by the robot hand;
Performing leveling of the carrier base on which the carrier is placed by adjusting the distance read from the displacement sensor of the teaching jig;
Operating the robot hand and executing teaching of various setting values for the robot hand,
A method for teaching various set values for a substrate processing apparatus.
を特徴とする請求項7に記載の基板処理装置に対する各種設定値の教示方法。 The teaching start position is set so that the teaching of the substrate accommodation height position of the robot hand is completed by adjusting the distance read from the displacement sensor;
The teaching method of various setting values with respect to the substrate processing apparatus of Claim 7 characterized by these.
を特徴とする請求項7又は8に記載の基板処理装置に対する各種設定値の教示方法。 The robot hand is operated, and the edge of the calibration substrate is moved by a displacement sensor of the teaching jig disposed at a position corresponding to a plurality of calibration reflectors disposed on the peripheral edge of the calibration substrate. By performing the teaching of the substrate accommodation position by detecting,
The teaching method of various setting values with respect to the substrate processing apparatus of Claim 7 or 8 characterized by these.
を特徴とする請求項7乃至9いずれか一に記載の基板処理装置に対する各種設定値の教示方法。 Correction by measuring the amount of bending of the substrate using a displacement sensor for detecting the bending of the substrate disposed in the teaching jig, and reducing the insertion height position of the robot hand by the amount of bending of the substrate. To do the
A teaching method of various set values for the substrate processing apparatus according to claim 7.
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