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JP7580228B2 - Teaching apparatus, substrate transport apparatus, substrate processing apparatus, teaching method, and method for manufacturing electronic device - Google Patents

Teaching apparatus, substrate transport apparatus, substrate processing apparatus, teaching method, and method for manufacturing electronic device Download PDF

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JP7580228B2 JP2020151154A JP2020151154A JP7580228B2 JP 7580228 B2 JP7580228 B2 JP 7580228B2 JP 2020151154 A JP2020151154 A JP 2020151154A JP 2020151154 A JP2020151154 A JP 2020151154A JP 7580228 B2 JP7580228 B2 JP 7580228B2
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Description

本発明は、基板処理装置及び同装置に基板を搬入出する搬送用ロボットに関する。 The present invention relates to a substrate processing apparatus and a transport robot that loads and unloads substrates into the apparatus.

特許文献1では、搬送用ロボットに位置検出手段を有するティーチング用治具を載置し、装置内の載置部に予め設けられた位置決めマークを検出することでティーチングしている。位置検出手段は、一般的には距離センサといった入力・出力ケーブルを有するものが用いられる。このような距離センサを有する治具をロボットに載置する場合、センサケーブルはロボットの動作に支障がないようにロボットの外部に引き回し・固定される。ケーブルはティーチング時のロボット動作に伴って捻回・摺動されるが、これはコンタミの原因となる。高クリーン環境が求められる基板処理装置においてはこのようなコンタミ影響は好ましくない。 In Patent Document 1, a teaching jig having a position detection means is placed on a transport robot, and teaching is performed by detecting a positioning mark provided in advance on the placement section inside the device. The position detection means is generally a distance sensor or other device having an input/output cable. When placing such a jig having a distance sensor on the robot, the sensor cable is routed and fixed outside the robot so as not to interfere with the operation of the robot. The cable is twisted and slid as the robot moves during teaching, which can cause contamination. Such contamination effects are undesirable in substrate processing equipment that requires a highly clean environment.

特開2004-50306号公報JP 2004-50306 A

特許文献1の方法では、搬送用ロボットに位置検出手段を設けることはティーチング時のロボット動作に伴う距離センサケーブルの捻回・摺動によるコンタミ等の影響が懸念される。 In the method of Patent Document 1, providing a position detection means on the transport robot raises concerns about contamination and other effects caused by twisting and sliding of the distance sensor cable as the robot moves during teaching.

本発明は、上述の問題点を解決したもので、載置位置に撮像手段がなくても実際の被処理物である基板を用いることなく精度良く、早期にティーチング作業を完了することが可能で、簡易で、装置内のクリーン度を担保できるティーチング方法を提供するものである。 The present invention solves the above problems by providing a simple teaching method that can complete teaching work quickly and accurately, even if there is no imaging means at the placement position, and without using the actual substrate to be processed, while still ensuring a cleanliness level within the device.

上記目的を達成するため、本発明のティーチング装置は、
基板を支持して搬送するロボットによる、載置室に設けられた基板載置部に対する基板の搬送動作において、前記ロボットの前記基板を支持する支持部の辿るべき経路を、前記ロボットを制御する制御部にティーチングするティーチング装置であって、
前記支持部に支持させるティーチング用治具と、
前記ティーチング用治具を前記支持部に対して位置決めする第1の位置決め手段と、
前記ティーチング用治具の位置を示すための特徴部と、
前記基板載置部に対する前記特徴部の位置を検出する位置検出手段を有し、前記基板載置部に設けられた検出治具と、
前記検出治具を前記基板載置部に対して位置決めする第2の位置決め手段と、
前記位置検出手段から取得される前記特徴部の位置に基づいて、前記制御部に記憶させるべき前記経路を取得する取得部と、
を備え
前記第2の位置決め手段は、前記基板載置部に設けられた被突き当て部と、前記検出治具に設けられ、前記被突き当て部に突き当たる突き当て部と、を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a teaching device of the present invention comprises:
A teaching device that teaches a control unit that controls a robot a path to be followed by a support unit of the robot that supports a substrate during a substrate transport operation of the robot to a substrate mounting unit provided in a mounting chamber, the teaching device comprising:
A teaching jig supported by the support portion;
a first positioning means for positioning the teaching jig with respect to the support portion;
A feature for indicating the position of the teaching jig;
a detection tool provided on the substrate placement part, the detection tool having a position detection means for detecting a position of the characteristic portion relative to the substrate placement part;
a second positioning means for positioning the detection jig with respect to the substrate placement portion;
an acquisition unit that acquires the path to be stored in the control unit based on the position of the characteristic portion acquired from the position detection means;
Equipped with
The second positioning means has an abutted portion provided on the substrate placement portion, and an abutting portion provided on the detection jig and abutting against the abutted portion .

載置位置に撮像手段がなくても実際の被処理物である基板を用いることなく精度良く、早期にティーチング作業を完了することが可能で、簡易で、装置内のクリーン度を担保で
きるティーチング方法を提供することができる。
Even if there is no imaging means at the placement position, it is possible to complete the teaching work accurately and quickly without using the actual substrate to be processed, and it is possible to provide a simple teaching method that can ensure cleanliness within the apparatus.

本発明の実施例に係る成膜装置の全体構成を示す概略図1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施例による処理室の構成を示す概略上面図FIG. 1 is a schematic top view showing a configuration of a processing chamber according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例による処理室の構成を示す概略側面図FIG. 1 is a schematic side view showing a configuration of a processing chamber according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例による搬送用ロボットの構成を示す概略図FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a transport robot according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施例による載置室の構成を示す概略上面図FIG. 1 is a schematic top view showing a configuration of a mounting chamber according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例による載置室の構成を示す概略側面図FIG. 1 is a schematic side view showing a configuration of a mounting chamber according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例による撮像手段を用いたティーチング時の構成を示す概略図FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration during teaching using an imaging means according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施例によるティーチング時の撮像手段の映像を示す概略図FIG. 13 is a schematic diagram showing an image captured by an imaging means during teaching according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例による検出治具を用いたティーチング時の構成を示す概略図FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration during teaching using a detection jig according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施例による検出治具を載置した基板載置部の構成を示す概略図FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a substrate placement unit on which a detection jig is placed according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施例に係る成膜装置の制御構成を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例によるティーチングプロセスのフローチャート1 is a flow chart of a teaching process according to an embodiment of the present invention; 本発明の実施例による成膜プロセスのフローチャートFlowchart of a deposition process according to an embodiment of the present invention 有機EL表示装置の説明図An explanatory diagram of an organic EL display device

以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態及び実施例を説明する。ただし、以下で説明する実施形態及び実施例は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲をそれらの構成に限定するものではない。また、以下の説明における、装置のハードウェア構成及びソフトウェア構成、製造条件、寸法、材質、形状などは、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。なお、同一の構成要素には原則として同一の参照番号を付して、繰り返しの説明を省略する。 Preferred embodiments and examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the embodiments and examples described below are merely illustrative of preferred configurations of the present invention, and do not limit the scope of the present invention to those configurations. Furthermore, unless otherwise specified, the hardware and software configurations, manufacturing conditions, dimensions, materials, shapes, etc. of the device in the following description are not intended to limit the scope of the present invention to those alone. In addition, identical components are generally given the same reference numbers, and repeated explanations will be omitted.

本発明は、基板上に薄膜を形成する成膜装置及びその制御方法に関し、特に、基板の高精度な搬送及び位置調整のための技術に関する。本発明は、平行平板の基板の表面に真空蒸着により所望のパターンの薄膜(材料層)を形成する装置に好ましく適用できる。基板の材料としては、ガラス、樹脂、金属などの任意の材料を選択でき、また、蒸着材料としても、有機材料、無機材料(金属、金属酸化物など)などの任意の材料を選択できる。本発明の技術は、具体的には、有機電子デバイス(例えば、有機EL表示装置、薄膜太陽電池)、光学部材などの製造装置に適用可能である。なかでも、有機EL表示装置の製造装置は、基板の大型化あるいは表示パネルの高精細化により基板の搬送精度及び基板とマスクのアライメント精度のさらなる向上が要求されているため、本発明の好ましい適用例の一つである。 The present invention relates to a film forming apparatus for forming a thin film on a substrate and a control method thereof, and in particular to a technology for highly accurate transport and position adjustment of the substrate. The present invention is preferably applicable to an apparatus for forming a thin film (material layer) of a desired pattern on the surface of a parallel plate substrate by vacuum deposition. Any material such as glass, resin, or metal can be selected as the substrate material, and any material such as organic material or inorganic material (metal, metal oxide, etc.) can be selected as the deposition material. The technology of the present invention is specifically applicable to manufacturing equipment for organic electronic devices (e.g., organic EL display devices, thin film solar cells), optical components, etc. In particular, manufacturing equipment for organic EL display devices is one of the preferred application examples of the present invention, since further improvement in the substrate transport accuracy and the alignment accuracy between the substrate and the mask is required due to the increase in substrate size or the increase in the resolution of the display panel.

[実施例1]
<製造装置及び製造プロセス>
図1は、電子デバイスの製造装置の全体構成を模式的に示す上視概略図である。図1の製造装置(基板処理装置)100は、例えば、スマートフォン用の有機EL表示装置の表示パネルの製造に用いられる。スマートフォン用の表示パネルの場合、例えば約1800mm×約1500mm、厚み約0.5mmのサイズの基板に有機ELの成膜を行った後、該基板をダイシングして複数の小サイズのパネルが作製される。
[Example 1]
<Manufacturing equipment and manufacturing process>
Fig. 1 is a top view schematic diagram showing the overall configuration of an electronic device manufacturing apparatus. The manufacturing apparatus (substrate processing apparatus) 100 in Fig. 1 is used, for example, to manufacture a display panel of an organic EL display device for a smartphone. In the case of a display panel for a smartphone, for example, an organic EL film is formed on a substrate having a size of about 1800 mm x about 1500 mm and a thickness of about 0.5 mm, and then the substrate is diced to produce a plurality of small panels.

図1に示すように、本実施例に係る基板処理装置(基板搬送装置)100は、処理室(成膜室)1と、搬送室2と、載置室(搬入室)3と、載置室(排出室)4と、搬送用ロボット5と、を有する。基板処理室としての処理室1には、処理すべき対象である基板Wを載置する基板載置部11が設けられている。搬送室2には、基板Wを保持し搬送する搬送
用ロボット5が設けられている。搬送用ロボット5は、例えば、多関節アームに、基板Wを支持する手段としてのロボットハンド6が取り付けられた構造をもつロボットであり(詳細は後述する。)、各室への基板Wの搬入/搬出を行う。例えば、基板載置室としての載置室3に載置された基板Wは、搬送用ロボット5のロボットハンド6により、処理室1、基板載置室としての載置室4へと搬送される。なお、装置内における基板Wの各室間の移動は、搬送用ロボット5を介して自由に行うことができる。
As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus (substrate transfer apparatus) 100 according to the present embodiment includes a processing chamber (film formation chamber) 1, a transfer chamber 2, a placement chamber (loading chamber) 3, a placement chamber (unloading chamber) 4, and a transfer robot 5. The processing chamber 1 as a substrate processing chamber is provided with a substrate placement unit 11 on which a substrate W to be processed is placed. The transfer chamber 2 is provided with a transfer robot 5 for holding and transferring the substrate W. The transfer robot 5 is, for example, a robot having a structure in which a robot hand 6 as a means for supporting the substrate W is attached to a multi-joint arm (details will be described later), and transfers the substrate W into and out of each chamber. For example, the substrate W placed in the placement chamber 3 as a substrate placement chamber is transferred to the processing chamber 1 and the placement chamber 4 as a substrate placement chamber by the robot hand 6 of the transfer robot 5. The substrate W can be freely moved between each chamber in the apparatus via the transfer robot 5.

処理室1には成膜装置(蒸着装置とも呼ぶ)が設けられている。図12に示すような、搬送用ロボット5と基板載置部11との間の基板Wの受け渡し(S402)、基板Wとマスク(不図示)の相対位置の調整(アライメント)(S403)、マスク上への基板Wの固定、成膜(蒸着)など(S404)の一連の成膜プロセスは、成膜装置によって自動で行われる。なお、図12の成膜プロセスにおける基板Wの処理室1内への搬入(基板受け渡し位置までの移動)(S401)は、後述する、本実施例のティーチングプロセスにより取得されたティーチング経路に基づいて制御される(詳細は後述する)。 The processing chamber 1 is provided with a film forming apparatus (also called a deposition apparatus). As shown in FIG. 12, a series of film forming processes, such as the transfer of the substrate W between the transport robot 5 and the substrate placement unit 11 (S402), adjustment (alignment) of the relative positions of the substrate W and the mask (not shown) (S403), fixing of the substrate W on the mask, and film formation (deposition) (S404), are automatically performed by the film forming apparatus. Note that the transfer of the substrate W into the processing chamber 1 (movement to the substrate transfer position) (S401) in the film forming process of FIG. 12 is controlled based on a teaching path acquired by the teaching process of this embodiment, which will be described later in detail (details will be described later).

図1に示した基板処理装置100の構成は、あくまで一例であり、かかる構成に限定されるものではない。例えば、1つの基板処理装置100内に2つ以上の処理室1を設けてもよい。また、基板処理装置100内に成膜装置としてのスパッタリング装置を備える別の処理室を設けてもよい。また、1つの処理室内に2つ以上の基板載置部11を設けてもよい。また、搬入室、排出室はどちらか一方のみでもよく、また搬入室、排出室以外にも載置室を設けてもよい。また、本実施例では、搬送用ロボット5は2つのロボットハンド6を有しているが、搬送用ロボット5の数は1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。また、基板支持部としてのロボットハンド6は、搬送用ロボット5の動作領域を最大限活用するため、搬送用ロボット5のアーム先端付近に設置されることが好ましい。さらには、自重による先端部の撓みを最小化するため、CFRPといった軽量な部材で構成されることが好ましい。 The configuration of the substrate processing apparatus 100 shown in FIG. 1 is merely an example, and is not limited to such a configuration. For example, two or more processing chambers 1 may be provided in one substrate processing apparatus 100. In addition, another processing chamber equipped with a sputtering device as a film forming device may be provided in the substrate processing apparatus 100. In addition, two or more substrate placement units 11 may be provided in one processing chamber. In addition, only one of the loading chamber and the discharge chamber may be provided, and a placement chamber may be provided in addition to the loading chamber and the discharge chamber. In addition, in this embodiment, the transport robot 5 has two robot hands 6, but the number of transport robots 5 may be one or three or more. In addition, the robot hand 6 as a substrate support unit is preferably installed near the arm tip of the transport robot 5 in order to make the most of the operating area of the transport robot 5. Furthermore, in order to minimize the bending of the tip due to its own weight, it is preferable to make it out of a lightweight material such as CFRP.

図2、図3を用いて、本実施例による処理室1の構成について説明する。図2は、本実施例による処理室1の構成を上方から見たときの様子を概略的に示したものである。図3は、本実施例による処理室の構成を側方から見たときの様子を概略的に示したものである。 The configuration of the processing chamber 1 according to this embodiment will be described with reference to Figures 2 and 3. Figure 2 is a schematic diagram of the processing chamber 1 according to this embodiment as viewed from above. Figure 3 is a schematic diagram of the processing chamber according to this embodiment as viewed from the side.

図2、図3に示すように、処理室1には、基板載置部11と、蒸着装置8と、が設けられている。処理室1は、成膜装置(蒸着装置)の一部として、基板Wに対する成膜処理が行われる際には、真空チャンバとして、その室内が、真空雰囲気か、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持される。処理室1内には、基板保持ユニット、マスク、マスク載置部、冷却板(いずれも不図示)や、蒸着装置8などが設けられる。基板保持ユニットは、搬送用ロボット5から受け取った基板Wを保持・搬送する手段であり、基板ホルダとも呼ばれる。基板載置部11は、基板保持ユニットの一部をなしている。マスクは、基板Wに形成する薄膜パターンに対応する開口パターンをもつメタルマスクであり、枠状のマスク台の上に固定されている。成膜時にはマスクの上に基板Wが載置される。冷却板は、成膜時に基板W(のマスクに対向する面とは反対側の面)に密着し、基板Wの温度上昇を抑えることで有機材料の変質や劣化を抑制する部材である。冷却板がマグネット板を兼ねていてもよい。マグネット板とは、磁力によってマスクを引き付けることで、成膜時の基板Wとマスクの密着性を高める部材である。蒸着装置8は、蒸着材料、蒸着材料を収容する容器(坩堝)、ヒータ、シャッタ、蒸発装置の駆動機構、蒸発レートモニタなどから構成される(いずれも不図示)。 2 and 3, the processing chamber 1 is provided with a substrate placement section 11 and a deposition device 8. The processing chamber 1 is a part of a film formation apparatus (deposition apparatus), and when a film formation process is performed on the substrate W, the processing chamber 1 is a vacuum chamber, and the interior of the chamber is maintained in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. The processing chamber 1 is provided with a substrate holding unit, a mask, a mask placement section, a cooling plate (all not shown), a deposition device 8, and the like. The substrate holding unit is a means for holding and transporting the substrate W received from the transport robot 5, and is also called a substrate holder. The substrate placement section 11 forms a part of the substrate holding unit. The mask is a metal mask having an opening pattern corresponding to the thin film pattern to be formed on the substrate W, and is fixed on a frame-shaped mask table. During film formation, the substrate W is placed on the mask. The cooling plate is a member that is in close contact with the substrate W (the surface opposite to the surface facing the mask) during film formation, and suppresses the temperature rise of the substrate W, thereby suppressing the alteration and deterioration of the organic material. The cooling plate may also serve as a magnet plate. The magnetic plate is a member that attracts the mask with magnetic force, thereby increasing the adhesion between the substrate W and the mask during film formation. The deposition device 8 is composed of a deposition material, a container (crucible) for storing the deposition material, a heater, a shutter, a drive mechanism for the evaporation device, an evaporation rate monitor, etc. (all not shown).

処理室1には、さらに、処理室1内に進入したロボットハンド6上に載置された基板Wの、もしくは基板載置部11に載置された基板WのアライメントマークW1を撮像する撮
像手段(カメラ)12と、基板載置部11に載置された基板Wの位置補正を行うための位置補正手段13と、が設けられている。
The processing chamber 1 is further provided with an imaging means (camera) 12 for imaging an alignment mark W1 of a substrate W placed on the robot hand 6 that has entered the processing chamber 1, or of a substrate W placed on the substrate mounting portion 11, and a position correction means 13 for correcting the position of the substrate W placed on the substrate mounting portion 11.

位置補正手段13は、基板Wのマスクに対するアライメントにおいて両者の位置調整を行う手段として、例えば、モータとボールねじ、モータとリニアガイドなどで構成されるアクチュエータを複数備えている。位置補正手段13は、例えば、基板載置部11を含む基板保持ユニットの全体を昇降(Z方向移動)させるためのアクチュエータや、基板保持ユニットの基板挟持機構を開閉させるためのアクチュエータ、冷却板を昇降させるためのアクチュエータ、基板保持ユニット及び冷却板の全体を、X方向移動、Y方向移動、θ回転させるアクチュエータなどを備える。また、位置補正手段13は、マスクの位置を調整し、又は、基板Wとマスクの両者の位置を調整することで、基板Wとマスクのアライメントを行うアクチュエータを備えていてもよい。 The position correction means 13 includes a plurality of actuators, each of which is composed of, for example, a motor and a ball screw, or a motor and a linear guide, as means for adjusting the positions of the substrate W and the mask when aligning the substrate W with the mask. The position correction means 13 includes, for example, an actuator for raising and lowering (moving in the Z direction) the entire substrate holding unit including the substrate placement part 11, an actuator for opening and closing the substrate clamping mechanism of the substrate holding unit, an actuator for raising and lowering the cooling plate, an actuator for moving the entire substrate holding unit and cooling plate in the X direction, Y direction, and θ rotation, etc. The position correction means 13 may also include an actuator for adjusting the position of the mask, or for aligning the substrate W and the mask by adjusting the positions of both the substrate W and the mask.

処理室1の上方(外側)には、基板W及びマスクのアライメントのために、基板W及びマスクそれぞれの位置を測定する撮像手段(カメラ)12が設けられている。撮像手段12は、処理室1の壁(天井)に設けられた窓を通して、基板Wとマスクを撮影する。撮像手段12によって撮影された画像から基板W上のアライメントマークW1及びマスク上のアライメントマークを認識することで、各々のXY位置やXY面内での相対ズレを計測することができる。 Above (outside) the processing chamber 1, an imaging means (camera) 12 is provided to measure the positions of the substrate W and mask for alignment of the substrate W and mask. The imaging means 12 captures images of the substrate W and mask through a window provided in the wall (ceiling) of the processing chamber 1. By recognizing the alignment mark W1 on the substrate W and the alignment mark on the mask from the image captured by the imaging means 12, it is possible to measure their respective XY positions and relative misalignment within the XY plane.

基板Wを水平及び回転方向に位置補正するには、少なくとも2つの撮像手段12を設けるが、撮像手段12の数は1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。撮像手段12は、基板Wが理想位置に載置された際のアライメントマークW1と、マスクのアライメントマーク(不図示)がその画角内かつ被写界深度内に入るように設置、調整されている。 To correct the position of the substrate W in the horizontal and rotational directions, at least two imaging means 12 are provided, but the number of imaging means 12 may be one or three or more. The imaging means 12 is installed and adjusted so that the alignment mark W1 when the substrate W is placed in the ideal position and the alignment mark of the mask (not shown) are within its angle of view and depth of field.

短時間で高精度なアライメントを実現するために、大まかに位置合わせを行う第1アライメント(「ラフアライメント」とも称す)と、高精度に位置合わせを行う第2アライメント(「ファインアライメント」とも称す)の2段階のアライメントを実施することが好ましい。その場合、低解像だが広視野の第1アライメント用のカメラと狭視野だが高解像の第2アライメント用のカメラの2種類のカメラを撮像手段12として用いてもよい。 To achieve high-precision alignment in a short time, it is preferable to perform a two-stage alignment: a first alignment (also called "rough alignment") that performs rough alignment, and a second alignment (also called "fine alignment") that performs high-precision alignment. In this case, two types of cameras may be used as the imaging means 12: a low-resolution but wide-field-of-view camera for the first alignment, and a narrow-field-of-view but high-resolution camera for the second alignment.

図4を用いて、搬送用ロボット5の構成について説明する。図4(a)は、搬送用ロボット5の模式的平面図である。図4(b)は、搬送用ロボット5の模式的側面図である。なお、ここで説明する搬送用ロボットの構成(ロボットアーム、ロボットハンドの構成)はあくまで一例であり、かかる構成に限定されるものではない。
搬送用ロボット5は、概略、基板Wを担持するためのロボットハンド6と、ロボットハンド6をXYZ直交座標の任意の位置へ自在に移動させるためのロボットアーム51と、からなる。
The configuration of the transport robot 5 will be described with reference to Fig. 4. Fig. 4(a) is a schematic plan view of the transport robot 5. Fig. 4(b) is a schematic side view of the transport robot 5. Note that the configuration of the transport robot (the configuration of the robot arm and the robot hand) described here is merely an example, and the transport robot is not limited to this configuration.
The transport robot 5 generally comprises a robot hand 6 for carrying the substrate W, and a robot arm 51 for freely moving the robot hand 6 to any position on the XYZ orthogonal coordinate system.

ロボットアーム51は、搬送室2の設置面に固定設置されるベース510と、ベース510に対してジョイント520、521、522を介して順次連結されたアーム511、512、513と、とを有する。第1アーム511は、ベース510に対し、第1ジョイント520を介して、設置面に垂直な方向(Z方向)に延びる回転軸を中心に回転可能に連結されている。第2アーム512は、第1アーム511に対して第2ジョイント521を介して、第3アーム513に対して第3ジョイント522を介して、それぞれ、設置面に垂直な方向(Z方向)に延びる回転軸を中心に回転可能に連結されている。第3アーム513の先端(両端)には、ロボットハンド6が対になって連結されている。各アーム511~513の回転の組み合わせにより、ロボットハンド6の水平位置(XY座標)を任意に変位させることができる。
また、第1アーム511は、ベース510に対して、ジョイント520に沿った方向に昇降移動可能に構成されている(図中矢印Z方向)。第1アーム511の昇降によって第2アーム512及び第3アーム513も昇降することで、ロボットハンド6の高さを変化させ、基板Wの高さを変化させることができる(図中矢印Z方向)。
The robot arm 51 has a base 510 fixedly installed on the installation surface of the transfer chamber 2, and arms 511, 512, and 513 sequentially connected to the base 510 via joints 520, 521, and 522. The first arm 511 is connected to the base 510 via a first joint 520 so as to be rotatable about a rotation axis extending in a direction perpendicular to the installation surface (Z direction). The second arm 512 is connected to the first arm 511 via a second joint 521 and to the third arm 513 via a third joint 522 so as to be rotatable about a rotation axis extending in a direction perpendicular to the installation surface (Z direction). The robot hands 6 are connected in pairs to the tip (both ends) of the third arm 513. The horizontal position (XY coordinates) of the robot hand 6 can be arbitrarily displaced by combining the rotation of each arm 511 to 513.
The first arm 511 is configured to be movable up and down in a direction along the joint 520 relative to the base 510 (the direction of the arrow Z in the figure). By raising and lowering the first arm 511, the second arm 512 and the third arm 513 are also raised and lowered, whereby the height of the robot hand 6 can be changed and the height of the substrate W can be changed (the direction of the arrow Z in the figure).

ロボットアーム51の各ジョイントには、モータとエンコーダがそれぞれ設けられている。後述するティーチングデータ取得部は、各アームの回転量及び昇降高さ、もしくは、それらの情報を換算して取得される3次元座標から、必要となるロボットハンド6の移動量(各アームの動作量)を取得することができる。 Each joint of the robot arm 51 is provided with a motor and an encoder. The teaching data acquisition unit, which will be described later, can obtain the required amount of movement of the robot hand 6 (the amount of movement of each arm) from the amount of rotation and lift height of each arm, or from the three-dimensional coordinates obtained by converting this information.

ロボットハンド6は、第3アーム513の先端から延びる一対のスパインロッド16と、スパインロッド16の側面からそれぞれスパインロッド16に対して直交する方向に延びる複数のリブロッド26と、を有している。リブロッド26の先端上面には、基板Wの下面を支持するためのパッド36が設けられている。パッド36は、基板Wの表面を傷つけずに支持できるようにシリコーンゴム等の弾性部材で構成され、基板Wのたわみを考慮した配置(基板Wの外周縁の沿って)で複数設けられている。なお、スパインロッド16の延びる方向における両端に配置されたリブロッド26には、それぞれスパインロッド16の延びる方向に延在する第2のリブロッド46が複数設けられており、それらの先端上面にもパッド36が設けられている。 The robot hand 6 has a pair of spine rods 16 extending from the tip of the third arm 513, and a number of rib rods 26 extending from the side of the spine rod 16 in a direction perpendicular to the spine rod 16. A pad 36 is provided on the upper surface of the tip of the rib rod 26 to support the underside of the substrate W. The pad 36 is made of an elastic material such as silicone rubber so that it can support the substrate W without damaging its surface, and a number of pads are provided in a position (along the outer periphery of the substrate W) that takes into account the deflection of the substrate W. The rib rods 26 arranged at both ends in the direction in which the spine rod 16 extends are provided with a number of second rib rods 46 extending in the direction in which the spine rod 16 extends, and pads 36 are also provided on the upper surfaces of the tips of these pads.

搬送用ロボット5は、ロボットハンド6に載置された基板Wを処理室1内の基板載置部11に載置する際、基板WのアライメントマークW1が水平方向において撮像手段12の画角内に入る所定の載置位置までロボットハンド6を移動する。次いで、ロボットハンド6が高さ方向に移動して基板載置部11に基板Wを載置した後、載置された基板WのアライメントマークW1とマスクのアライメントマークを撮像手段12にて撮像し、基板Wとマスクの相対位置を計測する。計測された数値に基づいて基板Wの位置補正量を算出し、位置補正手段13にて基板Wを移動させる。その後、撮像手段12にて再度撮像し、基板Wとマスクの相対位置を測定する。一定の公差範囲内に入るまで所定回数繰り返し実施する。なお、ロボットハンド6に基板Wが載置された状態、つまり基板載置部11に基板Wが載置される前の状態で、基板WのアライメントマークW1とマスクのアライメントマークを撮像手段12にて撮像してもよい。 When the transport robot 5 places the substrate W placed on the robot hand 6 on the substrate placement part 11 in the processing chamber 1, the robot hand 6 is moved to a predetermined placement position where the alignment mark W1 of the substrate W is within the angle of view of the imaging means 12 in the horizontal direction. Next, the robot hand 6 moves in the vertical direction to place the substrate W on the substrate placement part 11, and then the alignment mark W1 of the placed substrate W and the alignment mark of the mask are imaged by the imaging means 12 to measure the relative position of the substrate W and the mask. The position correction amount of the substrate W is calculated based on the measured numerical value, and the position correction means 13 moves the substrate W. Then, the imaging means 12 images the substrate W again, and the relative position of the substrate W and the mask is measured. This is repeated a predetermined number of times until it falls within a certain tolerance range. Note that the alignment mark W1 of the substrate W and the alignment mark of the mask may be imaged by the imaging means 12 when the substrate W is placed on the robot hand 6, that is, before the substrate W is placed on the substrate placement part 11.

図5、6を用いて、載置室の構成を説明する。図5は、本実施例による載置室の構成を上方から見たときの様子を概略的に示したものである。図6は、本実施例による載置室の構成を側方から見たときの様子を概略的に示したものである。 The configuration of the loading chamber will be explained using Figures 5 and 6. Figure 5 is a schematic diagram of the loading chamber configuration according to this embodiment as viewed from above. Figure 6 is a schematic diagram of the loading chamber configuration according to this embodiment as viewed from the side.

図5、図6に示すように、載置室3及び4の少なくとも一方には、基板載置部11bが設けられている。載置室3及び4の少なくとも一方は、成膜装置(蒸着装置)の一部として、真空チャンバとして、その室内が、真空雰囲気か、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持される。載置室3及び4の少なくとも一方には、基板保持ユニット(不図示)が設けられている。基板保持ユニットは、搬送用ロボット5から受け取った基板Wを保持する手段であり、基板ホルダとも呼ばれる。基板ホルダは必要に応じて基板Wを移動する手段を有している。基板載置部11bは、基板保持ユニットの一部をなしている。 As shown in Figures 5 and 6, at least one of the loading chambers 3 and 4 is provided with a substrate loading section 11b. At least one of the loading chambers 3 and 4 is a part of a film forming apparatus (evaporation apparatus) and serves as a vacuum chamber, with the interior maintained in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. At least one of the loading chambers 3 and 4 is provided with a substrate holding unit (not shown). The substrate holding unit is a means for holding the substrate W received from the transport robot 5, and is also called a substrate holder. The substrate holder has a means for moving the substrate W as necessary. The substrate loading section 11b forms part of the substrate holding unit.

図10は、本実施例に係る成膜装置の制御構成の概略を示すブロック図である。制御部200は、各種機能部を備える。
室圧制御部201は、真空計211や真空ポンプ212を備えた処理室1の室圧を制御する。
アクチュエータ制御部202は、位置補正手段13の各種アクチュエータを制御する。
画像処理部204は、撮像手段12の撮影した画像から上述したアライメントマーク間
のずれ量を抽出・取得し、モニタ213に表示させる。
ティーチングデータ取得部203は、後述するティーチングプロセスにおいてティーチングデータを取得する。
記憶部205は、ロボットハンド6の座標情報などを含むティーチングデータやその他の各種情報を記憶する。
ロボット制御部206は、搬送用ロボット5を制御する。
モニタ制御部208は、膜厚モニタ217の動作の制御、成膜レートの測定、取得を行う。
加熱制御部207は、温度センサ214の温度に基づいてヒータ215に供給する電力を制御することで、蒸着装置8において蒸着材料が収容された坩堝216の加熱制御を行う。
10 is a block diagram showing an outline of the control configuration of the film forming apparatus according to this embodiment. A control unit 200 includes various functional units.
The chamber pressure control unit 201 controls the chamber pressure of the processing chamber 1 , which is equipped with a vacuum gauge 211 and a vacuum pump 212 .
The actuator control unit 202 controls various actuators of the position correction unit 13 .
The image processing unit 204 extracts and acquires the amount of deviation between the alignment marks described above from the image captured by the imaging unit 12 , and displays it on the monitor 213 .
The teaching data acquisition unit 203 acquires teaching data in a teaching process, which will be described later.
The memory unit 205 stores teaching data including coordinate information of the robot hand 6 and various other information.
The robot control unit 206 controls the transport robot 5 .
The monitor control unit 208 controls the operation of the film thickness monitor 217 and measures and acquires the film formation rate.
The heating control unit 207 controls the power supplied to the heater 215 based on the temperature of the temperature sensor 214 , thereby controlling the heating of the crucible 216 that contains the deposition material in the deposition device 8 .

制御部200は、例えば、プロセッサ、メモリ、ストレージ、I/Oなどを有するコンピュータにより構成可能である。この場合、制御部200の機能は、メモリ又はストレージに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。コンピュータとしては、汎用のパーソナルコンピュータを用いてもよいし、組込型のコンピュータ又はPLC(programmable logic controller)を用いてもよい。あるいは、制御部200の機能の一部又は全部をASICやFPGAのような回路で構成してもよい。なお、成膜装置ごとに制御部200が設けられていてもよいし、1つの制御部200が複数の成膜装置を制御してもよい。 The control unit 200 can be configured, for example, by a computer having a processor, memory, storage, I/O, etc. In this case, the functions of the control unit 200 are realized by the processor executing a program stored in the memory or storage. The computer may be a general-purpose personal computer, an embedded computer, or a PLC (programmable logic controller). Alternatively, some or all of the functions of the control unit 200 may be configured by a circuit such as an ASIC or FPGA. Note that a control unit 200 may be provided for each film forming apparatus, or one control unit 200 may control multiple film forming apparatuses.

処理室1の基板載置部11への基板Wの受け渡しを終えると、蒸着装置8を用いて、マスクを介して基板Wに蒸着処理を施す。その後、ロボットハンド6にて処理後の基板Wを処理室1の基板載置部11より受け取り、次工程へと搬送する。 After the transfer of the substrate W to the substrate placement part 11 of the processing chamber 1 is completed, the deposition device 8 is used to perform deposition processing on the substrate W through a mask. The processed substrate W is then received by the robot hand 6 from the substrate placement part 11 of the processing chamber 1 and transported to the next process.

上述の一連の動作は全て、真空及びクリーン環境が担保された基板処理装置内にて実施される。また、上述した基板処理装置内の手段は全て、装置内のクリーン環境を担保できる、つまりコンタミ等の影響懸念がないものである。 The above series of operations are all carried out in a substrate processing apparatus that ensures a vacuum and clean environment. In addition, all of the means within the substrate processing apparatus mentioned above can ensure a clean environment within the apparatus, meaning there is no risk of contamination or other effects.

(本実施例の特徴)
図4、図7、図9Aを用いて、本実施例の特徴である、搬送用ロボット5に基板搬送の経路をティーチングする際の構成(ティーチング装置)について説明する。図7は、本実施例による処理室1における搬送用ロボット5のティーチング時の構成(ティーチング装置)を上面から見た図にて概略的に表したものである。図9Aは、本実施例による載置室3(あるいは4)における搬送用ロボット5のティーチング時の構成(ティーチング装置)を上面から見た図にて概略的に表したものである。
(Features of this embodiment)
A configuration (teaching device) for teaching the transport robot 5 a substrate transport path, which is a feature of this embodiment, will be described with reference to Figures 4, 7, and 9A. Figure 7 is a schematic diagram showing the configuration (teaching device) for teaching the transport robot 5 in the processing chamber 1 according to this embodiment, as viewed from above. Figure 9A is a schematic diagram showing the configuration (teaching device) for teaching the transport robot 5 in the placement chamber 3 (or 4) according to this embodiment, as viewed from above.

図4(a)に示すように、搬送用ロボット5のロボットハンド6には、基準6a及びサブ基準6bが設けられている。基準6a及びサブ基準6bは、後述するティーチング用治具等を位置再現良く載置するための載置用基準である。本実施例では、基準6a及びサブ基準6bは、円筒状の穴であるが、円筒以外の形状や、突起状であってもよい。
一方、図7に示すように、ティーチング用治具Tには、ロボットハンド6の基準6a及びサブ基準6bに対応した位置決め機構Ta及びTbとして、基準6a及びサブ基準6bに嵌合する突起部が設けられている。本実施例では、位置決め機構Taは円筒状の、位置決め機構Tbはダイヤ状の突起であるが、搬送用ロボット、つまりは基準6a及びサブ基準6bに、ティーチング用治具Tを位置再現良く載置できれば前記以外でもよい。なお、位置決め機構Tbは不要であれば設けなくてもよい。
4A, a reference 6a and a sub-reference 6b are provided on the robot hand 6 of the transport robot 5. The reference 6a and the sub-reference 6b are placement references for placing a teaching jig or the like (described later) with good positional repeatability. In this embodiment, the reference 6a and the sub-reference 6b are cylindrical holes, but they may be shapes other than cylindrical or may be protruding.
7, the teaching jig T is provided with protrusions that fit into the reference 6a and sub-reference 6b as positioning mechanisms Ta and Tb corresponding to the reference 6a and sub-reference 6b of the robot hand 6. In this embodiment, the positioning mechanism Ta is a cylindrical protrusion and the positioning mechanism Tb is a diamond-shaped protrusion, but other mechanisms may be used as long as the teaching jig T can be placed on the transport robot, that is, the reference 6a and sub-reference 6b with good positional repeatability. Note that the positioning mechanism Tb does not have to be provided if it is not necessary.

ロボットハンド6により支持されるティーチング用治具Tとロボットハンド6との間の位置決め手段(第1の位置決め手段)としては、いずれか一方に設けられた凸部と、これ
が嵌合する他方に設けられた凹部からなる構成が、コスト面や取り回し性において好適であるが、かかる構成に限定されるものではない。例えば、両者にそれぞれ係合する別体の部材を用いて位置決めを行うようにしてもよい。
また、基準6a及びサブ基準6bは、搬送用ロボット5に設けてもよいが、基板Wが載置される近傍に設けることが望ましい。搬送用ロボット5が複数のロボットハンドを有する場合は、各々のロボットハンド6ごとに基準6a及びサブ基準6bを設ける。なお、サブ基準6bは不要であれば設けなくてもよい。
As a positioning means (first positioning means) between the teaching jig T supported by the robot hand 6 and the robot hand 6, a configuration consisting of a convex part provided on one side and a concave part provided on the other side into which it fits is preferable in terms of cost and ease of handling, but is not limited to such a configuration. For example, positioning may be performed using separate members that engage with both of them.
The reference 6a and the sub-reference 6b may be provided on the transport robot 5, but are preferably provided in the vicinity of where the substrate W is placed. When the transport robot 5 has a plurality of robot hands, the reference 6a and the sub-reference 6b are provided for each robot hand 6. The sub-reference 6b does not have to be provided if it is not necessary.

図7に示すように、ティーチング用治具Tは、位置決めマークT1を有している。位置決めマークT1は、ティーチング用治具Tが基板載置部11における所定の基板受渡位置に搬送された際に、撮像手段12の画角内及び被写界深度内に入る位置に設けられている。さらには、位置決めマークT1は、基板Wがロボットハンド6の理想位置に載置された際のアライメントマークW1と、水平方向において設計上同一位置に設けられていることが望ましい。すなわち、ティーチング用治具Tが基板載置部11に搬送された際の位置決めマークT1の位置と、基板Wが基板載置部11に搬送された際のアライメントマークW1の位置とが重なることが好ましい。また、位置決めマークT1は、本実施例では円筒状の穴であるが、撮像手段12にて撮像した際に、作業者もしくは画像処理部にて精度良く位置を認識することができる特徴的な形状であれば前記以外でもよい。また、ティーチング用治具Tは、基板Wと略同じ重量、略同じ重心位置であることが望ましい。すなわち、実際の基板Wをロボットハンド6に乗せたときと同様の重量バランスを再現できる用に構成されていればよく、全体形状は特定の形状に限定されるものではない。例えば、単体ではなく複数の部分に分割されたような構成としてもよい。 7, the teaching jig T has a positioning mark T1. The positioning mark T1 is provided at a position that is within the angle of view and the depth of field of the imaging means 12 when the teaching jig T is transported to a predetermined substrate transfer position in the substrate placement unit 11. Furthermore, it is desirable that the positioning mark T1 is provided at the same horizontal position as the alignment mark W1 when the substrate W is placed in the ideal position of the robot hand 6. That is, it is preferable that the position of the positioning mark T1 when the teaching jig T is transported to the substrate placement unit 11 overlaps with the position of the alignment mark W1 when the substrate W is transported to the substrate placement unit 11. In addition, the positioning mark T1 is a cylindrical hole in this embodiment, but may be any other shape as long as it has a characteristic shape that allows the operator or image processing unit to accurately recognize the position when imaged by the imaging means 12. It is also desirable that the teaching jig T has approximately the same weight and approximately the same center of gravity as the substrate W. In other words, the overall shape is not limited to a specific shape as long as it is configured to reproduce the same weight balance as when the actual substrate W is placed on the robot hand 6. For example, it may be configured to be divided into multiple parts rather than being a single unit.

なお、別の手段として、ロボットハンド6や搬送用ロボット5の先端部に位置決めマークT1を直接設けることが考えられる。しかしながら、一般的に、かかる部位は軽量化のためCFRPといった部材で構成されるが、その色は黒色に近く、位置決めマークT1を直接設けても、位置決めマークT1の周辺とのコントラスト差が生じにくく、撮像手段12にて位置を検出することが非常に困難となる場合が多い。また、装置内クリーン度の担保も非常に困難となってしまうことが考えらえる。 As an alternative, it is possible to provide a positioning mark T1 directly on the tip of the robot hand 6 or the transport robot 5. However, such parts are generally constructed of a material such as CFRP to reduce weight, which is close to black in color. Even if the positioning mark T1 is provided directly, it is difficult to create a contrast difference with the surrounding area of the positioning mark T1, and it is often very difficult to detect the position with the imaging means 12. It would also be very difficult to ensure the cleanliness of the inside of the device.

図9Aに示すように、検出治具Kは、基板載置部11bに載置される。検出治具Kは、基板載置部11bに検出治具Kを位置再現良く載置するための位置決め機構Ka、Kb及びKcが設けられている。図9Aに示す例では、位置決め機構Ka~Kcは共に円筒状であるが、基板載置部11bに、検出治具Kを位置再現良く載置できれば前記以外でもよい。なお、Y方向において基板載置部11bに検出治具Kを位置再現良く載置する必要がない場合には、位置決め機構Kb、Kcは設けなくてもよい。
図9Bは、検出治具Kを載置した基板載置部11bの構成を上方から見たときの様子を概略的に示したものである。基板載置部11bには、検出治具K等を位置再現良く載置するための載置用基準Ra~Rcが設けられている。基板載置部11bの載置用基準Ra~Rcに検出治具Kの位置決め機構Ka~Kcを突き当てて、基板載置部11bに検出治具Kを載置することにより、検出治具Kを位置再現良く載置することができる。検出治具Kの位置決め機構Ka~Kcは、突き当て部の一例である。基板載置部11bの載置用基準Ra~Rcは、被突き当て部の一例である。基板載置部11bの載置用基準Raに検出治具Kの位置決め機構Kaを突き当てることで、X方向において検出治具Kを基板載置部11bに対して位置決めすることができる。基板載置部11bの載置用基準Rb、Rcに検出治具Kの位置決め機構Kb、Kcを突き当てることで、Y方向において検出治具Kを基板載置部11bに対して位置決めすることができる。このように、検出治具Kの位置決め機構Ka~Kcを基板載置部11bの載置用基準Ra~Rcに対して突き当てることで、検出治具Kを基板載置部11bに対して容易に位置決めすることができる。なお、検出治具Kを基板載置部11bに載置することで、Z方向において検出治具Kを基板載置部11
bに対して位置決めすることができる。基板載置部11bに検出治具Kを載置した後、両者にそれぞれ係合する部材を用いて基板載置部11bに対して検出治具Kを固定する。本実施例では、載置用基準Ra~Rcは、基板載置部11bの構造物の外形で形成されているが、外形以外で形成されていてもよく、位置決め機構Ka~Kcに対応した円筒状の穴(凹部)や、突起状(凸部)であってもよい。
As shown in Fig. 9A, the detection jig K is placed on the substrate placement portion 11b. The detection jig K is provided with positioning mechanisms Ka, Kb, and Kc for placing the detection jig K on the substrate placement portion 11b with good positional repeatability. In the example shown in Fig. 9A, the positioning mechanisms Ka to Kc are all cylindrical, but other mechanisms may be used as long as the detection jig K can be placed on the substrate placement portion 11b with good positional repeatability. Note that if it is not necessary to place the detection jig K on the substrate placement portion 11b with good positional repeatability in the Y direction, the positioning mechanisms Kb and Kc do not need to be provided.
9B is a schematic diagram showing the configuration of the substrate placement section 11b on which the detection jig K is placed, as viewed from above. The substrate placement section 11b is provided with placement references Ra to Rc for placing the detection jig K and the like with good positional repeatability. The detection jig K can be placed with good positional repeatability by butting the positioning mechanisms Ka to Kc of the detection jig K against the placement references Ra to Rc of the substrate placement section 11b and placing the detection jig K on the substrate placement section 11b. The positioning mechanisms Ka to Kc of the detection jig K are an example of an butting section. The placement references Ra to Rc of the substrate placement section 11b are an example of an butted section. The detection jig K can be positioned in the X direction with respect to the substrate placement section 11b by butting the positioning mechanism Ka of the detection jig K against the placement reference Ra of the substrate placement section 11b. By abutting the positioning mechanisms Kb, Kc of the detection jig K against the placement references Rb, Rc of the substrate placement portion 11b, the detection jig K can be positioned relative to the substrate placement portion 11b in the Y direction. In this manner, by abutting the positioning mechanisms Ka-Kc of the detection jig K against the placement references Ra-Rc of the substrate placement portion 11b, the detection jig K can be easily positioned relative to the substrate placement portion 11b. Note that by placing the detection jig K on the substrate placement portion 11b, the detection jig K can be easily positioned relative to the substrate placement portion 11b in the Z direction.
b. After the detection jig K is placed on the substrate placement portion 11b, the detection jig K is fixed to the substrate placement portion 11b using members that engage with both of them. In this embodiment, the placement references Ra to Rc are formed by the outer shape of the structure of the substrate placement portion 11b, but they may be formed by something other than the outer shape, and may be cylindrical holes (concave portions) or protruding portions (convex portions) corresponding to the positioning mechanisms Ka to Kc.

上記では、基板載置部11bの載置用基準Ra~Rcに対して検出治具Kの位置決め機構Ka~Kcが水平方向(X方向及びY方向)で並ぶ例を示している。この例では、検出治具Kを水平方向において位置再現良く載置することができる。この例に限らず、基板載置部11bの載置用基準に対して検出治具Kの位置決め機構が垂直方向(Z方向)で並ぶようにしてもよい。基板載置部11bの載置用基準に対して検出治具Kの位置決め機構が垂直方向で並んでいる状態で、基板載置部11bの載置用基準に検出治具Kの位置決め機構を突き当てることで、Z方向において検出治具Kを基板載置部11bに対して位置決めすることができる。これにより、検出治具Kを垂直方向において位置再現良く載置することができる。検出治具Kと基板載置部11bとの間の位置決め手段(第2の位置決め手段)としては、いずれか一方に設けられた突起部と、これに対応する他方に設けられた突起部からなる構成が、コスト面や取り回し性において好適であるが、かかる構成に限定されるものではない。例えば、両者にそれぞれ係合する別体の部材を用いて位置決めを行うようにしてもよい。また、検出治具Kと基板載置部11bとの間の位置決め手段は、いずれか一方に設けられた凸部と、これに対応する他方に設けられた凹部からなる構成であってもよい。 In the above, an example is shown in which the positioning mechanisms Ka to Kc of the detection jig K are aligned in the horizontal direction (X direction and Y direction) relative to the mounting references Ra to Rc of the substrate mounting portion 11b. In this example, the detection jig K can be placed with good position reproducibility in the horizontal direction. This is not limited to this example, and the positioning mechanisms of the detection jig K may be aligned in the vertical direction (Z direction) relative to the mounting references of the substrate mounting portion 11b. With the positioning mechanisms of the detection jig K aligned in the vertical direction relative to the mounting references of the substrate mounting portion 11b, the detection jig K can be positioned in the Z direction relative to the substrate mounting portion 11b by abutting the positioning mechanisms of the detection jig K against the mounting references of the substrate mounting portion 11b. This allows the detection jig K to be placed with good position reproducibility in the vertical direction. As the positioning means (second positioning means) between the detection jig K and the substrate mounting part 11b, a configuration consisting of a protrusion provided on one side and a corresponding protrusion provided on the other side is preferable in terms of cost and ease of handling, but is not limited to such a configuration. For example, positioning may be performed using separate members that engage with both. In addition, the positioning means between the detection jig K and the substrate mounting part 11b may be configured to consist of a convex portion provided on one side and a corresponding concave portion provided on the other side.

図9A及び図9Bに示すように、検出治具Kは位置検出手段K1を有している。位置検出手段K1は複数個あり、それぞれが所定の検出範囲を有している。位置検出手段K1は、非接触式の変位センサである。非接触式の変位センサとしては、例えば、光学式変位センサ、超音波式変位センサ、レーザフォーカス式変位センサ、渦電流式変位センサが挙げられる。これにより、ティーチング用治具Tが基板載置部11bにおける所定の基板受渡位置に搬送された際に、ティーチング用治具Tの外形位置を検出することができる。ティーチング用治具Tの角部の周囲に位置検出手段K1を配置してもよい。位置検出手段K1は、ティーチング用治具Tの位置を示すための特徴部の位置を非接触で検出する。位置検出手段K1が、基板載置部11bに対する特徴部の位置を検出することで、ティーチング用治具Tの外形位置を検出する。位置検出手段K1の第1の検出方向(X方向)と、基板載置部11bの載置用基準Raに対する検出治具Kの位置決め機構Kaの突き当て方向(X方向)とが一致する。位置検出手段K1の第2の検出方向(Y方向)と、基板載置部11bの載置用基準Rb、Rcに対する検出治具Kの位置決め機構Kb、Kcの突き当て方向(Y方向)とが一致する。図9A及び図9Bでは、ティーチング用治具Tに対して位置検出手段K1が水平方向で並ぶ例を示している。この例では、位置検出手段K1が、水平方向における特徴部の位置を検出することができる。この例に限らず、ティーチング用治具Tに対して位置検出手段K1が垂直方向で並ぶようにしてもよい。これにより、位置検出手段K1が、垂直方向における特徴部の位置を検出することができる。この場合、位置検出手段K1の第3の検出方向(Z方向)と、基板載置部11bの載置用基準に対する検出治具Kの位置決め機構の突き当て方向(Z方向)とが一致する。図9Bに示すように、特徴部は、ティーチング用治具Tの特徴的な形状であってもよい。また、特徴部は、ティーチング用治具Tに設けられた突起状の凸部や円筒状の穴などの凹部であってもよい。なお、検出治具Kにて検出されるティーチング用治具Tの外形形状は、基板Wがロボットハンド6の理想位置に載置された際の基板Wの外形形状と、水平方向において設計上同一であることが望ましい。また、本実施例では、ティーチング用治具Tの外形位置を検出するが、ティーチング用治具Tの形状は、位置検出手段K1にて精度良く位置を検出することができる特徴的な形状であれば前記以外でもよい。また、検出治具Kは、ロボットハンド6による基板Wの基板載置部11bへの載置動作を阻害しないような形状及び配置となっ
ていることが望ましい。また、検出治具Kは、大気圧環境が維持された密閉空間(大気BOX)K2内に設けてもよい。例えば、密閉ケースで検出治具Kを取り囲むことで大気BOXK2を形成してもよい。検出治具Kが大気BOXK2外とは隔絶されて大気圧環境が維持されるため、真空環境下でも検出治具Kを用いたティーチングが可能となる。
As shown in FIG. 9A and FIG. 9B, the detection jig K has a position detection means K1. There are a plurality of position detection means K1, each having a predetermined detection range. The position detection means K1 is a non-contact type displacement sensor. Examples of the non-contact type displacement sensor include an optical displacement sensor, an ultrasonic displacement sensor, a laser focus type displacement sensor, and an eddy current type displacement sensor. This makes it possible to detect the outer position of the teaching jig T when the teaching jig T is transported to a predetermined substrate transfer position in the substrate placement unit 11b. The position detection means K1 may be disposed around the corners of the teaching jig T. The position detection means K1 detects the position of a characteristic part for indicating the position of the teaching jig T in a non-contact manner. The position detection means K1 detects the position of the characteristic part relative to the substrate placement unit 11b, thereby detecting the outer position of the teaching jig T. The first detection direction (X direction) of the position detection means K1 coincides with the abutting direction (X direction) of the positioning mechanism Ka of the detection jig K against the placement reference Ra of the substrate placement unit 11b. The second detection direction (Y direction) of the position detection means K1 coincides with the abutting direction (Y direction) of the positioning mechanisms Kb and Kc of the detection jig K against the placement references Rb and Rc of the substrate placement unit 11b. FIGS. 9A and 9B show an example in which the position detection means K1 is aligned horizontally with respect to the teaching jig T. In this example, the position detection means K1 can detect the position of the characteristic part in the horizontal direction. Not limited to this example, the position detection means K1 may be aligned vertically with respect to the teaching jig T. This allows the position detection means K1 to detect the position of the characteristic part in the vertical direction. In this case, the third detection direction (Z direction) of the position detection means K1 and the abutting direction (Z direction) of the positioning mechanism of the detection jig K with respect to the placement reference of the substrate placement unit 11b coincide with each other. As shown in FIG. 9B, the characteristic portion may be a characteristic shape of the teaching jig T. Also, the characteristic portion may be a protruding convex portion or a concave portion such as a cylindrical hole provided on the teaching jig T. It is preferable that the outer shape of the teaching jig T detected by the detection jig K is the same as the outer shape of the substrate W when the substrate W is placed at the ideal position of the robot hand 6 in the horizontal direction in terms of design. Also, in this embodiment, the outer position of the teaching jig T is detected, but the shape of the teaching jig T may be other than the above as long as it is a characteristic shape that allows the position to be detected with high accuracy by the position detection means K1. It is also preferable that the detection jig K has a shape and arrangement that does not hinder the placement operation of the substrate W on the substrate placement unit 11b by the robot hand 6. The detection jig K may be provided in a sealed space (atmospheric BOX) K2 in which an atmospheric pressure environment is maintained. For example, the atmospheric BOX K2 may be formed by surrounding the detection jig K with a sealed case. Since the detection jig K is isolated from the outside of the atmospheric BOX K2 and an atmospheric pressure environment is maintained, teaching using the detection jig K is possible even in a vacuum environment.

なお、別の手段として、載置室3及び4の少なくとも一方に位置検出手段K1を直接設けてもよい。その際、位置検出手段K1は大気圧環境が維持された密閉空間(大気BOX)内等に設けるようにしてもよい。 As an alternative, the position detection means K1 may be provided directly in at least one of the placement chambers 3 and 4. In this case, the position detection means K1 may be provided in a sealed space (atmospheric box) in which an atmospheric pressure environment is maintained.

(パターン1)
図7、図8、図11を用いて、処理室1における搬送用ロボット5のティーチング方法について説明する。図11(a)は、パターン1におけるティーチングプロセスのフローチャートであり、以下では図11(a)の各ステップの説明と併せて、パターン1のティーチング方法について説明する。なお、ロボットハンド6へのティーチング用治具Tの載置は、一連のティーチングプロセスの前に、大気圧環境下にて行うものとする。
(Pattern 1)
A teaching method for the transfer robot 5 in the processing chamber 1 will be described with reference to Figures 7, 8, and 11. Figure 11(a) is a flowchart of the teaching process in pattern 1, and the teaching method for pattern 1 will be described below in conjunction with the explanation of each step in Figure 11(a). Note that the teaching jig T is placed on the robot hand 6 in an atmospheric pressure environment before a series of teaching processes.

図7に示すように、処理室1内の撮像手段12の画角内に位置決めマークT1が入る所定の位置、すなわち、基板受け渡し位置に、ロボットハンド6を移動させる(S101)。このときのロボットハンド6の移動経路は、仮の経路であり、実際の成膜処理時に基板Wを搬送する際の移動経路(基板Wが辿るべき経路)とは、必ずしも一致しない。撮像手段12にて位置決めマークT1を撮像する(S102)。画像処理部204は、撮像手段12にて撮像された映像に基づいて、基準位置からの位置決めマークT1のずれ量を取得する(S103)。ロボットハンド6が所定の基板受け渡し位置に移動した際の、撮像手段12にて撮像された映像を図8(a)に概略的に示す。なお、図8(a)にて示す座標系は、図1~図5にて示す座標系と一致させたものであり、画像処理部204によりモニタ上に基準位置からのずれ量がわかりやすく表示される。図8(a)には、位置決めマークT1が撮像手段12の画角内における基準Rから一定の公差範囲内12bに収まっていない状態が示されている。画像処理部204は、ずれ量が所定閾値以下であるかを判定する(S104)。そして、撮像画面を基に位置決めマークT1が撮像手段12の画角内における基準位置Rから一定の公差範囲内12bに収まるようにロボットハンド6を水平及び回転方向に移動させる(S104:No、S106)。その際の、撮像手段12にて撮像された映像を図8(b)にて概略的に示す。図8(b)には、位置決めマークT1が撮像手段12の画角内における基準位置Rから一定の公差範囲内12bに収まっている状態が示されている。なお、図8(b)にて示す座標系は、図1~図5にて示す座標系と一致させたものである。その後、搬送用ロボット5の動作データ記憶手段に、上記位置のポイントを記録させる(S104:Yes、S105)。すなわち、ティーチングデータ取得部203が、ロボットハンド6が上記位置にあるときの各アームの動作量、昇降量、あるいはそれらから換算して取得されるロボットハンド6の座標などを取得し、記憶部205に記憶する。必要な座標が全て取得されている場合(S107:YES)、画像処理部204は、ロボットハンド6の移動経路(辿るべき経路)を作成する(S108)。一方、必要な座標が不足している場合(S107:NO)、S101の処理に戻る。なお、ティーチング時において、搬送用ロボット5は低速で動作させることが望ましい。また、この一連のティーチングプロセスは、大気圧環境下・真空環境下のどちらで実施してもよい。 As shown in FIG. 7, the robot hand 6 is moved to a predetermined position where the positioning mark T1 is within the angle of view of the imaging means 12 in the processing chamber 1, that is, to the substrate transfer position (S101). The movement path of the robot hand 6 at this time is a tentative path and does not necessarily match the movement path (path that the substrate W should follow) when transporting the substrate W during the actual film formation process. The positioning mark T1 is imaged by the imaging means 12 (S102). The image processing unit 204 acquires the amount of deviation of the positioning mark T1 from the reference position based on the image captured by the imaging means 12 (S103). The image captured by the imaging means 12 when the robot hand 6 moves to the predetermined substrate transfer position is shown in FIG. 8(a) in schematic form. The coordinate system shown in FIG. 8(a) is the same as the coordinate system shown in FIG. 1 to FIG. 5, and the image processing unit 204 displays the amount of deviation from the reference position on the monitor in an easy-to-understand manner. FIG. 8(a) shows a state where the positioning mark T1 is not within a certain tolerance range 12b from the reference position R in the angle of view of the imaging means 12. The image processing unit 204 judges whether the amount of deviation is equal to or less than a predetermined threshold (S104). Then, based on the image capture screen, the robot hand 6 is moved in the horizontal and rotational directions so that the positioning mark T1 is within a certain tolerance range 12b from the reference position R in the angle of view of the imaging means 12 (S104: No, S106). FIG. 8(b) shows an outline of an image captured by the imaging means 12 at that time. FIG. 8(b) shows a state where the positioning mark T1 is within a certain tolerance range 12b from the reference position R in the angle of view of the imaging means 12. The coordinate system shown in FIG. 8(b) is the same as the coordinate system shown in FIG. 1 to FIG. 5. Then, the point of the above position is recorded in the operation data storage means of the transport robot 5 (S104: Yes, S105). That is, the teaching data acquisition unit 203 acquires the movement amount and elevation amount of each arm when the robot hand 6 is in the above position, or the coordinates of the robot hand 6 acquired by converting them, and stores them in the memory unit 205. If all necessary coordinates have been acquired (S107: YES), the image processing unit 204 creates a movement path (path to be followed) for the robot hand 6 (S108). On the other hand, if necessary coordinates are insufficient (S107: NO), the process returns to S101. Note that it is desirable to operate the transport robot 5 at a low speed during teaching. This series of teaching processes may be performed either in an atmospheric pressure environment or in a vacuum environment.

以上は、基板Wの処理室1への搬入経路のティーチングであるが、搬出経路のティーチングについても同様である。
なお、以上のティーチングは、処理室1以外、例えば図1における載置室3及び4に、基板WのアライメントマークWの位置を検出する撮像手段が備わっていれば、それらの場所でも行うことができる。すなわち、基板Wの移動経路上の各地点において理想的な搬送位置を取得することで、基板処理装置100全体における理想的な基板Wの搬送経路を取
得することができる(S101~S108)。
The above is the teaching of the path for carrying the substrate W into the processing chamber 1, but the teaching of the path for carrying the substrate W out is similar.
1, if the loading chambers 3 and 4 are equipped with imaging means for detecting the positions of the alignment marks W of the substrate W. That is, by obtaining ideal transport positions at each point on the movement path of the substrate W, it is possible to obtain an ideal transport path for the substrate W in the entire substrate processing apparatus 100 (S101 to S108).

なお、マスクも搬送用ロボット5にて搬送する場合、上記と同様な手段にてマスクの載置位置等のティーチングを実施することが可能である。 When the mask is also transported by the transport robot 5, teaching of the mask placement position, etc. can be performed using the same means as described above.

(パターン2)
図9A、図11を用いて、載置室3(あるいは4)における搬送用ロボット5のティーチング方法について説明する。図11(b)は、パターン2におけるティーチングプロセスのフローチャートであり、以下では図11(b)の各ステップの説明と併せて、パターン2のティーチング方法について説明する。なお、一連のティーチングプロセスの前に、大気環境下にてロボットハンド6にティーチング用治具Tを載置し、基板載置部11bに検出治具Kを載置するものとする。
(Pattern 2)
A teaching method for the transport robot 5 in the placement chamber 3 (or 4) will be described with reference to Figures 9A and 11. Figure 11(b) is a flowchart of the teaching process in pattern 2, and the teaching method for pattern 2 will be described below in conjunction with the explanation of each step in Figure 11(b). Note that before a series of teaching processes, a teaching jig T is placed on the robot hand 6 in an atmospheric environment, and a detection jig K is placed on the substrate placement part 11b.

図9Aに示すように、位置検出手段K1の測定範囲内にティーチング用治具Tの外形が入る所定の位置、すなわち、基板受け渡し位置に、ロボットハンド6を移動させる(S201)。このときのロボットハンド6の移動経路は、仮の経路であり、実際の成膜処理時に基板Wを搬送する際の移動経路(基板Wが辿るべき経路)とは、必ずしも一致しない。ロボットハンド6が所定の基板受け渡し位置に移動した所で、ティーチング用治具Tの外形位置(特徴部の位置)を位置検出手段K1にて検出する(S202)。位置検出手段K1は複数個あり、それぞれの検出値を用いて位置検出手段K1の検出範囲内における基準位置からのティーチング用治具Tの外形位置(特徴部の位置)のずれ量が算出される(S203)。画像処理部204は、ずれ量が所定閾値以下であるかを判定する(S204)。そして、算出されたずれ量を基にティーチング用治具Tの外形位置(特徴部の位置)が位置検出手段K1の検出範囲内における基準位置から一定の公差範囲内に収まるようにロボットハンド6を水平及び回転方向に移動させる(S204:No、S206)。その後、搬送用ロボット5の動作データ記憶手段に、上記位置のポイント(ロボットハンド6の移動情報)を記録させる(S204:Yes、S205)。すなわち、ティーチングデータ取得部203が、ロボットハンド6が上記位置にあるときの各アームの動作量、昇降量、あるいはそれらから換算して取得されるロボットハンド6の座標などを取得し、記憶部205に記憶する。必要な座標が全て取得されている場合(S207:YES)、画像処理部204は、ロボットハンド6の移動経路(辿るべき経路)を作成する(S208)。一方、必要な座標が不足している場合(S207:NO)、S201の処理に戻る。なお、ティーチング時において、搬送用ロボット5は低速で動作させることが望ましい。 9A, the robot hand 6 is moved to a predetermined position where the outer shape of the teaching jig T falls within the measurement range of the position detection means K1, that is, to the substrate transfer position (S201). The movement path of the robot hand 6 at this time is a tentative path and does not necessarily coincide with the movement path (path that the substrate W should follow) when transporting the substrate W during the actual film formation process. When the robot hand 6 moves to the predetermined substrate transfer position, the outer shape position (position of the characteristic part) of the teaching jig T is detected by the position detection means K1 (S202). There are multiple position detection means K1, and the deviation amount of the outer shape position (position of the characteristic part) of the teaching jig T from the reference position within the detection range of the position detection means K1 is calculated using the detection values of each of them (S203). The image processing unit 204 determines whether the deviation amount is equal to or less than a predetermined threshold (S204). Then, based on the calculated deviation amount, the robot hand 6 is moved horizontally and in the rotational direction so that the external position (position of the characteristic part) of the teaching jig T falls within a certain tolerance range from the reference position within the detection range of the position detection means K1 (S204: No, S206). After that, the above-mentioned position point (movement information of the robot hand 6) is recorded in the operation data storage means of the transport robot 5 (S204: Yes, S205). That is, the teaching data acquisition unit 203 acquires the movement amount and lift amount of each arm when the robot hand 6 is in the above-mentioned position, or the coordinates of the robot hand 6 acquired by converting them, and stores them in the storage unit 205. If all the necessary coordinates have been acquired (S207: YES), the image processing unit 204 creates a movement path (path to be followed) of the robot hand 6 (S208). On the other hand, if the necessary coordinates are insufficient (S207: NO), the process returns to S201. It is preferable to operate the transport robot 5 at a low speed during teaching.

なお、この一連のティーチングプロセスは、大気圧環境下・真空環境下のどちらで実施してもよい。また、載置室3及び4内には撮像手段12が設けられていないが、載置室3及び4内に撮像手段12を設けてもよい。また、パターン2のティーチング方法では、位置決めマークT1が設けられていないティーチング用治具Tが用いられている。 This series of teaching processes may be performed either in an atmospheric pressure environment or in a vacuum environment. Also, imaging means 12 are not provided in the loading chambers 3 and 4, but imaging means 12 may be provided in the loading chambers 3 and 4. Also, in the teaching method for pattern 2, a teaching jig T without a positioning mark T1 is used.

以上は、基板Wの載置室3(あるいは4)への搬入経路のティーチングであるが、搬出経路のティーチングについても同様である。 The above is the teaching of the loading path for the substrate W into the loading chamber 3 (or 4), but the same applies to teaching the unloading path.

なお、マスクも搬送用ロボット5にて搬送する場合、上記と同様な手段にてマスクの載置位置等のティーチングを実施することが可能である。 When the mask is also transported by the transport robot 5, teaching of the mask placement position, etc. can be performed using the same means as described above.

(本実施例の優れた点)
本実施例によれば、実際の被処理物(被成膜対象物)である基板を用いることなく、処理室及び載置室内の基板載置部への搬送用ロボットの動作ポイントを精度良くティーチングすることが可能である。また、基板上のアライメントマークの位置を検出する撮像手段が設けられている箇所のティーチングには、その撮像手段を用いるため、ティーチング専
用の位置検出手段は不要である。また、撮像手段が設けられていない箇所のティーチングには、専用の検出治具を、必要に応じて設置することで、簡易かつ比較的安価な手段でティーチング用治具を実現する事が可能となる。また、処理室及び載置室内の載置部もしくは搬送用ロボットに位置決めマークを設けないため、コンタミ等の影響はなく、装置内のクリーン度を担保することが可能である。
また、ティーチング用治具が有する位置決め機構により、搬送手段に治具を位置再現良く載置することができるため、精度良くティーチングすることが可能である。これにより、ティーチング作業の大幅な時間短縮や省力化が可能となる。
また、検出治具が有する位置決め機構により、載置部に治具を位置再現良く載置することができるため、精度良くティーチングすることが可能である。これにより、ティーチング作業の大幅な時間短縮や省力化が可能となる。
また、搬送用ロボットの位置を前記撮像手段にて検出することで、ティーチング時に作業者がティーチング位置に接近することなくティーチングでき、ティーチング作業の大幅な時間短縮や省力化が可能となる。
また、検出手段を事前に設置することで、ティーチング時に作業者がティーチング位置に接近することなくティーチングでき、ティーチング作業の大幅な時間短縮や省力化が可能となる。
また、精度良くティーチングすることが可能となるため、処理室に供給される基板のアライメントマークを、撮像手段の画角内かつ被写界深度内に確実に入れることが可能となる。これにより、アライメントマークが検出されないことによる装置のエラー停止が無くなり、歩留りの向上や人的確認作業の低減が可能となる。
(Advantages of this embodiment)
According to this embodiment, it is possible to accurately teach the operating points of the transport robot to the substrate placement part in the processing chamber and the placement chamber without using a substrate that is an actual object to be processed (object to be film-formed). In addition, since the imaging means for detecting the position of the alignment mark on the substrate is used for teaching at a location where the imaging means is provided, a position detection means dedicated to teaching is not required. In addition, by installing a dedicated detection jig as necessary for teaching at a location where the imaging means is not provided, it is possible to realize a teaching jig with a simple and relatively inexpensive means. In addition, since no positioning marks are provided on the placement part or the transport robot in the processing chamber and the placement chamber, there is no influence of contamination, and it is possible to ensure the cleanliness of the device.
In addition, the positioning mechanism of the teaching jig allows the jig to be placed on the conveying means with good position repeatability, making it possible to perform teaching with high accuracy. This makes it possible to significantly reduce the time and labor required for teaching work.
In addition, the positioning mechanism of the detection jig allows the jig to be placed on the placement section with good position repeatability, making it possible to perform teaching with high accuracy. This allows for a significant reduction in time and labor required for teaching work.
Furthermore, by detecting the position of the transport robot by the imaging means, teaching can be performed without the operator having to approach the teaching position, making it possible to significantly reduce the time and labor required for teaching work.
Furthermore, by installing the detection means in advance, teaching can be performed without the operator having to approach the teaching position, making it possible to significantly reduce the time and labor required for teaching work.
Furthermore, because teaching can be performed with high accuracy, it is possible to reliably place the alignment mark of the substrate supplied to the processing chamber within the angle of view and depth of field of the imaging means. This eliminates error shutdowns of the device due to failure to detect the alignment mark, improving yields and reducing manual checking work.

<電子デバイスの製造方法の実施例>
次に、本実施例の成膜装置を用いた電子デバイスの製造方法の一例を説明する。以下、電子デバイスの例として有機EL表示装置の構成及び製造方法を例示する。
まず、製造する有機EL表示装置について説明する。図13(a)は有機EL表示装置60の全体図、図13(b)は1画素の断面構造を表している。
<Example of a method for manufacturing an electronic device>
Next, an example of a method for manufacturing an electronic device using the film forming apparatus of this embodiment will be described below. As an example of the electronic device, the configuration of an organic EL display device and a method for manufacturing the same will be described.
First, the organic EL display device to be manufactured will be described below: Fig. 13A is an overall view of an organic EL display device 60, and Fig. 13B shows a cross-sectional structure of one pixel.

図13(a)に示すように、有機EL表示装置60の表示領域61には、発光素子を複数備える画素62がマトリクス状に複数配置されている。詳細は後で説明するが、発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。なお、ここでいう画素とは、表示領域61において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。本実施例にかかる有機EL表示装置の場合、互いに異なる発光を示す第1発光素子62R、第2発光素子62G、第3発光素子62Bの組合せにより画素62が構成されている。画素62は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組合せで構成されることが多いが、黄色発光素子とシアン発光素子と白色発光素子の組み合わせでもよく、少なくとも1色以上であれば特に制限されるものではない。 As shown in FIG. 13(a), a plurality of pixels 62 each including a plurality of light-emitting elements are arranged in a matrix in a display area 61 of an organic EL display device 60. As will be described in detail later, each light-emitting element has a structure including an organic layer sandwiched between a pair of electrodes. Note that the pixel here refers to the smallest unit that allows a desired color to be displayed in the display area 61. In the case of the organic EL display device according to this embodiment, the pixel 62 is configured by a combination of a first light-emitting element 62R, a second light-emitting element 62G, and a third light-emitting element 62B that emit light different from each other. The pixel 62 is often configured by a combination of a red light-emitting element, a green light-emitting element, and a blue light-emitting element, but may also be a combination of a yellow light-emitting element, a cyan light-emitting element, and a white light-emitting element, and is not particularly limited as long as it is at least one color.

図13(b)は、図13(a)のA-B線における部分断面模式図である。画素62は、基板63上に、第1電極(陽極)64と、正孔輸送層65と、発光層66R,66G,66Bのいずれかと、電子輸送層67と、第2電極(陰極)68と、を備える有機EL素子を有している。これらのうち、正孔輸送層65、発光層66R,66G,66B、電子輸送層67が有機層(有機膜)に当たる。また、本実施形態では、発光層66Rは赤色を発する有機EL層、発光層66Gは緑色を発する有機EL層、発光層66Bは青色を発する有機EL層である。発光層66R,66G,66Bは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子(有機EL素子と記述する場合もある)に対応するパターンに形成されている。また、第1電極64は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層65と電子輸送層67と第2電極68は、複数の発光素子62R,66G,66Bと共通で形成されていてもよいし、発光素子毎に形成されていてもよい。なお、第1電極64と第2電極68とが異物によってショートするのを防ぐために、第1電極64間に絶縁層69が設
けられている。さらに、有機EL層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機EL素子を保護するための保護層70が設けられている。
13(b) is a schematic partial cross-sectional view taken along line A-B in FIG. 13(a). The pixel 62 has an organic EL element on a substrate 63, the organic EL element including a first electrode (anode) 64, a hole transport layer 65, any one of the light-emitting layers 66R, 66G, and 66B, an electron transport layer 67, and a second electrode (cathode) 68. Among these, the hole transport layer 65, the light-emitting layers 66R, 66G, and 66B, and the electron transport layer 67 correspond to organic layers (organic films). In this embodiment, the light-emitting layer 66R is an organic EL layer that emits red light, the light-emitting layer 66G is an organic EL layer that emits green light, and the light-emitting layer 66B is an organic EL layer that emits blue light. The light-emitting layers 66R, 66G, and 66B are formed in patterns corresponding to the light-emitting elements (sometimes referred to as organic EL elements) that emit red, green, and blue light, respectively. The first electrode 64 is formed separately for each light-emitting element. The hole transport layer 65, the electron transport layer 67, and the second electrode 68 may be formed in common with the plurality of light emitting elements 62R, 66G, and 66B, or may be formed for each light emitting element. In order to prevent the first electrode 64 and the second electrode 68 from being shorted by foreign matter, an insulating layer 69 is provided between the first electrodes 64. Furthermore, since the organic EL layer deteriorates due to moisture and oxygen, a protective layer 70 is provided to protect the organic EL element from moisture and oxygen.

有機EL層を発光素子単位に形成するためには、マスクを介して成膜する方法が用いられる。近年、表示装置の高精細化が進んでおり、有機EL層の形成には開口の幅が数十μmのマスクが用いられる。このようなマスクを用いた成膜の場合、マスクが成膜中に蒸発源から受熱して熱変形するとマスクと基板との位置がずれてしまい、基板上に形成される薄膜のパターンが所望の位置からずれて形成されてしまう。そこで、これら有機EL層の成膜には本発明にかかる成膜装置(真空蒸着装置)が好適に用いられる。 To form the organic EL layer in units of light-emitting elements, a method of film formation through a mask is used. In recent years, display devices have become increasingly finer, and masks with openings several tens of micrometers wide are used to form the organic EL layer. When forming a film using such a mask, if the mask is subjected to heat from the evaporation source during film formation and is thermally deformed, the positions of the mask and the substrate will shift, and the thin film pattern formed on the substrate will be formed in a position that is shifted from the desired position. For this reason, the film formation device (vacuum deposition device) according to the present invention is preferably used to form these organic EL layers.

次に、有機EL表示装置の製造方法の例について具体的に説明する。 Next, we will explain in detail an example of a manufacturing method for an organic EL display device.

まず、有機EL表示装置を駆動するための回路(不図示)及び第1電極64が形成された基板63を準備する。
第1電極64が形成された基板63の上にアクリル樹脂をスピンコートで形成し、アクリル樹脂をリソグラフィ法により、第1電極64が形成された部分に開口が形成されるようにパターニングし絶縁層69を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。
絶縁層69がパターニングされた基板63を第1の成膜装置に搬入し、基板保持ユニットにて基板を保持し、正孔輸送層65を、表示領域の第1電極64の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層65は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層65は表示領域61よりも大きなサイズに形成されるため、高精細なマスクは不要である。
First, a substrate 63 on which a circuit (not shown) for driving the organic EL display device and a first electrode 64 are formed is prepared.
An acrylic resin is formed by spin coating on the substrate 63 on which the first electrode 64 is formed, and the acrylic resin is patterned by lithography so as to form an opening in the portion where the first electrode 64 is formed, thereby forming an insulating layer 69. This opening corresponds to a light-emitting region where the light-emitting element actually emits light.
The substrate 63 on which the insulating layer 69 has been patterned is carried into a first film forming apparatus, and the substrate is held by a substrate holding unit, and a hole transport layer 65 is formed as a common layer on the first electrodes 64 in the display area. The hole transport layer 65 is formed by vacuum deposition. In practice, the hole transport layer 65 is formed to be larger than the display area 61, so that a high-definition mask is not required.

次に、正孔輸送層65までが形成された基板63を第2の成膜装置に搬入し、基板保持ユニットにて保持する。基板とマスクとのアライメントを行い、基板をマスクの上に載置し、基板63の赤色を発する素子を配置する部分に、赤色を発する発光層66Rを成膜する。本例によれば、マスクと基板とを良好に重ね合わせることができ、高精度な成膜を行うことができる。
発光層66Rの成膜と同様に、第3の成膜装置により緑色を発する発光層66Gを成膜し、さらに第4の成膜装置により青色を発する発光層66Bを成膜する。発光層66R、66G、66Bの成膜が完了した後、第5の成膜装置により表示領域61の全体に電子輸送層67を成膜する。電子輸送層67は、3色の発光層66R、66G、66Bに共通の層として形成される。
電子輸送層67までが形成された基板をスパッタリング装置に移動し、第2電極68を成膜し、その後プラズマCVD装置に移動して保護層70を成膜して、有機EL表示装置60が完成する。
Next, the substrate 63 on which the hole transport layer 65 has been formed is carried into a second film forming apparatus and held by a substrate holding unit. The substrate and the mask are aligned, the substrate is placed on the mask, and a red light emitting layer 66R is formed on the portion of the substrate 63 where the red light emitting element is to be disposed. According to this example, the mask and the substrate can be well aligned, and high-precision film formation can be performed.
Similar to the formation of the light-emitting layer 66R, a third film-forming apparatus forms a light-emitting layer 66G that emits green light, and a fourth film-forming apparatus forms a light-emitting layer 66B that emits blue light. After the formation of the light-emitting layers 66R, 66G, and 66B is completed, a fifth film-forming apparatus forms an electron transport layer 67 over the entire display area 61. The electron transport layer 67 is formed as a layer common to the three light-emitting layers 66R, 66G, and 66B.
The substrate on which the electron transport layer 67 has been formed is transferred to a sputtering device, where the second electrode 68 is formed, and then transferred to a plasma CVD device, where the protective layer 70 is formed, thereby completing the organic EL display device 60 .

絶縁層69がパターニングされた基板63を成膜装置に搬入してから保護層70の成膜が完了するまでは、水分や酸素を含む雰囲気にさらしてしまうと、有機EL材料からなる発光層が水分や酸素によって劣化してしまうおそれがある。従って、本例において、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気または不活性ガス雰囲気の下で行われる。
このようにして得られた有機EL表示装置は、発光素子ごとに発光層が精度よく形成される。従って、上記製造方法を用いれば、発光層の位置ずれに起因する有機EL表示装置の不良の発生を抑制することができる。
If the substrate 63 on which the insulating layer 69 is patterned is exposed to an atmosphere containing moisture or oxygen from the time when the substrate 63 is carried into the film-forming apparatus until the formation of the protective layer 70 is completed, the light-emitting layer made of an organic EL material may be deteriorated by the moisture or oxygen. Therefore, in this example, the substrate is carried in and out of the film-forming apparatus in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere.
In the organic EL display device obtained in this manner, the light-emitting layer is formed with high precision for each light-emitting element, and therefore, by using the above-described manufacturing method, it is possible to suppress the occurrence of defects in the organic EL display device due to misalignment of the light-emitting layer.

100…基板処理装置、1…処理室、2…搬送室、3…載置室(搬入室)、4…載置室(排出室)、5…搬送用ロボット、6…ロボットハンド、6a…ロボットハンド基準、6b…ロボットハンドサブ基準、11,11b…基板載置部、12…撮像手段、13…基板位置補正手段、W…基板、W1…アライメントマーク、T…ティーチング用治具、T1…
位置決めマーク、Ta…治具基準、Tb…治具サブ基準、K…検出治具、K1…位置検出手段、Ka,Kb,Kc…位置決め機構、Ra,Rb,Rc…載置用基準
100...substrate processing apparatus, 1...processing chamber, 2...transport chamber, 3...mounting chamber (loading chamber), 4...mounting chamber (discharge chamber), 5...transport robot, 6...robot hand, 6a...robot hand reference, 6b...robot hand sub-reference, 11, 11b...substrate placement section, 12...imaging means, 13...substrate position correction means, W...substrate, W1...alignment mark, T...teaching jig, T1...
Positioning mark, Ta...jig reference, Tb...jig sub-reference, K...detection jig, K1...position detection means, Ka, Kb, Kc...positioning mechanism, Ra, Rb, Rc...placement reference

Claims (23)

基板を支持して搬送するロボットによる、載置室に設けられた基板載置部に対する基板の搬送動作において、前記ロボットの前記基板を支持する支持部の辿るべき経路を、前記ロボットを制御する制御部にティーチングするティーチング装置であって、
前記支持部に支持させるティーチング用治具と、
前記ティーチング用治具を前記支持部に対して位置決めする第1の位置決め手段と、
前記ティーチング用治具の位置を示すための特徴部と、
前記基板載置部に対する前記特徴部の位置を検出する位置検出手段を有し、前記基板載置部に設けられた検出治具と、
前記検出治具を前記基板載置部に対して位置決めする第2の位置決め手段と、
前記位置検出手段から取得される前記特徴部の位置に基づいて、前記制御部に記憶させるべき前記経路を取得する取得部と、
を備え
前記第2の位置決め手段は、前記基板載置部に設けられた被突き当て部と、前記検出治具に設けられ、前記被突き当て部に突き当たる突き当て部と、を有することを特徴とするティーチング装置。
A teaching device that teaches a control unit that controls a robot a path to be followed by a support unit of the robot that supports a substrate during a substrate transport operation of the robot to a substrate mounting unit provided in a mounting chamber, the teaching device comprising:
A teaching jig supported by the support portion;
a first positioning means for positioning the teaching jig with respect to the support portion;
A feature for indicating the position of the teaching jig;
a detection tool provided on the substrate placement part, the detection tool having a position detection means for detecting a position of the characteristic portion relative to the substrate placement part;
a second positioning means for positioning the detection jig with respect to the substrate placement portion;
an acquisition unit that acquires the path to be stored in the control unit based on the position of the characteristic portion acquired from the position detection means;
Equipped with
A teaching device characterized in that the second positioning means has an abutted portion provided on the substrate placement portion, and an abutting portion provided on the detection jig, which abuts against the abutted portion .
前記位置検出手段は、前記特徴部の位置を非接触で検出する変位センサであることを特徴とする請求項1に記載のティーチング装置。 The teaching device according to claim 1, characterized in that the position detection means is a displacement sensor that detects the position of the characteristic part in a non-contact manner. 前記検出治具は、大気圧環境が維持された密閉空間内に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載のティーチング装置。 3. The teaching device according to claim 1, wherein the detection tool is disposed in a sealed space in which an atmospheric pressure environment is maintained. 前記特徴部は、前記ティーチング用治具に設けられていることを特徴する請求項1~のいずれか1項に記載のティーチング装置。 4. The teaching device according to claim 1, wherein the characteristic portion is provided on the teaching jig. 前記第1の位置決め手段は、前記ティーチング用治具と前記支持部のいずれか一方に設けられた凸部と、他方に設けられ前記凸部が嵌合する凹部と、を有することを特徴とする請求項1~のいずれか1項に記載のティーチング装置。 5. The teaching device according to claim 1, wherein the first positioning means has a convex portion provided on one of the teaching jig and the support portion, and a concave portion provided on the other of them into which the convex portion fits. 前記ティーチング用治具は、前記基板と略同じ重量及び重心位置を有することを特徴とする請求項1~のいずれか1項に記載のティーチング装置。 6. The teaching device according to claim 1, wherein the teaching jig has substantially the same weight and center of gravity as the substrate. 前記制御部が、前記第1の位置決め手段により前記ティーチング用治具が前記支持部に位置決め支持された状態で、前記支持部が仮の経路を辿って移動するように、前記ロボットを制御したときに、
前記位置検出手段は、前記支持部が前記仮の経路上の所定の位置にあるときの前記特徴部の位置を検出し、
前記取得部は、前記位置検出手段から取得される前記特徴部の位置と前記所定の位置における基準位置とのずれに基づいて、前記制御部に記憶させるべき前記経路を取得することを特徴とする請求項1~のいずれか1項に記載のティーチング装置。
When the control unit controls the robot so that the support unit moves along a tentative path in a state in which the teaching jig is positioned and supported by the support unit by the first positioning means,
the position detection means detects a position of the characteristic portion when the support portion is at a predetermined position on the virtual path;
The teaching device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the acquisition unit acquires the path to be stored in the control unit based on a deviation between the position of the characteristic part acquired from the position detection means and a reference position at the specified position.
前記所定の位置は、前記基板載置部との間で基板の受け渡しを行う受け渡し位置であることを特徴とする請求項に記載のティーチング装置。 8. The teaching device according to claim 7 , wherein the predetermined position is a transfer position where the substrate is transferred to and from the substrate placement unit. 基板を支持して搬送するロボットと、
前記ロボットを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、請求項1~のいずれか1項に記載のティーチング装置により記憶した前記経路に基づいて前記ロボットを制御することを特徴とする基板搬送装置。
A robot that supports and transports the substrate;
A control unit for controlling the robot;
Equipped with
The substrate transport device according to claim 1, wherein the control unit controls the robot based on the path stored by a teaching device according to any one of claims 1 to 8 .
基板載置部を有する基板処理室と、
請求項に記載の基板搬送装置と、
を備え、
前記基板搬送装置により搬送されて前記基板載置部に載置された基板に対して処理を行うことを特徴とする基板処理装置。
a substrate processing chamber having a substrate placement portion;
A substrate transport device according to claim 9 ;
Equipped with
The substrate processing apparatus performs processing on a substrate transported by the substrate transport device and placed on the substrate placement part.
前記処理は、蒸着又はスパッタリングによる成膜処理であることを特徴とする請求項10に記載の基板処理装置。 11. The substrate processing apparatus according to claim 10 , wherein the processing is a film forming process by deposition or sputtering. 基板を支持して搬送するロボットによる、基板載置室に設けられた基板載置部に対する基板の搬送動作において、前記ロボットの前記基板を支持する支持部の辿るべき経路を、前記ロボットを制御する制御部にティーチングするティーチング方法であって、
ティーチング用治具を前記支持部に支持させ、かつ前記ティーチング用治具を前記支持部に対して位置決めした状態で、前記支持部が仮の経路を辿って移動するように前記制御部が前記ロボットを制御する治具搬送工程と、
検出治具を前記基板載置部に支持させ、かつ前記検出治具を前記基板載置部に対して位置決めした状態で、前記検出治具に備えられた位置検出手段を用いて、前記基板載置部に対する前記ティーチング用治具の位置を示す特徴部の位置を検出する検出工程と、
前記位置検出手段から取得される前記特徴部の位置に基づいて、前記制御部に記憶させるべき前記経路を取得する取得工程と、
前記制御部に、前記取得工程によって取得した前記経路を記憶させるティーチング工程と、
を含み、
前記基板載置部に設けられた被突き当て部と、前記検出治具に設けられ、前記被突き当て部に突き当たる突き当て部と、を有する位置決め手段により前記検出治具を前記基板載置部に対して位置決めすることを特徴とするティーチング方法。
A teaching method for teaching a control unit that controls a robot, the robot supporting and transporting a substrate, a path to be followed by a support unit of the robot that supports the substrate, the support unit including:
a jig transport process in which the control unit controls the robot so that a teaching jig is supported by the support unit and the support unit moves along a tentative path in a state in which the teaching jig is positioned with respect to the support unit;
a detection step of detecting a position of a characteristic portion indicating a position of the teaching jig relative to the substrate mounting portion, using a position detection means provided on the detection jig, while the detection jig is supported on the substrate mounting portion and positioned relative to the substrate mounting portion;
an acquisition step of acquiring the path to be stored in the control unit based on the position of the characteristic part acquired from the position detection means;
a teaching step of causing the control unit to store the path acquired by the acquisition step;
Including,
A teaching method characterized in that the detection jig is positioned relative to the substrate mounting portion by a positioning means having an abutment portion provided on the substrate mounting portion and an abutment portion provided on the detection jig that abuts against the abutment portion .
前記位置検出手段は、前記特徴部の位置を非接触で検出する変位センサであることを特
徴とする請求項12に記載のティーチング方法。
13. The teaching method according to claim 12 , wherein the position detection means is a displacement sensor that detects the position of the characteristic portion in a non-contact manner.
前記特徴部は、前記ティーチング用治具に設けられていることを特徴する請求項12または13に記載のティーチング方法。 14. The teaching method according to claim 12 , wherein the characteristic portion is provided on the teaching jig. 前記ティーチング用治具と前記支持部のいずれか一方に設けられた凸部と、他方に設けられ前記凸部が嵌合する凹部と、を有する位置決め手段により前記ティーチング用治具を前記支持部に対して位置決めすることを特徴とする請求項1214のいずれか1項に記載のティーチング方法。 The teaching method according to any one of claims 12 to 14, characterized in that the teaching jig is positioned relative to the support part by a positioning means having a convex portion provided on one of the teaching jig and the support part, and a concave portion provided on the other of the teaching jig and into which the convex portion fits. 前記ティーチング用治具は、前記基板と略同じ重量及び重心位置を有することを特徴とする請求項1215のいずれか1項に記載のティーチング方法。 16. The teaching method according to claim 12 , wherein the teaching jig has substantially the same weight and center of gravity as the board. 前記検出治具は、大気圧環境が維持された密閉空間内に配置されていることを特徴とする請求項1216のいずれか1項に記載のティーチング方法。 17. The teaching method according to claim 12 , wherein the detection tool is disposed in an enclosed space in which an atmospheric pressure environment is maintained. 前記取得工程において、前記支持部が前記仮の経路上の所定の位置にあるときに、前記位置検出手段から取得される前記特徴部の位置と前記所定の位置における基準位置とのずれに基づいて、前記制御部に記憶させるべき前記経路を取得することを特徴とする請求項1217のいずれか1項に記載のティーチング方法。 A teaching method as described in any one of claims 12 to 17, characterized in that in the acquisition process, when the support part is at a predetermined position on the virtual path, the path to be stored in the control unit is acquired based on the deviation between the position of the characteristic part acquired from the position detection means and a reference position at the predetermined position . 前記所定の位置は、前記基板載置部との間で基板の受け渡しを行う受け渡し位置であることを特徴とする請求項18に記載のティーチング方法。 20. The teaching method according to claim 18 , wherein the predetermined position is a transfer position where the substrate is transferred to and from the substrate placement part. 基板処理室の基板載置部に載置された基板に対して成膜処理を施す成膜方法であって、
請求項1219のいずれか1項に記載のティーチング方法により、前記制御部に前記経路を記憶させるティーチング工程と、
前記経路に基づいて前記制御部が前記ロボットを制御して、前記基板を前記基板載置部に搬送、載置する搬送工程と、
前記基板載置部に載置された前記基板に対して蒸着又はスパッタリングにより成膜処理を施す成膜工程と、
を含むことを特徴とする成膜方法。
1. A film formation method for performing a film formation process on a substrate placed on a substrate placement part of a substrate processing chamber, comprising:
A teaching step of causing the control unit to store the path by the teaching method according to any one of claims 12 to 19 ;
a transport step in which the control unit controls the robot based on the path to transport the substrate to the substrate mounting part and place the substrate on the substrate mounting part;
a film forming step of performing a film forming process on the substrate placed on the substrate placement part by deposition or sputtering;
A film forming method comprising the steps of:
基板上に形成された有機膜を有する電子デバイスの製造方法であって、
請求項20に記載の成膜方法により前記有機膜が形成されることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
1. A method for manufacturing an electronic device having an organic film formed on a substrate, comprising:
A method for manufacturing an electronic device, comprising forming the organic film by the film forming method according to claim 20 .
基板上に形成された金属膜を有する電子デバイスの製造方法であって、
請求項20に記載の成膜方法により前記金属膜が形成されることを特徴とする電子デバイスの製造方法。
1. A method for manufacturing an electronic device having a metal film formed on a substrate, comprising:
A method for manufacturing an electronic device, comprising forming the metal film by the film forming method according to claim 20 .
前記電子デバイスが、有機EL表示装置の表示パネルであることを特徴とする請求項21または22に記載の電子デバイスの製造方法。 23. The method for producing an electronic device according to claim 21 , wherein the electronic device is a display panel of an organic electroluminescence display device.
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