专利名称：基板运送方法和基板运送系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及适用于在例如多室真空处理装置中的运送机器人和处理室之间传送基板的基板运送方法和基板运送系统。
背景技术：
在例如半导体装置的制造领域中，已知在运送室的周围集群状地连接多个处理室的多室真空处理装置。这种真空处理装置在运送室内部具有用于在多个处理室之间运送基板的运送机器人。运送机器人典型地伴随伸缩、旋转、升降等操作，因而在这些操作进行时需要抑制 基板位置偏移的结构。例如在下述专利文件I中，记载了具有在支撑基板的支撑板的上面安装用于防止滑动的多个衬垫部的手柄部的基板运送装置。另外，专利文件2中记载了在载置基板的表面上设置静电吸盘的结构例。专利文件1:日本特开2002-353291号公报专利文件2 日本特公平5-66022号公报近年来，为了通过真空处理装置提高半导体装置的生产率，要求处理室之间的基板运送操作更加高速化。然而，在专利文件I所记载的结构中，当基板温度较高时，手柄部贴附在基板上，在基板转运时可能会使位置精度劣化。另一方面，在专利文件2所记载的结构中，静电吸盘对基板的吸附或释放需要一定时间，因此存在无法迅速进行基板转运操作的不便。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种能够迅速转运基板而不损害位置精度的基板运送方法和基板运送系统。为了实现上述目的，本发明的一实施方式涉及的基板运送方法包括将具有静电吸附用的电极的运送机器人的保持面移动到由支撑部件的支撑面所支撑的基板附近的工序。在对上述电极施加电压的状态下，从上述支撑面向上述保持面转运上述基板。为了实现上述目的，本发明一实施方式涉及的基板运送系统包括运送机器人、支撑面和控制器。上述运送机器人具有保持面，上述保持面配置有静电吸附用的电极。上述支撑面用于支撑基板。上述控制器构成为能够进行相对于上述支撑面使上述保持面相对移动的移动控制和对上述电极供给电压的供给控制，且在对上述电极施加电压的状态下，通过上述运送机器人将上述基板从上述支撑面向上述保持面转运。
图1为本发明的一实施方式涉及的适用于基板运送系统的真空处理装置的简要平面图；图2为示出了上述真空处理装置中的平台的简要结构的立体图；图3为上述真空处理装置中的运送机器人的手柄部的立体图；图4为形成上述手柄部的保持面的静电吸盘部件的平面图；图5为说明上述真空处理装置中的一连串基板运送程序的各个工序的简要平面 图；图6为说明上述真空处理装置中的一连串基板运送程序的各个工序的简要平面 图；图7为说明上述真空处理装置中的一连串基板运送程序的各个工序的简要平面 图；图8为示出了从上述平台向上述运送机器人的手柄部转运基板的转运工序的简 要侧面图；图9为示出了从上述运送机器人的手柄部向上述平台转运基板的转运工序的简 要侧面图；图10为示出了对上述静电吸盘部件和上述平台上所设置的静电吸盘区域供给吸 附电压(★ < 〃々 > 電圧)的供给例的时序图。
具体实施例方式本发明的一实施方式涉及的基板运送方法包括将具有静电吸附用的电极的运送 机器人的保持面移动到由支撑部件的支撑面所支撑的基板附近的工序。在对上述电极施加电压的状态下，从上述支撑面向上述保持面转运上述基板。上述基板运送方法在利用运送机器人的保持面对基板进行的保持中使用静电吸 盘机构，以在保持面产生静电吸附力的状态下，从支撑面向保持面转运基板。从而，能够在 将基板转移至保持面之后立即通过静电吸附力来保持基板，因此能够快速实行基板的运送 操作。从而，能够缩短在处理室之间运送基板的时间。上述基板运送方法进一步可在由所述保持面静电吸附所述基板的状态下，向所述 支撑面转运所述基板。利用这样的方法，也能够不损害位置精度而将基板从运送机器人的 保持面向处理台的支撑面转运。另外，与解除保持面的静电吸附力之后进行转运的方法相 t匕，由于可省去使基板的静电吸附力消失所需的时间，因而能够快速地转为基板的转运操 作。由此，能够进一步缩短处理室之间运送基板的时间。在从上述保持面向上述支撑面转运上述基板之后，且在从上述支撑面向上述保持 面转运上述基板之前，可切换对上述电极所施加的电压的极性。由此，能够抑制保持面的带电，可确保基板适当的保持操作。本发明的一实施方式涉及的基板运送系统包括运送机器人、支撑面和控制器。上述运送机器人具有保持面，上述保持面配置有静电吸附用的电极。上述支撑面用于支撑基板。上述控制器构成为能够进行相对于上述支撑面使上述保持面相对移动的移动控 制和对上述电极供给电压的供给控制，且在对上述电极施加电压的状态下，通过上述运送 机器人将上述基板从上述支撑面向上述保持面转运。
由此，能够在将基板转移至保持面之后立即通过静电吸附力来保持基板，因此能够快速实行基板的运送操作。从而，能够缩短在处理室之间运送基板的时间。所述控制器可通过所述运送机器人，在由所述保持面静电吸附所述基板的状态下，向所述支撑面转运所述基板。由此，能够进一步缩短处理室之间运送基板的时间。所述控制器可在通过所述运送机器人从所述保持面向所述支撑面转运所述基板之后且从所述支撑面向所述保持面转运所述基板之前，切换对所述电极施加的电压的极性。从而，能够抑制保持面的带电，可确保基板适当的保持操作。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1为本发明的一实施方式涉及的适用于基板运送系统的真空处理装置的简要平面图。真空处理装置I构成为具有运送室2以及在运送室2的周围经由闸阀连接的多个处理室31 36的多室真空处理装置。运送室2和各个处理室31 36分别连接至真空排气管道，各室可独立排气。运送室2中，设置有基板运送装置20。基板运送装置20具有第一运送机器人21和第二运送机器人22。第一运送机器人21和第二运送机器人22可进行伸缩、旋转和升降操作，具有跨越多个处理室之间运送基板W的功能。第一运送机器人21和第二运送机器人22具有一对共同臂部200、一对操作臂部202和手柄部201。共同臂部200的一个端部连接至图中未示出的驱动源，另一个端部共同连接至各个运送机器人21、22的操作臂部202。手柄部201安装于操作臂部202的前端，支撑作为运送对象的基板W的背面。基板W典型地为半导体晶片，但不限于此。处理室31 36各自形成独立的真空室，对基板W实施规定的真空处理。例如，处理室31构成为基板W的装载/卸载室，其他的处理室32 36构成为成膜室(溅射室或CVD室)、热处理室等。各个处理室32 36中的真空处理的分配不作特别限定，对应于对基板W实施的真空处理适当确定。处理室32 36中设置有支撑基板W的平台30 (处理台)。图2为示出了平台30的简要结构的立体图。平台30包括用于保持基板W的平台面301和多根升降销302 (支撑部件)。如图示的那样，升降销302能够在前端部的支撑面303从平台面301突出的上升位置与埋没于平台面301下方的下降位置之间升降。如后述的那样，在运送机器人21、22和平台30之间对基板W的一连串传送操作中，如图示的那样，包括了升降销302从平台面301突出，由其前端部的支撑面303支撑基板W背面的工序。并且，平台30也可在平台面301具有静电吸盘区域310。由此，能够在平台面301上保持基板W的姿势。另外，能够通过静电吸附力将基板W的背面贴紧于平台面301上，因此能够使用冷却气体进行基板背面的冷却处理。接下来，图3为示出了第一运送机器人21和第二运送机器人22的手柄部201的一结构例的立体图。手柄部201具有主体211和静电吸盘部件214。主体211由例如氧化铝等陶瓷材料或不锈钢形成，在中央部具有形成空隙S的叉形形状。静电吸盘部件214通过固定部件213相对于主体211安装于空隙S的大体中心。静电吸盘部件214为矩形形状，其上面具有支撑基板W背面的保持面210。图4为示出了静电吸盘部件214的结构例的平面图。静电吸盘部件214构成为以聚酰亚胺等绝缘性树脂薄片夹持电极图案。电极图案包括通过施加电压产生静电吸附力的一对电极部225a、225b，与图中未示出的电压源连接的端子部227a、227b，以及将电极部225a,225b与端子部227a、227b之间连接的配线部226a、226b。对电极部225a、225b施加极性相异的电压(吸附电压)。吸附电压的大小不作特别限定，例如为±100V ±700V。并且，电极图案不限于图中所示的双极型，也可以是单极型。本实施方式的手柄部201进一步具有支撑由保持面210保持的基板W的背面周缘的多个支撑销216。支撑销216设于主体211上面的适当位置。支撑销216的位置、高度和个数不作特别限定，考虑到基板W的大小和允许的基板W的弯曲量等进行设定。各个支撑销216可构成为能够相对于主体211的上面弹性升降。在这种情况下，主体211具有容纳各个支撑销216的多个孔，在这些孔的底部和支撑销216的下端部之间配置弹簧等弹性部件。通过这样的结构，各个支撑销216的突出高度可分别变化，因而能够通过各个支撑销216始终适当地支撑基板W的背面。从而，即使在例如基板W发生弯曲等变形的情况下，也能通过手柄部201以稳定的姿势运送基板W。本实施方式的真空处理装置I进一步具有控制器50。控制区50由计算机构成，控制真空处理装置I的所有操作，包括运送室2和各个处理室30 36的排气操作、基板运送装置20的操作、闸阀的开闭操作等。另外，控制器50还控制用于通过基板运送装置20在处理室之间运送基板W所需的操作，即运送机器人21、22的伸缩、旋转和升降操作、手柄部201的保持面210的静电吸附操作以及平台30的升降销302的升降操作等。接着，对真空处理装置1的操作例进行说明。参考图1，真空处理装置1通过基板运送装置20以规定的顺序将装载于装载/卸载室31中的基板W逐块地运送至规定的处理室32 36，并依次对基板W实施规定的真空处理。实施了规定的真空处理的基板W由基板运送装置20向装载/卸载室31运送之后，从装载/卸载室31向装置外部运出。本实施方式的真空处理装置I中，基板运送装置20具有第一运送机器人21和第二运送机器人22，因而能够由各自的手柄部201同时保持两块基板W，并且能够将各自的基板W分别向规定的处理室31 36运送。由此，能够提高真空处理装置I中的基板处理效率。以下，对多个处理室之间的基板运送方法的一个例子进行说明。图5 图7示出了基板运送装置20与处理室33和处理室35之间的基板Wl W3的传送程序。图5 (A)示出了基板运送装置20中分别保持第一基板Wl和第二基板W2，处理室33的平台中载置第三基板W3的状态。这里，举例说明第一基板Wl由处理室35处理，第二基板W2由处理室33处理，并且将处理室33处理的第三基板W3向其他处理室运送的情况。并且，为了容易理解，图5 图7中，省略了处理室33和处理室35以外的其他处理室的图示。另外，在以下的说明中省略了对将各个处理室和运送室之间隔开的闸阀的图示和针对其开闭操作的说明。如图5(B)和图5(C)所示，控制器50通过使基板运送装置20的臂部伸缩，从而从运送室2向处理室35运送第一基板Wl。第一基板Wl在处理室35中实施规定的真空处理。接下来，如图6(A)所示，控制器50使基板运送装置20以规定的角度旋转，使释放了第一基板Wl的手柄部201面向处理室33。接着，如图6(B)和图6(C)所示，控制器50使基板运送装置20的臂部伸缩，从而从处理室33向运送室2运送第三基板W3。接着，如图7(A)所示，控制器50使基板运送装置20旋转180度，从而使第二基板W2面向处理室33。并且，如图7(B)和图7(C)所示，控制器50使基板运送装置20的臂部伸缩，从而从运送室2向处理室33运送第二基板W2。第二基板W2在处理室33中实施规定的真空处理。接着，参考图8和图9，说明对处理室的平台30传送基板W的工序。图8为示出了从平台30向运送机器人的手柄部201转运基板W的转运工序的简要侧视图，图9为示出了从手柄部201向平台30转运基板W的转运工序的简要侧视图。从平台30向手柄部201转运基板W时，如图8(A)所示，控制器50使升降销302从平台面301突出，从而使基板W从平台面301上升。这时，基板W由升降销302的前端部的支撑面303支撑。接着，如图8(B)所示，控制器50使手柄部201在基板W附近、即在本实施方式中为在基板W与平台面301之间移动，使静电吸盘部件214面向基板W的背面中央部。并且如图8(C)所示，控制器50使手柄部201上升规定的距离。
如上所述，完成了将基板W从平台30的平台面301向手柄部201的保持面210的转运。在本实施方式中，控制器50在将基板从平台30移换至手柄部201时，预先向手柄部201的静电吸盘部件2014的电极部225a、225b施加吸附电压，在施加了上述电压的状态下，将基板W转运至保持面210。由此，能够在将基板W移动至保持面210之后紧接着通过静电吸附力来保持基板W，因此能够快速实行基板W的运送操作。接着，将基板W从手柄部201向平台30转运时，如图9 (A)所示，控制器50将手柄部201运送至平台30的平台面301的正上方位置。这时，静电吸盘部件214的电极部225a、225b上施加有吸附电压，基板W由保持面210静电吸附。另一方面，控制器50使升降销302从平台面301突出。接着，如图9(B)所示，控制器50使手柄部201下降规定的距离，从而将基板W从手柄部201移换至升降销302的前端部的支撑面303。并且，如图9(C)所示，控制器使手柄部201从平台面301的正上方向侧面移动。并且，使升降销302下降，由平台面301保持基板W。如上所述，完成了将基板W从手柄部201的保持面210向平台30的平台面301的转运。在本实施方式中，控制器50在将基板W从手柄部201移换至平台30时，未切断对静电吸盘部件214的电极部225a、225b供给的吸附电压。即，控制器50在由保持面210静电吸附基板W的状态下，将基板W从保持面210向升降销302的支撑面303转运。由此，与在解除保持面210的静电吸附力之后进行转运的方法相比，由于省去了基板的静电吸附力消失所需的时间，因而能够快速地转为基板的转运操作。图10(A)示出了适用于上述基板W的转运工序的、对静电吸盘部件214施加吸附电压的时序的一个例子。在to时刻施加(+V)的吸附电压之后,在tl时刻将基板W载置于保持面210上(图8(C))。(to tl)时间是能够在保持面210上产生足够静电吸附力的时间，例如为5秒左右。由此，能够在向保持面210转运之后迅速运送基板W。在tl时刻和t3时刻之间将基板W向作为运送目的地的其他处理室内的平台转运。在t3时刻，在由保持面210对基板W产生静电吸附力的状态下，将基板W载置于升降销302的前端部的支撑面303上(图9(C))。可以在将基板运送至一个处理室之后，直到由其他处理室接收基板之前，可以切换吸附电压的极性。即，如图10(A)所示，从t3时刻释放基板W到t4时刻接收基板W之间使吸附电压的极性颠倒。并且，在极性颠倒的吸附电压下，在t4时刻与t6时刻之间向作为运送目的地的其他处理室进行运送。由此，能够抑制手柄部201的保持面210的带电，维持对基板W的适当的传送操作。另一方面，图10⑶示出了在平台30的平台面301具有静电吸盘区域310 (图2)的情况下向该静电吸盘区域施加电压的时序。在图中所示的例子中，在从手柄部201的保持面210转运基板W的t3时刻之前的t2时刻，控制器50使静电吸盘区域310产生静电吸附力。由此，能够在将基板从保持面210向平台面301转运之后立即将基板W保持在平台面301中，因此能够快速实行基板处理。另外，如图所示，在t4时刻将基板W从平台30向手柄部201转运之后的t5时刻，可使静电吸盘区域310的静电吸附力消失。由此，与在解除平台面301的静电吸附力之后进行转运的方法相比，由于省去了对基板W的静电吸附力消失所需的时间，因而能够快速地转为基板的转运操作。这里，在t5时刻之后，使施加于静电吸盘区域310的电压极性颠倒，从而能够抑制平台面301的带电。另外，静电吸盘区域310内的基板W吸附力的大小可设定为在由升降销302使基板W从平台面301上升时不会发生破裂等的程度。或者在由升降销302使基板W上升时，可控制使得静电吸盘区域310的吸附力降低。如上所述，在本实施方式的基板运送方法中，在使运送机器人21、22的保持面210中产生静电吸附力的状态下，将基板W从支撑面303向保持面210转运。从而，能够在将基板W转移至保持面210之后立即通过静电吸附力来保持基板W，因此能够快速实行基板W的运送操作。由此，能够缩短在处理室之间运送基板W的时间。另外，在本实施方式中，在由保持面210静电吸附基板W的状态下，向支撑面303转运基板W。通过这样的方法，也能够不损害基板W的位置精度而将基板W从保持面210向支撑面303转运。由此，能够缩短在处理室之间运送基板的时间。根据本发明人们的试验，确认了在基板W为直径300mm的硅基板(140g)、保持面210的面积为40cm2、吸附电压为500V的条件下，能够将基板的位置偏移量抑制在O. 025mm以下。另外，确认了此时处理室内的压力为6X10_3Pa，转运时的基板和保持面之间没有发 生放电。另外，确认了与在解除了手柄部的静电吸附力的状态下转运基板的方法相比，在图5 图7所示的基板运送条件下能够将运送机器人的操作时间缩短5秒以上。以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限于此，基于本发明的技术构思可以进行各种变形。例如，在以上的实施方式中，说明了基板运送装置为两台运送机器人的结构，但不限于此，也可以以单独的运送机器人构成。另外，适用于运送机器人的手柄部的静电吸盘部件也不限于上述例子。另外，在以上的实施方式中，作为基板运送系统举例说明了在真空环境下运送基板的真空处理装置，但本发明也适用于在大气中运送基板的运送系统。进一步，在以上的实施方式中，作为在运送机器人的保持面之间传送基板的支撑部件举例说明了升降销，但上述支撑部件不限于此，还可以是例如能够容纳多个基板的晶片匣。在这种情况下，能够支撑基板的支撑面由能够对形成于匣内的基板周缘进行支撑的棚的上面构成。附图标记说明
I真空处理装置
2运送室
21,22运送机器人
30平台
30 36处理室
201手柄部
210保持面
214静电吸盘部件
225a、225b电极部
301平台面
302升降销
303支撑面
权利要求
1.一种基板运送方法，包括 将具有静电吸附用的电极的运送机器人的保持面移动到由支撑部件的支撑面所支撑的基板附近； 在对所述电极施加电压的状态下，从所述支撑面向所述保持面转运所述基板。
2.根据权利要求1所述的基板运送方法，其中，进一步在由所述保持面静电吸附所述基板的状态下，向所述支撑面转运所述基板。
3.根据权利要求1或2所述的基板运送方法，其中，在从所述保持面向所述支撑面转运所述基板之后，且在从所述支撑面向所述保持面转运所述基板之前，切换对所述电极施加的电压的极性。
4.一种基板运送系统,包括 运送机器人，具有保持面，所述保持面配置有静电吸附用的电极； 支撑面，用于支撑基板； 控制器，构成为能够进行相对于所述支撑面使所述保持面相对移动的移动控制和对所述电极供给电压的供给控制，且在对所述电极施加电压的状态下，通过所述运送机器人将所述基板从所述支撑面向所述保持面转运。
5.根据权利要求4所述的基板运送系统，其中，所述控制器通过所述运送机器人在由所述保持面静电吸附所述基板的状态下向所述支撑面转运所述基板。
6.根据权利要求4或5所述的基板运送系统，其中，所述控制器在通过所述运送机器人从所述保持面向所述支撑面转运所述基板之后且从所述支撑面向所述保持面转运所述基板之前，切换对所述电极施加的电压的极性。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的基板运送系统，其中，所述运送机器人包括 主体； 多个支撑销，配置为能够相对于所述主体弹性升降，且构成为能够支撑所述基板的周缘。
全文摘要
本发明提供一种能够不损害位置精度而迅速转运基板的基板运送方法和基板运送系统。在利用运送机器人的保持面(210)对基板进行的保持中使用静电吸盘机构，以在保持面(210)产生静电吸附力的状态下，从支撑面(303)向保持面(210)转运基板(W)。从而，能够在将基板(W)转移至保持面(210)之后立即通过静电吸附力来保持基板，因此能够快速实行基板(W)的运送操作，能够缩短在处理室之间运送基板的时间。
文档编号B25J15/06GK103026479SQ201180036140
公开日2013年4月3日 申请日期2011年7月25日 优先权日2010年7月27日
发明者南展史, 武者和博 申请人:株式会社爱发科