專利名稱：被處理體的支撐機構(gòu)、支撐方法及搬運系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在與搬運手臂之間移放晶圓等被處理體時所使用的被處理體的支撐機構(gòu)、支撐方法及搬運系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的被處理體的支撐機構(gòu)，具有如下機構(gòu)，設(shè)置3個使被處理體升降的升降銷，通過1個升降傳動裝置和彈性鉸鏈裝置使3個升降銷同時升降(例如專利文獻1)。 而且，具有如下機構(gòu)，在各升降銷上設(shè)置升降傳動裝置，通過升降控制裝置統(tǒng)一升降(例如專利文獻2、。下面，對現(xiàn)有技術(shù)的被處理體的支撐機構(gòu)及支撐方法進行說明。圖11是表示現(xiàn)有技術(shù)中的被處理體(晶圓)的支撐機構(gòu)的模式圖。圖中，W是被處理體即晶圓，38A 38C是第1群組的升降銷，40A 40C是第2群組的升降銷，44是氣密室的底部，80A 80C是第1群組的升降傳動裝置，82A 82C是第2群組的升降傳動裝置， 84A 84C是第1群組的升降桿，86A 86C是第2群組的升降桿，68是升降控制部，88是波紋管。上述現(xiàn)有技術(shù)的被處理體的支撐機構(gòu)使用在對晶圓進行成膜、蝕刻、氧化、擴散等各種處理的處理裝置的處理室、搬運室中。這些處理室、搬運室是可抽真空的氣密室，在低于大氣壓的壓力下保持為真空環(huán)境。在圖11中，氣密室的底部44之上是成為真空環(huán)境的場所，下部表示成為大氣環(huán)境的場所。支撐晶圓W的升降銷38A 38C以支撐晶圓W的外周附近的方式等間隔地配置在圓周上。為了便于說明，圖11中將升降銷38A 38C的配置模式化表示為橫向排成一列。升降銷38A 38C安裝在升降傳動裝置80A 80C的可動部即升降桿84A 84C上。而且，為了將氣密室保持于真空，在底部44和升降桿84A 84C 之間設(shè)置有波紋管88。第1群組如此構(gòu)成，第2群組也同樣由升降銷40A 40C、升降桿 86A 86C、升降傳動裝置82A 82C構(gòu)成。而且，通過升降控制部68對第1群組的3根升降銷38A 38C同時進行升降控制，第2群組也同樣對3根升降銷40A 40C同時進行升降控制。由于如此構(gòu)成的被處理體的支撐機構(gòu)將升降銷分為第1群組和第2群組，因此例如能夠分開使用支撐未處理的晶圓的升降銷和支撐已完成處理的晶圓的升降銷。因此，支撐已完成處理的晶圓時附著在升降銷上的膜片等不會附著在未處理的晶圓上，可防止晶圓污染。專利文獻1 日本國特開2008-60402號公報(第3-7頁，圖2)專利文獻2 日本國特開2009-16851號公報(第12-13頁，圖6)但是，現(xiàn)有的被處理體的支撐機構(gòu)例如存在如下3個問題。第一個問題是配置在氣密室下部的支撐機構(gòu)較大。尤其專利文獻1中的支撐機構(gòu)是使用彈性鉸鏈使3根升降銷升降的支撐機構(gòu)，因此，其設(shè)置空間非常大。因此，無法在氣密室的下部設(shè)置升降控制部等機電設(shè)備，存在處理裝置整體大型化的問題。第二個問題是向支撐機構(gòu)搬運被處理體的搬運機構(gòu)、搬運手臂存在撓曲時，由于支撐機構(gòu)使3根升降銷同步且同時升降，因此支撐機構(gòu)和搬運手臂在交接晶圓時，發(fā)生晶圓的位置偏移。通過3根升降銷支撐搭載在搬運手臂上的晶圓時，由于晶圓因搬運手臂的撓曲而傾斜，因此升降銷和晶圓接觸的時刻在3根升降銷各自之間不同。其結(jié)果，發(fā)生晶圓的位置偏移。近年來，為了縮短抽真空的時間，氣密室變?yōu)樾⌒汀⒈⌒?，與此相應(yīng)搬運手臂也開始薄壁化。搬運手臂變薄時剛性降低，重力方向的撓曲量增大。因此，晶圓位置偏移的問題比以往增大而變得顯著。第三個問題是晶圓的位置偏移伴隨著支撐機構(gòu)內(nèi)的機械精度或摩擦、負荷的變化而長年地發(fā)生變化。例如支撐機構(gòu)長期間反復(fù)進行升降時，升降傳動裝置內(nèi)的減速器、軸承等的機械精度、摩擦發(fā)生變化。而且，波紋管等的負荷大小也發(fā)生改變。因此，升降銷的上下方向的位置發(fā)生變化。由于該變化的方式在3根升降銷中不同，因此晶圓的位置偏移長年地發(fā)生變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題而進行的，其目的在于提供一種被處理體的支撐機構(gòu)及支撐方法，能夠通過使支撐機構(gòu)的設(shè)置空間極小化而有利于處理裝置整體的小型化，還能夠顯著地降低在與搬運手臂之間移放時所發(fā)生的被處理體的位置偏移。為解決上述問題，本發(fā)明是如下構(gòu)成的。方案1所述的發(fā)明是一種被處理體的支撐機構(gòu)，是在與搬運被處理體的搬運手臂之間交接所述被處理體的支撐機構(gòu)，其特征在于，具備N組單元，N是至少3以上的整數(shù)，該單元包括升降銷，與所述被處理體接觸并對其進行支撐；馬達，使所述升降銷升降；及驅(qū)動控制裝置，驅(qū)動所述馬達，所述N組單元各自的所述驅(qū)動控制裝置與其它單元的所述驅(qū)動控制裝置獨立，并驅(qū)動各個單元的所述馬達。方案2所述的發(fā)明是方案1所述的被處理體的支撐機構(gòu)，其特征在于，具備指令裝置，對所述N組單元各自的所述驅(qū)動控制裝置賦予位置指令，所述指令裝置對所述N組單元各自的所述驅(qū)動控制裝置賦予位置指令，使所述N組的各個升降銷的前端至放置在所述搬運手臂上的所述被處理體的距離或至所述搬運手臂的所述被處理體的放置面的距離全部變?yōu)橄嗤?，所述?qū)動控制裝置在使所述N組的各個馬達獨立地進行動作之后進行所述交接。方案3所述的發(fā)明是方案1所述的被處理體的支撐機構(gòu)，其特征在于，所述N組的各個馬達為線性馬達。方案4所述的發(fā)明是方案3所述的被處理體的支撐機構(gòu)，其特征在于，所述線性馬達是如下線性馬達，具備可動軸，在前端安裝有所述升降銷；場磁鐵部，設(shè)置在所述可動軸的周圍；框體，保持與所述場磁鐵部的周圍隔著空隙而被設(shè)置的電樞部；及位置檢測器， 設(shè)置在貫穿所述框體下部的所述可動軸的下端。方案5所述的發(fā)明是方案1所述的被處理體的支撐機構(gòu)，其特征在于，由使所述N 組所述單元作為一個群組的多個群組構(gòu)成，所述多個群組各自的單元全部等間隔地配置在同一圓周上。方案6所述的發(fā)明是方案1所述的被處理體的支撐機構(gòu)，其特征在于，由使所述N 組所述單元作為一個群組的多個群組構(gòu)成，所述多個群組各自的單元按每個群組配置在不同直徑的同心圓上。方案7所述的發(fā)明是一種支撐機構(gòu)的支撐方法，是具備N組由與被處理體接觸并對其進行支撐的升降銷、使所述升降銷升降的馬達、驅(qū)動所述馬達的驅(qū)動控制裝置組成的單元，N是至少3以上的整數(shù)，在與搬運所述被處理體的搬運手臂之間交接所述被處理體的支撐機構(gòu)的支撐方法，其特征在于，在以所述N組的各個升降銷的前端至放置在所述搬運手臂上的所述被處理體的距離或至所述搬運手臂的所述被處理體的放置面的距離全部變?yōu)橄嗤姆绞?，通過所述驅(qū)動控制裝置獨立地驅(qū)動所述N組的各個馬達之后進行所述交接。方案8所述的發(fā)明是方案7所述的支撐機構(gòu)的支撐方法，其特征在于，通過所述N 組升降銷支撐由所述搬運手臂搬運來的所述被處理體時，在所述N組的各個升降銷相對于被支撐在所述搬運手臂上的所述被處理體的距離全部變?yōu)橄嗤埃ㄟ^所述馬達使所述 N組的各個升降銷進行高速動作，此后，暫時停止或者并不暫時停止而是連續(xù)地使所述N組的各個升降銷以比所述高速動作慢的低速動作同時上升從而支撐所述被處理體。方案9所述的發(fā)明是方案7所述的支撐機構(gòu)的支撐方法，其特征在于，將由所述N 組升降銷支撐的所述被處理體放置在所述搬運手臂上時，以由所述N組升降銷支撐的所述被處理體與所述搬運手臂的所述被處理體的支撐面變?yōu)槠叫械姆绞?，通過所述馬達使所述 N組的各個升降銷進行動作，此后，暫時停止或者并不暫時停止而是連續(xù)地使所述N組的各個升降銷同時下降從而將所述被處理體放置在所述搬運手臂上。方案10所述的發(fā)明是一種被處理體的搬運系統(tǒng)，是具備搬運被處理體的搬運手臂及在與所述搬運手臂之間交接所述被處理體的支撐機構(gòu)的搬運系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐機構(gòu)具備N組由與所述被處理體接觸并對其進行支撐的升降銷、使所述升降銷升降的馬達、驅(qū)動所述馬達的驅(qū)動控制裝置組成的單元，N是至少3以上的整數(shù)，所述驅(qū)動控制裝置在以所述N組的各個升降銷的前端至放置在所述搬運手臂上的所述被處理體的距離或至所述搬運手臂的所述被處理體的放置面的距離全部變?yōu)橄嗤姆绞姜毩⒌仳?qū)動所述N 組的各個馬達之后進行所述交接。方案11所述的發(fā)明是一種被處理體的支撐機構(gòu)，是在與搬運被處理體的搬運手臂之間交接所述被處理體的支撐機構(gòu)，其特征在于，具備N組單元，N是至少3以上的整數(shù)， 該單元包括升降銷，與所述被處理體接觸并對其進行支撐；馬達，使所述升降銷升降；及驅(qū)動控制裝置，驅(qū)動所述馬達，所述馬達分別固定于可減壓的氣密室并被配置為使設(shè)置在所述氣密室內(nèi)部的所述升降銷升降，所述驅(qū)動控制裝置在以所述N組的各個升降銷的前端至放置在所述搬運手臂上的所述被處理體的距離或至所述搬運手臂的所述被處理體的放置面的距離全部變?yōu)橄嗤姆绞?，根?jù)所述氣密室內(nèi)的壓力獨立地驅(qū)動所述N組的各個馬達之后進行所述交接。根據(jù)本發(fā)明，即使被處理體因搬運手臂的撓曲而存在傾斜，或者即使被處理體自身存在變形，也能夠按該傾斜或變形個別、高精度地對升降銷進行位置控制。而且，即使發(fā)生摩擦、負荷變動，也能夠始終精度良好地檢測出升降銷的位置且不發(fā)生改變地進行位置控制。也就是說，能夠顯著地降低在與搬運手臂之間移放時所發(fā)生的被處理體的位置偏移。而且，如本發(fā)明一個實施方式這樣，通過具備3組以上由支撐被處理體的升降銷、 使升降銷升降的線性馬達、檢測升降銷升降方向的位置的位置檢測器、驅(qū)動控制裝置組成的單元，能夠個別地對多個升降銷進行位置控制。而且，如本發(fā)明一個實施方式這樣，在線性馬達的可動軸的上端連結(jié)升降銷，在可動軸的下端連結(jié)位置檢測器時，能夠直接、高精度地檢測出升降銷的位置。因此，即使被處理體因搬運手臂的撓曲而存在傾斜，也能夠按該傾斜個別、高精度地對升降銷進行位置控制。而且，即使發(fā)生摩擦、負荷變動，也能夠始終精度良好地檢測出升降銷的位置且不發(fā)生改變地進行位置控制。也就是說，能夠顯著地降低在與搬運手臂之間移放時所發(fā)生的被處理體的位置偏移。而且，如本發(fā)明一個實施方式這樣，將升降銷、線性馬達和位置檢測器配置在同軸上時，能夠使支撐機構(gòu)的單元細長，使其構(gòu)成為分散配置。因此，能夠在單元之間生成較大的空間，通過在此處設(shè)置驅(qū)動控制裝置、其它的機電設(shè)備，能夠使處理裝置整體小型化。而且，如本發(fā)明一個實施方式這樣，將升降銷和線性馬達配置在同軸上，將位置檢測器配置為與線性馬達平行時，能夠減小支撐機構(gòu)的單元高度，使其構(gòu)成為分散配置。因而，由于在單元之間生成較大的空間的同時還能抑制高度，因此能夠使處理裝置整體小型化。而且，如本發(fā)明一個實施方式這樣，即使被處理體因搬運手臂的撓曲而存在傾斜， 也由于將升降銷等間隔地配置在圓周上并個別地進行位置控制，因此能夠穩(wěn)定地支撐被處理體。其結(jié)果，能夠降低在與搬運手臂之間移放時所發(fā)生的被處理體的位置偏移。而且，如本發(fā)明一個實施方式這樣，由于將升降銷配置在同心圓上并個別地進行位置控制，因此即使大口徑化后的被處理體(例如直徑450mm的晶圓)存在撓曲，也能夠穩(wěn)定地進行支撐。其結(jié)果，能夠降低在與搬運手臂之間移放時所發(fā)生的被處理體的位置偏移。 而且，即使在被處理體與搬運用圈一起搭載在搬運手臂上而被搬運來時，也能夠?qū)⑼庵軅?cè)的群組使用于支撐搬運用圈，將內(nèi)周側(cè)的群組使用于支撐被處理體。而且，如本發(fā)明一個實施方式這樣，由于將N組單元作為一個群組而由多個群組構(gòu)成，因此即使在搬運手臂從所有方向進入氣密室并支撐被處理體時，也能夠以搬運手臂不與升降銷發(fā)生碰撞的方式從多個群組中進行選擇并使用。也就是說，能夠支撐從所有的方向搬運來的被處理體。而且，無論因搬運手臂的撓曲所引起的晶圓的傾斜處于哪一個方向，都能夠不發(fā)生晶圓的位置偏移地進行支撐。而且，如本發(fā)明一個實施方式這樣，由升降銷支撐搭載在搬運手臂上的被處理體時，或者，向搬運手臂交接由升降銷支撐的被處理體時，以被處理體至升降銷的間隔或者被處理體至搬運手臂的間隔全部變?yōu)橄嗤姆绞绞筃根升降銷移動，其后，低速地移動并進行支撐，因此，能夠不賦予沖擊地移放被處理體。其結(jié)果，能夠顯著地降低在與搬運手臂之間移放時所發(fā)生的被處理體的位置偏移。


圖1是本發(fā)明第1實施例中的被處理體(晶圓)的支撐機構(gòu)的模式圖。圖2是本發(fā)明第1實施例中的升降銷和線性馬達的配置圖。圖3是本發(fā)明第1實施例中的線性馬達和位置檢測器的結(jié)構(gòu)圖。圖4是本發(fā)明第2實施例中的線性馬達和位置檢測器的結(jié)構(gòu)圖。圖5是表示本發(fā)明第3實施例中的被處理體(晶圓)的支撐方法的圖。
圖6是表示本發(fā)明第4實施例中的被處理體(晶圓)的支撐方法的圖。圖7是本發(fā)明第5實施例中的升降銷和線性馬達的配置圖。圖8是表示本發(fā)明第5實施例中的被處理體(晶圓)的支撐方法的圖。圖9是本發(fā)明第6實施例中的升降銷和線性馬達的配置圖。圖10是表示本發(fā)明第6實施例中的被處理體(晶圓)的支撐方法的圖。圖11是現(xiàn)有的被處理體(晶圓)的支撐機構(gòu)的模式圖。符號說明W-晶圓；44-氣密室的底部；38A 38C、40A 40C-升降銷；88-波紋管；84A 84C、86A 86C-升降桿；80A 80C、82A 82C-升降傳動裝置；68-升降控制部；14、16、 18-搬運手臂；50A 50C-0形圈；52A 52C-聯(lián)接器；100A 100C、120A 120C-線性馬達；102A 102C-可動軸；103A、104A-直動導(dǎo)向部；105A-場磁鐵部；106A-電樞部；107A、 108A-托架；109A-框體；110A-位置檢測器；112A-光柵尺；114A-檢測頭；115A-檢測頭安裝構(gòu)件；116A-光柵尺安裝構(gòu)件；Gl-第1群組；G2-第2群組。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。實施例1圖1是本發(fā)明第1實施例中的被處理體(本實施例為晶圓)的支撐機構(gòu)的模式圖，圖2相當于第1實施例的俯視圖，是升降銷和線性馬達的配置圖，圖3是線性馬達和位置檢測器的結(jié)構(gòu)圖。在上述圖中，W是被處理體即晶圓，14是搬運手臂，44是氣密室的底部， 38A 38C是升降銷，50A 50C是0形圈，52A 52C是聯(lián)接器，100A 100C是線性馬達， 102A 102C是可動軸，IlOA IlOC是位置檢測器，112A 112C是光柵尺，114A 114C 是檢測頭，200A 200C是驅(qū)動控制裝置，300是位置指令裝置，103A和104A是直動導(dǎo)向部， 105A是場磁鐵部，106A是電樞部，107A和108A是托架，109A是框體，115A是檢測頭安裝構(gòu)件。另外，對與現(xiàn)有技術(shù)相同的構(gòu)成要素標注相同的符號。圖1模式化表示將搭載在搬運手臂14上的被處理體的晶圓W移放至氣密室內(nèi)時的被處理體的支撐機構(gòu)。另外，雖然在本實施例中如圖2所示，相對于晶圓W在同一圓周上配置有3個升降銷38A 38C，但是在圖1中為了便于理解而模式化表示為橫向排成一列。 首先，在氣密室的底部44上設(shè)置有3個貫穿孔，在此處配置有3個升降銷38A 38C。在升降銷38A 38C和貫穿孔之間設(shè)置有用于將氣密室內(nèi)保持為真空的0形圈50A 50B。雖然在此使用用于將氣密室內(nèi)保持為真空的0形圈50A 50B，但是也可以與現(xiàn)有技術(shù)一樣使用波紋管。線性馬達100A 100C呈圓筒形，安裝在氣密室的底部44的下面上?？蓜虞S 102A 102C從線性馬達100A 100C的上下突出，在其上端介由聯(lián)接器52A 52C安裝有升降銷38A 38C，在其下端安裝有位置檢測器IlOA IlOC的光柵尺112A 112C。而且， 位置檢測器IlOA IlOC的檢測頭114A 114C介由檢測頭安裝構(gòu)件115A 115C安裝在線性馬達100A 100C的固定側(cè)。從線性馬達100A 100C各自的驅(qū)動控制裝置200A 200C連接有向線性馬達100A 100C供應(yīng)電力的電力電纜(圖1的虛粗線)和從位置檢測器IlOA IlOC輸入位置信息的信號電纜(圖1的虛細線)。而且，從位置指令裝置300連接有向驅(qū)動控制裝置200A 200C傳輸位置指令值的信號電纜(圖1的帶箭頭的虛線)。
圖2示出從上面觀察被處理體的支撐機構(gòu)時的升降銷和線性馬達的配置。在與晶圓W的中心相同的中心的圓周上等間隔地配置有升降銷38A 38C和線性馬達100A 100C。在本實施例中如圖2所示，配置有3個升降銷等，但是只要設(shè)置N組(N是至少3以上的整數(shù))由升降銷、使其升降的線性馬達、可單獨驅(qū)動線性馬達的驅(qū)動控制裝置組成的單元即可。另一方面，晶圓W搭載在搬運手臂14上而被搬向支撐機構(gòu)。搬運手臂14例如是水平多關(guān)節(jié)機器人的可動部。作為水平多關(guān)節(jié)機器人的一個例子，例如記載在日本國特開平 10-315182號公報等中。搬運手臂14相當于例如連結(jié)有多個手臂的可動手臂的前端部分。 由于搬運手臂14構(gòu)成為非常薄且輕，因此彎曲剛性小，從其根部至前端因自重而撓曲的情況較多。其結(jié)果如圖1所示，搭載在搬運手臂14上的晶圓W也從氣密室內(nèi)的基準面(例如底部44的上面)傾斜。圖3是表示線性馬達和位置檢測器的結(jié)構(gòu)的剖視圖。在此，雖然以線性馬達100A 和位置檢測器IlOA為例進行說明，但是線性馬達100B、100C和位置檢測器110B、1 IOC的結(jié)構(gòu)也是一樣的。線性馬達100A呈圓筒形，從其內(nèi)側(cè)配置有可動軸102A、場磁鐵部105A、電樞部106A、框體109A。場磁鐵部105A固定在可動軸102A的周圍，電樞部106A固定在框體 109A上。可動軸102A在場磁鐵部105A的上側(cè)和下側(cè)，通過直動導(dǎo)向部103A、104A被支撐為可在上下方向上移動。另外，直動導(dǎo)向部103A、104A使用滾動導(dǎo)向機構(gòu)即滾珠花鍵等。直動導(dǎo)向部103A、104A固定在托架107A、108A上，該托架107A、108A固定在框體109A的上端和下端。而且，雖未圖示，但場磁鐵部105A以N極和S極的磁極在上下方向上交替出現(xiàn)的方式配置有永久磁鐵，電樞部106A以產(chǎn)生與其極距相同的間距的行波磁場的方式配置有電樞繞組。在這種構(gòu)成中，按場磁鐵部105A的磁極向電樞部106A通入規(guī)定的電流時，在場磁鐵部105A上產(chǎn)生推力，能夠使可動軸102A在上下方向上移動。而且，在可動軸102A的下端安裝有位置檢測器IlOA的光柵尺112A。而且，在托架 108A上安裝有檢測頭安裝構(gòu)件115A及在其前端安裝有位置檢測器IlOA的檢測頭114A。在光柵尺112A和檢測頭114A之間以可實現(xiàn)位置讀取的方式設(shè)置有規(guī)定的空隙。在這種構(gòu)成中，可動軸102A在上下方向上移動時，檢測頭114A可從光柵尺112A檢測出移動量、位置。 另外，位置檢測器IlOA可使用例如光學(xué)式編碼器、磁式編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器等。在如上的構(gòu)成中，位置指令裝置300向驅(qū)動控制裝置200A 200C發(fā)送符合各升降銷38A 38C的移動量、停止位置的位置指令值。于是，驅(qū)動控制裝置200A 200C根據(jù)位置檢測器IlOA IlOC的位置檢測值，對線性馬達100A 100C進行位置控制，使升降銷 38A 38C的位置變?yōu)槲恢弥噶钪?。其結(jié)果，可動軸102A 102C及安裝在其上端的升降銷 38A 38C按照位置指令值移動。如圖1所示，晶圓W伴隨著搬運手臂14的撓曲而從基準面傾斜。因而，在本實施例中，預(yù)先測量3根升降銷38A 38C的位置上的放置在搬運手臂14上的晶圓W的傾斜量， 或者搬運手臂14的晶圓W的放置面的傾斜量。而且，將該傾斜量作為補償值而在線性馬達 100A 100C中生成位置指令值。即，在以N組的各個升降銷的前端至放置在搬運手臂上的晶圓W的下面的距離，或者至搬運手臂的晶圓放置面的距離各自全部變?yōu)橄嗤姆绞酵ㄟ^驅(qū)動控制裝置獨立地驅(qū)動N組的各個線性馬達之后，進行晶圓的交接。也就是說，即使晶圓因搬運手臂的撓曲而存在傾斜，也能按該傾斜對N根升降銷個別地進行位置控制。于是，由于交接晶圓時，在各個升降銷的前端至晶圓的距離或者至搬運手臂的放置面的距離變?yōu)橄嗤?，在升降銷和搬運手臂之間進行晶圓交接作業(yè)，因此交接時，能夠抑制晶圓發(fā)生未預(yù)期的位置偏移。也就是說，在使N根升降銷的前端所形成的假想平面與搬運手臂的放置面平行之后，進行晶圓的交接作業(yè)?；蛘撸词辜僭O(shè)搬運手臂并未撓曲，而被處理體的晶圓暴露在高溫下，例如像炸薯片一樣變形，也能按該變形使各個升降銷的前端至晶圓的距離相同并進行晶圓的交接，因此，與上述一樣，交接晶圓時，能夠抑制晶圓發(fā)生未預(yù)期的位置偏移。而且，支撐機構(gòu)如本實施例這樣使用于氣密室內(nèi)的被處理體的交接時，例如0形圈50A 50C等密封構(gòu)件的摩擦有時因氣密室內(nèi)的壓力(真空度)而發(fā)生變化。尤其在氣密室是被稱為加載互鎖真空室的反復(fù)出現(xiàn)真空和大氣狀態(tài)的腔室時，摩擦在真空和大氣狀態(tài)下不同，對線性馬達來說動作所需的推力發(fā)生變化。這種情況下，預(yù)先計測在使氣密室內(nèi)的真空度發(fā)生變化的狀態(tài)下線性馬達100A 100C可沒有問題地升降的推力，在通常的被處理體的交接動作中，根據(jù)氣密室內(nèi)的真空度對線性馬達進行控制。而且，如果像本實施例這樣是基于線性馬達100A 100C的支撐機構(gòu)，則即使負荷發(fā)生變動，例如發(fā)生0形圈等密封構(gòu)件、直動導(dǎo)向部103、104的摩擦變動，也由于不存在減速器等的空回，還由于能夠始終精度良好地檢測出升降銷的位置且不發(fā)生改變地進行位置控制，因此作為支撐機構(gòu)發(fā)生位置偏差的情況變少。也就是說，如果是線性馬達100A 100C，則能夠更加顯著地降低在與搬運手臂之間移放時所發(fā)生的被處理體的位置偏移。而且，根據(jù)本實施例中說明的線性馬達100A 100C的構(gòu)成，由于使升降銷、線性馬達和位置檢測器全部配置在同軸上，因此能夠使支撐機構(gòu)的單元細長，使其構(gòu)成為分散配置。因此，能夠在支撐機構(gòu)的單元彼此之間生成較大的空間，能夠在此處設(shè)置驅(qū)動控制裝置、其它的機電設(shè)備，因此，能夠使處理裝置整體小型化。實施例2圖4是第2實施例中的線性馬達和位置檢測器的結(jié)構(gòu)圖。圖中，116A是光柵尺安裝構(gòu)件。第2實施例與第1實施例的不同之處在于，將L字形的光柵尺安裝構(gòu)件116A的一端安裝在可動軸102A上，在另一端上安裝光柵尺112A，同時與光柵尺112A隔開規(guī)定的空隙，在框體109A上安裝有檢測頭114A。也就是說，位置檢測器IlOA以位于框體109A外周部的方式形成有光柵尺安裝部116A。S卩，與在實施例1中在同軸上配置位置檢測器IlOA和線性馬達100A的配置相對，在實施例2中平行地進行配置。通過如此構(gòu)成，能夠減小支撐機構(gòu)的單元高度，使其構(gòu)成為分散配置。因此，在支撐機構(gòu)的單元彼此之間生成較大的空間的同時還能抑制高度，能夠使處理裝置整體小型化。實施例3圖5是表示第3實施例中的被處理體(晶圓)的支撐方法的圖，表示將搬運手臂搬運來的晶圓W移放至升降銷38A 38C時的支撐方法的流程。另外，為了便于理解說明， 模式化表示將實際上配置在圓周上的升降銷38A 38C配置為橫向排成一列，而且，與搬運手臂14相比升降銷38A 38C位于跟前。圖5 (a)是搭載有晶圓W的搬運手臂14進入氣密室內(nèi)時的情況。晶圓W伴隨著搬運手臂14的撓曲而從基準面傾斜。另外，在搬運手臂14 的搬運之前，預(yù)先分別測量3根升降銷38A 38C的位置上的晶圓的傾斜量，即例如各升降銷的前端至晶圓下面的距離，以便可使用于位置指令值的生成。在本實施例中，接下來使升降銷38A 38C高速上升。圖5(b)表示該狀態(tài)，表示升降銷38A 38C僅分別距晶圓W — 定距離，但正在接近時的狀態(tài)。也就是說，按晶圓W的傾斜使升降銷38A 38C移動，使晶圓W至升降銷38A 38C的距離全部變?yōu)橄嗤?。在此，暫時停止或者連續(xù)地使升降銷38A 38C低速上升。圖5(c)是升降銷38A 38C與晶圓W接觸，并進一步上升，使晶圓W離開搬運手臂14時的情況。在此，由于以相同的低速移動的3根升降銷38A 38C與晶圓W同時接觸，因此與升降銷各自的高度不同時相比，晶圓W不會跳躍地放在升降銷上，不會發(fā)生位置偏移。晶圓W接觸到升降銷38A 38C后，升降銷38A 38C仍以低速上升。在本實施例中，在通過升降銷38A 38C完全支撐晶圓W后，使搬運手臂14遠離支撐機構(gòu)，進一步施加使升降銷38A 38C的前端高度全部變?yōu)橄嗤?，也就是說，使晶圓W與基準面(例如底部 44的上面)變?yōu)槠叫械膭幼?。然后，如圖5(d)所示，放置在作為用于處理晶圓W的位置的例如底部44的上面上并停止。通過成為這種支撐方法，即使晶圓因搬運手臂的撓曲而傾斜，也能夠沒有沖擊地將搭載在搬運手臂上的晶圓移放在升降銷上。其結(jié)果，能夠顯著地降低在與搬運手臂之間移放時所發(fā)生的晶圓的位置偏移。實施例4圖6是表示第4實施例中的被處理體即晶圓的支撐方法的圖，表示將搭載在升降銷38A 38C上晶圓W移放至搬運手臂14時的支撐方法的流程。圖6 (a)表示在升降銷 38A 38C上支撐有晶圓W時的情況。此后，考慮到搬運手臂14將進入氣密室內(nèi)，預(yù)先將晶圓W抬升至比將進入的搬運手臂14高的位置上。圖6(b)是搬運手臂14進入支撐機構(gòu)側(cè)， 使晶圓W接近搬運手臂14時的情況。另外，預(yù)先分別測量3根升降銷38A 38C的位置上的搬運手臂14的晶圓W放置面的傾斜量，即例如各升降銷的前端至搬運手臂14的放置面的距離，以便可使用于位置指令值的生成。如圖6(b)這樣，分別獨立地驅(qū)動升降銷38A 38C，以使搬運手臂14和晶圓W的距離全部變?yōu)橄嗤?也就是說，使搬運手臂14的放置面與晶圓W變?yōu)槠叫?。在此，暫時停止或者連續(xù)地使升降銷38A 38C低速下降。圖6(c) 是晶圓W與搬運手臂14接觸，升降銷38A 38C進一步下降時的情況。在此，晶圓W沒有沖擊地與搬運手臂14接觸。通過搬運手臂14對晶圓W進行完全支撐后，使搭載有晶圓W 的搬運手臂14遠離支撐機構(gòu)。而且其后，如圖6(d)所示，使升降銷38A 38C高速移動至待機位置(在此是圖6(d)所示的位置)并停止。通過成為這種支撐方法，即使搬運手臂因撓曲而傾斜，也能夠沒有沖擊地將搭載在升降銷上的晶圓移放在搬運手臂上。其結(jié)果，能夠顯著地降低在與搬運手臂之間移放時所發(fā)生的晶圓的位置偏移。實施例5圖7是第5實施例中的升降銷和線性馬達的配置圖，圖8是表示第5實施例中的被處理體(晶圓)的支撐方法的圖。圖中，40A 40C是升降銷，120A 120C是線性馬達， Gl是具有至少3個具備升降銷、線性馬達的單元的第1群組，G2同樣是其第2群組，16和 18是搬運手臂。另外，圖8為了便于理解說明，模式化表示將實際上配置在圓周上的升降銷 38A 38C、升降銷40A 40C配置為橫向排成一列。實施例5與實施例1的不同之處在于，使3組支撐機構(gòu)的單元(升降銷、線性馬達、位置檢測器、驅(qū)動控制裝置的組合)成為一個群組，使其用2個群組構(gòu)成支撐機構(gòu)。也就是說，本實施例的情況下，作為支撐機構(gòu)具備合計6個單元。第1群組Gl由具有3根升降銷38A 38C的3組單元構(gòu)成，第2群組G2由具有 3根升降銷40A 40C的3組單元構(gòu)成。第1群組Gl的升降銷38A 38C、第2群組G2的升降銷40A 40C都等間隔地配置在晶圓W的同一圓周上。圖8 (a)是第1群組Gl支撐從圖的右側(cè)由搬運手臂16搬運來的晶圓W的圖，圖8 (b)是第2群組G2支撐從左側(cè)由搬運手臂18搬運來的晶圓W的圖。另外，升降銷40A位于搬運手臂16之下的第2群組G2無法支撐從圖的右側(cè)搬運來的晶圓W。同樣，升降銷38A位于搬運手臂18之下的第1群組Gl無法支撐從左側(cè)搬運來的晶圓W。因此，第1群組Gl支撐從右側(cè)由搬運手臂16搬運來的晶圓 W，第2群組G2支撐從左側(cè)由搬運手臂18搬運來的晶圓W。通過成為這種支撐機構(gòu)及支撐方法，即使在搬運手臂從所有方向進入氣密室并支撐被處理體時，或者即使搬運手臂的形狀發(fā)生變化，也能夠以搬運手臂不與升降銷發(fā)生干擾的方式從多個群組中進行選擇并使用。也就是說，能夠支撐從所有的方向搬運來的被處理體。而且，無論因搬運手臂的撓曲所引起的晶圓的傾斜處于哪一個方向，都能夠不發(fā)生晶圓的位置偏移地進行支撐。實施例6圖9是第6實施例中的升降銷和線性馬達的配置圖。圖10是表示被處理體(晶圓)的支撐方法的圖。另外，圖10為了便于理解說明，模式化表示將實際上配置在圓周上的升降銷38A 38C、升降銷40A 40C配置為橫向排成一列。實施例6與實施例5的不同之處在于，將第1群組Gl和第2群組G2分別配置在不同直徑的同心圓上的外周側(cè)和內(nèi)周側(cè)。第1群組Gl由具有3根升降銷38A 38C的3 組單元構(gòu)成，第2群組G2由具有3根升降銷40A 40C的3組單元構(gòu)成。第1群組Gl配置在外周側(cè)，第2群組G2配置在內(nèi)周側(cè)。通過成為這種支撐機構(gòu)，即使對于晶圓自身的撓曲，也能夠通過按其撓曲個別地對第1群組和第2群組的升降銷進行位置控制而實現(xiàn)穩(wěn)定的支撐。大口徑化后的被處理體(例如直徑450mm的晶圓)有時會發(fā)生復(fù)雜的變形，但是如本實施例這樣，對應(yīng)于復(fù)雜的變形而對多點進行支撐時，能夠降低在與搬運手臂之間移放時所發(fā)生的被處理體的位置偏移。而且，即使在晶圓與以包圍晶圓周圍的方式支撐晶圓的搬運用圈一起搭載在搬運手臂上而被搬運來時，也能夠?qū)⑼庵軅?cè)的第1群組Gl使用于支撐搬運用圈，將內(nèi)周側(cè)的第 2群組G2使用于支撐晶圓。而且，即使作為被處理體混有不同直徑的晶圓而被搬運來時，也能夠根據(jù)其直徑分別使用第1和第2群組。另外，在實施例1 6中，雖然將被處理體作為晶圓進行了說明，但是不用說，即使增加單元數(shù)而作為LCD基板、玻璃基板的支撐機構(gòu)及支撐方法，也可以得到同樣的效果。 而且，也可以在被處理體的處理前后、加熱前后、冷卻前后等中分別使用第1群組和第2群組。而且，雖然以圓筒形說明了線性馬達，但是也可以是由平面狀動子和定子構(gòu)成的通常的線性馬達。而且，不用說只要升降銷和位置檢測器與線性馬達的可動軸一體地連結(jié)，就能夠得到本發(fā)明的效果，可動軸也可以不是軸而是動子自身，或者通過其它構(gòu)件與動子連結(jié)。而
12且，也可以是在可動軸的內(nèi)部配置有作為場磁鐵部的永久磁鐵的線性馬達。
由于本發(fā)明的被處理體的支撐機構(gòu)及支撐方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠提高被處理體的位置精度、再現(xiàn)性，因此例如能夠在搭載有半導(dǎo)體曝光裝置等的晶圓載物臺中使用。而且，通過增加由升降銷、線性馬達、位置檢測器、驅(qū)動控制裝置構(gòu)成的單元，還能夠使用于較大的被處理體例如IXD基板的處理裝置。
權(quán)利要求
1.一種被處理體的支撐機構(gòu)，是在與搬運被處理體的搬運手臂之間交接所述被處理體的支撐機構(gòu)，其特征在于，具備N組單元，N是至少3以上的整數(shù)，該單元包括 升降銷，與所述被處理體接觸并對其進行支撐； 馬達，使所述升降銷升降； 及驅(qū)動控制裝置，驅(qū)動所述馬達，所述N組單元各自的所述驅(qū)動控制裝置與其它單元的所述驅(qū)動控制裝置獨立，并驅(qū)動各自單元的所述馬達。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被處理體的支撐機構(gòu)，其特征在于，具備指令裝置，對所述N組單元各自的所述驅(qū)動控制裝置賦予位置指令， 所述指令裝置對所述N組單元各自的所述驅(qū)動控制裝置賦予位置指令，使所述N組的各個升降銷的前端至放置在所述搬運手臂上的所述被處理體的距離或至所述搬運手臂的所述被處理體的放置面的距離全部變?yōu)橄嗤?，所述?qū)動控制裝置在使所述N組的各個馬達獨立地進行動作之后進行所述交接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被處理體的支撐機構(gòu)，其特征在于， 所述N組的各個馬達為線性馬達。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的被處理體的支撐機構(gòu)，其特征在于， 所述線性馬達是如下線性馬達，具備可動軸，在前端安裝有所述升降銷； 場磁鐵部，設(shè)置在所述可動軸的周圍；框體，保持與所述場磁鐵部的周圍隔著空隙而被設(shè)置的電樞部； 及位置檢測器，設(shè)置在貫穿所述框體下部的所述可動軸的下端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被處理體的支撐機構(gòu)，其特征在于， 由使所述N組所述單元作為一個群組的多個群組構(gòu)成，所述多個群組各自的單元全部等間隔地配置在同一圓周上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的被處理體的支撐機構(gòu)，其特征在于， 由使所述N組所述單元作為一個群組的多個群組構(gòu)成，所述多個群組各自的單元按每個群組配置在不同直徑的同心圓上。
7.一種支撐機構(gòu)的支撐方法，是具備N組由與被處理體接觸并對其進行支撐的升降銷、使所述升降銷升降的馬達、驅(qū)動所述馬達的驅(qū)動控制裝置組成的單元，N是至少3以上的整數(shù)，在與搬運所述被處理體的搬運手臂之間交接所述被處理體的支撐機構(gòu)的支撐方法，其特征在于，在以所述N組的各個升降銷的前端至放置在所述搬運手臂上的所述被處理體的距離或至所述搬運手臂的所述被處理體的放置面的距離全部變?yōu)橄嗤姆绞剑ㄟ^所述驅(qū)動控制裝置獨立地驅(qū)動所述N組的各個馬達之后進行所述交接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的支撐機構(gòu)的支撐方法，其特征在于，通過所述N組升降銷支撐由所述搬運手臂搬運來的所述被處理體時， 在所述N組的各個升降銷相對于被支撐在所述搬運手臂上的所述被處理體的距離全部變?yōu)橄嗤?，通過所述馬達使所述N組的各個升降銷進行高速動作，此后，暫時停止或者并不暫時停止而是連續(xù)地使所述N組的各個升降銷以比所述高速動作慢的低速動作同時上升從而支撐所述被處理體。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的支撐機構(gòu)的支撐方法，其特征在于，將由所述N組升降銷支撐的所述被處理體放置在所述搬運手臂上時，以由所述N組升降銷支撐的所述被處理體與所述搬運手臂的所述被處理體的支撐面變?yōu)槠叫械姆绞?，通過所述馬達使所述N組的各個升降銷進行動作，此后，暫時停止或者并不暫時停止而是連續(xù)地使所述N組的各個升降銷同時下降從而將所述被處理體放置在所述搬運手臂上。
10.一種被處理體的搬運系統(tǒng)，是具備搬運被處理體的搬運手臂及在與所述搬運手臂之間交接所述被處理體的支撐機構(gòu)的搬運系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐機構(gòu)具備N組由與所述被處理體接觸并對其進行支撐的升降銷、使所述升降銷升降的馬達、驅(qū)動所述馬達的驅(qū)動控制裝置組成的單元，N是至少3以上的整數(shù)，所述驅(qū)動控制裝置在以所述N組的各個升降銷的前端至放置在所述搬運手臂上的所述被處理體的距離或至所述搬運手臂的所述被處理體的放置面的距離全部變?yōu)橄嗤姆绞姜毩⒌仳?qū)動所述N組的各個馬達之后進行所述交接。
11.一種被處理體的支撐機構(gòu)，是在與搬運被處理體的搬運手臂之間交接所述被處理體的支撐機構(gòu)，其特征在于，具備N組單元，N是至少3以上的整數(shù)，該單元包括升降銷，與所述被處理體接觸并對其進行支撐；馬達，使所述升降銷升降；及驅(qū)動控制裝置，驅(qū)動所述馬達，所述馬達分別固定于可減壓的氣密室并被配置為使設(shè)置在所述氣密室內(nèi)部的所述升降銷升降，所述驅(qū)動控制裝置在以所述N組的各個升降銷的前端至放置在所述搬運手臂上的所述被處理體的距離或至所述搬運手臂的所述被處理體的放置面的距離全部變?yōu)橄嗤姆绞?，根?jù)所述氣密室內(nèi)的壓力獨立地驅(qū)動所述N組的各個馬達之后進行所述交接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種被處理體的支撐機構(gòu)及支撐方法，能夠通過使支撐機構(gòu)的設(shè)置空間極小化而有利于處理裝置整體的小型化，還能夠顯著地降低在與搬運手臂之間移放時所發(fā)生的被處理體的位置偏移。具體為，一種被處理體的支撐機構(gòu)，其特征在于，具備N組(N是至少3以上的整數(shù))由與被處理體(W)接觸并對其進行支撐的升降銷(38)、使升降銷(38)升降的馬達(100)、驅(qū)動馬達(100)的驅(qū)動控制裝置(200)組成的單元，N組單元各自的驅(qū)動控制裝置(200)與其它單元的驅(qū)動控制裝置(200)獨立，并驅(qū)動各自單元的馬達(100)。
文檔編號H01L21/683GK102214593SQ201110075819
公開日2011年10月12日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者豐田昭仁, 草間義裕, 野口忠隆, 鹿山透 申請人:株式會社安川電機