JP3920587B2 - Teaching method for substrate transfer means - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体ウエハやＬＣＤ基板（液晶ディスプレイ用ガラス基板）などの基板に例えばデバイスの保護膜用の塗布液を塗布する処理ユニットと、この処理ユニットに基板を搬送する基板搬送手段との間で、基板搬送手段の動作を制御部に覚えさせるティーチングを行う技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程の一つに、半導体ウエハなどの基板上にポリイミド膜を半導体デバイスの保護膜や層間絶縁膜として形成する処理がある。この形成手法としては、例えばポリイミドを溶剤に溶かした塗布液をウエハのほぼ中央に吐出し、ウエハを回転させて前記塗布液を遠心力により拡散させ、こうしてウエハ表面全体に塗布液を塗布した後、ウエハを加熱して溶剤を揮発させ、次いでウエハを冷却する方法が知られている。
【０００３】
このようなポリイミド膜の形成手法は、スループットの向上を図るために、例えばウエハに塗布液を塗布する塗布ユニットやウエハを加熱する加熱ユニット、ウエハを冷却する冷却ユニット等を複数備えると共に、これらのユニットの間でウエハの搬送を行う搬送アームを備えた基板処理装置にて実施されており、前記搬送アームとしては例えば３枚のアームを備えたものが用いられている。この際前記３枚のアームは例えば１２インチサイズ（３００ｍｍサイズ）のウエハを処理する場合、例えば一番上が３００．３ｍｍサイズの第１のアーム、下の２枚が３０４ｍｍサイズの第２のアームとして構成されている。
【０００４】
このようにサイズの異なる２種類のアームが用いられる理由は、次の通りである。つまりウエハに塗布液を塗布する塗布ユニットでは、塗布液を遠心力により拡散させて塗布しているので、塗布液を均一に塗布するためにはウエハを保持すると共に回転させる載置部の中心と、ウエハの中心とを位置合わせした状態でウエハを載置部に載置する必要がある。
【０００５】
ここで前記搬送アームは処理を行う前に、ティーチングと呼ばれる各ユニットの載置部と載置部に搬送するウエハとの中心の位置合わせ工程を予め行っていて、ティーチングで用いたウエハと同じサイズのウエハを搬送する場合であれば、アームが自動的に中心位置を合わせた状態でウエハを載置部に載置するようになっている。
【０００６】
ところで第１のアームは３００．３ｍｍサイズのアームであるが、これは３００．３ｍｍサイズのウエハを載置したときに、ウエハの周縁が実質遊びを持たずにガイドされて安定した状態となって、中心位置が一定になる大きさということであって、３００．３ｍｍサイズと大きさが異なれば中心位置がずれてきてしまう。
【０００７】
また第２のアームが３０４ｍｍサイズということも、これは３０４ｍｍサイズのウエハを載置したときに、ウエハの周縁が実質遊びを持たずにガイドされて安定した状態となって、中心位置が一定になる大きさということである。
【０００８】
実際のウエハのサイズは３００．０±０．２ｍｍサイズであるので、第１のアームにより塗布ユニットに搬送すれば、ウエハを常にほぼ中心の位置が合った状態で載置部に載置することになり、均一性の高い塗布処理を行うことができる。
【０００９】
一方塗布処理が終了した後は厚膜のポリイミド膜がウエハの周縁領域まで形成されているので、例えばレジスト液を塗布する場合のような周縁領域に形成されたレジスト液を除去するサイドリンス工程は行われない。このため例えば第１のアームを用いて次工程まで搬送すると、ウエハ周縁領域とアームとの隙間がほとんどないため、アームにポリイミド膜が付着してしまう場合がある。ポリイミドが付着すると、例えば加熱工程にて昇温されたウエハを冷却工程に搬送しようとしたとき、付着したポリイミドがウエハからの熱で軟化して再びウエハに付着し、これによりウエハとアームとがポリイミドでくっついた状態となって、ウエハがアームから離れにくくなり、搬送エラーを引き起こす一因となってしまう。そこでポリイミド膜を形成した後は、ウエハ周縁領域とアームとの間にある程度の隙間が形成される大きさの第２のアームを用いて次工程まで搬送するようにし、アームへのポリイミドの付着を抑えている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで前記ティーチングと呼ばれる工程は、中央にカメラを備えたカメラ付きのティーチング用ウエハを用いて載置部と載置部に搬送するウエハとの中心の位置合わせを行うものであるが、ティーチングを自動的に行うようにするには、アームにウエハを載置したときに常にウエハの中心位置が一定になる必要がある。このためティーチング用ウエハはウエハの周縁部が実質遊びを持たずにガイドされるように、第１のアームには３００．３ｍｍサイズのティーチング用ウエハ、第２のアームには３０４ｍｍサイズのティーチング用ウエハが要求される。
【００１１】
しかしながらティーチング用ウエハはかなり高価であり、２種類のサイズのティーチング用ウエハを用意しなければならないとすると、コスト高を招く。一方１つのサイズのティーチング用ウエハでサイズの異なるアームのティーチングを行うようにすると、サイズの合わないティーチング用ウエハを用いる場合には、オペレータがティーチング毎に、アームにウエハを載置したときにウエハの中心位置がアームのガイドで規定される輪郭の中心と一致するように位置合わせ作業を行なわなければならない他、一旦中心合わせを行ったウエハがずれないように作業を行なうことが要求され、ティーチング作業が煩雑になってしまう。
【００１２】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は第１の大きさと第２の大きさのアームを備えた基板搬送手段の動作を制御部に覚えさせるティーチングと呼ばれる位置調整作業を行うにあたり、１種類のサイズのティーチング用の基板を用いて容易にティーチング作業を行うことができる技術を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の基板搬送手段のティーチング方法は、基板の周縁をガイドした状態で基板をほぼ水平に保持する第１のアームと、この第１のアームよりも遊び量が大きい遊びを持って前記基板と同一サイズの基板の周縁をガイドした状態で基板をほぼ水平に保持する第２のアームとを、備えた基板搬送手段の動作を制御部に覚えさせるティーチングを行う方法において、
前記第１のアーム及び第２のアームのうちの一方のアームに、当該一方のアームのガイドで規定される輪郭の中心と中心位置が一致するサイズに作られたティーチング用の基板を、当該一方のアームに保持させてこの一方のアームのティーチングを行う工程と、
前記ティーチング用の基板の周縁が実質遊びを持たずにガイドされるように作られた基板治具を、前記第１のアーム及び第２のアームのうちの他方のアームに、当該基板治具により規定されるティーチング用の基板の中心と当該他方のアームのガイドで規定される輪郭の中心とが一致するように取り付ける工程と、
前記基板治具にティーチング用の基板を保持させて前記他方のアームのティーチングを行う工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
このような手法では、第１のアームと第２のアームの大きさが異なる場合であっても、第１及び第２のアームのうちの他方のアームに基板治具を取り付けることにより、第１及び第２のアームのうちの一方のアームに合わせたサイズのティーチング用の基板を前記他方のアームに中央位置をほぼ揃えた状態で載置することができる。このため高価なティーチング用の基板が１枚で済み、経済的に有利となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を実施するための塗布膜形成装置について説明する。先ずこの装置の全体構成について図１，図２を参照しながら簡単に説明する。図中１１はカセットステーションであり、例えば２５枚のウエハＷを収納したカセットＣを載置するカセット載置部１２と、載置されたカセットＣとの間でウエハＷの受け渡しを行うための受け渡しアーム１３とが設けられている。この受け渡しアーム１３の奥側には筐体１４にて周囲を囲まれる処理部Ｓ１が接続されている。処理部Ｓ１の中央には基板搬送手段２が設けられており、これを取り囲むように例えば奥を見て右側には複数の塗布ユニット１５が、左側、手前側、奥側には加熱・冷却系のユニット等を多段に積み重ねた棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３が夫々配置されている。
【００１６】
棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３は、塗布ユニット１５の前処理及び後処理を行うための処理ユニットなどを各種組み合わせて構成されるものであり、その組み合わせは例えば図３に示すように、ウエハＷを加熱（ベーク）する第１の加熱ユニット１６、第２の加熱ユニット１７、ウエハＷを冷却する冷却ユニット１８等が含まれる。なお棚ユニットＵ２，Ｕ３については、ウエハＷを受け渡すための受け渡し台を備えた受け渡しユニット２９も組み込まれる。ここで前記第１及び第２の加熱ユニット１６，１７は、ウエハＷを所定温度に調整された加熱プレート上に所定時間載置するように構成され、冷却ユニット１８はウエハＷを所定温度に調整された冷却プレート上に所定時間載置するように構成されている。また、前記基板搬送手段２は例えば昇降及び前後に移動自在で且つ鉛直軸周りに回転自在に構成されており、塗布ユニット１５及び棚ユニットＵ１，Ｕ２，Ｕ３を構成する各ユニット間でウエハＷの受け渡しを行うことが可能となっている。
【００１７】
次に図３を参照して塗布ユニット１５の説明を行う。３１は基板保持部であるスピンチャックであり、真空吸着によりウエハＷを水平に保持するように構成されている。このスピンチャック３１はモータ及び昇降部を含む駆動部３２により鉛直軸周りに回転でき、且つ昇降できるようになっている。またスピンチャック３１の周囲にはウエハＷからスピンチャック３１に跨る側方部分を囲い、且つ下方側全周に亘って凹部が形成された液受けカップ３３が設けられ、当該液受けカップ３３の底面には排気管３４及びドレイン管３５が接続されている。液受けカップ３３の上方側に塗布液供給ノズル３６が設けられており、このノズル３６はウエハＷの中央部上方と前記液受けカップ３３の外側との間で移動できるように構成されている。
【００１８】
このように構成された塗布ユニット１５においては、前記基板搬送手段２によりウエハＷが搬入されてスピンチャック３１に受け渡される。そしてノズル３６からウエハＷの中央部に塗布液であるポリイミド液を供給すると共にスピンチャック３１を回転させるとポリイミド液はその遠心力によりウエハＷの径方向に広がってウエハＷ表面にポリイミド液の液膜が形成される。
【００１９】
続いて基板搬送手段２について説明すると、この基板搬送手段２は図４に示すように、ウエハＷを保持する複数例えば３本のアーム４（４１，４２ａ，４２ｂ）と、このアーム４を進退自在に支持する基台２２と、この基台２２を昇降自在に支持する一対の案内レール２３（２３ａ，２３ｂ）と、これら案内レール２３の上端及び下端を夫々連結する連結部材２４（２４ａ，２４ｂ）と、案内レール２３及び連結部材２４よりなる枠体を鉛直軸回りに回転自在に駆動するために案内レール２３下端の連結部材２４ｂに一体的に取り付けられた回転駆動部２５と、案内レール２３上端の連結部材２４ａに設けられた回転軸部２６と、を備えている。
【００２０】
前記アーム４は、夫々ウエハＷを保持し得るように３段構成になっており、１番上の上段アーム４１は第１の大きさのウエハＷ１の周縁を遊びを持ってガイドする大きさに設定され、上段アーム４１の下側の中段アーム４２ａ及び最下段の下段アーム４２ｂは、前記第１のアーム４１よりも遊び量が大きい遊びを持って第１の大きさのウエハＷ１の周縁をガイドする大きさに設定されている。この例では上段アーム４１が第１のアームに相当し、中段アーム４２ａ及び下段アーム４２ｂが第２のアームに相当する。
【００２１】
前記３本のアーム４は夫々基台２２の長手方向に独立してスライド移動し得るようになっており、これらアーム４の進退移動は図示しない第１の駆動手段により駆動制御されるように構成され、また基台２２の昇降移動は図示しない第２の駆動手段により駆動制御されるように構成される。これら第１及び第２の駆動手段、案内レール２３、回転駆動部２５はアーム４を鉛直軸回りに回転自在かつ昇降自在かつ進退自在に駆動する駆動機構２７を構成しており、この駆動機構２７の駆動動作は制御部２８により制御されるようになっている。
【００２２】
続いて第１のアーム（上段アーム）４１について図５に基づいて説明する。図中４３は、例えば先端部の一部が切欠された環状に形成された支持枠であり、この支持枠４３の内側部には、ウエハを安定に支持するために、ウエハの周縁部に係合してガイドする複数例えば３個の支持片４４が設けられている。これら各支持片４４は、図５（ｂ）に示すように内側に向けて下がるように傾斜面４５が設けられており、この傾斜面４５に沿ってウエハを滑り落とし込ませることで、このウエハの周縁を遊びを持ってガイドした状態で保持されることになる。
【００２３】
ここでウエハの周縁を遊びを持ってガイドした状態で保持するとは、ウエハのずれを抑えて、アームのガイドで規定される輪郭の中心と当該アームで保持されるウエハの中心とが合うように位置決めされた状態でウエハが保持されることをいう。つまりこの例では、第１のアーム４１は第１の大きさのウエハＷ１例えば最小基板径２９９．８ｍｍ〜３００．２ｍｍサイズのウエハＷ１を、ウエハの周縁を遊びを持ってガイドした状態で常に中央位置が揃うように支持することになる。
【００２４】
また第２のアーム４２（中段アーム４２ａ及び下段アーム４２ｂ）は、図６に示すように、前記第１のアーム４１よりも遊び量が大きい遊びを持って第１の大きさのウエハＷ１をガイドするように、第１の大きさよりも大きい第２の大きさのウエハＷ２の周縁部（輪郭）の一部に係合するような円弧５０を先端側に備えるアーム本体５１と、このアーム本体５１の前記円弧５０の両端から先端側に伸び出す２本のフォーク部５２と、を備えている。前記２本のフォーク部５２の先端側と基端側には、第２の大きさのウエハＷ２の周縁領域の裏面側を支持する突部５３（５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ）が夫々設けられており、前記各フォーク部５２のほぼ中央部には、ウエハの裏面側の周縁領域よりも内方側の位置を吸着して当該ウエハを保持するための吸着部材をなす吸着パッド５４が設けられている。
【００２５】
この吸着パッド５４は第２のアーム４２に載置される最小基板径のウエハの裏面側を吸着できる位置にフォーク部材４２に設けられ、例えば第２の大きさ例えばこの例では３０４ｍｍのウエハを保持する場合に周縁部から２８ｍｍ〜３０ｍｍ内方側の位置を吸着するようになっている。このような吸着パッド５４は例えば図７の断面図に示すように、例えば横断面形状が円形のシリコンゴム、ブチルゴム、テフロン（登録商標）ゴム等の弾性体より構成され、これにより高さ方向が変位可能なパッド体５５を備えている。フォーク部５２のパッド体５５の下面に対する領域はその他の領域より一段低くなっており、ここにパッド体５５の下部側が入り込むようになっていて、パッド体５５は周縁領域の例えば２カ所の位置で固定部材５５ａによりフォーク部５２に固定されている。
【００２６】
このようなパッド体５５は例えば直径２５ｍｍ〜３０ｍｍ程度に形成されており、そのほぼ中央には口径２ｍｍ〜３ｍｍ程度の大きさの吸引孔５６が設けられている。一方フォーク部５２には吸引孔５６と連通するように吸引路５７が形成されており、この吸引路５７はフォーク部５２及びアーム本体５１の内部を通って吸引手段５８に接続されている。図中Ｖは吸引路５８の開閉バルブである。またパッド体５５の下面とフォーク部５２とは吸引路５８の近傍にてシール部材であるＯリング５９により気密に接合されている。
【００２７】
このように構成された第２のアーム４２に対しては、第２の大きさ（３０４ｍｍサイズ）のウエハＷ２は、円弧５０にウエハＷ２の周縁部が接するようにガイドされて４つの突部５３上に載置され、これにより３０４ｍｍサイズのウエハＷ２が載置されたときに、ウエハＷ２の中心が第２のアーム４２のガイドで規定される輪郭の中心と一致するように、ウエハのずれを抑えて常に中央位置が一定した状態で支持されることになる。
【００２８】
またこのアーム４２に第２の大きさよりも小さい例えば第１の大きさ（３００．３ｍｍサイズ）のウエハＷ１を載置するときには、４つの突部５３よりも内側に位置するもののウエハＷ１の裏面側が吸着パッド５５の吸引孔５６を塞ぐように載置されるので、この吸着パッド５５の吸着力により、ウエハＷ１は第１のアームよりも遊び量が大きい遊びを持ってガイドした状態で保持され、これによりウエハＷ１の周縁部はウエハＷ１のずれや搬送中のがたつきが抑えられる。この際パッド体５５の高さは、ウエハＷ１を吸着保持して高さ方向が変位したときであっても固定部材５６より大きくなり、突部５３よりは小さくなるように設定されている（図７（ｂ）参照）。
【００２９】
ここで第２のアーム４２にて第１の大きさのウエハＷ１を保持する場合には、ウエハＷ１をフォーク部５２の所定の位置に搭載した後、開閉バルブＶを開いて吸着パッド５５によりウエハＷを吸着保持する。一方第２のアーム５２から加熱ユニット１６，１７等の基板保持部にウエハＷ１を受け渡す場合には、開閉バルブＶを閉じて、ウエハＷ１の吸着を解除してから、ウエハＷの受け渡しを行う。この際の第１及び第２のアームの動作や開閉バルブＶの開閉は制御部によりコントロールされるようになっている。
【００３０】
次に上述の塗布処理装置でのウエハＷの流れについて簡単に説明する。先ずカセットＣがカセットステーション１１に搬入されると、受け渡しアーム１３により例えば第１の大きさのウエハＷ１が取り出される。そしてウエハＷ１は受け渡しアーム１３から棚ユニットＵ２中の受け渡しユニット１８を介して基板搬送手段２の第１のアーム４１へと受け渡され、塗布ユニット１５内に搬入される。塗布ユニット１５内に搬入されたウエハＷ１は、第１のアーム５２によりスピンチャック３１にスピンチャック３１とウエハＷ１との中央位置をほぼ合わせた状態で載置され、スピンチャック３１にウエハＷ１が吸着保持された状態で既述のように所定のポリイミド液の塗布処理が行われる。
【００３１】
次いでポリイミド液の塗布が行われたウエハＷ１は、基板搬送手段２の第２のアーム４２に受け取られて第１の加熱ユニット１６へ搬送され、ここで所定温度例えば１５０℃で所定時間加熱された後、再び基板搬送手段２の第２のアーム４２に受け取られて第２の加熱ユニット１７へ搬送され、ここで所定温度例えば３５０℃で所定時間加熱される。
【００３２】
この２段階の加熱処理にて、ポリイミド液の溶剤が揮発されて、ポリイミド膜が固化されたウエハＷ１は、基板搬送手段２の第２のアーム４２に受け取られて冷却ユニット１８へ搬送され、ここでウエハＷは所定温度で所定時間冷却される。この後ウエハＷは、例えば基板搬送手段２の第２アーム４２によりカセットステーション１１の元のカセットＣ内に戻される。なおウエハＷ１が第２のアーム４２にて搬送されるときには、吸着パッド５５によりウエハＷ１裏面側を吸着した状態で搬送される。
【００３３】
本発明はティーチング手法に特徴があり、続いてこのティーチング手法について説明する。先ずティーチングについて説明すると、これは各処理ユニットの基板載置位置の中心と基板の中心とを一致させるために行われる調整であり、基板搬送手段２の動作を制御部２８に覚えさせることをいい、例えば塗布ユニット１５や加熱ユニット１６等のウエハＷが搬送される処理ユニットの基板保持部の中心位置と、基板搬送手段２の第１及び第２のアーム４１，４２との位置合わせを行い、位置合わせしたときの情報を基板搬送手段２の駆動操作を制御する制御部２８に記憶させることにより行われる。
【００３４】
このようなティーチングは、具体的には例えば図８に示すように、中央に撮像手段であるＣＣＤカメラ６１を備えたティーチング用の基板をなすティーチング用ウエハ６をティーチングを行おうとするアーム４に載置し、ウエハが搬送される処理ユニット例えば塗布ユニット１５の基板保持部（スピンチャック３１）の中心位置をティーチング用ウエハ６のカメラ６１を介してモニタで見ながら、基板保持部とティーチング用ウエハ６の中心位置の位置合わせを行い、この中心位置での基板搬送手段２の位置データを前記制御部２８に送信して記憶させることにより行われる。前記位置データとしては、例えば基板搬送手段２の位置がＸ軸位置、θ軸位置、Ｚ軸位置により決定される場合には、Ｘ軸位置データと、θ軸位置データと、Ｚ軸位置データとの夫々のデータが制御部２８に記憶される。
【００３５】
この際ティーチングでは、ティーチング用ウエハ６をティーチングを行おうとするアーム４に保持させるときに、常にアームのガイドで規定される輪郭の中心とティーチング用ウエハ６の中心位置が一定になるように保持させることが必要であるが、続いて大きさの異なる２種類のアームに共通のティーチング用ウエハ６をアームのガイドで規定される輪郭の中心と中心位置が揃うように載置させるために用いられるティーチング用治具（基板治具）について説明する。
【００３６】
このティーチング用治具６２は、図９に示すように、２個の円弧枠６３（６３ａ，６３ｂ）よりなり、両端部に夫々ガイド孔６４（６４ａ，６４ｂ）が形成されていて、このガイド孔６４を第２のアーム４２のフォーク部５２に設けられた４個の突部５３に差し込むことにより（図９（ｂ）参照）、第２のアーム４２に取り付けられるようになっている。そして前記円弧枠６３は第２のアーム４２に取り付けられたときに、例えば内周縁部が、例えば第２の大きさのウエハＷ２を第２のアーム４２に載置したときに、このウエハＷ２と同心円であってこのウエハＷ２よりもわずかに径が小さい円の一部を成すように構成されている。
【００３７】
また図１０に示すように、夫々のガイド孔６４より内側の近傍位置には、ティーチング用ウエハ６を、第２のアーム４２のガイドで規定される輪郭の中心と当該ティーチング用ウエハ６の中心位置とを合わせた状態で第２のアーム４２に載置したときに、このティーチング用ウエハ６の外周縁の一部と内縁部が係合するように内側に僅かに突出する位置決め部材をなす係合部６５（６５ａ，６５ｂ）が形成されている。
【００３８】
これによりティーチング用ウエハ６をティーチング用治具６２が取り付けられた第２のアーム４２に載置させるときには、ティーチング用ウエハ６の外周縁をティーチング用治具６２の４個の係合部６５の内縁に接合させるように載置すれば、ティーチング用ウエハ６は、ティーチング用治具６２によりティーチング用ウエハ６の周縁が実質遊びを持たずにガイドされて、第２のアーム４２のガイドで規定される輪郭の中心とが一致するように載置されることになり、この際のティーチング用ウエハ６の中心位置は第２の大きさのウエハＷ２を載置したときのこの第２のウエハＷ２の中心位置と同じ位置になる。
【００３９】
続いて本発明のティーチング手法について説明する。ティーチングは例えば各処理ユニットの基板保持部と基板搬送手段２の各アーム４の間で行われ、この例では塗布ユニット１５、第１の加熱ユニット１６及び第２の加熱ユニット１７、冷却ユニット１８、受け渡しユニット１９に対し行われる。この場合加熱ユニット１６，１７の加熱プレート、冷却ユニット１８の冷却プレート、受け渡しユニット１９の受け渡し台が各処理ユニットの基板保持部に相当する。
【００４０】
先ず基準ユニットに対して基板搬送手段２の位置調整操作を行う。この基準ユニットでは、基板搬送手段２の３本のアーム４の夫々にティーチング用ウエハ６を載置して、各アーム毎に位置調整が行われる。基準ユニットとしては、塗布処理装置のいずれの処理ユニットを用いるようにしてもよいが、この例では塗布ユニット１５を基準ユニットとした場合について説明する。
【００４１】
初めに図１１（ａ）に示すように、第１のアーム４１に第１の大きさである３００．３ｍｍサイズのティーチング用基板６を載置する。この第１のアーム４１は第１の大きさのウエハＷ１を載置したときに、このウエハＷ１と第１のアーム４１で規定される輪郭の中心とが一致するように構成されているので、ティーチング用基板６は第１のアーム４１のガイドで規定される中心位置と中心位置が揃うように載置される。
【００４２】
こうしてティーチング用基板６を載置した後、ティーチング用基板６の中心位置Ａと塗布ユニット１５の基板保持部であるスピンチャック３１の中心位置Ｂとが一致するように第１のアーム４１を移動させ、両中心位置Ａ，Ｂが揃った時点で、そのときの基板搬送手段の位置データを制御部２８に記憶させる。
【００４３】
続いて図１１（ｂ）に示すように、中段の第２のアーム４２ａに、ティーチング用治具６２を取り付け、この後ティーチング用治具６２上にティーチング用基板６を載置する。このとき既述のようにティーチング用治具６２の係合部６５の内縁部にティーチング用ウエハ６の外周縁が接合するように載置することにより、ティーチング用基板６は第２のアーム４２のガイドで規定される中心位置と中心位置が一致するように載置され、このときの中心位置Ａは第２のアーム４２に第２の大きさのウエハＷ２を載置したときの中心位置Ａと同じになる。こうしてティーチング用基板６を第２のアーム４２ａ上に載置した後、第１のアーム４１と同様にティーチング用基板６の中心位置Ａと塗布ユニット１５のスピンチャック３１の中心位置Ｂとが揃うように第２のアーム４２ａを移動させ、中心位置が揃った時点で、その位置データを制御部２８に記憶させる。
【００４４】
次いで図１１（ｃ）に示すように、同様に下段の第２のアーム４２ｂに、ティーチング用治具６２を取り付け、この後ティーチング用治具６２上にティーチング用基板６を載置して、ティーチング用基板６の中心位置Ａと塗布ユニット１５の基板保持部３１の中心位置Ｂとが揃うように第２のアーム４２ｂを移動させ、中心位置Ａ，Ｂが揃った時点で、その位置データを制御部２８に記憶させる。
【００４５】
こうして基準ユニットにて、夫々のアーム４の各軸（Ｘ軸、θ軸、Ｚ軸）の位置データを把握した後、制御部２８にて各アーム４の各軸のズレ量を算出する。つまり３本のアームのうちの１本例えば第１のアーム４１を基準アームに設定し、この第１のアーム４１に対して残りの２本のアーム４２ａ，４２ｂがどの程度ずれているかを算出する。具体的には第１のアーム４２で得られた位置データと中段の第２のアーム４２ａで得られた位置データとを比較して、中段第２のアーム４２ａと第１のアーム４１との差分データ（第１の差分データ）を算出し、また第１のアーム４１で得られた位置データと下段の第２のアーム４２ｂで得られた位置データとを比較して、下段第２のアーム４２ｂと第１のアーム４１との差分データ（第２の差分データ）を算出する。
【００４６】
そして基準ユニット以外の処理ユニット例えば加熱ユニット１６，１７や、冷却ユニット１８、受け渡しユニット１９では、第１のアーム４１に第１の大きさである３００．３ｍｍサイズのティーチング用基板６を載置して、ティーチング用基板６の中心位置Ａと各処理ユニットの基板保持部の中心位置とが揃うように第１のアーム４１を移動させ、中心位置が揃った時点で、その位置データを制御部２８に記憶させる。
【００４７】
次いで制御部２８にて第１のアーム４１で得られた位置データに基づいて第１の差分データ分の補正を行い、中段第２のアーム４２ａの位置データを算出する。続いて同様に第１のアーム４１で得られた位置データに基づいて第２の差分データ分の補正を行い、下段第２のアーム４２ｂの位置データを算出する。こうして基準ユニット以外の処理ユニットでは、第１のアーム４１のみ位置調整操作を行い、このときの位置データに基づいて中段第２のアーム４２ａ及び下段第２のアーム４２ｂの位置データを算出して、中段第２のアーム４２ａ及び下段第２のアーム４２ｂでは算出された位置データを制御部２８に記憶させる。
【００４８】
このように本発明のティーチング手法では、第１のアーム４１と第２のアーム４２との大きさが異なる場合であっても、第２のアーム４２にティーチング用治具６２を載置することにより、同じ大きさのティーチング用ウエハ６を用いてティーチングを行うことができる。これにより高価なティーチング用ウエハ６が１枚で済み、コスト的に有利となる。
【００４９】
この際ティーチング用治具６２はティーチング用ウエハ６が第２のアーム４２に位置決めされた状態で載置されるように、ティーチング用ウエハ６の外周縁の４カ所と係合部６５の内縁部とが接合されるようになっているので、第２のアーム４２にティーチング用ウエハ６を載置したときに常に第２のアーム４２のガイドで規定される輪郭の中心位置が一定の状態となる。またこのときのティーチングウエハ６の中心位置は第２のアームに第２の大きさのウエハＷ２を載置したときの中心位置と同じ位置になるようにティーチング部材６が形成されているので、第２の大きさのウエハＷ２と大きさが異なるティーチング用ウエハ６を用いても中心位置がずれるおそれがなく、精度の高いティーチングを容易に行うことができる。
【００５０】
また上述の例では、基準ユニットで３本のアーム４に対して位置調整を行い、このときに１本の基準アーム４の位置データに対して残りの２本のアーム４の位置データの差分データを算出し、基準アームの位置データに対する補正量を求めているので、他の処理ユニットでは基準アームのみについて位置調整操作を行ない、他の２本のアームに対しては前記差分データ分の補正を行うことにより、実際には位置調整操作を行っていない残りの２本のアームに対しても位置調整を行ったと同じ状態になる。このため位置調整操作を１本のアームのみに行えばよいので、位置調整操作が容易になる。
【００５１】
さらに上述実施の形態では、ポリイミドを塗布した後は、ウエハサイズよりも大きい第２のアーム４２を用いてウエハを保持しており、ウエハとアーム４２の内縁との間にある程度の隙間があくので、厚膜のポリイミド膜がウエハの周縁領域まで形成されていてもアーム４２にポリイミドが付着することを抑えられる。これにより既述のようなアームにポリイミドが付着することによる搬送ミスを防ぐことができる。
【００５２】
また第２のアーム４２では、このように第２の大きさより小さいウエハを載置するときには、ウエハの裏面側を吸着パッド５５により吸着保持するようにしているので、ウエハのずれが抑えられ、各処理ユニットからウエハを受け取るときに、ティーチングされた情報に基づいてウエハの中央部を保持すれば、中央位置を位置合わせを確保した状態で次工程まで搬送することができる。
【００５３】
さらにウエハＷは３５０℃程度に加熱すると、１２インチサイズの場合最大３ｍｍ程度の反りが生じることが知られているが、このようにウエハが反った状態となっても、吸着パッド５５は高さ方向が変位可能に構成されているので、ウエハの反りに形状を合わせることができる。さらにこの際吸着パッド５４は、ウエハの周縁領域から３０ｍｍから２８ｍｍ内側の２点を保持するように設けられているので、どのような形で反ったとしても反り形状に対応でき、常にウエハが吸引孔を塞ぐことになる。このためウエハに反りが生じたとしても確実にウエハを吸着保持することができる。なお吸着パッド５４のパッド体５５としては、スプリングを用いるようにしてもよい。
【００５４】
以上において上述の例では、ティーチング用ウエハ６を第１の大きさとし、第１のアームよりも大きい第２のアームにティーチング用治具を載置する例について説明したが、ティーチング用ウエハ６を第２の大きさとして、第１のアームにティーチング用治具を載置するようにしてもよい。
【００５５】
この場合ティーチング用治具は、第１のアームにティーチング用ウエハ６を、第１のアームに第１の大きさのウエハＷ１を載置したときの当該ウエハＷ１の中央位置と当該ティーチング用ウエハ６の中央位置とを揃えた状態で位置決めして保持するように構成され、例えば第１のアームに取り付けられたときに、この第１のアームに載置されるティーチング用基板と同心円であってティーチング用基板よりも僅かに大きい円の一部を形成する複数の円弧体と、この円弧体の内縁から突出するように設けられ、ティーチング用ウエハの外縁と接合して、第１のアームに第１の大きさのウエハＷ１を載置したときの中央位置と当該ティーチング用ウエハの中央位置がほぼ一定になるように、このティーチング用ウエハの位置決めを行う複数の係合部とにより構成される。
【００５６】
さらに本発明では、基板治具の形状は、ティーチング用の基板の周縁を実質遊びを持たずにガイドされるように、第２のアームのガイドで規定される輪郭の中心と当該ティーチング用の基板の中心とを揃えた状態で位置決めして保持するものであればよく、例えば複数の円弧体を組み合わせて構成する代わりに、図１２に示すように一部に切欠部を設けた連続した円弧体７０によりティーチング用治具７を構成するようにしてもよいし、係合部はティーチング用の基板を、第２のアームのガイドで規定される輪郭の中心と当該ティーチング用の基板の中心とを揃えた状態で位置決めして保持するものであればよく、例えば図５に示す第１のアームの支持片のように基板を搭載して位置決めするタイプのものであってもよい。
【００５７】
また基板搬送手段の第１のアーム及び第２のアームの形状は上述の実施の形態に限らず、本発明方法は、ポリイミド液を塗布する塗布処理装置以外の粘度の高い薬液例えばレジスト液の塗布処理を行う塗布処理装置にも適用でき、さらに本発明の基準ユニットは塗布ユニットに限らず、加熱ユニットや冷却ユニットであってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、第１の大きさと第２の大きさのアームを備えた基板搬送手段の動作を制御部に覚えさせるティーチングと呼ばれる位置調整作業を行うにあたり、１種類のサイズのティーチング用の基板を用いて容易にティーチング作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る塗布膜形成装置の実施の形態における全体構造を示す平面図である。
【図２】上記の実施の形態における全体構造を示す斜視図である。
【図３】上記の実施の形態において用いられる塗布ユニットの構成について示す概略断面図である。
【図４】上記の実施の形態において用いられる基板搬送手段を示す斜視図である。
【図５】上記の基板搬送手段の第１のアームを示す平面図と側面図である。
【図６】上記の基板搬送手段の第２のアームを示す斜視図と平面図である。
【図７】上記の第２のアームに設けられる吸着パッドの一例を示す断面図及び側面図である。
【図８】ティーチングを説明するための構成図である。
【図９】上記のティーチングに用いられるティーチング用治具を示す斜視図である。
【図１０】上記のティーチング用治具を示す平面図である。
【図１１】本発明のティーチング方法を説明するための工程図である。
【図１２】ティーチング用治具の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｃ カセット
Ｗ１ 第１の大きさのウエハ
Ｗ２ 第２の大きさのウエハ
１５ 塗布ユニット
２ 基板搬送手段
３１ スピンチャック
４１ 第１のアーム
４２ 第２のアーム
５２ フォーク部
５３ 突部
５４ 吸着パッド
６ ティーチング用ウエハ
６１ ＣＣＤカメラ
６２ ティーチング用治具
６３ 円弧体
６５ 係合部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes, for example, a processing unit for applying a coating liquid for a protective film of a device to a substrate such as a semiconductor wafer or an LCD substrate (glass substrate for liquid crystal display), and a substrate transfer means for transferring the substrate to the processing unit. In particular, the present invention relates to a technique for teaching a control unit to learn the operation of a substrate transfer means.
[0002]
[Prior art]
One of the semiconductor manufacturing processes is a process of forming a polyimide film as a protective film or an interlayer insulating film of a semiconductor device on a substrate such as a semiconductor wafer. As this formation method, for example, after a coating solution in which polyimide is dissolved in a solvent is discharged to substantially the center of the wafer, the wafer is rotated to diffuse the coating solution by centrifugal force, and thus the coating solution is applied to the entire wafer surface A method of heating the wafer to volatilize the solvent and then cooling the wafer is known.
[0003]
In order to improve throughput, such a polyimide film forming method includes, for example, a plurality of coating units that apply a coating solution to a wafer, a heating unit that heats the wafer, a cooling unit that cools the wafer, and the like. This is carried out by a substrate processing apparatus having a transfer arm for transferring wafers between units. For example, a transfer arm having three arms is used. At this time, for example, when processing a wafer of 12 inch size (300 mm size), the three arms are, for example, a first arm having a size of 300.3 mm at the top and a second arm having a size of 304 mm at the bottom. It is configured as.
[0004]
The reason why two types of arms having different sizes are used is as follows. In other words, in the coating unit for coating the coating liquid on the wafer, the coating liquid is spread and applied by centrifugal force. Therefore, in order to uniformly coat the coating liquid, the wafer is held and rotated at the center of the mounting portion. The wafer needs to be mounted on the mounting portion in a state where the center of the wafer is aligned.
[0005]
Here, before carrying out the processing, the transfer arm previously performs a center alignment process between the placement unit of each unit called wafer and the wafer to be transferred to the placement unit, and has the same size as the wafer used for teaching. If the wafer is to be transferred, the wafer is placed on the placement portion with the arm automatically aligning the center position.
[0006]
By the way, the first arm is a 300.3 mm size arm, but when a 300.3 mm size wafer is placed, the peripheral edge of the wafer is guided without substantial play and is in a stable state. This means that the center position is constant, and if the size is different from the 300.3 mm size, the center position is shifted.
[0007]
The second arm is also 304 mm in size, which means that when a 304 mm size wafer is placed, the peripheral edge of the wafer is guided and stabilized without substantial play, and the center position remains constant. That is the size.
[0008]
Since the actual size of the wafer is 300.0 ± 0.2 mm, if the wafer is transported to the coating unit by the first arm, the wafer is always placed on the placement unit in a state where the center is substantially aligned. Thus, a highly uniform coating process can be performed.
[0009]
On the other hand, since the thick polyimide film is formed up to the peripheral area of the wafer after the coating process is completed, the side rinse process for removing the resist liquid formed in the peripheral area, for example, when applying the resist liquid is Not done. For this reason, for example, when the first arm is used for transporting to the next process, there is almost no gap between the wafer peripheral area and the arm, and the polyimide film may adhere to the arm. When polyimide adheres, for example, when trying to transport a wafer heated in the heating process to the cooling process, the adhered polyimide is softened by the heat from the wafer and adheres again to the wafer. The wafer is stuck to the polyimide, making it difficult for the wafer to separate from the arm, causing a transport error. Therefore, after the polyimide film is formed, it is transported to the next process using a second arm that is large enough to form a certain gap between the wafer peripheral area and the arm, so that the polyimide adheres to the arm. It is suppressed.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the process called “teaching” is to perform centering alignment between the mounting part and the wafer transported to the mounting part using a teaching wafer with a camera provided at the center. In order to achieve this, the center position of the wafer must always be constant when the wafer is placed on the arm. For this reason, the teaching wafer is guided by a 300.3 mm size teaching wafer in the first arm and a 304 mm teaching wafer in the second arm so that the peripheral edge of the wafer is guided without substantial play. Is required.
[0011]
However, teaching wafers are quite expensive, and if two types of teaching wafers must be prepared, the cost increases. On the other hand, if teaching of different sized arms is performed with one size of teaching wafer, when a teaching wafer with a different size is used, the wafer is placed when the operator places the wafer on the arm for each teaching. In addition to performing the alignment work so that the center position of the wafer coincides with the center of the contour defined by the arm guide, it is required to perform the work so that the wafer once centered does not shift. Work becomes complicated.
[0012]
The present invention has been made based on such circumstances, and an object thereof is position adjustment called teaching in which the operation of the substrate carrying means having the first and second size arms is learned by the control unit. It is an object of the present invention to provide a technique capable of easily performing a teaching operation using a teaching substrate of one type in size.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the teaching method of the substrate transfer means of the present invention, a first arm that holds the substrate substantially horizontally with the peripheral edge of the substrate being guided, and the substrate having a play with a larger play amount than the first arm, In a method for teaching the control unit to learn the operation of the substrate transfer means provided with the second arm that holds the substrate substantially horizontally with the periphery of the substrate of the same size guided,
One of the first arm and the second arm is provided with a teaching substrate having a size that matches the center position of the contour defined by the guide of the one arm. The step of holding the arm and teaching one of the arms,
A substrate jig made so that the peripheral edge of the teaching substrate is guided without substantial play is transferred to the other arm of the first arm and the second arm by the substrate jig. Attaching the center of the specified substrate for teaching to the center of the contour defined by the guide of the other arm,
And a step of teaching the other arm by holding the teaching substrate on the substrate jig.
[0014]
In such a method, even if the sizes of the first arm and the second arm are different, the first jig and the second arm are attached to the other arm by attaching the substrate jig to the first arm. In addition, a teaching substrate having a size matched to one of the second arms can be placed on the other arm in a state where the center position is substantially aligned. Therefore, only one expensive teaching substrate is required, which is economically advantageous.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A coating film forming apparatus for carrying out the present invention will be described below. First, the overall configuration of this apparatus will be briefly described with reference to FIGS. In the figure, reference numeral 11 denotes a cassette station, for example, a delivery for transferring the wafer W between the cassette placement part 12 for placing a cassette C containing 25 wafers W and the placed cassette C. An arm 13 is provided. A processing unit S <b> 1 surrounded by a casing 14 is connected to the back side of the delivery arm 13. A substrate transfer means 2 is provided at the center of the processing unit S1, and a plurality of coating units 15 are provided on the right side so as to surround the substrate conveying means 2, for example, and a heating / cooling system is provided on the left side, front side, and back side. Shelf units U1, U2, and U3 are stacked in multiple stages.
[0016]
The shelf units U1, U2, and U3 are configured by combining various types of processing units for performing pre-processing and post-processing of the coating unit 15, and the combination includes, for example, a wafer W as shown in FIG. A first heating unit 16 for heating (baking), a second heating unit 17, a cooling unit 18 for cooling the wafer W, and the like are included. As for the shelf units U2 and U3, a delivery unit 29 having a delivery table for delivering the wafer W is also incorporated. Here, the first and second heating units 16 and 17 are configured to place the wafer W on a heating plate adjusted to a predetermined temperature for a predetermined time, and the cooling unit 18 adjusts the wafer W to a predetermined temperature. It is configured to be placed on the cooled plate for a predetermined time. The substrate transfer means 2 is configured to be movable up and down, back and forth, and rotatable about the vertical axis, for example, and the wafer W between the units constituting the coating unit 15 and the shelf units U1, U2, and U3. Delivery is possible.
[0017]
Next, the coating unit 15 will be described with reference to FIG. 31 is a spin chuck which is a substrate holding unit, and is configured to hold the wafer W horizontally by vacuum suction. The spin chuck 31 can be rotated around a vertical axis by a drive unit 32 including a motor and an elevating unit, and can be moved up and down. Further, around the spin chuck 31, there is provided a liquid receiving cup 33 that encloses a side portion extending from the wafer W to the spin chuck 31 and is formed with a concave portion over the entire lower side, and the bottom surface of the liquid receiving cup 33. An exhaust pipe 34 and a drain pipe 35 are connected to each other. A coating liquid supply nozzle 36 is provided on the upper side of the liquid receiving cup 33, and the nozzle 36 is configured to be movable between the upper part of the center of the wafer W and the outside of the liquid receiving cup 33.
[0018]
In the coating unit 15 configured as described above, the wafer W is loaded by the substrate transfer means 2 and transferred to the spin chuck 31. When a polyimide liquid as a coating liquid is supplied from the nozzle 36 to the center of the wafer W and the spin chuck 31 is rotated, the polyimide liquid spreads in the radial direction of the wafer W due to its centrifugal force, and the polyimide liquid is applied to the surface of the wafer W. A film is formed.
[0019]
Next, the substrate transfer means 2 will be described. As shown in FIG. 4, the substrate transfer means 2 has a plurality of, for example, three arms 4 (41, 42a, 42b) for holding the wafer W, and the arms 4 can be moved back and forth. A base 22 that supports the base 22, a pair of guide rails 23 (23 a, 23 b) that support the base 22 so as to be movable up and down, and connecting members 24 (24 a, 24 b) that connect the upper and lower ends of the guide rails 23, respectively. A rotation drive unit 25 integrally attached to the connecting member 24b at the lower end of the guide rail 23 to drive a frame made up of the guide rail 23 and the connecting member 24 about the vertical axis, and an upper end of the guide rail 23 And a rotating shaft portion 26 provided on the connecting member 24a.
[0020]
Each of the arms 4 has a three-stage configuration so as to hold the wafer W, and the upper-most upper arm 41 is sized to guide the periphery of the first-size wafer W1 with play. The lower middle arm 42a and the lowermost lower arm 42b of the upper arm 41 are set so as to guide the peripheral edge of the first-size wafer W1 with a play that is larger than that of the first arm 41. It is set to the size to be. In this example, the upper arm 41 corresponds to the first arm, and the middle arm 42a and the lower arm 42b correspond to the second arm.
[0021]
The three arms 4 can slide independently in the longitudinal direction of the base 22, and the forward and backward movement of these arms 4 is driven and controlled by a first driving means (not shown). The up-and-down movement of the base 22 is configured to be driven and controlled by a second driving means (not shown). The first and second drive means, the guide rail 23, and the rotation drive unit 25 constitute a drive mechanism 27 that drives the arm 4 so as to be rotatable about the vertical axis, movable up and down, and advanced and retracted. The driving operation is controlled by the control unit 28.
[0022]
Next, the first arm (upper arm) 41 will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 43 denotes a support frame formed in an annular shape with a part of the front end cut out, for example. An inner portion of the support frame 43 is connected to the peripheral edge of the wafer in order to stably support the wafer. A plurality of, for example, three support pieces 44 that guide together are provided. Each of these support pieces 44 is provided with an inclined surface 45 so as to be lowered inward as shown in FIG. 5B, and by sliding the wafer along the inclined surface 45, the wafer It is held in a state where the periphery of the guide is guided with play.
[0023]
Here, holding the edge of the wafer in a state of being guided with play means that the center of the contour defined by the guide of the arm is aligned with the center of the wafer held by the arm while suppressing the deviation of the wafer. This means that the wafer is held in a positioned state. In other words, in this example, the first arm 41 is always centered in a state where the wafer W1 of the first size, for example, the wafer W1 having a minimum substrate diameter of 299.8 mm to 300.2 mm is guided with play around the periphery of the wafer. It will be supported so that the positions are aligned.
[0024]
Further, as shown in FIG. 6, the second arm 42 (the middle arm 42 a and the lower arm 42 b) guides the wafer W <b> 1 having the first size with a play that is larger than the first arm 41. As described above, an arm main body 51 having an arc 50 on the front end side that engages with a part of the peripheral edge (contour) of the wafer W2 having a second size larger than the first size, and the arm main body 51 Two fork portions 52 extending from both ends of the arc 50 to the front end side. Protrusions 53 (53a, 53b, 53c, 53d) for supporting the back side of the peripheral area of the second size wafer W2 are provided on the front end side and the base end side of the two fork parts 52, respectively. A suction pad 54 serving as a suction member for holding the wafer by sucking a position on the inner side of the peripheral area on the back surface side of the wafer is provided at a substantially central portion of each fork portion 52. ing.
[0025]
The suction pad 54 is provided on the fork member 42 at a position where the back surface side of the wafer having the smallest substrate diameter placed on the second arm 42 can be sucked, and holds a wafer of a second size, for example, 304 mm in this example. In this case, a position 28 mm to 30 mm inward from the peripheral edge is adsorbed. For example, as shown in the cross-sectional view of FIG. 7, the suction pad 54 is made of an elastic body such as silicon rubber, butyl rubber, or Teflon (registered trademark) rubber having a circular cross-sectional shape. A displaceable pad body 55 is provided. The area of the fork portion 52 with respect to the lower surface of the pad body 55 is one step lower than the other areas, and the lower side of the pad body 55 enters here, and the pad body 55 is located at, for example, two positions in the peripheral area. It is fixed to the fork portion 52 by a fixing member 55a.
[0026]
Such a pad body 55 is formed to have a diameter of, for example, about 25 mm to 30 mm, and a suction hole 56 having a diameter of about 2 mm to 3 mm is provided at substantially the center thereof. On the other hand, a suction passage 57 is formed in the fork portion 52 so as to communicate with the suction hole 56, and the suction passage 57 is connected to the suction means 58 through the inside of the fork portion 52 and the arm body 51. In the figure, V is an opening / closing valve for the suction path 58. Further, the lower surface of the pad body 55 and the fork portion 52 are airtightly joined in the vicinity of the suction path 58 by an O-ring 59 that is a seal member.
[0027]
With respect to the second arm 42 configured in this way, the wafer W2 having the second size (304 mm size) is guided so that the peripheral edge of the wafer W2 is in contact with the arc 50, and the four protrusions 53 are provided. When the wafer W2 having a size of 304 mm is placed thereon, the wafer is shifted so that the center of the wafer W2 coincides with the center of the contour defined by the guide of the second arm 42. Therefore, the center position is always supported in a constant state.
[0028]
For example, when a wafer W1 having a first size (300.3 mm size) smaller than the second size is placed on the arm 42, the back surface side of the wafer W1 is positioned on the inner side of the four protrusions 53. Since the wafer W1 is placed so as to block the suction hole 56 of the suction pad 55, the suction force of the suction pad 55 holds the wafer W1 in a state of being guided with play having a larger play amount than the first arm, As a result, the peripheral portion of the wafer W1 can be prevented from shifting the wafer W1 and rattling during transfer. At this time, the height of the pad body 55 is set to be larger than the fixing member 56 and smaller than the protrusion 53 even when the wafer W1 is sucked and held and the height direction is displaced (see FIG. 7 (b)).
[0029]
Here, when holding the wafer W 1 of the first size by the second arm 42, the wafer W 1 is mounted at a predetermined position of the fork portion 52, and then the opening / closing valve V is opened and the wafer is absorbed by the suction pad 55. Adsorb and hold W. On the other hand, when the wafer W1 is delivered from the second arm 52 to the substrate holding unit such as the heating units 16 and 17, the opening / closing valve V is closed to release the adsorption of the wafer W1, and then the wafer W is delivered. . The operation of the first and second arms and the opening / closing of the opening / closing valve V at this time are controlled by the control unit.
[0030]
Next, the flow of the wafer W in the above-described coating processing apparatus will be briefly described. First, when the cassette C is loaded into the cassette station 11, for example, the first size wafer W <b> 1 is taken out by the transfer arm 13. Then, the wafer W1 is transferred from the transfer arm 13 to the first arm 41 of the substrate transfer means 2 via the transfer unit 18 in the shelf unit U2, and is transferred into the coating unit 15. The wafer W1 carried into the coating unit 15 is placed on the spin chuck 31 with the center positions of the spin chuck 31 and the wafer W1 substantially aligned by the first arm 52, and the wafer W1 is adsorbed to the spin chuck 31. In the held state, a predetermined polyimide liquid coating process is performed as described above.
[0031]
Next, the wafer W1 to which the polyimide liquid has been applied is received by the second arm 42 of the substrate transfer means 2 and transferred to the first heating unit 16, where it is heated at a predetermined temperature, for example, 150 ° C. for a predetermined time. Thereafter, it is received again by the second arm 42 of the substrate transfer means 2 and transferred to the second heating unit 17 where it is heated at a predetermined temperature, for example, 350 ° C. for a predetermined time.
[0032]
In this two-stage heat treatment, the polyimide solution solvent is volatilized and the wafer W1 on which the polyimide film is solidified is received by the second arm 42 of the substrate transfer means 2 and transferred to the cooling unit 18, where Thus, the wafer W is cooled at a predetermined temperature for a predetermined time. Thereafter, the wafer W is returned to the original cassette C of the cassette station 11 by the second arm 42 of the substrate transfer means 2, for example. When the wafer W1 is transported by the second arm 42, the wafer W1 is transported with the suction pad 55 sucking the back side of the wafer W1.
[0033]
The present invention is characterized by a teaching method, and this teaching method will be described subsequently. First, teaching will be described. This is an adjustment performed in order to make the center of the substrate placement position of each processing unit coincide with the center of the substrate, and it is preferable to let the control unit 28 remember the operation of the substrate transfer means 2. For example, the center position of the substrate holding part of the processing unit to which the wafer W such as the coating unit 15 or the heating unit 16 is transferred is aligned with the first and second arms 41 and 42 of the substrate transfer means 2, This is done by storing the information at the time of alignment in the control unit 28 that controls the driving operation of the substrate transport means 2.
[0034]
Specifically, for example, as shown in FIG. 8, such teaching is performed on an arm 4 on which a teaching wafer 6, which is a teaching substrate having a CCD camera 61 as an imaging means at the center, is to be taught. The substrate holding unit and the teaching wafer 6 are viewed while the center position of the substrate holding unit (spin chuck 31) of the processing unit, for example, the coating unit 15 is carried on the monitor via the camera 61 of the teaching wafer 6. The center position is aligned, and the position data of the substrate transfer means 2 at this center position is transmitted to the control unit 28 and stored. As the position data, for example, when the position of the substrate transport means 2 is determined by the X-axis position, the θ-axis position, and the Z-axis position, the X-axis position data, the θ-axis position data, the Z-axis position data, These data are stored in the control unit 28.
[0035]
In this case, in teaching, when the teaching wafer 6 is held by the arm 4 to be taught, the center of the contour defined by the arm guide and the center position of the teaching wafer 6 are always held constant. However, the teaching wafer 6 is used to place the teaching wafer 6 common to the two types of arms of different sizes so that the center and the center position of the contour defined by the arm guide are aligned. The jig (substrate jig) will be described.
[0036]
As shown in FIG. 9, the teaching jig 62 includes two arc frames 63 (63a, 63b), and guide holes 64 (64a, 64b) are formed at both ends, respectively. 64 is inserted into the four protrusions 53 provided on the fork 52 of the second arm 42 (see FIG. 9B), so that it can be attached to the second arm 42. When the arc frame 63 is attached to the second arm 42, for example, when the inner peripheral edge portion, for example, places the wafer W2 having the second size on the second arm 42, A concentric circle is formed so as to form a part of a circle having a diameter slightly smaller than that of the wafer W2.
[0037]
As shown in FIG. 10, the teaching wafer 6 is positioned near the inner side of each guide hole 64, the center of the contour defined by the guide of the second arm 42 and the center position of the teaching wafer 6. And a positioning member that slightly protrudes inward so that a part of the outer peripheral edge of the teaching wafer 6 and the inner edge part engage with each other when placed on the second arm 42 in a state where Part 65 (65a, 65b) is formed.
[0038]
Thus, when the teaching wafer 6 is placed on the second arm 42 to which the teaching jig 62 is attached, the outer peripheral edge of the teaching wafer 6 is used as the inner edge of the four engaging portions 65 of the teaching jig 62. The teaching wafer 6 is guided by the teaching jig 62 so that the peripheral edge of the teaching wafer 6 has no substantial play, and is defined by the guide of the second arm 42. The center of the teaching wafer 6 at this time is placed so as to coincide with the center of the contour, and the center position of the teaching wafer 6 at this time is the center of the second wafer W2 when the second size wafer W2 is placed. It becomes the same position as the position.
[0039]
Next, the teaching method of the present invention will be described. Teaching is performed, for example, between the substrate holding portion of each processing unit and each arm 4 of the substrate transport means 2. In this example, the coating unit 15, the first heating unit 16, the second heating unit 17, the cooling unit 18, This is performed for the delivery unit 19. In this case, the heating plates of the heating units 16, 17, the cooling plate of the cooling unit 18, and the delivery table of the delivery unit 19 correspond to the substrate holding part of each processing unit.
[0040]
First, the position adjustment operation of the substrate transport means 2 is performed on the reference unit. In this reference unit, the teaching wafer 6 is placed on each of the three arms 4 of the substrate transfer means 2 and the position is adjusted for each arm. As the reference unit, any processing unit of the coating processing apparatus may be used. In this example, the case where the coating unit 15 is used as the reference unit will be described.
[0041]
First, as shown in FIG. 11A, the teaching substrate 6 having a first size of 300.3 mm is placed on the first arm 41. Since the first arm 41 is configured such that the center of the contour defined by the first arm 41 coincides with the wafer W1 when the first size wafer W1 is placed. The teaching substrate 6 is placed so that the center position defined by the guide of the first arm 41 is aligned with the center position.
[0042]
After placing the teaching substrate 6 in this way, the first arm 41 is moved so that the center position A of the teaching substrate 6 and the center position B of the spin chuck 31 that is the substrate holding portion of the coating unit 15 coincide. When the center positions A and B are aligned, the position data of the substrate transfer means at that time is stored in the control unit 28.
[0043]
Subsequently, as shown in FIG. 11B, the teaching jig 62 is attached to the second arm 42 a in the middle stage, and then the teaching substrate 6 is placed on the teaching jig 62. At this time, as described above, the teaching substrate 6 is placed on the inner edge portion of the engaging portion 65 of the teaching jig 62 so that the outer peripheral edge of the teaching wafer 6 is joined. The center position defined by the guide is placed so that the center position coincides with the center position A. The center position A at this time is the same as the center position A when the second size wafer W2 is placed on the second arm. Be the same. After the teaching substrate 6 is placed on the second arm 42 a in this way, the center position A of the teaching substrate 6 and the center position B of the spin chuck 31 of the coating unit 15 are aligned as in the first arm 41. When the second arm 42a is moved to the center position, the position data is stored in the control unit 28.
[0044]
Next, as shown in FIG. 11 (c), similarly, a teaching jig 62 is attached to the lower second arm 42b, and then the teaching substrate 6 is placed on the teaching jig 62, and teaching is performed. The second arm 42b is moved so that the center position A of the substrate 6 and the center position B of the substrate holding part 31 of the coating unit 15 are aligned, and when the center positions A and B are aligned, the position data is controlled. The data is stored in the unit 28.
[0045]
In this way, after the position data of each axis (X axis, θ axis, Z axis) of each arm 4 is grasped by the reference unit, the control unit 28 calculates the shift amount of each axis of each arm 4. That is, one of the three arms, for example, the first arm 41 is set as a reference arm, and how much the remaining two arms 42a and 42b are shifted from the first arm 41 is calculated. . Specifically, the position data obtained by the first arm 42 is compared with the position data obtained by the middle second arm 42a, and the difference between the middle second arm 42a and the first arm 41 is compared. Data (first difference data) is calculated, and the position data obtained by the first arm 41 and the position data obtained by the lower second arm 42b are compared, and the lower second arm 42b And difference data (second difference data) between the first arm 41 and the first arm 41 are calculated.
[0046]
In the processing units other than the reference unit, for example, the heating units 16 and 17, the cooling unit 18, and the delivery unit 19, the teaching substrate 6 having a first size of 300.3 mm is placed on the first arm 41. Then, the first arm 41 is moved so that the center position A of the teaching substrate 6 and the center position of the substrate holding part of each processing unit are aligned, and when the center position is aligned, the position data is transferred to the control unit 28. Remember me.
[0047]
Next, the controller 28 corrects the first difference data based on the position data obtained by the first arm 41, and calculates the position data of the middle second arm 42a. Subsequently, similarly, correction for the second difference data is performed based on the position data obtained by the first arm 41, and the position data of the lower second arm 42b is calculated. In this way, in the processing units other than the reference unit, only the first arm 41 is subjected to position adjustment operation, and the position data of the middle second arm 42a and the lower second arm 42b is calculated based on the position data at this time, In the middle second arm 42a and the lower second arm 42b, the calculated position data is stored in the control unit 28.
[0048]
As described above, in the teaching method of the present invention, even when the first arm 41 and the second arm 42 are different in size, the teaching jig 62 is placed on the second arm 42. Teaching can be performed using the teaching wafer 6 having the same size. Thus, only one expensive teaching wafer 6 is required, which is advantageous in terms of cost.
[0049]
At this time, the teaching jig 62 is placed at four positions on the outer peripheral edge of the teaching wafer 6 and the inner edge of the engaging portion 65 so that the teaching wafer 6 is placed in a state of being positioned on the second arm 42. Therefore, when the teaching wafer 6 is placed on the second arm 42, the center position of the contour defined by the guide of the second arm 42 is always constant. Further, since the teaching member 6 is formed so that the center position of the teaching wafer 6 at this time is the same position as the center position when the wafer W2 having the second size is placed on the second arm. Even if a teaching wafer 6 having a size different from that of the second size wafer W2 is used, there is no risk of the center position being shifted, and highly accurate teaching can be easily performed.
[0050]
In the above example, the reference unit adjusts the position of the three arms 4, and at this time, the difference data of the position data of the remaining two arms 4 with respect to the position data of one reference arm 4. Since the correction amount for the position data of the reference arm is calculated, the other processing units perform the position adjustment operation only on the reference arm, and the other two arms perform the correction for the difference data. As a result, the remaining two arms that have not actually been subjected to the position adjustment operation are in the same state as the position adjustment. For this reason, the position adjustment operation only needs to be performed on one arm, so that the position adjustment operation becomes easy.
[0051]
Further, in the above-described embodiment, after the polyimide is applied, the wafer is held using the second arm 42 that is larger than the wafer size, and there is a certain gap between the wafer and the inner edge of the arm 42. Even when the thick polyimide film is formed up to the peripheral region of the wafer, it is possible to prevent the polyimide from adhering to the arm 42. Thereby, the conveyance mistake by polyimide adhering to the above-mentioned arm can be prevented.
[0052]
Further, in the second arm 42, when a wafer smaller than the second size is placed in this way, the back side of the wafer is sucked and held by the suction pad 55, so that the wafer shift can be suppressed, When the wafer is received from the processing unit, if the center portion of the wafer is held based on the taught information, the center position can be transferred to the next process while ensuring alignment.
[0053]
Further, it is known that when the wafer W is heated to about 350 ° C., a warp of about 3 mm at maximum occurs in the case of a 12-inch size. Even if the wafer is warped in this way, the suction pad 55 is high. Since the direction is configured to be displaceable, the shape can be matched to the warpage of the wafer. Further, at this time, the suction pad 54 is provided so as to hold two points 30 mm to 28 mm inside from the peripheral region of the wafer, so that it can cope with the warped shape regardless of the shape, and the wafer is always sucked. It will close the hole. Therefore, even if the wafer is warped, the wafer can be securely held by suction. A spring may be used as the pad body 55 of the suction pad 54.
[0054]
In the above example, the teaching wafer 6 has the first size and the teaching jig is placed on the second arm that is larger than the first arm. As a size of 2, a teaching jig may be placed on the first arm.
[0055]
In this case, the teaching jig includes the center position of the wafer W1 and the teaching wafer 6 when the teaching wafer 6 is placed on the first arm and the first size wafer W1 is placed on the first arm. For example, when attached to the first arm, the teaching board is concentric with the teaching substrate placed on the first arm. A plurality of arcs forming a part of a circle slightly larger than the substrate for use, and a plurality of arcs protruding from the inner edge of the arcs, joined to the outer edge of the teaching wafer, and connected to the first arm by the first arm A plurality of engagements for positioning the teaching wafer so that the center position when the wafer W1 having the size of 1 is placed and the center position of the teaching wafer are substantially constant. Constituted by the.
[0056]
Furthermore, in the present invention, the shape of the substrate jig is such that the periphery of the teaching substrate is guided without substantial play, the center of the contour defined by the guide of the second arm, and the teaching substrate. What is necessary is just to be able to position and hold in the state where it is aligned with the center of, for example, instead of combining a plurality of arcs, a continuous arc having a notch part as shown in FIG. The teaching jig 7 may be configured by 70, and the engaging portion may be configured so that the teaching substrate is divided into the center of the contour defined by the guide of the second arm and the center of the teaching substrate. Any device may be used as long as it is positioned and held in an aligned state. For example, it may be a type in which a substrate is mounted and positioned like the support piece of the first arm shown in FIG.
[0057]
The shapes of the first arm and the second arm of the substrate transfer means are not limited to those in the above-described embodiment, and the method of the present invention can apply a high-viscosity chemical solution, such as a resist solution, other than a coating treatment apparatus that applies a polyimide solution The present invention can also be applied to a coating processing apparatus that performs processing, and the reference unit of the present invention is not limited to a coating unit, but may be a heating unit or a cooling unit.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, one type of size is used for performing a position adjustment operation called teaching that causes the control unit to learn the operation of the substrate transport unit having the first and second size arms. Teaching work can be easily performed using the teaching substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing the overall structure of a coating film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an overall structure in the embodiment.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a coating unit used in the above embodiment.
FIG. 4 is a perspective view showing a substrate transfer means used in the above embodiment.
FIGS. 5A and 5B are a plan view and a side view showing a first arm of the substrate transfer means. FIGS.
FIGS. 6A and 6B are a perspective view and a plan view showing a second arm of the substrate transfer means.
7A and 7B are a cross-sectional view and a side view illustrating an example of a suction pad provided on the second arm.
FIG. 8 is a configuration diagram for explaining teaching.
FIG. 9 is a perspective view showing a teaching jig used for the above teaching.
FIG. 10 is a plan view showing the teaching jig.
FIG. 11 is a process diagram for explaining the teaching method of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view showing another example of a teaching jig.
[Explanation of symbols]
C cassette
W1 First size wafer
W2 Second size wafer
15 Application unit
2 Board transfer means
31 Spin chuck
41 First arm
42 Second arm
52 Fork
53 Projection
54 Suction pad
6 Teaching wafer
61 CCD camera
62 Teaching jig
63 Arc body
65 engaging part

Claims (6)

基板の周縁をガイドした状態で基板をほぼ水平に保持する第１のアームと、この第１のアームよりも遊び量が大きい遊びを持って前記基板と同一サイズの基板をガイドした状態で基板をほぼ水平に保持する第２のアームとを、備えた基板搬送手段の動作を制御部に覚えさせるティーチングを行う方法において、
前記第１のアーム及び第２のアームのうちの一方のアームに、当該一方のアームのガイドで規定される輪郭の中心と中心位置が一致するサイズに作られたティーチング用の基板を、当該一方のアームに保持させてこの一方のアームのティーチングを行う工程と、
前記ティーチング用の基板の周縁が実質遊びを持たずにガイドされるように作られた基板治具を、前記第１のアーム及び第２のアームのうちの他方のアームに、当該基板治具により規定されるティーチング用の基板の中心と当該他方のアームのガイドで規定される輪郭の中心とが一致するように取り付ける工程と、
前記基板治具にティーチング用の基板を保持させて前記他方のアームのティーチングを行う工程と、を含むことを特徴とする基板搬送手段のティーチング方法。A first arm that holds the substrate substantially horizontally with the peripheral edge of the substrate being guided, and a substrate that is guided in the state of guiding a substrate of the same size as the substrate with a play that is greater in play than the first arm. In a method of teaching to make the control unit remember the operation of the substrate transfer means provided with the second arm that is held almost horizontally,
One of the first arm and the second arm is provided with a teaching substrate having a size that matches the center position of the contour defined by the guide of the one arm. The step of holding the arm and teaching one of the arms,
A substrate jig made so that the peripheral edge of the teaching substrate is guided without substantial play is transferred to the other arm of the first arm and the second arm by the substrate jig. Attaching the center of the specified substrate for teaching to the center of the contour defined by the guide of the other arm,
Teaching the other arm by holding the teaching substrate on the substrate jig and teaching the substrate conveying means. 前記ティーチング用の基板は撮像手段を備えており、この撮像手段にて撮像しながらティーチングを行うことを特徴とする請求項１記載の基板搬送手段のティーチング方法。2. The teaching method for a substrate carrying means according to claim 1, wherein the teaching substrate is provided with an imaging means, and teaching is performed while taking an image with the imaging means. 前記ティーチングは、基板を略水平に保持する基板保持部を備え、この基板保持部に前記基板搬送手段により基板が搬送される処理ユニットと、前記基板搬送手段との位置合わせを行うものであることを特徴とする請求項１又は２記載の基板搬送手段のティーチング方法。The teaching includes a substrate holding unit that holds the substrate substantially horizontally, and aligns the processing unit in which the substrate is transferred by the substrate transfer unit to the substrate holding unit and the substrate transfer unit. The teaching method for a substrate carrying means according to claim 1 or 2. 第１のアームのティーチングデータと第２のアームのティーチングデータの差分データを算出する工程と、
前記第１のアーム及び第２のアームのうちの一方のアームに、当該一方のアームのガイドで規定される輪郭の中心と中心位置が一致するサイズに作られたティーチング用の基板を、当該一方のアームに保持させてこの一方のアームのティーチングを行う工程と、
次いで第１のアーム及び第２のアームのうちの一方のアームのティーチングデータを前記差分データにて補正し、この補正により得られたティーチングデータを、前記第１のアーム及び第２のアームのうちの他方のアームのティーチングデータとして基板搬送手段の制御部に覚えさせる工程と、を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板搬送手段のティーチング方法。Calculating difference data between teaching data of the first arm and teaching data of the second arm;
One of the first arm and the second arm is provided with a teaching substrate having a size that matches the center position of the contour defined by the guide of the one arm. The step of holding the arm and teaching one of the arms,
Next, the teaching data of one of the first arm and the second arm is corrected with the difference data, and the teaching data obtained by this correction is corrected between the first arm and the second arm. 4. A method for teaching a substrate transfer means according to claim 1, further comprising the step of causing the control unit of the substrate transfer means to memorize as teaching data of the other arm. 前記処理ユニットは、基板に塗布液を塗布処理する塗布ユニットを含み、
前記第１のアーム及び第２のアームのうちの一方のアームにより、前記塗布液が塗布される前の基板を塗布ユニットに搬送し、
前記第１のアーム及び第２のアームのうちの他方のアームにより、前記塗布液が塗布された後の基板を塗布ユニットから他の処理ユニットに搬送することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板搬送手段のティーチング方法。The processing unit includes a coating unit that coats a substrate with a coating solution,
One of the first arm and the second arm transports the substrate before the coating liquid is applied to the coating unit,
5. The substrate according to claim 1, wherein the substrate after the coating liquid is applied is transported from the coating unit to another processing unit by the other arm of the first arm and the second arm. The teaching method of the board | substrate conveyance means in any one. 前記第１のアーム及び／又は第２のアームは、基板の裏面側の周縁領域の内方側を吸着するための高さ方向が変位可能な吸着部材を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の基板搬送手段のティーチング方法。The first arm and / or the second arm includes a suction member that is displaceable in a height direction for sucking an inner side of a peripheral region on a back surface side of the substrate. 6. The teaching method for a substrate carrying means according to any one of 5 above.

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