KR101969599B1

KR101969599B1 - 기판 처리 장치, 조정 방법 및 기억 매체

Info

Publication number: KR101969599B1
Application number: KR1020130049582A
Authority: KR
Inventors: 도쿠타로우 하야시; 아키히로 데라모토
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2013-05-02
Publication date: 2019-04-16
Also published as: JP2013235870A; JP5884624B2; KR20130123334A

Abstract

간편한 방법으로 처리 모듈 내의 정확한 배치 위치에 기판을 배치하는 것이 가능한 기판 처리 장치 등을 제공한다.
처리 모듈은, 배치 위치(430)에 원형의 기판(W)을 수평으로 배치하기 위한 배치대(43)를 구비하고, 반송 기구는, 기판(W)을 수평으로 유지하고, 이동 가능한 유지 부재(23A, 23B)를 구비하고, 처리 모듈을 향해 이동시킴으로써 배치대(43)에 기판을 전달한다. 가이드부(45)는, 배치 위치(430)에 대하여 수평 방향의 위치가 결정되고, 전진하는 유지 부재(23A, 23B) 상의 기판(W)을 부딪치게 하면, 전달 개시 위치와 가상의 전달 개시 위치의 어긋남량에 따라서, 유지 부재(23A, 23B)의 기판(W)의 위치가 어긋나도록 설치되어 있다. 제어부는, 유지 부재(23A, 23B)를 이동시키고, 기판(W)을 가이드부(45)에 부딪치게 하여, 부딪치게 한 후의 기판(W)의 위치의 검출 결과에 기초하여 기판 처리시의 전달 개시 위치를 구한다.

Description

기판 처리 장치, 조정 방법 및 기억 매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, ADJUSTMENT METHOD AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은, 처리 모듈에 전달되는 기판의 전달 위치를 조정하는 기술에 관한 것이다.

반도체 디바이스의 제조 공정에서는, 원형의 기판인 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함)에 대하여, 여러 가지 처리를 행하는 복수의 처리 모듈과, 이들 처리 모듈의 각각에 대하여 웨이퍼를 반입 반출하는 반송 기구를 구비한 기판 처리 장치가 이용된다. 이러한 기판 처리 장치에서는, 반송 기구에 의해 복수의 처리 모듈에 웨이퍼가 순차적으로 반송되고, 처리 모듈에 대응한 정해진 처리가 행해진다.

이 때, 예컨대 처리 모듈 내의 적정한 위치에 각 웨이퍼가 배치되지 않으면, 웨이퍼의 면내에서 균일한 처리가 행해지지 않거나, 웨이퍼간에 처리 결과가 달라져 버리거나 할 우려가 있다. 이 때문에, 반송 기구는 높은 반송 정밀도를 발휘할 수 있도록 구성되어 있다.

그러나, 예컨대 공장에 기판 처리 장치를 설치한 후나, 반송 기구의 메인터넌스를 행한 후 등에는, 각 기기의 조립시의 어긋남 등의 영향에 의해, 설계시에 미리 설정된 위치에 웨이퍼를 반송했다 하더라도, 적정한 배치 위치에 웨이퍼를 반송할 수 없는 경우도 있다.

예컨대 특허문헌 1, 2에는, 정전 용량 센서나 가속도 센서 등의 검출기가 탑재된 웨이퍼를 조정 지그로서 이용하고, 이 조정 지그를 기판 반송 장치에 의해 반송함으로써, 검출기가 검출한 위치에 기초하여 정해진 기준 위치와의 어긋남을 구하고, 이 어긋남을 수정하는 작업(교시 작업)을 행하는 기술이 기재되어 있다. 그러나, 이러한 특별한 조정 지그를 사용하지 않고, 보다 간편한 방법으로 웨이퍼의 배치 위치를 조정할 수 있다면, 조정 지그의 점검, 교정을 생략할 수 있게 되어, 취급 실수의 발생을 피할 수도 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2009-54665호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2008-109027호 공보

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 간편한 방법으로 처리 모듈 내의 정확한 배치 위치에 기판을 배치하는 것이 가능한 기판 처리 장치, 기판의 전달 위치의 조정 방법 및 이 방법을 기억한 기억 매체를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 기판 처리 장치는, 미리 설정된 배치 위치에 원형의 기판을 수평으로 배치하기 위한 배치대를 구비하고, 이 배치대 상의 기판을 처리하는 처리 모듈과,

미리 설정된 유지 위치에서 기판이 수평으로 유지되고, 구동부에 의해 진퇴 가능하고, 진퇴 방향에 대하여 좌우 방향으로 이동 가능한 유지 부재를 구비하고, 이 유지 부재를 상기 처리 모듈에 면한 전달 개시 위치로부터 상기 처리 모듈을 향해 이동시킴으로써, 상기 유지 부재로부터 상기 배치대에 기판을 전달하는 반송 기구와,

상기 배치 위치에 대하여 수평 방향의 위치가 결정되고, 전진하는 유지 부재 상의 기판이 부딪쳐, 상기 전달 개시 위치와 가상의 전달 개시 위치의 어긋남량에 따라서, 상기 유지 부재에 대한 기판의 위치가 어긋나도록 설정된 위치 맞춤용의 가이드부와,

상기 유지 부재에 유지된 기판의 위치를 검출하는 위치 검출부와,

기판이 유지된 유지 부재를 상기 가상의 전달 개시 위치로부터 결정된 양만큼 이동시키고, 상기 기판을 상기 가이드부에 부딪치게 하여, 부딪치게 한 후의 상기 위치 검출부의 검출 결과에 기초하여 기판 처리시의 상기 전달 개시 위치를 구하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

전술한 기판 처리 장치는 이하의 특징을 구비하고 있어도 좋다.

(a) 상기 가이드부는, 기판이 부딪칠 때, 기판의 중심을 통과하며 기판의 진행 방향을 따르는 라인의 좌우에 배치되어 있는 것. 또 이 때, 상기 가이드부는, 그 중심축을 상하 방향으로 향하게 하여, 미리 설정된 거리만큼 떨어진 위치에 배치된 2개의 원기둥을 포함하고, 상기 유지 부재는, 이들 원기둥의 측벽면에 기판의 측면을 부딪치게 하는 것.

(b) 상기 구동부는, 상하 방향으로도 상기 유지 부재를 이동시키고, 상기 유지 부재가 상기 배치대에 기판을 전달하는 높이 위치를 검출하는 높이 검출부를 구비하고, 상기 가이드부는, 상기 배치 위치에 대하여 상하 방향의 위치가 결정되고, 상기 제어부는, 상기 가이드부에 기판을 부딪치게 하기 전에, 유지 부재가 배치대에 기판을 전달하는 높이 위치를 검출하고, 이 검출 결과에 기초하여, 상기 가이드부에 기판을 부딪치게 하는 높이 위치를 구하는 것. 이 때, 상기 처리 모듈은, 기판의 반입 반출구를 구비한 케이스 내에 설치되고, 상기 가이드부는, 상기 케이스의 외측 벽면에서의, 상기 반입 반출구의 상하 방향으로 어긋난 위치에 설치되어 있는 것.

(c) 상기 제어부는, 상기 위치 검출부의 검출 결과에 기초하여 기판 처리시의 상기 전달 개시 위치를 구한 후, 이 전달 개시 위치를 새로운 가상의 전달 개시 위치로 하고, 다시 기판을 상기 가이드부에 부딪치게 하여, 상기 위치 검출부의 검출 결과로부터 특정되는 상기 어긋남량이 미리 설정된 임계치 이하가 될 때까지, 기판 처리시의 상기 전달 개시 위치를 구하는 동작을 반복하는 것.

본 발명은, 반송 기구의 유지 부재 상에 기판을 유지한 상태로, 상기 기판을 가이드부에 부딪치게 함으로써, 기판 처리시의 전달 개시 위치의 보정을 행하기 때문에, 대규모의 위치 조절 기구를 필요로 하지 않고 처리 모듈 내의 정확한 배치 위치에 기판을 배치할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 도포, 현상 장치의 평면도이다.
도 2는 상기 도포, 현상 장치의 사시도이다.
도 3은 상기 도포, 현상 장치의 종단 측면도이다.
도 4는 상기 도포, 현상 장치에 설치되어 있는 반송 아암의 사시도이다.
도 5는 상기 반송 아암의 측면도이다.
도 6은 상기 반송 아암에 설치되어 있는 포크의 확대 평면도이다.
도 7은 상기 도포, 현상 장치에 설치되어 있는 소수화 처리 모듈의 사시도이다.
도 8은 소수화 처리 모듈의 종단 측면도이다.
도 9는 상기 소수화 처리 모듈의 횡단 평면도이다.
도 10은 상기 소수화 처리 모듈에 웨이퍼를 전달하는 높이 위치를 검출하는 동작의 설명도이다.
도 11은 포크 상의 웨이퍼의 어긋남량을 검출하는 동작의 설명도이다.
도 12는 가이드부를 이용하여 포크의 위치 조정을 행하는 동작의 제1 설명도이다.
도 13은 상기 위치 조정 동작의 제2 설명도이다.
도 14는 상기 위치 조정 동작의 제3 설명도이다.
도 15는 가이드부의 설치 위치가 상이한 소수화 처리 모듈의 횡단 평면도이다.
도 16은 상기 가이드부의 다른 예를 나타내는 설명도이다.
도 17은 가이드부의 설치 방향이 상이한 소수화 처리 모듈의 제1 설명도이다.
도 18은 가이드부의 설치 방향이 상이한 소수화 처리 모듈의 제2 설명도이다.

본 발명에 따른 기판 처리 장치를 도포, 현상 장치에 적용한 예에 관해 설명한다. 우선, 도 1∼도 3을 참조하면서 도포, 현상 장치의 전체 개요에 관해 설명해 둔다. 이 장치는, 캐리어 블록(S1)과, 처리 블록(S2)과, 인터페이스 블록(S3)을 직선형으로 접속하여 구성되어 있다. 인터페이스 블록(S3)에는 또한 노광 스테이션(S4)이 접속되어 있다. 이후의 설명에서는 블록(S1∼S3)의 배열 방향을 전후방향으로 한다.

캐리어 블록(S1)은, 동일한 로트의 기판인 웨이퍼(W)를 복수매 포함하는 캐리어(C)를 장치 내에 반입 반출하는 역할을 하며, 캐리어(C)의 배치대(111)와, 개폐부(112)와, 개폐부(112)를 통해 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 이동 탑재 기구(113)를 구비하고 있다.

처리 블록(S2)은, 웨이퍼(W)에 액처리를 행하는 제1∼제6 단위 블록(B1∼B6)이 아래로부터 순서대로 적층되어 구성되어 있다(도 2, 도 3). 설명의 편의상 웨이퍼(W)에 하층측의 반사 방지막을 형성하는 처리를 「BCT」, 웨이퍼(W)에 레지스트막을 형성하는 처리를 「COT」, 노광후의 웨이퍼(W)에 레지스트 패턴을 형성하기 위한 처리를 「DEV」로 각각 표현하는 경우가 있고, 이하의 설명에서는 단위 블록을 「층」으로 표현하여 기재의 번잡화를 피하고 있다.

이 예에서는, 아래로부터 BCT층, COT층, DEV층이 2층씩 쌓아 올려져 있고, 이들 층을 대표하여 COT층(B3, B4)의 구성에 관해 도 1을 참조하면서 설명한다. 캐리어 블록(S1)으로부터 인터페이스 블록(S3)을 향하는 반송 영역(R3)의 좌우의 한쪽에는 선반 유닛(U1∼U6)이 전후방향으로 배치되고, 다른쪽에는 각각 액처리 모듈인 레지스트 도포 모듈(124)과, 보호막 형성 모듈(125)이 전후로 나란히 설치되어 있다.

레지스트 도포 모듈(124)은 2개의 컵유닛(121)을 구비하고, 이 컵유닛(121) 내에 웨이퍼(W)를 유지하고, 약액 노즐로부터 레지스트액을 웨이퍼(W) 상에 공급하여, 스핀코팅이 행해지도록 구성되어 있다. 또 보호막 형성 모듈(125)은 보호막을 형성하기 위한 약액에 의해, 동일하게 하여 컵모듈(122)을 이용하여 처리가 행해지도록 구성되어 있다.

상기 반송 영역(R3)에는, 웨이퍼(W)를 반송하기 위한 반송 아암(A3)이 설치되어 있다. 이 반송 아암(A3)은, 유지 부재를 이루는 포크(23A, 23B)와, 이들 포크(23A, 23B)를 진퇴 가능, 승강 가능, 수직축 둘레에 회전 가능하며 반송 영역(R3)의 길이 방향으로 이동시키기 위한 구동부를 구비하고 있고, 단위 블록(B3)의 각 모듈 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있다(도 4 참조).

또, 상기 선반 유닛(U1∼U6)은, 반송 영역(R3)의 길이 방향을 따라서 배열되고, 선반 유닛(U1∼U5)은, 웨이퍼(W)의 가열 처리를 행하는 가열 모듈(126)이 예컨대 2단으로 적층되게 구성되어 있다. 선반 유닛(U6)은, 서로 적층된 둘레 가장자리 노광 모듈(14)에 의해 구성된다. 이 둘레 가장자리 노광 모듈(14)은, 레지스트 도포후의 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부를 노광하기 위한 것이다.

다른 단위 블록(B1, B2, B5 및 B6)은, 웨이퍼(W)에 공급하는 약액이 상이한 것 및 둘레 가장자리 노광 모듈(14) 대신에 가열 모듈(126)이 설치되는 것 등을 제외하고, 단위 블록(B3, B4)과 동일하게 구성된다. 단위 블록(B1, B2)은, 레지스트 도포 모듈(124), 보호막 형성 모듈(125) 대신에 반사 방지막 형성 모듈을 구비하고, 단위 블록(B5, B6)은, 현상 모듈을 구비한다. 도 3에서는 각 단위 블록(B1∼B6)의 반송 아암을 A1∼A6으로서 나타내고 있다.

여기서, 예컨대 단위 블록(B1, B2)에서 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 기구인 반송 아암(A1, A2)에는, 포크(23A, 23B) 상에 유지된 웨이퍼(W)의 중심과, 포크(23A, 23B)에서의 웨이퍼(W)의 유지 위치의 중심의 어긋남량 및 어긋난 방향을 검출하기 위한 위치 검출부를 이루는 센서(32A∼32D)가 설치되어 있지만, 그 상세한 구성에 관해서는 후술한다.

처리 블록(S2)에서의 캐리어 블록(S1)측에는, 각 단위 블록(B1∼B6)에 걸쳐 상하로 연장된 타워(T1)와, 타워(T1)에 대하여 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 승강 가능한 전달 기구인 전달 아암(130)이 설치되어 있다. 타워(T1)는, 서로 적층된 복수의 모듈에 의해 구성되어 있다.

이들 모듈로는, 실제로는 각 단위 블록의 높이 위치에 설치된 전달 모듈과, 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 온도 조절 모듈, 복수매의 웨이퍼(W)를 일시적으로 보관하는 버퍼 모듈과, 웨이퍼(W)의 표면을 소수화하는 소수화 처리 모듈 등이 설치되어 있다. 본 예에서는 설명을 간소화하기 위해서, 전달 아암(130)과 각 단위 블록(B1∼B6)의 반송 아암(A1∼A6) 사이에서 웨이퍼(W)를 전달하기 위한 전달 모듈(TRS)로 한다. 단, 반송 아암(A1, A2)이 웨이퍼(W)를 반송하는 위치의 보정을 행하기 위한 가이드부(45)가 설치되어 있는 소수화 처리 모듈에 관해서는, 도 3의 타워(T1) 내에 ADH1∼ADH4의 부호를 이용하여 특기하였다.

인터페이스 블록(S3)은 단위 블록(B1∼B6)에 걸쳐 상하로 연장되는 타워(T2, T9, T10)를 구비하고 있고, 타워(T2)와 타워(T9)에 대하여 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 승강 가능한 전달 기구인 인터페이스 아암(3A)과, 타워(T2)와 타워(T10)에 대하여 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 승강 가능한 전달 기구인 인터페이스 아암(3B)과, 타워(T10)와 노광 스테이션(S4) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 인터페이스 아암(3C)이 설치되어 있다. 타워(T2)는, 전달 모듈(TRS)이 서로 적층되어 구성되어 있다. 또한 T9, T10도 타워이지만 여기서는 설명을 생략한다.

이 도포, 현상 장치 및 노광 스테이션(S4)을 포함하는 시스템의 통상시의 웨이퍼(W)의 반송 경로의 개략에 관해 간단히 설명한다. 웨이퍼(W)는, 캐리어(C)→이동 탑재 기구(113)→타워(T1)의 전달 모듈(TRS)→타워(T1)의 소수화 처리 모듈(ADH1, 2(또는 ADH3, 4))→타워(T1)의 전달 모듈(TRS1(TRS2))→단위 블록(B1(B2))→타워(T1)의 전달 모듈(TRS3(TRS4))→단위 블록(B3(B4))→인터페이스 블록(S3)→노광 스테이션(S4)→인터페이스 블록(S3)→단위 블록(B5(B6))→타워(T1)의 전달 모듈(TRS)→이동 탑재 기구(113)→캐리어(C)의 순으로 흘러간다.

처리 블록(S2) 내의 웨이퍼(W)의 흐름에 관해 보다 상세히 설명하면, 반사 방지막을 형성하는 단위 블록(B1, B2), 레지스트막을 형성하는 단위 블록(B3, B4) 및 현상을 행하는 단위 블록(B5, B6)은 이중화되어 있고, 이들 이중화된 단위 블록에 대하여, 동일한 로트 내의 복수의 웨이퍼(W)가 분류되어, 즉 교대로 단위 블록에 반송된다. 예컨대 웨이퍼(W)를 단위 블록(B1)에 전달하는 경우에는, 타워(T1)의 전달 모듈(TRS) 중, 단위 블록(B1)에 대응하는 전달 모듈(TRS1)(반송 아암(A1)에 의해 웨이퍼(W)의 전달이 가능한 전달 모듈)에 대하여, 전달 아암(130)에 의해 웨이퍼(W)가 전달되게 된다. 타워(T1)에서의 전달 아암(130)의 수취원인 모듈은, 이동 탑재 기구(113)에 의해 반입되는 전달 모듈(TRS0)이다.

또 단위 블록(B2)에 대응하는 전달 모듈을 TRS2로 하면, 전달 모듈(TRS0)의 웨이퍼(W)는 전달 아암(130)에 의해 전달 모듈(TRS2)에 전달된다. 따라서 동일한 로트 내의 웨이퍼(W)는, 전달 아암(130)에 의해 전달 모듈 TRS1, TRS2에 대하여 교대로 분류되게 된다.

또 단위 블록(B1 또는 B2)에서 반사 방지막의 형성을 끝낸 웨이퍼(W)는, 예컨대 전달 모듈(TRS1 또는 TRS2)을 통해, 전달 아암(130)에 의해 단위 블록(B3)에 대응하는 전달 모듈(TRS3)과 단위 블록(B4)에 대응하는 전달 모듈(TRS4) 사이에서 교대로 분류되어 반송되게 된다.

또한 TRS, TRSn(n=자연수)로 표시되어 있는 전달 모듈은 웨이퍼(W)를 복수매 유지할 수 있는 구조도 포함하고 있다.

또한 전달 모듈(TRS)은 하나의 모듈로 구성되는 것에 한정되지 않고, 복수의 모듈로 구성되어 있어도 좋다.

또한 노광을 끝낸 웨이퍼(W)는, 인터페이스 블록(S3)의 전달 아암에 의해, 타워(T2)의 전달 모듈(TRS)을 통해 단위 블록(B5, B6)에 대하여 교대로 반입되게 된다.

다음으로, 도 4∼도 6을 참조하면서, 단위 블록(B1, B2)에 설치된 반송 아암(A1, A2)의 구성에 관해 설명한다.

도 4, 도 5에 나타낸 바와 같이, 반송 아암(A1, A2)에는, 2장의 포크(23A, 23B), 베이스(231), 회전축(232), 진퇴부(233A, 233B) 및 승강대(234)(도 1 참조)가 설치되어 있다.

포크(23A, 23B)는, 진퇴부(233A, 233B)에 의해 지지되며, 간격을 두고 상하로 겹치도록 배치되어 있고, 이 진퇴부(233A, 233B)는, 베이스(231) 내에 수납된 모터와 볼나사 기구나 타이밍 벨트 등을 포함하는 구동 기구에 연결되어 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 회전축(232)을 하측으로부터 지지하는 승강대(234)는, 이 승강대(234)를 상하 방향으로 승강시키기 위한 승강 레일(235)에 지지되며, 상기 승강 레일(235)의 기단부를 수평 레일(236)을 따라서 이동시킴으로써, 포크(23A, 23B)를 전후방향(도 1 중에 나타내는 y방향)으로 이동시킬 수 있다. 또한, 승강대(234)로부터 상측을 향해서 연장되어 나와 베이스(231)를 하면측으로부터 지지하는 회전축(232)은, 포크(23A, 23B)의 진퇴 방향과 수평으로 직교하는 좌우 방향으로, 포크(23A, 23B)를 지지하는 위치를 이동시키는 미조정을 행할 수 있다. 진퇴부(233A, 233B)나 이들에 연결된 베이스(231) 내의 전달 기구, 승강 레일(235)이나 승강대(234)의 승강 기구, 회전축(232)을 좌우로 이동시키는 기구는, 본 예에 따른 반송 아암(A1, A2)의 구동부에 해당한다.

도 4에 나타낸 바와 같이 포크(23A, 23B)는, 반송하는 웨이퍼(W)의 주위를 둘러싸는 원호형의 선단부를 구비하고 있고, 이 원호형의 선단부의 내측에는 4개의 유지 클로우(24A, 24B, 24C, 24D)가 설치되어 있다. 유지 클로우(24A∼24D)는, 포크(23A, 23B)의 선단부의 내측 가장자리로부터 각각 내측으로 돌출되고, 상기 내측 가장자리를 따라서 간격을 두고 설치되어 있다. 또한, 도시한 예에서는 4개의 유지 클로우(24A∼24D)가 설치되어 있지만, 3개 이상의 유지 클로우가 설치되면 웨이퍼(W)를 유지하는 것은 가능하다.

도 6의 확대 평면도에 나타낸 바와 같이, 포크(23A, 23B)의 유지 클로우(24A∼24D)에는, 흡착 구멍(241)과, 각 흡착 구멍(241)의 주위를 둘러싸며, 고무 등의 탄성을 갖는 재료에 의해 구성된 링형의 패드(242)가 설치되어 있다. 흡착 구멍(241)은, 포크(23A, 23B)의 내부나 하면 등에 형성된 진공 배관(243)을 통해 진공 배기부(240)에 접속되어 있다.

유지 클로우(24A∼24D)에 형성된 흡착 구멍(241), 및 패드(242)는 진공 척 기구를 구성하고 있고, 유지 클로우(24A∼24D) 상에 웨이퍼(W)를 유지한 상태로 진공 배기부(240)에 의한 진공 배기를 행하면, 상기 유지 클로우(24A∼24D)에 웨이퍼(W)가 흡착 유지된다. 웨이퍼(W)의 흡착 유지, 해제는, 진공 배관(243)에 설치된 개폐 밸브(V1, V2)를 개폐함으로써 행해진다.

또, 도 5에 나타낸 바와 같이 진공 배관(243)에는 압력 검출부(251)가 설치되어 있고, 진공 배기부(240)의 작동시의 진공 배관(243) 내의 압력을 검출함으로써, 각 포크(23A, 23B) 상에 배치된 웨이퍼(W)가 흡착 유지되어 있는지의 여부를 검출할 수 있다. 압력 검출부(251)의 출력은, 후술하는 제어부(5)에 입력된다.

이상에 설명한 반송 아암(A1, A2)에는, 포크(23A, 23B)에 유지된 웨이퍼(W)의 위치를 검출하는 위치 검출부가 설치되어 있다. 위치 검출부의 일례로서 베이스(231)측까지 후퇴한 포크(23A)의 상측에는, 포크(23A, 23B)에 유지된 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리의 위치를 검출하기 위한 센서(32A∼32D)가 배치되어 있다.

도 6에 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 포크(23A, 23B)의 상면측에서 보면, 이들 센서(32A∼32D)는, 포크(23A, 23B)의 선단부의 원호를 따라서 서로 간격을 두고 설치되어 있다. 또 예컨대 센서(32A∼32D)는, 가늘고 긴 CCD 라인 센서에 의해 구성되며, 포크(23A, 23B)에 유지된 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리를 가로지르도록, 포크(23A, 23B)의 선단부가 이루는 원호의 직경 방향 내측을 향해서 연장되어 나와 있다.

도 4, 도 5에 나타낸 바와 같이, 각 센서(32A∼32D)는, 베이스(231)의 기단부측으로부터 세워 설치되고, 도중에 수평 방향으로 절곡되어 포크(23A, 23B)의 상측으로 연장되어 나온 지지 부재(33)에 지지되어 있다.

한편, 지지 부재(33)에 지지된 각 센서(32A∼32D)의 하측에는, 광원(31A, 31B, 31C, 31D)이 설치되어 있다. 광원(31A∼31D)은 예컨대 베이스(231)의 상면에 설치되어, 각 광원(31A∼31D)으로부터 상측을 향해서 방사된 광이, 그 상측에 배치된 센서(32A∼32D)에 입사하도록 배치되어 있다. 본 예의 광원(31A∼31D)은, 예컨대 직선형으로 배열된 복수의 발광 다이오드(LED)에 의해 구성되어 있다.

각 광원(31A∼31D)이나 센서(32A∼32D)는, LED를 구동시키는 LED 제어부, 디지털 아날로그 컨버터(DAC)나 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 통해 후술하는 제어부(5)에 접속되어 있다. 여기서, LED 제어부, DAC, ADC는 도시를 생략했다. 각 광원(31A∼31D)은 직선형으로 광을 발광하고, 광원(31A~31D)으로부터 발광된 광은 센서(32A∼32D)에 의해 수광된다. 광을 수광한 센서(32A∼32D)는, LED 제어부로부터의 제어 신호의 타이밍과 수광량에 기초하여, 어느 CCD에서 수광된 광인지를 검출 신호로서 제어부에 출력할 수 있다. 이상에 설명한 센서(32A∼32D), 광원(31A∼31D), LED 제어부나 DAC/ADC는, 본 예의 위치 검출부를 구성하고 있다.

다음으로, 전술한 위치 검출부를 구비한 반송 아암(A1, A2)에 의해 웨이퍼(W)의 반입 반출이 행해지는 처리 모듈의 일례로서, 타워(T1)에 설치되어 있는 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)의 구성에 관해 도 7∼도 9를 참조하면서 설명한다.

소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)은, 도 7, 도 8에 나타낸 바와 같이 예컨대 직방체형상의 케이스(41) 내의 공간을 바닥판(431)에 의해 상하로 분할하고, 이 바닥판(431)의 중앙부에, 저항 발열체로 이루어진 원판형의 열판(43)을 끼워 넣은 구조로 되어 있다. 열판(43)은, 도시되지 않은 급전부와 접속되어 있고, 열판(43) 상에 수평으로 배치된 웨이퍼(W)를 예컨대 90℃로 가열할 수 있다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 처리 대상인 웨이퍼(W)는, 이 열판(43) 상에 파선으로 나타낸 배치 위치(430) 내에 배치됨으로써, 웨이퍼(W)의 면내가 균일하게 처리된다. 열판(43)은, 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)의 배치대에 해당한다.

열판(43)의 하측 공간에는, 승강 기구(442)에 의해 지지된 예컨대 3개의 지지핀(441)이 배치되어 있다. 그리고, 열판(43)에 형성된 관통 구멍(432)을 통해 이들 지지핀(441)을 열판(43)의 판면으로부터 돌출 함몰시킴으로써, 포크(23A, 23B)와의 사이에서의 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있다.

한편, 열판(43)의 상측 공간(처리 공간(40))의 천장부에는 가스 공급 라인(414)이 접속되어 있고, 이 가스 공급 라인(414)은 상류측에서 분기되어 각각 HMDS 공급부(461) 및 질소가스 공급부(462)에 접속되어 있다. HMDS 공급부(461)는, 웨이퍼(W)의 표면을 소수화하기 위한 가스인 HMDS(hexamethyl disilazane)의 증기를 처리 공간(40) 내에 공급하고, 질소가스 공급부(462)는 치환용 질소가스를 공급한다. HMDS나 질소가스의 공급과 중단은, 개폐 밸브(V3, V4)에 의해 행해진다.

또, 케이스(41)의 3면의 측벽의 내측에는, 각 측벽의 내면과의 사이에 간극이 형성되도록 하여, 이들 측벽과 평행하게 배치된 내벽(411)이 설치되어 있다. 각 내벽(411)의 하단부와 바닥판(431) 사이에는 슬릿(413)이 형성되어 있고, 처리 공간(40)에 공급된 HMDS나 질소가스는 이 슬릿(413)을 통해 내벽(411)과 케이스(41)의 측벽의 간극(배기 공간(412))으로 배출된다.

이 배기 공간(412)은, 진공 펌프 등을 포함하는 배기부(464)가 설치된 배기관(463)과 접속되어 있고, 배기 공간(412)에 유입된 HMDS나 질소가스는 이 배기관(463)을 통해 외부로 배기된다. 또한, 도 12∼도 16에서는 내벽(411)이나 배기 공간(412), 배기관(463) 등의 기재는 생략한다.

한편, 내벽(411)이 설치되지 않은 케이스(41)의 측벽에는, 웨이퍼(W)의 반입 반출을 행하기 위한 반입 반출구(42)가 설치되어 있다. 웨이퍼(W)를 유지한 포크(23A, 23B)는, 이 반입 반출구(42)를 통해 처리 공간(40) 내에 진입한다. 반입 반출구(42)는, 덮개 부재(421)에 의해 개폐되고, 이 덮개 부재(421)에 의해 처리 공간(40) 내를 밀폐한 상태로 웨이퍼(W)를 처리할 수 있다. 또한, 도시의 편의상, 도 8 이외의 도면에서는 덮개 부재(421)의 기재를 생략하였다.

이와 같이 구성된 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)에 웨이퍼(W)를 반입한 후, 열판(43) 상에 배치하여 덮개 부재(421)를 닫고, 웨이퍼(W)를 가열하여 가스 공급 라인(414)으로부터 HMDS의 증기를 공급하면, 친수성인 웨이퍼(W)의 표면이 소수성으로 변화한다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 표면과, 단위 블록(B1, B2)에서 형성되는 반사 방지막의 밀착성을 향상시키는 소수화 처리가 행해진다. 소수화 처리를 끝낸 후에는, 가스 공급 라인(414)으로부터 공급하는 가스를 질소가스로 전환하여, 처리 공간(40) 내의 HMDS와 치환하고, 그 후 덮개 부재(421)를 열어 웨이퍼(W)가 반출된다.

이와 같이, 열판(43) 상에 배치된 웨이퍼(W)를 가열하면서 소수화 처리를 행하는 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)에 있어서, 웨이퍼(W)를 배치하는 위치가 배치 위치(430)로부터 어긋나면, 웨이퍼(W)의 일부 영역에서 충분한 가열이 행해지지 않아, 소수화 처리의 상태가 다른 영역과는 상이해져 버리는 경우가 있다. 한편, 배경기술에서 설명한 바와 같이, 도포, 현상 장치를 설치한 후나, 반송 아암(A1, A2)의 메인터넌스를 행한 후 등에는, 설계시에 미리 설정된 위치에 웨이퍼(W)를 반송했다 하더라도, 적정한 배치 위치(430)에 웨이퍼를 반송할 수 없는 경우가 있다.

따라서, 본 실시형태에 따른 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)에는, 열판(43)의 배치 위치(430)와 웨이퍼(W)를 반입하는 포크(23A, 23B)의 상대적인 위치 어긋남을 보정하기 위한 가이드부(45)가 설치되어 있다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 본 예의 가이드부(45)는, 예컨대 원기둥형의 부재로 이루어지고, 반입 반출구(42) 하측의 케이스(41) 외측면에, 위치 조절을 위한 지지판(451)을 통해 지지되어 있다. 가이드부(45)는, 예컨대 직경이 같은 2개의 원기둥의 중심축을 상하 방향으로 향하게 하여, 서로 간격을 두고 배치되어 있다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 2개의 가이드부(45) 사이의 거리(D)는, 이들 가이드부(45)의 측둘레면에 측면이 부딪친 웨이퍼(W)의 중심(O)이, 배치 위치(430)의 중심(P')을 포크(23A, 23B)의 진퇴 방향으로 거리 L만큼 앞쪽으로 수평 이동시킨 위치와 일치하도록 설정되어 있다.

그 결과, 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)에 면한 포크(23A, 23B)의 전달 개시 위치에 있어서, 진퇴 방향 및 수평 방향의 어긋남이 없는 경우에는, 웨이퍼(W)의 중심(O)과, 각 포크(23A, 23B) 상의 정확한 유지 위치의 중심(P)이 일치한다. 이 상태로 각 포크(23A, 23B)를 진퇴 방향으로 L만큼 전진시킴으로써, 정확한 배치 위치(430)에 웨이퍼(W)를 배치할 수 있게 된다.

한편 이들 포크(23A, 23B)의 전달 개시 위치가 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)에 대하여 어긋나 있는 경우에는, 가이드부(45)를 이용한 위치 보정이 행해지지만, 그 상세한 동작에 관해서는 후단의 작용 설명에서 설명한다. 가이드부(45)는, 4개의 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)의 각각에 설치해도 좋고, 예컨대 단위 블록(B1)의 소수화 처리 모듈(ADH1, ADH2)과, 단위 블록(B2)의 소수화 처리 모듈 (ADH3, ADH4)에 1조씩 설치해도 좋다.

이상에 설명한 구성을 구비한 도포, 현상 장치는, 도 1, 도 5, 도 8에 나타낸 바와 같이 제어부(5)와 접속되어 있다. 제어부(5)는 예컨대 도시하지 않은 CPU와 기억부를 구비한 컴퓨터로 이루어지고, 기억부에는 도포, 현상 장치의 작용, 즉 캐리어(C)에서 꺼낸 웨이퍼(W)를 이미 설명한 반송 경로를 따라서 반송하면서, 반사 방지막의 형성이나 레지스트막의 도포, 노광후의 현상 처리를 행하여 웨이퍼(W)를 반출하기까지의 제어에 관한 단계(명령)군이 조합된 프로그램이 기록되어 있다. 이 프로그램은, 예컨대 하드디스크, 컴팩트디스크, 마그넷 옵티컬 디스크, 메모리카드 등의 기억 매체에 저장되며, 그것으로부터 컴퓨터에 인스톨된다.

특히 본 예의 제어부(5)는, 도 5에 나타낸 바와 같이 반송 아암(A1, A2)이나 센서(32A∼32D)에 접속되어 있고, 포크(23A, 23B)에 유지된 웨이퍼(W)의 위치 검출을 행하고, 포크(23A, 23B)의 위치가 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)에 대하여 어긋나 있는 경우에, 그 위치 보정을 행하는 기능을 갖추고 있다. 이하, 도 10∼도 14를 참조하면서 포크(23A, 23B)의 위치 어긋남을 보정하는 방법에 관해 설명한다.

우선, 도포, 현상 장치를 설치한 후나, 반송 아암(A1, A2)의 메인터넌스를 행한 후 등에, 웨이퍼(W)의 처리를 개시하기 전에, 포크(23A, 23B)의 위치를 보정하는 얼라인먼트를 행한다.

도 7, 도 8에 나타낸 바와 같이 본 예의 가이드부(45)는, 반입 반출구(42)의 하측에 설치되어 있기 때문에, 포크(23A, 23B)에 유지된 웨이퍼(W)의 측면을 가이드부(45)에 부딪치게 하기 위해서는, 반입 반출구(42)에의 진입 위치보다 하측으로 포크(23A, 23B)를 강하시킬 필요가 있다. 이 때, 가이드부(45)의 높이 위치에 대하여 포크(23A, 23B)의 높이가 어긋나 있으면, 웨이퍼(W)를 정확하게 가이드부(45)에 부딪치게 할 수 없어, 그 후의 위치 보정을 행할 수 없게 되므로, 포크(23A, 23B)의 높이 위치를 파악하는 동작을 실행한다.

우선, 포크(23A, 23B)가, 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)의 반입 반출구(42)에 대향하는 위치에 오도록, 설계시에 미리 설정된 위치까지 반송 아암(A1, A2)을 이동시킨다. 이 설정 위치는, 포크(23A, 23B)가 반입 반출구(42)를 통과할 수 있도록 개략적으로 위치 조정이 되어 있다.

그 후, 반입 반출구(42)를 통해, 높이 위치를 파악한 포크(23A, 23B)를 케이스(41) 내에 진입시킨다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 케이스(41) 내에서는, 지지핀(441)을 열판(43)의 상면으로부터 돌출시킨 상태로 대기하고 있다. 포크(23A, 23B)가 지지핀(441)의 상측에 도달하면, 유지 클로우(24A∼24D)의 흡착 구멍(241)을 통한 웨이퍼(W)의 흡착 유지를 해제하고, 포크(23A, 23B)의 강하를 개시한다.

이 때, 도 10에 아래를 향한 화살표로 나타낸 바와 같이, 포크(23A, 23B)의 강하량을 소폭의 스텝으로 나누어, 예컨대 0.1 mm만 하강한 후 정지시킨다. 그 후, 진공 배기부(240)를 기동하여 압력 검출부(251)의 출력에 기초하여, 유지 클로우(24A∼24D) 상에 웨이퍼(W)가 배치되어 있는지의 여부를 판단한다. 웨이퍼(W)가 유지되어 있는 경우에는, 진공 배관(243) 내의 감압 상태가 유지되기 때문에, 이 감압 상태에 대응하는 압력이 검출된다(도 10의 우측 그래프의 「감압」 위치의 플롯에 해당).

이렇게 하여 웨이퍼(W)가 유지 클로우(24A∼24D) 상에 배치되어 있는 것이 검지된 경우에는, 진공 배기부(240)를 정지시키고, 1 스텝만큼 포크(23A, 23B)를 더 강하시킨 후, 다시 유지 클로우(24A∼24D) 상의 웨이퍼(W)의 유무를 검지한다.

이와 같이 하여 포크(23A, 23B)의 강하와 웨이퍼(W)의 검지를 반복하면, 드디어 웨이퍼(W)는 지지핀(441)의 상단에 도달하여, 지지핀(441)에 전달된다. 이 때, 유지 클로우(24A∼24D) 상의 웨이퍼(W)를 검지하면, 흡착 구멍(241)이 웨이퍼(W)로 덮여 있지 않기 때문에, 진공 배관(243) 내가 감압되지 않아, 대기압에 가까운 압력이 검출된다(도 10의 우측 그래프의 「대기압」 위치의 플롯에 해당).

이 결과는, 유지 클로우(24A∼24D) 상에 웨이퍼(W)가 배치되어 있지 않은 것이 검지된 최초의 높이 위치가, 포크(23A, 23B)로부터 지지핀(441)에 웨이퍼(W)가 인도되는 인도 위치인 것이 검지된다. 반송 아암(A1, A2)은, 이 인도 위치를 인코더 값으로 기억한다. 이 인도 위치는, 포크(23A, 23B)와 지지핀(441) 사이에서의 웨이퍼(W)를 전달하는 높이 위치에 해당한다. 이 관점에서, 진공 배관(243)에 설치된 압력 검출부(251)나 포크(23A, 23B)의 승강량을 파악하는 인코더는, 열판(43)에 웨이퍼(W)를 전달하기 위한 높이 위치를 검출하는 높이 검출부로서의 역할을 한다.

한편, 가이드부(45)는, 이 인도 위치로부터 하측에 미리 설정된 거리만큼 강하한 위치에 배치되어 있고, 반송 아암(A1, A2)은 상기 동작에서 기억한 인도 위치로부터 정해진 거리만큼 포크(23A, 23B)를 강하시킴으로써, 상기 포크(23A, 23B)에 유지된 웨이퍼(W)를 가이드부(45)에 정확하게 부딪치게 할 수 있다.

여기서, 포크(23A, 23B)와 지지핀(441) 사이에서의 웨이퍼(W)를 전달하는 높이 위치를 특정하는 방법은, 전술한 것에 한정되지 않는다. 예컨대 지지핀(441)에 지지된 웨이퍼(W)의 하측으로부터 포크(23A, 23B)를 스텝 피치로 상승시켜, 유지 클로우(24A∼24D) 상에 웨이퍼(W)가 검출된 수취 위치를 상기 높이 위치로 해도 좋다.

이렇게 하여 포크(23A, 23B)의 승강 동작의 기준이 되는 높이 위치를 기억했다면, 포크(23A, 23B)에 유지된 웨이퍼(W)의 측면을 가이드부(45)에 부딪치게 하여, 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)에 대한 포크(23A, 23B)의 어긋남량을 파악한다.

이 어긋남량을 파악하는 동작을 설명하기 전에, 센서(32A∼32D)를 이용하여 포크(23A, 23B) 상의 웨이퍼(W)의 어긋남량을 파악하는 방법에 관해 설명해 둔다. 포크(23A, 23B)의 하측에 설치되어 있는 광원(31A∼31D)으로부터 상측을 향해 광을 방사하면, 그 광은 상측의 센서(32A∼32D)에 수광된다.

이미 설명한 바와 같이, 센서(32A∼32D)는, 웨이퍼(W)의 직경 방향을 따라서 CCD가 직선형으로 배열되어 이루어진 CCD 라인 센서이고, 각 CCD의 검출치에 기초하여, 수광한 CCD와 수광하지 않은 CCD의 경계 위치를 결정할 수 있다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부의 위치를 계측할 수 있다.

여기서, 도 11에 나타낸 바와 같이, 4개의 센서(32A∼32D)가 연장되는 방향과 Y축이 이루는 각을 θ1, θ2, θ3, θ4로 하고, 포크(23A, 23B)의 정확한 위치(어긋나지 않은 위치)에 웨이퍼(W)가 유지되어 있는 경우(웨이퍼(W)를 일점쇄선으로 나타냄)의 센서(32A∼32D) 상의 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부의 위치를, 각각 a점, b점, c점, d점으로 한다. 또, 포크(23A, 23B)에 유지되어 있는 웨이퍼(W)의 (현실의)위치에서의 센서(32A∼32D) 상의 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부의 위치(웨이퍼(W)를 파선으로 나타냄)를, 각각 a'점, b'점, c'점, d'점으로 한다.

각 센서(32A∼32D)에서의 a점과 a'점의 거리를 Δa로 하고, b점과 b'점의 거리를 Δb로 하고, c점과 c'점의 거리를 Δc로 하고, d점과 d'점의 거리를 Δd로 하면, 거리 Δa, Δb, Δc, Δd는,

Δa[mm]={(a'점의 화소수)-(a점의 화소수)}×화소 간격[mm]…(1)

Δb[mm]={(b'점의 화소수)-(b점의 화소수)}×화소 간격[mm]…(2)

Δc[mm]={(c'점의 화소수)-(c점의 화소수)}×화소 간격[mm]…(3)

Δd[mm]={(d'점의 화소수)-(d점의 화소수)}×화소 간격[mm]…(4)

로 나타낼 수 있다. 또한, a점의 화소수란, 센서(32A∼32D)의 웨이퍼(W)의 중심측에서의 시점으로부터 a점까지의 화소의 수이다.

a점∼d점, a'점∼d'점의 좌표는, 다음과 같이 나타낸다.

a점(X1, Y1)=(X-Rsinθ1, Y-Rcosθ1)…(5)

a'점(X1', Y1')=(X1-Δasinθ1, Y1-Δacosθ1)=(X-(R+Δa)sinθ1, Y-(R+Δa)cosθ1)…(6)

b점(X2, Y2)=(X-Rsinθ2, Y+Rcosθ2)…(7)

b'점(X2', Y2')=(X2-Δbsinθ2, Y2+Δbcosθ2)=(X-(R+Δb)sinθ2, Y+(R+Δb)cosθ2)…(8)

c점(X3, Y3)=(X+Rsinθ3, Y+Rcosθ3)…(9)

c'점(X3', Y3')=(X3+Δcsinθ3, Y3+Δccosθ3)=(X+(R+Δc)sinθ3, Y+(R+Δc)cosθ3)…(10)

d점(X4, Y4)=(X+Rsinθ4, Y-Rcosθ4)…(11)

d'점(X4', Y4')=(X4+Δdsinθ4, Y4-Δdcosθ4)=(X+(R+Δd)sinθ4, Y-(R+Δd)cosθ4)…(12)

따라서, 식 (6), 식 (8), 식 (10), 식 (12)에 의해, a'점(X1', Y1'), b'점(X2', Y2'), c'점(X3', Y3'), d'점(X4', Y4')의 좌표를 구할 수 있다.

상기 식에 있어서, X는, 웨이퍼(W)가 적정 위치에 있을 때의 웨이퍼(W)의 중심의 X 좌표이고, Y는, 웨이퍼(W)가 적정 위치에 있을 때의 웨이퍼(W)의 중심의 Y 좌표이다. 또, X축은 포크(23A, 23B)의 진퇴 방향에 일치하고, Y축은 미조정시에 회전축(232)을 이동시키는 좌우 방향에 일치한다.

다음으로, a'점, b'점, c'점, d'점 중 어느 3점으로부터 현실의 위치에서의 웨이퍼(W)의 중심(O)의 좌표(X', Y')를 산출한다. 예컨대, a'점(X1', Y1'), b'점(X2', Y2'), c'점(X3', Y3')의 3점으로부터, 현실의 위치에서의 웨이퍼(W)의 중심(o')의 좌표(X', Y')는, 하기의 식 (13) 및 (14)로부터 구할 수 있다.

[수식 1]

[수식 2]

이상의 방법에 의해, 정확한 위치에 배치되어 있는 웨이퍼(W)의 중심 위치의 좌표 P(X, Y)와 어긋난 위치에 배치되어 있는 웨이퍼(W)의 중심 위치의 좌표 O(X', Y')가 특정된다. 이들 중심의 X축 방향의 어긋남량은, ΔX=X'-X이고, Y축 방향의 어긋남량은 ΔY=Y'-Y이다.

이와 같이, 센서(32A∼32D)를 이용하여, 포크(23A, 23B)의 정확한 배치 위치와, 실제 웨이퍼(W)의 배치 위치의 어긋남량을 파악하는 것이 가능할 때, 반송 아암(A1, A2)은 이하의 방법에 의해 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)에 대한 포크(23A, 23B)의 어긋남량을 파악한다.

우선 도 12에 나타낸 바와 같이, 설계시에 미리 설정된 위치를 기준으로, 웨이퍼(W)를 유지한 포크(23A, 23B)를 가이드부(45)에 대향시킨다. 이 위치는, 본 실시형태의 가상의 전달 개시 위치에 대응하고 있다. 또, 포크(23A, 23B)의 높이 위치는, 도 10을 이용하여 특정한 전술의 인도 위치를 기준으로 정확하게 조정되어 있다.

또한, 포크(23A, 23B)에 유지된 웨이퍼(W)의 측면을 가이드부(45)에 확실하게 부딪치게 할 수 있도록, 미리 웨이퍼(W)는 포크(23A, 23B)의 정확한 유지 위치로부터 X축 방향으로만 ΔX'(예컨대 수 mm)만큼 어긋난 위치에 유지되어 있다. 또한, 실제 웨이퍼(W)의 중심(O)과 정확한 유지 위치의 중심(P)은, Y축 방향으로는 일치하고 있다. 이러한 조정은 센서(32A∼32D)를 이용하여 행해진다.

이 때, 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)과 포크(23A, 23B)의 사이에 어긋남이 있는 경우, 바꿔 말하면, 정확한 전달 개시 위치와 전술한 가상의 전달 개시 위치 사이에 어긋남이 있는 경우에는, 이 어긋남량에 따라서, 가이드부(45)에 의해 가이드되는 웨이퍼(W)의 중심 위치(도 12 중, P₀로 나타냄)와, 포크(23A, 23B)의 정확한 유지 위치의 중심(P) 사이에 어긋남이 생긴다(도 12). 또한, 도 12∼도 14에 나타내는 일점쇄선은, 가이드부(45)에 의해 가이드되는 웨이퍼(W)의 중심 위치(P₀)를 기준으로 한 X축, Y축을 나타내고, 이점쇄선은, 포크(23A, 23B)의 정확한 유지 위치의 중심(P)을 기준으로 한 X축, Y축을 나타내고 있다.

이 상태로 포크(23A, 23B)를 전진시키면, 도 13에 나타낸 바와 같이, 2개의 가이드부(45)의 한쪽 측둘레면에 웨이퍼(W)의 측면이 접촉한다. 이 때, 웨이퍼(W)의 흡착 유지를 해제한 상태로 포크(23A, 23B)의 전진을 계속하면, 가이드부(45)와 접촉한 위치의 웨이퍼(W)의 전진이 멈추는 한편, 웨이퍼(W)의 이면측에는, 패드(242)와의 사이의 마찰력이 작용하기 때문에, 웨이퍼(W)는 가이드부(45)와의 접촉 위치를 중심으로 하여 회전을 시작한다.

그 결과, 다른쪽 가이드부(45)의 측둘레면에 웨이퍼(W)의 측면이 접촉할 때까지 웨이퍼(W)는 회전하고, 양쪽 가이드부(45)에 접촉한 시점에서 이동이 정지한다(도 13 중에 웨이퍼(W)의 윤곽을 일점쇄선으로 나타냄).

그리고, 포크(23A, 23B)를 더 전진시켜, 상기 가상의 전달 개시 위치로부터 미리 설정한 양만큼 전방으로 이동시켜 포크(23A, 23B)를 정지시킨다. 전술한 동작의 결과, 2개의 가이드부(45)에 부딪치게 한 웨이퍼(W)의 중심(O)은, 가이드부(45)에 의해 가이드되는 웨이퍼(W)의 중심 위치(P₀)와 일치한 상태가 된다. 한편, 이들 가이드부(45)로부터 받는 힘에 의해 포크(23A, 23B) 상의 웨이퍼(W)의 위치가 어긋난 결과, 웨이퍼(W)의 중심(O)은, 포크(23A, 23B)의 정확한 유지 위치의 중심(P)에 대하여, X축 방향으로 ΔX, Y축 방향으로 ΔY만큼 어긋난 상태로 포크(23A, 23B)에 배치되어 있다(도 14).

여기서 도 9를 이용하여 설명한 바와 같이, 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)과 포크(23A, 23B) 사이에 어긋남이 없는 경우에는, 가이드부(45)에 부딪치게 하는 위치로 포크(23A, 23B)를 이동시켰을 때, 정확한 유지 위치의 중심(P)과 웨이퍼(W)의 중심(O)은 일치하도록 설정되어 있다. 따라서, 이들 중심 O-P 사이의 어긋남량 ΔX, ΔY가 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)에 대한 포크(23A, 23B)의 어긋남량으로 파악되고, 이미 설명한 바와 같이 이들 어긋남량은 센서(32A∼32D)에 의해 특정할 수 있다.

제어부(5)는, 포크(23A, 23B)의 진퇴 방향의 어긋남량 ΔX를 상쇄하는 양만큼, 진퇴부(233A, 233B)에 접속된 구동 기구의 인코더 값을 보정한다. 또, 이 진퇴 방향과 수평으로 직교하는 좌우 방향의 어긋남량 ΔY를 상쇄하는 양만큼 회전축(232)을 이동시켜, 웨이퍼(W) 처리시의 전달 개시 위치를 결정한다.

그 후, 전술한 동작에서 결정한 웨이퍼(W) 처리시의 전달 개시 위치를 새로운 가상의 전달 개시 위치로 하여, 다시 도 12∼도 14를 이용하여 설명한 동작을 행하고, ΔX, ΔY의 값이 미리 설정한 임계치 이내의 값이 될 때까지 이 동작을 반복한다. 여기서 ΔX, ΔY가 임계치 이내의 값이 될 때까지 전술한 동작을 반복하는 공정을 생략하고, 1회의 웨이퍼(W)의 부딪침 및 위치 검출 동작에 의해 웨이퍼(W) 처리시의 전달 개시 위치의 결정을 종료해도 좋다.

본 실시형태에 따른 도포, 현상 장치에 의하면 이하의 효과가 있다. 반송 아암(A1, A2)의 포크(23A, 23B) 상에 웨이퍼(W)를 유지한 상태로, 상기 웨이퍼(W)의 측면을 가이드부(45)에 부딪치게 함으로써, 소수화 처리 장치(ADH1∼ADH4)에 면한 포크(23A, 23B)가 이동을 개시하는 위치의 보정을 행하기 때문에, 대규모 위치 조절 기구를 필요로 하지 않고 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4) 내의 정확한 배치 위치(430)에 웨이퍼(W)를 배치할 수 있다.

여기서 가이드부(45)를 배치하는 위치는, 도 7, 도 8에 나타낸 바와 같이 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)의 케이스(41)에 설치된 반입 반출구(42)의 하측에 설치하는 경우에 한정되지 않고, 예컨대 가이드부를 반입 반출구(42)의 상측에 설치해도 좋다. 또한 도 15에 나타낸 바와 같이, 가이드부를 포크(23A, 23B)의 진행 방향 뒤쪽에 위치하는 케이스(41)의 내벽면에 설치해도 좋다.

또, 가이드부(45)의 형상도 원기둥형인 것에 한정되지 않고, 반원기둥형인 것을 이용해도 좋고, 도 16에 나타낸 바와 같이 가이드되는 웨이퍼(W)의 측면 형상에 따른 만곡면을 갖는 부재를 가이드부(45a)로 해도 좋다.

그 밖에, 가이드부를 이용하여 검출 가능한 좌우 방향의 어긋남량은, 포크(23A, 23B)의 진퇴 방향이나 이 진퇴 방향과 수평에 대하여 직교하는 방향으로 한정되지 않는다. 예컨대 도 17, 도 18에 나타내는 가이드부(45b)는, 포크(23A, 23B)의 진퇴 방향에 대하여, 베이스(231)의 회전 중심인 Q점(도 5의 회전축(232))의 둘레에서 포크(23A, 23B)를 좌우 방향으로 이동시킬(회전시킬) 때 발생하는, 정확한 전달 개시 위치(도 17 중, 일점쇄선으로 나타냄)와 가상의 전달 개시 위치(도 17 중, 이점쇄선으로 나타냄) 사이의 어긋남량을 검출하기 위해 설치되어 있다.

도 17, 도 18의 가이드부(45b)는, 전술한 정확한 전달 개시 위치에 있는 포크(23A, 23B)를 Q점의 둘레에서 좌측 방향으로 90° 회전시켰을 때, 상기 포크(23A, 23B)의 전방에 해당하는 위치에 설치되어 있다. 여기서 도 17에 나타낸 바와 같이, 정확한 전달 개시 위치에 대하여, 가상의 전달 개시 위치가, Q점의 둘레에서 우측 방향으로 각도 φ(본 예의 어긋남량에 해당)만큼 어긋나 있는 것으로 한다.

이 때 도 18에 나타낸 바와 같이, 가상의 전달 개시 위치로부터, Q점의 둘레에서 좌측 방향으로 90°만큼 포크(23A, 23B)를 회전시키고, 이어서 미리 설정한 양만큼 포크(23A, 23B)를 전진시켜 가이드부(45b)에 웨이퍼(W)를 부딪치게 한다. 여기서, 웨이퍼(W)의 측면이 가이드부(45b)에 확실하게 부딪칠 수 있도록, 포크(23A, 23B) 상의 웨이퍼(W)의 유지 위치를 정확한 유지 위치로부터 전방측으로 어긋나게 해도 좋은 것은, 도 12∼도 14에 나타낸 예와 마찬가지이다.

도 18에 나타낸 바와 같이, 가상의 전달 개시 위치로부터 포크(23A, 23B)를 좌측 방향으로 90° 회전시켜, 가이드부(45b)에 웨이퍼(W)의 측면을 부딪치게 한 후의 포크(23A, 23B)의 방향은, 정확한 전달 개시 위치로부터 90° 회전한 방향에 대하여 각도 φ만큼 어긋나 있다. 이 상태로, 미리 정해진 위치까지 포크(23A, 23B)를 전진시켜, 가이드부(45b)에 웨이퍼(W)의 측면을 부딪치게 하면, 각도 φ에 대응하는 양만큼 웨이퍼(W)의 유지 위치가 어긋난다.

그리고, 웨이퍼(W)의 중심과 포크(23A, 23B)에서의 유지 위치의 중심의 어긋남량, 및 어긋난 방향을 검출함으로써, 회전 중심 Q점과 웨이퍼(W)의 중심을 연결하는 직선(도 18 중에 이점쇄선으로 나타냄)과, Q점과 상기 유지 위치의 중심을 연결하는 직선(도 18 중에 일점쇄선으로 나타냄)이 이루는 각도 φ를 구할 수 있다.

또한, 위치 검출부의 구성은, 이미 설명한 CCD 라인 센서에 한정되는 것은 아니고, 예컨대 반송 영역(R3)의 천장부에 설치한 CCD 카메라에 의해, 포크(23A, 23B) 상의 웨이퍼(W)를 촬상하고, 화상 해석에 의해 웨이퍼(W)의 중심(O)이나 정확한 유지 위치의 중심(P)을 구해도 좋다.

그리고, 본 발명을 적용 가능한 처리 모듈은, 전술한 소수화 처리 모듈(ADH1∼ADH4)의 예에 한정되는 것은 아니고, 레지스트 도포 모듈(124)이나 보호막 형성 모듈(125), 가열 모듈(126) 등, 도포, 현상 장치 내의 여러 가지 모듈에 적용할 수 있다.

여기서, 각 처리 모듈(124∼126) 내의 웨이퍼(W)의 배치 위치에 대한 포크(23A, 23B)의 위치 어긋남을 보정하는 방법은, 이들 처리 모듈(124∼126)과 반송 아암(A1∼A6)의 위치 관계에 따라서 바람직한 것을 선택할 수 있다. 예컨대, 도 1에 기재된 단위 블록(B3)에서는, 레지스트 도포 모듈(124)이나 보호막 형성 모듈(125), 가열 모듈(126)은, 반송 아암(A3)을 전후방향(도 1 중의 y방향)으로 이동시키는 수평 레일(236)이 연장되는 방향을 따라서 나열되어 있다. 이 경우에는, 도 14에 나타낸 어긋남량 ΔY의 보정은, 이미 설명한 회전축(232)의 이동 대신에, 수평 레일(236)을 따라서 반송 아암(A3)을 이동시킴으로써 행해도 좋다.

나아가, 기판 처리 장치의 종류도 도포, 현상 장치에 한정되는 것은 아니다. 매엽식 세정 장치의 세정 모듈이나, 플라즈마 에칭 장치의 에칭 모듈, 성막 장치의 성막 모듈 등, 정확한 배치 위치에 웨이퍼(W)를 배치하여 처리하는 것이 요구되는 여러 가지 기판 처리 장치에 대하여 본 발명을 적용할 수 있다.

W : 웨이퍼 A1, A2 : 반송 아암
ADH1∼ADH4 : 소수화 처리 모듈 23A, 23B : 포크
32A∼32D : 센서 43 : 열판
430 : 배치 위치 45 : 가이드부
5 : 제어부

Claims

미리 설정된 배치 위치에 원형의 기판을 수평으로 배치하기 위한 배치대를 구비하고, 이 배치대 상의 기판을 처리하는 처리 모듈과,
미리 설정된 유지 위치에서 기판이 수평으로 유지되고, 구동부에 의해 진퇴 가능하고, 진퇴 방향에 대하여 좌우 방향으로 이동 가능한 유지 부재를 구비하며, 이 유지 부재를 상기 처리 모듈에 면한 전달 개시 위치로부터 상기 처리 모듈을 향해 이동시킴으로써, 상기 유지 부재로부터 상기 배치대에 기판을 전달하는 반송 기구와,
상기 배치 위치에 대하여 수평 방향의 위치가 결정되고, 전진하는 유지 부재 상의 기판이 부딪쳐, 상기 전달 개시 위치와 가상의 전달 개시 위치의 어긋남량에 따라서, 상기 유지 부재에 대한 기판의 위치가 어긋나도록 설정된 위치 맞춤용의 가이드부와,
상기 유지 부재에 유지된 기판의 위치를 검출하는 위치 검출부와,
기판이 유지된 유지 부재를 상기 가상의 전달 개시 위치로부터 결정된 양만큼 이동시키고, 상기 기판을 상기 가이드부에 부딪치게 하고, 부딪치게 한 후의 상기 위치 검출부의 검출 결과에 기초하여 기판 처리시의 상기 전달 개시 위치를 구하는 제어부
를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 가이드부는, 기판이 부딪칠 때, 기판의 중심을 통과하며 기판의 진행 방향을 따르는 라인의 좌우에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제2항에 있어서, 상기 가이드부는, 그 중심축이 상하 방향을 향하고, 미리 설정된 거리만큼 떨어진 위치에 배치된 2개의 원기둥을 포함하고, 상기 유지 부재는, 이들 원기둥의 측벽면에 기판의 측면을 부딪치게 하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동부는, 상기 유지 부재를 상하 방향으로도 이동시키고,
상기 유지 부재가 상기 배치대에 기판을 전달하는 높이 위치를 검출하는 높이 검출부를 구비하고,
상기 가이드부는, 상기 배치 위치에 대하여 상하 방향의 위치가 결정되고,
상기 제어부는, 상기 가이드부에 기판을 부딪치게 하기 전에, 유지 부재가 배치대에 기판을 전달하는 높이 위치를 검출하고, 이 검출 결과에 기초하여, 상기 가이드부에 기판을 부딪치게 하는 높이 위치를 구하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제4항에 있어서, 상기 처리 모듈은, 기판 반입 반출구를 구비한 케이스 내에 설치되고, 상기 가이드부는, 상기 케이스의 외측 벽면에서의 상기 반입 반출구의 상하 방향으로 어긋난 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 위치 검출부의 검출 결과에 기초하여 기판 처리시의 상기 전달 개시 위치를 구한 후, 이 전달 개시 위치를 새로운 가상의 전달 개시 위치로 하고, 다시, 기판을 상기 가이드부에 부딪치게 하고, 상기 위치 검출부의 검출 결과로부터 특정되는 상기 어긋남량이 미리 설정된 임계치 이하가 될 때까지, 기판 처리시의 상기 전달 개시 위치를 구하는 동작을 반복하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
기판을 처리하는 처리 모듈에 설치되고, 원형의 기판을 수평으로 배치하여 처리하기 위한 미리 설정된 배치 위치에 기판을 배치하기 위한 기판 전달 위치의 조정 방법으로서,
상기 처리 모듈에 면한 전달 개시 위치로부터 상기 처리 모듈을 향해 이동됨으로써, 상기 배치 위치에 기판을 전달하기 위해 설치되고, 진퇴 가능하고, 진퇴 방향에 대하여 좌우 방향으로 이동 가능한 유지 부재의 미리 설정된 유지 위치에 기판을 수평으로 유지하는 공정과,
상기 배치 위치에 대하여 수평 방향의 위치가 결정되고, 전진하는 유지 부재 상의 기판이 부딪쳐, 상기 전달 개시 위치와 가상의 전달 개시 위치의 어긋남량에 따라서, 상기 유지 부재에 대한 기판의 위치가 어긋나도록 설정된 위치 맞춤용의 가이드부에, 상기 유지 부재를 상기 가상의 전달 개시 위치로부터 결정된 양만큼 이동시키고, 상기 유지 부재에 유지된 기판을 상기 가이드부에 부딪치게 하며, 부딪치게 한 후의 유지 부재에 유지된 기판의 위치를 검출하는 공정과,
이 검출 결과에 기초하여 기판 처리시의 상기 전달 개시 위치를 구하는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 조정 방법.
제7항에 있어서, 상기 가이드부는, 기판이 부딪칠 때, 기판의 중심을 통과하며 기판의 진행 방향을 따르는 라인의 좌우에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 조정 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 가이드부는, 상기 배치 위치에 대하여 상하 방향의 위치가 결정되고,
상기 가이드부에 기판을 부딪치게 하기 전에, 유지 부재가 배치대에 기판을 전달하는 높이 위치를 검출하는 공정과,
이 검출 결과에 기초하여, 상기 가이드부에 기판을 부딪치게 하는 높이 위치를 구하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 조정 방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 기판 처리시의 상기 전달 개시 위치를 구한 후, 이 전달 개시 위치를 새로운 가상의 전달 개시 위치로 하는 공정과,
다시, 기판을 상기 가이드부에 부딪치게 하고, 부딪치게 한 후의 유지 부재에 유지된 기판의 위치를 검출하는 공정을 포함하고, 상기 어긋남량이 미리 설정된 임계치 이하가 될 때까지, 이들 공정을 반복하는 것을 특징으로 하는 조정 방법.
배치대 상의 미리 설정된 배치 위치에 원형의 기판을 수평으로 배치하여 기판을 처리하는 처리 모듈을 구비한 기판 처리 장치에 이용되는 컴퓨터 프로그램을 저장한 기억 매체로서,
상기 프로그램은 제7항 또는 제8항에 기재된 조정 방법을 실행하기 위해 단계가 조합되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.