JP2002353292A - 基板処理装置、基板処理システム及び判別方法並びに基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板が正常位置に載置されなかった場合に直
ちに載置異常を検出することができる基板処理装置及び
判別方法、また、かかる載置異常を高精度に修正するこ
とができる基板処理システム及び基板処理方法を提供す
ること。 【解決手段】 基板の異常載置を検出するために２対の
受光部５２ａ、５３ａ及び発光部５２ｂ、５３ｂが設け
られ、受光部５２ｂ及び５３ｂによる受光量の情報は、
制御部６２に伝えられるようになっており、この制御部
６２は、当該受光量基づき、アーム４８を水平面内で互
いに直角方向（Ｘ−Ｙ方向）にそれぞれ移動させるモー
タＭ１及びＭ２の駆動量を制御するようになっている。
これにより、直ちに載置異常を検出することができ、か
かる載置異常を高精度かつ迅速に修正することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造工程に
おいて半導体基板を加熱又は冷却処理する際に、基板の
状態を判別する基板処理装置、基板処理システム及び判
別方法並びに基板処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイス（ＩＣチップ）やＬＣＤ
の製造プロセスにおいては、フォトリソグラフィー技術
を利用することで、半導体ウエハやガラス基板等の基板
の表面に微細なパターンを高精度かつ高密度に形成して
いる。

【０００３】例えば、半導体デバイスの製造において
は、半導体ウエハ基板の表面にレジストを塗布してレジ
スト膜を形成した後、これを所定のパターンに露光し、
さらに現像処理・エッチング処理することにより所定の
回路パターンを形成するようにしている。また、レジス
ト塗布処理の前後や現像処理の前後においては、半導体
ウエハに対して所定の加熱処理及び冷却処理を施してし
ている。

【０００４】これらレジスト塗布処理や現像処理、ま
た、加熱処理及び冷却処理は、各処理ユニットごとに枚
葉式で行われ、従来からこれら一連の工程は、各処理ユ
ニットに対して基板の搬送を行う搬送装置を含む塗布現
像基板処理システムによって行われている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、搬送装
置による基板の各処理ユニットへの搬送の際、何らかの
原因により基板の載置位置にずれが発生し、処理ユニッ
ト内の所定位置に基板が載置されない場合がある。

【０００６】例えば、加熱処理ユニットや冷却処理ユニ
ットには、基板を載置させ加熱あるいは冷却処理するプ
レートが設けられており、基板を正常位置に載置させる
ために当該プレート上に位置決めのための案内ピンが設
けられているが、この案内部材によっても、搬送装置に
よるトラッキング処理に異常がある場合には、基板が案
内部材に乗り上げてしまい正常位置に載置されないとい
う問題がある。基板が所定位置に載置されずに、そのま
まその後の処理を続けていくと、塗布された膜厚の偏倚
や欠陥が生じ、多大な損害が発生することになる。

【０００７】以上のような事情に鑑み、本発明の目的
は、基板が正常位置に載置されなかった場合に直ちに載
置異常を検出することができる基板処理装置及び判別方
法を提供すること、また、かかる載置異常を高精度に修
正することができる基板処理システム及び基板処理方法
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点は、基板を表面に載置させ熱的
処理を施すプレートと、前記載置された基板を囲むよう
に前記プレートの表面に配置され、基板を所定の位置に
載置させるための位置決め部材と、前記プレート表面に
対してほぼ平行な光を発する発光部と、前記発光部から
発せられた光を受光する受光部と、前記受光部による受
光量が所定値よりも低くなったときに、異常が発生した
ものとみなす手段とを具備する。

【０００９】このような構成によれば、発光部から発せ
られた光がプレート表面に対してほぼ平行になるように
したことにより、基板が所定の正常位置に載置された場
合には、当該光は基板表面に対して平行となり遮られる
ことはなく、一方、基板がプレート上に異常載置された
場合には、当該光は基板表面に対して平行にはならず基
板によって遮られ、これにより受光部による受光量が所
定値よりも低くなったときに異常が発生したものとみな
すこととしているので、確実に基板の異常載置を判別す
ることができる。

【００１０】本発明の一の形態によれば、前記一対の発
光部及び受光部は複数設けられ、それぞれ前記受光部及
び前記発光部が前記プレートを挟んで対向して配置され
ている。

【００１１】このような構成によれば、一対の発光部及
び受光部を複数設ける構成としたので、基板の載置状態
に関するより正確な情報を得ることができる。

【００１２】本発明の一の形態によれば、前記発光部か
ら発せられた光は、前記位置決め部材の高さよりも低い
位置を通る。

【００１３】このような構成によれば、基板が位置決め
部材を乗り上げたときには発光部からの光を確実に遮る
ことができ、基板の異常載置を正確に判断することがで
きる。

【００１４】本発明の一の形態によれば、前記位置決め
部材の少なくとも基板が載置される側の壁面は前記プレ
ートの表面に対してほぼ垂直であり、前記壁面の高さは
３ｍｍ〜４ｍｍである。

【００１５】このような構成によれば、約２ｍｍである
従来までの位置決め部材の高さより前記壁面の高さを高
くし、基板が位置決め部材に乗り上げるか、正常位置に
落ちるかをはっきり区別させることができる。また、例
えば、従来では基板が所定の正常位置に導かれやすくす
るために、その位置決め部材の基板が載置される側の壁
面はテーパ状に形成されていたにも関わらず、当該テー
パ面に基板が載置された場合であっても基板は正常位置
に滑り落ちずに位置決め部材に乗り上げたまま処理され
ることがあったが、本発明によれば、正常位置に落ちる
かをはっきり区別させることができ、確実に基板の異常
載置を判別することができる。

【００１６】本発明の一の形態によれば、前記プレート
による熱的処理は冷却処理である。

【００１７】このような構成によれば、例えば、従来で
は基板を１００℃以上で加熱する加熱系の処理装置にお
いて、基板が位置決め部材に乗り上げて異常載置された
場合に基板の温度変化に基づいてウエハの異常載置を判
別していたので、処理された際の基板の温度変化が急激
でない冷却処理では、この温度変化による載置異常判別
はできないという問題があったが、本発明によれば、光
を利用する発光部及び受光部を使用しているので、その
ような問題は生じない。

【００１８】本発明の２の観点は、基板を表面に載置さ
せ熱的処理を施すプレートと、前記載置された基板を囲
むように前記プレートの表面に配置され、基板を所定の
位置に載置させるための位置決め部材と、前記プレート
表面に対してほぼ平行な光を発する発光部と、前記発光
部から発せられた光を受光する受光部と、前記受光部に
よる受光量が所定値よりも低くなったときに、異常が発
生したものとみなす手段とを備えた複数の基板処理装置
と、少なくとも前記複数の基板処理装置間で基板の搬送
を行い、前記プレートの所定位置に基板を載置させる搬
送装置と、前記異常が発生したものとみなされたとき
に、前記所定位置に基板を載置させるように前記搬送装
置による基板の載置位置の補正を行う手段とを具備す
る。

【００１９】このような構成によれば、上記異常が発生
したものとみなされた場合、所定位置に基板を載置させ
るように搬送装置による基板の載置位置の補正を行うよ
うにしているので、処理不良の基板を減少させることが
でき、本システムの歩留まりを向上させることができ
る。

【００２０】本発明の一の形態によれば、前記補正手段
は、前記受光部による受光量に基づき前記搬送装置の補
正量を決定する手段を具備する。

【００２１】このような構成によれば、例えば、１対の
発光部及び受光部を複数設け、多数のパターンの基板の
異常載置に対応させてそれぞれ各受光部による受光量の
組み合わせを予め記憶させておき、この記憶された組み
合わせに基づいて搬送装置の補正量を決定するようにす
れば、搬送装置のずれ補正を容易かつ迅速に行うことが
できる。

【００２２】本発明の第３の観点は、基板を表面に載置
させ熱的処理を施すプレートと、前記載置された基板を
囲むように前記プレートの表面に配置され、基板を所定
の位置に載置させるための位置決め部材とを備える基板
処理装置内で、前記プレート上に載置された基板が前記
所定の位置に載置されているかどうか判別する方法であ
って、前記プレート表面に対してほぼ平行に発せられた
光を受光する工程と、前記受光工程による受光量が所定
値よりも低くなったときに異常が発生したものとみなす
工程とを具備する。

【００２３】このような構成によれば、プレート表面に
対してほぼ平行になるように光を発し、基板が所定の正
常位置に載置された場合には、当該光は基板表面に対し
て平行となり遮られることはなく、一方、基板がプレー
ト上に異常載置された場合には、当該光は基板表面に対
して平行にはならず基板によって遮られ、これにより上
記受光工程による受光量が所定値よりも低くなったとき
に異常が発生したものとみなすこととしているので、確
実に基板の異常載置を判別することができる。

【００２４】本発明の一の形態によれば、前記プレート
表面に対してほぼ平行に発せられた光は、前記位置決め
部材の高さよりも低い位置を通るようにする。

【００２５】このような構成によれば、基板が位置決め
部材を乗り上げたときには発光部からの光を確実に遮る
ことができ、基板の異常載置を正確に判断することがで
きる。

【００２６】本発明の第４の観点は、基板を表面に載置
させ熱的処理を施すプレートと、前記載置された基板を
囲むように前記プレートの表面に配置され、基板を所定
の位置に載置させるための位置決め部材とを備える複数
の基板処理装置と、前記複数の基板処理装置間で少なく
とも基板の搬送を行う搬送装置により前記プレート上に
載置された基板が前記所定の位置からずれて載置された
場合にこのずれを補正する方法であって、前記プレート
表面に対してほぼ平行に発せられた光を受光する工程
と、前記受光工程による受光量が所定値よりも低くなっ
たときに異常が発生したものとみなす工程と、前記異常
が発生したものとみなされたときに、前記受光量に基づ
き前記搬送装置の補正量を決定する工程とを具備する。

【００２７】このような構成によれば、例えば、１対の
発光部及び受光部を複数設けてこの複数の受光部により
受光を行い、多数のパターンの基板の異常載置に対応さ
せてそれぞれ各受光部による受光量の組み合わせを予め
記憶させておき、この記憶された組み合わせに基づいて
搬送装置の補正量を決定するようにすれば、搬送装置の
ずれ補正を容易かつ迅速に行うことができる。

【００２８】本発明の更なる特徴と利点は、添付した図
面及び発明の実施の形態の説明を参酌することによりよ
り一層明らかになる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。

【００３０】図１〜図３は本発明が適用される基板処理
システムの全体構成を示す図であって、図１は平面図、
図２は正面図及び図３は背面図である。

【００３１】この基板処理システムとしての塗布現像処
理システム１は、被処理基板として半導体ウエハＷをウ
エハカセットＣＲで複数枚例えば２５枚単位で外部から
システムに搬入し又はシステムから搬出したり、ウエハ
カセットＣＲに対して半導体ウエハＷを搬入・搬出した
りするためのカセットステーション１０と、塗布現像工
程の中で１枚ずつ半導体ウエハＷに所定の処理を施す枚
葉式の各種処理ユニットを所定位置に多段配置してなる
処理ステーション１１と、この処理ステーション１１と
隣接して設けられる露光装置（図示せず）との間で半導
体ウエハＷを受け渡しするためのインタフェース部１２
とを一体に接続した構成を有している。

【００３２】カセットステーション１０では、図１に示
すように、カセット載置台２０上の突起２０ａの位置に
複数個例えば４個までのウエハカセットＣＲがそれぞれ
のウエハ出入口を処理ステーション１１側に向けてＸ方
向一列に載置され、カセット配列方向（Ｘ方向）及びウ
エハカセットＣＲ内に収納されたウエハのウエハ配列方
向（Ｚ方向）に移動可能なウエハ搬送体２１が各ウエハ
カセットＣＲに選択的にアクセスするようになってい
る。さらに、このウエハ搬送体２１は、θ方向に回転可
能に構成されており、後述するように処理ステーション
１１側の第３の組Ｇ３の多段ユニット部に属するアライ
メントユニット（ＡＬＩＭ）及びイクステンションユニ
ット（ＥＸＴ）にもアクセスできるようになっている。

【００３３】処理ステーション１１では、図１に示すよ
うに、中心部に垂直搬送型の主ウエハ搬送機構２２が設
けられ、その周りに全ての処理ユニットが１組または複
数の組に亙って多段に配置されている。この例では、５
組Ｇ１,Ｇ２,Ｇ３,Ｇ４,Ｇ５の多段配置構成であり、第
１及び第２の組Ｇ１,Ｇ２の多段ユニットはシステム正
面（図１において手前）側に並置され、第３の組Ｇ３の
多段ユニットはカセットステーション１０に隣接して配
置され、第４の組Ｇ４の多段ユニットはインタフェース
部１２に隣接して配置され、第５の組Ｇ５の多段ユニッ
トは背部側に配置されている。なお第５の組Ｇ５は、主
ウエハ搬送機構２２のメンテナンスのためにレール２５
に沿って移動可能に構成されている。

【００３４】図２に示すように、第１の組Ｇ１では、カ
ップＣＰ内で半導体ウエハＷをスピンチャックに載せて
所定の処理を行う２台のスピンナ型処理ユニット、例え
ばレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）、及び後述する現像
ユニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられてい
る。第２の組Ｇ２でも、２台のスピンナ型処理ユニッ
ト、例えばレジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）及び現像ユ
ニット（ＤＥＶ）が下から順に２段に重ねられている。
レジスト塗布ユニット（ＣＯＴ）ではレジスト液の排液
が機構的にもメンテナンスの上でも面倒であることか
ら、このように下段に配置するのが好ましい。しかし、
必要に応じて上段に配置することも可能である。

【００３５】図３に示すように、第３の組Ｇ３では、半
導体ウエハＷを載置台に載せて所定の処理を行うオーブ
ン型の処理ユニット、例えば下から順にクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）、アドヒージョンユニット（ＡＤ）、ア
ライメントユニット（ＡＬＩＭ）、イクステンションユ
ニット（ＥＸＴ）、プリベーキングユニット（ＰＲＥＢ
ＡＫＥ）及びポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫ
Ｅ）が重ねられている。第４の組Ｇ４でも、オーブン型
の処理ユニット、例えば下から順にクーリングユニット
（ＣＯＬ）が２段、イクステンション・クーリングユニ
ット（ＥＸＴＣＯＬ）、イクステンションユニット（Ｅ
ＸＴ）、プリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）及
びポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）が重ねら
れている。

【００３６】このように処理温度の低いクーリングユニ
ット（ＣＯＬ）、（ＥＸＴＣＯＬ）を下段に配置し、処
理温度の高いベーキングユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）や
ポストベーキングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）を上段に配
置することで、ユニット間の熱的な相互干渉を少なくす
ることができる。しかし、ランダムな多段配置とするこ
とも可能である。

【００３７】インタフェース部１２は、奥行方向では処
理ステーション１１と同じ寸法を有するが、幅方向では
小さなサイズにつくられている。インタフェース部１２
の正面部には可搬性のピックアップカセットＣＲと定置
型のバッファカセットＢＲが２段に配置され、背面部に
は周辺露光装置２３が配設され、中央部にはウエハ搬送
体２４が設けられている。このウエハ搬送体２４は、
Ｘ，Ｚ方向に移動して両カセットＣＲ，ＢＲ及び周辺露
光装置２３にアクセスするようになっている。さらに、
ウエハ搬送体２４は、θ方向に回転可能に構成され、処
理ステーション１１側の第４の組Ｇ４の多段ユニットに
属するイクステンションユニット（ＥＸＴ）にも、及び
隣接する露光装置側のウエハ受渡し台（図示せず）にも
アクセスできるようになっている。

【００３８】図４は主ウエハ搬送機構２２の外観を示し
た斜視図であり、この主ウエハ搬送機構２２は上端及び
下端で相互に接続され対向する一対の壁部３１、３２か
らなる筒状支持体３０の内側に、上下方向（Ｚ方向）に
昇降自在なウエハ搬送装置４６を装備している。筒状支
持体３０はモータ３３の回転軸に接続されており、この
モータ３３の回転駆動力によって、前記回転軸を中心と
してウエハ搬送装置４６と一体に回転する。従って、ウ
エハ搬送装置４６はθ方向に回転自在となっている。こ
のウエハ搬送装置４６の搬送基台４７上にはアーム４８
が例えば３本備えられている。これらのアーム４８は、
いずれも筒状支持体３０の両壁部３１、３２間の側面開
口部３５を通過自在な形態及び大きさを有しており、搬
送基台４７に内蔵されたモータによりＸ方向に沿って前
後移動が自在となるように構成されている。そして、主
ウエハ搬送機構２２はアーム４８をその周囲に配置され
た処理ステーションにアクセスしてこれら処理ステーシ
ョンとの間でウエハＷの受け渡しを行う。

【００３９】以上説明した塗布現像処理システム１の処
理工程については、先ず、カセットステーション１０に
おいて、ウエハ搬送体２１がカセット載置台２０上の処
理前のウエハを収容しているカセットＣＲにアクセスし
て、そのカセットＣＲから１枚の半導体ウエハＷを取り
出し、アライメントユニット（ＡＬＩＭ）に搬送され
る。このアライメントユニット（ＡＬＩＭ）にてウエハ
Ｗの位置合わせが行われた後、主ウエハ搬送機構２２に
よりアドヒージョンユニット（ＡＤ）へ搬送され疎水化
処理が行われ、次いでクーリングユニット（ＣＯＬ）に
て所定の冷却処理が行われた後、レジスト塗布ユニット
（ＣＯＴ）に搬送され、ここでレジストの塗布処理が行
われる。

【００４０】次にプリベーキングユニット（ＰＲＥＢＡ
ＫＥ）において所定温度例えば１００゜Ｃで所定時間だ
け加熱される。これによって、半導体ウエハＷ上の塗布
膜から残存溶剤が蒸発除去される。その後、クーリング
ユニット（ＣＯＬ）において冷却処理され、その後ウエ
ハ搬送体２６によりインターフェース部１２を介して図
示しない露光装置により露光処理が行われる。

【００４１】次に、ウエハＷは現像ユニット（ＤＥＶ）
に搬送され、ここで現像処理が行われた後、ポストベー
キングユニット（ＰＯＢＡＫＥ）において例えば１００
゜Ｃで所定時間だけ加熱される。これによって、現像で
膨潤したレジストが硬化し、耐薬品性が向上する。その
後、ウエハＷは第３の組Ｇ３のイクステンションユニッ
ト（ＥＸＴ）を介してカセットステーション１０におけ
るカセットＣＲに戻される。

【００４２】次に、図５〜図１０を参照して本発明に係
るクーリングユニット（ＣＯＬ）について説明する。

【００４３】図５及び図６はクーリングユニット（ＣＯ
Ｌ）を示す平面図及び断面図である。このクーリングユ
ニット（ＣＯＬ）のほぼ中央には、ウエハＷを載置させ
て冷却処理を施す冷却プレート５１が設けられている。
この冷却プレート５１には図示しないペルチェ素子が内
蔵されており、これにより冷却機構が構成されている。
冷却プレート５１には、表面から裏面にかけて複数個、
例えば３個の孔５１ａが貫通されており、これら各孔５
１ａには、ウエハＷを裏面から支持する３本の支持ピン
５８がそれぞれ挿通されている。これら３本の支持ピン
５８は、冷却プレートの裏面側の支持部材５９を介して
ユニット端に設けられた昇降シリンダ５５に接続されて
おり、この昇降シリンダ５５の昇降駆動により冷却プレ
ート５１の表面から出没可能になっている。これによっ
て支持ピン５８は、冷却プレート５１の表面から突き出
た状態で、主ウエハ搬送機構２２のアーム４８との間で
ウエハＷの受け渡しが行われ、主ウエハ搬送機構２２か
らウエハＷを受け取った支持ピン５８は、下降して冷却
プレート５１内に没し、これによりウエハＷが冷却プレ
ート５１上に載置され所定の冷却処理が行われるように
なっている。

【００４４】冷却プレート５１の表面には、ウエハＷを
プレート５１に密着させることなく浮かせて保持するた
めのプロキシミティシート５４が複数、例えば６つ設け
られ、これらプロキシミティシート５４上には、ウエハ
Ｗを囲むようにウエハＷを所定の位置に載置させるため
の位置決め部材Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆがそれぞれ固定
されている。冷却プレート５１の周辺には、このプレー
ト５１表面に対してほぼ平行な光を発する発光部５２ａ
と、この発光部５２ａから発せられた光を受ける受光部
５２ｂが設けられており、この一対の発光部５２ａ及び
受光部５２ｂは冷却プレート５１を挟んでその光軸６０
がプレート５１のほぼ中心上を通るように配置されてい
る。

【００４５】この一対の発光部５２ａ及び受光部５２ｂ
は、例えば光ファイバセンサを使用しており、図７に示
すように、発光部５２ａから発せられた光が位置決め部
材Ａ〜Ｆの高さｔよりも低い位置を通るような高さに配
置されている。この位置決め部材Ａ〜Ｆの高さｔは約３
ｍｍ〜４ｍｍとされており、ウエハＷの厚さよりも十分
高く設定されている。また、位置決め部材Ａ〜Ｆのウエ
ハＷが載置されている側の壁面６５は冷却プレート５１
表面に対してほぼ垂直になっており、後述するように、
アーム４８からウエハＷが受け渡された際にウエハＷが
位置決め部材Ａ〜Ｆ上に乗り上げてしまうような場合で
あっても、図７に示すように、ウエハＷが所定の正常位
置であるプロキシミティシート５４上に落ちやすいよう
に構成されている。そしてウエハＷが位置決め部材Ａ〜
Ｆに乗り上げてしまい、ウエハＷがプロキシミティシー
ト５４上に落ちない場合には、発光部５２ａ及び受光部
５２ｂ間の光６０が遮られるようになっている。

【００４６】受光部５２ｂによる受光量の情報は、制御
部６２に伝えられるようになっており、この制御部６２
は、後述するように上記受光量がしきい値よりも低くな
った場合に例えば警告を命令するようになっている。

【００４７】次に、本発明に係るクーリングユニット
（ＣＯＬ）における冷却プレート５１にウエハＷを載置
させる場合において、ウエハ載置状態の判別作用につい
て説明する。

【００４８】先ず、図８（ａ）に示すように、冷却プレ
ート５１の表面から支持ピン５８が突き出た状態で、ア
ーム４８から支持ピン５８上にウエハＷが受け渡され
る。次に、図８（ｂ）に示すように、アーム４８からウ
エハＷを受け取った支持ピン５８が下降して冷却プレー
ト５１内に没入し、所定時間、例えば３秒後に受光部５
２ｂによる受光量が計測される。そして、ウエハＷが冷
却プレート５１上に載置され、ウエハＷの所定の冷却処
理が行われる。その後、ウエハＷの冷却処理が終了する
と、再び支持ピン５８が突き出て、アーム４８が支持ピ
ン５８上に載置されたウエハＷを受け取る。

【００４９】図８（ａ）及び（ｂ）はアーム４８と支持
ピン５８との間でのウエハＷの受け渡しが位置ずれする
ことなく行われ、ウエハＷが冷却プレート５１の所定の
位置に正確に載置された例を示している。この場合、発
光部５２ａからの光６０は遮られることなく受光部５２
ｂまで達しており、受光量はしきい値以上である。

【００５０】ところが、図９（ａ）に示すように、アー
ム４８から支持ピン５８へウエハＷを受け渡す際に、ア
ーム４８のトラッキング動作の不良によりウエハＷが支
持ピン５８上の所望の位置（一点鎖線で示す。）からず
れた位置に受け渡されると、その後支持ピン５８が下降
して冷却プレート５１内に没入したときに、例えば図９
（ｂ）に示すように、ウエハＷは冷却プレート５１に正
確に載置されずに位置決め部材Ｅ上に乗り上げてしま
う。この場合には、光６０がウエハＷにより遮られてし
まい受光部５２ｂによる受光量がしきい値以下となって
警告を発する。また、しきい値以下となった場合には、
主ウエハ搬送機構２２の作動を停止するようにしてい
る。

【００５１】図１０は、ウエハＷが６つの位置決め部材
Ａ〜Ｅのうちいずれかに乗り上げたときの受光部５２ｂ
による受光量を示している。なお、ここで受光量の単位
は、「digit」である。ここでいう受光量の単位「digi
t」とは、発光部５２ａから受光部５２ｂへの光を完全
に遮断した状態を０digitに設定し、発光部５２ａによ
る発光量と同じレベルの光を受光した場合（最大値）を
４０００digitとして設定し、単に発光量をレベル分け
したものである。従ってセンサの種類や発光量が変わる
ことにより、単位、レベル分けが変わることはいうまで
もない。

【００５２】本実施形態では、ウエハＷの正常載置の場
合には受光量は１８６０digitであり、しきい値を例え
ば１６００digitとし、これより低い場合には異常載置
とみなしている。

【００５３】本実施形態によれば、発光部５２ａの光が
冷却プレート５１表面に対してほぼ平行になるように
し、また位置決め部材Ａ〜Ｅの高さよりも低い位置を通
るようにしたことにより、主ウエハ搬送機構２２の動作
不良によりウエハＷが冷却プレート５１上に異常載置さ
れた場合であっても、光がウエハＷによって遮られるこ
とにより確実にウエハＷの異常載置を判別することがで
きる。

【００５４】特に、従来における位置決め部材の高さは
約２ｍｍとされ、ウエハが正常位置に導かれやすくする
ために、その位置決め部材のウエハが載置される側の壁
面はテーパ状に形成されていたにも関わらず、当該テー
パ面にウエハが載置された場合であってもウエハは正常
位置に滑り落ちずに位置決め部材に乗り上げたまま処理
されることがあった。

【００５５】これに対し本実施形態によれば、位置決め
部材Ａ〜Ｅの高さを３ｍｍ〜４ｍｍとし、かつ位置決め
部材Ａ〜ＦのウエハＷが載置されている側の壁面６５を
冷却プレート５１表面に対してほぼ垂直にしているの
で、ウエハＷが位置決め部材Ａ〜Ｆに乗り上げるか、正
常位置（プロキシミティシート５４上）に落ちるかをは
っきり区別させることができ、確実にウエハＷの異常載
置を判別することができる。

【００５６】また、従来では例えばウエハを１００℃以
上で加熱する加熱系の処理ユニットにおいて、ウエハＷ
が位置決め部材に乗り上げて異常載置された場合に、ウ
エハＷの温度変化に基づいてウエハの異常載置を判別し
ていたので、処理された際のウエハの温度変化が急激で
ないクーリングユニットでは、この温度変化による載置
異常判別システムは使用できないという問題があった。
これに対し本実施形態によれば、光センサ５２ａ、５２
ｂを使用しているので、そのような問題は生じない。

【００５７】本実施形態においては、ウエハＷによって
光が遮られる程度が最も小さい場合、すなわち図１０に
示した位置決め部材Ｂ、Ｃ及びＤの３つに乗り上げた場
合であっても、その受光量の最高値は９２０digitであ
るので、しきい値を１６００digitよりも更に低く設定
してもかまわない。

【００５８】図１１及び図１２は他の実施形態に係るク
ーリングユニット（ＣＯＬ）を示している。図１１及び
図１２において上記実施形態に係る構成要素と同一のも
のについては同一の符号を付すものとしその説明を省略
する。

【００５９】本実施形態では、一方の発光部５２ａ及び
受光部５２ｂのほかに、更にもう１対の発光部５３ａ及
び受光部５３ｂが、発光部５２ａからの光軸と平行にな
らないように設けられている。例えば両者の光軸同士の
角度θは７０°〜９０°とされている。この他方の発光
部５３ａ及び受光部５３ｂは一方の発光部５２ａ及び受
光部５２ｂと同様に、発光部５３ａからの光が冷却プレ
ート５１表面に対してほぼ平行になるように配置され、
かつ位置決め部材Ａ〜Ｆの高さよりも低い位置を通るよ
うに配置されている。

【００６０】なお、発光部５２ａ−受光部５２ｂ間の光
軸と発光部５３ａ−受光部５３ｂ間の光軸とが干渉しな
いようにそれぞれの発光部又は受光部の高さを相違させ
ている。

【００６１】図１２に示すように、受光部５２ｂ及び５
３ｂによる受光量の情報は、制御部６２に伝えられるよ
うになっており、この制御部６２は、当該受光量基づ
き、主ウエハ搬送機構２２のアーム４８を水平面内で互
いに直角方向（Ｘ−Ｙ方向）にそれぞれ移動させるモー
タＭ１及びＭ２の駆動量を制御するようになっている。
例えば、モータＭ１の駆動が制御されることによりアー
ム４８の進退方向（図中Ｘ方向）の移動量が定められ、
一方、モータＭ２の駆動が制御されることによりアーム
４８の進退方向に直角方向（図中Ｙ方向）の移動量が定
められる。

【００６２】このような構成によれば、図１２に示すよ
うに、例えば位置決め部材Ｂ、Ｃ及びＤの３つにウエハ
Ｗが乗り上げた場合、受光部５２ｂによる受光量及び受
光部５３ｂによる受光量に基づいて、一点鎖線で示す正
常載置状態のウエハＷの中心位置Ｃに対する、実線で示
す異常載置状態のウエハＷの中心位置Ｃ'の座標が制御
部６２により求められる。すなわちＣを原点として予め
制御部６２に記憶させておくことにより、Ｃ'の座標
（α、β）が求められる。この距離α及びβを補正量と
して、各モータＭ１及びＭ２の駆動量が補正されること
により、アームの移動が補正される。

【００６３】この場合、図１０に示したようにウエハＷ
の位置決め部材Ａ〜Ｆに対する各異常載置に対応させ
て、それぞれ受光部５２ｂによる受光量と受光部５３ｂ
による受光量との組み合わせを予め制御部に記憶させて
おく。すなわちＤのみに乗り上げたとき、ＣとＤに乗り
上げたとき等のそれぞれに対しての受光部５２ｂによる
受光量と受光部５３ｂによる受光量との組み合わせを記
憶させておけば、ウエハＷの異常載置状態をパターン化
させアーム４８のずれ補正を容易に行うことができる。

【００６４】以上のように本実施形態によれば、上記第
１の実施形態により得られる効果と同一の効果が得られ
るとともに、２軸の光センサを設ける構成としたので、
ウエハＷの載置状態に関するより正確な情報を得ること
ができる。従って受光部５２ｂによる受光量及び受光部
５３ｂによる受光量に基づいてアーム４８のずれを高精
度に補正することができる。

【００６５】また、本実施形態によれば、主ウエハ搬送
機構２２の動作を停止することなく動的にアーム４８の
ずれ補正を行うことができる。なお、ウエハＷが異常載
置された場合には、かかるウエハのみを破棄するように
してもよい。

【００６６】なお、本発明は以上説明した実施形態には
限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

【００６７】例えば、上記実施形態では光センサを１対
あるいは２対設けるようにしたが、３対以上設け、更に
精度良くウエハの載置情報を得るようにしてもよい。

【００６８】また、本発明はクーリングユニット（ＣＯ
Ｌ）だけでなく、アドヒージョンユニット（ＡＤ）、あ
るいは他の加熱処理系のユニットであるプリベーキング
ユニット（ＰＲＥＢＡＫＥ）やポストベーキングユニッ
ト（ＰＯＢＡＫＥ）にも適用可能である。

【００６９】更に、本実施形態では、半導体ウエハ基板
を処理する装置について説明したが、これに限らず、光
センサ発光量や受光量のしきい値を変えることにより、
液晶表示等に使用されるガラス基板を処理する装置にも
本発明は適用可能である。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板が正常位置に載置されなかった場合に直ちに載置異
常を検出することができ、かかる載置異常を高精度かつ
迅速に修正することができる。これにより処理不良の基
板を減少させることができ、歩留まりが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される半導体ウエハ基板の基板処
理装置の全体構成を示す平面図である。

【図２】同基板処理装置の全体構成を示す正面図であ
る。

【図３】同基板処理装置の全体構成を示す背面図であ
る。

【図４】一実施形態に係る搬送装置を示す斜視図であ
る。

【図５】一実施形態に係るクーリングユニット（ＣＯ
Ｌ）の平面図である。

【図６】図５に示すクーリングユニット（ＣＯＬ）の断
面図である。

【図７】光センサによるウエハ載置状態の判別方法を示
す側面図である。

【図８】ウエハが正常位置に載置された状態を示す側面
図である。

【図９】ウエハが異常位置に載置された状態を示す側面
図である。

【図１０】ウエハが各異常位置に載置された場合の受光
部の受光量を示す表である。

【図１１】他の実施形態に係るクーリングユニット（Ｃ
ＯＬ）の平面図である。

【図１２】同実施形態によるアームの位置ずれ補正シス
テムを示す模式図である。

【符号の説明】

Ｗ…半導体ウエハ Ａ〜Ｆ…位置決め部材 Ｍ１、Ｍ２…モータ １…塗布現像処理システム ２２…主ウエハ搬送機構 ４６…ウエハ搬送装置 ４８…アーム ５１…冷却プレート ５２ａ、５３ａ…発光部 ５２ｂ、５３ｂ…受光部 ５４…プロキシミティシート ６０…光軸 ６２…制御部 ６５…壁面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 工藤 裕幸 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 (72)発明者 大薗 啓 東京都港区赤坂五丁目３番６号 ＴＢＳ放 送センター 東京エレクトロン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H096 AA25 GB03 5F031 CA02 FA01 FA12 GA02 HA08 HA37 JA02 JA17 JA25 JA27 JA51 KA01 KA15 MA21 MA26 MA27 PA02 5F046 KA04 KA10

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を表面に載置させ熱的処理を施すプ
   レートと、 前記載置された基板を囲むように前記プレートの表面に
   配置され、基板を所定の位置に載置させるための位置決
   め部材と、 前記プレート表面に対してほぼ平行な光を発する発光部
   と、 前記発光部から発せられた光を受光する受光部と、 前記受光部による受光量が所定値よりも低くなったとき
   に、異常が発生したものとみなす手段とを具備すること
   を特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の基板処理装置におい
   て、 前記一対の発光部及び受光部は複数設けられ、それぞれ
   前記受光部及び前記発光部が前記プレートを挟んで対向
   して配置されていることを特徴とする基板処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の基板処理
   装置において、 前記発光部から発せられた光は、前記位置決め部材の高
   さよりも低い位置を通ることを特徴とする基板処理装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のうちいずれか１
   項に記載の基板処理装置において、 前記位置決め部材の少なくとも基板が載置される側の壁
   面は前記プレートの表面に対してほぼ垂直であり、前記
   壁面の高さは３ｍｍ〜４ｍｍであることを特徴とする基
   板処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のうちいずれか１
   項に記載の基板処理装置において、 前記プレートによる熱的処理は冷却処理であることを特
   徴とする基板処理装置。
6. 【請求項６】 基板を表面に載置させ熱的処理を施すプ
   レートと、前記載置された基板を囲むように前記プレー
   トの表面に配置され、基板を所定の位置に載置させるた
   めの位置決め部材と、前記プレート表面に対してほぼ平
   行な光を発する発光部と、前記発光部から発せられた光
   を受光する受光部と、前記受光部による受光量が所定値
   よりも低くなったときに、異常が発生したものとみなす
   手段とを備えた複数の基板処理装置と、 少なくとも前記複数の基板処理装置間で基板の搬送を行
   い、前記プレートの所定位置に基板を載置させる搬送装
   置と、 前記異常が発生したものとみなされたときに、前記所定
   位置に基板を載置させるように前記搬送装置による基板
   の載置位置の補正を行う手段とを具備することを特徴と
   する基板処理システム。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の基板処理システムにお
   いて、 前記補正手段は、 前記受光部による受光量に基づき前記搬送装置の補正量
   を決定する手段を具備することを特徴とする基板処理シ
   ステム。
8. 【請求項８】 基板を表面に載置させ熱的処理を施すプ
   レートと、前記載置された基板を囲むように前記プレー
   トの表面に配置され、基板を所定の位置に載置させるた
   めの位置決め部材とを備える基板処理装置内で、前記プ
   レート上に載置された基板が前記所定の位置に載置され
   ているかどうか判別する方法であって、 前記プレート表面に対してほぼ平行に発せられた光を受
   光する工程と、 前記受光工程による受光量が所定値よりも低くなったと
   きに異常が発生したものとみなす工程とを具備すること
   を特徴とする判別方法。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の判別方法において、 前記プレート表面に対してほぼ平行に発せられた光は、
   前記位置決め部材の高さよりも低い位置を通るようにす
   ることを特徴とする判別方法。
10. 【請求項１０】 基板を表面に載置させ熱的処理を施す
    プレートと、前記載置された基板を囲むように前記プレ
    ートの表面に配置され、基板を所定の位置に載置させる
    ための位置決め部材とを備える複数の基板処理装置と、
    前記複数の基板処理装置間で少なくとも基板の搬送を行
    う搬送装置により前記プレート上に載置された基板が前
    記所定の位置からずれて載置された場合にこのずれを補
    正する方法であって、 前記プレート表面に対してほぼ平行に発せられた光を受
    光する工程と、 前記受光工程による受光量が所定値よりも低くなったと
    きに異常が発生したものとみなす工程と、 前記異常が発生したものとみなされたときに、前記受光
    量に基づき前記搬送装置の補正量を決定する工程とを具
    備することを特徴とする基板処理方法。