JP2008141098A - 基板搬送装置の検査装置および基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】搬送アームの微妙な変形や位置ずれについても容易に、かつ、確実に検出することができる基板搬送装置の検査装置および基板処理装置を提供する。
【解決手段】ティーチングを行った直後等のように基板搬送ロボットが搬送アーム6aを正確に受渡対象部にアクセスできる状態にて、搬送アーム6aをレーザスキャナのスキャンエリアSAにアクセスさせ、搬送アーム6aの先端点LP,RPの3次元座標位置を基準座標位置として取得して記憶しておく。適当なタイミングの検査時に基板搬送ロボットが搬送アーム6aをスキャンエリアSAにアクセスさせ、搬送アーム6aの先端点LP,RPの3次元座標位置を測定し、その実測座標位置と基準座標位置との差分に基づいて搬送アームの形状異常および位置ずれ異常を判定する。
【選択図】図7
【解決手段】ティーチングを行った直後等のように基板搬送ロボットが搬送アーム6aを正確に受渡対象部にアクセスできる状態にて、搬送アーム6aをレーザスキャナのスキャンエリアSAにアクセスさせ、搬送アーム6aの先端点LP,RPの3次元座標位置を基準座標位置として取得して記憶しておく。適当なタイミングの検査時に基板搬送ロボットが搬送アーム6aをスキャンエリアSAにアクセスさせ、搬送アーム6aの先端点LP,RPの3次元座標位置を測定し、その実測座標位置と基準座標位置との差分に基づいて搬送アームの形状異常および位置ずれ異常を判定する。
【選択図】図7
Description
本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等(以下、単に「基板」と称する)を搬送アームに保持して搬送する基板搬送装置の検査を行う検査装置および該基板搬送装置を搭載する基板処理装置に関する。
従来より、上記の基板を処理する基板処理装置には液処理ユニットや熱処理ユニットなどの複数の処理ユニットが搭載されており、処理対象の基板に対して各処理ユニットでそれぞれ異なる処理が施されている。通常、このような基板処理装置には、基板を処理ユニット間で搬送するための基板搬送ロボットが設けられている。かかる基板処理装置の一例として、搬送アームを昇降、旋回および進退移動可能な基板搬送ロボットの周囲に液処理ユニットや熱処理ユニットを多段に積層して配置し、該搬送アームに基板を保持して各処理ユニットに順次搬送するように構成されたものがある。
ところで、各処理ユニットにおいて高精度な基板処理を行うためには、予め決められた基板搬入位置に基板搬送ロボットが正確に基板を搬入する必要がある。特に、回転式の塗布処理ユニットのように基板を回転させつつ処理を行う場合には、基板の中心が少しでも回転中心から偏心していると処理が不均一になるばかりでなく、基板やユニットの内部機構を損傷するおそれもある。また、熱処理ユニットの場合も、基板の載置位置が所定の基板搬入位置からずれていると、基板の面内温度分布が不均一になる可能性がある。
このため、各処理ユニット内の所定の基板搬入位置に基板を正確に搬入することができるように基板搬送ロボットを予め学習させておくティーチングと称される作業が行われている(例えば、特許文献1参照)。従来より行われている一般的なティーチングの手法は、各処理ユニット内の基板搬入位置をマーキングするとともに、基板搬送ロボットの搬送アームに光学測定素子を搭載した治具を持たせ、その光学測定素子によって基板搬入位置のマークを測定した結果を基板搬送ロボットの制御機構に教示するというものであった。
しかしながら、従来においては、ティーチングを実施した後の基板処理装置の稼働にともなって徐々に基板搬送ロボットの基板搬入位置にずれが生じて来るという問題があった。このような現象は、新規の基板処理装置の納品直後や部品交換直後などの駆動系部品が十分になじんでいなときに生じやすい傾向がある。ティーチングによって教示された基板搬入位置から実際の搬入位置がずれてくると基板処理の精度が低下するだけでなく、最悪の場合基板搬送ロボットが処理ユニットに衝突するというような深刻な問題が生じる。
このような搬送トラブルを未然に防止するためには、作業者が頻繁に基板搬送ロボットの点検を行うとともに、その都度ティーチングを行うのが好ましい。ところが、作業者が基板搬送ロボットの点検を行うためには、装置を停止する必要がある上に、搬送アーム自体の微妙な変形や位置ずれを目視によって検知することは困難である。また、従来のティーチング作業は、搬送アームに治具を正確にセットしなければならず、全ての処理ユニットについてティーチングを行うのに相当の長時間を要していた。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、搬送アームの微妙な変形や位置ずれについても容易に、かつ、確実に検出することができる基板搬送装置の検査装置および基板処理装置を提供することを第1の目的とする。
また、短時間にて基板搬送手段のティーチングを行うことができる基板処理装置を提供することを第2の目的とする。
上記課題を解決するため、請求項1の発明は、基板を搬送アームに保持して受渡対象位置に搬送する基板搬送装置の検査を行う検査装置において、前記搬送アームの特定ポイントの座標を取得する座標取得手段と、前記搬送アームが前記受渡対象位置に正確にアクセスするときの前記特定ポイントの座標位置を基準座標位置として記憶する記憶手段と、前記座標取得手段によって取得された前記特定ポイントの実測座標位置と前記基準座標位置との差分に基づいて前記搬送アームの異常判定を行う判定手段と、を備えることを特徴とする。
また、請求項2の発明は、請求項1の発明に係る基板搬送装置の検査装置において、前記搬送アームは、保持する基板の周縁にそって伸びる一対の右アームおよび左アームを備え、前記座標取得手段は、前記右アームおよび左アームのそれぞれの先端点の3次元座標を取得し、前記記憶手段は、前記右アームおよび左アームの先端点の3次元基準座標位置を記憶し、前記判定手段は、前記座標取得手段によって取得された前記右アームおよび左アームの先端点の3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分に基づいて前記搬送アームの異常判定を行うことを特徴とする。
また、請求項3の発明は、請求項2の発明に係る基板搬送装置の検査装置において、前記判定手段は、前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分に基づいて前記搬送アームの形状異常の判定を行うことを特徴とする。
また、請求項4の発明は、請求項2の発明に係る基板搬送装置の検査装置において、前記判定手段は、前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分に基づいて前記搬送アームの位置ずれの判定を行うことを特徴とする。
また、請求項5の発明は、基板に所定の処理を行う基板処理装置において、基板を搬送アームに保持して受渡対象部に搬送する基板搬送手段と、前記搬送アームの特定ポイントの座標を取得する座標取得手段と、前記搬送アームが前記受渡対象部に正確にアクセスするときの前記特定ポイントの座標位置を基準座標位置として記憶する記憶手段と、前記座標取得手段によって取得された前記特定ポイントの実測座標位置と前記基準座標位置との差分に基づいて前記搬送アームの異常判定を行う判定手段と、を備えることを特徴とする。
また、請求項6の発明は、請求項5の発明に係る基板処理装置において、前記搬送アームは、保持する基板の周縁にそって伸びる一対の右アームおよび左アームを備え、前記座標取得手段は、前記右アームおよび左アームのそれぞれの先端点の3次元座標を取得し、前記記憶手段は、前記右アームおよび左アームの先端点の3次元基準座標位置を記憶し、前記判定手段は、前記座標取得手段によって取得された前記右アームおよび左アームの先端点の3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分に基づいて前記搬送アームの異常判定を行うことを特徴とする。
また、請求項7の発明は、請求項6の発明に係る基板処理装置において、前記判定手段は、前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分に基づいて前記搬送アームの形状異常の判定を行うことを特徴とする。
また、請求項8の発明は、請求項7の発明に係る基板処理装置において、前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分が所定の閾値より大きい場合には前記搬送アームに形状異常が発生している旨の警報を発報する警報発報手段をさらに備えることを特徴とする。
また、請求項9の発明は、請求項6の発明に係る基板処理装置において、前記判定手段は、前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分に基づいて前記搬送アームの位置ずれの判定を行うことを特徴とする。
また、請求項10の発明は、請求項9の発明に係る基板処理装置において、前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分が第1の閾値より大きい場合には前記搬送アームに位置ずれ異常が発生している旨の警報を発報する警報発報手段をさらに備えることを特徴とする。
また、請求項11の発明は、請求項10の発明に係る基板処理装置において、前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分が第2の閾値より大きく、かつ、前記第1の閾値よりも小さい場合には前記搬送アームの位置補正を行う位置補正手段をさらに備えることを特徴とする。
また、請求項12の発明は、請求項11の発明に係る基板処理装置において、前記位置補正手段は、前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分に基づいて、前記受渡対象部についての教示情報を補正することを特徴とする。
また、請求項13の発明は、請求項11の発明に係る基板処理装置において、前記基板搬送手段は複数の受渡対象部に対して基板を搬送し、前記位置補正手段は、前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分に基づいて、前記複数の受渡対象部のそれぞれについての教示情報を一括して補正することを特徴とする。
また、請求項14の発明は、請求項13の発明に係る基板処理装置において、前記複数の受渡対象部のそれぞれは基板に液処理を行う液処理部または熱処理を行う熱処理部であることを特徴とする。
請求項1の発明によれば、搬送アームの特定ポイントの実測座標位置と搬送アームが受渡対象位置に正確にアクセスするときの特定ポイントの基準座標位置との差分に基づいて搬送アームの異常判定を行うため、搬送アームの微妙な変形や位置ずれについても容易に、かつ、確実に検出することができる。
また、請求項2の発明によれば、搬送アームの右アームおよび左アームの先端点の3次元実測座標位置と3次元基準座標位置との差分に基づいて搬送アームの異常判定を行うため、より確実に搬送アームの微妙な変形や位置ずれを検出することができる。
また、請求項3の発明によれば、搬送アームの右アームおよび左アームの先端点の3次元実測座標位置と3次元基準座標位置との差分に基づいて搬送アームの形状異常の判定を行うため、搬送アームの微妙な変形を確実に検出することができる。
また、請求項4の発明によれば、搬送アームの右アームおよび左アームの先端点の3次元実測座標位置と3次元基準座標位置との差分に基づいて搬送アームの位置ずれの判定を行うため、搬送アームの微妙な位置ずれを確実に検出することができる。
また、請求項5の発明によれば、搬送アームの特定ポイントの実測座標位置と搬送アームが受渡対象部に正確にアクセスするときの特定ポイントの基準座標位置との差分に基づいて搬送アームの異常判定を行うため、搬送アームの微妙な変形や位置ずれについても容易に、かつ、確実に検出することができる。
また、請求項6の発明によれば、搬送アームの右アームおよび左アームの先端点の3次元実測座標位置と3次元基準座標位置との差分に基づいて搬送アームの異常判定を行うため、より確実に搬送アームの微妙な変形や位置ずれを検出することができる。
また、請求項7の発明によれば、搬送アームの右アームおよび左アームの先端点の3次元実測座標位置と3次元基準座標位置との差分に基づいて搬送アームの形状異常の判定を行うため、搬送アームの微妙な変形を確実に検出することができる。
また、請求項8の発明によれば、搬送アームの右アームおよび左アームの先端点の3次元実測座標位置と3次元基準座標位置との差分が所定の閾値より大きい場合には搬送アームに形状異常が発生している旨の警報を発報するため、形状異常に起因した搬送トラブルを未然に防止することができる。
また、請求項9の発明によれば、搬送アームの右アームおよび左アームの先端点の3次元実測座標位置と3次元基準座標位置との差分に基づいて搬送アームの位置ずれの判定を行うため、搬送アームの微妙な位置ずれを確実に検出することができる。
また、請求項10の発明によれば、搬送アームの右アームおよび左アームの先端点の3次元実測座標位置と3次元基準座標位置との差分が第1の閾値より大きい場合には搬送アームに位置ずれ異常が発生している旨の警報を発報するため、位置ずれ異常に起因した搬送トラブルを未然に防止することができる。
また、請求項11の発明によれば、3次元実測座標位置と3次元基準座標位置との差分が第2の閾値より大きく、かつ、第1の閾値よりも小さい場合には搬送アームの位置補正を行うため、位置ずれ異常に起因した処理不良を未然に防止することができる。
また、請求項12の発明によれば、3次元実測座標位置と3次元基準座標位置との差分に基づいて、受渡対象部についての教示情報を補正するため、治具等を使用することなく短時間にて基板搬送手段のティーチングを行うことができる。
また、請求項13の発明によれば、3次元実測座標位置と3次元基準座標位置との差分に基づいて、複数の受渡対象部のそれぞれについての教示情報を一括して補正するため、基板搬送手段のティーチングをより効率良く行うことができる。
また、請求項14の発明によれば、複数の受渡対象部のそれぞれは基板に液処理を行う液処理部または熱処理を行う熱処理部であり、液処理部または熱処理部に対する基板搬送手段のティーチングをより効率良く行うことができる。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本発明に係る基板処理装置の平面図である。また、図2は基板処理装置の液処理部の正面図であり、図3は熱処理部の正面図であり、図4は基板載置部の周辺構成を示す図である。なお、図1から図4にはそれらの方向関係を明確にするためZ軸方向を鉛直方向とし、XY平面を水平面とするXYZ直交座標系を付している。
本実施形態の基板処理装置は、半導体ウェハ等の基板に反射防止膜やフォトレジスト膜を塗布形成するとともに、パターン露光後の基板に現像処理を行う装置である。なお、本発明に係る基板処理装置の処理対象となる基板は半導体ウェハに限定されるものではなく、液晶表示装置用のガラス基板等であっても良い。
本実施形態の基板処理装置は、インデクサブロック1、バークブロック2、レジスト塗布ブロック3、現像処理ブロック4およびインターフェイスブロック5の5つの処理ブロックを並設して構成されている。インターフェイスブロック5には本基板処理装置とは別体の外部装置である露光ユニット(ステッパ)EXPが接続配置されている。また、本実施形態の基板処理装置および露光ユニットEXPはホストコンピュータ100とLAN回線(図示省略)を経由して接続されている。
インデクサブロック1は、装置外から受け取った未処理基板をバークブロック2やレジスト塗布ブロック3に払い出すとともに、現像処理ブロック4から受け取った処理済み基板を装置外に搬出するための処理ブロックである。インデクサブロック1は、複数のキャリアC(本実施形態では4個)を並べて載置する載置台11と、各キャリアCから未処理の基板Wを取り出すとともに、各キャリアCに処理済みの基板Wを収納する基板移載機構12とを備えている。基板移載機構12は、載置台11に沿って(Y軸方向に沿って)水平移動可能な可動台12aを備えており、この可動台12aに基板Wを水平姿勢で保持する搬送アーム12bが搭載されている。搬送アーム12bは、可動台12a上を昇降(Z軸方向)移動、水平面内の旋回移動、および旋回半径方向に進退移動可能に構成されている。これにより、基板移載機構12は、搬送アーム12bを各キャリアCにアクセスさせて未処理の基板Wの取り出しおよび処理済みの基板Wの収納を行うことができる。なお、キャリアCの形態としては、基板Wを密閉空間に収納するFOUP(front opening unified pod)の他に、SMIF(Standard Mechanical Inter Face)ポッドや収納基板Wを外気に曝すOC(open cassette)であっても良い。
インデクサブロック1に隣接してバークブロック2が設けられている。インデクサブロック1とバークブロック2との間には、雰囲気遮断用の隔壁13が設けられている。この隔壁13にインデクサブロック1とバークブロック2との間で基板Wの受け渡しを行うために基板Wを載置する2つの基板載置部PASS1,PASS2が上下に積層して設けられている。
上側の基板載置部PASS1は、インデクサブロック1からバークブロック2へ基板Wを搬送するために使用される。基板載置部PASS1は3本の支持ピンを備えており、インデクサブロック1の基板移載機構12はキャリアCから取り出した未処理の基板Wを基板載置部PASS1の3本の支持ピン上に載置する。そして、基板載置部PASS1に載置された基板Wを後述するバークブロック2の搬送ロボットTR1が受け取る。一方、下側の基板載置部PASS2は、バークブロック2からインデクサブロック1へ基板Wを搬送するために使用される。基板載置部PASS2も3本の支持ピンを備えており、バークブロック2の搬送ロボットTR1は処理済みの基板Wを基板載置部PASS2の3本の支持ピン上に載置する。そして、基板載置部PASS2に載置された基板Wを基板移載機構12が受け取ってキャリアCに収納する。なお、後述する基板載置部PASS3〜PASS10の構成も基板載置部PASS1,PASS2と同じである。
基板載置部PASS1,PASS2は、隔壁13の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部PASS1,PASS2には、基板Wの有無を検出する光学式のセンサ(図示省略)が設けられており、各センサの検出信号に基づいて、基板移載機構12やバークブロック2の搬送ロボットTR1が基板載置部PASS1,PASS2に対して基板Wを受け渡しできる状態にあるか否かが判断される。
次に、バークブロック2について説明する。バークブロック2は、露光時に発生する定在波やハレーションを減少させるために、フォトレジスト膜の下地に反射防止膜を塗布形成するための処理ブロックである。バークブロック2は、基板Wの表面に反射防止膜を塗布形成するための下地塗布処理部BRCと、反射防止膜の塗布形成に付随する熱処理を行う2つの熱処理タワー21,21と、下地塗布処理部BRCおよび熱処理タワー21,21に対して基板Wの受け渡しを行う搬送ロボットTR1とを備える。
バークブロック2においては、搬送ロボットTR1を挟んで下地塗布処理部BRCと熱処理タワー21,21とが対向して配置されている。具体的には、下地塗布処理部BRCが装置正面側に、2つの熱処理タワー21,21が装置背面側に、それぞれ位置している。また、熱処理タワー21,21の正面側には図示しない熱隔壁を設けている。下地塗布処理部BRCと熱処理タワー21,21とを隔てて配置するとともに熱隔壁を設けることにより、熱処理タワー21,21から下地塗布処理部BRCに熱的影響を与えることを回避しているのである。
下地塗布処理部BRCは、図2に示すように、同様の構成を備えた3つの塗布処理ユニットBRC1,BRC2,BRC3を下から順に積層配置して構成されている。なお、3つの塗布処理ユニットBRC1,BRC2,BRC3を特に区別しない場合はこれらを総称して下地塗布処理部BRCとする。各塗布処理ユニットBRC1,BRC2,BRC3は、基板Wを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック22、このスピンチャック22上に保持された基板W上に反射防止膜用の塗布液を吐出する塗布ノズル23、スピンチャック22を回転駆動させるスピンモータ(図示省略)およびスピンチャック22上に保持された基板Wの周囲を囲繞するカップ(図示省略)等を備えている。
図3に示すように、インデクサブロック1に近い側の熱処理タワー21には、基板Wを所定の温度にまで加熱する6個のホットプレートHP1〜HP6と、加熱された基板Wを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Wを当該所定の温度に維持するクールプレートCP1〜CP3とが設けられている。この熱処理タワー21には、下から順にクールプレートCP1〜CP3、ホットプレートHP1〜HP6が積層配置されている。一方、インデクサブロック1から遠い側の熱処理タワー21には、レジスト膜と基板Wとの密着性を向上させるためにHMDS(ヘキサメチルジシラザン)の蒸気雰囲気で基板Wを熱処理する3個の密着強化処理部AHL1〜AHL3が下から順に積層配置されている。なお、図3において「×」印で示した箇所には配管配線部や、予備の空きスペースが割り当てられている。
このように塗布処理ユニットBRC1〜BRC3や熱処理ユニット(バークブロック2ではホットプレートHP1〜HP6、クールプレートCP1〜CP3、密着強化処理部AHL1〜AHL3)を多段に積層配置することにより、基板処理装置の占有スペースを小さくしてフットプリントを削減することができる。また、2つの熱処理タワー21,21を並設することによって、熱処理ユニットのメンテナンスが容易になるとともに、熱処理ユニットに必要なダクト配管や給電設備をあまり高い位置にまで引き延ばす必要がなくなるという利点がある。
図5は、搬送ロボットTR1を説明するための図である。図5(a)は搬送ロボットTR1の平面図であり、(b)は搬送ロボットTR1の正面図である。搬送ロボットTR1は、基板Wを略水平姿勢で保持する2個の搬送アーム6a,6bを上下に近接させて備えている。搬送アーム6a,6bは、先端部が平面視で「C」字形状になっており、この「C」字形状のアームの内側から内方に突き出た複数本のウエハガイド7で基板Wの周縁を下方から支持するようになっている。
搬送ロボットTR1の基台8は装置基台(装置フレーム)に対して固定設置されている。この基台8上に、ガイド軸9aが立設されるとともに、モータ9bが固定設置されている。モータ9bはタイミングプーリ9cを回転駆動するパルスモータである。タイミングプーリ9cと搬送ロボットTR1の上部に設けられた従動プーリ9dとにはタイミングベルト9eが巻き掛けられている。モータ9bがタイミングプーリ9cを回転駆動することによって、タイミングプーリ9cと従動プーリ9dとの間でタイミングベルト9eが回走する。タイミングプーリ9cにはタイミングベルト9eと噛み合う歯が形成されており、モータ9bはスリップすることなくタイミングベルト9eを回走させることができる。
タイミングベルト9eの一部には昇降台10aが接続されている。また、昇降台10aはガイド軸9aに対しては摺動自在とされている。よって、モータ9bがタイミングプーリ9cを回転駆動させると、タイミングベルト9eの回走にともなって昇降台10aがガイド軸9aに案内されて鉛直方向(Z方向)に昇降移動するようになっている。
また、昇降台10a上にアーム基台10bが鉛直方向に沿った軸心周りに旋回可能に搭載されている。昇降台10aには、アーム基台10bを旋回駆動するモータ10cが内蔵されている。そして、このアーム基台10b上に上述した2個の搬送アーム6a,6bが上下に配設されている。各搬送アーム6a,6bは、アーム基台10bに装備されたスライド駆動機構10dによって、それぞれ独立して水平方向(アーム基台10bの旋回半径方向)に進退移動可能に構成されている。
このような構成によって、図5(a)に示すように、搬送ロボットTR1は2個の搬送アーム6a,6bをそれぞれ個別に基板載置部PASS1,PASS2、熱処理タワー21に設けられた熱処理ユニット、下地塗布処理部BRCに設けられた塗布処理ユニットおよび後述する基板載置部PASS3,PASS4に対してアクセスさせて、それらとの間で基板Wの授受を行うことができる。
次に、レジスト塗布ブロック3について説明する。バークブロック2と現像処理ブロック4との間に挟み込まれるようにしてレジスト塗布ブロック3が設けられている。このレジスト塗布ブロック3とバークブロック2との間にも、雰囲気遮断用の隔壁25が設けられている。この隔壁25にバークブロック2とレジスト塗布ブロック3との間で基板Wの受け渡しを行うために基板Wを載置する2つの基板載置部PASS3,PASS4が上下に積層して設けられている。基板載置部PASS3,PASS4は、上述した基板載置部PASS1,PASS2と同様の構成を備えている。
上側の基板載置部PASS3は、バークブロック2からレジスト塗布ブロック3へ基板Wを搬送するために使用される。すなわち、バークブロック2の搬送ロボットTR1が基板載置部PASS3に載置した基板Wをレジスト塗布ブロック3の搬送ロボットTR2が受け取る。一方、下側の基板載置部PASS4は、レジスト塗布ブロック3からバークブロック2へ基板Wを搬送するために使用される。すなわち、レジスト塗布ブロック3の搬送ロボットTR2が基板載置部PASS4に載置した基板Wをバークブロック2の搬送ロボットTR1が受け取る。
基板載置部PASS3,PASS4は、隔壁25の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部PASS3,PASS4には、基板Wの有無を検出する光学式のセンサ(図示省略)が設けられており、各センサの検出信号に基づいて、搬送ロボットTR1,TR2が基板載置部PASS3,PASS4に対して基板Wを受け渡しできる状態にあるか否かが判断される。さらに、基板載置部PASS3,PASS4の下側には、基板Wを大まかに冷却するための水冷式の2つのクールプレートWCPが隔壁25を貫通して上下に設けられている。
また、基板載置部PASS3,PASS4の上側には、スキャンユニットSCU1が設けられている。図6は、スキャンユニットSCU1の構成を示す側断面図である。スキャンユニットSCU1は、筐体90の内側天井部にレーザスキャナ91を備えている。レーザスキャナ91は、測定対象物を3次元座標の点群と認識して測定するものである。
スキャンユニットSCU1は、バークブロック2とレジスト塗布ブロック3とに跨って配設されているものであり、双方に対して開口している。すなわち、バークブロック2側に設けられた開口部90aからは搬送ロボットTR1が搬送アーム6a,6bを個別にアクセスさせることができ、レジスト塗布ブロック3側に設けられた開口部90bからは搬送ロボットTR2が上下の搬送アームを個別にアクセスさせることができる。なお、搬送ロボットTR1,TR2が同時に搬送アームをスキャンユニットSCU1にアクセスさせることはなく、各搬送ロボットTR1,TR2が同時に2個の上下搬送アームをアクセスさせることもない。
搬送ロボットTR1(またはTR2)が搬送アーム6a(または6b)をスキャンユニットSCU1内にアクセスさせることにより、レーザスキャナ91は搬送アーム6aの先端部の形状を立体的に計測する。図7は、レーザスキャナ91による搬送アーム6aの先端部測定を説明する図である。搬送アーム6aがスキャンユニットSCU1内に進入してレーザスキャナ91の下方まで前進して停止することにより、搬送アーム6aの先端部はレーザスキャナ91のスキャンエリアSA内に位置する。レーザスキャナ91は、スキャンエリアSA内にレーザを走査させてスキャンエリアSA内に位置する被測定物の形状を立体的に計測する。具体的には、レーザスキャナ91は、スキャンエリアSA内に位置する搬送アーム6aの先端部を点群として認識し、その各点の3次元座標(x座標、y座標、z座標)を取得する。
レジスト塗布ブロック3は、バークブロック2にて反射防止膜が塗布形成された基板W上にレジストを塗布してレジスト膜を形成するための処理ブロックである。なお、本実施形態では、フォトレジストとして化学増幅型レジストを用いている。レジスト塗布ブロック3は、下地塗布された反射防止膜の上にレジストを塗布するレジスト塗布処理部SCと、レジスト塗布処理に付随する熱処理を行う2つの熱処理タワー31,31と、レジスト塗布処理部SCおよび熱処理タワー31,31に対して基板Wの受け渡しを行う搬送ロボットTR2とを備える。
レジスト塗布ブロック3においては、搬送ロボットTR2を挟んでレジスト塗布処理部SCと熱処理タワー31,31とが対向して配置されている。具体的には、レジスト塗布処理部SCが装置正面側に、2つの熱処理タワー31,31が装置背面側に、それぞれ位置している。また、熱処理タワー31,31の正面側には図示しない熱隔壁を設けている。レジスト塗布処理部SCと熱処理タワー31,31とを隔てて配置するとともに熱隔壁を設けることにより、熱処理タワー31,31からレジスト塗布処理部SCに熱的影響を与えることを回避しているのである。
レジスト塗布処理部SCは、図2に示すように、同様の構成を備えた3つの塗布処理ユニットSC1,SC2,SC3を下から順に積層配置して構成されている。なお、3つの塗布処理ユニットSC1,SC2,SC3を特に区別しない場合はこれらを総称してレジスト塗布処理部SCとする。各塗布処理ユニットSC1,SC2,SC3は、基板Wを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック32、このスピンチャック32上に保持された基板W上にレジスト液を吐出する塗布ノズル33、スピンチャック32を回転駆動させるスピンモータ(図示省略)およびスピンチャック32上に保持された基板Wの周囲を囲繞するカップ(図示省略)等を備えている。
図3に示すように、インデクサブロック1に近い側の熱処理タワー31には、基板Wを所定の温度にまで加熱する6個の加熱部PHP1〜PHP6が下から順に積層配置されている。一方、インデクサブロック1から遠い側の熱処理タワー31には、加熱された基板Wを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Wを当該所定の温度に維持するクールプレートCP4〜CP9が下から順に積層配置されている。
各加熱部PHP1〜PHP6は、基板Wを載置して加熱処理を行う通常のホットプレートの他に、そのホットプレートと隔てられた上方位置に基板Wを載置しておく基板仮置部と、該ホットプレートと基板仮置部との間で基板Wを搬送するローカル搬送機構34(図1参照)とを備えた熱処理ユニットである。ローカル搬送機構34は、昇降移動および進退移動が可能に構成されるとともに、冷却水を循環させることによって搬送過程の基板Wを冷却する機構を備えている。
ローカル搬送機構34は、上記ホットプレートおよび基板仮置部を挟んで搬送ロボットTR2とは反対側、すなわち装置背面側に設置されている。そして、基板仮置部は搬送ロボットTR2側およびローカル搬送機構34側の双方に対して開口している一方、ホットプレートはローカル搬送機構34側にのみ開口し、搬送ロボットTR2側には閉塞している。従って、基板仮置部に対しては搬送ロボットTR2およびローカル搬送機構34の双方がアクセスできるが、ホットプレートに対してはローカル搬送機構34のみがアクセス可能である。
このような構成を備える各加熱部PHP1〜PHP6に基板Wを搬入するときには、まず搬送ロボットTR2が基板仮置部に基板Wを載置する。そして、ローカル搬送機構34が基板仮置部から基板Wを受け取ってホットプレートまで搬送し、該基板Wに加熱処理が施される。ホットプレートでの加熱処理が終了した基板Wは、ローカル搬送機構34によって取り出されて基板仮置部まで搬送される。このときに、ローカル搬送機構34が備える冷却機能によって基板Wが冷却される。その後、基板仮置部まで搬送された熱処理後の基板Wが搬送ロボットTR2によって取り出される。
このように、加熱部PHP1〜PHP6においては、搬送ロボットTR2が常温の基板仮置部に対して基板Wの受け渡しを行うだけで、ホットプレートに対して直接に基板Wの受け渡しを行わないため、搬送ロボットTR2の温度上昇を抑制することができる。また、ホットプレートはローカル搬送機構34側にのみ開口しているため、ホットプレートから漏出した熱雰囲気によって搬送ロボットTR2やレジスト塗布処理部SCが悪影響を受けることが防止される。なお、クールプレートCP4〜CP9に対しては搬送ロボットTR2が直接基板Wの受け渡しを行う。
搬送ロボットTR2の構成は、搬送ロボットTR1と全く同じである。よって、搬送ロボットTR2は2個の搬送アームをそれぞれ個別に基板載置部PASS3,PASS4、熱処理タワー31,31に設けられた熱処理ユニット、レジスト塗布処理部SCに設けられた塗布処理ユニットおよび後述する基板載置部PASS5,PASS6に対してアクセスさせて、それらとの間で基板Wの授受を行うことができる。
次に、現像処理ブロック4について説明する。レジスト塗布ブロック3とインターフェイスブロック5との間に挟み込まれるようにして現像処理ブロック4が設けられている。レジスト塗布ブロック3と現像処理ブロック4との間にも、雰囲気遮断用の隔壁35が設けられている。この隔壁35にレジスト塗布ブロック3と現像処理ブロック4との間で基板Wの受け渡しを行うために基板Wを載置する2つの基板載置部PASS5,PASS6が上下に積層して設けられている。基板載置部PASS5,PASS6は、上述した基板載置部PASS1,PASS2と同様の構成を備えている。
上側の基板載置部PASS5は、レジスト塗布ブロック3から現像処理ブロック4へ基板Wを搬送するために使用される。すなわち、レジスト塗布ブロック3の搬送ロボットTR2が基板載置部PASS5に載置した基板Wを現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3が受け取る。一方、下側の基板載置部PASS6は、現像処理ブロック4からレジスト塗布ブロック3へ基板Wを搬送するために使用される。すなわち、現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3が基板載置部PASS6に載置した基板Wをレジスト塗布ブロック3の搬送ロボットTR2が受け取る。
基板載置部PASS5,PASS6は、隔壁35の一部に部分的に貫通して設けられている。また、基板載置部PASS5,PASS6には、基板Wの有無を検出する光学式のセンサ(図示省略)が設けられており、各センサの検出信号に基づいて、搬送ロボットTR2,TR3が基板載置部PASS5,PASS6に対して基板Wを受け渡しできる状態にあるか否かが判断される。さらに、基板載置部PASS5,PASS6の下側には、基板Wを大まかに冷却するための水冷式の2つのクールプレートWCPが隔壁35を貫通して上下に設けられている。
現像処理ブロック4は、露光処理後の基板Wに対して現像処理を行うための処理ブロックである。現像処理ブロック4は、パターンが露光された基板Wに対して現像液を供給して現像処理を行う現像処理部SDと、現像処理に付随する熱処理を行う2つの熱処理タワー41,42と、現像処理部SDおよび熱処理タワー41,42に対して基板Wの受け渡しを行う搬送ロボットTR3とを備える。なお、搬送ロボットTR3は、上述した搬送ロボットTR1,TR2と全く同じ構成を有する。
現像処理部SDは、図2に示すように、同様の構成を備えた5つの現像処理ユニットSD1,SD2,SD3,SD4,SD5を下から順に積層配置して構成されている。なお、5つの現像処理ユニットSD1〜SD5を特に区別しない場合はこれらを総称して現像処理部SDとする。各現像処理ユニットSD1〜SD5は、基板Wを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック43、このスピンチャック43上に保持された基板W上に現像液を供給するノズル44、スピンチャック43を回転駆動させるスピンモータ(図示省略)およびスピンチャック43上に保持された基板Wの周囲を囲繞するカップ(図示省略)等を備えている。
図3に示すように、インデクサブロック1に近い側の熱処理タワー41には、基板Wを所定の温度にまで加熱する5個のホットプレートHP7〜HP11と、加熱された基板Wを冷却して所定の温度にまで降温するとともに基板Wを当該所定の温度に維持するクールプレートCP10〜CP13とが設けられている。この熱処理タワー41には、下から順にクールプレートCP10〜CP13、ホットプレートHP7〜HP11が積層配置されている。一方、インデクサブロック1から遠い側の熱処理タワー42には、6個の加熱部PHP7〜PHP12とクールプレートCP14とが積層配置されている。各加熱部PHP7〜PHP12は、上述した加熱部PHP1〜PHP6と同様に、基板仮置部およびローカル搬送機構を備えた熱処理ユニットである。但し、各加熱部PHP7〜PHP12の基板仮置部およびクールプレートCP14はインターフェイスブロック5の搬送ロボットTR4の側には開口しているが、現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3の側には閉塞している。つまり、加熱部PHP7〜PHP12およびクールプレートCP14に対してはインターフェイスブロック5の搬送ロボットTR4はアクセス可能であるが、現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3はアクセス不可である。なお、熱処理タワー41に組み込まれた熱処理ユニットに対しては現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3がアクセスする。
また、熱処理タワー42の上段には、現像処理ブロック4と、これに隣接するインターフェイスブロック5との間で基板Wの受け渡しを行うための2つの基板載置部PASS7,PASS8が上下に近接して組み込まれている。上側の基板載置部PASS7は、現像処理ブロック4からインターフェイスブロック5へ基板Wを搬送するために使用される。すなわち、現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3が基板載置部PASS7に載置した基板Wをインターフェイスブロック5の搬送ロボットTR4が受け取る。一方、下側の基板載置部PASS8は、インターフェイスブロック5から現像処理ブロック4へ基板Wを搬送するために使用される。すなわち、インターフェイスブロック5の搬送ロボットTR4が基板載置部PASS8に載置した基板Wを現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3が受け取る。なお、基板載置部PASS7,PASS8は、現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3およびインターフェイスブロック5の搬送ロボットTR4の両側に対して開口している。
さらに、熱処理タワー42の最上段には、スキャンユニットSCU2が設けられている。スキャンユニットSCU2の構成および機能は上述したスキャンユニットSCU1と同じである。但し、スキャンユニットSCU2では、現像処理ブロック4およびインターフェイスブロック5の両側に対して90°隔てて開口部を設けており、現像処理ブロック4の搬送ロボットTR3およびインターフェイスブロック5の搬送ロボットTR4がスキャンユニットSCU2に対して搬送アームをアクセスさせる。
次に、インターフェイスブロック5について説明する。インターフェイスブロック5は、現像処理ブロック4に隣接して設けられ、レジスト塗布処理が行われてレジスト膜が形成された基板Wをレジスト塗布ブロック3から受け取って本基板処理装置とは別体の外部装置である露光ユニットEXPに渡すとともに、露光済みの基板Wを露光ユニットEXPから受け取って現像処理ブロック4に渡すブロックである。本実施形態のインターフェイスブロック5には、露光ユニットEXPとの間で基板Wの受け渡しを行うための搬送機構55の他に、レジスト膜が形成された基板Wの周縁部を露光する2つのエッジ露光ユニットEEW1,EEW2と、現像処理ブロック4内に配設された加熱部PHP7〜PHP12、クールプレートCP14およびエッジ露光ユニットEEW1,EEW2に対して基板Wを受け渡しする搬送ロボットTR4とを備えている。
エッジ露光ユニットEEW1,EEW2(2つのエッジ露光ユニットEEW1,EEW2を特に区別しない場合はこれらを総称してエッジ露光部EEWとする)は、図2に示すように、基板Wを略水平姿勢で吸着保持して略水平面内にて回転させるスピンチャック56や、このスピンチャック56に保持された基板Wの周縁に光を照射して露光する光照射器57などを備えている。2つのエッジ露光ユニットEEW1,EEW2は、インターフェイスブロック5の中央部に上下に積層配置されている。このエッジ露光部EEWと現像処理ブロック4の熱処理タワー42とに隣接して配置されている搬送ロボットTR4は上述した搬送ロボットTR1〜TR3と同様の構成を備えている。
また、図2に示すように、2つのエッジ露光ユニットEEW1,EEW2の下側には基板戻し用のリターンバッファRBFが設けられ、さらにその下側には2つの基板載置部PASS9,PASS10が上下に積層して設けられている。リターンバッファRBFは、何らかの障害によって現像処理ブロック4が基板Wの現像処理を行うことができない場合に、現像処理ブロック4の加熱部PHP7〜PHP12で露光後の加熱処理を行った後に、その基板Wを一時的に収納保管しておくものである。このリターンバッファRBFは、複数枚の基板Wを多段に収納できる収納棚によって構成されている。また、上側の基板載置部PASS9は搬送ロボットTR4から搬送機構55に基板Wを渡すために使用するものであり、下側の基板載置部PASS10は搬送機構55から搬送ロボットTR4に基板Wを渡すために使用するものである。なお、リターンバッファRBFに対しては搬送ロボットTR4がアクセスを行う。
搬送機構55は、図2に示すように、Y方向に水平移動可能な可動台55aを備え、この可動台55a上に基板Wを保持する搬送アーム55bを搭載している。搬送アーム55bは、可動台55aに対して昇降移動、旋回動作および旋回半径方向への進退移動が可能に構成されている。このような構成によって、搬送機構55は、露光ユニットEXPとの間で基板Wの受け渡しを行うとともに、基板載置部PASS9,PASS10に対する基板Wの受け渡しと、基板送り用のセンドバッファSBFに対する基板Wの収納および取り出しを行う。センドバッファSBFは、露光ユニットEXPが基板Wの受け入れをできないときに、露光処理前の基板Wを一時的に収納保管するもので、複数枚の基板Wを多段に収納できる収納棚によって構成されている。
以上のインデクサブロック1、バークブロック2、レジスト塗布ブロック3、現像処理ブロック4およびインターフェイスブロック5には常に清浄空気がダウンフローとして供給されており、各ブロック内でパーティクルの巻き上がりや気流によるプロセスへの悪影響を回避している。また、各ブロック内は装置の外部環境に対して若干陽圧に保たれ、外部環境からのパーティクルや汚染物質の進入などを防いでいる。
また、上述したインデクサブロック1、バークブロック2、レジスト塗布ブロック3、現像処理ブロック4およびインターフェイスブロック5は、本実施形態の基板処理装置を機構的に分割した単位である。各ブロックは、各々個別のブロック用フレーム(枠体)に組み付けられ、各ブロック用フレームを連結して基板処理装置が構成されている。
一方、本実施形態では、基板搬送に係る搬送制御単位を機械的に分割したブロックとは別に構成している。本明細書では、このような基板搬送に係る搬送制御単位を「セル」と称する。1つのセルは、基板搬送を担当する基板搬送ロボットと、その基板搬送ロボットによって基板が搬送されうる受渡対象部とを含んで構成されている。そして、上述した各基板載置部が、セル内に基板Wを受け入れるための入口基板載置部またはセルから基板Wを払い出すための出口基板載置部として機能する。すなわち、セル間の基板Wの受け渡しも基板載置部を介して行われる。
本明細書において、セルを構成する基板搬送ロボットとしては基板Wを搬送アームに保持して搬送する全てのロボットが含まれ、メインウエハハンドリングユニットである搬送ロボットTR1〜TR4の他に、インデクサブロック1の基板移載機構12やインターフェイスブロック5の搬送機構55も含まれる。また、受渡対象部としては上記基板搬送ロボットによる搬送の対象となりうる全ての部位が含まれ、基板Wに液処理を行う液処理部(本実施形態では下地塗布処理部BRC、レジスト塗布処理部SC、現像処理部SD)や熱処理を行う熱処理部(本実施形態では、加熱部、ホットプレート、クールプレート)の他に、基板載置部PASS1〜PASS10、インデクサブロック1に載置されたキャリアC内の基板収納位置並びにセンドバッファSBFおよびリターンバッファRBFの基板収納位置も含まれる。
本実施形態の基板処理装置には、インデクサセル、バークセル、レジスト塗布セル、現像処理セル、露光後ベークセルおよびインターフェイスセルの6つのセルが含まれている。インデクサセルは、載置台11と基板移載機構12とを含み、機械的に分割した単位であるインデクサブロック1と結果的に同じ構成となっている。また、バークセルは、下地塗布処理部BRCと2つの熱処理タワー21,21と搬送ロボットTR1とを含む。このバークセルも、機械的に分割した単位であるバークブロック2と結果として同じ構成になっている。さらに、レジスト塗布セルは、レジスト塗布処理部SCと2つの熱処理タワー31,31と搬送ロボットTR2とを含む。このレジスト塗布セルも、機械的に分割した単位であるレジスト塗布ブロック3と結果として同じ構成になっている。
一方、現像処理セルは、現像処理部SDと熱処理タワー41と搬送ロボットTR3とを含む。上述したように、搬送ロボットTR3は熱処理タワー42の加熱部PHP7〜PHP12およびクールプレートCP14に対してアクセスすることができず、現像処理セルに熱処理タワー42は含まれない。この点において、現像処理セルは機械的に分割した単位である現像処理ブロック4と異なる。
また、露光後ベークセルは、現像処理ブロック4に位置する熱処理タワー42と、インターフェイスブロック5に位置するエッジ露光部EEWと搬送ロボットTR4とを含む。すなわち、露光後ベークセルは、機械的に分割した単位である現像処理ブロック4とインターフェイスブロック5とにまたがるものである。このように露光後加熱処理を行う加熱部PHP7〜PHP12と搬送ロボットTR4とを含んで1つのセルを構成しているので、露光後の基板Wを速やかに加熱部PHP7〜PHP12に搬入して熱処理を行うことができる。このような構成は、パターンの露光を行った後なるべく速やかに加熱処理を行う必要のある化学増幅型レジストを使用した場合に好適である。
なお、熱処理タワー42に含まれる基板載置部PASS7,PASS8は現像処理セルの搬送ロボットTR3と露光後ベークセルの搬送ロボットTR4との間の基板Wの受け渡しのために介在する。
インターフェイスセルは、外部装置である露光ユニットEXPに対して基板Wの受け渡しを行う搬送機構55を含んで構成されている。このインターフェイスセルは、搬送ロボットTR4やエッジ露光部EEWを含まない点で、機械的に分割した単位であるインターフェイスブロック5とは異なる構成となっている。なお、エッジ露光部EEWの下方に設けられた基板載置部PASS9,PASS10は露光後ベークセルの搬送ロボットTR4とインターフェイスセルの搬送機構55との間の基板Wの受け渡しのために介在する。
次に、本実施形態の基板処理装置の制御機構について説明する。図8は、制御機構の概略を示すブロック図である。同図に示すように、本実施形態の基板処理装置は、メインコントローラMC、セルコントローラCC、ユニットコントローラの3階層からなる制御階層を備えている。メインコントローラMC、セルコントローラCC、ユニットコントローラのハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、各コントローラは、各種演算処理を行うCPU、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるROM、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるRAMおよび制御用アプリケーションやデータなどを記憶しておく磁気ディスク等を備えている。
第1階層のメインコントローラMCは、基板処理装置全体に1つ設けられており、装置全体の管理、メインパネルMPの管理およびセルコントローラCCの管理を主に担当する。メインパネルMPは、メインコントローラMCのディスプレイとして機能するものである。また、メインコントローラMCに対してはキーボードKBから種々のコマンドを入力することができる。なお、メインパネルMPをタッチパネルにて構成し、メインパネルMPからメインコントローラMCに入力作業を行うようにしても良い。
第2階層のセルコントローラCCは、6つのセル(インデクサセル、バークセル、レジスト塗布セル、現像処理セル、露光後ベークセルおよびインターフェイスセル)のそれぞれに対して個別に設けられている。各セルコントローラCCは、対応するセル内の基板搬送管理およびユニット管理を主に担当する。具体的には、各セルのセルコントローラCCは、所定の基板載置部に基板Wを置いたという情報を、隣のセルのセルコントローラCCに送り、その基板Wを受け取ったセルのセルコントローラCCは、当該基板載置部から基板Wを受け取ったという情報を元のセルのセルコントローラCCに返すという情報の送受信を行う。このような情報の送受信はメインコントローラMCを介して行われる。そして、各セルコントローラCCはセル内に基板Wが搬入された旨の情報を搬送ロボットコントローラTCに与え、該搬送ロボットコントローラTCが搬送ロボットを制御してセル内で基板Wを所定の手順に従って循環搬送させる。なお、搬送ロボットコントローラTCは、セルコントローラCC上で所定のアプリケーションが動作することによって実現される制御部である。
また、第3階層のユニットコントローラとしては、例えばスピンコントローラやベークコントローラが設けられている。スピンコントローラは、セルコントローラCCの指示に従ってセル内に配置されたスピンユニット(塗布処理ユニットおよび現像処理ユニット)を直接制御するものである。具体的には、スピンコントローラは、例えばスピンユニットのスピンモータを制御して基板Wの回転数を調整する。また、ベークコントローラは、セルコントローラCCの指示に従ってセル内に配置された熱処理ユニット(ホットプレート、クールプレート、加熱部等)を直接制御するものである。具体的には、ベークコントローラは、例えばホットプレートに内蔵されたヒータを制御してプレート温度等を調整する。
また、基板処理装置には上記のメインコントローラMC、セルコントローラCC、ユニットコントローラとは異なる制御機構として検査制御部80が設けられている。検査制御部80も一般的なコンピュータと同様の構成および機能を有するものである。図8では、検査制御部80をメインコントローラMCの支配下にて動作する独立の制御部としているが、これをいずれかのセルコントローラCCの支配下にて動作するものとしても良いし、或いは所定のアプリケーションが動作することによってメインコントローラMC、セルコントローラCC、ユニットコントローラのいずれかの内部に実現される制御部としても良い。
検査制御部80は、スキャンユニットSCU1,SCU2およびサブパネルSPを管理する。サブパネルSPはタッチパネルにて構成されており、情報の表示および検査制御部80への入力受付を行う。検査制御部80が備える判定部81、補正部82、発報部83は検査制御部80内にて所定のアプリケーションが実行されることによって実現される機能処理部であり、その動作内容については後述する。なお、検査制御部80は2つのスキャンユニットSCU1,SCU2に個別に設けるようにしても良いし、共通して設けるようにしても良い。
基板処理装置に設けられた3階層からなる制御階層のさらに上位の制御機構として、基板処理装置とLAN回線を介して接続されたホストコンピュータ100が位置している(図1参照)。ホストコンピュータ100は、各種演算処理を行うCPU、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるROM、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるRAMおよび制御用アプリケーションやデータなどを記憶しておく磁気ディスク等を備えており、一般的なコンピュータと同様の構成を有している。ホストコンピュータ100には、本実施形態の基板処理装置が通常複数台接続されている。ホストコンピュータ100は、接続されたそれぞれの基板処理装置に処理手順および処理条件を記述したレシピを渡す。ホストコンピュータ100から渡されたレシピは各基板処理装置のメインコントローラMCの記憶部(例えばメモリ)に記憶される。
なお、露光ユニットEXPには、上記の基板処理装置の制御機構から独立した別個の制御部が設けられている。すなわち、露光ユニットEXPは、基板処理装置のメインコントローラMCの制御下で動作しているものではなく、単体で独自の動作制御を行っているものである。もっとも、このような露光ユニットEXPもホストコンピュータ100から受け取ったレシピに従って動作制御を行っており、露光ユニットEXPにおける露光処理と同期した処理を基板処理装置が行うこととなる。
次に、本実施形態の基板処理装置の動作について説明する。ここでは、まず、基板処理装置における一般的な基板Wの循環搬送の概略手順について簡単に説明する。以下に説明する処理手順は、ホストコンピュータ100から受け取ったレシピの記述内容に従ったものである。
まず、装置外部から未処理の基板WがキャリアCに収納された状態でAGV等によってインデクサブロック1に搬入される。続いて、インデクサブロック1から未処理の基板Wの払い出しが行われる。具体的には、インデクサセル(インデクサブロック1)の基板移載機構12が所定のキャリアCから未処理の基板Wを取り出し、上側の基板載置部PASS1に載置する。基板載置部PASS1に未処理の基板Wが載置されると、バークセルの搬送ロボットTR1が搬送アーム6a,6bのうちの一方を使用してその基板Wを受け取る。そして、搬送ロボットTR1は受け取った未処理の基板Wを塗布処理ユニットBRC1〜BRC3のいずれかに搬送する。塗布処理ユニットBRC1〜BRC3では、基板Wに反射防止膜用の塗布液が回転塗布される。
塗布処理が終了した後、基板Wは搬送ロボットTR1によってホットプレートHP1〜HP6のいずれかに搬送される。ホットプレートにて基板Wが加熱されることによって、塗布液が乾燥されて基板W上に下地の反射防止膜が形成される。その後、搬送ロボットTR1によってホットプレートから取り出された基板WはクールプレートCP1〜CP3のいずれかに搬送されて冷却される。なお、このときにクールプレートWCPによって基板Wを冷却するようにしても良い。冷却後の基板Wは搬送ロボットTR1によって基板載置部PASS3に載置される。
また、基板載置部PASS1に載置された未処理の基板Wを搬送ロボットTR1が密着強化処理部AHL1〜AHL3のいずれかに搬送するようにしても良い。密着強化処理部AHL1〜AHL3では、HMDSの蒸気雰囲気で基板Wを熱処理してレジスト膜と基板Wとの密着性を向上させる。密着強化処理の終了した基板Wは搬送ロボットTR1によって取り出され、クールプレートCP1〜CP3のいずれかに搬送されて冷却される。密着強化処理が行われた基板Wには反射防止膜を形成しないため、冷却後の基板Wは搬送ロボットTR1によって直接基板載置部PASS3に載置される。
また、反射防止膜用の塗布液を塗布する前に脱水処理を行うようにしても良い。この場合はまず、基板載置部PASS1に載置された未処理の基板Wを搬送ロボットTR1が密着強化処理部AHL1〜AHL3のいずれかに搬送する。密着強化処理部AHL1〜AHL3では、HMDSの蒸気を供給することなく基板Wに単に脱水のための加熱処理(デハイドベーク)を行う。脱水のための加熱処理の終了した基板Wは搬送ロボットTR1によって取り出され、クールプレートCP1〜CP3のいずれかに搬送されて冷却される。冷却後の基板Wは搬送ロボットTR1によって塗布処理ユニットBRC1〜BRC3のいずれかに搬送され、反射防止膜用の塗布液が回転塗布される。その後、基板Wは搬送ロボットTR1によってホットプレートHP1〜HP6のいずれかに搬送され、加熱処理によって基板W上に下地の反射防止膜が形成される。さらにその後、搬送ロボットTR1によってホットプレートから取り出された基板WはクールプレートCP1〜CP3のいずれかに搬送されて冷却された後、基板載置部PASS3に載置される。
基板Wが基板載置部PASS3に載置されると、レジスト塗布セルの搬送ロボットTR2がその基板Wを受け取って塗布処理ユニットSC1〜SC3のいずれかに搬送する。塗布処理ユニットSC1〜SC3では、基板Wにレジストが回転塗布される。なお、レジスト塗布処理には精密な基板温調が要求されるため、基板Wを塗布処理ユニットSC1〜SC3に搬送する直前にクールプレートCP4〜CP9のいずれかに搬送するようにしても良い。
レジスト塗布処理が終了した後、基板Wは搬送ロボットTR2によって加熱部PHP1〜PHP6のいずれかに搬送される。加熱部PHP1〜PHP6にて基板Wが加熱処理されることにより、レジスト中の溶媒成分が除去されて基板W上にレジスト膜が形成される。その後、搬送ロボットTR2によって加熱部PHP1〜PHP6から取り出された基板WはクールプレートCP4〜CP9のいずれかに搬送されて冷却される。冷却後の基板Wは搬送ロボットTR2によって基板載置部PASS5に載置される。
レジスト塗布処理が行われてレジスト膜が形成された基板Wが基板載置部PASS5に載置されると、現像処理セルの搬送ロボットTR3がその基板Wを受け取ってそのまま基板載置部PASS7に載置する。そして、基板載置部PASS7に載置された基板Wは露光後ベークセルの搬送ロボットTR4によって受け取られ、エッジ露光ユニットEEW1,EEW2のいずれかに搬入される。エッジ露光ユニットEEW1,EEW2においては、基板Wの周縁部の露光処理が行われる。エッジ露光処理が終了した基板Wは搬送ロボットTR4によって基板載置部PASS9に載置される。そして、基板載置部PASS9に載置された基板Wはインターフェイスセルの搬送機構55によって受け取られ、露光ユニットEXPに搬入され、パターン露光処理に供される。本実施形態では化学増幅型レジストを使用しているため、基板W上に形成されたレジスト膜のうち露光された部分では光化学反応によって酸が生成する。なお、エッジ露光処理が終了した基板Wを露光ユニットEXPに搬入する前に、搬送ロボットTR4によってクールプレート14に搬入して冷却処理を行うようにしても良い。
パターン露光処理が終了した露光済みの基板Wは露光ユニットEXPから再びインターフェイスセルに戻され、搬送機構55によって基板載置部PASS10に載置される。露光後の基板Wが基板載置部PASS10に載置されると、露光後ベークセルの搬送ロボットTR4がその基板Wを受け取って加熱部PHP7〜PHP12のいずれかに搬送する。加熱部PHP7〜PHP12では、露光時の光化学反応によって生じた生成物を酸触媒としてレジストの樹脂の架橋・重合等の反応を進行させ、現像液に対する溶解度を露光部分のみ局所的に変化させるための加熱処理(Post Exposure Bake)が行われる。露光後加熱処理が終了した基板Wは、冷却機構を備えたローカル搬送機構(加熱部PHP7〜PHP12内の搬送機構:図1参照)によって搬送されることにより冷却され、上記化学反応が停止する。続いて基板Wは、搬送ロボットTR4によって加熱部PHP7〜PHP12から取り出され、基板載置部PASS8に載置される。
基板載置部PASS8に基板Wが載置されると、現像処理セルの搬送ロボットTR3がその基板Wを受け取ってクールプレートCP10〜CP13のいずれかに搬送する。クールプレートCP10〜CP13においては、露光後加熱処理が終了した基板Wがさらに冷却され、所定温度に正確に温調される。その後、搬送ロボットTR3は、クールプレートCP10〜CP13から基板Wを取り出して現像処理ユニットSD1〜SD5のいずれかに搬送する。現像処理ユニットSD1〜SD5では、基板Wに現像液を供給して現像処理を進行させる。やがて現像処理が終了した後、基板Wは搬送ロボットTR3によってホットプレートHP7〜HP11のいずれかに搬送され、さらにその後クールプレートCP10〜CP13のいずれかに搬送される。
その後、基板Wは搬送ロボットTR3によって基板載置部PASS6に載置される。基板載置部PASS6に載置された基板Wは、レジスト塗布セルの搬送ロボットTR2によってそのまま基板載置部PASS4に載置される。さらに、基板載置部PASS4に載置された基板Wは、バークセルの搬送ロボットTR1によってそのまま基板載置部PASS2に載置されることにより、インデクサブロック1に格納される。基板載置部PASS2に載置された処理済みの基板Wはインデクサセルの基板移載機構12によって所定のキャリアCに収納される。その後、所定枚数の処理済み基板Wが収納されたキャリアCが装置外部に搬出されて一連のフォトリソグラフィー処理が完了する。
基板処理装置が上記一連の動作を開始する前、例えば基板処理装置を組み立てた直後の時点で各基板搬送ロボットのティーチングを行う。ティーチングとは、受渡対象部への正確な基板搬入位置(以下、「基準搬入位置」という)を各基板搬送ロボットに教示する作業である。具体的には、光学測定素子を設置した治具を載置した搬送アームを基板搬送ロボットが受渡対象部にアクセスさせ、基準搬入位置と実際のアクセス位置とのずれを光学的に検出し、そのずれを解消する補正データを取得する。その取得された補正データが受渡対象部についてのティーチングデータ85として磁気ディスク等で構成された記憶部84に記憶される(図8参照)。なお、図8では、記憶部84を検査制御部80に設けているが、記憶部84はメインコントローラMCやセルコントローラCC等の制御機構内のいずれに設けるようにしても良い。また、記憶部84としては磁気ディスクに限らずメモリであっても良い。
ティーチングを行うことによって各基板搬送ロボットが基準搬入位置に正確にアクセスすることとなり、上述した一連のフォトリソグラフィー処理が高い精度にて進行する。ところが、各基板搬送ロボットが基板Wの搬出搬入動作を繰り返すうちに実際のアクセス位置と基準搬入位置との間に経時的なずれが発生することがある。このようなずれは、特に基板処理装置を組み立てた直後のようにタイミングプーリ9cとタイミングベルト9eとが十分になじんでいないときに生じやすい。そして、このようなずれを放置しておくと、基板処理の精度が低下するだけでなく、基板搬送ロボットがユニットに接触するという不具合が発生する。このため、本実施形態では、以下のようにして基板搬送ロボットのチェックを行っている。
図9は、基板搬送ロボットの検査手順を示すフローチャートである。ここでは、基板搬送ロボットの一例として搬送ロボットTR1の検査手順について説明するが、他の基板搬送ロボットについても同様である。まず、搬送ロボットTR1の搬送アーム6a,6bの特定ポイントのベース値を登録しておく(ステップS1)。「ベース値」とは、基板搬送ロボットが正しく基準搬入位置にアクセスしている前提において、該基板搬送ロボットの搬送アームをスキャンユニットにアクセスさせたときの基準座標位置である。例えば、厳密なティーチングを行った直後であれば搬送ロボットTR1が正しく基準搬入位置にアクセスしているものと考えられるため、ティーチング直後に搬送ロボットTR1に上下の搬送アーム6a,6bを個別にスキャンユニットSCU1にアクセスさせ、レーザスキャナ91によって取得された各搬送アームの特定ポイントの座標を検査制御部80がベース値として登録すれば良い。
特定ポイントとしては、レーザスキャナ91によって3次元座標を取得可能な搬送アーム6a,6bの任意の点を選択可能であるが、本実施形態では搬送アーム6a,6bの先端点を選択している。ここで、図7に示すように、搬送アーム6a,6bは先端部が平面視で「C」字形状に形成されているため、当該先端部は二股に分岐されていると言える。すなわち、搬送アーム6a,6bは、保持する基板Wの周縁にそって伸びる一対の右アーム6ar,6brおよび左アーム6al,6blを備えている。そして、本実施形態ではレーザスキャナ91が右アーム6ar(6br)の先端点RPおよび左アーム6al(6bl)の先端点LPの3次元座標を取得している。
こうして、搬送ロボットTR1が正しく基準搬入位置にアクセスしているという条件の下で上下の搬送アーム6a,6bを個別にスキャンユニットSCU1にアクセスさせたときの右アーム6ar,6brおよび左アーム6al,6blのそれぞれの先端点の3次元座標が取得され、その3次元座標がベース値86として記憶部84に登録される。次の表1に、搬送ロボットTR1の上下の搬送アーム6a,6bについて登録されたベース値86を示す。
ここでのx座標、y座標、z座標は、レーザスキャナ91のスキャンエリアSAにおける相対座標であり、図1等に付したXYZ直交座標系とは異なる。図7に示すように、スキャンエリアSAにおけるx軸方向は搬送アーム6a,6bの幅方向であり、y軸方向は搬送アーム6a,6bの進退方向であり、z軸方向は高さ方向である。ベース値86としては右アーム6ar,6brおよび左アーム6al,6blのそれぞれの先端点のx座標、y座標、z座標が取得され、計12個の値が登録される。
ステップS1にてベース値86を一旦登録した後は、適当なタイミングにてステップS2〜ステップS10の搬送ロボットTR1の検査を行う。搬送ロボットTR1の検査を行うタイミングとしては、基板処理装置の定期メンテナンス時、基板処理装置にて所定数の基板を処理した時点等が好ましい。また、基板処理装置を長期停止させていた後や搬送トラブルが疑われるときに搬送アームのチェックを行うためにステップS2〜ステップS10の検査を行うようにしてもよい。ステップS2〜ステップS10の検査は作業者がサブパネルSPからコマンドを入力することによって手動で開始しても良いし、検査制御部80がスケジュール管理を行うことによって自動で開始するようにしても良い。
まず、搬送ロボットTR1の上側の搬送アーム6aをスキャンユニットSCU1にアクセスさせてレーザスキャナ91が特定ポイントの3次元座標測定を行う(ステップS2)。ここでの特定ポイントは、ベース値86を取得したときと同様に、右アーム6arおよび左アーム6alのそれぞれの先端点である。搬送ロボットTR1が搬送アーム6aをスキャンユニットSCU1にアクセスさせ、レーザスキャナ91が右アーム6arの先端点RPおよび左アーム6alの先端点LPの3次元実測座標を検査値として取得する。取得された表2に示す検査値は検査制御部80のメモリに格納される。
検査値のx座標、y座標、z座標は、ベース値86の座標系と一致している。検査値を取得した時点で、サブパネルSPからのコマンド入力に応じて或いは自動で検査制御部80がベース値86および検査値をサブパネルSPに表示するようにしても良い。
次に、ステップS3に進み、検査制御部80の判定部81が上側の搬送アーム6aの高さ判定を行う。具体的には、判定部81が左アーム6alの先端点LPのベース値86のz座標値UB(Lz)と検査値のz座標値UM(Lz)との差分D(Lz)を算定する。この差分D(Lz)は、3次元基準座標位置と3次元実測座標位置との差分であり、ティーチング直後からの搬送アーム6aの高さ方向のずれ量(厳密には左アーム6alの先端点LPの高さ方向ずれ量)を示す値である。なお、右アーム6arの先端点RPのベース値86のz座標値UB(Rz)と検査値のz座標値UM(Rz)との差分D(Rz)を算定するようにしても良い。
続いて、判定部81は、差分D(Lz)に基づいて搬送アーム6aの高さ判定を行う。差分D(Lz)が所定の閾値αよりも小さいときには判定部81は高さ異常なしと判定する。この場合は、高さ判定を終了してそのまま次のステップS4に進む。
一方、差分D(Lz)が閾値αよりも大きく閾値βよりも小さいときには判定部81が補正可能な異常ありと判定し、検査制御部80の補正部82が補正処理を実行した後にステップS4に進む。さらに、差分D(Lz)が閾値βよりも大きいときには、判定部81が重大な異常ありと判定し、検査制御部80の発報部82が搬送アーム6aに高さ異常が発生している旨の警報を発報する。ここで、α<βであり、例えば基板Wがφ300mmの半導体ウェハである場合には、αを0.3mmに設定し、βを2mmに設定すれば良い。なお、差分D(Lz)が閾値αまたはβと等値であるときには判定部81は差分D(Lz)が閾値よりも大小いずれと判定しても良く、この閾値判定については以降同様である。
差分D(Lz)が閾値αよりも大きく閾値βよりも小さい場合には、補正部82が差分D(Lz)に基づいてティーチングデータ85を補正する。具体的には、補正部82がティーチングデータ85のうちの高さ方向のデータに差分D(Lz)を加算または減算する。ここで、補正部82は、搬送ロボットTR1の搬送対象となっている受渡対象部のうちの特定の受渡対象部のティーチングデータ85のみを補正しても良いし、すべての受渡対象部のそれぞれについてのティーチングデータ85を一括して補正しても良い。
差分D(Lz)が閾値βよりも大きい場合には、通常は生じないような大きな位置ずれ異常が発生している。このような大きな位置ずれはティーチングデータ85の補正程度では対応できず、装置を停止して搬送ロボットTR1の機械調整を行う必要がある。このため、発報部82が搬送アーム6aに高さ異常が発生している旨の警報をサブパネルSPを介して発報する。
但し、差分D(Lz)が閾値βよりも大きいような場合には、タイミングベルト9eの「歯跳び」が発生している可能性が高い。基板Wがφ300mmの半導体ウェハであれば、昇降台10aおよびアーム基台10bの総重量は60kgw以上にもなり、これを急激に上昇させたときにはタイミングベルト9eに噛み合っていたタイミングプーリ9cの歯が1ピッチ分ずれることがある。このような現象が「歯跳び」と呼ばれる。歯跳びが発生すると、差分D(Lz)が5mm程度にもなるため、搬送ロボットTR1の搬送アーム6a,6bが処理ユニットに衝突することもあり、直ちに対応する必要がある。
差分D(Lz)が閾値βよりも大きくなった要因が歯跳びである場合には、以下のようにして補正部82が補正を行うことも可能である。すなわち、タイミングプーリ9cを回転駆動するモータ9bはパルスモータであり、差分D(Lz)をモータ9bのパルス値に変換して補正を行うのである。具体的には、歯跳びが発生した後の搬送ロボットTR1を原点復帰させ、そのときのモータ9bのパルス値から差分D(Lz)を変換したパルス値を補正部82が減じることにより、搬送ロボットTR1の原点が概ね元に戻る。その後、再度搬送アーム6aをスキャンユニットSCU1にアクセスさせ、上記と同様にして再び差分D(Lz)を求め、補正部82がその差分D(Lz)に基づいてティーチングデータ85を補正する。
次に、ステップS4に進み、検査制御部80の判定部81が上側の搬送アーム6aの水平度判定を行う。具体的には、判定部81が左アーム6alの先端点LPの検査値のz座標値UM(Lz)と右アーム6arの先端点RPの検査値のz座標値UM(Rz)との差分D(H)を算定する。この差分D(H)は、搬送アーム6aの水平方向の傾きを示す値である。ティーチング直後においては、搬送アーム6aは傾いていないため、UB(Lz)とUB(Rz)との差分は0である。すなわち、差分D(H)は、3次元基準座標位置から求まる水平度と3次元実測座標位置から求まる水平度との差分でもある。
続いて、判定部81は、差分D(H)に基づいて搬送アーム6aの水平度判定を行う。差分D(H)が所定の閾値γよりも小さいときには判定部81は水平度異常なしと判定する。この場合は、水平度判定を終了して次のステップS5に進む。一方、差分D(H)が閾値γよりも大きい場合には、判定部81が水平度に異常ありと判定し、発報部82が搬送アーム6aに水平度異常が発生している旨の警報を発報する。
搬送アーム6aの水平度に異常がある場合には、高さ異常とは異なり、搬送ロボットTR1の機械調整を行う以外には修正不可能である。このため、差分D(H)が閾値γよりも大きい場合には、発報部82が搬送アーム6aに水平度異常が発生している旨の警報をサブパネルSPを介して発報する。
次に、ステップS5に進み、検査制御部80の判定部81が上側の搬送アーム6aの形状判定を行う。具体的には、判定部81が左アーム6alの先端点LPの検査値のx座標値UM(Lx),y座標値UM(Ly)と右アーム6arの先端点RPの検査値のx座標値UM(Rx),y座標値UM(Ry)とからピタゴラスの定理により両先端点間の検査時点での距離LMを算定する。この距離LMは、左アーム6alの先端点LPと右アーム6arの先端点RPとの間の水平面内における距離であり、3次元空間における距離によって形状判定を行うのであれば両点の検査値のz座標値UM(Lz),UM(Rz)を算定に加えるようにしても良い。
続いて、判定部81は、左アーム6alの先端点LPのベース値86のx座標値UB(Lx),y座標値UB(Ly)と右アーム6arの先端点RPのベース値86のx座標値UB(Rx),y座標値UB(Ry)とから両先端点間の基準時(搬送ロボットTR1が正しく基準搬入位置にアクセスしているとき)の距離LBを算定する。そして、判定部81は、両先端点間の検査時の距離LMと基準時の距離LBとの差分D(S)を算定する。
判定部81は、この差分D(S)に基づいて搬送アーム6aの形状判定を行う。差分D(S)が所定の閾値δよりも小さいときには判定部81は形状異常なしと判定する。この場合は、形状判定を終了して次のステップS6に進む。一方、差分D(S)が閾値δよりも大きい場合には、判定部81が搬送アーム6aの形状に異常ありと判定し、発報部82が搬送アーム6aに形状異常が発生している旨の警報を発報する。
何らかのトラブルによって搬送アーム6aの形状が変形すると、左アーム6alの先端点LPと右アーム6arの先端点RPとの間の距離が変化する。差分D(S)はその変化量を示しており、所定の閾値δよりも大きいときには、形状に異常があると考えられる。搬送アーム6aの形状に異常がある場合には、搬送ロボットTR1の機械調整を行う以外には修正不可能である。このため、差分D(S)が閾値δよりも大きい場合には、発報部82が搬送アーム6aに形状異常が発生している旨の警報をサブパネルSPを介して発報する。なお、上述した搬送アーム6aの水平度異常もねじれによって生じるものであり形状異常の一種である。
次に、ステップS6に進み、検査制御部80の判定部81が上側の搬送アーム6aの水平位置判定を行う。具体的には、判定部81が左アーム6alの先端点LPのベース値86のx座標値UB(Lx)と検査値のx座標値UM(Lx)とを比較し、ベース値86のy座標値UB(Ly)と検査値のy座標値UM(Ly)とを比較する。なお、ステップS6の段階においては、既に高さ異常の判定と形状異常の判定とが終了しているため、左アーム6alの先端点LPのみに注目して水平位置判定を行えば良い。
そして、判定部81は、それらに相違がある場合には水平位置ずれが発生していると判定し、補正部82が補正処理を実行する。水平位置ずれは、搬送アーム6aを旋回駆動させるモータ10cまたは進退移動させるスライド駆動機構10dの誤差によって生じる。このため、補正部82がベース値86と検査値との相違に基づいてティーチングデータ85を補正する。ここで、補正部82は、搬送ロボットTR1の搬送対象となっている受渡対象部のうちの特定の受渡対象部のティーチングデータ85のみを補正しても良いし、すべての受渡対象部のそれぞれについてのティーチングデータ85を一括して補正しても良い。
また、判定部81が大きな水平位置ずれが発生していると判定したときには、機械調整を必要とするため、発報部82が搬送アーム6aに水平位置異常が発生している旨の警報を発報する。
搬送ロボットTR1の上側の搬送アーム6aについての検査が終了した後、下側の搬送アーム6bがスキャンユニットSCU1にアクセスし、レーザスキャナ91が搬送アーム6bの特定ポイントの3次元座標測定を行う(ステップS7)。ここでの特定ポイントは、上記と同様に、搬送アーム6bの右アームおよび左アームのそれぞれの先端点である。搬送ロボットTR1が下側の搬送アーム6bをスキャンユニットSCU1にアクセスさせ、レーザスキャナ91が右アームおよび左アームのそれぞれの先端点の3次元実測座標を検査値として取得する。取得された表3に示す検査値は検査制御部80のメモリに格納される。
上側の搬送アーム6aについてと同様に、検査値のx座標、y座標、z座標は、ベース値86の座標系と一致している。また、検査値を取得した時点で、サブパネルSPからのコマンド入力に応じて或いは自動で検査制御部80がベース値86および検査値をサブパネルSPに表示するようにしても良い。
次に、ステップS8に進み、検査制御部80の判定部81が下側の搬送アーム6bの水平度判定を行う。なお、高さ判定については、既に上側の搬送アーム6aの高さ判定が終了しており、上側の搬送アーム6aとは別個に下側の搬送アーム6bのみに高さ異常が生じることはあり得ないため、下側の搬送アーム6bの高さ判定は行わない。
搬送アーム6bの水平度判定は、上側の搬送アーム6aの水平度判定と全く同じである。すなわち、判定部81が検査値のz座標値LM(Lz)とLM(Rz)との差分を算定する。そして、この差分が所定の閾値よりも小さいときには判定部81は水平度異常なしと判定し、該閾値よりも大きい場合には、判定部81が水平度に異常ありと判定し、発報部82が搬送アーム6bに水平度異常が発生している旨の警報を発報する。
次に、ステップS9に進み、検査制御部80の判定部81が下側の搬送アーム6bの形状判定を行う。この搬送アーム6bの形状判定も上側の搬送アーム6aの形状判定と全く同じである。すなわち、判定部81は、下側の搬送アーム6bの右アーム先端点と左アーム先端点との間の検査時の距離と基準時の距離との差分を算定する。そして、この差分が所定の閾値よりも小さいときには判定部81は形状異常なしと判定し、該閾値よりも大きい場合には、判定部81が搬送アーム6bの形状に異常ありと判定し、発報部82が搬送アーム6bに形状異常が発生している旨の警報を発報する。
次に、ステップS10に進み、検査制御部80の判定部81が下側の搬送アーム6bの水平位置判定を行う。具体的には、判定部81が左アーム先端点のベース値86のx座標値LB(Lx)と検査値のx座標値LM(Lx)とを比較し、ベース値86のy座標値LB(Ly)と検査値のy座標値LM(Ly)とを比較する。
ステップS10の段階では、既に上側の搬送アーム6aについての水平位置補正が終了しているため、下側の搬送アーム6bのみの位置ずれがない限りは検査値とベース値86とは一致するはずであるが、それらに相違がある場合には下側の搬送アーム6bに固有の水平位置ずれが発生していると判定部81が判定し、補正部82が補正処理を実行する。下側の搬送アーム6bについては、上側の搬送アーム6aに対する偏差量が設定されており、補正部82はベース値86と検査値との相違に基づいてこの偏差量を補正する。
また、判定部81が下側の搬送アーム6bに大きな水平位置ずれが発生していると判定したときには、機械調整を必要とするため、発報部82が搬送アーム6bに水平位置異常が発生している旨の警報を発報する。
以上のように、本実施形態においては、基板搬送ロボットが正しく基準搬入位置にアクセスしている時点での搬送アームの特定ポイントの基準座標位置をベース値86として登録しておき、検査時点での該特定ポイントの実測座標位置と基準座標位置との差分に基づいて搬送アームの形状異常(水平度を含む)および位置ずれ(高さおよび水平位置)の判定を行っている。検査時点では、搬送アームをスキャンユニットにアクセスさせるだけで特定ポイントの実測座標位置を速やかに取得して、所定の座標演算処理によって搬送アームの異常を正確に検出することができるため、目視では確認不能な搬送アームの微妙な変形や位置ずれについても容易に、かつ、確実に検出することができる。また、定期メンテナンス時や処理ロットの合間に搬送アームをスキャンユニットにアクセスさせれば、装置を停止することなく搬送アームの検査を行うことができる。
また、本実施形態においては、検査によって搬送アームの軽微な位置ずれが判明したときに、特定ポイントの実測座標位置と基準座標位置との差分に基づいてティーチングデータ85を補正している。補正後のティーチングデータ85が新たなティーチングデータとなり、この新たなティーチングデータに基づいて基板搬送ロボットは基準搬入位置に正確にアクセスできることとなるため、この補正処理は、基板搬送ロボットの再ティーチングともいうべき処理である。すなわち、治具のセット等の煩雑な作業を行うことなく、また装置の通常処理を停止することなく、短時間にて基板搬送ロボットのティーチングを行うことができるのである。特に、複数の受渡対象部についてティーチングデータ85を一括して補正するようにすれば、非常に効率の良いティーチング作業を行うことができる。
また、検査によって搬送アームの形状異常や重大な位置ずれが判明したときには、異常が発生している旨の警報を発報するようにしているため、搬送中の基板Wの落下や搬送アームが処理ユニットに衝突するような重大な搬送トラブルを未然に防止することができる。搬送アームの形状異常や重大な位置ずれが判明したときには、装置を停止して搬送アームの機械調整を行うこととなるが、その機械調整後のティーチングも予め測定しておいた基準座標位置を利用すれば簡単に行うことができる。すなわち、機械調整後に搬送アームをスキャンユニットにアクセスさせて特定ポイントの実測座標位置と前記基準座標位置との差分を算定し、その差分に基づいてティーチングデータ85を補正すれば、治具のセット等を行うことなく短時間で基板搬送ロボットのティーチングを行うことができる。なお、機械調整後に治具を使用したティーチングを行い、新たなティーチングデータ85を再取得しても良いことは勿論である。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態においては、基板載置部PASS3,PASS4の上側にスキャンユニットSCU1を設け、熱処理タワー42の最上段にスキャンユニットSCU2を設け、搬送ロボットTR1,TR2がスキャンユニットSCU1にアクセスし、搬送ロボットTR3,TR4がスキャンユニットSCU1にアクセスするようにしていたが、スキャンユニットの設置態様は各基板搬送ロボットがアクセスできる形態であればよい。例えば、基板載置部PASS1,PASS2の上側や基板載置部PASS5,PASS6の上側にスキャンユニットを設けるようにしても良い。また、基板移載機構12および搬送機構55も受渡対象部に基板Wを搬送する基板搬送ロボットであり、これらの搬送アームの検査を行うためのスキャンユニットをインデクサブロック1の上方空間や2つのエッジ露光ユニットEEW1,EEW2のいずれかに代えて設置するようにしても良い。基板移載機構12および搬送機構55の搬送アームの検査処理動作は上記実施形態の搬送ロボットTR1と同じである。さらに、各基板搬送ロボットに専用のスキャンユニットを1つずつ設けるようにしても良い。
また、上記実施形態においては、搬送アームの高さ判定、水平度判定、形状判定および水平位置判定の4種類の検査を順次行っていたが、このうちの一部のみを実行するようにしても良い。実行する検査の種類は、適宜作業者がサブパネルSPからの入力して選択するようにしても良いし、予め検査制御部80に設定しておいても良い。
また、上記実施形態においては、スキャンユニットSCU1の筐体90の内側天井部にレーザスキャナ91を備えていたが、レーザスキャナ91を筐体90の内側床部に設けるようにしても良い。また、レーザスキャナ91に代えて、CCDスキャナを用いるようにしても良い。CCDスキャナを使用する場合には、搬送アームのx、y座標およびz座標を個別に測定できるように筐体90の天井部および側壁部にCCDスキャナを設けることが好ましい。
また、特定ポイントは搬送アームの先端点に限定されるものではなく、任意の点とすることが可能であり、例えばウエハガイド7を特定ポイントとしても良い。ウエハガイド7を特定ポイントとすれば、ウエハガイド7の削れ具合を検出することも可能となる。もっとも、特に搬送アームの形状変化は搬送アームの先端点に最も顕著に現れるため、搬送アーム全体の異常を検出する観点からは先端点を測定の特定ポイントとすることが好ましい。
また、本発明に係る基板処理装置の構成は図1から図4に示したような形態に限定されるものではなく、基板搬送ロボットが基板Wを搬送アームに保持して受渡対象部に搬送することによって該基板Wに所定の処理を行うような形態であれば種々の変形が可能である。
1 インデクサブロック
2 バークブロック
3 レジスト塗布ブロック
4 現像処理ブロック
5 インターフェイスブロック
6a,6b 搬送アーム
6al 左アーム
6ar 右アーム
12 基板移載機構
21,31,41,42 熱処理タワー
55 搬送機構
80 検査制御部
81 判定部
82 補正部
83 発報部
84 記憶部
85 ティーチングデータ
86 ベース値
91 レーザスキャナ
100 ホストコンピュータ
BRC1〜BRC3,SC1〜SC3 塗布処理ユニット
CC セルコントローラ
CP1〜CP14 クールプレート
EXP 露光ユニット
HP1〜HP11 ホットプレート
LP,RP 先端点
MC メインコントローラ
PASS1〜PASS10 基板載置部
PHP1〜PHP12 加熱部
SA スキャンエリア
SP サブパネル
SCU1,SCU2 スキャンユニット
SD1〜SD5 現像処理ユニット
TC 搬送ロボットコントローラ
TR1〜TR4 搬送ロボット
W 基板
2 バークブロック
3 レジスト塗布ブロック
4 現像処理ブロック
5 インターフェイスブロック
6a,6b 搬送アーム
6al 左アーム
6ar 右アーム
12 基板移載機構
21,31,41,42 熱処理タワー
55 搬送機構
80 検査制御部
81 判定部
82 補正部
83 発報部
84 記憶部
85 ティーチングデータ
86 ベース値
91 レーザスキャナ
100 ホストコンピュータ
BRC1〜BRC3,SC1〜SC3 塗布処理ユニット
CC セルコントローラ
CP1〜CP14 クールプレート
EXP 露光ユニット
HP1〜HP11 ホットプレート
LP,RP 先端点
MC メインコントローラ
PASS1〜PASS10 基板載置部
PHP1〜PHP12 加熱部
SA スキャンエリア
SP サブパネル
SCU1,SCU2 スキャンユニット
SD1〜SD5 現像処理ユニット
TC 搬送ロボットコントローラ
TR1〜TR4 搬送ロボット
W 基板
Claims (14)
- 基板を搬送アームに保持して受渡対象位置に搬送する基板搬送装置の検査を行う検査装置であって、
前記搬送アームの特定ポイントの座標を取得する座標取得手段と、
前記搬送アームが前記受渡対象位置に正確にアクセスするときの前記特定ポイントの座標位置を基準座標位置として記憶する記憶手段と、
前記座標取得手段によって取得された前記特定ポイントの実測座標位置と前記基準座標位置との差分に基づいて前記搬送アームの異常判定を行う判定手段と、
を備えることを特徴とする基板搬送装置の検査装置。 - 請求項1記載の基板搬送装置の検査装置において、
前記搬送アームは、保持する基板の周縁にそって伸びる一対の右アームおよび左アームを備え、
前記座標取得手段は、前記右アームおよび左アームのそれぞれの先端点の3次元座標を取得し、
前記記憶手段は、前記右アームおよび左アームの先端点の3次元基準座標位置を記憶し、
前記判定手段は、前記座標取得手段によって取得された前記右アームおよび左アームの先端点の3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分に基づいて前記搬送アームの異常判定を行うことを特徴とする基板搬送装置の検査装置。 - 請求項2記載の基板搬送装置の検査装置において、
前記判定手段は、前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分に基づいて前記搬送アームの形状異常の判定を行うことを特徴とする基板搬送装置の検査装置。 - 請求項2記載の基板搬送装置の検査装置において、
前記判定手段は、前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分に基づいて前記搬送アームの位置ずれの判定を行うことを特徴とする基板搬送装置の検査装置。 - 基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、
基板を搬送アームに保持して受渡対象部に搬送する基板搬送手段と、
前記搬送アームの特定ポイントの座標を取得する座標取得手段と、
前記搬送アームが前記受渡対象部に正確にアクセスするときの前記特定ポイントの座標位置を基準座標位置として記憶する記憶手段と、
前記座標取得手段によって取得された前記特定ポイントの実測座標位置と前記基準座標位置との差分に基づいて前記搬送アームの異常判定を行う判定手段と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項5記載の基板処理装置において、
前記搬送アームは、保持する基板の周縁にそって伸びる一対の右アームおよび左アームを備え、
前記座標取得手段は、前記右アームおよび左アームのそれぞれの先端点の3次元座標を取得し、
前記記憶手段は、前記右アームおよび左アームの先端点の3次元基準座標位置を記憶し、
前記判定手段は、前記座標取得手段によって取得された前記右アームおよび左アームの先端点の3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分に基づいて前記搬送アームの異常判定を行うことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項6記載の基板処理装置において、
前記判定手段は、前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分に基づいて前記搬送アームの形状異常の判定を行うことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項7記載の基板処理装置において、
前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分が所定の閾値より大きい場合には前記搬送アームに形状異常が発生している旨の警報を発報する警報発報手段をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項6記載の基板処理装置において、
前記判定手段は、前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分に基づいて前記搬送アームの位置ずれの判定を行うことを特徴とする基板処理装置。 - 請求項9記載の基板処理装置において、
前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分が第1の閾値より大きい場合には前記搬送アームに位置ずれ異常が発生している旨の警報を発報する警報発報手段をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項10記載の基板処理装置において、
前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分が第2の閾値より大きく、かつ、前記第1の閾値よりも小さい場合には前記搬送アームの位置補正を行う位置補正手段をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項11記載の基板処理装置において、
前記位置補正手段は、前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分に基づいて、前記受渡対象部についての教示情報を補正することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項11記載の基板処理装置において、
前記基板搬送手段は複数の受渡対象部に対して基板を搬送し、
前記位置補正手段は、前記3次元実測座標位置と前記3次元基準座標位置との差分に基づいて、前記複数の受渡対象部のそれぞれについての教示情報を一括して補正することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項13記載の基板処理装置において、
前記複数の受渡対象部のそれぞれは基板に液処理を行う液処理部または熱処理を行う熱処理部であることを特徴とする基板処理装置。
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