JP3597285B2 - Substrate processing equipment - Google Patents

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転式の処理部を有する基板処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように半導体ウエハに対してはレジストの回転塗布処理やそれに関連する処理など、種々の表面処理が行われ、それら一連の処理を自動的に行う半導体ウエハ処理装置が使用されている。そして、これら一連の処理を効率的に行わせるために、複数の処理部を2列に配置して処理部群を形成するとともに、カセットから被処理基板たる半導体ウエハを1枚ずつ処理部群側に搬出し、当該半導体ウエハを搬送ロボット(搬送手段)によって各処理部間で搬送している。
【0003】
処理部群を構成している複数の処理部には、半導体ウエハに加熱処理や冷却処理を実行する熱処理部が含まれている。この熱処理部では、プレートの上面に直接もしくは所定の間隔をおいて半導体ウエハを載置して熱処理を実行する。ここで、ヒータの個体差やプレート設置環境などの要因からプレート上の熱分布を完全に均一にすることは困難であり、この熱処理部により熱処理された半導体ウエハには、その熱処理部の熱分布に応じた特有の熱履歴が反映される。このため、熱処理部に半導体ウエハを載置する際に、半導体ウエハの特徴部位であるオリエンテーションフラット(以下、「オリフラ」と称す)が一定方向を向くように配置することで、各半導体ウエハの間で熱履歴を同じくすることが望まれる。
【0004】
また、処理部群には、半導体ウエハを回転させてレジストを回転塗布するスピンコータ(回転式レジスト塗布装置)などの回転処理部が含まれており、各半導体ウエハの間でスピン処理履歴を同一にしたいという要望がある。この「スピン処理履歴」は、回転初期における風切りの影響が大きく、回転に先立って半導体ウエハのオリフラが一定方向を向くように位置させておき、その状態から回転始動させることで各半導体ウエハの間でスピン処理履歴を同じにすることができる。
【0005】
さらに、半導体ウエハを搬送する際には、半導体ウエハの振動を抑制したいという要請があり、これを満足するためには半導体ウエハのオリフラが一定方向を向いた姿勢で搬送して各半導体ウエハの間での搬送履歴を同じにすることが必要である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来においては、カセットから搬出して処理部群に搬出する際に、半導体ウエハのオリフラが一定方向を向くように調整するような配慮はなされていない。そのため、上記した諸履歴を各半導体ウエハ間で同じにすることができず、半導体ウエハ間で処理のバラツキが生じて、安定した基板処理を行うことができないという問題があった。
【0007】
また、スピン処理履歴は、スピンコータのみならず、回転式現像装置(スピンデベロッパ)などにおいても問題となる。
【0008】
そこで、本出願人は、平成07年07月14日付の特許出願(特願平7−178701号)において、上記問題点を解決するための提案例を提唱している。かかる提案例では、図6の如く、基板搬入搬出部たるインデクサIDにオリフラ合わせ部101を設け、オリフラが一定方向を向くように半導体ウエハ102を位置決めした後で、処理部群103,104側に搬出する。また、半導体ウエハ102を回転させる処理部(スピンコータSCおよびスピンデベロッパSD1,SD2)に、半導体ウエハ102の回転停止の際にそのオリフラが一定方向を向くように半導体ウエハ102を回転位置決めするための第2位置決め機構を設けている。かかる構成では、インデクサIDにおいて、半導体ウエハ102のオリフラを一定方向に向けた状態で処理部群に搬送することができる。なお、図6中の符号105はカセット載置部を、符号106,符号THおよび符号TCは搬送ロボットを、符号CP4はクールプレートを、符号SCはスピンコータ(回転式レジスト塗布装置)を、符号SD1,SD2はスピンデベロッパ(回転式現像装置)を、符号IFBはインターフェイスユニット(以下「IFユニット」と呼ぶ)を、符号LUは露光処理ユニット(ステッパ)をそれぞれ示している。
【0009】
しかしながら、この提案例のように、インデクサIDのオリフラ合わせ部101で半導体ウエハのオリフラを基準として整列しロット投入しても、従来のスピンコータSCやスピンデベロッパSD1,SD2等のスピン系処理部群では、回転位置決め機能を有していなかったため、これらの処理部の組み合わせによっては、ロット回収する際にオリフラの向きが一定するとは限らなかった。そうすると、後工程で基板の向きを揃える必要が生じたり、アンローダカセットの中で基板の角度位置がずれてしまったりして、基板のハンドリングが困難となることが多かった。また、基板の特定の位置にマーキングされた番号を視認する作業の妨げになっていた。具体的には、使用する露光処理ユニットLUによっては、例えばIFユニットIFBと露光処理ユニットLUとの基板の受渡しの際に、従来のハンドリング機構では、基板角度位置が90度回転してしまう。そうすると、搬入時と搬出時とで基板角度位置が90度ずれてしまうことになる。このようなことから、基板の角度位置を調整するような機構が従来から望まれていた。
【0010】
なお、このようなオリフラの位置決めを検出して基板の角度位置を調節する方法としては、例えば特開昭60−85536号公報に開示された技術として、複数(3個以上)の光電式位置検出器を用いて基板外周位置を検出した後、所定の位置になるようにスピンチャックごと移動台を移動する、といった技術(公知技術1)がある。しかしながら、公知技術1のような方法では、移動台を移動するための特別な機構を必要とするので、そのためのスペースを多く必要とし、省スペース化の要請に逆行していた。
【0011】
本発明は、上記課題に鑑み、余分なスペースを必要とせずに、各処理部に対する基板の角度位置を効率よく調整することのできる基板処理装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、基板保持装置で基板を保持しつつ当該基板を水平回転して当該基板の主面に所定の処理を行う少なくとも1個の回転処理部を有する基板処理装置であって、前記基板を水平に保持する基板保持部材と、前記基板保持部材を水平回転する回転手段と、前記基板保持部材の回転停止角度位置調整に関する情報を入力する位置入力手段と、前記位置入力手段で入力された情報に基づいて、前記基板保持部材に前記基板が保持された状態で、当該基板の回転処理前における前記基板保持部材の停止角度位置と、前記基板の回転処理後における前記基板保持部材の回転停止角度位置とを調整するよう前記回転手段を駆動制御する駆動制御手段と、を備える。
【0013】
かかる構成において、例えば基板搬送用のロボット等のハンドリングの都合や、基板の処理ローテーション中に規格外の装置を備え付けるなどの都合上、途中で基板の角度位置が変わってしまって基板処理条件が適正条件にならないような場合に、基板保持部材に基板が保持された状態で、基板の回転処理を行う前に位置入力手段から回転停止角度位置調整に関する情報を入力し、駆動制御手段を通じて搬入された基板を保持する基板保持部材の回転処理前における停止角度位置と、回転処理後における回転停止角度位置とを調整すれば、回転処理させた際に、適正な基板角度で処理を行うことができる。また、基板を回転処理部から搬出する際にも、適正な基板角度で基板を搬出できる。この場合、回転処理部が設けられている空間以外に、専用の基板回転調整専用の機構のための空間を設けずに済むので、基板処理装置全体の小型化の妨げにならないで済む。
【0014】
望ましくは、前記基板処理装置は、前記位置入力手段で入力された情報を記憶する記憶装置をさらに備える。
【0015】
かかる構成において、一旦、位置入力手段から回転停止角度位置調整に関する情報を入力すれば、以後は記憶装置から回転停止角度位置調整に関する情報を読み出して調整を行えばよいので、その後の情報入力の手間を省くことができる。
【0016】
さらに望ましくは、前記基板処理装置は、前記基板保持部材の回転停止角度位置を検出する回転角度検出手段をさらに備え、前記位置入力手段で入力される情報は、非調整時の前記基板保持部材の回転停止角度位置に対する角度偏差値とされる。そして、前記駆動制御手段は、停止角度非調整のまま前記回転手段を停止した後、前記回転角度検出手段で前記基板保持部材の実際の回転停止角度位置を検出し、当該回転停止角度位置に基づいて前記位置入力手段で入力された角度偏差値を加味し前記回転手段の駆動制御を行う。
【0017】
かかる構成において、回転角度検出手段で検出した実際の回転停止角度位置に基づいて基板保持部材の回転停止角度位置を調整することができ、基板の回転停止角度を正確に調整できる。
また、請求項4に記載の発明は、基板保持装置で基板を保持しつつ当該基板を水平回転して当該基板の主面に所定の処理を行う少なくとも1個の回転処理部を有する基板処理装置であって、前記基板を水平に保持する基板保持部材と、前記基板保持部材を水平回転する回転手段と、前記基板保持部材の回転停止角度位置調整に関する情報を入力する位置入力手段と、前記位置入力手段で入力された情報に基づいて前記基板保持部材の回転停止角度位置を調整するよう前記回転手段を駆動制御する駆動制御手段と、前記基板保持部材の回転停止角度位置を検出する回転角度検出手段とを備え、前記位置入力手段で入力される情報は、非調整時の前記基板保持部材の回転停止角度位置に対する角度偏差値とされる。そして、前記駆動制御手段は、停止角度非調整のまま前記回転手段を停止した後、前記回転角度検出手段で前記基板保持部材の実際の回転停止角度位置を検出し、当該回転停止角度位置に基づいて前記位置入力手段で入力された角度偏差値を加味し前記回転手段の駆動制御を行う。
かかる構成において、回転角度検出手段で検出した実際の回転停止角度位置に基づいて基板保持部材の回転停止角度位置を調整することができ、基板の回転停止角度を正確に調整できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
<構成>
本発明は、処理ユニット内のスピン系の各処理部において、搬送ロボットから受渡される基板の予定角度位置を予め指定し、これに基づいてスピンチャックの回転角度位置を調整することで、専用の移動調整機構を必要とせずに各処理部に適した角度位置で基板を効率よく受渡しを行うものである。図1は、本発明の一の実施の形態に係る基板処理装置全体の構成を示す平断面図である。
【0019】
図1に示すように、本発明に係る基板処理装置は、インデクサ1、処理ユニット2、インターフェースユニット(IFユニット)3、露光処理ユニット4などを備えて構成されている。
【0020】
インデクサ1は、キャリアの自動搬送装置(Auto Guided Vehicle :以下「AGV」という)5とのキャリアCの受渡しを行なうための搬入出テーブル11や、搬入出テーブル11に載置されているキャリアCと後述する処理ユニット2内の基板搬送ロボット23との間の基板Wの受渡しを行なうための基板搬送ロボット12などを備えて構成されている。この実施の形態のインデクサ1は、上述した提案例(特願平7−178701号:図6参照)で説明した位置決め機構を有するものを使用している。
【0021】
処理ユニット2は、第1の装置配置部21と第2の装置配置部22と基板搬送ロボット23の搬送経路24とを備えている。第1の装置配置部21には、図1のX軸方向に沿って、レジスト塗布を行なうためのスピンコータSCや、現像を行なうためのスピンディベロッパSDなどがそれぞれ複数台配設されている。また、第2の装置配置部22には、レジスト膜と基板との密着性を向上するためのアドヒージョンユニットAHや、プリベーク,PEB,およびポストベークなどを行なうための複数のベークユニットBUなどが配設されている。ベークユニットBUは、基板Wを所定温度に加熱するためのホットプレートHP(図4)と、加熱された基板Wを常温付近に冷却するためのクールプレートCP(図4)とをそれぞれ備え、これらホットプレートHPとクールプレートCPとがそれぞれ複数台、X軸方向および鉛直方向(X、Y軸に直交する鉛直軸方向であって図1の紙面に垂直方向)に2次元的に配設されて構成されている。
【0022】
ここで、スピンコータSCは、吸引式等のスピンチャック(基板保持部材)によって水平にした基板上にレジストを滴下し、基板を回転させて基板上に均一なレジスト膜を形成させる装置であり、また、スピンディベロッパSDは、吸引式等のスピンチャックによって基板を回転させることにより、レジストの現像、洗浄および乾燥を行うものである。なお、スピンコータSCやスピンディベロッパSDには、図2の如く、スピンチャック30を回転するための駆動モータ30a(回転手段)、レジスト液や薬液、現像液、洗浄液などの処理液を供給するための処理液供給部30b、およびそれら処理液飛散を防止するカップ30cなどが備えられている。そして、図2の如く、これらスピンコータSCおよびスピンディベロッパSDのいずれにも、スピンチャック30の停止角度位置および回転速度を制御する基板回転制御手段31が設けられている。
【0023】
基板回転制御手段31は、スピンコータSCやスピンディベロッパSD等の個々のスピン系処理部(以下、「回転処理部」と称す)毎に、スピンチャック30の回転停止位置を制御するもので、適正な回転停止角度位置および適正な回転速度を数値設定する数値設定手段32と、設定された回転停止角度位置および回転速度に基づいてスピンチャック30の停止角度位置および回転速度を駆動制御する駆動制御手段(サーボドライバ)33と、スピンチャック30の回転角度位置をフィードバックするための回転角度検出手段34を備える。
【0024】
数値設定手段32は、CPU、ROMおよびRAM等を備える一般的なパーソナルコンピュータが使用され、その動作はすべて予め格納されたソフトウェアによって実行されるものである。この数値設定手段32は、スピンチャック30の適正な回転停止角度位置に関する数値データおよび適正な回転速度に関する数値データを作業者によって入力するスピン回転位置入力手段としてのキーボード装置(位置入力手段)36と、入力された数値データを記憶する記憶手段(メモリ装置)37と、入力されまたは記憶された数値データに基づいて制御信号を発生するスピン部制御回路38と、発生された制御信号等を外部との間で送受信制御する通信制御回路39と、を備えている。
【0025】
なお、スピン回転位置入力手段36で入力する回転停止角度位置は、基板のオリフラの位置を基準に指定すればよく、具体的には、回転停止角度調整を全く行わないと仮定した場合の回転停止角度位置に対する角度偏差(回転オフセット値)を指定する。これは、一般的なサーボアンプだけでは基板角度位置を正確に認識できないため、基板の現状での角度位置を認識し、一旦原点サーチをした後、例えば90度等の所定の適正角度だけオフセットをかけるのに都合がよいためである。また、通信制御回路39からの位置決めのための制御信号はデジタル式信号とされ、基板の角度以外にも、必要に応じて、回転速度、正転逆転の別、または加速度等の種々のデータが含まれるものとする。
【0026】
駆動制御手段33は、基板回転制御手段31の通信制御回路39との間で制御信号等を送受信制御する通信制御回路41と、通信制御回路41からの停止角度位置に関する制御信号と回転角度検出手段34で検出した実際の回転角度位置についての信号とに基づいて適正な停止位置までの角度偏差を演算する位置制御部42と、通信制御回路41からの回転速度に関する制御信号と回転角度検出手段34で検出した実際の回転角度位置についての信号とに基づいて適正な停止位置までの角度偏差を演算する速度演算部43と、位置制御部42および速度演算部43での演算結果に基づいて速度制御信号を発生する速度制御部44と、速度制御部44で発生された速度制御信号に対応した電流レベルを設定する電流指令部45と、電流指令部45で設定された電流レベルに従って電流制御を行う電流制御回路部46と、電流制御回路部46によって電流制御されてパルス幅変調を行うPWM発生回路部47と、PWM発生回路部47からの出力パルスをスピンチャック30に出力する出力回路部48と、を備える。
【0027】
回転角度検出手段34は、例えば1回転で4000パルスを有するインクリメンタルエンコーダが使用され、スピンチャック30の駆動モータ30aに取り付けられている。そして、下端部に固定されたセンサによって、エンコーダの回転角度を検出する。
【0028】
また、この実施の形態では、第2の装置配置部22のIFユニット3側の端部付近に、後述するIFユニット3内の第1の基板搬送ロボット51と基板Wの受渡しを行なうための基板受渡し台49を設けている。基板受渡し台49には、複数本の基板支持ピン49aが鉛直方向に固定立設されており、これら基板支持ピン49aに基板Wが載置されて基板Wの受渡しが行なわれる。
【0029】
基板搬送ロボット23の搬送経路24は、上記第1、第2の装置配置部21、22の間に設けられている。基板搬送ロボット23は、図1、図4に示すように、基板Wを載置支持する複数の突起部23aを備えた馬蹄型のハンド23bと、ハンド23bを水平方向(X−Y平面)に伸縮させる伸縮部23cと、伸縮部23cを介してハンド23bを鉛直軸周りに回転させるための図示しないモータからなる回転部と、伸縮部23c、回転部を介してハンド23bを鉛直軸方向に移動させる鉛直軸方向移動部23eと、伸縮部23c、回転部、鉛直軸方向移動部23eを介してハンド23bをX軸方向に移動させるX方向移動部23fを備えて構成されている。伸縮部23cや鉛直軸方向移動部23e、X方向移動部23fは、ネジ軸23g、モータ23h、ガイド軸23iからなる周知の1軸方向移動機構で構成されている。
【0030】
基板搬送ロボット23は、ハンド23bの鉛直軸周りの回転や、X軸、鉛直軸方向の移動、伸縮動作を適宜に組合わせて、スピンコータSCやスピンディベロッパSD、ベークユニットBU、アドヒージョンユニットAHなどの処理装置に対するアクセス(各装置に対する基板Wの搬入/搬出動作)や、基板受渡し台49に対する基板Wの載置/取り出し、処理ユニット2内の各装置などの間の基板Wの搬送などを行う。
【0031】
第1の基板搬送ロボット51は、基板支持部51aを伸縮駆動部51bによって伸縮駆動され、また図示しない回転駆動部によって鉛直軸周りに回転駆動され、且つ図示しない鉛直軸方向駆動部によって昇降制御される。また、基板支持部51aを処理ユニット2内の基板受渡し台49および後述するバッファ部52に対して伸縮できるように、伸縮駆動部51bは基板受渡し台49のX軸方向正面であって、且つバッファ部52のY軸方向正面に配置されている。かかる構成によって第1の基板搬送ロボット51は、処理ユニット2内の基板受渡し台49に対する基板Wの載置/取り出しと、後述するバッファ部52の任意の収納棚52aに対する基板Wの収納/取り出しを行なう。
【0032】
バッファ部52は、上記第1の基板搬送ロボット51と後述する第2の基板搬送ロボット53とに挟まれる位置に配置され、IFユニット3の内側面に支持されている。このバッファ部52には、複数個(例えば50個)の収納棚52aが鉛直軸方向に多段状に積層形成されている。また、各収納棚52aは、上記第1の基板搬送ロボット51、および、後述する第2の基板搬送ロボット53に向く面が開口されていて、これら第1、第2の基板搬送ロボット51、53による基板Wの収納/取り出しが行なえるように構成している。
【0033】
第2の基板搬送ロボット53は、バッファ部52のY軸方向正面と、後述する基板搬入台54のX軸方向正面との間で移動可能に配置されており、基板支持部53aを所定の図示しない駆動機構によってY方向および鉛直軸方向に駆動するよう構成されている。かかる構成によって第2の基板搬送ロボット53は、バッファ部52の任意の収納棚52aに対する基板Wの収納/取り出しや、露光処理ユニット4との基板の受渡しを行う図示しない基板搬送ロボットとの間での基板の受渡しを行う。
【0034】
露光処理ユニット4内に配置された基板搬入台54、基板搬出台55は、上記処理ユニット2内の基板受渡し台49と同様に、複数本の基板支持ピン(図示せず)が鉛直方向に固定立設されており、これら基板支持ピンに基板Wが載置されて図示しないIFユニット3内の基板搬送ロボットとの間で基板Wの受渡しが行なわれる。なお、この実施の形態では、第2の基板搬送ロボット53のY方向駆動部(1軸方向移動手段)の移動方向(Y軸方向)に沿って、バッファ部52から近い順に基板搬出台55、基板搬入台54が配設されている。なお、図示していないが、露光処理ユニット4とIFユニット3との間で基板Wを受け渡すときに、基板Wを支持した図示しない基板搬送ロボットが通過するための開口も、露光処理ユニット4とIFユニット3との間に設けられている。
【0035】
露光処理ユニット4は、露光を行なうための、例えば、縮小投影露光機(ステッパ)などの露光機や、露光機での露光パターンの焼き付けのための位置決めを行なうアライメント機構、露光処理ユニット4内で基板Wの搬送などを行う基板搬送ロボット(いずれも図示せず)などを一体的にユニット化して構成している。なお、この露光処理ユニット4内の基板搬送ロボットは、基板搬入台54に載置された露光前基板Wを露光処理部内に取り込むとともに、露光処理部での露光処理が終了した露光済基板Wを搬出して基板搬出台55に載置する動作も行なう。この露光処理ユニット4内の基板搬送ロボットによる基板搬入台54からの基板Wの取り出しや基板搬出台55への基板Wの載置の動作は、上記図4で説明した処理ユニット2内の基板搬送ロボット23による基板受渡し台49に対する基板Wの取り出し/載置と同様の動作で行なわれる。
【0036】
なお、図1中の符号58はカセット56aや56bのテーブル台57aや57bに対するセットや取り出しを行うための扉を示している。
【0037】
<動作>
次に、この実施の形態の基板処理装置の動作を説明する。図3に、各処理部での基板Wの搬出入時の適正回転角度位置を示す。なお、図3中の符号PRはプリベークを、符号PEはPEBを、符号POはポストベークを、符号IDはインデクサ1を、符号IF−BはIFユニット3をそれぞれ示している。ここでは、基板Wが処理ユニット2内に投入される際にインデクサ1内の位置決め機構によって基板Wのオリフラが位置決めされることで、基板Wの角度が一定とされている。また、露光処理ユニット4に搬出入される際に、IFユニット3内のハンドリング作業上の原因で基板Wが90度ずれてしまうものとする。なお、スピンコータSCおよびスピンディベロッパSDは便宜上各1個ずつのものとして示している。かかる基板処理装置において、予め定められている基板Wのローテーションを図4に示す。図4のように、インデクサ1から供給された基板Wは、
(a) アドヒージョンユニットAHの工程
(b) クールプレートCPの工程、
(c) スピンコータSCの工程、
(d) ホットプレートHPの工程、
(e) クールプレートCPの工程の後、
(f) IFユニット3を経て、
(g) 露光処理ユニット4に送られ、露光処理される。その後、
(h) 搬入された状態に対して90度変位した角度でIFユニット3に戻され、さらに処理ユニット2に戻されて、
(i) ホットプレートHPの工程、
(j) クールプレートCPの工程、
(k) スピンディベロッパSDの工程、
(l) ホットプレートHPの工程、
(m) クールプレートCPの工程の順に処理が行われて、
(n) 再びインデクサ1に戻される。
【0038】
ここで、インデクサ1、IFユニット3および露光処理ユニット4において、一定角度ずれる可能性がある。例えば、使用する露光処理ユニット4の規格によっては、露光処理ユニット4の基板搬出入のための搬送アームの回転の仕方によって、予定する角度と異なった角度で基板が搬出入されてしまうことがある。そうすると、露光処理後、処理ユニット2側で予定していない角度で基板が戻ってくることになってしまう。この場合、基板のローテーション内のいずれかの工程で基板の角度を調整しないと、途中で基板角度が変更されてしまい、このまま基板ローテーションを続けると、各処理部において予定していた条件と異なって基板処理されてしまう事態が生じるおそれがある。そこで、この実施の形態では、図4のように、露光処理ユニット4での露光処理後の最初のスピン系処理であるスピンディベロッパSDにおいて、基板の角度を調整する。この場合、一般的なサーボアンプだけでは基板角度を正確に認識できないため、基板の現状での角度を認識し、一旦原点サーチをした後、例えば90度等の所定の適正角度だけオフセットをかける。
【0039】
なお、この実施の形態では、サーボ式駆動モータは速度制御モードと角度位置決めモードとを切り替えて使用するものとする。すなわち、速度制御と角度位置決めの可能なサーボ式駆動モータを使用し、回転処理部での終了間際まで速度制御モードで制御し、最終の2相を検知して位置決めを行う段階では角度位置決めモードに移行するものとする。ここでは、角度位置決めモードにおける角度調整フローに限定して説明を行う。かかる処理手順を図5に示す。
【0040】
まず、ステップS1において、基板処理装置の各部の全てについて原点復帰を行う。次に、ステップS2において、キーボード装置36によって、スピン系の各軸の回転オフセット値を入力するか、またはティーチングを行う。そして、入力されたステップS3において、回転オフセット値に対応する回転オフセット量を記憶手段37に記憶させておく。
【0041】
また、ステップS4において、回転オフセット量を駆動制御手段33に送信し、スピンチャック30は、ステップS5において与えられた回転オフセット量の分だけ低速回転する。
【0042】
この際、位置制御部42では、回転角度検出手段34で検出したスピンチャック30の角度と、数値設定手段32の通信制御回路39から送信されてきた制御信号との偏差を求め、その偏差に対応したパルス数をもとめて速度制御部44に伝達する。具体的には、回転角度検出手段34で検出した角度が通信制御回路39から制御信号を通じて指定された角度より90度回転しすぎている場合は、「マイナス90度」に対応するパルス数として「マイナス1000(=4000パルス×90度/360度)パルス」の信号を速度制御部44に伝達する。
【0043】
その後、スピン処理を開始し(ステップS6)、当該処理が終了した後(ステップS7)、記憶手段37から回転オフセット量を読み出し(ロード処理:ステップS8)、再度、ステップS9において、回転オフセット量を駆動制御手段33に送信する。スピンチャック30は、ステップS10において与えられた回転オフセット量の分だけ回転する。しかる後、当該回転処理部(スピンディベロッパSD)より基板を取り出し、基板搬送ロボット23によって次の処理工程にかかる処理部に搬送される。
【0044】
以上のように、この実施の形態では、処理ユニットで最初に処理する回転処理部に基板が到達する際には、既に基板が適切な角度に調整されていることになり、基板を当該回転処理部に即座に受渡すことができ、受渡し動作を含めた基板搬送時間全体を短縮できる。
【0045】
また、各回転処理部のスピンチャックを制御するだけで任意に角度調整を行うことができ、特に、数値設定手段32および駆動制御手段33については、在来から設置されていた回転速度制御用の装置をそのまま使用することができるので、特別に高価な調整装置を新たに設置する必要がない。すなわち、専用の角度調整機構のためのスペースを設けなくても、基板処理条件の変更を容易に防止できるので、基板処理装置全体のスペース効率の悪化を防止できるとともに、よけいな設置費用をほとんど必要としないで済む。
【0046】
なお、上記実施の形態は、半導体ウエハ(基板)に対してフォトリソグラフィ工程の各基板処理を行なうための回転処理部に本発明を適用した場合を例に採っているが、本発明は、液晶表示器用のガラス基板などの各種の基板の処理部にも同様に適用することができる。
【0047】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、例えば基板搬送用のロボット等のハンドリングの都合や、基板の処理ローテーション中に規格外の装置を備え付けるなどの都合上、途中で基板の角度が変わってしまって基板処理条件が適正条件にならないような場合に、基板保持部材に基板が保持された状態で、基板の回転処理を行う前に位置入力手段から回転停止角度位置調整に関する情報を入力し、駆動制御手段を通じて搬入された基板を保持する基板保持部材の回転処理前における停止角度位置と、回転処理後における回転停止角度位置とを調整すれば、回転処理させた際に、適正な基板角度で処理を行うことができる。また、基板を回転処理部から搬出する際にも、適正な基板角度で基板を搬出できる。
【0048】
しかも、カップ等の他の機構との間での基板移動時間の間に角度調整処理を行うことができるので、スループット上の悪影響を防止できる。
【0049】
また、回転処理部を複数設置している場合、各回転処理部の各軸ごとに回転停止角度位置調整に関する情報を設定できるので、各回転処理部で基板の向きが一定となり、処理結果に対する基板形状による影響がつかみやすくなり、処理品質の向上を図ることができる。
【0050】
この場合、後工程での基板整列処理が不要となるので、回転処理部が設けられている空間以外に、専用の基板回転調整専用の機構のための空間を設けずに済み、基板処理装置全体の小型化の妨げにならないで済む。特に、位置入力手段や駆動制御手段等については、在来から設置されていた回転速度制御用の装置をそのまま使用することができるので、特別に高価な基板角度調整装置を新たに設置する必要がない。すなわち、専用の角度調整機構のためのスペースを設けなくても、基板処理条件の変更を容易に防止できるので、基板処理装置全体のスペース効率の悪化を防止できるとともに、よけいな設置費用をほとんど必要としないで済む。
【0051】
請求項2に記載の発明によれば、一旦、位置入力手段から回転停止角度位置調整に関する情報を入力すれば、以後は記憶装置から回転停止角度位置調整に関する情報を読み出して調整を行えばよいので、その後の情報入力の手間を省くことができる。
【0052】
請求項3および請求項4に記載の発明によれば、回転角度検出手段で検出した実際の回転停止角度位置に基づいて基板保持部材の回転停止角度位置を調整することができ、基板の回転停止角度を正確に調整できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一の実施の形態に係る基板処理装置全体の構成を示す平断面図である。
【図2】本発明の一の実施の形態の回転処理部、数値設定手段および駆動制御手段等を示す機能ブロック図である。
【図3】本発明の一の実施の形態の装置の各処理部における基板の搬出入時の適正角度を示す図である。
【図4】本発明の一の実施の形態の基板処理装置全体の処理フローを説明するための図である。
【図5】本発明の一の実施の形態の角度調整動作を示すフローチャートである。
【図6】従来の技術に係る基板搬送装置やその装置を組み込んだ処理部の全体構成などを示す平断面図、正面図、側面図である。
【符号の説明】
1:インデクサ
2:処理ユニット
3:IFユニット
4:露光処理ユニット
5:AGV
11:搬入出テーブル
12:基板搬入出ロボット
21:第1の装置配置部
22:第2の装置配置部
23:基板搬送ロボット
30:スピンチャック
30a:駆動モータ
31:基板回転制御手段
32:設定手段
33:駆動制御手段
34:回転角度検出手段
36:スピン回転位置入力手段
37:記憶手段
38:スピン部制御回路
39:通信制御回路
41:通信制御回路
42:位置制御部
43:速度演算部
44:速度制御部
45:電流指令部
46:電流制御回路部
47:PWM発生回路部
48:出力回路部
49:基板受渡し台
49a:基板支持ピン
51:第1の基板搬送ロボット
53:第2の基板搬送ロボット
54:基板搬入台
54a:基板支持ピン
55:基板搬出台
56a:第1のカセット
56b:第2のカセット
57a:テーブル台
57b:テーブル台
58:扉
ID:インデクサ
LU:露光ユニット
SC:スピンコータ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing apparatus having a rotary processing unit.
[0002]
[Prior art]
As is well known, various surface treatments such as a spin coating process of a resist and processes related thereto are performed on a semiconductor wafer, and a semiconductor wafer processing apparatus that automatically performs a series of these processes is used. In order to perform these series of processing efficiently, a plurality of processing units are arranged in two rows to form a processing unit group, and a semiconductor wafer as a substrate to be processed is processed one by one from the cassette. The semiconductor wafer is transferred between the processing units by a transfer robot (transfer means).
[0003]
The plurality of processing units constituting the processing unit group include a heat treatment unit that performs a heating process and a cooling process on the semiconductor wafer. In this heat treatment section, heat treatment is performed by placing a semiconductor wafer directly or at a predetermined interval on the upper surface of the plate. Here, it is difficult to make the heat distribution on the plate completely uniform due to factors such as individual differences in heaters and the plate installation environment. The characteristic heat history according to is reflected. For this reason, when the semiconductor wafer is placed on the heat treatment section, an orientation flat (hereinafter, referred to as “orientation flat”), which is a characteristic portion of the semiconductor wafer, is arranged so as to face a certain direction. It is desired to make the heat history the same.
[0004]
In addition, the processing unit group includes a rotation processing unit such as a spin coater (rotary resist coating device) for rotating and coating a resist by rotating a semiconductor wafer, and the same spin processing history is applied to each semiconductor wafer. There is a request to do it. This "spin processing history" is largely influenced by wind bleeding at the beginning of rotation. Prior to rotation, the orientation flat of the semiconductor wafer is positioned so as to face a fixed direction, and rotation is started from that state, and the rotation of each semiconductor wafer is started. Can make the spin processing history the same.
[0005]
Further, when transferring a semiconductor wafer, there is a demand to suppress the vibration of the semiconductor wafer, and in order to satisfy this, the orientation flat of the semiconductor wafer is transferred in a posture facing a certain direction, and the semiconductor wafer is moved between the semiconductor wafers. It is necessary to make the transport history at the same time.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the related art, no consideration has been given to adjusting the orientation flat of the semiconductor wafer so that the orientation flat faces in a certain direction when unloading from the cassette and unloading to the processing unit group. For this reason, the above-mentioned histories cannot be made the same between the semiconductor wafers, and there is a problem that a variation in processing occurs between the semiconductor wafers and a stable substrate processing cannot be performed.
[0007]
Further, the spin processing history becomes a problem not only in a spin coater but also in a rotary developing device (spin developer) and the like.
[0008]
Therefore, the present applicant has proposed a proposal example for solving the above problem in a patent application (Japanese Patent Application No. 7-178701) filed on Jul. 14, 2007. In this proposal example, as shown in FIG. 6, an indexer ID serving as a substrate loading / unloading section is provided with an orientation flat aligning section 101, and after positioning the semiconductor wafer 102 so that the orientation flat is oriented in a predetermined direction, the processing section groups 103 and 104 are disposed. Take it out. Further, the processing unit (the spin coater SC and the spin developers SD1 and SD2) for rotating the semiconductor wafer 102 has a second position for rotating and positioning the semiconductor wafer 102 so that the orientation flat is oriented in a certain direction when the rotation of the semiconductor wafer 102 is stopped. Two positioning mechanisms are provided. With this configuration, in the indexer ID, the orientation flat of the semiconductor wafer 102 can be transferred to the processing unit group in a state where the orientation flat is oriented in a certain direction. In FIG. 6, reference numeral 105 denotes a cassette mounting portion, reference numerals 106, TH and TC denote transport robots, reference numeral CP4 denotes a cool plate, reference numeral SC denotes a spin coater (rotary resist coating apparatus), and reference numeral SD1 , SD2 denote a spin developer (rotary developing device), IFB denotes an interface unit (hereinafter referred to as “IF unit”), and LU denotes an exposure processing unit (stepper).
[0009]
However, as in this proposed example, even if the orientation is aligned with the orientation flat of the semiconductor wafer in the orientation flat alignment unit 101 of the indexer ID and the lot is put in, the spin processing units such as the conventional spin coater SC and the spin developers SD1 and SD2 do not. In addition, since the rotary orientation function was not provided, depending on the combination of these processing units, the orientation of the orientation flat was not always constant when the lot was collected. In such a case, it is often necessary to align the directions of the substrates in a later process, or the angular position of the substrates is shifted in the unloader cassette, so that it is often difficult to handle the substrates. Further, it hinders the work of visually recognizing the number marked at a specific position on the substrate. Specifically, depending on the exposure processing unit LU used, for example, when a substrate is transferred between the IF unit IFB and the exposure processing unit LU, the substrate angle position is rotated by 90 degrees in the conventional handling mechanism. In this case, the substrate angular position is shifted by 90 degrees between the time of loading and the time of unloading. For this reason, a mechanism for adjusting the angular position of the substrate has been conventionally desired.
[0010]
As a method of detecting the position of the orientation flat and adjusting the angular position of the substrate, for example, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-85536 discloses a technique for detecting a plurality of (three or more) photoelectric positions. There is a technique (known technique 1) in which, after detecting an outer peripheral position of a substrate using a device, a movable table is moved together with a spin chuck so as to be at a predetermined position. However, the method as in the prior art 1 requires a special mechanism for moving the movable table, so that a large space is required for this, and this has been against the demand for space saving.
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a substrate processing apparatus capable of efficiently adjusting the angular position of a substrate with respect to each processing unit without requiring an extra space.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus having at least one rotation processing unit configured to perform a predetermined process on a main surface of a substrate by horizontally rotating the substrate while holding the substrate with the substrate holding device. A substrate holding member for holding the substrate horizontally, rotating means for horizontally rotating the substrate holding member, position input means for inputting information relating to rotation stop angle position adjustment of the substrate holding member, and the position input means Based on the information entered in,In a state where the substrate is held by the substrate holding member,A drive control unit that drives and controls the rotation unit so as to adjust a stop angle position of the substrate holding member before the substrate rotation process and a rotation stop angle position of the substrate holding member after the substrate rotation process. Prepare.
[0013]
In such a configuration, for example, due to the convenience of handling of a substrate transport robot or the like and provision of a nonstandard device during the substrate rotation, the substrate angular position is changed in the middle and the substrate processing conditions are appropriate. If you do not meet the conditions,With the substrate held by the substrate holding member,Before performing the rotation processing of the substrate, input information about the rotation stop angle position adjustment from the position input means, and the stop angle position before the rotation processing of the substrate holding member holding the substrate carried in through the drive control means, and after the rotation processing. By adjusting the rotation stop angle position in, when the rotation processing is performed, the processing can be performed at an appropriate substrate angle. Further, even when the substrate is carried out from the rotation processing section, the substrate can be carried out at an appropriate substrate angle. In this case, there is no need to provide a space for a mechanism dedicated to substrate rotation adjustment other than the space in which the rotation processing unit is provided, so that it is not necessary to hinder miniaturization of the entire substrate processing apparatus.
[0014]
Preferably, the substrate processing apparatus further includes a storage device for storing information input by the position input unit.
[0015]
In such a configuration, once the information relating to the rotation stop angle position adjustment is input from the position input means, the information relating to the rotation stop angle position adjustment may be read out from the storage device to perform the adjustment. Can be omitted.
[0016]
More desirably, the substrate processing apparatus further includes a rotation angle detection unit that detects a rotation stop angle position of the substrate holding member, and information input by the position input unit is a non-adjusted information of the substrate holding member. This is an angle deviation value with respect to the rotation stop angle position. Then, the drive control unit stops the rotation unit without adjusting the stop angle, and then detects the actual rotation stop angle position of the substrate holding member by the rotation angle detection unit, based on the rotation stop angle position. The drive control of the rotation means is performed in consideration of the angle deviation value input by the position input means.
[0017]
In such a configuration, the rotation stop angle position of the substrate holding member can be adjusted based on the actual rotation stop angle position detected by the rotation angle detection means, and the rotation stop angle of the substrate can be accurately adjusted.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a substrate processing apparatus having at least one rotation processing unit for performing a predetermined process on a main surface of a substrate by horizontally rotating the substrate while holding the substrate with the substrate holding device. A substrate holding member for holding the substrate horizontally, a rotating unit for horizontally rotating the substrate holding member, a position input unit for inputting information regarding rotation stop angle position adjustment of the substrate holding member, and the position Drive control means for driving and controlling the rotation means so as to adjust the rotation stop angle position of the substrate holding member based on the information inputted by the input means; and rotation angle detection for detecting the rotation stop angle position of the substrate holding member. The information input by the position input means is an angle deviation value with respect to the rotation stop angle position of the substrate holding member at the time of non-adjustment. Then, the drive control unit stops the rotation unit without adjusting the stop angle, and then detects the actual rotation stop angle position of the substrate holding member by the rotation angle detection unit, based on the rotation stop angle position. The drive control of the rotation means is performed in consideration of the angle deviation value input by the position input means.
In such a configuration, the rotation stop angle position of the substrate holding member can be adjusted based on the actual rotation stop angle position detected by the rotation angle detection means, and the rotation stop angle of the substrate can be accurately adjusted.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<Structure>
In the present invention, in each processing unit of the spin system in the processing unit, a predetermined angular position of the substrate transferred from the transfer robot is designated in advance, and the rotational angular position of the spin chuck is adjusted based on the predetermined angular position, so that a dedicated The substrate is efficiently transferred at an angular position suitable for each processing unit without requiring a movement adjusting mechanism. FIG. 1 is a cross-sectional plan view showing the configuration of the entire substrate processing apparatus according to one embodiment of the present invention.
[0019]
As shown in FIG. 1, the substrate processing apparatus according to the present invention includes an indexer 1, a processing unit 2, an interface unit (IF unit) 3, an exposure processing unit 4, and the like.
[0020]
The indexer 1 includes a loading / unloading table 11 for transferring a carrier C to and from an automatic carrier transporting device (Auto Guided Vehicle: hereinafter referred to as “AGV”) 5 and a carrier C mounted on the loading / unloading table 11. The apparatus includes a substrate transport robot 12 for transferring a substrate W to and from a substrate transport robot 23 in the processing unit 2 described below. As the indexer 1 of this embodiment, one having the positioning mechanism described in the above-mentioned proposal example (Japanese Patent Application No. 7-178701: see FIG. 6) is used.
[0021]
The processing unit 2 includes a first device disposition unit 21, a second device disposition unit 22, and a transfer path 24 for a substrate transfer robot 23. A plurality of spin coaters SC for performing resist coating, a plurality of spin developers SD for performing development, and the like are provided in the first apparatus disposing portion 21 along the X-axis direction in FIG. Further, the second device arrangement section 22 includes an adhesion unit AH for improving the adhesion between the resist film and the substrate, and a plurality of bake units BU for performing pre-bake, PEB, post-bake, and the like. Are arranged. The bake unit BU includes a hot plate HP (FIG. 4) for heating the substrate W to a predetermined temperature, and a cool plate CP (FIG. 4) for cooling the heated substrate W to around room temperature. A plurality of hot plates HP and cool plates CP are two-dimensionally arranged in the X-axis direction and the vertical direction (the vertical axis direction perpendicular to the X and Y axes and the direction perpendicular to the plane of FIG. 1). It is configured.
[0022]
Here, the spin coater SC is an apparatus for dropping a resist on a horizontal substrate by a spin chuck (substrate holding member) of a suction type or the like and rotating the substrate to form a uniform resist film on the substrate. The spin developer SD performs development, washing and drying of the resist by rotating the substrate by a spin chuck of a suction type or the like. As shown in FIG. 2, a drive motor 30a (rotating means) for rotating the spin chuck 30 and a processing solution such as a resist solution, a chemical solution, a developing solution, and a cleaning solution are supplied to the spin coater SC and the spin developer SD. A processing liquid supply unit 30b and a cup 30c for preventing the processing liquid from scattering are provided. As shown in FIG. 2, each of the spin coater SC and the spin developer SD is provided with a substrate rotation control unit 31 for controlling a stop angle position and a rotation speed of the spin chuck 30.
[0023]
The substrate rotation control means 31 controls the rotation stop position of the spin chuck 30 for each spin processing unit (hereinafter, referred to as “rotation processing unit”) such as the spin coater SC and the spin developer SD. Numerical value setting means 32 for numerically setting a rotation stop angle position and an appropriate rotation speed, and a drive control means for driving and controlling the stop angle position and rotation speed of the spin chuck 30 based on the set rotation stop angle position and rotation speed ( (A servo driver) 33 and a rotation angle detecting means 34 for feeding back the rotation angle position of the spin chuck 30.
[0024]
As the numerical value setting means 32, a general personal computer having a CPU, a ROM, a RAM and the like is used, and all the operations are executed by software stored in advance. The numerical value setting means 32 includes a keyboard device (position input means) 36 as a spin rotation position input means for inputting numerical data on an appropriate rotation stop angle position of the spin chuck 30 and numerical data on an appropriate rotation speed by an operator. A storage unit (memory device) 37 for storing the input numerical data, a spin control circuit 38 for generating a control signal based on the input or stored numerical data, and a control unit for transmitting the generated control signal to an external device. And a communication control circuit 39 for controlling transmission and reception between them.
[0025]
The rotation stop angle position input by the spin rotation position input means 36 may be specified based on the position of the orientation flat of the substrate. Specifically, the rotation stop angle position when the rotation stop angle adjustment is not performed at all is performed. Specify the angle deviation (rotation offset value) for the angular position. This is because a general servo amplifier alone cannot accurately recognize the substrate angular position. Therefore, the current angular position of the substrate is recognized, and once the origin is searched, the offset is offset by a predetermined appropriate angle such as 90 degrees. This is because it is convenient to call. The control signal for positioning from the communication control circuit 39 is a digital signal. In addition to the angle of the board, various data such as rotation speed, normal rotation / reverse rotation, and acceleration are also provided as necessary. Shall be included.
[0026]
The drive control unit 33 includes a communication control circuit 41 that controls transmission and reception of control signals and the like to and from the communication control circuit 39 of the substrate rotation control unit 31, a control signal related to a stop angle position from the communication control circuit 41, and a rotation angle detection unit A position control unit for calculating an angle deviation to an appropriate stop position based on a signal about an actual rotational angle position detected in step 34; a control signal relating to a rotational speed from a communication control circuit 41; A speed calculation unit 43 for calculating an angle deviation to an appropriate stop position based on a signal about an actual rotation angle position detected in step 3, and speed control based on calculation results of the position control unit 42 and the speed calculation unit 43 A speed control unit 44 for generating a signal; a current command unit 45 for setting a current level corresponding to the speed control signal generated by the speed control unit 44; A current control circuit unit 46 that performs current control in accordance with the current level set in the above, a PWM generation circuit unit 47 that performs pulse width modulation by current control by the current control circuit unit 46, and an output pulse from the PWM generation circuit unit 47 And an output circuit section 48 for outputting to the spin chuck 30.
[0027]
As the rotation angle detection means 34, for example, an incremental encoder having 4000 pulses per rotation is used, and is attached to the drive motor 30 a of the spin chuck 30. Then, the rotation angle of the encoder is detected by a sensor fixed to the lower end.
[0028]
In this embodiment, a substrate for transferring a substrate W to and from a first substrate transport robot 51 in the IF unit 3 described later is provided near an end of the second device arrangement unit 22 on the IF unit 3 side. A delivery table 49 is provided. A plurality of substrate support pins 49a are fixedly provided upright on the substrate transfer table 49, and the substrate W is placed on the substrate support pins 49a to transfer the substrate W.
[0029]
The transfer path 24 of the substrate transfer robot 23 is provided between the first and second device arrangement sections 21 and 22. As shown in FIGS. 1 and 4, the substrate transfer robot 23 moves the hand 23 b in a horizontal direction (XY plane) with a horseshoe-shaped hand 23 b having a plurality of protrusions 23 a for mounting and supporting the substrate W. The expansion / contraction part 23c for expanding and contracting, the rotating part including a motor (not shown) for rotating the hand 23b around the vertical axis via the expansion / contraction part 23c, and moving the hand 23b in the vertical axis direction via the expansion / contraction part 23c and the rotating part And a X-direction moving unit 23f that moves the hand 23b in the X-axis direction via the expansion / contraction unit 23e, the rotating unit, and the vertical-axis direction moving unit 23e. The expansion / contraction part 23c, the vertical axis direction moving part 23e, and the X direction moving part 23f are configured by a well-known one-axis direction moving mechanism including a screw shaft 23g, a motor 23h, and a guide shaft 23i.
[0030]
The substrate transfer robot 23 appropriately combines rotation of the hand 23b around the vertical axis, movement in the X-axis and vertical-axis directions, and expansion and contraction operations, and performs a spin coater SC, a spin developer SD, a bake unit BU, and an adhesion unit AH. Access to the processing apparatus (loading / unloading operation of the substrate W to / from each apparatus), loading / unloading of the substrate W to / from the substrate transfer table 49, transfer of the substrate W between the apparatuses in the processing unit 2, and the like. Do.
[0031]
The first substrate transfer robot 51 is driven to expand and contract the substrate support portion 51a by an expansion and contraction drive portion 51b, is driven to rotate around a vertical axis by a rotation drive portion (not shown), and is controlled to move up and down by a vertical axis direction drive portion (not shown). You. Further, the expansion / contraction drive unit 51b is located in front of the substrate transfer table 49 in the X-axis direction so that the substrate support unit 51a can expand and contract with respect to the substrate transfer table 49 in the processing unit 2 and a buffer unit 52 described later. It is arranged in front of the portion 52 in the Y-axis direction. With such a configuration, the first substrate transfer robot 51 performs loading / unloading of the substrate W to / from the substrate transfer table 49 in the processing unit 2 and storage / removal of the substrate W to / from an optional storage shelf 52a of the buffer unit 52 described below. Do.
[0032]
The buffer unit 52 is disposed at a position between the first substrate transfer robot 51 and a second substrate transfer robot 53 described later, and is supported on the inner surface of the IF unit 3. In the buffer section 52, a plurality of (for example, 50) storage shelves 52a are stacked and formed in multiple stages in the vertical axis direction. Each storage shelf 52a has an opening on a surface facing the first substrate transfer robot 51 and a second substrate transfer robot 53, which will be described later, and these first and second substrate transfer robots 51, 53 are provided. The substrate W can be stored / removed.
[0033]
The second substrate transport robot 53 is movably disposed between a front surface of the buffer unit 52 in the Y-axis direction and a front surface of the substrate loading table 54 described later in the X-axis direction. It is configured to be driven in the Y direction and the vertical axis direction by a drive mechanism that does not. With such a configuration, the second substrate transport robot 53 can exchange a substrate W with a substrate transport robot (not shown) that stores / extracts the substrate W to / from an arbitrary storage shelf 52 a of the buffer unit 52 and transfers the substrate to / from the exposure processing unit 4. Is delivered.
[0034]
A plurality of substrate support pins (not shown) are fixed in the vertical direction in the same manner as the substrate transfer table 49 in the processing unit 2, as in the substrate transfer table 54 and the substrate transfer table 55 disposed in the exposure processing unit 4. The substrate W is placed on the substrate support pins, and the substrate W is transferred to and from a substrate transfer robot in the IF unit 3 (not shown). Note that, in this embodiment, along the moving direction (Y-axis direction) of the Y-direction driving unit (one-axis direction moving means) of the second substrate transfer robot 53, the substrate unloading table 55, A substrate loading table 54 is provided. Although not shown, when the substrate W is transferred between the exposure processing unit 4 and the IF unit 3, an opening through which a substrate transfer robot (not shown) supporting the substrate W passes also has an opening. And the IF unit 3.
[0035]
The exposure processing unit 4 includes, for example, an exposure machine such as a reduction projection exposure machine (stepper) for performing exposure, an alignment mechanism for performing positioning for printing an exposure pattern by the exposure machine, and an exposure processing unit 4. A substrate transport robot (both not shown) for transporting the substrate W and the like are integrally unitized. The substrate transfer robot in the exposure processing unit 4 takes in the pre-exposure substrate W placed on the substrate carry-in table 54 into the exposure processing section, and removes the exposed substrate W after the exposure processing in the exposure processing section. An operation of carrying out and placing the substrate on the substrate carrying table 55 is also performed. The operations of taking out the substrate W from the substrate loading table 54 and placing the substrate W on the substrate loading table 55 by the substrate transport robot in the exposure processing unit 4 are performed by the substrate transport in the processing unit 2 described with reference to FIG. The operation is performed in the same manner as the operation of taking out and placing the substrate W on the substrate delivery table 49 by the robot 23.
[0036]
Reference numeral 58 in FIG. 1 indicates a door for setting and taking out the cassettes 56a and 56b from the table tables 57a and 57b.
[0037]
<Operation>
Next, the operation of the substrate processing apparatus according to this embodiment will be described. FIG. 3 shows an appropriate rotation angle position when a substrate W is carried in and out of each processing unit. In FIG. 3, the symbol PR indicates pre-bake, the symbol PE indicates PEB, the symbol PO indicates post-bake, the symbol ID indicates the indexer 1, and the symbol IF-B indicates the IF unit 3. Here, when the substrate W is loaded into the processing unit 2, the orientation mechanism of the substrate W positions the orientation flat of the substrate W so that the angle of the substrate W is constant. Further, it is assumed that the substrate W is shifted by 90 degrees due to a handling operation in the IF unit 3 when the substrate W is carried in and out of the exposure processing unit 4. The spin coater SC and the spin developer SD are shown as one each for convenience. FIG. 4 shows a predetermined rotation of the substrate W in such a substrate processing apparatus. As shown in FIG. 4, the substrate W supplied from the indexer 1 is:
(A) Process of the adhesion unit AH
(B) Cool plate CP process,
(C) the process of the spin coater SC,
(D) hot plate HP process,
(E) After the process of the cool plate CP,
(F) Through the IF unit 3,
(G) It is sent to the exposure processing unit 4 and subjected to exposure processing. afterwards,
(H) returned to the IF unit 3 at an angle shifted by 90 degrees with respect to the loaded state, and further returned to the processing unit 2;
(I) hot plate HP process,
(J) Cool plate CP process,
(K) Spin developer SD process,
(L) Hot plate HP process,
(M) The processing is performed in the order of the steps of the cool plate CP,
(N) It is returned to the indexer 1 again.
[0038]
Here, the indexer 1, the IF unit 3, and the exposure processing unit 4 may be shifted by a certain angle. For example, depending on the standard of the exposure processing unit 4 to be used, the substrate may be carried in / out at an angle different from a predetermined angle depending on the manner of rotation of the transfer arm for carrying in / out the substrate in the exposure processing unit 4. . Then, after the exposure processing, the substrate returns at an unexpected angle on the processing unit 2 side. In this case, if the angle of the substrate is not adjusted in any of the steps in the rotation of the substrate, the angle of the substrate is changed in the middle, and if the rotation of the substrate is continued as it is, the condition is different from the condition planned in each processing unit. There is a possibility that a situation in which the substrate is processed may occur. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 4, the angle of the substrate is adjusted in the spin developer SD which is the first spin processing after the exposure processing in the exposure processing unit 4. In this case, since the angle of the substrate cannot be accurately recognized only by a general servo amplifier, the current angle of the substrate is recognized, the origin is searched once, and then an offset is applied by a predetermined appropriate angle such as 90 degrees.
[0039]
In this embodiment, the servo drive motor is used by switching between a speed control mode and an angle positioning mode. In other words, using a servo drive motor capable of speed control and angle positioning, control in the speed control mode until just before the end of the rotation processing unit, and in the stage of detecting and positioning the last two phases, switch to the angle positioning mode. Migrate. Here, the description is limited to the angle adjustment flow in the angle positioning mode. FIG. 5 shows such a processing procedure.
[0040]
First, in step S <b> 1, the origin return is performed for all the components of the substrate processing apparatus. Next, in step S2, a rotation offset value of each axis of the spin system is input or teaching is performed by the keyboard device 36. Then, in the input step S3, the rotation offset amount corresponding to the rotation offset value is stored in the storage unit 37.
[0041]
Further, in step S4, the rotation offset amount is transmitted to the drive control means 33, and the spin chuck 30 rotates at a low speed by the rotation offset amount given in step S5.
[0042]
At this time, the position control unit 42 calculates a deviation between the angle of the spin chuck 30 detected by the rotation angle detection unit 34 and the control signal transmitted from the communication control circuit 39 of the numerical value setting unit 32, and corresponds to the deviation. The determined number of pulses is transmitted to the speed controller 44. Specifically, when the angle detected by the rotation angle detecting means 34 is rotated by 90 degrees more than the angle specified through the control signal from the communication control circuit 39, the pulse number corresponding to "minus 90 degrees" is set to " A signal of “minus 1000 (= 4000 pulses × 90 degrees / 360 degrees) pulse” is transmitted to the speed control unit 44.
[0043]
Thereafter, the spin process is started (step S6), and after the process is completed (step S7), the rotation offset amount is read from the storage unit 37 (load process: step S8). This is transmitted to the drive control means 33. The spin chuck 30 rotates by the rotation offset amount given in step S10. Thereafter, the substrate is taken out from the rotation processing unit (spin developer SD) and is transferred by the substrate transfer robot 23 to a processing unit for the next processing step.
[0044]
As described above, in this embodiment, when the substrate arrives at the first rotation processing unit in the processing unit, the substrate is already adjusted to an appropriate angle, and the substrate is rotated by the rotation processing. The substrate can be immediately transferred to the unit, and the entire substrate transfer time including the transfer operation can be reduced.
[0045]
Further, the angle can be arbitrarily adjusted only by controlling the spin chuck of each rotation processing unit. In particular, the numerical value setting unit 32 and the drive control unit 33 are provided for the rotation speed control which has been installed conventionally. Since the device can be used as it is, there is no need to newly install a specially expensive adjusting device. In other words, changes in substrate processing conditions can be easily prevented without providing a space for a dedicated angle adjustment mechanism, so that space efficiency of the entire substrate processing apparatus can be prevented from deteriorating and almost no extra installation cost is required. You don't have to.
[0046]
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a rotation processing unit for performing each substrate processing in a photolithography process on a semiconductor wafer (substrate) is taken as an example. The present invention can be similarly applied to processing units for various substrates such as a glass substrate for a display.
[0047]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the angle of the substrate is changed on the way due to, for example, handling of a substrate transfer robot or the like and provision of a nonstandard device during the substrate rotation. If the substrate processing conditions are not appropriate,With the substrate held by the substrate holding member,Before performing the rotation processing of the substrate, input information about the rotation stop angle position adjustment from the position input means, and the stop angle position before the rotation processing of the substrate holding member holding the substrate carried in through the drive control means, and after the rotation processing. By adjusting the rotation stop angle position in, when the rotation processing is performed, the processing can be performed at an appropriate substrate angle. Further, even when the substrate is carried out from the rotation processing section, the substrate can be carried out at an appropriate substrate angle.
[0048]
Moreover, since the angle adjustment processing can be performed during the substrate movement time with another mechanism such as a cup, an adverse effect on throughput can be prevented.
[0049]
In addition, when a plurality of rotation processing units are installed, information about the rotation stop angle position adjustment can be set for each axis of each rotation processing unit. The influence of the shape can be easily grasped, and the processing quality can be improved.
[0050]
In this case, there is no need to perform a substrate alignment process in a subsequent process, so that there is no need to provide a space for a dedicated substrate rotation adjustment mechanism other than the space where the rotation processing unit is provided, and the entire substrate processing apparatus is not required. Does not hinder the miniaturization of the device. In particular, as for the position input means and the drive control means, the apparatus for controlling the rotational speed which has been conventionally installed can be used as it is, so that it is necessary to newly install a specially expensive substrate angle adjustment apparatus. Absent. In other words, changes in substrate processing conditions can be easily prevented without providing a space for a dedicated angle adjustment mechanism, so that space efficiency of the entire substrate processing apparatus can be prevented from deteriorating and almost no extra installation cost is required. You don't have to.
[0051]
According to the second aspect of the present invention, once the information relating to the rotation stop angle position adjustment is input from the position input means, the information relating to the rotation stop angle position adjustment can be read out from the storage device and then adjusted. Therefore, it is possible to save the trouble of inputting information thereafter.
[0052]
Claim 3And claim 4According to the invention described in (1), the rotation stop angle position of the substrate holding member can be adjusted based on the actual rotation stop angle position detected by the rotation angle detection means, and the rotation stop angle of the substrate can be accurately adjusted. effective.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan cross-sectional view showing the configuration of an entire substrate processing apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a rotation processing unit, a numerical value setting unit, a drive control unit, and the like according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an appropriate angle when a substrate is carried in and out of each processing unit of the apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining a processing flow of the entire substrate processing apparatus according to one embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a flowchart showing an angle adjusting operation according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a plan cross-sectional view, a front view, and a side view showing an overall configuration of a substrate transfer apparatus and a processing unit incorporating the apparatus according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1: Indexer
2: Processing unit
3: IF unit
4: Exposure processing unit
5: AGV
11: Loading / unloading table
12: Robot for loading and unloading substrates
21: First device arrangement unit
22: second device arrangement unit
23: Substrate transfer robot
30: Spin chuck
30a: drive motor
31: substrate rotation control means
32: Setting means
33: drive control means
34: rotation angle detecting means
36: Spin rotation position input means
37: storage means
38: Spin section control circuit
39: Communication control circuit
41: Communication control circuit
42: Position control unit
43: Speed calculation unit
44: Speed control unit
45: current command section
46: current control circuit section
47: PWM generation circuit
48: Output circuit section
49: Board delivery table
49a: board support pin
51: First substrate transfer robot
53: second substrate transfer robot
54: Substrate carry-in table
54a: board support pin
55: Substrate unloading platform
56a: First cassette
56b: second cassette
57a: Table stand
57b: Table stand
58: Door
ID: Indexer
LU: exposure unit
SC: Spin coater

Claims (4)

基板保持装置で基板を保持しつつ当該基板を水平回転して当該基板の主面に所定の処理を行う少なくとも1個の回転処理部を有する基板処理装置であって、
前記基板を水平に保持する基板保持部材と、
前記基板保持部材を水平回転する回転手段と、
前記基板保持部材の回転停止角度位置調整に関する情報を入力する位置入力手段と、
前記位置入力手段で入力された情報に基づいて、前記基板保持部材に前記基板が保持された状態で、当該基板の回転処理前における前記基板保持部材の停止角度位置と、前記基板の回転処理後における前記基板保持部材の回転停止角度位置とを調整するよう前記回転手段を駆動制御する駆動制御手段と、
を備える基板処理装置。
A substrate processing apparatus having at least one rotation processing unit that performs predetermined processing on a main surface of the substrate by horizontally rotating the substrate while holding the substrate with the substrate holding apparatus,
A substrate holding member that holds the substrate horizontally,
Rotating means for horizontally rotating the substrate holding member,
Position input means for inputting information on rotation stop angle position adjustment of the substrate holding member,
Based on the information input by the position input means, in a state where the substrate is held by the substrate holding member, a stop angle position of the substrate holding member before the rotation processing of the substrate, and after the rotation processing of the substrate. Drive control means for controlling the rotation of the rotation means to adjust the rotation stop angle position of the substrate holding member,
A substrate processing apparatus comprising:
請求項1に記載の基板処理装置であって、前記基板処理装置は、前記位置入力手段で入力された情報を記憶する記憶装置をさらに備える基板処理装置。2. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate processing apparatus further includes a storage device that stores information input by the position input unit. 請求項1または請求項2に記載の基板処理装置であって、
前記基板処理装置は、前記基板保持部材の回転停止角度位置を検出する回転角度検出手段をさらに備え、
前記位置入力手段で入力される情報は、非調整時の前記基板保持部材の回転停止角度位置に対する角度偏差値とされ、
前記駆動制御手段は、停止角度非調整のまま前記回転手段を停止した後、前記回転角度検出手段で前記基板保持部材の実際の回転停止角度位置を検出し、当該回転停止角度位置に基づいて前記位置入力手段で入力された角度偏差値を加味し前記回転手段の駆動制御を行う基板処理装置。
The substrate processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein:
The substrate processing apparatus further includes a rotation angle detection unit that detects a rotation stop angle position of the substrate holding member,
The information input by the position input means is an angle deviation value with respect to the rotation stop angle position of the substrate holding member at the time of non-adjustment,
The drive control unit, after stopping the rotation unit with the stop angle not adjusted, detects the actual rotation stop angle position of the substrate holding member with the rotation angle detection unit, and based on the rotation stop angle position, A substrate processing apparatus for controlling the driving of the rotating unit in consideration of the angle deviation value input by the position input unit.
基板保持装置で基板を保持しつつ当該基板を水平回転して当該基板の主面に所定の処理を行う少なくとも1個の回転処理部を有する基板処理装置であって、  A substrate processing apparatus having at least one rotation processing unit that performs a predetermined process on a main surface of the substrate by horizontally rotating the substrate while holding the substrate with the substrate holding device,
前記基板を水平に保持する基板保持部材と、A substrate holding member that holds the substrate horizontally,
前記基板保持部材を水平回転する回転手段と、Rotating means for horizontally rotating the substrate holding member,
前記基板保持部材の回転停止角度位置調整に関する情報を入力する位置入力手段と、Position input means for inputting information regarding rotation stop angle position adjustment of the substrate holding member,
前記位置入力手段で入力された情報に基づいて前記基板保持部材の回転停止角度位置を調整するよう前記回転手段を駆動制御する駆動制御手段と、Drive control means for driving and controlling the rotation means so as to adjust the rotation stop angle position of the substrate holding member based on the information input by the position input means;
前記基板保持部材の回転停止角度位置を検出する回転角度検出手段と、Rotation angle detection means for detecting a rotation stop angle position of the substrate holding member,
を備え、With
前記位置入力手段で入力される情報は、非調整時の前記基板保持部材の回転停止角度位置に対する角度偏差値とされ、The information input by the position input means is an angle deviation value with respect to the rotation stop angle position of the substrate holding member at the time of non-adjustment,
前記駆動制御手段は、停止角度非調整のまま前記回転手段を停止した後、前記回転角度検出手段で前記基板保持部材の実際の回転停止角度位置を検出し、当該回転停止角度位置に基づいて前記位置入力手段で入力された角度偏差値を加味し前記回転手段の駆動制御を行う基板処理装置。The drive control unit, after stopping the rotation unit with the stop angle not adjusted, detects the actual rotation stop angle position of the substrate holding member with the rotation angle detection unit, and based on the rotation stop angle position, A substrate processing apparatus for controlling the driving of the rotation unit in consideration of the angle deviation value input by the position input unit.
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