JP4381962B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、基板を処理するための基板処理装置に関する。

たとえば、半導体ウエハ等の基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置では、その処理の内容に適した状態で基板を保持するための基板保持装置と、この基板保持装置に対して基板を搬送するための基板搬送ロボットとが備えられている。基板に対する処理は、基板搬送ロボットから基板保持装置に基板が受け渡されて、基板保持装置に基板が保持された状態で行われる。

基板搬送ロボットには、基板保持装置との基板の受け渡し位置に基板を高精度で搬送することが要求される。基板が受け渡し位置に精度よく搬送されないと、基板搬送ロボットから基板保持装置に基板を上手く受け渡すことができず、その受け渡し時に基板保持装置から基板が脱落したり、基板が正規の保持位置からずれた状態で基板保持装置に保持されて、処理中に基板保持装置から基板が脱落したりするからである。また、基板が正規の保持位置からずれた状態で保持された場合には、その基板に対する処理むら（処理液の供給むらや加熱／冷却むらなど）を生じるおそれもある。

基板搬送ロボットおよび基板保持装置の配置は設計によって決められているので、それぞれを設計通りに組み付けることができれば、その設計上の基板搬送ロボットと基板保持装置との相対位置関係に基づいて、基板を良好に受け渡すことのできる位置に基板を搬送することができる。しかしながら、基板搬送ロボットおよび基板保持装置の組み付けには誤差が生じるため、設計上の基板搬送ロボットおよび基板保持装置の相対位置関係と実際の基板搬送ロボットおよび基板保持装置の相対位置関係との間にずれが生じる。そのため、基板保持装置および基板搬送ロボットを組み付けた後には、基板搬送ロボットの動作を制御する制御装置に対して、そのずれ量のティーチング（教示）が行われる。

従来、このようなティーチングは、オペレータの手作業によって行われていた。すなわち、オペレータは、基板保持装置が収容された処理室内に入り、基板搬送ロボットのハンドを少しずつ動かしながら、目視によって、そのハンドに保持された基板と基板保持装置による基板保持位置との合わせ込みを行う。そして、ハンドに保持された基板と基板保持装置による基板保持位置とが合致するまでのハンドの移動量を制御装置に入力する。
特開２００１−１５６１５３号公報

ところが、そのようなオペレータによるティーチングは、非常に面倒で手間のかかる作業であり、また、オペレータの主観によって受け渡し位置が決められるので、オペレータの経験や技術力によって搬送精度に差が生じてしまう。しかも、処理室内での作業を伴うため、基板搬送ロボットがオペレータに接触するおそれがある。
そこで、この発明の目的は、ティーチングのための処理室内における作業を不要とすることができ、かつ、より正確なティーチングを実現することができる基板処理装置を提供することである。

上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）に対して所定の処理を行うための処理室（１）と、この処理室内に設けられ、処理対象の基板を保持するための基板保持手段（３）と、この基板保持手段に対して基板を搬送するための基板搬送手段（２）と、この基板搬送手段が上記基板保持手段に対して基板を搬送するときの動作を制御するための搬送動作制御手段（２５）と、上記基板搬送手段による基板の搬送に関する教示情報を取得するために、その取得時に上記処理室内に配置される入光部を備え、この入光部に入射する光像を電気信号に変換して出力する撮像手段（２２）と、上記教示情報の取得時に、上記入光部を上記基板保持手段に対して移動させる入光部移動手段（１６，２４；１１，３０）と、上記撮像手段から出力される電気信号に基づいて取得される上記教示情報を、上記搬送動作制御手段に入力するための入力手段（２７；２９）と、上記基板保持手段に保持される基板に処理液を供給するための処理液供給手段（４）と、この処理液供給手段を、上記基板保持手段に保持される基板の上方を水平移動させる移動アーム（９）とを含み、上記入光部移動手段は、上記入光部を、上記基板保持手段による基板保持位置の上方を水平移動させるものであり、上記入光部は、上記移動アームに取り付けられていることを特徴とする基板処理装置である。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
このような構成によると、撮像手段によって、処理室内の基板保持手段を撮影し、また、基板処理装置の設計データから推定される基板保持手段による基板保持位置の上方に基板搬送手段を進出させて、その位置における基板搬送手段（または基板搬送手段によって搬送される基板もしくは治具基板）を撮影すれば、その撮影した画像（撮像手段から出力される電気信号）に基づいて、設計上の基板保持位置と実際の基板保持位置とのずれ量を取得することができる。そして、その取得したずれ量を教示情報として搬送動作制御手段に入力することにより、処理室内におけるオペレータの作業を不要とすることができながら、搬送動作制御手段に対するティーチングを達成することができる。

また、その教示情報を取得するときに、撮像手段の入光部を移動させることによって、従来よりも正確なティーチングを達成することができる。
たとえば、請求項２に記載のように、上記入光部移動手段が、上記入光部を上記基板保持手段に対して昇降させるものであれば、予め記憶しておいた所定の撮影位置における基板保持手段の画像のサイズになるように、入光部を昇降させることによって、入光部と基板保持手段との間の高さ方向の距離を設定することができる。そして、基板搬送手段を基板処理装置の設計データから推定される基板保持位置の上方に進出させて、その位置における基板搬送手段（または基板搬送手段によって搬送される基板もしくは治具基板）を撮影する。そして、設定した入光部と基板保持手段との間の高さ方向の距離において、基板搬送手段を設計データから推定される基板保持位置の上方に進出させた時の基板搬送手段（または基板搬送手段によって搬送される基板もしくは治具基板）の画像サイズを予め記憶しておき、撮影した基板搬送手段（または基板搬送手段によって搬送される基板もしくは治具基板）の画像サイズとのずれ量を取得することができる。この画像サイズのずれ量、すなわち高さ方向の距離のずれ量を教示情報として搬送動作制御手段に入力すれば、基板保持手段と基板搬送手段との間でのより確実な基板の受け渡しを実現可能なティーチングを達成することができる。

また、オペレータが、撮像手段によって撮影される基板保持手段および基板搬送手段の画像を目視しながら、設計データから推定される基板保持位置の上方に進出させた基板搬送手段を、基板保持手段による実際の基板保持位置の上方に導く場合には、基板搬送手段が基板保持位置の近傍に近づくまでは、基板保持手段から撮像手段の入光部を遠ざけておき、基板搬送手段が基板保持位置の近傍に近づいたときに、撮像手段の入光部を基板保持手段に近づけて、基板保持位置の近傍の画像をズームアップさせることにより、基板搬送手段を基板保持位置の上方に正確に導くことができる。そして、そのときの基板搬送手段の移動量を教示情報として搬送動作制御手段に入力すれば、基板保持手段と基板搬送手段との間でのより確実な基板の受け渡しを実現可能なティーチングを達成することができる。

さらにまた、上記入光部移動手段が、上記入光部を上記基板保持手段による基板保持位置の上方を水平移動させるものであるので、基板またはこれと同形状の治具基板を保持した基板搬送手段を、基板処理装置の設計データから推定される基板保持位置の上方に進出させた後、その位置における基板または治具基板のエッジ上に撮像手段の入光部を移動させて、基板または治具基板のエッジを撮影することができる。基板または治具基板の曲率半径は既知であるから、基板または治具基板のエッジの画像に基づいて、そのときの基板または治具基板の正確な中心位置を求めることができる。そして、基板保持手段による基板保持位置の中心位置と先に求めた基板または治具基板の中心位置との間の距離を求め、これを教示情報として搬送動作制御手段に入力すれば、基板処理時に、基板搬送手段によって基板を実際の基板保持位置の上方に正確に搬送することができ、基板保持手段と基板搬送手段との間での基板の良好な受け渡しを達成することができる。
また、基板処理装置が、上記基板保持手段に保持される基板に処理液を供給するための処理液供給手段と、この処理液供給手段を、上記基板保持手段に保持される基板の上方を水平移動させる移動アームをさらに含み、上記入光部は、上記移動アームに取り付けられている。この場合、移動アームを駆動する手段（１１）によって、入光部移動手段を兼ねることができ、装置の部品点数を低減することができ、装置の構成を簡素化することができる。

なお、請求項３に記載のように、基板処理装置が、上記基板保持手段に対向して配置され、上記基板保持手段に対して昇降可能に設けられた対向部材（１２）をさらに含む場合には、上記入光部は、上記対向部材に対して固定的に配置されていてもよい。この場合、対向部材を昇降駆動する手段（１６）によって、請求項２の発明における入光部移動手段を兼ねることができ、装置の部品点数を低減することができ、装置の構成を簡素化することができる。

請求項４記載の発明は、上記撮像手段から出力される電気信号に基づいて、上記入光部に入射する光の像に応じた画像を表示する画像表示器（２８）をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置である。
このような構成によると、オペレータが、撮像手段によって撮影される基板保持手段および基板搬送手段の画像を画像表示器上で目視しながら、設計データから推定される基板保持位置の上方に進出させた基板搬送手段を、基板保持手段による実際の基板保持位置の上方に導くことができ、このときの基板搬送手段の移動量を教示情報として搬送動作制御手段に入力すれば、基板保持手段と基板搬送手段との間でのより確実な基板の受け渡しを実現可能なティーチングを達成することができる。

請求項５記載の発明は、上記撮像手段から出力される電気信号に基づいて、上記教示情報を取得する教示情報取得手段（２６）をさらに含み、上記入力手段は、上記教示情報取得手段によって上記教示情報が取得されたことに応答して、その取得された上記教示情報を上記搬送動作制御手段に自動的に入力するものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置である。

このような構成によると、教示情報が自動的に取得されて、その取得された教示情報が搬送動作制御手段に自動的に入力されるので、ティーチングにかかる手間をより一層軽減することができる。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図解図である。この基板処理装置は、基板の一例である半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗを処理対象とする枚葉式の装置であり、ウエハＷに対して所定の処理を行うための処理室１と、この処理室１に対してウエハＷを搬送するための基板搬送ロボット２とを備えている。

処理室１内には、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック３と、スピンチャック３に保持されたウエハＷの表面（上面）に処理液を供給するためのノズル４とが設けられている。
スピンチャック３は、ほぼ鉛直に延びたスピン軸５と、スピン軸５の上端にほぼ水平に取り付けられた平面視略円形状のスピンベース６と、このスピンベース６の上面に立設された複数個の挟持部材７とを備えている。複数個の挟持部材７は、スピン軸５の中心軸線を中心とする円周上にほぼ等角度間隔で配置されており、ウエハＷの端面を互いに異なる複数の位置で挟持することによって、そのウエハＷを、ほぼ水平な姿勢で保持することができる。また、スピン軸５には、モータなどの駆動源を含む回転駆動機構８が結合されている。これにより、複数個の挟持部材７によってウエハＷを保持した状態で、回転駆動機構８からスピン軸５に回転力を入力し、スピン軸５をその中心軸線まわりに回転させることにより、そのウエハＷをスピンベース６とともにスピン軸５の中心軸線まわり（ウエハＷのほぼ中心を通る鉛直軸線まわり）に回転させることができる。

なお、スピンチャック３としては、このような構成のものに限らず、たとえば、ウエハＷの下面を真空吸着することにより、ウエハＷを水平な姿勢で保持し、さらにその状態で鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持したウエハＷを回転させることができる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。
ノズル４は、スピンチャック３の上方でほぼ水平に延びた旋回アーム９の先端に取り付けられている。旋回アーム９の基端は、スピンチャック３の側方でほぼ鉛直に延びた支持軸１０に支持されている。この支持軸１０には、アーム駆動機構１１から駆動力が入力されるようになっている。アーム駆動機構１１の駆動力によって、支持軸１０を回動させて、旋回アーム９を所定角度範囲内で揺動（往復旋回）させることができ、その旋回アーム９の揺動に伴って、ノズル４を、ウエハＷの回転軸線（スピンベース６の中心）上を通る円弧状軌跡に沿って移動させることができる。これにより、ノズル４から処理液を吐出しながら、そのノズル４を移動させて、スピンチャック３に保持されたウエハＷの表面上で、ノズル４からの処理液の供給位置をスキャン（移動）させることができる。

なお、処理液としては、ウエハＷの表面に対する処理の内容に応じたものが用いられる。たとえば、ウエハＷの表面からパーティクルを除去するための洗浄処理であれば、フッ酸などの薬液を含む洗浄液が用いられる。また、レジスト剥離後のウエハＷの表面にポリマとなって残留しているレジスト残渣を除去するためのポリマ除去処理であれば、ＡＰＭ（ammonia−hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水）などのポリマ除去液が用いられる。

また、スピンチャック３の上方には、ウエハＷとほぼ同じ径を有し、その表面のほぼ全域を覆うことができる円板状の遮断板１２が設けられている。遮断板１２の上面には、スピンチャック３のスピン軸５と共通の軸線に沿う回転軸１３が固定されている。この回転軸１３は、中空軸であり、その内部には、ウエハＷの表面にリンス液を供給するための遮断板ノズル１４が挿通されている。また、回転軸１３は、ほぼ水平な方向に沿って設けられた遮断板アーム１５の先端付近から垂下した状態に取り付けられており、この遮断板アーム１５には、遮断板昇降駆動機構１６から駆動力が入力されるようになっている。遮断板昇降駆動機構１６の駆動力によって、遮断板アーム１５を昇降させて、遮断板１２をスピンチャック３に保持されたウエハＷの表面に対して近接および離間させることができる。

なお、リンス液としては、ＤＩＷ（脱イオン化された純水）などの純水を用いてもよいし、炭酸水、イオン水、オゾン水、還元水（水素水）または磁気水などの機能水を用いてもよい。
基板搬送ロボット２は、たとえば、ウエハＷを保持するためのハンド１７が多関節アーム１８の先端に取り付けられた構成を有している。ハンド１７は、その上面に複数の支持部材（図示せず）を備えており、これら支持部材によって、ウエハＷの周縁部を下方から支持することができる。また、多関節アーム１８は、関節の屈伸によって、ハンド１７を水平な直線上で進退させることができる。

多関節アーム１８の基端は、処理室１外に配置された基台１９に支持されている。この基台１９には、ロボット駆動機構２０が結合されており、そのロボット駆動機構２０からの駆動力によって、多関節アーム１８の関節が屈伸される。また、ロボット駆動機構２０の駆動力によって、基台１９を、その中心を通るほぼ鉛直な軸線まわりに回転させたり、ほぼ鉛直なＺ軸方向に昇降させたり、水平なＹ軸方向（図１の紙面に垂直な方向）に往復直線移動させたりすることができる。

また、この基板処理装置は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを含む構成の制御部２１を備えている。制御部２１は、ＲＯＭに格納されているプログラムに従って、回転駆動機構８、アーム駆動機構１１、遮断板昇降駆動機構１６およびロボット駆動機構２０を制御する。
基板搬送ロボット２によって、未処理のウエハＷが処理室１内に搬入されてきて、そのウエハＷが表面を上方に向けた状態でスピンチャック３に保持されると、スピンチャック３によるウエハＷの回転が開始される。このとき、遮断板１２は、スピンチャック３の上方に大きく退避している。その後、ノズル４が、スピンチャック３に保持されたウエハＷの上方に移動される。そして、ノズル４から回転中のウエハＷの表面に処理液が供給される。この一方で、旋回アーム９が所定の角度範囲内で揺動されることによって、ウエハＷの表面における処理液の供給位置が、ウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁部に至る範囲内を円弧状の軌跡を描きつつ往復スキャンし、ウエハＷの表面の全域に薬液がむらなく供給される。これにより、ウエハＷの表面の全域を処理液で処理することができ、たとえば、ウエハＷの表面に付着しているポリマなどの異物を除去することができる。

ノズル４からウエハＷの表面への処理液の供給が所定時間にわたって続けられると、ノズル４からの処理液の供給が停止されて、ノズル４がウエハＷの上方から退避される。そして、遮断板１２がウエハＷに近接する位置まで下降されて、遮断板ノズル１４から回転中のウエハＷの表面にリンス液が供給される。これにより、ウエハＷの表面に付着している処理液が、遮断板ノズル１４からのリンス液によって洗い流される。

遮断板ノズル１４からのリンス液の供給が所定時間にわたって続けられると、ウエハＷへのリンス液の供給が停止される。そして、ウエハＷの回転速度が上げられて、ウエハＷの表面に付着しているリンス液を遠心力で振り切って乾燥させるスピンドライ処理が行われる。スピンドライ処理が所定時間にわたって行われると、ウエハＷの回転が停止され、遮断板１２がスピンチャック３の上方に大きく退避された後、基板搬送ロボット２によって、処理済みのウエハＷが処理室１から搬出されていく。

基板搬送ロボット２とスピンチャック３との間でのウエハＷの受け渡しは、基台１９がＹ軸方向と直交するＸ軸方向にスピンチャック３と対向する位置に移動し、ハンド１７をＸ軸方向にほぼ水平に進退させ、また、ハンド１７を昇降させることによって達成される。
より具体的には、基板搬送ロボット２からスピンチャック３に処理前のウエハＷを引き渡す際には、ハンド１７にウエハＷが保持されて、そのウエハＷを保持したハンド１７がスピンチャック３の上方の所定位置に進出される。そして、基台１９が下降されて、ウエハＷを保持したハンド１７がスピンチャック３によるウエハＷの保持位置よりも下方まで下げられる。ハンド１７が下降する過程で、ハンド１７に保持されたウエハＷの下面の周縁部に挟持部材７が当接し、その後さらにハンド１７が下降することにより、ウエハＷの下面からハンド１７が離れて、基板搬送ロボット２からスピンチャック３へのウエハＷの受け渡しが達成される。

一方、スピンチャック３から処理後のウエハＷを受け取る際には、たとえば、他方のハンド１７が、スピンチャック３に保持されているウエハＷの下方の所定位置に進出される。そして、基台１９が上昇されて、ハンド１７がスピンチャック３によるウエハＷの保持位置よりも上方まで上げられる。ハンド１７が上昇する過程で、ウエハＷの下面の周縁部にハンド１７が当接し、その後さらにハンド１７が上昇することにより、ウエハＷがハンド１７によって持ち上げられ、基板搬送ロボット２によるスピンチャック３からのウエハＷの受け取りが達成される。

このようにして基板搬送ロボット２（ハンド１７）とスピンチャック３との間でウエハＷが受け渡されるので、その受け渡しが良好に達成されるためには、ハンド１７におけるウエハＷの保持位置の中心（以下、「ハンド保持位置中心」という。）がスピンチャック３におけるウエハＷの保持位置の中心（以下、「チャック保持位置中心」という。）を通る鉛直軸線上に配置された状態、つまり平面視においてハンド保持位置中心とチャック保持位置中心とが一致した状態で、ハンド１７が昇降されなければならない。

基板搬送ロボット２およびスピンチャック３の配置は設計によって決められているので、スピンチャック３および基板搬送ロボット２をそれぞれ設計通りに組み付けることができれば、その設計上の基板搬送ロボット２とスピンチャック３との相対位置関係に基づいて、ハンド保持位置中心をチャック保持位置中心上に正確に導くことができる。しかしながら、基板搬送ロボット２およびスピンチャック３の組み付けには誤差が生じるため、設計上の基板搬送ロボット２およびスピンチャック３の相対位置関係と実際の基板搬送ロボット２およびスピンチャック３の相対位置関係との間にずれが生じる。そのため、スピンチャック３および基板搬送ロボット２を組み付けた後には、後述するロボット駆動制御部２５に対して、その水平方向のずれ量を教示情報としてティーチング（教示）することが不可欠である。

また、ハンド１７からスピンチャック３にウエハＷを確実に引き渡したり、スピンチャック３に保持されたウエハＷの下方にハンド１７を上手く潜り込ませたりするために、場合によっては、ロボット駆動制御部２５に対して、ハンド１７のホームポジションを基準としたときのスピンチャック３におけるウエハＷの保持位置（たとえば、スピンチャック３に保持されたウエハＷの下面）の高さ（Ｚ軸方向の位置）をティーチングする必要がある。

図２は、ティーチングのための構成を説明するための図である。ティーチングに際しては、図２に示すように、遮断板１２の回転軸１３から遮断板ノズル１４が抜き取られて、その回転軸１３の中空部分の下端部に、ＣＣＤカメラ２２がその入光部としての入光面を下方に向けて取り付けられる。
ＣＣＤカメラ２２は、ＣＣＤイメージセンサを内蔵しており、このＣＣＤイメージセンサによって入光面から入射する光像を電気信号に変換して出力する。ＣＣＤカメラ２２（ＣＣＤイメージセンサ）からの電気信号を取り出す配線は、制御部２１に接続されている。そして、制御部２１には、そのＣＣＤカメラ２２からの電気信号に基づいて、ＣＣＤカメラ２２によって撮影された画像を取得（再生）する画像取得部２３と、遮断板昇降駆動機構１６を制御するための遮断板駆動制御部２４と、ロボット駆動機構２０を制御するためのロボット駆動制御部２５と、画像取得部２３によって取得された画像を解析し、その解析結果、遮断板駆動制御部２４による制御量およびロボット駆動制御部２５による制御量に基づいて教示情報を取得する教示情報取得部２６と、この教示情報取得部２６によって取得された教示情報をロボット駆動制御部２５に入力するための教示情報入力部２７とが備えられている。これらの機能処理部は、たとえば、所定のプログラム処理を実行することによってソフトウエア的に実現される。

また、この基板処理装置には、画像取得部２３によって取得された画像を表示するための表示パネル２８が備えられている。この表示パネル２８としては、液晶表示器などを用いることができる。
図３は、ティーチング時の処理を説明するための図である。ティーチング時には、まず、ＣＣＤカメラ２２によってスピンベース６の上面が撮影され、画像取得部２３によってスピンベース６の平面画像が取得される。このとき、予め記憶しておいた所定の撮影位置でのスピンベース６の平面画像サイズと一致させるようにＣＣＤカメラ２２、すなわち遮断板１２を昇降させて、スピンベース６とＣＣＤカメラ２２とのＺ軸方向の距離を設定してからスピンベース６の平面画像が撮影される。

そして、スピンベース６の平面画像に基づいて、教示情報取得部２６によって、スピンベース６の中心、つまりチャック保持位置中心のＸ座標およびＹ座標（スピンベース６の上面に平行な平面をＸ−Ｙ平面としたときのＸ軸方向の座標およびＹ軸方向の座標）が取得される。
次に、基板搬送ロボット２のハンド１７によって、ウエハＷと同じ形状およびサイズに形成されたダミーウエハＤＷ（治具基板）が処理室１に搬入される。このとき、ロボット駆動制御部２５は、設計上の基板搬送ロボット２およびスピンチャック３の相対位置関係に基づいて、ダミーウエハＤＷを保持したハンド１７を、ハンド保持位置中心がホームポジションからチャック保持位置中心を通る鉛直軸線上と推定される位置に配置されるように水平に進出させる。

その後、ダミーウエハＤＷがＣＣＤカメラ２２によって撮影され、画像取得部２３によってダミーウエハＤＷの平面画像が取得される。そして、そのダミーウエハＤＷの平面画像に基づいて、教示情報取得部２６によって、ハンド保持位置中心のＸ座標およびＹ座標が取得される。ダミーウエハＤＷの上面中心には、視認可能なマーク（図示せず）が記されている。ダミーウエハＤＷは、ウエハＷと同じく平面視略円形状であるから、そのダミーウエハＤＷの上面中心のマークは、ハンド保持位置中心に位置することになる。したがって、画像取得部２３によって取得されるダミーウエハＤＷの平面画像を解析して、ダミーウエハＤＷ上のマークのＸ座標およびＹ座標を求めることにより、ハンド保持位置中心のＸ座標およびＹ座標を取得することができる。

その後、教示情報取得部２６によって、先に取得したチャック保持位置中心のＸ座標およびＹ座標と、その後に取得したハンド保持位置中心のＸ座標およびＹ座標（以下、「補正前ハンド保持位置中心のＸ座標およびＹ座標」という。）とに基づいて、両中心間の水平方向のずれ量（両中心間のＸ軸方向およびＹ軸方向の距離）が取得される。この教示情報取得部２６によって取得されたずれ量は、教示情報として、教示情報入力部２７に与えられる。

また、教示情報取得部２６によって、先に設定したＣＣＤカメラ２２とスピンベース６とのＺ軸方向の距離において、ダミーウエハＤＷを保持したハンド１７がチャック保持位置中心の鉛直上方と推定される位置に配置されるようにホームポジションから水平に進出させた時のダミーウエハＤＷの平面画像の大きさを予め記憶しておき、画像取得部２３によって取得されたダミーウエハＤＷの平面画像の大きさとを比較することによってＺ軸方向のずれ量が取得される。ハンド１７は、ホームポジションからチャック保持位置中心を通る鉛直軸線上と推定される位置まで水平に進出されるので、ハンド１７のホームポジションとチャック保持位置との間のＺ軸方向の距離は、チャック保持位置中心を通る鉛直軸線上と推定される位置まで進出されたときのハンド１７とチャック保持位置との間のＺ軸方向の距離に等しい。この求められたハンド１７のホームポジションとチャック保持位置との間のＺ軸方向の距離は、教示情報として、教示情報入力部２７に与えられる。なお、Ｚ軸方向の距離を求める際に、この実施形態では、スピンベース６とダミーウエハＤＷの平面画像の大きさを基準にしたが、たとえば、スピンベース６やダミーウエハＤＷ上にターゲットとなるマークを設けておき、その平面画像の大きさを撮影することによってＺ軸方向の距離を求めてもよい。

こうして教示情報入力部２７に与えられる各教示情報は、教示情報入力部２７によって、ロボット駆動制御部２５に対して自動的に入力される。これにより、ロボット駆動制御部２５に対するティーチングが完了する。したがって、その後は、各教示情報に基づいて、ハンド１７の動作が制御されることにより、ハンド１７とスピンチャック３との間でのウエハＷの受け渡し時に、ハンド保持位置中心をチャック保持位置中心上に正確に導くことができ、また、ハンド１７からスピンチャック３にウエハＷを確実に引き渡したり、スピンチャック３に保持されたウエハＷの下方にハンド１７を上手く潜り込ませたりすることができる。そのため、ハンド１７とスピンチャック３との間でのウエハＷの良好な受け渡しを達成することができる。

以上のように、この実施形態によれば、ＣＣＤカメラ２２によって、処理室１内のスピンベース６（スピンチャック３）が撮影され、そのスピンベース６の平面画像に基づいて、教示情報取得部２６によって、スピンベース６の中心、つまりチャック保持位置中心のＸ座標およびＹ座標が取得される。その後、基板搬送ロボット２のハンド１７によって、ダミーウエハＤＷがチャック保持位置中心と設計上推定される位置に配置される。このダミーウエハＤＷがＣＣＤカメラ２２によって撮影され、そのダミーウエハＤＷの平面画像に基づいて、補正前ハンド保持位置中心のＸ座標およびＹ座標が取得される。そして、先に取得したチャック保持位置中心のＸ座標およびＹ座標と、その後に取得した補正前ハンド保持位置中心のＸ座標およびＹ座標とに基づいて、両中心間の水平方向のずれ量が取得され、このずれ量が教示情報として、教示情報入力部２７によってロボット駆動制御部２５に自動的に入力される。そのため、処理室１内におけるオペレータの作業を不要とすることができながら、ロボット駆動制御部２５に対するティーチングを達成することができる。

また、ハンド１７のホームポジションとチャック保持位置との間のＺ軸方向の距離が求められて、その距離が教示情報として、教示情報入力部２７によってロボット駆動制御部２５に自動的に入力される。これにより、ハンド１７とスピンチャック３との間でのウエハＷの受け渡し時に、ハンド１７からスピンチャック３にウエハＷを確実に引き渡したり、スピンチャック３に保持されたウエハＷの下方にハンド１７を上手く潜り込ませたりすることができる。そのため、ハンド１７とスピンチャック３との間でのウエハＷの良好な受け渡しを達成することができる。

しかも、教示情報が自動的に取得されて、その取得された教示情報がロボット駆動制御部２５に自動的に入力されるので、ティーチングにかかる手間をより軽減することができる。
また、ＣＣＤカメラ２２が遮断板１２に対して固定的に配置されるので、遮断板１２を昇降駆動させる遮断板昇降駆動機構１６によって、ＣＣＤカメラ２２を昇降させるための手段を兼ねることができ、装置の部品点数を低減することができ、装置の構成を簡素化することができる。

さらに、ＣＣＤカメラ２２は、ティーチング時にのみ処理室１内に配置すればよいので、ウエハＷの処理中は、ＣＣＤカメラ２２を処理室１から取り出しておくことによって、ＣＣＤカメラ２２が処理液によって腐食されることを防止することができる。
なお、この実施形態では、教示情報が自動的に取得され、その取得された教示情報がロボット駆動制御部２５に自動的に入力されるとしたが、教示情報の取得および／または入力はオペレータによって行われてもよい。

たとえば、図２に仮想線で示すように、教示情報取得部２６によって取得される教示情報を表示パネル２８に表示させるようにして、この表示パネル２８に表示された教示情報を、オペレータが、キーボードなどの教示情報入力器２９からロボット駆動制御部２５に入力するようにしてもよい。
また、教示情報が自動的に取得され、その取得された教示情報がロボット駆動制御部２５に自動的に入力される場合にも、表示パネル２８に教示情報を表示させて、オペレータが確認できるようにしてもよい。

また、オペレータが、表示パネル２８に表示されるスピンベース６やダミーウエハＤＷの画像を見て、チャック保持位置中心と補正前ハンド保持位置中心との間における水平方向のずれ量などを求め、その求めたずれ量などを教示情報として、教示情報入力器２９からロボット駆動制御部２５に入力するようにしてもよい。その場合、ハンド１７に保持されたダミーウエハＤＷがチャック保持位置中心付近に配置されるまでは、遮断板１２を退避位置に配置して、ＣＣＤカメラ２２をスピンベース６から遠ざけておき、ダミーウエハＤＷがチャック保持位置中心付近に配置されたときに、遮断板１２を下降させて、ＣＣＤカメラ２２をスピンベース６（ダミーウエハＤＷ）に近づけて、チャック保持位置中心近傍の画像を表示パネル２８にズームアップ表示させることにより、ハンド保持位置中心をチャック保持位置中心上に正確に導くことができる。そのため、チャック保持位置中心と補正前ハンド保持位置中心との間における水平方向のずれ量を正確に求めることができ、そのずれ量をロボット駆動制御部２５に入力することによって、基板搬送ロボット２とスピンチャック３との間でのより確実なウエハＷの受け渡しを実現可能なティーチングを達成することができる。

図４は、この発明の他の実施形態について説明するための図である。この図４において、図１および図２に示す各部に対応する部分には、図１および図２の場合と同じ符号を付して示す。
上記の実施形態では、ティーチングに際して、ＣＣＤカメラ２２が遮断板１２に対して固定的に配置されるとしたが、この実施形態では、旋回アーム９の先端部に、ＣＣＤカメラ２２がその入光部としての入光面を下方に向けて取り付けられる。そして、制御部２１内にソフトウエア的に実現されるアーム駆動制御部３０によって、旋回アーム９が支持軸１０を支点に回動されて、ＣＣＤカメラ２２がスピンベース６の周縁部の上方に配置される。その後、ＣＣＤカメラ２２によって、スピンベース６の上面周縁部が撮影され、そのスピンベース６の周縁部の画像に基づいて、教示情報取得部２６によって、スピンベース６の中心（チャック保持位置中心）のＸ座標およびＹ座標が取得される。

スピンベース６は、平面視略円形状に形成されており、その曲率半径Ｒ１は既知であるから、スピンベース６の周縁上の１点を通る接線Ｌの式を求めれば、その接線Ｌの式と曲率半径Ｒ１からスピンベース６の中心のＸ座標およびＹ座標を求めることができる（図５参照）。
つづいて、基板搬送ロボット２のハンド１７によって、ウエハＷと同じ形状およびサイズに形成されたダミーウエハＤＷが処理室１に搬入される。このとき、ロボット駆動制御部２５は、設計上の基板搬送ロボット２およびスピンチャック３の相対位置関係に基づいて、ダミーウエハＤＷを保持したハンド１７を、ハンド保持位置中心がホームポジションからチャック保持位置中心を通る鉛直軸線上と推定される位置に配置されるように水平に進出させる。

その後、アーム駆動制御部３０によって、旋回アーム９が支持軸１０を支点に回動されて、ＣＣＤカメラ２２がダミーウエハＤＷの周縁部の上方に配置される。そして、ＣＣＤカメラ２２によって、ダミーウエハＤＷの上面周縁部が撮影され、そのダミーウエハＤＷの周縁部の画像に基づいて、教示情報取得部２６によって、ダミーウエハＤＷの中心のＸ座標およびＹ座標（補正前ハンド保持位置中心のＸ座標およびＹ座標）が取得される。

ダミーウエハＤＷは、平面視略円形状に形成されており、その曲率半径Ｒ２は既知であるから、スピンベース６の場合と同様に、ダミーウエハＤＷの周縁上の１点を通る接線Ｌの式を求めれば、その接線Ｌの式と曲率半径Ｒ２からダミーウエハＤＷのの中心のＸ座標およびＹ座標を求めることができる（図５参照）。
その後、教示情報取得部２６によって、先に取得したチャック保持位置中心のＸ座標およびＹ座標と、その後に取得した補正前ハンド保持位置中心のＸ座標およびＹ座標とに基づいて、両中心間の水平方向のずれ量（両中心間のＸ軸方向およびＹ軸方向の距離）が取得される。この教示情報取得部２６によって取得されたずれ量は、教示情報として、教示情報入力部２７に与えられる。

こうして教示情報入力部２７に与えられる教示情報は、教示情報入力部２７によって、ロボット駆動制御部２５に対して自動的に入力される。これにより、ロボット駆動制御部２５に対するティーチングが完了する。したがって、その後は、各教示情報に基づいて、ハンド１７の動作が制御されることにより、ハンド１７とスピンチャック３との間でのウエハＷの受け渡し時に、ハンド保持位置中心をチャック保持位置中心上に正確に導くことができる。そのため、ハンド１７とスピンチャック３との間でのウエハＷの良好な受け渡しを達成することができる。

以上のように、ＣＣＤカメラ２２を旋回アーム９に取り付けた場合にも、処理室１内におけるオペレータの作業を不要とすることができながら、ロボット駆動制御部２５に対するティーチングを達成することができる。
しかも、教示情報が自動的に取得されて、その取得された教示情報がロボット駆動制御部２５に自動的に入力されるので、ティーチングにかかる手間をより軽減することができる。

また、ＣＣＤカメラ２２が旋回アーム９に対して固定的に配置されているので、旋回アーム９を旋回駆動させるアーム駆動機構１１によって、ＣＣＤカメラ２２をスピンベース６の中心上を通る円弧状の軌跡を描いて移動させるための手段を兼ねることができ、装置の部品点数を低減することができ、装置の構成を簡素化することができる。
さらに、ＣＣＤカメラ２２は、ティーチング時にのみ処理室１内に配置すればよいので、ウエハＷの処理中は、ＣＣＤカメラ２２を処理室１から取り出しておくことによって、ＣＣＤカメラ２２が処理液によって腐食されることを防止することができる。

なお、他の実施形態として、旋回アーム９の代わりに、直線移動する移動アームにＣＣＤカメラ２２を取り付けてもよい。
なお、この実施形態では、旋回アーム９を昇降させることができず、そのため、ハンド１７のホームポジションとチャック保持位置との間のＺ軸方向の距離を求めることができないので、図４に仮想線で示すように、ティーチングに際して、スピンベース６の側方に、ＣＣＤカメラ２２とは別のＣＣＤカメラ３１が配置されて、このＣＣＤカメラ３１によって撮影される画像（スピンベース６およびハンド１７を側方から見た画像）に基づいて、教示情報取得部２６によって、ハンド１７のホームポジションとチャック保持位置との間のＺ軸方向の距離が求められるようにしてもよい。

また、この実施形態においても、教示情報が自動的に取得され、その取得された教示情報がロボット駆動制御部２５に自動的に入力されるとしたが、教示情報の取得および／または入力はオペレータによって行われてもよい。すなわち、図４に仮想線で示すように、教示情報取得部２６によって取得される教示情報を表示パネル２８に表示させるようにして、この表示パネル２８に表示された教示情報を、オペレータが、キーボードなどの教示情報入力器２９からロボット駆動制御部２５に入力するようにしてもよい。また、教示情報が自動的に取得され、その取得された教示情報がロボット駆動制御部２５に自動的に入力される場合にも、表示パネル２８に教示情報を表示させて、オペレータが確認できるようにしてもよい。また、オペレータが、表示パネル２８に表示されるスピンベース６やダミーウエハＤＷの画像を見て、チャック保持位置中心と補正前ハンド保持位置中心との間における水平方向のずれ量などを求め、その求めたずれ量などを教示情報として、教示情報入力器２９からロボット駆動制御部２５に入力するようにしてもよい。

以上、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、上記の各実施形態では、ＣＣＤカメラ２２を用いた場合を例に取ったが、ＣＣＤカメラ２２（ＣＣＤカメラ３１）に代えて、光ファイバの一端を、遮断板１２（回転軸１３）または旋回アーム９に取り付け、その光ファイバの他端を、処理室１外に引き出して、処理室１外に配置されたＣＣＤイメージセンサを含む撮像手段に接続してもよい。その場合、ＣＣＤイメージセンサが処理液雰囲気による腐食を受けるおそれをより一層なくすことができる。

また、基板処理装置における処理の対象となる基板は、ウエハＷに限らず、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などの他の種類の基板であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図解図である。 ティーチングのための構成を説明するための図である。 ティーチング時の処理を説明するための図である。 この発明の他の実施形態について説明するための図である。 スピンベースおよびダミーウエハの周縁部の画像からその中心の位置を算出する手法について説明するための図である。

符号の説明

１ 処理室
２ 基板搬送ロボット
３ スピンチャック
９ 旋回アーム
１１ アーム駆動機構
１２ 遮断板
１６ 遮断板昇降駆動機構
２１ 制御部
２２ ＣＣＤカメラ
２５ ロボット駆動制御部
２６ 教示情報取得部
２７ 教示情報入力部
２８ 表示パネル
２９ 教示情報入力器
３１ ＣＣＤカメラ
Ｗ ウエハ

Claims (5)

1. 基板に対して所定の処理を行うための処理室と、
   この処理室内に設けられ、処理対象の基板を保持するための基板保持手段と、
   この基板保持手段に対して基板を搬送するための基板搬送手段と、
   この基板搬送手段が上記基板保持手段に対して基板を搬送するときの動作を制御するための搬送動作制御手段と、
   上記基板搬送手段による基板の搬送に関する教示情報を取得するために、その取得時に上記処理室内に配置される入光部を備え、この入光部に入射する光像を電気信号に変換して出力する撮像手段と、
   上記教示情報の取得時に、上記入光部を上記基板保持手段に対して移動させる入光部移動手段と、
   上記撮像手段から出力される電気信号に基づいて取得される上記教示情報を、上記搬送動作制御手段に入力するための入力手段と、
   上記基板保持手段に保持される基板に処理液を供給するための処理液供給手段と、
   この処理液供給手段を、上記基板保持手段に保持される基板の上方を水平移動させる移動アームとを含み、
   上記入光部移動手段は、上記入光部を、上記基板保持手段による基板保持位置の上方を水平移動させるものであり、
   上記入光部は、上記移動アームに取り付けられていることを特徴とする基板処理装置。
2. 上記入光部移動手段は、上記入光部を、上記基板保持手段に対して昇降させるものであることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 上記基板保持手段に対向して配置され、上記基板保持手段に対して昇降可能に設けられた対向部材をさらに含み、
   上記入光部は、上記対向部材に対して固定的に配置されていることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
4. 上記撮像手段から出力される電気信号に基づいて、上記入光部に入射する光の像に応じた画像を表示する画像表示器をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
5. 上記撮像手段から出力される電気信号に基づいて、上記教示情報を取得する教示情報取得手段をさらに含み、
   上記入力手段は、上記教示情報取得手段によって上記教示情報が取得されたことに応答して、その取得された上記教示情報を上記搬送動作制御手段に自動的に入力するものであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置。

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