JP4664264B2 - 検出装置及び検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板の収容状態を検出する検出装置及び検出方法に関する。

例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では、例えば半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、露光後のレジスト膜を現像する現像処理、レジスト塗布処理後や現像処理前後に行われる熱処理等が行われ、ウェハに所定のレジストのパターンを形成する。

これらの一連の処理は、各種処理ユニットが複数搭載された塗布現像処理装置で行われる。塗布現像処理装置は、通常、この装置に対してウェハを搬入出するためのカセットステーション、前記各種処理ユニットが設置されている処理ステーション、露光装置との間でウェハを受け渡しするためのインターフェイス部等で構成されている。

カセットステーションには、複数のウェハを収容できるカセットを載置する載置台と、この載置台に載置されたカセットに対してアクセスして、カセットステーションと処理ステーションとの間でウェハを搬送する搬送装置とが設けられている。カセットは、通常その筐体内に複数のウェハを上下方向に多段に収容できるようになっている。そして、カセットの一側面には、ウェハを搬入出するためのドアが設けられており、カセットを載置する載置台側には、このドアを開放するドアオープナーが設けられている。

したがって、カセットが載置台に載置されると、ドアオープナーによってカセットのドアが開けられ、搬送装置がカセット内のウェハにアクセスできるようになっている。

ところで、未処理のウェハを収容したカセットが載置部に載置された際には、カセット内の各段のウェハの有無、収容姿勢等の収容状態を検出する、いわゆるマッピング作業が行われる。搬送装置のカセットに対するアクセス位置は、このマッピング作業のマッピングデータに基づいて決定される。

このマッピング作業は、従来から光学センサにより、ウェハの収容状態を光学的に検出することにより行われている。この光学センサは、従来はカセットの載置台に隣接した位置に設けられた検出装置に取り付けられていた。検出装置は光学センサを支持する支持部材を備え、支持部材は水平移動機構により水平方向にスライドすることができ、また昇降駆動機構によって鉛直方向にスライドすることができた。

この検出装置を稼動させると、ドアオープナーの外側に待機していた支持部材がドアオープナーとカセットのドアの厚みに相当する長さを水平方向にスライドすることで、光学センサがカセット内に進入し、その後、支持部材が昇降することで光学センサが上下方向にウェハをスキャンして、マッピング作業が行われていた（特許文献１）。
特開２００３−２１８０１８号公報

しかしながら、この従来の検出装置によると、前記のように支持部材がドアオープナーとカセットのドアの厚みに相当する長さをスライドする必要があるため、カセットステーションにおける載置台と搬送装置の間に、このスライドのためのスペースを確保する必要があった。このため、塗布現像処理装置が大型化すると共に設置面積が大きくなり、塗布現像処理装置が設置される例えばクリーンルームのスペースの有効活用ができないという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、基板の収容状態を検出するための検出装置において、検出動作などに必要なスペースを小さくして、例えば検出装置を搭載する基板の処理装置を小型化することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明によれば、基板を処理装置内に搬入するために、収容体内に上下に整列して多段に収容された基板の収容状態を検出するための検出装置であって、前記収容体の一側面には、基板を搬入出するための搬入出口が設けられており、前記検出装置は、前記収容体の搬入出口側に設置され、前記検出装置は、直線的な光を水平に照射する発光部と、当該光を受光する受光部とを有し、基板の前記収容状態を光学的に検出できる光学センサと、前記光学センサの発光部と受光部をそれぞれ支持する一対の支持アームと、前記支持アームを支持し、水平方向に延びる支持シャフトと、前記支持シャフトを昇降させるための昇降機構と、前記支持シャフトを回動させることで前記光学センサを前記収容体内に進入させ、前記発光部と受光部の間に基板が位置するまで前記支持アームを倒す回動機構と、を有し、前記支持シャフトを回動させて、前記光学センサが前記収容体の外側にある前記支持シャフトの鉛直上方又は下方に位置するまで、前記支持アームは前記収容体の搬入出口側に起倒できる、ことを特徴とする、検出装置が提供される。

本発明においては、基板の収容状態を検出するために、回動機構によって支持シャフトを回動させることで、光学センサを収容体内に進入させることができる。この結果、従来のように支持シャフトを水平方向にスライドさせる必要がなくなる。したがって、従来からスライドのために確保されていた処理装置内の水平方向のスペースが不要となるので、例えば本発明の検出装置を搭載する基板の処理装置を従来よりも小型化することができる。
また、光学センサの発光部と受光部とを収容体内の基板を挟むように収容体内に進入させた後、発光部から受光部に光を照射させながら、昇降機構によって当該発光部と受光部を基板に沿って上下方向にスキャンさせることで、基板の収容状態を検出することができる。

またさらに前記支持シャフトを回動させて、前記光学センサが前記収容体の外側にある前記支持シャフトの鉛直上方又は下方に位置するまで、前記支持アームを前記収容体の搬入出口側に起倒させるようにしたので、支持アームの移動範囲は、光学センサが収容体の内部に進入し、その発光部と受光部の間に基板を挟む位置から、支持シャフトの鉛直上方又は下方に位置するまでであって、かつ、収容体の搬入出口側の範囲である。つまり、支持アームは、支持シャフトから見て収容体の反対側には起倒しないようになっている。したがって、収容体の反対側に例えば搬送装置などの装置があっても、支持アームがその装置と干渉することを防止できる。

前記支持シャフトは、ストッパーを有し、前記回動機構側は、前記ストッパーと当接するストッパー受け部を有し、前記ストッパーとストッパー受け部によって、前記支持シャフトの検出位置と退避位置との間以外への回動が阻止されてもよい。これによって、支持シャフトの回動範囲を規制することができ、同時に支持シャフトに支持される支持アームの移動範囲を規制することができる。ここで検出位置とは、光学センサが収容体内に進入して基板を検出できる状態にある位置である。退避位置とは、支持シャフトが上下方向に移動しても、支持アームが収容体と干渉しない位置である。

前記昇降機構は、前記収容体の搬入出口の正面から外れた位置に配置され、前記支持シャフトを前記収容体の上方まで昇降してもよい。これによって、例えば検出作業が行われていないときには、昇降機構及び支持シャフトを収容体の搬入出口の正面から外れた位置に配置できるので、検出装置が収容体に対する基板の搬入出を妨げることを防止できる。

前記基板の収容状態は、前記収容体の各段の基板の有無及び基板の収容姿勢であり、前記光学センサは、前記収容体内の各段における基板の有無と、前記収容体内に収容された基板を側面から見た場合の当該基板の見かけ上の厚みとを検出できるものであってもよい。

別の観点による本発明によれば、前記の検出装置を用いて、前記基板の収容状態を検出する検出方法であって、前記支持アームが前記支持シャフトの鉛直上方に位置した状態で、前記支持シャフトを前記収容体の上方から前記収容体の下部まで下降させる工程と、前記支持シャフトを回動させることで前記光学センサを前記収容体内に進入させ、前記発光部と受光部の間に基板が位置するまで前記支持アームを倒す工程と、前記光学センサの発光部から受光部に光を照射させながら、前記支持シャフトを前記収容体の上部まで上昇させて、基板の前記収容状態を検出する工程と、を有することを特徴とする検出方法が提供される。

このような工程を有する検出方法によれば、回動機構によって支持シャフトを回動させることで、光学センサの発光部と受光部とを収容体内の基板を挟むように収容体内に進入させ、さらに昇降機構によって当該発光部と受光部を昇降させることで、発光部と受光部間の遮光物の有無を検出できる。

このように基板の収容状態を検出した後、前記光学センサの発光部からの光の照射を止め、前記支持シャフトを所定の位置まで下降させ、前記支持アームが前記支持シャフトの鉛直上方に位置するまで、前記支持シャフトを回動させ、その後、前記支持アームが前記支持シャフトの鉛直上方に位置した状態で、前記支持シャフトを前記収容体の上方まで上昇させてもよい。このように一連の検出作業を行う間、支持シャフトを水平方向に移動させる必要がない。したがって、処理装置内に水平方向の移動のスペースを確保する必要がなく、例えば本発明の検出装置を搭載する基板の処理装置を従来よりも小型化することができる。

さらに別の観点による本発明によれば、前記の検出装置を用いて、前記基板の収容状態を検出する検出方法であって、前記収容体の上部において、前記支持アームが前記支持シャフトの鉛直下方に位置した状態から、前記支持シャフトを回動させることで前記光学センサを前記収容体内に進入させ、前記発光部と受光部の間に基板が位置するまで前記支持アームを起す工程と、前記光学センサの発光部から受光部に光を照射させながら、前記支持シャフトを前記収容体の下部まで下降させて、基板の前記収容状態を検出する工程と、を有することを特徴とする検出方法が提供される。

このように基板の収容状態を検出した後、前記光学センサの発光部からの光の照射を止め、前記支持シャフトを前記収容体の上部まで上昇させる間に、前記支持アームが前記支持シャフトの鉛直下方に位置するまで、前記支持シャフトを回動させてもよい。

この方法によると、基板の収容状態を検出した後、支持シャフトが退避する準備として、支持シャフトを進行方向の逆向きに一旦下降させることなく、支持シャフトを回動させて支持アームを鉛直下方に戻すことができる。したがって、支持シャフトを迅速に上昇させることができる。
なお、支持アームを鉛直下方に戻すにあたっては、支持シャフトを上昇させながら、支持シャフトを回動させて支持アームを鉛直下方に戻してもよい。また支持シャフトの上昇を所定の位置で一旦停止させ、支持シャフトを回動させて支持アームを鉛直下方に戻してから、さらに支持シャフトを上昇させてもよい。

本発明の検出装置によれば、従来のように支持シャフトを水平方向にスライドさせることなく、支持シャフトを回動させることで光学センサを収容体内に進入させることができるので、検出動作などに必要なスペースが小さくなり、例えば検出装置を搭載する基板の処理装置を小型化することができる。

以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は本実施の形態にかかる基板の検出装置としてのマッピングユニット４０を搭載した塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図である。

塗布現像処理システム１は、図１に示すように例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理システム１に対して搬入出したり、カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と、フォトリソグラフィー工程の中で枚葉式に所定の処理を施す複数の各種処理装置を多段に配置している処理ステーション３と、この処理ステーション３に隣接して設けられている露光装置（図示せず）との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部４とを一体に接続した構成を有している。

カセットステーション２は、複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置できる載置台１０と、カセットＣと処理ステーション３との間でウェハＷを搬送するための搬送部１１とを有している。載置台１０の搬送部１１側には、カセットＣを開閉するためのドアオープナー３１が、カセットＣに対向して設けられている。搬送部１１には、搬送路５６上をＸ方向に向かって移動可能なウェハ搬送体５７が設けられている。ウェハ搬送体５７は、カセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）にも移動自在であり、Ｘ方向に配列された各カセットＣ内のウェハＷに対して選択的にアクセスできる。ウェハ搬送体５７は、Ｚ軸周りのθ方向に回転可能であり、後述する処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属する温調装置６０やトランジション装置６１に対してもアクセスできる。さらに搬送部１１の載置台１０側には、カセットＣとウェハ搬送体５７の間であって、かつドアオープナー３１を挟んだカセットＣと対向する位置に、本実施の形態にかかるマッピングユニット４０が設けられている。

カセットステーション２に隣接する処理ステーション３は、複数の処理装置が多段に配置された、例えば５つの処理装置群Ｇ１〜Ｇ５を備えている。処理ステーション３のＸ方向負方向（図１中の下方向）側には、カセットステーション２側から第１の処理装置群Ｇ１、第２の処理装置群Ｇ２が順に配置されている。処理ステーション３のＸ方向正方向（図１中の上方向）側には、カセットステーション２側から第３の処理装置群Ｇ３、第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５が順に配置されている。第３の処理装置群Ｇ３と第４の処理装置群Ｇ４の間には、第１の搬送装置６０が設けられている。第１の搬送装置６０は、第１の処理装置群Ｇ１、第３の処理装置群Ｇ３及び第４の処理装置群Ｇ４内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。第４の処理装置群Ｇ４と第５の処理装置群Ｇ５の間には、第２の搬送装置６１が設けられている。第２の搬送装置１１は、第２の処理装置群Ｇ２、第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。

図２に示すように第１の処理装置群Ｇ１には、ウェハＷに所定の液体を供給して処理を行う液処理装置、例えばウェハＷにレジスト液を塗布するレジスト塗布装置１１０〜１１２、露光処理時の光の反射を防止する反射防止膜を形成するボトムコーティング装置１１３、１１４が下から順に５段に重ねられている。第２の処理装置群Ｇ２には、液処理装置、例えばウェハＷに現像液を供給して現像処理する現像処理装置１２０〜１２４が下から順に５段に重ねられている。また、第１の処理装置群Ｇ１及び第２の処理装置群Ｇ２の最下段には、各処理装置群Ｇ１、Ｇ２内の液処理装置に各種処理液を供給するためのケミカル室１３０、１３１がそれぞれ設けられている。

図３に示すように第３の処理装置群Ｇ３には、温調装置８０、ウェハＷの受け渡しを行うためのトランジション装置８１、精度の高い温度管理下でウェハＷを温度調節する高精度温調装置８２〜８４及びウェハＷを高温で加熱処理する高温度熱処理装置８５〜８８が下から順に９段に重ねられている。

第４の処理装置群Ｇ４では、例えば高精度温調装置９０、レジスト塗布処理後のウェハＷを加熱処理するプリベーキング装置９１〜９４及び現像処理後のウェハＷを加熱処理するポストベーキング装置９５〜９９が下から順に１０段に重ねられている。

第５の処理装置群Ｇ５では、ウェハＷを熱処理する複数の熱処理装置、例えば高精度温調装置１００〜１０３、ポストエクスポージャーベーキング装置１０４〜１０９が下から順に１０段に重ねられている。

図１に示すように第１の搬送装置１０のＸ方向正方向側には、複数の処理装置が配置されており、例えば図３に示すようにウェハＷを疎水化処理するためのアドヒージョン装置７０、７１、ウェハＷを加熱する加熱装置７２、７３が下から順に４段に重ねられている。図１に示すように第２の搬送装置１１のＸ方向正方向側には、例えばウェハＷのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置７４が配置されている。

インターフェイス部４には、例えば図１に示すようにＸ方向に向けて延伸する搬送路１４０上を移動するウェハ搬送体１４１と、バッファカセット１４２が設けられている。ウェハ搬送体１４１は、Ｚ方向に移動可能でかつθ方向にも回転可能であり、インターフェイス部４に隣接した露光装置（図示せず）と、バッファカセット１４２及び第５の処理装置群Ｇ５に対してアクセスしてウェハＷを搬送できる。

次に、上述のマッピングユニット４０、及びマッピングユニット４０がマッピング作業を行うカセットＣ、カセットＣを開閉するドアオープナー３１の構成について説明する。

載置台１０に載置されるカセットＣは、例えば図４に示すように内部を密閉可能な筐体２０を有し、その一側面には、ウェハＷを出入りさせるための搬入出口Ｑがあり、この搬入出口Ｑには、ドア２１が取り付けられている。このドア２１には、ロック機能がついており、ドア２１の外側の表面には、当該ロックを解除するための鍵穴２２が設けられている。この鍵穴２２に後述するドアオープナー３１の鍵３３を差込み、ロックを解除することによって、ドア２１は開放される。

カセットＣには、図５に示すようにウェハＷの外縁部を保持してウェハＷを水平に支持する複数、例えば２５個のスロット２３が設けられている。このスロット２３は、上下方向に等間隔に設けられており、カセットＣは、各スロット２３にウェハＷを挿入することによって２５枚のウェハＷを多段に収容することができる。

載置台１０の搬送部１１側には、図６に示すようにカセットＣのドア２１を自動で開閉するためのドアオープナー３１が設けられている。ドアオープナー３１は、例えば方形の平板状に形成されており、その表面にドア２１を吸着保持するための吸引口３２と、ドア２１のロックを解除するための鍵３３とが設けられている。

ドアオープナー３１は、例えば載置台１０内に垂直方向に設けられたボールねじ３４に取り付けられており、ドアオープナー３１は、モータ又はシリンダ等の駆動部３５によって上下方向に移動できる。したがって、ドアオープナー３１は、載置台１０上から下降して載置台１０内に収容できる。また、ドアオープナー３１は、例えばシリンダ等（図示せず）を備えた水平駆動機構を備えており、載置台１０側のＹ方向にもスライドできる。したがって、載置台１０にカセットＣが載置されると、ドアオープナー３１は、載置台１０上のカセットＣ側にスライドし、カセットＣのドア２１を吸着保持し、その後下降して、ドア２１を開放することができる。

マッピングユニット４０は、図１及び図７に示すようにドアオープナー３１を挟んだカセットＣの搬入出口Ｑに対向する位置であって、後述する光学センサ４１がカセットＣ内に進入できる位置に配置される。このマッピングユニット４０は、カセットＣ毎に設けられ、カセットＣ毎にマッピング作業が行われる。また、マッピングユニット４０は、例えば搬送部１１の床に取り外し自在な取付部材等によって取付けられており、必要に応じて塗布現像処理装置１から取り外せるようになっている。

マッピングユニット４０は、図８に示すようにカセットＣ内のウェハＷの載置状態を光学的に検出する光学センサ４１を備えている。光学センサ４１は、例えば直線的なＬＥＤ光を水平方向に照射する発光部４１ａとそのＬＥＤ光を受光する受光部４１ｂとを備えている。発光部４１ａと受光部４１ｂは、図９に示すように所定距離Ｄ離れて互いに対向するように、発光部４１ａは支持アーム４２のカセットＣ側（Ｙ方向正方向側）の一端に固着され、受光部４１ｂは支持アーム４３のカセットＣ側の一端に固着されている。所定距離Ｄは、例えばカセットＣの横幅よりも狭く、かつカセットＣの搬入出口Ｑ側から特定距離Ｆ入った検出位置Ｐに発光部４１ａと受光部４１ｂが進入したときに、平面から見て当該発光部４１ａと受光部４１ｂとがウェハＷの端部を挟むように定められている。そして、発光部４１ａから受光部４１ｂに向けてＬＥＤ光が発光され、受光部４１ｂにおける当該ＬＥＤ光の受光の有無によって、その間に遮光物であるウェハＷが在るか否かを検出できる。この受光部４１ｂの検出データは、例えば制御部Ｈに出力される。

支持アーム４２、４３の他端には支持シャフト４４が挿通し、支持アーム４２、４３はそれぞれ支持シャフト４４に固着されている。支持シャフト４４は、長手方向がＸ向になるように水平方向に延伸しており、その支持シャフト４４の端部には、支持シャフト４４を回動させるための回動機構４５が配置されている。回動機構４５の例えば直方体形状のカバー４５ａの内部には、例えばモータなどによって構成される駆動部４７が設けられており、この駆動部４７に支持シャフト４４の端部が接続されている。したがって、駆動部４７の駆動によって、支持シャフト４４は回動することができる。そしてこの支持シャフト４４の回動により、図１０に示すように、光学センサ４１の発光部４１ａと受光部４１ｂを前記の検出位置Ｐに進入させることができる。

また、図９及び図１０に示すように、カバー４５ａの支持アーム４３側（Ｘ方向正方向側）の内側面近傍にある支持シャフト４４の周面には、ストッパー４８が設けられている。カバー４５ａの支持アーム４３側の内側面には、このストッパー４８を受けるストッパー受け部４９、５０が２箇所に設けられている。ストッパー受け部４９は、支持シャフト４４より搬送部１１側（Ｙ方向負方向側）に設けられている。このストッパー受け部４９の位置は、支持アーム４２、４３が水平状態を維持するように、ストッパー４８が当接する位置に設定されている。ストッパー受け部５０は、支持シャフト４４よりカセットＣ側（Ｙ方向正方向側）に設けられている。このストッパー受け部５０の位置は、支持アーム４２、４３が支持シャフト４４の鉛直上方に起立した状態を維持するように、ストッパー４８が当接する位置に設定されている。つまり、ストッパー４８とストッパー受け部４９、５０によって、支持シャフト４４の回動範囲が規制され、例えば支持アーム４２、４３は、水平方向から支持シャフト４４の鉛直上方に位置するまで、カセットＣ側に起立することができる。

回動機構４５の他方の側面（Ｘ方向負方向側）には、回動機構４５及び支持シャフト４４を昇降させる昇降機構４６が設けられている。昇降機構４６は、例えば図１に示すようにドアドアオープナー３１よりもＸ方向負方向側で、カセットＣの搬入出口Ｑの正面に位置しないように配置される。

昇降機構４６は、図１１に示すように回動機構４５に固着された保持部材５１と、保持部材５１を支持するブラケット５２と、ブラケット５２が係止されて鉛直方向に延伸するベルト５３と、ベルト５３を駆動させるための例えばモータなどによって構成される駆動部５４とによって主要部が構成されている。昇降機構４６は、駆動部５４によりベルト５３を駆動させることによって、回動機構４５及び支持シャフト４４を所定距離昇降させることができる。駆動部５４の制御は、前記の制御部Ｈで行われており、この制御部Ｈによって、ベルト５３の上下方向の移動量を制御し、光学センサ４１の位置制御を行うことができる。したがって、制御部Ｈは、光学センサ４１の上下方向の位置を認識しながら、光学センサ４１を上下方向にスキャンさせ、当該光学センサ４１にカセットＣ内の遮光物の有無を検出させることによって、カセットＣ内の各段のウェハＷの有無及び側面から見たウェハＷの見かけ上の厚みを検出することができる。そして、例えばウェハＷがスロット２３に斜めに支持されている場合等には、上記見かけ上の厚みが厚くなるので、制御部Ｈは、この見かけ上の厚みの検出データに基づいてウェハＷの収容姿勢を認識できる。つまり、制御部Ｈは、光学センサ４１のスキャンによって各スロット２３のウェハＷの有無と収容姿勢の収容状態を認識できる。

本実施の形態にかかるマッピングユニット４０を搭載した塗布現像処理システム１は以上のように構成されており、次にその塗布現像処理システム１で行われるウェハ処理について説明する。

先ず、未処理のウェハＷが複数収容されたカセットＣを載置台１０上に載置する。カセットＣが載置されると、例えばドアオープナー３１がカセットＣ側に水平移動し、カセットＣのドア２１を吸着保持する。この際、ドアオープナー３１の鍵３３がドア２１の鍵穴２２に挿入され、ドア２１のロックが解除される。ドアオープナー３１は、ドア２１を保持すると、一旦水平方向にカセットＣから後退し、その後下降する。こうしてカセットＣの内部が、搬送部１１側に開放される。

次に、支持アーム４２、４３が支持シャフト４４の鉛直上方に位置した状態で、支持シャフト４４がカセットＣより高い位置からカセットＣの最下部まで下降する（図１２（ａ））。続いて、支持シャフト４４が回動し、光学センサ４１がカセットＣの最下部に進入する（図１２（ｂ））。このとき、図９に示すように発光部４１ａと受光部４１ｂは上述の検出位置Ｐまで移動する。

その後、発光部４１ａから受光部４１ｂにＬＥＤ光が照射され、この状態で発光部４１ａと受光部４１ｂが上下方向に並べられたウェハＷに沿って上昇する（図１２（ｃ））。このとき、発光部４１ａと受光部４１ｂからなる光学センサ４１によって、各スロット２３のウェハＷの有無及び見かけ上の厚みが検出される。この検出データは、例えば制御部Ｈで処理され、制御部Ｈにおいて、各スロット２３におけるウェハＷの有無、収容姿勢が認識される。

光学センサ４１がカセットＣの最下部から最上部まで移動し、各段のウェハＷの有無や収容姿勢が認識されると、そのマッピングデータは、制御部Ｈからウェハ搬送体５７のコントローラ（図示せず）に送信され、ウェハ搬送体５７の動作レシピに反映される。例えば、ウェハＷが支持されていないスロット２３や、ウェハＷが水平に支持されていないスロット２３を飛ばしてアクセスするようにウェハ搬送体５７の動作レシピが変更される。

光学センサ４１がカセットＣの最上部まで移動し、発光部４１ａからのＬＥＤ光の照射を止めてマッピング作業が終了すると、支持シャフト４４が所定の位置まで下降する（図１２（ｄ））。この所定の位置は、例えば支持シャフト４４の回動によって支持アーム４２、４３が起立する際に、支持アーム４２、４３がカセットＣと干渉しない位置に設定される。そして、支持アーム４２、４３が支持シャフト４４の鉛直上方に起立するまで、支持シャフト４４が回動する（図１２（ｅ））。その後、支持アーム４２、４３が支持シャフト４４の鉛直上方に位置した状態で、支持シャフト４４がカセットＣよりも高い位置まで移動し、次のカセットＣが載置されるまで待機する（図１２（ｆ））。

その後、ウェハ搬送体５７がカセットＣ内の所定スロット２３のウェハＷにアクセスし、ウェハＷが一枚ずつ第３の処理装置群Ｇ３の温調装置８０に搬送される。ウェハＷは、温調装置８０で所定温度に温度調節された後、ボトムコーティング装置１１３に搬送されて、表面に反射防止膜が形成される。そしてウェハＷは、加熱装置７２、高温度熱処理装置８５、高精度温調装置９０に順次搬送され、各装置で所定の処理が施された後、レジスト塗布装置２０に搬送されて、レジスト膜が形成される。その後ウェハＷはプリベーキング装置９１に搬送され、続いて周辺露光装置７４、高精度温調装置１０３に順次搬送されて、各装置において所定の処理が施される。次にウェハＷは露光装置（図示せず）に搬送され、露光された後、ポストエクスポージャーベーキング装置１０４に搬送され、所定の処理が施される。そしてウェハＷは高精度温調装置１０１に搬送されて温度調節された後、現像処理装置１２０に搬送され、ウェハＷ上のレジスト膜が現像される。その後ウェハＷは、ポストベーキング装置９５に搬送され、加熱処理が施された後、高精度温調装置８３に搬送され温度調節される。そしてウェハＷはトランジション装置８１に搬送され、ウェハ搬送体５７によってカセットＣに戻される。こうして、一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。

以上の実施の形態によれば、マッピングユニット４０は回動機構４５を備えており、この回動機構４５によって支持シャフト４４が回動することで、光学センサ４１がカセットＣに対してアクセス自在になる。したがって、従来のように支持シャフト４４を水平方向にスライドさせる必要がなくなり、従来からスライドのために確保されていた処理装置内の水平方向のスペースが不要となる。この結果、塗布現像処理システム１を従来よりも小型化することができる。
また、光学センサ４１がカセットＣ内の検出位置Ｐまで移動し、昇降機構４６により光学センサ４１が昇降するので、光学センサ４１は、カセットＣ内のウェハＷに沿ってスキャンすることができ、マッピング作業を適切に行うことができる。

また、支持シャフト４４にストッパー４８が設けられ、回動機構４５にこのストッパー４８を受けるストッパー受け部４９が設けられたので、支持シャフト４４の回動範囲を規制することができ、例えば支持アーム４２、４３は水平方向より下方に倒れず、水平状態を維持することができる。また、ストッパー受け部５０が設けられたので、支持アーム４２、４３は支持シャフト４４鉛直上方より搬送部１１側に倒れない。したがって、支持アーム４２、４３は、水平方向から支持シャフト４４の鉛直上方に位置するまで、カセットＣ側に起立することができる。そしてこのストッパー受け部５０により、支持アーム４２、４３は搬送部１１側には倒れないので、万一、回動機構４５に故障が生じても、支持アーム４２、４３が例えばウェハ搬送体５７等と衝突したり、干渉するのを防止できる。

昇降機構４６は、カセットＣの搬入出口Ｑの正面から外れた位置に配置され、支持シャフト４４は、カセットＣより高い位置まで昇降するので、マッピング作業が行われていないときには、マッピングユニット４０がカセットＣの搬入出口Ｑの正面に位置することはない。したがって、マッピングユニット４０がカセットＣに対するウェハＷの搬入出を妨げることを防止できる。

以上の実施の形態では、ストッパー４８とストッパー受け部４９、５０は、支持アーム４２、４３が水平方向に位置してから支持シャフト４４の鉛直上方に位置するまで、支持アーム４２、４３がカセットＣ側に起立するように規制していたが、支持アーム４２、４３が水平方向に位置してから支持シャフト４４の鉛直下方に位置するまで倒れるように規制してしてもよい。

かかる場合のマッピングユニット４０によるマッピング作業方法について、図１３に基づいて説明する。

カセットＣのドア２１が開いた後、支持アーム４２、４３が支持シャフト４４の鉛直下方に位置した状態で、支持シャフト４４がカセットＣより高い位置からカセットＣの最上部まで下降する（図１３（ａ））。続いて、支持シャフト４４が回動し、光学センサ４１がカセットＣの最上部に進入し、発光部４１ａと受光部４１ｂが検出位置Ｐまで移動する（図１３（ｂ））。その後、発光部４１ａから受光部４１ｂにＬＥＤ光が照射され、この状態で発光部４１ａと受光部４１ｂが上下方向に並べられたウェハＷに沿って下降して、ウェハＷの有無及び見かけ上の厚みが検出される（図１３（ｃ））。

光学センサ４１がカセットＣの最下部まで移動し、発光部４１ａからのＬＥＤ光の照射を止めてマッピング作業が終了すると、支持シャフト４４は、支持アーム４２、４３が支持シャフト４４の鉛直下方に位置するまで回動しながら、カセットＣよりも高い位置まで上昇する（図１３（ｄ））。

以上の実施の形態によれば、マッピング作業が終了して、支持シャフト４４が退避する準備として、支持シャフト４４が進行方向の逆向きに一旦下降することなく、支持シャフト４４が回動して支持アーム４２、４３を鉛直下方に戻すことができる。したがって、支持シャフト４４は迅速に上昇することができる。
また、支持シャフト４４は、支持アーム４２、４３が鉛直下方に倒れるように回動しながら、停止することなくカセットＣよりも高い位置まで上昇することができる。

なお、もちろん支持シャフト４４は、所定の位置で一旦停止して、支持アーム４２、４３が鉛直下方に倒れるように回動してから、さらに支持シャフト４４が上昇してもよい。

また、支持アーム４２、４３の長さは、支持アーム４２、４３を交換することで変更することができる。これによって、ウェハＷのサイズ、ウェハＷの種類などの条件が異なる場合でも、ウェハＷに対して適正な位置に光学センサ４１を配置することができ、マッピング作業を適正に行うことができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明は、基板がウェハＷ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。

本発明は、基板の収容状態を検出する検出装置及び検出方法に有効である。

本実施の形態にかかるマッピングユニットを搭載した塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。 図１の塗布現像処理システムの正面図である。 図１の塗布現像処理システムの背面図である。 カセットの斜視図である。 ドアを開けた状態のカセットの側面図である。 ドアオープナー周辺の構成を示す縦断面の説明図である。 マッピングユニットを取り付けた載置台周辺の構成を示す縦断面の説明図である。 マッピングユニットの斜視図である。 光学センサがカセット内に進入した状態を示すカセットの横断面の説明図である。 マッピングユニットの内部の構成を示す縦断面の説明図である。 マッピングユニットの内部の構成を示す縦断面の説明図である。 本実施の形態にかかるウェハの検出方法の工程を示した説明図である。 他の実施の形態にかかるウェハの検出方法の工程を示した説明図である。

符号の説明

１ 塗布現像処理システム
３１ ドアオープナー
４０ マッピングユニット
４１ 光学センサ
４１ａ 発光部
４１ｂ 受光部
４２、４３ 支持アーム
４４ 支持シャフト
４５ 回動機構
４６ 昇降機構
４８ ストッパー
４９、５０ ストッパー受け部
Ｃ カセット

Claims (8)

1. 基板を処理装置内に搬入するために、収容体内に上下に整列して多段に収容された基板の収容状態を検出するための検出装置であって、
   前記収容体の一側面には、基板を搬入出するための搬入出口が設けられており、
   前記検出装置は、前記収容体の搬入出口側に設置され、
   前記検出装置は、
   直線的な光を水平に照射する発光部と、当該光を受光する受光部とを有し、基板の前記収容状態を光学的に検出できる光学センサと、
   前記光学センサの発光部と受光部をそれぞれ支持する一対の支持アームと、
   前記支持アームを支持し、水平方向に延びる支持シャフトと、
   前記支持シャフトを昇降させるための昇降機構と、
   前記支持シャフトを回動させることで前記光学センサを前記収容体内に進入させ、前記発光部と受光部の間に基板が位置するまで前記支持アームを倒す回動機構と、を有し、
   前記支持シャフトを回動させて、前記光学センサが前記収容体の外側にある前記支持シャフトの鉛直上方又は下方に位置するまで、前記支持アームは前記収容体の搬入出口側に起倒できる、
   ことを特徴とする、検出装置。
2. 前記支持シャフトは、ストッパーを有し、
   前記回動機構側は、前記ストッパーと当接するストッパー受け部を有し、
   前記ストッパーとストッパー受け部によって、前記支持シャフトの検出位置と退避位置との間以外への回動が阻止されることを特徴とする、請求項１に記載の検出装置。
3. 前記昇降機構は、前記収容体の搬入出口の正面から外れた位置に配置され、前記支持シャフトを前記収容体の上方まで昇降できることを特徴とする、請求項１又は２のいずれかに記載の検出装置。
4. 前記基板の収容状態は、前記収容体の各段の基板の有無及び基板の収容姿勢であり、
   前記光学センサは、前記収容体内の各段における基板の有無と、前記収容体内に収容された基板を側面から見た場合の当該基板の見かけ上の厚みとを検出できるものであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の検出装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の検出装置を用いて、前記基板の収容状態を検出する検出方法であって、
   前記支持アームが前記支持シャフトの鉛直上方に位置した状態で、前記支持シャフトを前記収容体の上方から前記収容体の下部まで下降させる工程と、
   前記支持シャフトを回動させることで前記光学センサを前記収容体内に進入させ、前記発光部と受光部の間に基板が位置するまで前記支持アームを倒す工程と、
   前記光学センサの発光部から受光部に光を照射させながら、前記支持シャフトを前記収容体の上部まで上昇させて、基板の前記収容状態を検出する工程と、を有することを特徴とする、検出方法。
6. 請求項５に記載の検出方法において、
   基板の収容状態を検出した後、
   前記光学センサの発光部からの光の照射を止め、前記支持シャフトを所定の位置まで下降させる工程と、
   前記支持アームが前記支持シャフトの鉛直上方に位置するまで、前記支持シャフトを回動させる工程と、
   前記支持アームが前記支持シャフトの鉛直上方に位置した状態で、前記支持シャフトを前記収容体の上方まで上昇させる工程と、を有することを特徴とする、検出方法。
7. 請求項１〜４のいずれかに記載の検出装置を用いて、前記基板の収容状態を検出する検出方法であって、
   前記収容体の上部において、前記支持アームが前記支持シャフトの鉛直下方に位置した状態から、
   前記支持シャフトを回動させることで前記光学センサを前記収容体内に進入させ、前記発光部と受光部の間に基板が位置するまで前記支持アームを起す工程と、
   前記光学センサの発光部から受光部に光を照射させながら、前記支持シャフトを前記収容体の下部まで下降させて、基板の前記収容状態を検出する工程と、を有することを特徴とする、検出方法。
8. 請求項７に記載の検出方法において、
   基板の収容状態を検出した後、
   前記光学センサの発光部からの光の照射を止め、前記支持シャフトを前記収容体の上部まで上昇させる間に、
   前記支持アームが前記支持シャフトの鉛直下方に位置するまで、前記支持シャフトを回動させる工程を有することを特徴とする、検出方法。

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