JP5584808B2 - 基板搬送装置の位置調整方法 - Google Patents
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Description
先ず、図1から図4までを参照しながら、本発明の実施形態による塗布現像装置を説明する。図1及び図2に示すように、塗布現像装置100には、キャリアステーションS1、処理ステーションS2、及びインターフェイスステーションS3がこの順に設けられている。また、塗布現像装置100のインターフェイスステーションS3側に露光装置S4が結合されている。
棚ユニットU2は、図3に示すように、例えば下から順に積層された、受け渡しモジュールTRS6、TRS6、及びCPL12を有する。
次に、図4から図6までを参照しながら、第3のブロックB3について説明する。図4に示すように、第3のブロックB3は、塗布モジュール23、棚ユニットU3、及び搬送アームA3を有している。塗布モジュール23は、図5に示すように、筐体80と、筐体80内に設けられるスピンチャック81、駆動部82、薬液供給ノズル83、及びカップ部84とを有している。筐体80には、搬送口80aが形成されており、これを通して搬送アームA3によりウエハWが筐体80へ搬入され、筐体80から搬出される。スピンチャック81は、所定の吸引装置(図示せず)によりウエハWの裏面中央部を吸引して保持する。スピンチャック81は、駆動部82により支持され、駆動部82により回転及び上下動が可能である。薬液供給ノズル83は、支持駆動部85a及び支持シャフト85bにより支持されている。支持駆動部85aは、支持シャフト85bを回転することにより、薬液供給ノズル83の先端部83aをカップ部84の外側のホーム位置と、スピンチャック81により保持されるウエハWのほぼ中央の上方の薬液供給位置といずれかに位置させる。カップ部84は、スピンチャック81に保持されるウエハWの周囲を囲み、ウエハWに供給される薬液を受け取り、また、下部に形成される排出口から薬液を排出する。塗布モジュール23においては薬液としてフォトレジスト液が使用され、上記の構成により、ウエハW上にフォトレジスト膜を形成することができる。
なお、図3に示すように、第2のブロックB2の搬送アームに参照符号A2を付し、第4のブロックB4の搬送アームに参照符号A4を付す。
上記の構成を有する塗布現像装置100においては、以下のようにウエハWが各モジュールに搬送され、モジュールに対応した処理がウエハWに対して行われる。まず、キャリアステーションS1の搬送機構Cによって載置台21上のキャリア20からウエハWが取り出され、処理ステーションS2の棚ユニットU1の受け渡しモジュールCPL2へ搬送される(図3参照)。受け渡しモジュールCPL2に搬送されたウエハWは、第2のブロックB2の搬送アームA2により、第2のブロックB2の各モジュール(熱処理モジュール及び塗布モジュール)に順次搬送され、ウエハW上に下部反射防止膜が形成される。
フォトレジスト膜が形成されたウエハWは、搬送アームA3により、棚ユニットU1の受け渡しモジュールBF3に搬送される。
次に、図7から図9までを参照し、第3のブロックB3に設けられた搬送アームA3について説明する。
図7に示すように、搬送アームA3は、2枚のフォーク3A、3B、基台31、回転機構32、進退機構33A、33B、及び昇降台34を有している。また、搬送アームA3に対応して後述する検出部5A〜5Dが設けられている。さらに、搬送アームA3及び検出部5A〜5Dは、後述する制御部6により制御される。
なお、パッド42A〜42Dは、ウエハWの裏面周縁部との密着性を高めるため、例えばゴムなどの弾性を有する材料により作製することが好ましい。
次に、フォーク3A、3Bに保持されるウエハWの位置を検出する検出部について説明する。図7を参照すると、基台31には、基台31から立ち上がり折れ曲がって水平方向に延びる支持部材53が設けられている。支持部材53には、その4つの腕部に対応してセンサ52A、52B、52C、52Dが取り付けられている。センサ52A〜52Dは、基端側に後退したフォーク3A、3Bの上方に位置する。具体的には、図8に示すように、上方から見ると、フォーク3A(又は3B)に保持されるウエハWの周縁に沿って所定の間隔でセンサ52A〜52Dが配置されている。また、センサ52A〜52Dは、ウエハWの周縁を横切るように延びている。センサ52A〜52Dは本実施形態においてはCCDラインセンサである。
なお、以下の説明において、フォーク3A、3Bが基端側に後退したときの位置をホーム位置という場合がある。
図11を参照すると、搬送アームA3のフォーク3Aが冷却モジュール7内に進入している。冷却モジュール7は、例えば図4に示す熱処理モジュールTMのうちの一つである。図示のとおり、冷却モジュール7は、処理容器71、載置部72、リフトピン73、及び昇降機構74を有している。載置部72には、ウエハWを冷却して所定の温度にするため、温度調整された流体が流れる導管(図示せず)が設けられている。また、載置部72には複数の貫通孔が設けられ、複数の貫通孔に対応した複数のリフトピン73が上下動可能に設けられている。リフトピン73は昇降機構74により昇降される。
アラーム発生部64は、搬送アームA3を含め、塗布現像装置100の各部に異常が発生したときに、アラーム信号を発生させ、出力する。
次に、本発明の実施形態による基板搬送装置の位置調整方法について、図4及び図7に示す搬送アームA3及び塗布モジュール23を用いる場合を例として説明する。なお、この位置調整方法(及び後述する他の位置調整方法)は、例えば、図1に示す基板処理装置の起動直後に行うことが好ましい。また、例えば基板処理装置が、所定の時間よりも長い時間、待機状態(idle状態)にあった後に、製造ランを開始するに先立って行っても良い。さらに、これらの位置調整方法で使用されるウエハは、センサ等が設けられたテストウエハではなく、例えばベアウエハ(又は再生ウエハ(reclaimed wafer))が用いられる。
次に、搬送アーム3AのXY方向の位置調整を、塗布モジュール23を用いて行う場合について説明する。なお、参照する図面においては、フォーク3Aにおけるセンサなどは、図示の便宜上、省略する。
図13(a)に示すように、塗布モジュール23を臨む位置においてフォーク3AがウエハWを保持しているときに、ウエハWの中心位置o'が検出される。この検出のため、まず、制御部6及び検出部5A(図10)によりウエハWの周縁部の位置が計測される。具体的には、フォーク3Aの下方に設けられている光源51A〜51D(図7)が上方に向けて光を発する。その光は、フォーク3Aの上方に設けられているセンサ52A〜52Dにより受光される。センサ52A〜52Dが、ウエハWの径方向に沿ってCCDが直線状に配列されてなるCCDラインセンサであるときは、各CCDの検出値に基づいて、受光したCCDと受光しないCCDとの境界の位置を決定することができる。そして、決定した境界の位置に基づいて、ウエハWの周縁部の位置を計測することができる。
Δa[mm]={(a'点の画素数)−(a点の画素数)}×画素間隔[mm] (1)
Δb[mm]={(b'点の画素数)−(b点の画素数)}×画素間隔[mm] (2)
Δc[mm]={(c'点の画素数)−(c点の画素数)}×画素間隔[mm] (3)
Δd[mm]={(d'点の画素数)−(d点の画素数)}×画素間隔[mm] (4)
と表すことができる。なお、a点の画素数とは、センサ52A〜52DのウエハWの中心側における始点からa点までにおける画素の数である。
a'点 (X1',Y1')=(X1−Δasinθ1,Y1−Δacosθ1)
=(X−(R+Δa)sinθ1,Y−(R+Δa)cosθ1) (6)
b点 (X2,Y2)=(X−Rsinθ2,Y+Rcosθ2) (7)
b'点 (X2',Y2')=(X2−Δbsinθ2,Y2+Δbcosθ2)
=(X−(R+Δb)sinθ2,Y+(R+Δb)cosθ2) (8)
c点 (X3,Y3)=(X+Rsinθ3,Y+Rcosθ3) (9)
c'点 (X3',Y3')=(X3+Δcsinθ3,Y3+Δccosθ3)
=(X+(R+Δc)sinθ3,Y+(R+Δc)cosθ3) (10)
d点 (X4,Y4)=(X+Rsinθ4,Y−Rcosθ4) (11)
d'点 (X4',Y4')=(X4+Δdsinθ4,Y4−Δdcosθ4)
=(X+(R+Δd)sinθ4,Y−(R+Δd)cosθ4) (12)
したがって、式(6)、式(8)、式(10)、式(12)により、a'点(X1',Y1')、b'点(X2',Y2')、c'点(X3',Y3')、d'点(X4',Y4')の座標を求めることができる。
また、a'点、b'点、c'点、d'点のうち、前述した3点(a'点、b'点、c'点)と異なる3点の組み合わせ、例えば(a'点、b'点、d'点)、(a'点、c'点、d'点)、(b'点、c'点、d'点)に基づいて、式(13)から(15)を利用して、中心位置o'の座標(X'、Y')及び、半径R'が更に算出される。この半径R'は、以下のように、4個のセンサ52A〜52DのいずれかがウエハWの周縁部のノッチWNが検出されたか否かが判定するために利用される。具体的には、まず、いずれかの3点の組み合わせに対応する半径R'が、ウエハWの既知の半径であるRと略等しいかを判定する。すなわち、図14に示すように、ウエハWのノッチWNが、平面視において、a'点、b'点、c'点、d'点のいずれの近傍にもないときは、a'点、b'点、c'点、d'点のうち、いずれの3点の組み合わせに基づいて算出した半径R'も半径Rと略等しくなる。このときは、4個のセンサ52A〜52DのいずれもウエハWのノッチWNを検出していないと判定される。
次に、搬送アーム3AのXY方向の他の位置調整を、図4及び図5に示す搬送アームA3及び熱処理モジュールTMを用いて実施する場合を説明する。なお、以下に参照する図面においては、フォーク3Aにおけるセンサなどは、図示の便宜上、省略する。
図16から図18までは、搬送アーム3AのXY方向の他の位置調整を説明するための図である。例えば図16(a)における左図及び中央図は、搬送アーム3Aと、熱処理モジュールTM内の支持板93等との位置関係を示す平面図であり、右図は、中央図に対応した側面図である。図16(b)から図18(i)も同様である。
次に、図16(b)に示すように、フォーク3Aが支持板93の上方に移動し、4つのウエハ支持台96の上方にウエハWを保持する。図16(c)に示すように、リフトピン95が、支持板93の開口93aを通して上昇し、フォーク3AからウエハWを受け取る。
次いで、図17(f)に示すように、リフトピン95が再び上昇し、図18(g)に示すように、ウエハWと支持板93との間にフォーク3Aが進入する。図18(h)に示すように、リフトピン95が下降して、ウエハWをフォーク3Aに受け渡し、図18(i)に示すように、フォーク3Aが熱処理モジュールTMから退出する。
上述のフォーク3AのZ軸方向の位置調整方法(図12)においては、バキュームセンサを含むバキューム機構の代わりに、静電センサを有するフォークにおいても実施することができる。
また、ウエハWは半導体ウエハに限らず、FPD用のガラス基板であっても良い。
41A〜41D・・・吸着孔、5A〜5D・・・検出部、51A〜51D・・・光源、52A〜52D・・・センサ、6・・・制御部、W・・・ウエハ。
Claims (4)
- 基板に熱処理を行う熱処理装置であって、
基板の直径よりも大きな幅及び長さを有して基板を載置して冷却する冷却プレートと、
前記冷却プレートから前記冷却された基板を受け取り載置して加熱する、前記基板の外形より大きな外形を有する円形の熱板と、
前記基板の受け渡しをする位置と前記熱板の上方位置との間で前記冷却プレートを移動させる水平駆動部と、
前記基板の受け渡しをする位置の前記冷却プレートの下方に基板を載せて基板外縁を規制し位置決め可能な複数個の規制部材を有する支持板と、
を備えていることを特徴とする熱処理装置。 - 前記規制部材は、円錐台形状を有していることを特徴とする請求項1に記載の熱処理装置。
- 昇降軸により上下に昇降し回転自在な回転機構により鉛直軸周りに動作する基台と、該基台に設けられた進退機構に支持されて該基台の基端から前方側へ進退自在な基板保持部とを更に備える、請求項1又は2に記載の熱処理装置における基板搬送位置調整方法であって、
前記基板保持部により基板を保持し、前記基板保持部が前記基端に位置した前記基板に対して、該基板の外縁部の少なくとも3つの位置を検出する第1検出ステップと、
前記基板を受け渡して前記規制部材で位置決めさせるステップと、
前記基板を前記基板保持手段で受け取り前記基端に後退するステップと、
前記位置検出手段により、前記基板保持部が受け取った当該基板の外縁部の少なくとも3つの位置を検出する第2検出ステップと、
前記第1検出ステップで得られた外縁部の検出位置により求められた前記基板の中心位置と前記第2検出ステップで得られた外縁部の検出位置に基づいて得られた前記基板の中心位置とを演算処理して前記位置決めされた中心位置を把握するステップと、
前記把握された前記中心位置に基づいて前記基板保持部を移動させる位置を調整するステップを
を含む基板搬送位置調整方法。 - 前記位置検出手段は、基板の外縁部の4つの位置を検出する位置検出部を有し、前記3つの位置を検出する第1検出ステップは、任意の3つの位置を検出することを特徴とする請求項3に記載の基板搬送位置調整方法。
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