JP5733437B2 - 基板搬送装置、基板搬送方法及び記録媒体 - Google Patents

基板搬送装置、基板搬送方法及び記録媒体 Download PDF

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Description

本発明は、基板を搬送する基板搬送装置、基板搬送方法及びその基板搬送方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体に関する。
半導体デバイスやLCD(Liquid Crystal Display)基板の製造プロセスにおいては、装置内に基板(以下「ウェハ」ともいう。)に対して処理を行う処理モジュールを複数個設け、これら処理モジュールに基板搬送装置により基板を順次搬送することによって、所定の処理が行われている。基板搬送装置は、例えば、基板を保持するフォークが基台に沿って進退自在に設けられると共に、基板が鉛直軸周りに回転自在、昇降自在に構成されている。
このような基板搬送装置には、処理モジュールからフォークが受け取った基板が位置ずれしているか否かを確認するためのセンサが設けられているものがある(例えば特許文献1、2参照)。
特許文献1には、基板を搬送ロボットのアーム(フォーク)で保持し搬送を行う機構を有した半導体製造装置において、装置内の複数のユニットで発生する基板の位置ずれ量をアーム(フォーク)の保持状態で検出することが開示されている。特許文献1には、ユニット相互間の基板の搬送量の補正により基板の位置ずれ量を補正する手段を有することが記載されている。また、基板の位置ずれの検出のため、基板の周縁部の位置を複数箇所で測定することが記載されている。
一方、特許文献2には、基板を搬送する基板搬送機構において、搬送アーム部と、ピック部(フォーク)と、基板位置検出センサ部と、中心位置演算部と、ずれ量演算部と、アーム制御部とを備えたことを特徴とする基板搬送機構が開示されている。特許文献2に開示される例では、基板位置検出センサ部は、ピック部(フォーク)に設けられており、基板を保持した時の基板の位置を検出するものである。中心位置演算部は、基板位置検出センサ部の出力に基づいて基板の中心位置を求めるものである。ずれ量演算部は、求められた中心位置と予め定められた基準位置とのずれ量を求めるものである。アーム制御部は、ピック部(フォーク)に保持されている基板を搬送目標位置に移載する際に、ずれ量を相殺するように搬送アーム部を制御するものである。
特開平8−31905号公報 特開2006−351884号公報
ところが、上記した基板を搬送する基板搬送装置及び基板搬送方法においては、次のような問題がある。
特許文献1に開示される例では、センサが2個しか設けられておらず、ウェハの位置ずれが水平面内で二次元方向にずれた場合には、ずれ量を精度よく検出することができない。一方、特許文献2に開示される例では、センサが3個設けられているため、水平面内で二次元方向にずれた場合にも、ずれ量を検出することができる。
ところが、半導体基板等の基板(ウェハ)においては、ウェハの周縁部の一部分に、ウェハを位置決めするための切欠きが設けられていることがある。特許文献2に開示される例では、ウェハの周縁部の位置を3個のセンサにより検出するが、1個のセンサが、切欠きが設けられた部分を検出した場合でも、検出した部分を、切欠きが設けられていない部分として認識する。そのため、1個のセンサが、切欠きが設けられた部分を検出した場合には、ウェハのずれ量を正しく検出することができない。
また、ウェハの周縁部の水平位置を位置決めできるように、フォークに、ウェハの周囲を囲むようにガイドを設け、ガイドの内側を傾斜させ、ウェハをフォークの所定位置に落とし込む落とし込み機構を有するフォークがある。しかし、レジスト膜等の塗布膜が塗布処理されたウェハを所定位置に落とし込む際に、ウェハの外周に塗布されている塗布膜がガイドと接触して剥がれ、パーティクルを発生させるおそれがある。
このような落とし込み機構に代え、例えば真空吸着によりウェハを保持し、ウェハの水平位置を位置決めするフォークが用いられることがある。しかし、真空吸着によりウェハを保持するフォークでは、落とし込み機構がないため、水平面内におけるウェハの位置ずれが発生しやすいという問題がある。また、そのような場合には、何らかの原因によりフォーク又は基板に異常が発生する場合も考えられる。更に、センサに異常が発生する場合も考えられる。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、基板の周縁部に切欠きがある基板をフォークにより保持し、搬送するときに、基板位置のずれ量を精度よく検出でき、そのずれ量を容易に補正できるとともに、フォーク、基板又はセンサの状態を同時に確認して補正できる基板搬送装置及び基板搬送方法を提供する。
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
本発明の基板搬送装置は、基台と、
前記基台から進退自在に設けられ、円形の基板の裏面を保持爪により吸着保持する保持部と、
前記保持部が後退し基板を保持した状態でいるときに、前記保持部が保持している前記基板の周縁部の位置を、それぞれ異なる位置で検出する第1の検出部、第2の検出部及び第3の検出部を含む検出部のと、
前記検出部の組の検出値に基づいて基板の中心位置及び基板の半径を求め、求めた半径と基板の既知の半径とを比較するステップと、この比較結果により検出部が基板の周縁部の切欠きを検出していないと判定したときには、求めた中心位置と、保持部の基準位置に保持されているときの基板の中心位置と、の間のずれ量を求めるステップと、前記比較の結果、求めた半径と基板の既知の半径とが異なることにより検出部が前記切欠きを検出したと判定したときには、前記切欠きが前記検出部に検出されないように前記保持部を基台に対して進退させることにより前記検出部に対して移動させ、移動した前記保持部が保持している前記基板の周縁部の位置を前記検出部により再び検出した再検出値に基づいて基板の中心位置を求め、求めた中心位置と、保持部の基準位置に保持されているときの基板の中心位置と、の間のずれ量を求めるステップと、求めたずれ量に基づいて基板が次の処理ユニットにおける受渡し位置に受け渡されるように搬送動作を補正するステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、を有する。
他の発明の基板搬送方法は、基台と、前記基台から進退自在に設けられ、円形の基板の裏面を保持爪により吸着保持する保持部と、前記保持部が後退し基板を保持した状態でいるときに、前記保持部が保持している前記基板の周縁部の位置を、それぞれ異なる位置で検出する第1の検出部、第2の検出部及び第3の検出部を含む検出部の組と、を有する、基板搬送装置における基板搬送方法であって、
前記検出部の組の検出値に基づいて基板の中心位置及び基板の半径を求め、求めた半径と基板の既知の半径とを比較する工程と、
この比較結果により検出部が基板の周縁部の切欠きを検出していないと判定したときには、求めた中心位置と、保持部の基準位置に保持されているときの基板の中心位置と、の間のずれ量を求める工程と、
前記比較の結果、求めた半径と基板の既知の半径とが異なることにより検出部が前記切欠きを検出したと判定したときには、前記切欠きが前記検出部に検出されないように前記保持部を基台に対して進退させることにより前記検出部に対して移動させ、移動した前記保持部が保持している前記基板の周縁部の位置を前記検出部により再び検出した再検出値に基づいて基板の中心位置を求め、求めた中心位置と、保持部の基準位置に保持されているときの基板の中心位置と、の間のずれ量を求める工程と、
求めたずれ量に基づいて基板が次の処理ユニットにおける受渡し位置に受け渡されるように搬送動作を補正する工程と、を含む。



本発明によれば、基板を搬送する基板搬送装置及び基板搬送方法において、基板の周縁部に切欠きがある基板をフォークにより保持し、搬送するときに、基板位置のずれ量を精度よく検出でき、そのずれ量を容易に補正できるとともに、フォーク、基板又はセンサの状態を同時に確認して補正できる。
第1の実施の形態に係るレジストパターン形成装置の構成を示す平面図である。 第1の実施の形態に係るレジストパターン形成装置の構成を示す概略斜視図である。 第1の実施の形態に係るレジストパターン形成装置の構成を示す側面図である。 第3のブロックの構成を示す斜視図である。 第1の実施の形態に係る搬送アームを示す斜視図である。 第1の実施の形態に係る搬送アームを示す平面図及び側面図である。 第1の実施の形態に係る搬送アームのフォークを拡大して示す平面図である。 検出部及び制御部の構成を示すブロック図である。 制御部を第3のブロックにおける搬送アーム及び加熱モジュールとともに示す構成図である。 基板搬送方法における各工程の手順を示すフローチャートである。 ウェハを受け渡す際の加熱モジュールと搬送アームの状態を示す図である。 リニアイメージセンサの画素番号と受光量との関係を模式的に示すグラフである。 4個の検出部のいずれもウェハの切欠部を検出していないと判定される場合における、リニアイメージセンサ及びウェハを示す平面図である。 4個の検出部のいずれかがウェハの切欠部を検出したと判定される場合における、リニアイメージセンサ及びウェハを示す平面図である。 フォーク曲がりの異常の判定について説明するための図であり、リニアイメージセンサの画素番号と受光量との関係を模式的に示すグラフである。 ウェハの異常について説明するための図であり、ウェハを保持しているフォークを拡大して示す平面図(その1)である。 ウェハの異常の判定について説明するための図であり、リニアイメージセンサの画素番号と受光量との関係を模式的に示すグラフ(その1)である。 ウェハの異常について説明するための図であり、ウェハを保持しているフォークを拡大して示す平面図(その2)である。 ウェハの異常の判定について説明するための図であり、リニアイメージセンサの画素番号と受光量との関係を模式的に示すグラフ(その2)である。 光源の異常の判定について説明するための図であり、リニアイメージセンサの画素番号と受光量との関係を模式的に示すグラフである。 リニアイメージセンサの異常の判定について説明するための図であり、リニアイメージセンサの画素番号と受光量との関係を模式的に示すグラフ(その1)である。 リニアイメージセンサの異常の判定について説明するための図であり、リニアイメージセンサの画素番号と受光量との関係を模式的に示すグラフ(その2)である。 基板搬送方法における各工程の手順を示すフローチャートである。 切欠部がリニアイメージセンサのいずれにも重なっていないときの、ウェハを保持しているフォークを拡大して示す平面図である。 切欠部がリニアイメージセンサのいずれかに重なっているときの、ウェハを保持しているフォークを拡大して示す平面図である。 基板搬送方法における各工程の手順を示すフローチャートである。 基板搬送方法における各工程の手順を示すフローチャートである。
以下、本発明に係る基板搬送装置を備えた基板処理装置を、塗布現像装置に適用した場合を例にして説明する。
(第1の実施の形態)
先ず、図1から図4を参照し、本発明の第1の実施の形態に係る基板処理装置である、塗布現像装置に露光装置を接続したレジストパターン形成装置について、図面を参照しながら簡単に説明する。
図1は、本実施の形態に係るレジストパターン形成装置の構成を示す平面図である。図2は、本実施の形態に係るレジストパターン形成装置の構成を示す概略斜視図である。図3は、本実施の形態に係るレジストパターン形成装置の構成を示す側面図である。図4は、第3のブロック(COT層)B3の構成を示す斜視図である。
レジストパターン形成装置は、図1及び図2に示すように、キャリアブロックS1、処理ブロックS2、インターフェイスブロックS3を有する。また、レジストパターン形成装置のインターフェイスブロックS3側に、露光装置S4が設けられている。処理ブロックS2は、キャリアブロックS1に隣接するように設けられている。インターフェイスブロックS3は、処理ブロックS2のキャリアブロックS1側と反対側に、処理ブロックS2に隣接するように設けられている。露光装置S4は、インターフェイスブロックS3の処理ブロックS2側と反対側に、インターフェイスブロックS3に隣接するように設けられている。
キャリアブロックS1は、キャリア20、載置台21及び受け渡し手段Cを有する。キャリア20は、載置台21上に載置されている。受け渡し手段Cは、キャリア20からウェハWを取り出し、処理ブロックS2に受け渡すとともに、処理ブロックS2において処理された処理済みのウェハWを受け取り、キャリア20に戻すためのものである。
処理ブロックS2は、図1及び図2に示すように、棚ユニットU1、棚ユニットU2、第1のブロック(DEV層)B1、第2のブロック(BCT層)B2、第3のブロック(COT層)B3、第4のブロック(TCT層)B4を有する。第1のブロック(DEV層)B1は、現像処理を行うためのものである。第2のブロック(BCT層)B2は、レジスト膜の下層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うためのものである。第3のブロック(COT層)B3は、レジスト液の塗布処理を行うためのものである。第4のブロック(TCT層)B4は、レジスト膜の上層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うためのものである。
棚ユニットU1は、各種のモジュールが積層されて構成されている。棚ユニットU1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TRS1、TRS1、CPL11、CPL2、BF2、CPL3、BF3、CPL4、TRS4を有する。また、図1に示すように、棚ユニットU1の近傍には、昇降自在な受け渡しアームDが設けられている。棚ユニットU1の各処理モジュール同士の間では、受け渡しアームDによりウェハWが搬送される。
棚ユニットU2は、各種の処理モジュールが積層されて構成されている。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、CPL12を有する。
なお、図3において、CPLが付されている受け渡しモジュールは、温調用の冷却モジュールを兼ねており、BFが付されている受け渡しモジュールは、複数枚のウェハWを載置可能なバッファモジュールを兼ねている。
第1のブロック(DEV層)B1は、図1及び図3に示すように、現像モジュール22、搬送アームA1及びシャトルアームEを有する。現像モジュール22は、1つの第1のブロック(DEV層)B1内に、上下2段に積層されている。搬送アームA1は、2段の現像モジュール22にウェハWを搬送するためのものである。すなわち、搬送アームA1は、2段の現像モジュール22にウェハWを搬送する搬送アームが共通化されているものである。シャトルアームEは、棚ユニットU1の受け渡しモジュールCPL11から棚ユニットU2の受け渡しモジュールCPL12にウェハWを直接搬送するためのものである。
第2のブロック(BCT層)B2、第3のブロック(COT層)B3、及び第4のブロック(TCT層)B4は、各々塗布モジュール、加熱・冷却系の処理モジュール群、及び搬送アームA2、A3、A4を有する。処理モジュール群は、塗布モジュールにおいて行われる処理の前処理及び後処理を行うためのものである。搬送アームA2、A3、A4は、塗布モジュールと処理モジュール群との間に設けられており、塗布モジュール及び処理モジュール群の各処理モジュールの間でウェハWの受け渡しを行う。
第2のブロック(BCT層)B2から第4のブロック(TCT層)B4の各ブロックは、第2のブロック(BCT層)B2及び第4のブロック(TCT層)B4における薬液が反射防止膜用の薬液であり、第3のブロック(COT層)B3における薬液がレジスト液であることを除き、同様の構成を有する。
なお、搬送アームA1〜A4は、本発明における基板搬送装置に相当するものであり、搬送アームA1〜A4の構成については、後述する。
なお、受け渡し手段C、受け渡しアームD、及び後述するインターフェイスアームFも、本発明における基板搬送装置に相当するものである。以下では、基板搬送装置として、搬送アームA1〜A4、受け渡し手段C、受け渡しアームD、及び後述するインターフェイスアームFを代表し、搬送アームA1〜A4について説明するものとする。
なお、図1に示すように、搬送アームA1には、後述する検出部5を支持する支持部材53が設けられている。また、図1に示すように、受け渡し手段C、受け渡しアームD、及び後述するインターフェイスアームFにも、後述する検出部5を支持する支持部材53が設けられていてもよい。
ここで、図4を参照し、第2のブロック(BCT層)B2、第3のブロック(COT層)B3、及び第4のブロック(TCT層)B4を代表し、第3のブロック(COT層)B3の構成を説明する。
第3のブロック(COT層)B3は、塗布モジュール23、棚ユニットU3及び搬送アームA3を有する。棚ユニットU3は、加熱モジュール、冷却モジュール等の熱処理モジュール群を構成するように積層された、複数の処理モジュールを有する。棚ユニットU3は、塗布モジュール23と対向するように配列されている。搬送アームA3は、塗布モジュール23と棚ユニットU3との間に設けられている。図4中24は、各処理モジュールと搬送アームA3との間でウェハWの受け渡しを行うための搬送口である。
インターフェイスブロックS3は、図1に示すように、インターフェイスアームFを有する。インターフェイスアームFは、処理ブロックS2の棚ユニットU2の近傍に設けられている。棚ユニットU2の各処理モジュール同士の間及び露光装置S4との間では、インターフェイスアームFによりウェハWが搬送される。
キャリアブロックS1からのウェハWは、棚ユニットU1の一つの受け渡しモジュール、例えば第2のブロック(BCT層)B2に対応する受け渡しモジュールCPL2に、受け渡し手段Cにより、順次搬送される。受け渡しモジュールCPL2に搬送されたウェハWは、第2のブロック(BCT層)B2の搬送アームA2に受け渡され、搬送アームA2を介して各処理モジュール(塗布モジュール及び加熱・冷却系の処理モジュール群の各処理モジュール)に搬送され、各処理モジュールで処理が行われる。これにより、ウェハWに反射防止膜が形成される。
反射防止膜が形成されたウェハWは、搬送アームA2、棚ユニットU1の受け渡しモジュールBF2、受け渡しアームD、棚ユニットU1の受け渡しモジュールCPL3を介し、第3のブロック(COT層)B3の搬送アームA3に受け渡される。そして、ウェハWは、搬送アームA3を介して各処理モジュール(塗布モジュール及び加熱・冷却系の処理モジュール群の各処理モジュール)に搬送され、各処理モジュールで処理が行われる。これにより、ウェハWにレジスト膜が形成される。
レジスト膜が形成されたウェハWは、搬送アームA3を介し、棚ユニットU1の受け渡しモジュールBF3に受け渡される。
なお、レジスト膜が形成されたウェハWは、第4のブロック(TCT層)B4において更に反射防止膜が形成される場合もある。この場合は、ウェハWは受け渡しモジュールCPL4を介し、第4のブロック(TCT層)B4の搬送アームA4に受け渡され、搬送アームA4を介して各処理モジュール(塗布モジュール及び加熱・冷却系の処理モジュール群の各処理モジュール)に搬送され、各処理モジュールで処理が行われる。これにより、ウェハWに反射防止膜が形成される。そして、反射防止膜が形成されたウェハWは、搬送アームA4を介し、棚ユニットU1の受け渡しモジュールTRS4に受け渡される。
レジスト膜が形成されたウェハW又はレジスト膜の上に更に反射防止膜が形成されたウェハWは、受け渡しアームD、受け渡しモジュールBF3、TRS4を介して受け渡しモジュールCPL11に受け渡される。受け渡しモジュールCPL11に受け渡されたウェハWは、シャトルアームEにより棚ユニットU2の受け渡しモジュールCPL12に直接搬送された後、インターフェイスブロックS3のインターフェイスアームFに受け渡される。
インターフェイスアームFに受け渡されたウェハWは、露光装置S4に搬送され、所定の露光処理が行われる。所定の露光処理が行われたウェハWは、インターフェイスアームFを介し、棚ユニットU2の受け渡しモジュールTRS6に載置され、処理ブロックS2に戻される。処理ブロックS2に戻されたウェハWは、第1のブロック(DEV層)B1において現像処理が行われる。現像処理が行われたウェハWは、搬送アームA1、棚ユニットU1のいずれかの受け渡しモジュール、受け渡し手段Cを介し、キャリア20に戻される。
次に、図4から図6を参照し、本発明における基板搬送装置である搬送アームA1〜A4について説明する。搬送アームA1〜A4は同様に構成されているので、第3のブロック(COT層)B3に設けられた搬送アームA3を代表して説明する。図5は、搬送アームA3を示す斜視図である。図6(a)及び図6(b)は、搬送アームA3を示す平面図及び側面図である。
図4から図6に示すように、搬送アームA3は、2枚のフォーク3(3A、3B)、基台31、回転機構32、進退機構33A、33B、昇降台34、検出部5(5A〜5D)、及び制御部6を有する。なお、制御部6については、後述する図8及び図9を用いて説明する。
2枚のフォーク3A、3Bは、上下に重なるように設けられている。基台31は、回転機構32により、鉛直軸周りに回転自在に設けられている。また、フォーク3A、3Bは、各々、その基端側がそれぞれ進退機構33A、33Bに支持されており、進退機構33A、33Bにより、基台31から進退自在に設けられている。
なお、フォーク3(3A、3B)は、本発明における保持部に相当する。また、本実施の形態は、2枚のフォーク3A、3Bは、上下に重なるように設けられている例に限定されるものではなく、2枚のフォーク3A、3Bが水平方向に並んで設けられていてもよい。また、フォーク3は、1枚のみであってもよく、あるいは、3枚以上が上下に重なるように、又は水平方向に並んで設けられていてもよい。
進退機構33A、33Bは、基台31内部に設けられた駆動機構である、後述する図9に示すモータMに、タイミングベルト等の伝達機構を用いて連結されており、基台31から進退自在に設けられたフォーク3A、3Bを進退駆動する。伝達機構としては、ボールネジ機構やタイミングベルトを用いた機構等、周知の構成を用いることができる。
なお、後述する図9には、基台31の下方側に進退機構33Aの駆動機構33を図示している。進退機構33Aは、基台31内部に設けられた駆動機構33をモータMにより回転させることによって、フォーク3A、3Bを基台31から進退駆動するように構成されている。モータMは、エンコーダ38に接続されている。図9中39はエンコーダ38のパルス数をカウントするカウンタである。
昇降台34は、図4に示すように、回転機構32の下方側に設けられている。昇降台34は、上下方向(図4中Z軸方向)に直線状に延びる図示しないZ軸ガイドレールに沿って、昇降機構により昇降自在に設けられている。昇降機構としては、ボールネジ機構やタイミングベルトを用いた機構等、周知の構成を用いることができる。この例ではZ軸ガイドレール及び昇降機構は夫々カバー体35により覆われており、例えば上部側において接続されて一体となっている。またカバー体35は、Y軸方向に直線状に伸びるY軸ガイドレール36に沿って摺動移動するように構成されている。
次に、図5から図8を参照し、フォーク3、検出部5について説明する。図7は、フォーク3Aを拡大して示す平面図である。図7では、図示を容易にするため、フォーク3Aに対し、保持爪4(4A〜4D)を少し拡大して示している。図8は、検出部5及び制御部6の構成を示すブロック図である。図8における制御部6は、後述する図9及び図11を用いて説明する制御部6と同一である。
図5から図7に示すように、フォーク3A、3Bは、円弧状に形成され、搬送するウェハWの周囲を囲むように設けられている。また、フォーク3A、3Bには、各々保持爪4が形成されている。保持爪4は、フォーク3A、3Bの内縁から各々内側に突出するとともに、内縁に沿って互いに間隔を隔てて設けられており、ウェハWの周縁部が載置されることによってウェハWを保持するものである。保持爪4は、3個以上が設けられる。図5及び図6に示す例では、ウェハWの周縁部の4箇所を保持するために、4個の保持爪4A、4B、4C、4Dが設けられている。
図5から図7に示すように、保持爪4A〜4Dの各々には、真空吸着部41A〜41Dが設けられている。真空吸着部41A〜41Dは、保持爪4A〜4DにウェハWの周縁部が載置されたときに、ウェハWの周縁部を真空吸着することによって、ウェハWを保持爪4A〜4Dに保持するものである。また、図7に示すように、真空吸着部41A〜41Dは、保持爪4A〜4Dに設けられた吸着孔42A〜42Dを有する。吸着孔42A〜42Dは、図6(a)に示すように、フォーク3A、3Bの内部、上面又は下面に形成された真空配管43A、43Bと連通しており、真空配管43A、43Bを介し、図示しない真空排気部に接続されている。このような構成を有することにより、真空吸着部41A〜41Dは、ウェハWを真空吸着することができる。
本実施の形態に係るフォーク3A、3Bは、真空吸着部41A〜41DによりウェハWを保持爪4A〜4Dに保持する。従って、ウェハWの周縁部の水平位置を位置決めできるように、フォーク3A、3Bに、ウェハWの周囲を囲むようにガイドを設け、ガイドの内側を傾斜させ、ウェハWをフォーク3A、3Bの所定位置に落とし込む落とし込み機構を有する必要がない。よって、レジスト膜等の塗布膜が塗布処理されたウェハWを載置する際に、ウェハWの外周に塗布されている塗布膜がガイドと接触して剥がれ、パーティクルを発生させるおそれはない。
なお、後述するように、本実施の形態では、ウェハW位置のずれ量を精度よく検出でき、そのずれ量を容易に補正できるため、フォーク3A、3Bは、落とし込み機構に代えて単に載置する構造を有するものであればよく、必ずしも真空吸着部を有する必要はない。
検出部5(5A〜5D)は、図5から図7に示すように、4個設けられている。検出部5(5A〜5D)は、それぞれのフォーク3A、3BがウェハWを保持した状態で後退しているときに、フォーク3A、3Bが保持しているウェハWの周縁部の位置を、それぞれ異なる位置で検出するためのものである。検出部5(5A〜5D)は、フォーク3A、3Bが後退したときにフォーク3A、3Bに保持されているウェハWの周縁部と平面視において重なるように設けられている。また、4個の検出部5A〜5Dは、平面視において、フォーク3A、3Bが後退したときにフォーク3A、3Bに保持されているウェハWの外周に沿って互いに間隔を隔てて設けられている。
検出部5(5A〜5D)は、一対の光源51(51A〜51D)と、複数の受光素子が配列してなる受光部52とにより構成されている。また、受光部52として、例えばリニアイメージセンサ52(52A〜52D)を用いることができる。光源51(51A〜51D)とリニアイメージセンサ52(52A〜52D)とは、後退しているフォーク3A、3Bが保持しているウェハWのいずれをも上下から挟むように設けられている。検出部5A〜5Dは、フォーク3A、3Bのいずれか1枚がウェハWを保持した状態で後退しているときに、フォーク3A、3Bのいずれかが保持しているウェハWの周縁部の位置を検出するためのものである。
具体的には、光源51(51A〜51D)とリニアイメージセンサ52(52A〜52D)とは、一方が2枚のフォーク3A、3Bの下方に設けられ、他方が2枚のフォーク3A、3Bの上方に設けられる。光源51(51A〜51D)又はリニアイメージセンサ52(52A〜52D)のいずれか一方が2枚のフォーク3A、3Bの下方に設けられる場合には、基台31に取り付けられていてもよく、下側のフォーク3Bの基台31側に取り付けられていてもよい。一方、光源51(51A〜51D)又はリニアイメージセンサ52(52A〜52D)のいずれか他方が2枚のフォーク3A、3Bの上方に設けられる場合には、基台31に取り付けられていてもよく、上側のフォーク3Aの基台31側と反対側に取り付けられていてもよい。
図5及び図6に示す例では、光源51が基台31に取り付けられており、リニアイメージセンサ52が、支持部材53を介して基台31に取り付けられている例を示す。
上記した構成を有することにより、2枚のフォーク3A、3Bの各々に保持されているウェハWの周縁部のある位置を検出するのに、光源51及びリニアイメージセンサ52のいずれをもフォーク3A、3Bごとに設ける必要がない。従って、用いる光源51及びリニアイメージセンサ52の数を少なくすることができる。
ただし、2枚のフォーク3A、3Bに検出部5が4つ設けられているような構成にすることも可能である。フォーク3A、3Bごとに検出部5が4つ設けられる場合には、検出部5を構成する一対の光源51とリニアイメージセンサ52は、後退しているフォーク3A、3Bが保持しているウェハWのいずれかを上下から挟むように設けられたものであればよい。
また、検出部5を4個(5A〜5D)設けることにより、後述するように、周縁部にノッチ(切欠部)WNを有するウェハWを保持し、搬送する場合にも、ウェハWの位置のずれ量を精度よく検出でき、そのずれ量を容易に補正できる。なお、検出部5は、4個以上設けられていてもよい。
光源51として、以下では、LED(Light Emitting Diode)を用いた例を説明するが、具体的には、複数のLEDを直線状に配列させた光源、又は単一のLEDの発光側に直線状に導光材料を設け直線状の光源としたものを用いることができる。また、リニアイメージセンサ52として、CCD(Charge Coupled Device)ラインセンサ、ファイバーラインセンサ、光電センサ等各種のリニアイメージセンサを用いることができる。すなわち、リニアイメージセンサよりなる受光部52の受光素子として、CCD、光電センサ等の各種の受光素子を用いることができる。以下では、これら各種のリニアイメージセンサを代表し、CCDラインセンサを用いる例について説明する。
図8に示すように、検出部5Aは、LED51、CCDラインセンサ52に加え、CCDラインセンサ制御部54、デジタルアナログコンバータ(DAC)55、アナログデジタルコンバータ(ADC)56を有する。また、図8では図示を省略するが、検出部5B、5C、5Dも、検出部5Aと同様の構成を有する。
CCDラインセンサ制御部54は、図示しないクロックからのクロック信号に基づいてCCDラインセンサ52の各CCD素子の動作タイミングをずらし、電荷移動させるためのものであり、タイミングジェネレータである。また、CCDラインセンサ制御部54は、LED51の電流制御も行う。DAC55は、CCDラインセンサ制御部54からのデジタル制御信号を、LED51に入力するために、アナログ変換するためのものである。
ADC56は、CCDラインセンサ52からの検出信号であるアナログ出力信号を、検出部5A〜5Dから出力するために、デジタル変換するためのものである。
検出部5から出力された検出信号(検出値)は、制御部6に入力される。制御部6は、アンプ57を介し、進退機構33A、33Bに設けられたX軸駆動用のモータM1、M2、基台31に設けられたY軸駆動用のモータM3、昇降台34に設けられたZ軸駆動用のモータM4、回転機構32に設けられた回転駆動用のモータM5の計5軸駆動用のモータM1〜M5を制御する。
以上のような構成により、CCDラインセンサ制御部54からの制御信号が、DAC55によりアナログ変換され、アナログ変換された制御信号がLED51に入力されることによって、LED51は直線状に光を発光する。LED51から発光された光は、CCDラインセンサ52において受光される。光を受光したCCDラインセンサ52は、CCDラインセンサ制御部54からの制御信号のタイミングに基づいて、センサ内で電荷移動させられることによって受光量に応じた信号を出力する。CCDラインセンサ52から出力された検出信号(検出値)は、ADC56によりデジタル変換された後、制御部6内の演算処理部61に入力される。
演算処理部61での処理を含め、制御部6内では、検出値に基づいて、ウェハWの周縁部の位置を計測し、ウェハWの中心位置を算出し、ウェハWの半径を算出し、4個の検出部5A〜5DのいずれもウェハWの切欠部WNを検出していないか否かの判定を行う。そして、4個の検出部5A〜5Dの1個が切欠部WNを検出したと判定したときに、それ以外の3個の検出部5の検出値に基づいて、フォーク3A、3Bの位置を補正する。
次に、図9を参照し、搬送アームと処理モジュールとの間のウェハWの受け渡しを制御する制御部6について説明する。
なお、以下では、基板搬送方法の説明も含め、搬送アームがウェハWを受け渡す処理モジュールとして、加熱モジュール7を例示して説明する。加熱モジュール7は、前述した図3及び図4を用いて説明したように、第1のブロック(DEV層)B1、第2のブロック(BCT層)B2、第3のブロック(COT層)B3、第4のブロック(TCT層)B4のそれぞれにおいて、棚ユニットU3に組み込まれている。
図9は、制御部6を第3のブロック(COT層)B3における搬送アームA3及び加熱モジュール7とともに示す構成図である。
図9に示すように、加熱モジュール7は、処理容器71、熱板72、突き上げピン73、昇降機構74を有する。加熱モジュール7は、ウェハWに対して熱処理を行うものである。処理容器71内には、熱板72が設けられている。熱板72には、突き上げピン73が設けられている。昇降機構74は突き上げピン73を昇降するためのものである。また、図9中70は、ウェハWの搬送口である。
制御部6は、演算処理部61、記憶部62、表示部63、及びアラーム発生部64を有する。
演算処理部61は、例えばメモリ、CPU(Central Processing Unit)を有するデータ処理部であるコンピュータである。演算処理部61は、記憶部62に記録されたプログラムを読み取り、そのプログラムに含まれる命令(コマンド)に従って、レジストパターン形成装置の各部に制御信号を送り、レジストパターン形成処理に含まれる各種の基板処理を実行する。また、演算処理部61は、記憶部62に記録されたプログラムを読み取り、そのプログラムに含まれる命令(コマンド)に従って、搬送アームA3の各モータM1〜M5に制御信号を送り、ウェハWの受け渡し及び搬送を実行する。
記憶部62は、演算処理部61に、各種の処理を実行させるためのプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体である。記録媒体として、例えば、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、光磁気(Magnetoptical;MO)ディスク等を用いることができる。
表示部63は、例えばコンピュータの画面よりなる。表示部63では、各種の基板処理の選択や、各基板処理におけるパラメータの入力操作を行うことができる。
アラーム発生部64は、搬送アームA3を含め、レジストパターン形成装置の各部に異常が発生したときに、アラームを発生させる。
また、前述したように、演算処理部61は、搬送アームA3の進退機構33A、33B、基台31、昇降台34、回転機構32に設けられたモータM1〜M5、エンコーダ38やカウンタ39等に対して所定の制御信号を送り、制御するように構成されている。そして、記憶部62には、本実施の形態に係る基板搬送方法を実行するためのプログラムが含まれている。
次に、図9から図14を参照し、搬送アームA3のフォーク3Aが加熱モジュール7からウェハWを受け取る際の工程を例示し、本実施の形態に係る基板搬送方法について説明する。図10は、基板搬送方法における各工程の手順を示すフローチャートである。図11は、ウェハWを受け渡す際の加熱モジュール7と搬送アームA3の状態を示す図である。図12は、リニアイメージセンサの画素番号と受光量との関係を模式的に示すグラフである。図13は、4個の検出部5のいずれもウェハWの切欠部を検出していないと判定される場合における、リニアイメージセンサ52A〜52D及びウェハWを示す平面図である。図14は、4個の検出部5のいずれかがウェハWの切欠部WNを検出したと判定される場合における、リニアイメージセンサ52A〜52D及びウェハWを示す平面図である。
図10に示すように、基板搬送方法は、受け取り工程(ステップS11)、後退工程(ステップS12)、検出工程(ステップS13)、中心位置算出工程(ステップS14)、判定工程(ステップS15)、選択工程(ステップS16又はステップS16´)、ずれ量計算工程(ステップS17)、及び搬送工程(ステップS18)を有する。
受け取り工程(ステップS11)では、図11(a)に示すように、ウェハWを保持した突き上げピン73を突き上げ、突き上げピン73によりウェハWを熱板72の上方位置まで上昇させる。次に、図11(b)に示すように、ウェハWの下方側に、フォーク3AをX軸に沿ってホームポジションから前進させる。そして、図11(c)に示すように、フォーク3Aを上昇させ、ウェハWを下方側から掬い上げるようにして、保持爪4A〜4Dに保持することによって、加熱モジュール7の熱板72からウェハWを受け取る。
次に、後退工程(ステップS12)では、図11(d)に示すように、ウェハWをフォーク3Aに保持した状態で、突き上げピン73を下降させる。そして、図11(e)に示すように、フォーク3AをX軸に沿って加熱モジュール7からホームポジションまで後退させる。
次に、検出工程(ステップS13)では、図11(e)に示すように、ウェハWを保持している状態でフォーク3Aが後退しているときに、制御部6が、リニアイメージセンサ52の検出値に基づいて、ウェハWの周縁部の位置を計測する。
後退工程(ステップS12)の後、ウェハWを保持している状態でフォーク3Aが後退しているときに、フォーク3Aの下方に設けられている光源51により下方から上方に向けて光を発光する。発光した光をフォーク3Aの上方に設けられているリニアイメージセンサ52により受光する。受光したリニアイメージセンサ52が、ウェハ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、各画素である各CCDの検出値に基づいて、受光した画素と受光しない画素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、ウェハWの周縁部の位置を計測することができる。
図12に示すように、光源51により発光した光を受光していない画素の検出値(以下「受光量」という。)を第1の値n1とし、光源51により発光した光を受光している画素の受光量を第2の値n2とする。このとき、ウェハWの周縁部の位置を、各画素の受光量が第1の値n1と第2の値との間で変化する位置Eとして検出することができる。受光量を8ビットのデータとして処理するときは、第1の値n1を例えば0とし、第2の値n2を例えば255以下の所定の値とすることができる。また、図12では、図15を用いて後述するように、光源51により発光した光がフォーク3A、3Bにより遮られる基準位置の画素数を900としている。
なお、前述したように、光源51として、LEDに代え、各種の光源を用いることができ、リニアイメージセンサ52の受光素子として、CCDに代え、各種の受光素子を用いることができる。
図13に示すように、4個のリニアイメージセンサ52A〜52Dの延在する方向とY軸とのなす角をθ1、θ2、θ3、θ4とする。
フォーク3Aに保持されているウェハWがずれていないときの位置を基準位置(本発明における所定位置)として、図13に示すように、基準位置におけるリニアイメージセンサ52上のウェハWの周縁部の位置を、それぞれa点、b点、c点、d点とする。また、フォーク3Aに保持されているウェハWがずれているときの位置をずれ位置とし、ずれ位置におけるリニアイメージセンサ52上のウェハWの周縁部の位置を、それぞれa´点、b´点、c´点、d´点とする。
各リニアイメージセンサ52における、a点、b点、c点、d点とa´点、b´点、c´点、d´点との距離をΔa、Δb、Δc、Δdとする。このとき、Δa、Δb、Δc、Δdは、
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)
なお、a点の画素数とは、リニアイメージセンサ52のウェハ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を意味する。
すると、a点〜d点、a´点〜d´点の座標は、次のように表される。
a点 (X1,Y1)=(X−Rsinθ1,Y−Rcosθ1) (5) 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) 従って、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。
次に、中心位置算出工程(ステップS14)では、a´点、b´点、c´点、d´点のうちいずれか3点からずれ位置におけるウェハWの中心位置o´の座標(X´、Y´)を算出する。
例えば、a´点(X1´,Y1´)、b´点(X2´,Y2´)、c´点(X3´,Y3´)の3点からずれ位置における中心位置o´の座標(X´、Y´)を算出する式は、下記式(13)
Figure 0005733437
及び下記式(14)
Figure 0005733437
に示される。
また、半径R´は、中心位置o´の座標(X´,Y´)とa´点(X1´,Y1´)、b´点(X2´,Y2´)、c´点(X3´,Y3´)の各座標より、下記式(15)
Figure 0005733437
により求められる。
また、中心位置算出工程(ステップS14)では、次の判定工程(ステップS15)を行うため、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)を抽出し、その3点に対応して、中心位置o´の座標(X´、Y´)及び、半径R´を算出しておく。
次に、判定工程(ステップS15)では、4個のリニアイメージセンサ52A〜52DのいずれかがウェハWの周縁部であって切欠きが設けられた部分(切欠部)WNを検出したか否かを判定する。
中心位置算出工程(ステップS14)により、a´点、b´点、c´点、d´点のうち、いずれかの3点の組み合わせに対応して算出した中心位置o´の座標(X´、Y´)及び、半径R´について、判定を行う。
まず、いずれかの3点の組み合わせに対応する半径R´が、ウェハWの既知の半径であるRと略等しいかを判定する。
図13に示すように、ウェハWのノッチ(切欠部)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点の組み合わせに対応して算出した半径R´も半径Rと略等しくなる。このときは、4個のリニアイメージセンサ52A〜52DのいずれもウェハWの切欠部WNを検出していないと判定される。
このときは、次の選択工程(ステップS16)において、4個のリニアイメージセンサ52A〜52Dのうち、いずれの3個のリニアイメージセンサ52の検出値を選択してもよい。
一方、図14に示すように、ウェハWのノッチ(切欠部)WNが、平面視において、a´点、b´点、c´点、d´点のいずれかの近傍にあるときは、その近傍にある点を除いた3点の組み合わせに対応して算出した半径R´は半径Rと略等しくなる。しかし、その近傍にある点を含む3点の組み合わせに対応して算出した半径R´は、半径Rと異なる。
このときは、4個のリニアイメージセンサ52A〜52DのいずれかがウェハWの切欠部を検出したと判定される。図14に示す例では、ウェハWのノッチ(切欠部)WNが平面視においてb´点の近傍にある。
このときは、次の選択工程(ステップS16´)において、4個のリニアイメージセンサ52A〜52Dのうち、ウェハWの切欠部WNを検出したリニアイメージセンサ52以外の3個のリニアイメージセンサ52の検出値を選択する。図14に示す例では、3個のリニアイメージセンサ52A、52C、52Dの検出値を選択する。
次に、ずれ量計算工程(ステップS17)では、算出した中心位置o´の座標(X´、Y´)と、基準位置oにおけるウェハWの座標o(X、Y)との間のずれ量(ΔX、ΔY)を求める。
ウェハWの切欠部WNを検出したリニアイメージセンサ(図14に示す例では、52B)以外のリニアイメージセンサ(図14に示す例では、52A、52C、52D)の検出値に基づいて、ずれ量(ΔX、ΔY)を算出する。
ずれ量(ΔX,ΔY)は、
ΔX[mm]=X´−X (16)
ΔY[mm]=Y´−Y (17)
により算出する。
次に、搬送工程(ステップS18)では、ずれ量計算工程(ステップS17)で計算したずれ量(ΔX、ΔY)により、次の処理モジュールに搬送する時に、ずれ量分フォークの搬送量を補正して搬送先のユニットの必要な位置(受渡し位置)に置くようにウェハWを搬送する。搬送工程(ステップS18)では、算出した中心位置o´が基準位置oになるように、次の処理モジュールの基板の受渡し位置に補正する。そして、搬送工程(ステップS18)の後、次の処理モジュールの基板保持部にウェハWを受け渡す。
なお、次の処理モジュールは、本発明における次の処理ユニットに相当する。
本実施の形態では、判定工程(ステップS15)を行うことにより、周縁部に切欠部WNがあるウェハWを保持し、搬送する場合にも、ウェハWの位置のずれ量を精度よく検出でき、そのずれ量を容易に補正できる。更に、ウェハWを所定の位置に落とし込む構造を有していないフォークにより搬送する場合にも、ウェハWの位置のずれ量を精度よく検出でき、そのずれ量を容易に補正できる。
なお、次の処理モジュールに搬送した後、検出工程(ステップS13)、中心位置算出工程(ステップS14)及びずれ量計算工程(ステップS17)を再度行ってもよい。これにより、最初にずれ量を検出した後、次の処理モジュールに搬送する間に発生したずれ量をも検出することができる。
また、本実施の形態では、リニアイメージセンサ52の各画素の受光量である検出値を用いて、各種の異常の検知が可能である。以下では、フォーク曲がりの異常、ウェハWの異常、光源51の異常及びリニアイメージセンサ52の異常の検知方法を説明する。
始めに、図15を参照し、フォーク曲がりの異常の検知方法について説明する。図15は、フォーク曲がりの異常の判定について説明するための図であり、リニアイメージセンサの画素番号と受光量との関係を模式的に示すグラフである。
検出部5をフォーク3A、3Bと別体で設けているときは、光源51から発光された光がフォーク3A、3Bにより一部遮光される。従って、一部遮光された光がリニアイメージセンサ52に受光されるときに検出される検出値を予め保存しておく。そして、フォーク3A、3Bが後退しているときのリニアイメージセンサ52の検出値に基づいて、定期的にフォーク3A、3Bの形状を監視することができる。この場合、検出部5を、フォーク3A、3Bが後退しているときに、フォーク3A、3Bの位置を、それぞれ異なる位置で検出することもできるように構成しておく。
具体的には、図15のように、予め定められたフォーク3A、3Bの基準位置を、リニアイメージセンサ52の受光量が変化する点における画素数として保存(記憶)しておく。このフォーク3A、3Bの基準位置とは、フォーク3A、3Bの形状が正常な状態で、フォークが後退した位置(ホームポジション)にあるときに、フォーク3A、3Bの形状を検出した位置をいう。例えば、フォーク3A、3Bの基準位置の画素数を900とする。そして、例えば、フォーク3A、3Bが、搬送アームA3の他の部分又は他の処理モジュールの一部と干渉し、曲がった場合には、画素数が700程度まで変化する。この画素数の変化により、フォーク曲がりの異常を判定することができる。
画素数の変化より、フォーク曲がりが数mm程度であってそのままウェハWの搬送が継続できると判定された場合には、上記搬送工程(ステップS18)と同様にウェハWを搬送し、搬送終了後に、制御部6のアラーム発生部64によりアラームを発生させる。しかし、画素数の変化が大きく、フォーク曲がりが異常と判定された場合には、ウェハWの搬送を中止し、アラームを発生させる。
すなわち、制御部6は、フォーク3A、3Bの基準位置と、フォーク3A、3BがウェハWを受け取り後退したときの位置とを比較して、フォーク3A、3Bの形状の異常を判定するものである。
このように構成することで、フォークの曲がりが僅かな場合であれば処理を継続することができるので、装置の稼働率を高めることができる。また、毎回ウェハの中心を算出すると共に、フォーク曲がりの異常を判定することができるので、フォークの破損を即座に把握することができる。
次に、図16から図19を参照し、ウェハWの異常の検知方法について説明する。図16及び図18は、ウェハWの異常について説明するための図であり、ウェハWを保持しているフォーク3Aを拡大して示す平面図である。図16及び図18では、図示を容易にするために、保持爪4A、4B、4C、4D及び切欠部WNの図示を省略している。図17及び図19は、ウェハWの異常の判定について説明するための図であり、リニアイメージセンサ52の画素番号と受光量との関係を模式的に示すグラフである。
前述したように、ウェハWの周縁部の位置を、各画素の受光量が第1の値n1と第2の値n2との間で変化する位置として検出することができる。従って、各画素の受光量に基づいて、ウェハWの保持状態に異常が発生したことを検知できる。
例えば、図16に示すように、フォーク3Aに保持されているウェハWが、基準位置SPになく、フォーク3Aからはみ出しているときを考える。そして、円で囲まれた領域Iにおいて、ウェハWが平面視でリニアイメージセンサ52Cと全く重なっていないものとする。このとき、リニアイメージセンサ52Cでは、図17の破線で示すように、フォーク3Aに遮られていない領域において、全ての画素の受光量が、第2の値n2となり、いずれの画素の受光量も第1の値n1とはならない。従って、いずれかのリニアイメージセンサ52のフォーク3Aに遮られていない領域において、全ての画素の受光量が、第2の値n2であり、ウェハWの周縁部の位置Eを検出しないとき、制御部6は、ウェハWがフォーク3Aからはみ出していると判定することができる。
また、例えば、図18に示すように、フォーク3Aに保持されているウェハWが、基準位置SPになく、割れているときを考える。そして、円で囲まれた領域IIにおいて、割れたウェハW1がウェハWとフォーク3Aとの間にあるものとする。このとき、リニアイメージセンサ52Bでは、図19に示すように、各画素の受光量が、例えば位置E1で第1の値n1から第2の値n2に変化するとともに、位置E2でも第1の値n1から第2の値n2に変化する。従って、リニアイメージセンサ52Bは、互いに異なる2つの位置E1、E2を、複数の周縁部の位置(ウェハエッジ)として検出する。すると、それぞれのリニアイメージセンサ52の検出値に基づいて算出されるウェハWの半径Rは一致しないか、又は、真の値より大きくずれることがある。このようなとき、制御部6は、ウェハWが割れていると判定することができる。
周縁部の位置の変化より、ウェハWがフォーク3Aからはみ出していると判定された場合、又は、ウェハWが割れていると判定された場合には、ウェハWの搬送を中止し、制御部6のアラーム発生部64によりアラームを発生させる。
すなわち、制御部6は、フォーク3A、3BがウェハWを受け取り後退したときの検出値に基づいて、ウェハWのフォーク3A、3Bからのはみ出しの有無又はウェハWの割れの有無を判定するものである。これにより、毎回ウェハの中心を算出すると共に、ウェハWの異常を判定することができるので、ウェハWのはみ出し又は破損を即座に把握することができる。
次に、図20を参照し、光源51の異常の検知方法について説明する。図20は、光源51の異常の判定について説明するための図であり、リニアイメージセンサ52の画素番号と受光量との関係を模式的に示すグラフである。
光源51に異常が発生したときは、光源51により発光した光がフォーク3Aに保持されているウェハWに通常遮られない位置に配置されている画素により、光の光量を検出し、検出した検出値に基づいて、光源51の異常を検知することができる。
例えば、LEDよりなる光源51に異常が発生したときを考える。LEDに発生する異常としては、LEDの消灯、LEDの光量の低下、LEDに備えられたレンズの汚れ、あるいは、制御部6とLEDとの間のいずれかのケーブルの断線等が例示される。
このとき、図20に示すように、光源51により発光した光がフォーク3Aに保持されているウェハWに通常遮られない位置に配置されている画素の受光量が、本来検出されるはずの第2の値n2から変化する。従って、ウェハWに通常遮られない位置に配置されている画素の受光量が、第2の値n2と異なる値であるとき、制御部6は、光源51に異常が発生していると判定することができる。
検出値の変化より、例えばLEDの光量の低下が少量であってそのままウェハの搬送が継続できると判定された場合には、上記搬送工程(ステップS18)と同様にウェハWを搬送し、搬送終了後に、制御部6のアラーム発生部64によりアラームを発生させる。しかし、例えばLEDの光量の低下が大きく、光源51に異常が発生していると判定された場合には、ウェハWの搬送を中止し、アラームを発生させる。
すなわち、制御部6は、光源51により発光した光がフォーク3Aに保持されているウェハWに通常遮られない位置に配置されている受光素子の検出値に基づいて、光源51の異常を検知するものである。
これにより、光源の異常の程度が僅かな場合であれば処理を継続することができるので、装置の稼働率を高めることができる。また、毎回ウェハの中心を算出すると共に、光源の異常を判定することができるので、光源の不具合を即座に把握することができる。
次に、図21及び図22を参照し、リニアイメージセンサ52の異常の検知方法について説明する。図21及び図22は、リニアイメージセンサ52の異常の判定について説明するための図であり、リニアイメージセンサ52の画素番号と受光量との関係を模式的に示すグラフである。
フォーク3AがウェハWを保持していないときに、リニアイメージセンサ52により、光源51により発光した光の光量を検出し、検出した検出値に基づいて、リニアイメージセンサ52の異常を検知することができる。
フォーク曲がりの検知方法と同様に、光源51から発光された光がリニアイメージセンサ52に受光されるときに検出される検出値を、基準値として予め保存しておく。そして、基準値に基づいて、リニアイメージセンサ52の異常を検知することができる。
例えば、リニアイメージセンサ52に異常が発生したときを考える。リニアイメージセンサ52に発生する異常としては、各CCDの欠陥、制御部6とリニアイメージセンサとの間のいずれかのケーブルの断線等が例示される。
このとき、図21に示すように、フォーク3Aに遮られておらず、かつ、光源51により発光した光がフォーク3Aに保持されているウェハWに遮られない位置に配置されている画素の受光量が、本来検出されるはずの第2の値n2にならず、変化することがある。
例えば、異常の発生したCCDが全く光を検出できないとき、異常の発生したCCDよりなる画素は、例えば第1の値n1等の、第2の値n2と異なる値を検出する。従って、フォーク3AがウェハWを保持していないときに、第2の値n2でない検出値を有する画素があるとき、制御部6は、リニアイメージセンサ52に異常が発生していると判定することができる。
あるいは、領域ARにある画素に異常が発生したときを考える。このとき、図22に示すように、領域ARにある画素の検出値が第1の値n1になるため、検出値が第1の値n1と第2の値n2との間で変化する位置Eが、リニアイメージセンサ52に異常が発生していないときの位置E0からずれる。すなわち、検出されるウェハWの周縁部の位置が、画素に異常が発生していないときの位置からずれる。従って、リニアイメージセンサ52に異常が発生していないときのウェハWの周縁部の位置E0を予め記憶しており、記憶したウェハWの周縁部の位置E0と、検出したウェハWの周縁部の位置Eとが異なるとき、制御部6は、リニアイメージセンサ52に異常が発生していると判定することができる。
検出値の変化より、例えば欠陥が発生している画素数の数が少なくそのままウェハWの搬送が継続できると判定された場合には、上記搬送工程(ステップS18)と同様にウェハWを搬送し、搬送終了後に、制御部6のアラーム発生部64によりアラームを発生させる。しかし、例えば欠陥が発生している画素数の数が多く、リニアイメージセンサ52に異常が発生していると判定された場合には、ウェハWの搬送を中止し、アラームを発生させる。
すなわち、制御部6は、リニアイメージセンサ52に異常が発生していないときの検出値である基準値と、フォーク3A、3BがウェハWを受け取り後退したときの検出値とを比較して、リニアイメージセンサ52の異常を検知するものである。
これにより、リニアイメージセンサの異常の程度が僅かな場合であれば処理を継続することができるので、装置の稼働率を高めることができる。また、毎回ウェハの中心を算出すると共に、リニアイメージセンサの異常を判定することができるので、リニアイメージセンサの不具合を即座に把握することができる。
なお、本実施の形態における検出部として、リニアイメージセンサに代え、カメラを用い、カメラの画像に基づいてウェハWの位置を検出してもよい。カメラを用いる場合には、ウェハWの周縁部の4点の位置情報が得られればよい。従って、必ずしも4台のカメラを用いる必要はなく、1台のカメラを用いて4点の位置情報を得るのでもよい。1台のカメラを用いる場合には、例えば、2本のフォーク3A、3Bの上方に位置するように、支持部材を介して基台31に取り付けることができる。
カメラを用いる場合にも、本実施の形態においてリニアイメージセンサ52を用いる例として説明したように、ウェハWを保持している状態でフォーク3A、3Bが後退しているときに、カメラにより画像を撮影する。そして、撮影した画像を画像処理することによって、ウェハWの周縁部の4点における位置情報を求める。次に、4点における位置情報に基づいて、4点のうちいずれかがウェハWの切欠部WNを検出したか否かを判定し、4点のうちいずれかがウェハWの切欠部WNを検出したと判定したときに、その1点以外の3点における位置情報に基づいて、フォーク3A、3Bの位置を補正する。
(第2の実施の形態)
次に、図23から図25を参照し、本発明の第2の実施の形態に係る基板処理方法について説明する。
本実施の形態に係る基板処理方法は、いずれかの検出部がウェハのノッチ(切欠部)を検出したときに、フォークを検出部に対して相対移動させる点で、第1の実施の形態に係る基板処理方法と相違する。
本実施の形態に係る基板処理方法も、第1の実施の形態で説明した基板処理方法と同一であり、塗布現像装置に露光装置を接続したレジストパターン形成装置によるものである。従って、基板処理装置についての説明は省略する。
以下では、第1の実施の形態と同様に、基板処理装置が、4つの検出部5を有する例について説明する。ただし、本実施の形態では、検出部5は、少なくとも3つあればよい。
従って、4つの検出部5のうち、いずれか1つがなくてもよい。
図23は、基板搬送方法における各工程の手順を示すフローチャートである。なお、本実施の形態に係る基板搬送方法についても、搬送アームA3のフォーク3Aが加熱モジュール7からウェハWを受け取る際の工程を例示することができる。そして、ウェハWを受け渡す際の加熱モジュール7と搬送アームA3の状態は、図11に示すものと同一である。
受け取り工程(ステップS21)、後退工程(ステップS22)、検出工程(ステップS23)及び中心位置算出工程(ステップS24)は、それぞれ第1の実施の形態における受け取り工程(ステップS11)、後退工程(ステップS12)、検出工程(ステップS13)及び中心位置算出工程(ステップS14)と同様にすることができる。
次に、判定工程(ステップS25)では、4個のリニアイメージセンサ52A〜52DのいずれかがウェハWの周縁部であって切欠きが設けられた部分(切欠部)WNを検出したか否かを判定する。
まず、ウェハWの切欠部WNが、平面視において、リニアイメージセンサ52A〜52Dのいずれにも重なっていないときを考える。
図24は、切欠部WNがリニアイメージセンサ52A〜52Dのいずれにも重なっていないときの、ウェハWを保持しているフォーク3Aを拡大して示す平面図である。図24では、説明を容易にするために、ウェハWが基準位置に保持されており、ウェハWの中心が、平面視において、フォーク3Aの中心と重なっていると仮定する。また、図24に示すように、リニアイメージセンサ52上のウェハWの周縁部の位置を、a´点、b´点、c´点、d´点とする。
また、前述した式(15)により、リニアイメージセンサ52D、52A、52Bの組み合わせ、すなわちd´点、a´点、b´点の組み合わせに対応して算出した半径R1´を、ウェハW中心からリニアイメージセンサ52Aに向かう矢印を付した直線L1を用いて模式的に示す。また、リニアイメージセンサ52A、52B、52Cの組み合わせ、すなわちa´点、b´点、c´点の組み合わせに対応して算出した半径R2´を、ウェハW中心からリニアイメージセンサ52Bに向かう矢印を付した直線L2を用いて模式的に示す。また、リニアイメージセンサ52B、52C、52Dの組み合わせ、すなわちb´点、c´点、d´点の組み合わせに対応して算出した半径R3´を、ウェハW中心からリニアイメージセンサ52Cに向かう矢印を付した直線L3を用いて模式的に示す。また、リニアイメージセンサ52C、52D、52Aの組み合わせ、すなわちc´点、d´点、a´点の組み合わせに対応して算出した半径R4´を、ウェハW中心からリニアイメージセンサ52Dに向かう矢印を付した直線L4を用いて模式的に示す。
すると、半径R1´、R2´、R3´、R4´のいずれも半径Rに等しくなる。そして、判定工程(ステップS25)では、4個のリニアイメージセンサ52A〜52DのいずれもウェハWの切欠部WNを検出していないと判定される。
判定工程(ステップS25)で4個のリニアイメージセンサ52A〜52DのいずれもウェハWの切欠部WNを検出していないと判定したときは、ずれ量計算工程(ステップS26)、モジュール間移動工程(ステップS27)及び再ずれ量計算工程(ステップS28)を行う。
ずれ量計算工程(ステップS26)では、第1の実施の形態におけるずれ量計算工程(ステップS17)と同様に、算出した中心位置o´の座標(X´、Y´)と、基準位置oにおけるウェハWの座標o(X、Y)との間のずれ量(ΔX、ΔY)を、式(16)及び式(17)により求める。次いで、モジュール間移動工程(ステップS27)では、ウェハWをフォーク3Aに保持した状態で、搬送アームA3を前の処理モジュールから次の処理モジュールへ移動させる。再ずれ量計算工程(ステップS28)は、ずれ量計算工程(ステップS26)と同様にして行うことができる。なお、判定工程(ステップS25)で4個のリニアイメージセンサ52A〜52DのいずれもウェハWの切欠部WNを検出していないと判定したときは、再ずれ量計算工程(ステップS28)を省略してもよい。
一方、ウェハWの切欠部WNが、平面視において、リニアイメージセンサ52A〜52Dのいずれかに重なっているときを考える。
図25は、切欠部WNがリニアイメージセンサ52A〜52Dのいずれかに重なっているときの、ウェハWを保持しているフォーク3Aを拡大して示す平面図である。図25では、説明を容易にするために、ウェハWが基準位置に保持されており、ウェハWの中心が、平面視において、フォーク3Aの中心と重なっていると仮定する。また、図25に示すように、リニアイメージセンサ52上のウェハWの周縁部の位置を、a´点、b´点、c´点、d´点とする。
そして、図25に示すように、b´点に切欠部が重なっているものと仮定する。
また、前述した式(15)により、リニアイメージセンサ52D、52A、52Bの組み合わせ、すなわちd´点、a´点、b´点の組み合わせに対応して算出した半径R1´を、ウェハW中心近傍からリニアイメージセンサ52Aに向かう矢印を付した直線L1を用いて模式的に示す。また、リニアイメージセンサ52A、52B、52Cの組み合わせ、すなわちa´点、b´点、c´点の組み合わせに対応して算出した半径R2´を、ウェハW中心近傍からリニアイメージセンサ52Bに向かう矢印を付した直線L2を用いて模式的に示す。また、リニアイメージセンサ52B、52C、52Dの組み合わせ、すなわちb´点、c´点、d´点の組み合わせに対応して算出した半径R3´を、ウェハW中心近傍からリニアイメージセンサ52Cに向かう矢印を付した直線L3を用いて模式的に示す。また、リニアイメージセンサ52C、52D、52Aの組み合わせ、すなわちc´点、d´点、a´点の組み合わせに対応して算出した半径R4´を、ウェハW中心近傍からリニアイメージセンサ52Dに向かう矢印を付した直線L4を用いて模式的に示す。
すると、半径R2´とR4´は、半径Rに等しくなり、半径R1´とR3´は、半径Rより若干短くなる。そして、判定工程(ステップS25)では、4個のリニアイメージセンサ52A〜52DのいずれかがウェハWの切欠部WNを検出していると判定される。
一方、半径R2´は、本来は、半径Rと異なるはずである。しかし、実際には、半径R2´は、半径Rと略等しくなることがある。半径R2´が半径Rに略等しくなるのは、ウェハWの切欠部WNがd´点に重なった場合のa´点、b´点、c´点の組み合わせに対応して算出した半径が同じになるためと考えられる。そのため、判定工程(ステップS25)において、4個のリニアイメージセンサ52A〜52DのいずれかがウェハWの切欠部WNを検出していることは判定できるものの、切欠部WNがb´点に位置しているのかd´点に位置しているのか、判定が困難になる場合がある。
このようなときは、ずれ量計算工程(ステップS29)から再ずれ量計算工程(ステップS34)を行う。
ずれ量計算工程(ステップS29)は、ずれ量計算工程(ステップS26)と同様にすることができる。次いで、モジュール間移動工程(ステップS30)では、ウェハWをフォーク3Aに保持した状態で、搬送アームA3を前の処理モジュールから次の処理モジュールへ移動させる。
ノッチ回避工程(ステップS31)では、切欠部WNがリニアイメージセンサ52A〜52Dに検出されないように、フォーク3Aをリニアイメージセンサ52A〜52Dに対して相対移動させる。具体的には、フォーク3Aを少し前方に移動させ、リニアイメージセンサ52A〜52DにウェハWの切欠部WNを回避させる。
ノッチ回避工程(ステップS31)でフォーク3Aを前方に移動させる移動距離は、切欠部WNがリニアイメージセンサ52に検出されないような所定距離以上であることが好ましい。切欠部WNの形状を、ウェハWの径方向に沿った切り欠き深さを例えば1mmとし、ウェハWの周方向に沿った切り欠き長さを例えば3mmとするV字形状を有するものとするとき、所定距離を例えば4mmとすることができる。
その後、再検出工程(ステップS32)から再ずれ量計算工程(ステップS34)を行って、ウェハWのずれ量を補正することができる。再検出工程(ステップS32)、再中心位置算出工程(ステップS33)及び再ずれ量計算工程(ステップS34)は、検出工程(ステップS23)、中心位置算出工程(ステップS24)及びずれ量計算工程(ステップS26)のそれぞれと同様にして行うことができる。
しかし、ノッチ回避工程(ステップS31)で、切欠部WNがリニアイメージセンサ52A〜52Dに検出されないようにフォーク3Aを相対移動させているため、切欠部WNはリニアイメージセンサ52A〜52Dのいずれとも重なっていない。従って、再検出工程(ステップS32)から再ずれ量計算工程(ステップS34)では、リニアイメージセンサ52A〜52Dのいずれの3つを用いてもウェハWの位置のずれ量(ΔX、ΔY)を精度よく検出することができる。
次に、搬送工程(ステップS35)では、再ずれ量計算工程(ステップS28又はステップS34)で計算したずれ量(ΔX、ΔY)により、次の処理モジュールの基板保持部に搬送する時に、ずれ量分フォークの搬送量を補正して搬送先のユニットの必要な位置(受渡し位置)に置くようにウェハWを搬送する。搬送工程(ステップS35)では、算出した中心位置o´が基準位置oになるように、次の処理モジュールの基板の受渡し位置に補正する。
搬送工程(ステップS35)では、ずれ量計算工程(ステップS26又はステップS29)で計算したずれ量は使用しないことが好ましい。ずれ量計算工程(ステップS26又はステップS29)の後、再ずれ量計算工程(ステップS28又はステップS34)の前に、モジュール間移動工程(ステップS27又はステップS30)において搬送ずれが発生しているおそれがあるからである。ただし、ずれ量計算工程(ステップS26又はステップS29)で計算したずれ量と、再ずれ量計算工程(ステップS28又はステップS34)で計算したずれ量とが等しい場合には、ずれ量計算工程(ステップS26又はステップS29)で計算したずれ量を用いてもよい。
そして、搬送工程(ステップS35)の後、次の処理モジュールの基板保持部にウェハWが受け渡された状態で、基板搬送を終了する。
本実施の形態では、判定工程(ステップS25)及びノッチ回避工程(ステップS31)を行うことにより、周縁部に切欠部WNがあるウェハWを保持し、搬送する場合にも、ウェハWの位置のずれ量を精度よく検出でき、そのずれ量を容易に補正できる。更に、ウェハWを所定の位置に落とし込む構造を有していないフォークにより搬送する場合にも、ウェハWの位置のずれ量を精度よく検出でき、そのずれ量を容易に補正できる。
また、本実施の形態では、ノッチ回避工程(ステップS31)を行うため、検出部5が4つなくてもよく、3つであってもよい。
更に、本実施の形態でも、第1の実施の形態と同様に、フォーク曲がりの異常、ウェハの異常、光源の異常及びリニアイメージセンサの異常を検出することができる。そして、異常の程度によって、搬送終了後にアラームを発生させるか、又は、搬送を中止してアラームを発生させることができる。
(第2の実施の形態の第1の変形例)
次に、図26を参照し、本発明の第2の実施の形態の第1の変形例に係る基板処理方法について説明する。
本変形例に係る基板処理方法は、いずれかの検出部がウェハのノッチ(切欠部)を検出したときに、ウェハを次のモジュールに移動するモジュール移動工程の間に、フォークを検出部に対して相対移動させる点で、第2の実施の形態に係る基板処理方法と相違する。
本変形例に係る基板処理方法も、第1の実施の形態で説明した基板処理方法と同一であり、塗布現像装置に露光装置を接続したレジストパターン形成装置によるものである。従って、基板処理装置についての説明は省略する。
また、本変形例でも、第2の実施の形態と同様に、検出部5は、少なくとも3つあればよい。従って、4つの検出部5のうち、いずれか1つがなくてもよい。
図26は、基板搬送方法における各工程の手順を示すフローチャートである。なお、本変形例に係る基板搬送方法についても、搬送アームA3のフォーク3Aが加熱モジュール7からウェハWを受け取る際の工程を例示することができる。そして、ウェハWを受け渡す際の加熱モジュール7と搬送アームA3の状態は、図11に示すものと同一である。
受け取り工程(ステップS41)、後退工程(ステップS42)、検出工程(ステップS43)、中心位置算出工程(ステップS44)、判定工程(ステップS45)、ずれ量計算工程(ステップS46)、モジュール間移動工程(ステップS47)及び再ずれ量計算工程(ステップS48)は、それぞれ第2の実施の形態における受け取り工程(ステップS21)、後退工程(ステップS22)、検出工程(ステップS23)、中心位置算出工程(ステップS24)、判定工程(ステップS25)、ずれ量計算工程(ステップS26)、モジュール間移動工程(ステップS27)及び再ずれ量計算工程(ステップS28)と同様にすることができる。
本変形例では、判定工程(ステップS45)で4個のリニアイメージセンサ52A〜52DのいずれかがウェハWの切欠部WNを検出していると判定したときは、ずれ量計算工程(ステップS49)を行った後、モジュール間移動工程+ノッチ回避工程(ステップS50)を行う。ずれ量計算工程(ステップS49)は、ずれ量計算工程(ステップS46)と同様にすることができる。
モジュール間移動工程+ノッチ回避工程(ステップS50)では、ウェハWをフォーク3Aに保持した状態で、搬送アームA3を前の処理モジュールから次の処理モジュールへ移動させる。その際、切欠部WNがリニアイメージセンサ52A〜52Dに検出されないように、フォーク3Aをリニアイメージセンサ52A〜52Dに対して相対移動させる。
そして、モジュール間移動工程+ノッチ回避工程(ステップS50)の後、再検出工程(ステップS51)から再ずれ量計算工程(ステップS53)を行う。再検出工程(ステップS51)、再中心位置算出工程(ステップS52)、及び再ずれ量計算工程(ステップS53)は、検出工程(ステップS43)、中心位置算出工程(ステップS44)、及びずれ量計算工程(ステップS46)のそれぞれと同様にして行うことができる。
しかし、モジュール間移動工程+ノッチ回避工程(ステップS50)で、切欠部WNがリニアイメージセンサ52A〜52Dに検出されないようにフォーク3Aを相対移動させているため、切欠部WNはリニアイメージセンサ52A〜52Dのいずれとも重なっていない。従って、再検出工程(ステップS51)から再ずれ量計算工程(ステップS53)では、リニアイメージセンサ52A〜52Dのいずれの3つを用いてもウェハWの位置のずれ量(ΔX、ΔY)を精度よく検出することができる。
次に、搬送工程(ステップS54)では、算出した中心位置o´が基準位置oになるように、次の処理モジュールの基板の受渡し位置に補正する。
搬送工程(ステップS54)では、ずれ量計算工程(ステップS46又はステップS49)で計算したずれ量は使用しないことが好ましい。ずれ量計算工程(ステップS46又はステップS49)の後、再ずれ量計算工程(ステップS48又はステップS53)の前に、モジュール間移動工程(ステップS47)又はモジュール間移動工程+ノッチ回避工程(ステップS50)において搬送ずれが発生しているおそれがあるからである。ただし、ずれ量計算工程(ステップS46又はステップS49)で計算したずれ量と、再ずれ量計算工程(ステップS48又はステップS53)で計算したずれ量とが等しい場合には、ずれ量計算工程(ステップS46又はステップS49)で計算したずれ量を用いてもよい。
そして、搬送工程(ステップS54)の後、次の処理モジュールの基板保持部にウェハWが受け渡された状態で、基板搬送を終了する。
本変形例では、判定工程(ステップS45)及びモジュール間移動工程+ノッチ回避工程(ステップS50)を行うことにより、周縁部に切欠部WNがあるウェハWを保持し、搬送する場合にも、ウェハWの位置のずれ量を精度よく検出でき、そのずれ量を容易に補正できる。更に、ウェハWを所定の位置に落とし込む構造を有していないフォークにより搬送する場合にも、ウェハWの位置のずれ量を精度よく検出でき、そのずれ量を容易に補正できる。
また、本変形例では、モジュール間移動工程+ノッチ回避工程(ステップS50)においてノッチ回避を行うため、検出部5が4つなくてもよく、3つであってもよい。
更に、本変形例でも、第1の実施の形態と同様に、フォーク曲がりの異常、ウェハの異常、光源の異常及びリニアイメージセンサの異常を検出することができる。そして、異常の程度によって、搬送終了後にアラームを発生させるか、又は、搬送を中止してアラームを発生させることができる。
(第2の実施の形態の第2の変形例)
次に、図27を参照し、本発明の第2の実施の形態の第2の変形例に係る基板処理方法について説明する。
本変形例に係る基板処理方法は、ウェハを次のモジュールに搬送した後、更にずれ量を検出する点で、第2の実施の形態に係る基板処理方法と相違する。
本変形例に係る基板処理方法も、第1の実施の形態で説明した基板処理方法と同一であり、塗布現像装置に露光装置を接続したレジストパターン形成装置によるものである。従って、基板処理装置についての説明は省略する。
また、本変形例でも、第2の実施の形態と同様に、検出部5は、少なくとも3つあればよい。従って、4つの検出部5のうち、いずれか1つがなくてもよい。
図27は、基板搬送方法における各工程の手順を示すフローチャートである。なお、本変形例に係る基板搬送方法についても、搬送アームA3のフォーク3Aが加熱モジュール7からウェハWを受け取る際の工程を例示することができる。そして、ウェハWを受け渡す際の加熱モジュール7と搬送アームA3の状態は、図11に示すものと同一である。
受け取り工程(ステップS61)、後退工程(ステップS62)、検出工程(ステップS63)、中心位置算出工程(ステップS64)、判定工程(ステップS65)、ずれ量計算工程(ステップS66)、ノッチ回避工程(ステップS67)、第2検出工程(ステップS68)、第2中心位置算出工程(ステップS69)、第2ずれ量計算工程(ステップS70)、及びモジュール間移動工程(ステップS71)は、それぞれ第2の実施の形態における受け取り工程(ステップS21)、後退工程(ステップS22)、検出工程(ステップS23)、中心位置算出工程(ステップS24)、判定工程(ステップS25)、ずれ量計算工程(ステップS26)、ノッチ回避工程(ステップS31)、再検出工程(ステップS32)、再中心位置算出工程(ステップS33)、再ずれ量計算工程(ステップS34)、及びモジュール間移動工程(ステップS27又はステップS30)と同様にすることができる。
本変形例では、モジュール間移動工程(ステップS71)の後、第3検出工程(ステップS72)、第3中心位置算出工程(ステップS73)、第3ずれ量計算工程(ステップS74)及び搬送工程(ステップS75)を行う。第3検出工程(ステップS72)、第3中心位置算出工程(ステップS73)、及び第3ずれ量計算工程(ステップS74)は、それぞれ検出工程(ステップS63)、中心位置算出工程(ステップS64)、及びずれ量計算工程(ステップS66)と同様にすることができる。これにより、ずれ量計算工程(ステップS66)又は第2ずれ量計算工程(ステップS70)において最初にずれ量を検出した後、次の処理モジュールに搬送する間に発生したずれ量をも検出することができる。
次に、搬送工程(ステップS75)では、第3ずれ量計算工程(ステップS74)の後、算出した中心位置o´が基準位置oになるように、次の処理モジュールの基板の受渡し位置に補正する。
搬送工程(ステップS75)では、ずれ量計算工程(ステップS66)で計算したずれ量は使用しないことが好ましい。ずれ量計算工程(ステップS66)の後、第3ずれ量計算工程(ステップS74)の前に、モジュール間移動工程(ステップS71)において搬送ずれが発生しているおそれがあるからである。ただし、ずれ量計算工程(ステップS66)で計算したずれ量と、第3ずれ量計算工程(ステップS74)で計算したずれ量とが等しい場合には、ずれ量計算工程(ステップS66)で計算したずれ量を用いてもよい。
そして、搬送工程(ステップS75)の後、次の処理モジュールの基板保持部にウェハWが受け渡された状態で、基板搬送を終了する。
本変形例では、判定工程(ステップS65)及びノッチ回避工程(ステップS67)を行うことにより、周縁部に切欠部WNがあるウェハWを保持し、搬送する場合にも、ウェハWの位置のずれ量を精度よく検出でき、そのずれ量を容易に補正できる。更に、ウェハWを所定の位置に落とし込む構造を有していないフォークにより搬送する場合にも、ウェハWの位置のずれ量を精度よく検出でき、そのずれ量を容易に補正できる。
また、本変形例では、ノッチ回避工程(ステップS67)を行うため、検出部5が4つなくてもよく、3つであってもよい。
更に、本変形例でも、第1の実施の形態と同様に、フォーク曲がりの異常、ウェハの異常、光源の異常及びリニアイメージセンサの異常を検出することができる。そして、異常の程度によって、搬送終了後にアラームを発生させるか、又は、搬送を中止してアラームを発生させることができる。
以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
3、3A、3B フォーク(保持部)
31 基台
41A〜41D 真空吸着部
5、5A〜5D 検出部
51、51A〜51D 光源
52、52A〜52D リニアイメージセンサ
6 制御部

Claims (27)

  1. 基台と、
    前記基台から進退自在に設けられ、円形の基板の裏面を保持爪により吸着保持する保持部と、
    前記保持部が後退し基板を保持した状態でいるときに、前記保持部が保持している前記基板の周縁部の位置を、それぞれ異なる位置で検出する第1の検出部、第2の検出部及び第3の検出部を含む検出部のと、
    前記検出部の組の検出値に基づいて基板の中心位置及び基板の半径を求め、求めた半径と基板の既知の半径とを比較するステップと、この比較結果により検出部が基板の周縁部の切欠きを検出していないと判定したときには、求めた中心位置と、保持部の基準位置に保持されているときの基板の中心位置と、の間のずれ量を求めるステップと、前記比較の結果、求めた半径と基板の既知の半径とが異なることにより検出部が前記切欠きを検出したと判定したときには、前記切欠きが前記検出部に検出されないように前記保持部を基台に対して進退させることにより前記検出部に対して移動させ、移動した前記保持部が保持している前記基板の周縁部の位置を前記検出部により再び検出した再検出値に基づいて基板の中心位置を求め、求めた中心位置と、保持部の基準位置に保持されているときの基板の中心位置と、の間のずれ量を求めるステップと、求めたずれ量に基づいて基板が次の処理ユニットにおける受渡し位置に受け渡されるように搬送動作を補正するステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、を有する基板搬送装置。
  2. 前記検出部のに含まれる検出部の数は4個である請求項1記載の基板搬送装置。
  3. 前記検出部が前記切欠きを検出したと判定したときに前記切欠きが前記検出部に検出されないように前記保持部を基台に対して進退させる動作は、前記基台を搬送先の処理ユニットの前に移動させながら行われる請求項1または請求項2に記載の基板搬送装置。
  4. 前記制御部は、前記検出部が前記切欠きを検出したと判定し、前記切欠きが前記検出部に検出されないように前記保持部を基台に対して進退させ、前記ずれ量を求めた後、前記基台を処理ユニットの前まで移動するステップと、次いで、前記保持部が保持している前記基板の周縁部の位置を前記検出部により検出し、当該検出における検出値に基づいて基板の中心位置を求め、求めた中心位置と、保持部の基準位置に保持されているときの基板の中心位置と、の間のずれ量を求めるステップと、を実行するように制御信号を出力する請求項1または2に記載の基板搬送装置。
  5. 前記検出部が基板の周縁部の切欠きを検出していないと判定し、前記ずれ量を求めた後、前記基台を処理ユニットの前まで移動するステップと、次いで、前記保持部が保持している前記基板の周縁部の位置を前記検出部により検出し、当該検出における検出値に基づいて基板の中心位置を求め、求めた中心位置と、保持部の基準位置に保持されているときの基板の中心位置と、の間のずれ量を求めるステップと、を行う請求項1または請求項2に記載の基板搬送装置。
  6. 前記保持部は、上下に重なるように複数個設けられており、
    前記検出部は、前記保持部のいずれか1個が基板を保持した状態で後退しているときに、前記保持部が保持している前記基板の周縁部の位置を検出するものである、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の基板搬送装置。
  7. 前記検出部の各々は、後退している前記保持部が保持している基板を上下から挟むように設けられた、一対の、光源と受光部とにより構成され、
    前記受光部は、複数の受光素子が配列してなるものである、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の基板搬送装置。
  8. 前記基台は、前記保持部の進退方向と直交して伸びるガイド機構に沿って移動できるように構成され、
    前記保持部は、進退機構を介して前記基台にガイドされながら進退できるように構成され
    前記光源と受光部とは、前記基台上における保持部に保持された基板の下面に対向する部位と、前記基台から伸び出している支持部材に支持され、前記基板の上面に対向する部位と、のうちの一方及び他方に設けられている、請求項7に記載の基板搬送装置。
  9. 前記制御部は、前記光源により発光した光が前記保持部に保持されている基板に通常遮られない位置に配置されている前記受光素子により、前記光の光量を検出し、検出した検出値に基づいて、前記光源の異常を検知するものである、請求項7または8に記載の基板搬送装置。
  10. 前記制御部は、前記保持部が基板を保持していないときに、前記受光素子により、前記光源により発光した光の光量を検出し、検出した検出値に基づいて、前記受光素子の異常を検知するものである、請求項7から請求項9のいずれか一項に記載の基板搬送装置。
  11. 前記受光部は、リニアイメージセンサである、請求項7から請求項10のいずれか一項に記載の基板搬送装置。
  12. 前記制御部は、前記保持部が正常な状態で後退した位置にあるときにリニアイメージセンサの受光量が受光状態から遮光状態に変化した変化点の画素番号と、異常を判定すべき前記保持部が後退した位置にあるときにリニアイメージセンサの受光量が受光状態から遮光状態に変化した変化点の画素番号とを比較して、前記保持部の形状の異常を判定することを特徴とする、請求項11に記載の基板搬送装置。
  13. 前記制御部は、一の前記検出部が、互いに異なる2つの前記周縁部の位置を検出したときに、前記基板が割れていると判定するものである、請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の基板搬送装置。
  14. 基台と、前記基台から進退自在に設けられ、円形の基板の裏面を保持爪により吸着保持する保持部と、前記保持部が後退し基板を保持した状態でいるときに、前記保持部が保持している前記基板の周縁部の位置を、それぞれ異なる位置で検出する第1の検出部、第2の検出部及び第3の検出部を含む検出部の組と、を有する、基板搬送装置における基板搬送方法であって、
    前記検出部の組の検出値に基づいて基板の中心位置及び基板の半径を求め、求めた半径と基板の既知の半径とを比較する工程と、
    この比較結果により検出部が基板の周縁部の切欠きを検出していないと判定したときには、求めた中心位置と、保持部の基準位置に保持されているときの基板の中心位置と、の間のずれ量を求める工程と、
    前記比較の結果、求めた半径と基板の既知の半径とが異なることにより検出部が前記切欠きを検出したと判定したときには、前記切欠きが前記検出部に検出されないように前記保持部を基台に対して進退させることにより前記検出部に対して移動させ、移動した前記保持部が保持している前記基板の周縁部の位置を前記検出部により再び検出した再検出値に基づいて基板の中心位置を求め、求めた中心位置と、保持部の基準位置に保持されているときの基板の中心位置と、の間のずれ量を求める工程と、
    求めたずれ量に基づいて基板が次の処理ユニットにおける受渡し位置に受け渡されるように搬送動作を補正する工程と、を含む、基板搬送方法。
  15. 前記検出部のに含まれる検出部の数は4個である請求項14記載の基板搬送方法。
  16. 前記検出部が前記切欠きを検出したと判定したときに前記切欠きが前記検出部に検出されないように前記保持部を基台に対して進退させる動作は、前記基台を搬送先の処理ユニットの前に移動させながら行われる請求項14または請求項15に記載の基板搬送方法。
  17. 前記検出部が前記切欠きを検出したと判定し、前記切欠きが前記検出部に検出されないように前記保持部を基台に対して進退させ、前記ずれ量を求めた後、前記基台を処理ユニットの前まで移動する工程と、次いで、前記保持部が保持している前記基板の周縁部の位置を前記検出部により検出し、当該検出における検出値に基づいて基板の中心位置を求め、求めた中心位置と、保持部の基準位置に保持されているときの基板の中心位置と、の間のずれ量を求める工程と、を行う、請求項14または15に記載の基板搬送方法。
  18. 前記検出部が基板の周縁部の切欠きを検出していないと判定し、前記ずれ量を求めた後、前記基台を処理ユニットの前まで移動する工程と、次いで、前記保持部が保持している前記基板の周縁部の位置を前記検出部により検出し、当該検出における検出値に基づいて基板の中心位置を求め、求めた中心位置と、保持部の基準位置に保持されているときの基板の中心位置と、の間のずれ量を求める工程と、を行う請求項14または請求項15に記載の基板搬送方法。
  19. 前記保持部は、上下に重なるように複数個設けられており、
    前記検出部は、前記保持部のいずれか1個が基板を保持した状態で後退しているときに、前記保持部が保持している前記基板の周縁部の位置を検出するものである、請求項14から請求項18のいずれか一項に記載の基板搬送方法。
  20. 前記検出部の各々は、後退している前記保持部が保持している基板を上下から挟むように設けられた、一対の、光源と受光部とにより構成され、
    前記受光部は、複数の受光素子が配列してなるものである、請求項14から請求項19のいずれか一項に記載の基板搬送方法。
  21. 前記基台は、前記保持部の進退方向と直交して伸びるガイド機構に沿って移動できるように構成され、
    前記保持部は、進退機構を介して前記基台にガイドされながら進退できるように構成され
    前記光源と受光部とは、前記基台上における保持部に保持された基板の下面に対向する部位と、前記基台から伸び出している支持部材に支持され、前記基板の上面に対向する部位と、のうちの一方及び他方に設けられている、請求項20記載の基板搬送方法。
  22. 前記光源により発光した光が前記保持部に保持されている基板に通常遮られない位置に配置されている前記受光素子により、前記光の光量を検出し、検出した検出値に基づいて、前記光源の異常を検知する、請求項20または請求項21に記載の基板搬送方法。
  23. 前記保持部が基板を保持していないときに、前記受光素子により、前記光源により発光した光の光量を検出し、検出した検出値に基づいて、前記受光素子の異常を検知する、請求項20から請求項22のいずれか一項に記載の基板搬送方法。
  24. 前記受光部は、リニアイメージセンサである、請求項20から請求項23のいずれか一項に記載の基板搬送方法。
  25. 前記保持部が正常な状態で後退した位置にあるときにリニアイメージセンサの受光量が受光状態から遮光状態に変化した変化点の画素番号と、異常を判定すべき前記保持部が後退した位置にあるときにリニアイメージセンサの受光量が受光状態から遮光状態に変化した変化点の画素番号とを比較して、前記保持部の形状の異常を判定することを特徴とする、請求項24に記載の基板搬送方法。
  26. 一の前記検出部が、互いに異なる2つの前記周縁部の位置を検出したときに、前記基板が割れていると判定する、請求項14から請求項25のいずれか一項
    に記載の基板搬送方法。
  27. 基台と、前記基台から進退自在に設けられ、円形の基板の裏面を保持爪により吸着保持する保持部と、前記保持部が後退し基板を保持した状態でいるときに、前記保持部が保持している前記基板の周縁部の位置を検出する検出部と、を備えた基板搬送装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶した記録媒体であって、
    前記コンピュータプログラムは、請求項14から請求項26のいずれか一項に記載の基板搬送方法を実行させるようにステップ群が組まれたものであることを特徴とする記録媒体。
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