JP7030497B2 - 基板処理装置、基板処理装置の制御方法、プログラムを格納した記憶媒体 - Google Patents
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Description
あるいは、一般に、さまざまな半導体製造装置において、従来よりも微細なパターンが形成された基板や、半導体材料として各種材料が用いられた基板など、これまで見られなかった多様な基板を比較的高い精度で処理することが求められることが今後ありうる。そして、こうした半導体製造装置においても、基板の処理台上への移載、基板の位置決め等を、従来よりも高い精度で行うことが求められることが想定される。また、基板の位置決めに要する処理時間を短縮することも望まれる。
前記画像センサで検出された前記2つの隅部の位置に基づいて前記基板の位置を判定する制御装置と、を備え、 前記制御装置は、前記照明装置の出力光の光量及び波長の少な
くとも1つを変更することが可能に構成されている、 基板処理装置が提供される。
前記画像センサで検出された前記2つの隅部の位置に基づいて前記基板の位置を判定する制御装置と、を備え、 前記制御装置は、前記基板の位置として前記基板の中心位置及び回転角を算出し、算出した前記基板の中心位置及び回転角が、所定の中心位置及び所定の回転角からずれている場合に、前記基板の回転角を所定の回転角に補正したのち、前記基板の中心位置を所定の中心位置に補正する、基板処理装置が提供される。
側の基板面に向かい合うように他の部材が位置することを意味する。なお、基板において、何れか一方の面に配線が形成される場合、両方の面に配線が形成される場合がある。
図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置100の全体配置図である。この例では、基板処理装置100は、電解めっき装置である。ここでは、電解めっき装置を例に挙げて説明するが、本発明は、任意のめっき装置、研磨装置、研削装置、成膜装置、エッチング装置等の他の基板処理装置にも適用可能である。
37を有する。この基板ホルダ搬送装置37は、基板着脱装置29、プリウェット槽32、プリソーク槽33、プリリンス槽34、ブロー槽35、リンス槽36、及びめっき槽39との間で基板ホルダを搬送するように構成される。
-y平面内において、基板Sのx軸(又はy軸)に沿う辺が、x軸(又はy軸)に対して傾いた角度θとして定義する。図12には、x軸に沿う辺L4が、x軸に対して傾いた角度を回転角θとした場合を示す。目標回転角θ0は、基板Sの第2保持部材400上において向くべき目標方向のx軸(又はy軸)に対する角度である。本実施形態では、目標方向をx軸(又はy軸)と一致させ、目標回転角θ0=0とする。この場合、基板Sのx軸(又はy軸)に沿う辺がx軸(又はy軸)に対して平行かつ傾いていない場合に、基板Sの回転角θ=0となり、目標回転角θ0=0に一致する。なお、基板Sの第2保持部材400上において向くべき目標方向は、必ずしもx軸又はy軸に平行でなくともよい。
図3A、図3B、図3Cは、それぞれ、第1実施形態に係る基板位置検出装置60の非撮影位置における斜視図、側面図、平面図である。図4A、図4B、図4Cは、第1実施
形態に係る基板位置検出装置60の撮影位置における斜視図、側面図、平面図である。
61によって基板の隅部の位置を検出するので、基板Sと背景とのコントラストを向上させ、基板Sの境界を明確に検出することができる。これにより、基板Sの位置検出精度をより向上させることができる。
図9は、第2実施形態に係る基板位置検出装置を説明する概略図である。図10は、第2実施形態に係る照明装置の取付構造を示す斜視図である。上記実施形態では、照明装置62a、62bを基板着脱部290に配置したが、本実施形態では、基板搬送装置270(搬送ロボット27)に配置する。第1実施形態と同様の符号を付し、重複する説明を省略する。
動させる点が異なる。その他の点は第1実施形態と同様である。
図8のフローチャートにおいて、照明装置62a、62bの設定を変更又は調整する場合の一例を示す。一例では、基板Sの特性に応じて照明装置62a、62bの設定を変更することができる。基板Sの特性は、基板Sの材料及び/又は厚みを含む。基板Sの特性は、基板Sの種類を含んでもよい。照明装置の設定は、照明装置の出力光の光量及び/又は波長を含む。照明装置の設定は、その他の設定を含んでもよい。照明装置の波長を変更する場合には、マルチ波長タイプのLEDを使用することが好ましい。
特性(基板の材料、厚み、種類、それら2つ以上の組み合わせ)に最も近いデータベース中の特性を選択し、その特性に対応する照明装置の設定情報を使用することができる。
図17は、第4実施形態に係る基板位置調整処理のフローチャートの一例である。この
フローチャートは、図8のステップS40、S50、S70による基板の位置補正の一例を含む。この例では、基板の回転角の補正を実行した後に、基板の中心位置の補正を実行する。なお、ステップS10~S30、S60の処理は、図8のフローチャートと同様であるため説明を省略する。
画像センサによる撮影後の任意のタイミング、例えば、ステップS502で基板Sの位置の誤差が所定範囲内であると判定された後の任意のタイミングで行うことができる。
(変形例1)上記実施形態では、画像センサ61a、61bを基板Sの対角線上の2つ隅部P1、P3に配置したが、3つ以上の隅部を撮影する位置にそれぞれ画像センサを配置してもよい。この場合、照明装置は、画像センサの数に対応して設ける。このように、画像センサを3つ以上設ければ、基板Sの位置の検出精度を更に向上させることができる。例えば、図11において、3つの隅部P1~P3の位置を求め、隅部P1、P2、P3を結ぶ三角形を算出し、この三角形を斜辺に関して対称に折り返すことによって、隅部P4の位置を算出することもできる。そして、隅部P1-P3間の対角線と、隅部P2-P4の対角線との交点から中心P0の位置を算出することができる。これにより、中心位置の計測精度を向上させることができる。また、例えば、図11において、4つの隅部P1~P4の位置を求め、隅部P1-P3間の対角線と、隅部P2-P4の対角線との交点から中心P0の位置を算出することにより、中心位置の計測精度を更に向上させることができる。
あるいは、隅部P1-P3間の対角線の線分の長さの半分長の点と、隅部P2-P4間の対角線の線分の長さの半分長の点とが一致せず、これら2点間の距離が所定の値を超える場合には、基板Sを第2保持部材400上に載置した際に基板に反りやたわみが生じた可能性、基板に寸法誤差がある可能性があると判断するようにすることもできる。その場合、再度、ロボットハンド272に基板Sを保持させて、その後に、改めて基板Sを第2保持部材400上に載置させるようにすることができる。
てもよく、それ以外の多角形形状、例えば、五角形や六角形であってもよい。また、基板は、円形形状であってもよい。円形基板の場合は、例えば、基板のノッチ位置の輪郭と、中心を挟んで対向する位置の外周の輪郭と、この線に対して90°直角に交差し、基板中心を挟んで対向する2つの位置の外周の輪郭を測定することで、基板の位置を確認する構成が考えられる。あるいは、上記実施形態のように、基板の両側に画像センサと照明装置を対向して配置する構成によれば、任意の形状の基板の輪郭をより正確に検出することが可能である。なお、四角形以外の多角形の基板の場合、隣接しない2つの隅部の位置を算出し、各隅部を結ぶ線分の中点を、四角形の場合の中心位置に代わる基板の基準位置としてもよい。また、基板の回転角は、隣接二辺のうち少なくとも一辺の所定方向からの傾きによって定義してもよい。なお、六角形等の偶数辺を有する多角形であれば、最も離れた隅部同士の対角線(最長の対角線)を少なくとも1つ算出するように、2つの隅部を選択すれば、第1及び第2実施形態で述べた場合と同様に、その対角線の中点を基板の中心位置とすることができる。また、隅部の隣接二辺のうち少なくとも一辺の傾きから回転角を算出することができる。
[1] 第1形態によれば、基板を処理するための基板処理装置であって、 基板が所定の位置に搬送されたときに、前記基板の少なくとも1つの対角線上の2つの隅部の位置を検出する画像センサと、 前記所定の位置にある前記基板に対して前記画像センサとは反対側において、前記基板の前記2つの隅部を照射するように配置可能である照明装置と、 前記画像センサで検出された前記2つの隅部の位置に基づいて前記基板の位置を判定する制御装置と、を備え、 前記制御装置は、前記基板の特性に応じて、前記照明装置の出力光の光量及び波長の少なくとも1つを変更する、基板処理装置が提供される。
この基板処理装置によれば、画像センサとは反対側から照明装置で基板を照射しつつ、画像センサによって基板の隅部の位置を検出するので、基板と背景とのコントラストを向上させ、基板と背景の境界(基板の輪郭)をより明確に検出することができる。これにより、基板の隅部をより正確に検出し、基板の中心位置をより正確に算出することができる。基板及び基板ホルダを画像センサで撮影して画像診断によって基板の位置ずれを検出する場合、基板と背景(例えば、基板ホルダの載置面)とが同類色の場合には、基板と背景との境界を判別することが困難な場合があるが、この形態によれば、照明装置による照射によって基板と背景とのコントラストが向上し、基板材料および基板パターンに影響されることなく、境界がより明確になる。
また、基板の寸法に公差がある場合、基板の縁部の位置はばらつくが、基板の少なくとも1つの対角線上の2つの隅部の位置に基づいて基板の位置を判定するため、基板の寸法に公差がある場合であっても、基板の位置を正確に求めることができる。
更に、基板の特性(材料、厚み等)に応じて、照明装置の出力光の光量及び波長の少なくとも1つを変更可能な機能により、基板と背景とのコントラストをより向上させること、及び/又は、基板材料および基板パターンにおる影響をより低減して、境界をより明確にすることが可能である。
基板の特性として、基板の材料、厚さ、及び基板の種類の少なくとも1つに応じて、照明装置の出力光の光量及び/又は波長を調整することができる。また、基板の個体差(厚さ、隅部のRの度合い)に応じて照明装置の出力光の光量及び/又は波長を調整することができる。
この場合、基板の特性に応じてデータベースから設定データ(光量及び/又は波長)を読み出すことができるので、照明装置の出力光の光量及び又は波長の調整を自動化し易い。
基板ホルダに隣接する位置において基板の位置が画像センサによって測定されるので、基板の基板ホルダへの装着前に、基板ホルダに対する基板の位置を必要に応じて補正し、位置合わせすることができる。この結果、基板を基板ホルダに対して正確な位置に設置することができる。このとき、照明装置の出力光の光量及び波長の少なくとも1つを変更可能な機能を使用することにより、基板の隅部の位置の検出精度をより効果的に向上し得る。
基板の中心位置及び回転角が、所定の中心位置及び所定の回転角からずれている場合に、基板の回転角を所定の回転角に補正したのち、基板の中心位置を所定の中心位置に補正することにより、基板の目標位置(所定の位置)への位置合わせに要する時間を低減することが可能である。
基板ホルダに隣接する位置において基板の位置が画像センサによって測定されるので、基板の基板ホルダへの装着前に、基板ホルダに対する基板の位置を必要に応じて補正し、位置合わせすることができる。この結果、基板を基板ホルダに対して正確な位置に設置することができる。このとき、基板の中心位置及び回転角が、所定の中心位置及び所定の回転角からずれている場合に、基板の回転角を所定の回転角に補正したのち、基板の中心位置を所定の中心位置に補正することにより、基板の位置補正の回数を低減し、基板の位置合わせに要する時間を低減することが可能である。
前記基板の特性に応じて、照明装置の出力光の光量及び波長の少なくとも1つを変更すること、 基板が所定の位置に搬送されたときに、前記基板の第1の面側から前記照明装置で前記基板を照射しつつ、前記基板の第2の面側にある画像センサによって、前記基板の少なくとも1つの対角線上の2つの隅部の位置を検出すること、 前記画像センサで検出された前記2つの隅部の位置に基づいて前記基板の位置を判定すること、を含む、基板処理装置の制御方法が提供される。第1形態と同様の作用効果を奏する。
基板が所定の位置に搬送されたときに、前記基板の第1の面側から照明装置で前記基板を照射しつつ、前記基板の第2の面側にある画像センサによって、前記基板の少なくとも1つの対角線上の2つの隅部の位置を検出すること、 前記基板の位置として前記基板の中心位置及び回転角を算出し、算出した前記基板の中心位置及び回転角が、所定の中心位置及び所定の回転角からずれている場合に、前記基板の回転角を所定の回転角に補正したのち、前記基板の中心位置を所定の中心位置に補正すること、を含む、基板処理装置の制御方法が提供される。第5形態と同様の作用効果を奏する。
箇所以外の基板の領域に光が当たるのを抑制できるため、照明光による基板への影響を抑制することができる。また、各照明装置によって効率的に隅部を照射することができる。
25…カセットテーブル
25a…カセット
27…ロボット
27a…コントローラ
270…基板搬送装置
28…走行機構
29…基板着脱装置
290…基板脱着部
30…ストッカ
32…プリウェット槽
33…プリソーク槽
34…プリリンス槽
35…ブロー槽
36…リンス槽
37…基板ホルダ搬送装置
38…オーバーフロー槽
39…めっき槽
50…洗浄装置
50a…洗浄部
60…基板位置検出装置
61、61a、61b…画像センサ
62、62a、62b…照明装置
63a、63b…回転装置
64a、64b…アーム
70…フレーム
71…取付構造
72、73、74a、74b…取付部材
100…基板処理装置
110…アンロード部
120…処理部
120A…前処理・後処理部
120B…処理部
175…コントローラ
175A…CPU
175B…メモリ
175C…制御部
271…ロボット本体
272、273…ロボットハンド
300…第1保持部材
400…第2保持部材
800…設置面
1210…支持板部
1200…旋回装置
Claims (10)
- 基板を処理するための基板処理装置であって、
基板保持部材を支持するための基板着脱装置と、
基板を保持するための第1のハンドを備え、保持した前記基板を前記基板着脱装置に搬送する多軸ロボットと、
前記基板が前記第1のハンドにより所定の位置に搬送されたときに、前記第1のハンドの上方に位置し、前記基板の少なくとも1つの対角線上の2つの隅部の位置を検出する画像センサと、
前記基板着脱装置と前記第1のハンドとの間に位置し、前記所定の位置にある前記基板に対して前記画像センサとは反対側において、前記基板の前記2つの隅部を照射する照明装置と、
前記画像センサで検出された前記2つの隅部の位置に基づいて前記基板の位置を判定する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記基板の特性に応じて、前記照明装置の出力光の光量及び波長の少なくとも1つを変更する、
基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置において、
前記基板の特性は、前記基板の材料、厚さ、及び基板の種類の少なくとも1つを含む、
基板処理装置。 - 請求項1又は2に記載の基板処理装置において、
前記基板の特性と、前記照明装置の出力光の光量及び波長の少なくとも1つとを対応付けたデータベースを備えている、
基板処理装置。 - 請求項1乃至3の何れかに記載の基板処理装置であって、
前記画像センサは、基板着脱部に配置され、前記基板着脱装置に配置された、前記基板保持部材としての基板ホルダの上方に隣接する位置に前記基板があるときに、前記基板の位置を計測し、
前記制御装置は、前記画像センサによる計測結果に基づいて、前記基板の前記基板ホルダに対する位置決めを行った後、前記基板を前記基板ホルダに設置する、
基板処理装置。 - 基板を処理するための基板処理装置であって、
基板保持部材を支持するための基板着脱装置と、
基板を保持するための第1のハンドを備え、保持した前記基板を前記基板着脱装置に搬送する多軸ロボットと、
前記基板が前記第1のハンドにより所定の位置に搬送されたときに、前記第1のハンドの上方に位置し、前記基板の少なくとも1つの対角線上の2つの隅部の位置を検出する画像センサと、
前記基板着脱装置と前記第1のハンドとの間に位置し、前記所定の位置にある前記基板に対して前記画像センサとは反対側において、前記基板の前記2つの隅部を照射する照明装置と、
前記画像センサで検出された前記2つの隅部の位置に基づいて前記基板の位置を判定する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記基板の位置として前記基板の中心位置及び回転角を算出し、算出した前記基板の中心位置及び回転角が、所定の中心位置及び所定の回転角からずれている場合に、前記基板の回転角を所定の回転角に補正したのち、前記基板の中心位置を所定の中心位置に補正する、基板処理装置。 - 請求項5に記載の基板処理装置であって、
前記画像センサは、基板着脱部に配置され、前記基板着脱装置に配置された、前記基板保持部材としての基板ホルダの上方に隣接する位置に前記基板があるときに、前記基板の位置を計測し、
前記制御装置は、前記基板の中心位置及び回転角の算出結果に基づいて、前記基板の前記基板ホルダに対する位置決めを行った後、前記基板を前記基板ホルダに設置する、
基板処理装置。 - 基板を処理するための基板処理装置の制御方法であって、
前記基板の特性に応じて、照明装置の出力光の光量及び波長の少なくとも1つを変更すること、
基板が所定の位置に搬送されたときに、前記基板の第1の面側から前記照明装置で前記基板を照射しつつ、前記基板の第2の面側にある画像センサによって、前記基板の少なくとも1つの対角線上の2つの隅部の位置を検出すること、
前記画像センサで検出された前記2つの隅部の位置に基づいて前記基板の位置を判定すること、
を含む、基板処理装置の制御方法。 - 基板処理装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した記憶媒体であって、
基板の特性に応じて、照明装置の出力光の光量及び波長の少なくとも1つを変更すること、
基板が所定の位置に搬送されたときに、前記基板の第1の面側から前記照明装置で前記基板を照射しつつ、前記基板の第2の面側にある画像センサによって、前記基板の少なく
とも1つの対角線上の2つの隅部の位置を検出すること、
前記画像センサで検出された前記2つの隅部の位置に基づいて前記基板の位置を判定すること、
をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した記憶媒体。 - 基板を処理するための基板処理装置の制御方法であって、
基板が所定の位置に搬送されたときに、前記基板の第1の面側から照明装置で前記基板を照射しつつ、前記基板の第2の面側にある画像センサによって、前記基板の少なくとも1つの対角線上の2つの隅部の位置を検出すること、
前記基板の位置として前記基板の中心位置及び回転角を算出し、算出した前記基板の中心位置及び回転角が、所定の中心位置及び所定の回転角からずれている場合に、前記基板の回転角を所定の回転角に補正したのち、前記基板の中心位置を所定の中心位置に補正すること、
を含む、基板処理装置の制御方法。 - 基板処理装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した記憶媒体であって、
基板が所定の位置に搬送されたときに、前記基板の第1の面側から照明装置で前記基板を照射しつつ、前記基板の第2の面側にある画像センサによって、前記基板の少なくとも1つの対角線上の2つの隅部の位置を検出すること、
前記基板の位置として前記基板の中心位置及び回転角を算出し、算出した前記基板の中心位置及び回転角が、所定の中心位置及び所定の回転角からずれている場合に、前記基板の回転角を所定の回転角に補正したのち、前記基板の中心位置を所定の中心位置に補正すること
をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した記憶媒体。
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