KR102036403B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR102036403B1
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요시노리 이소노
히로아키 야나기
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

기판의 깨짐, 절결 등의 이상을 검출할 수 있는 검출부를 구비한 기판 처리 장치를 제공한다. 또한, 기판의 깨짐 등의 이상을 검출하는 방법을 제공한다.
기판을 연마하는 연마 유닛(3A~3D)과, 연마된 기판을 세정하는 세정 유닛(73, 74)과, 기판의 이상을 검출하는 기판 이상 검출부(40)와, 기판을, 연마 유닛(3A~3D), 기판 이상 검출부(40), 및 세정 유닛(73, 74)에 이 순서대로 반송하는 기판 반송 기구(6, 12, 77)를 구비하고, 기판 이상 검출부(40)는 기판을 촬상하는 촬상 수단(42)과, 촬상 수단(42)으로부터 얻어진 신호를 소정의 역치와 비교하여, 기판의 상태를 판단하는 출력 감시부(45)를 갖는다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 웨이퍼 등의 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것으로서, 특히 기판의 깨짐, 절결 등의 이상을 검출하는 기능을 구비한 기판 처리 장치에 관한 것이다. 또한, 기판의 깨짐 등의 이상을 검출하는 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 반도체 디바이스의 고집적화·고밀도화에 수반하여, 회로의 배선이 점점 미세화하고, 다층 배선의 층수도 증가하고 있다. 회로의 미세화를 도모하면서 다층 배선을 실현하고자 하면, 하측의 층의 표면 요철을 답습하면서 단차가 보다 커지므로, 배선층수가 증가함에 따라, 박막 형성에 있어서의 단차 형상에 대한 막 피복성(스텝 커버리지)이 나빠진다. 따라서, 다층 배선하기 위해서는, 이 스텝 커버리지를 개선하고, 합당한 과정으로 평탄화 처리해야 한다. 또한 광 리소그래피의 미세화와 함께 초점 심도가 얕아지기 때문에, 반도체 디바이스의 표면 요철 단차가 초점 심도 이하로 수속되도록 반도체 디바이스 표면을 평탄화 처리할 필요가 있다.
따라서, 반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서는, 반도체 디바이스 표면의 평탄화 기술이 점점 중요해지고 있다. 이 평탄화 기술 중, 가장 중요한 기술은, 화학적 기계 연마(CMP(Chemical Mechanical Polishing))이다. 이 화학적 기계 연마는, 기판 처리 장치를 사용하여, 실리카(SiO2)나 세리아(CeO2) 등의 지립을 포함한 연마액을 연마 패드에 공급하면서 웨이퍼를 연마 패드에 미끄럼 접촉시켜서 연마를 행하는 것이다.
상술한 CMP 프로세스를 행하는 기판 처리 장치는, 연마 패드를 갖는 연마 테이블과, 웨이퍼(기판)를 보유 지지하기 위한 톱링을 가진 연마 유닛을 구비하고 있다. 연마 테이블과 톱링은, 각각, 회전 가능하게 구성되어 있다. 이들 연마 테이블과 톱링을 회전시키면서, 연마 패드 상에 연마액(슬러리)이 공급된다. 이 상태에서, 톱링으로 웨이퍼를 연마 패드에 가압함으로써, 웨이퍼와 연마 패드 사이에 연마액이 존재한 상태에서 웨이퍼가 연마된다. 연마된 웨이퍼는, 반송 기구에 의해 세정 유닛으로 반송되고, 당해 세정 유닛에서, 연마된 웨이퍼가 세정 및 건조시켜진다.
연마 유닛에서는, 연마된 웨이퍼를 연마 패드로부터 끌어올릴 때, 또는 톱링으로부터 연마된 웨이퍼를 릴리즈할 때에, 웨이퍼가 깨지는 경우가 있다. 상술한 반송 기구에는, 그 웨이퍼 반송 스테이지 상에 웨이퍼가 존재하고 있는지 여부를 검출하는 광 센서가 구비되어 있지만, 이 광 센서의 광축이 웨이퍼의 깨진 부분을 통과하지 않는 한, 이러한 웨이퍼의 깨짐을 검지할 수 없다.
일부 파손된 웨이퍼가 결손이 검지되지 않고 세정 유닛까지 반송되어 버리면, 세정 유닛에서 웨이퍼의 세정을 실시한 때에, 웨이퍼가 산산 조각으로 깨져버리는 경우가 있다. 웨이퍼가 산산 조각으로 깨지면, 세정 유닛에 배치된 롤 스펀지 등의 세정구에 웨이퍼의 파편이 부착되어, 이들 세정구에 대미지를 끼치게 된다. 또한, 그 세정구를 교환할 필요가 발생하여, 기판 처리 장치의 러닝 코스트(running cost)가 상승되어 버린다.
또한, 파편이 부착된 채의 세정구를 사용하여 웨이퍼를 세정하면, 웨이퍼를 오염시켜버릴뿐만 아니라, 웨이퍼에 흠집(스크래치)이 생겨버린다. 그 때문에, 웨이퍼가 산산 조각으로 깨져버린 경우에는, 기판 처리 장치의 운전을 정지하고, 그 기판 처리 장치 내에 산란된 웨이퍼의 파편 모두를 회수할 수 있도록, 기판 처리 장치 내부를 충분히 청소할 필요가 발생한다. 그러나, 이러한 청소에는 매우 오랜 시간이 걸려서, 기판 처리 장치의 다운 타임(downtime)이 증대되어 버린다.
일본 특허 공개 제2010-50436호 공보
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 기판의 깨짐, 절결 등의 이상을 검출할 수 있는 검출부를 구비한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 기판의 깨짐 등의 이상을 검출하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 기판 처리 장치는, 기판을 연마하는 연마 유닛과, 연마된 상기 기판을 세정하는 세정 유닛과, 상기 기판의 이상을 검출하는 기판 이상 검출부와, 상기 기판을, 상기 연마 유닛, 상기 기판 이상 검출부, 및 상기 세정 유닛에 이 순서대로 반송하는 기판 반송 기구를 구비하고, 상기 기판 이상 검출부는, 상기 기판을 촬상하는 촬상 수단과, 상기 촬상 수단으로부터 얻어진 신호를 소정의 역치와 비교하여, 기판의 상태를 판단하는 출력 감시부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 촬상 수단으로부터 얻어진 신호는 기판에 대응하는 부위와 배경에 대응하는 부위를 포함하는 복수의 영역마다의 신호로 이루어지고, 상기 출력 감시부는, 적어도 하나의 상기 영역으로부터의 신호가 역치로부터 벗어나면 기판의 이상으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 촬상 수단은, CMOS 센서 내장의 카메라로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 기판 반송 기구는, 기판을 이동시키는 이동 기구를 포함하고, 상기 기판 이상 검출부의 출력 감시부에서 기판의 이상이 검출되면, 상기 이동 기구의 소정의 동작과 상기 기판 이상 검출부의 재검출을 적어도 1회 행하여 연속하여 기판의 이상이 검출되면, 기판이 이상하다고 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 이동 기구는, 기판의 주연부를 지지하는 척과 기판의 주연부 사이에 소정의 클리어런스가 형성된 상태에서, 상기 척 및 상기 기판을 이동시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 이동 기구의 소정의 동작은, 상승·하강 및 반전 또는 수평축 주위의 회전 또는 수직축 주위의 회전인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 기판 이상 검출부는, 광원을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 광원은 적외 영역의 광을 발하는 광원인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 촬상 수단과 상기 광원 사이에 상기 기판이 위치하고, 촬상 시에 상기 광원은 상기 기판의 배경이 되는 영역에 투광하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 광원은, 상기 촬상 수단에 의한 촬상 시에만 점등되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 기판의 촬상 직전에, 기판면에 액체의 막을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 형태는, 상기 기판의 이상은, 기판의 깨짐인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 기판 이상을 검출하는 방법은, 카메라에 의해 기판을 촬상하고, 얻어진 화상으로부터, 기판에 상당하는 화상 부분과 배경에 상당하는 화상 부분에 걸치는 검사 영역을 복수개 설정하고, 상기 복수의 검사 영역의 각각에 있어서, 소정의 역치와, 기판에 상당하는 화상 부분과 배경에 상당하는 화상 부분으로부터 구한 값을 비교하여, 기판의 상태를 판단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 연마 후의 기판 깨짐, 절결 등의 이상을 검출할 수 있다. 또한, 기판이 세정 유닛으로 반송되기 전에 기판의 깨짐 등의 이상이 검출되므로, 세정 유닛에서 기판이 산산 조각으로 깨져버리는 것이 방지된다. 따라서, 기판이 산산 조각으로 파손(2차 깨짐)되는 것에 의한 부품 대미지나 청소 등의 복구 작업 시간 증대를 방지할 수 있다. 또한, 청소 불충분에 의한 스크래치나 다른 기판의 깨짐 등의 2차 피해 방지 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치를 도시하는 평면도이다.
도 2는 제1 연마 유닛을 모식적으로 도시하는 사시도이다.
도 3은 스윙 트랜스포터의 구조를 도시하는 사시도이다.
도 4의 (a)는 평가 실험 1에서 사용한 기판 이상 검출부의 구성을 도시하는 모식도이며, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)에 도시하는 카메라에 의해 촬영된 화상이다.
도 5의 (a)는 평가 실험 2에서 사용한 기판 이상 검출부의 구성을 도시하는 모식도이며, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)에 도시하는 카메라에 의해 촬영된 화상이다.
도 6의 (a)는 평가 실험 3에서 사용한 기판 이상 검출부의 구성을 도시하는 모식도이며, 도 6의 (b)는 도 6의 (a)에 도시하는 카메라에 의해 촬영된 화상이다.
도 7의 (a), (b)는 도 3에 도시하는 바와 같이 구성된 기판 이상 검출부의 카메라에 의해 촬영된 화상으로부터 웨이퍼의 깨짐을 검출하는 검출 방법을 도시하는 도면이며, 도 7의 (a)는 정상 웨이퍼의 경우를 도시하고, 도 7의 (b)는 깨진 웨이퍼의 경우를 도시한다.
도 8은, 스윙 트랜스포터 및 기판 이상 검출부에 의해 행하여지는 오검지가 아닌 것을 확인하기 위한 동작 수순을 도시하는 모식도이다.
이하, 본 발명에 따른 기판 처리 장치의 실시 형태에 대하여 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명한다. 도 1 내지 도 8에 있어서, 동일 또는 상당하는 구성 요소에는, 동일한 부호를 부여하여 중복된 설명을 생략한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시하는 평면도이다. 이 기판 처리 장치는, 웨이퍼 등의 기판을 연마하고, 세정하고, 건조시킬 수 있는 복합 장치이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치는, 직사각 형상의 하우징(1)을 구비하고 있고, 하우징(1)의 내부는 격벽(1a, 1b)에 의해 로드/언로드부(2)와 연마부(3)와 세정부(4)에 구획되어 있다. 기판 처리 장치는, 웨이퍼 처리 동작을 제어하는 동작 제어부(5)를 갖고 있다.
로드/언로드부(2)는 다수의 웨이퍼(기판)를 스톡하는 기판 카세트가 적재되는 프론트 로드부(20)를 구비하고 있다. 이 로드/언로드부(2)에는, 프론트 로드부(20)의 배열에 따라 주행 기구(21)가 부설되어 있어, 이 주행 기구(21) 상에 기판 카세트의 배열 방향을 따라서 이동 가능한 반송 로봇(로더)(22)이 설치되어 있다. 반송 로봇(22)은 주행 기구(21) 상을 이동함으로써 프론트 로드부(20)에 탑재된 기판 카세트에 액세스할 수 있게 되어 있다.
연마부(3)는 웨이퍼의 연마가 행하여지는 영역이다. 이 연마부(3)는 제1 연마 유닛(3A), 제2 연마 유닛(3B), 제3 연마 유닛(3C), 제4 연마 유닛(3D)을 구비하고 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 연마 유닛(3A)은, 연마면을 갖는 연마 패드(10)가 설치된 제1 연마 테이블(30A)과, 웨이퍼를 보유 지지하고 또한 웨이퍼를 연마 테이블(30A) 상의 연마 패드(10)에 가압하면서 연마하기 위한 제1 톱링(31A)과, 연마 패드(10)에 연마액(예를 들어 슬러리)이나 드레싱액(예를 들어, 순수)을 공급하기 위한 제1 연마액 공급 노즐(32A)과, 연마 패드(10)의 연마면 드레싱을 행하기 위한 제1 드레서(33A)와, 액체(예를 들어 순수)와 기체(예를 들어 질소 가스)의 혼합 유체를 무상(霧狀)으로 하여 연마면에 분사하는 제1 아토마이저(34A)를 구비하고 있다.
마찬가지로, 제2 연마 유닛(3B)은, 연마 패드(10)가 설치된 제2 연마 테이블(30B)과, 제2 톱링(31B)과, 제2 연마액 공급 노즐(32B)과, 제2 드레서(33B)와, 제2 아토마이저(34B)를 구비하고 있다. 제3 연마 유닛(3C)은, 연마 패드(10)가 설치된 제3 연마 테이블(30C)과, 제3 톱링(31C)과, 제3 연마액 공급 노즐(32C)과, 제3 드레서(33C)와, 제3 아토마이저(34C)를 구비하고 있다. 제4 연마 유닛(3D)은, 연마 패드(10)가 설치된 제4 연마 테이블(30D)과, 제4 톱링(31D)과, 제4 연마액 공급 노즐(32D)과, 제4 드레서(33D)와, 제4 아토마이저(34D)를 구비하고 있다.
제1 연마 유닛(3A), 제2 연마 유닛(3B), 제3 연마 유닛(3C), 및 제4 연마 유닛(3D)은, 서로 동일한 구성을 갖고 있으므로, 이하, 제1 연마 유닛(3A)에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는, 제1 연마 유닛(3A)을 모식적으로 도시하는 사시도이다. 또한, 도 2에 있어서, 드레서(33A) 및 아토마이저(34A)는, 도시가 생략되어 있다.
연마 테이블(30A)은, 테이블 축(30a)을 개재하여 그 하방에 배치되는 테이블 모터(19)에 연결되어 있고, 이 테이블 모터(19)에 의해 연마 테이블(30A)이 화살표로 나타내는 방향으로 회전되도록 되어 있다. 연마 테이블(30A)의 상면에는 연마 패드(10)가 부착되어 있고, 연마 패드(10)의 상면이 웨이퍼(W)를 연마하는 연마면(10a)을 구성하고 있다. 톱링(31A)은 톱링 샤프트(16)의 하단부에 연결되어 있다. 톱링(31A)은, 진공 흡인에 의해 그 하면에 웨이퍼(W)를 보유 지지할 수 있도록 구성되어 있다. 톱링 샤프트(16)는 도시하지 않은 상하 이동 기구에 의해 상하 이동하게 되어 있다.
웨이퍼(W)의 연마는 다음과 같이 하여 행하여진다. 톱링(31A) 및 연마 테이블(30A)을 각각 화살표로 나타내는 방향으로 회전시켜, 연마액 공급 노즐(32A)로부터 연마 패드(10) 상에 연마액(슬러리)을 공급한다. 이 상태에서, 톱링(31A)은, 웨이퍼(W)를 연마 패드(10)의 연마면(10a)에 가압한다. 웨이퍼(W)의 표면은, 연마액에 포함되는 지립의 기계적 작용과 연마액의 화학적 작용에 의해 연마된다. 연마 종료 후에는 드레서(33A)(도 1 참조)에 의한 연마면(10a)의 드레싱(컨디셔닝)이 행하여지고, 또한 아토마이저(34A)(도 1 참조)로부터 고압의 유체가 연마면(10a)에 공급되어서, 연마면(10a)에 잔류하는 연마 부스러기나 지립 등이 제거된다.
도 1로 돌아가서, 제1 연마 유닛(3A) 및 제2 연마 유닛(3B)에 인접하여, 제1 리니어 트랜스포터(6)가 배치되어 있다. 이 제1 리니어 트랜스포터(6)는, 4개의 반송 위치(제1 반송 위치 TP1, 제2 반송 위치 TP2, 제3 반송 위치 TP3, 제4 반송 위치 TP4) 간에 웨이퍼를 반송하는 기구이다. 또한, 제3 연마 유닛(3C) 및 제4 연마 유닛(3D)에 인접하여, 제2 리니어 트랜스포터(7)가 배치되어 있다. 이 제2 리니어 트랜스포터(7)는, 3개의 반송 위치(제5 반송 위치 TP5, 제6 반송 위치 TP6, 제7 반송 위치 TP7) 간에 웨이퍼를 반송하는 기구이다.
웨이퍼는, 제1 리니어 트랜스포터(6)에 의해 연마 유닛(3A, 3B)으로 반송된다. 제1 연마 유닛(3A)의 톱링(31A)은, 그 스윙 동작에 의해 연마 테이블(30A)의 상방 위치와 제2 반송 위치 TP2 간을 이동한다. 따라서, 톱링(31A)과 제1 리니어 트랜스포터(6) 간에서의 웨이퍼 수수는 제2 반송 위치 TP2에서 행하여진다.
마찬가지로, 제2 연마 유닛(3B)의 톱링(31B)은 연마 테이블(30B)의 상방 위치와 제3 반송 위치 TP3 간을 이동하고, 톱링(31B)과 제1 리니어 트랜스포터(6) 간에서의 웨이퍼 수수는 제3 반송 위치 TP3에서 행하여진다. 제3 연마 유닛(3C)의 톱링(31C)은 연마 테이블(30C)의 상방 위치와 제6 반송 위치 TP6 간을 이동하고, 톱링(31C)과 제2 리니어 트랜스포터(7) 간에서의 웨이퍼 수수는 제6 반송 위치 TP6에서 행하여진다. 제4 연마 유닛(3D)의 톱링(31D)은 연마 테이블(30D)의 상방 위치와 제7 반송 위치 TP7 간을 이동하고, 톱링(31D)과 제2 리니어 트랜스포터(7) 간에서의 웨이퍼 수수는 제7 반송 위치 TP7에서 행하여진다.
연마 유닛 간의 웨이퍼의 수수 기구는 상술한 예에 한정되지 않고, 예를 들어 웨이퍼를 보유 지지한 채 톱링이 직접 다른 연마 유닛으로 이동함으로써 웨이퍼를 반송해도 된다. 웨이퍼는, 4개의 연마 유닛(3A~3D)의 모두에 의해 연마되어도 되고, 연마 유닛(3A~3D) 중 1개 또는 복수의 연마 유닛(예를 들어, 제1 연마 유닛(3A) 및 제2 연마 유닛(3B))에 의해 연마되어도 된다.
제1 반송 위치 TP1에 인접하여, 반송 로봇(22)으로부터 웨이퍼를 수취하기 위한 리프터(11)가 배치되어 있다. 웨이퍼는 이 리프터(11)를 통하여 반송 로봇(22)으로부터 제1 리니어 트랜스포터(6)에 전달된다. 리프터(11)와 반송 로봇(22) 사이에 위치하고, 셔터(도시하지 않음)가 격벽(1a)에 설치되어 있고, 웨이퍼의 반송 시에는 셔터가 열려져서 반송 로봇(22)으로부터 리프터(11)로 웨이퍼가 전달되게 되어 있다.
제1 리니어 트랜스포터(6)와, 제2 리니어 트랜스포터(7)와, 세정부(4) 사이에는 스윙 트랜스포터(12)가 배치되어 있다. 제1 리니어 트랜스포터(6)로부터 제2 리니어 트랜스포터(7)로의 웨이퍼의 반송은, 스윙 트랜스포터(12)에 의해 행하여진다. 웨이퍼는, 제2 리니어 트랜스포터(7)에 의해 제3 연마 유닛(3C) 및/또는 제4 연마 유닛(3D)으로 반송된다.
스윙 트랜스포터(12)의 측방에는, 도시하지 않은 프레임에 설치된 웨이퍼의 버퍼 스테이지(72)가 배치되어 있다. 이 버퍼 스테이지(72)는 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 리니어 트랜스포터(6)에 인접하여 배치되어 있고, 제1 리니어 트랜스포터(6)와 세정부(4) 사이에 위치하고 있다. 스윙 트랜스포터(12)는, 제4 반송 위치 TP4, 제5 반송 위치 TP5, 및 버퍼 스테이지(72) 간에 웨이퍼를 반송한다.
연마 유닛(3A, 3B)으로 연마된 웨이퍼(W)는 제1 리니어 트랜스포터(6)에 의해 제4 반송 위치 TP4로 반송된다. 또한 웨이퍼(W)는 스윙 트랜스포터(12)에 의해, 제4 반송 위치 TP4로부터 제5 반송 위치 TP5의 상방에 있는 기판 이상 검출 위치(후술한다)로 반송되고, 이 기판 이상 검출 위치에서 당해 웨이퍼(W)의 깨짐 등의 이상 검출이 행하여진다. 연마 유닛(3C, 3D)으로 연마된 웨이퍼(W)는 제2 리니어 트랜스포터(7)에 의해, 제5 반송 위치 TP5로 반송된다. 또한 웨이퍼(W)는 스윙 트랜스포터(12)에 의해 제5 반송 위치 TP5의 상방에 있는 상기 기판 이상 검출 위치로 반송되고, 이 기판 이상 검출 위치에서 그 웨이퍼(W)의 깨짐 등의 이상 검출이 행하여진다.
이상 검출이 행하여진 후, 웨이퍼는, 스윙 트랜스포터(12)에 의해 버퍼 스테이지(72)에 적재된다. 버퍼 스테이지(72) 상의 웨이퍼는, 세정부(4)의 제1 반송 로봇(77)에 의해 세정부(4)로 반송된다. 도 1에 도시한 바와 같이, 세정부(4)는 연마된 웨이퍼를 세정액이나 롤 스펀지(도시하지 않음) 등을 사용하여 세정하는 제1 세정 유닛(73) 및 제2 세정 유닛(74)과, 세정된 웨이퍼를 건조하는 건조 유닛(75)을 구비하고 있다. 제1 반송 로봇(77)은 웨이퍼를 버퍼 스테이지(72)로부터 제1 세정 유닛(73)으로 반송하고, 또한 제1 세정 유닛(73)으로부터 제2 세정 유닛(74)으로 반송하도록 동작한다. 제2 세정 유닛(74)과 건조 유닛(75) 사이에는, 제2 반송 로봇(78)이 배치되어 있다. 이 제2 반송 로봇(78)은 웨이퍼를 제2 세정 유닛(74)으로부터 건조 유닛(75)으로 반송하도록 동작한다.
도 3은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 스윙 트랜스포터(12)의 구조를 도시하는 사시도이다. 스윙 트랜스포터(12)는, 기판 처리 장치의 프레임(100)에 설치된, 연직 방향으로 연장되는 리니어 가이드(101)와, 리니어 가이드(101)에 설치된 스윙 기구(102)와, 스윙 기구(102)를 연직 방향으로 이동시키는 구동원으로서의 승강 구동 기구(105)를 구비하고 있다. 이 승강 구동 기구(105)로서는, 서보 모터와 볼 나사를 갖는 로보 실린더 등을 채용할 수 있다. 스윙 기구(102)에는 스윙 아암(106)을 개재하여 반전 기구(107)가 연결되어 있다. 또한 반전 기구(107)에는 웨이퍼(W)를 파지하는 파지 기구(110)가 연결되어 있다.
스윙 아암(106)은, 스윙 기구(102)의 도시하지 않은 모터의 구동에 의해 그 모터의 회전축을 중심으로 하여 선회하도록 되어 있다. 이에 의해, 반전 기구(107) 및 파지 기구(110)가 일체적으로 선회 운동하고, 파지 기구(110)는 제4 반송 위치 TP4, 제5 반송 위치 TP5, 및 버퍼 스테이지(72) 간을 이동한다.
파지 기구(110)는 웨이퍼(W)를 파지하는 한 쌍의 파지 아암(111)을 갖고 있다. 각각의 파지 아암(111)의 양단에는, 웨이퍼(W)의 에지(즉, 웨이퍼(W)의 주연부)를 파지하는 척(112)이 설치되어 있다. 이 척(112)은 파지 아암(111)의 양단으로부터 하방으로 돌출하여 설치되어 있다. 또한 파지 기구(110)는 한 쌍의 파지 아암(111)을 웨이퍼(W)에 근접 및 이격하는 방향으로 이동시키는 개폐 기구(113)를 구비하고 있다.
웨이퍼(W)는 다음과 같이 하여 파지된다. 파지 아암(111)을 개방한 상태에서, 파지 아암(111)의 척(112)이 웨이퍼(W)와 동일 평면 내에 위치할 때까지 파지 기구(110)를 승강 구동 기구(105)에 의해 하강시킨다. 그리고, 개폐 기구(113)를 구동하여 파지 아암(111)을 서로 근접하는 방향으로 이동시키고, 파지 아암(111)의 척(112)으로 웨이퍼(W)의 에지를 파지한다. 척(112)이 웨이퍼(W)를 파지하고 있을 때, 척(112)과 웨이퍼(W)의 에지 사이에는 소정의 클리어런스가 형성되어 있다. 즉, 웨이퍼(W)는 척(112)에 의해 완전히는 구속되지 않고, 척(112)의 홈(도시하지 않음)에 헐겁게 끼워진 상태에서 파지된다. 이 상태에서, 승강 구동 기구(105)에 의해 파지 아암(111)을 상승시킨다.
반전 기구(107)는 파지 기구(110)에 연결된 회전축(108)과, 이 회전축(108)을 회전시키는 로터리 액추에이터(도시하지 않음)를 갖고 있다. 로터리 액추에이터는, 공기압 등의 유체압으로 동작하는 유체압식의 로터리 액추에이터를 채용할 수 있다. 유체압식의 로터리 액추에이터 대신에, 회전축(108)을 회전시키기 위한 모터를 구비한 모터 구동식의 로터리 액추에이터를 사용해도 된다. 로터리 액추에이터에 의해 회전축(108)을 구동시킴으로써, 파지 기구(110)는 그 전체가 180도 회전하고, 이에 의해 파지 기구(110)에 파지된 웨이퍼(W)가 반전된다.
파지 기구(110)는 웨이퍼(W)를 파지한 채 버퍼 스테이지(72)로 이동하고, 파지 아암(111)을 개방함으로써 웨이퍼(W)가 버퍼 스테이지(72)에 적재된다. 버퍼 스테이지(72)에 적재된 웨이퍼(W)는 세정부(4)의 제1 반송 로봇(77)에 의해 세정부(4)로 반송된다. 이 실시 형태의 기판 처리 장치에서는, 웨이퍼(W)는 연마부(3), 리니어 트랜스포터(6 및/또는 7), 스윙 트랜스포터(12), 버퍼 스테이지(72), 및 세정부(4)에 이 순서로 반송된다.
도 2에 도시하는 연마 유닛(3A)에 있어서, 연마된 웨이퍼(W)를 연마 패드(10)로부터 끌어올릴 때, 또는 상기 반송 위치에서 톱링(31A)으로부터 웨이퍼(W)를 릴리즈할 때에, 웨이퍼(W)의 일부가 깨지는 경우가 있다. 따라서, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 기판 처리 장치에는, 웨이퍼의 깨짐 등의 이상을 검출하기 위한 기판 이상 검출부(40)가 설치된다. 이하, 이 기판 이상 검출부(40)에 대하여 설명한다.
본 발명자들은, 카메라를 사용하여 웨이퍼를 촬상함으로써, 웨이퍼의 깨짐을 검출하는 것을 착상하여, 도 4 내지 도 6에 도시하는 평가 실험 1~3을 행한 것이다. 이 평가 실험 1~3에서는, 웨이퍼(W)를 스윙 트랜스포터(12)의 파지 기구(110)에 의해 수평한 자세에서 파지한 상태에서 실험을 행했지만, 도 4 내지 도 6에서는 파지 기구(110)의 도시는 생략하고 있다. 또한, 평가 실험 1~3에서는, 도 1에 도시하는 장치 내에서 스윙 트랜스포터(12)가 설치되어 있는 개소의 저면이 배경(Background)인데, 도 4 내지 도 6에서는 배경(Background)을 모식화하여 띠 형상으로 도시하고 있다.
도 4의 (a)는 평가 실험 1에서 사용한 기판 이상 검출부(40)의 구성을 도시하는 모식도이다. 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 기판 이상 검출부(40)는 웨이퍼(W)의 비스듬히 상방에 배치되고 적외 영역의 광을 웨이퍼(W)에 투광하는 광원(41)과, 웨이퍼(W)의 상방에 배치되고 웨이퍼(W)를 상방으로부터 촬상하는 카메라(42)를 구비하고 있다. 광원(41)은 CMOS 소자의 분광 감도 특성이 얻어지는 400nm~1000nm의 파장 영역에서 웨이퍼(W) 상에 형성된 구리 배선 등의 금속부의 포토코로젼을 방지하기 위해서, 장파장의 광을 발하도록 구성되어 있다. 실험에서는 940nm의 파장의 광을 발하는 광원을 사용하고 있다. 카메라(42)는 CMOS 센서 내장의 카메라를 사용하고 있다.
도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이 구성된 기판 이상 검출부(40)에 있어서, 광원(41)으로부터 적외 영역의 광을 웨이퍼(W)에 투광하면, 웨이퍼(W)로부터의 반사광 및 웨이퍼(W) 상의 물방울로부터의 난반사광이 카메라(42)에 입사되어 촬영된다.
도 4의 (b)는 도 4의 (a)에 도시하는 카메라(42)에 의해 촬영된 화상을 도시한다. 도 4의 (b)에 도시하는 화상으로부터 알 수 있는 바와 같이, 웨이퍼는 흑색의 원형의 화상 부분으로서 찍혀 있고, 이 흑색의 원형의 화상 부분 중에, 웨이퍼(W) 상의 물방울이 난반사되어 백색점이 되어서 찍혀 있다. 그로 인해, 이들 백색점이 콘트라스트의 장애가 되어, 오검지의 원인이 된다. 연마 직후의 웨이퍼에는 연마액이 부착되어 있기 때문에, 평가 실험 1의 구성은, 바람직하지 않은 것이 판명되었다.
도 5의 (a)는 평가 실험 2에서 사용한 기판 이상 검출부(40)의 구성을 도시하는 모식도이다. 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 기판 이상 검출부(40)는 도 4의 (a)에 도시하는 기판 이상 검출부(40)에 대하여 웨이퍼(W) 상에 순수(DIW)를 공급하여 웨이퍼(W) 상에 수막을 형성하는 노즐(43)을 추가한 것이다. 이와 같이, 노즐(43)로부터 순수(DIW)를 공급하여 웨이퍼(W) 상에 수막을 형성함으로써, 웨이퍼 상의 물방울로부터의 난반사를 방지하도록 하고 있다. 도 5의 (a)에 도시하는 평가 실험 2에서 사용한 광원(41) 및 카메라(42)는 도 4의 (a)에 도시하는 평가 실험 1에서 사용한 광원(41) 및 카메라(42)와 각각 동일한 구성이다.
도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이 구성된 기판 이상 검출부(40)에 있어서, 광원(41)으로부터 적외 영역의 광을 수막이 형성된 웨이퍼(W)에 투광하면, 웨이퍼(W) 상의 수막의 전체면으로부터 균일한 반사광이 카메라(42)에 입사되어 촬영된다.
도 5의 (b)는 도 5의 (a)에 도시하는 카메라(42)에 의해 촬영된 화상을 도시한다. 도 5의 (b)에 도시하는 화상으로부터 알 수 있는 바와 같이, 웨이퍼 상으로부터 난반사되는 광이 없기 때문에, 웨이퍼는 흑색의 원형의 화상 부분으로서 찍혀 있다. 그러나, 배경도 어둑어둑한 화상 부분이 되어 있기 때문에, 웨이퍼의 화상 부분과 배경의 화상 부분의 콘트라스트가 선명하지 않다. 또한, 화상 중, 직사각형의 백색 화상 부분은, 웨이퍼를 파지하는 파지 기구(110)의 개폐 기구(113)에 대응한 화상 부분이다. 이와 같이, 웨이퍼의 화상 부분과 배경의 화상 부분의 콘트라스트가 반드시 선명한 것은 아니지만, 양쪽 화상 부분의 밝기에는 약간 차이가 있어서 웨이퍼와 배경을 화상 처리로 식별할 수 있기 때문에, 평가 실험 2의 구성을 사용하여 웨이퍼의 깨짐을 검지할 수 있는 것이 판명되었다.
도 6의 (a)는 평가 실험 3에서 사용한 기판 이상 검출부(40)의 구성을 도시하는 모식도이다. 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 기판 이상 검출부(40)는 웨이퍼(W)의 하측에 배치되어 서로 간격을 두고 배치된 2개의 광원(41, 41)과, 웨이퍼(W)의 상방에 배치되어 웨이퍼(W)를 상방으로부터 촬상하는 카메라(42)를 구비하고 있다. 2개의 광원(41, 41)은, 비스듬히 하방으로 광을 투광하도록 경사져 있어서 배경을 비추도록 구성되어 있다. 광원(41)의 각도는 화살표로 나타낸 바와 같이 변경할 수 있게 되어 있다. 도 6의 (a)에 도시하는 평가 실험 3에서 사용한 광원(41) 및 카메라(42)는 도 4의 (a)에 도시하는 평가 실험 1에서 사용한 광원(41) 및 카메라(42)와 각각 동일한 구성이다.
도 6의 (a)에 도시하는 바와 같이 구성된 기판 이상 검출부(40)에 있어서, 2개의 광원(41, 41)으로부터 적외 영역의 광을 배경으로 투광한 상태에서 카메라(42)는 웨이퍼(W)를 상방으로부터 촬영한다.
도 6의 (b)는 도 6의 (a)에 도시하는 카메라(42)에 의해 촬영된 화상을 도시한다. 도 6의 (b)에 도시하는 화상으로부터 알 수 있는 바와 같이, 웨이퍼는 흑색의 원형의 화상 부분으로서 찍혀 있고, 배경은 흰색을 띤 화상 부분으로서 찍혀 있기 때문에, 웨이퍼와 배경 콘트라스트가 선명하게 되어 있다. 따라서, 평가 실험 3의 구성을 사용하면, 웨이퍼의 깨짐을 정확하게 검지할 수 있는 것이 판명되었다. 또한, 화상 중, 직사각형의 그레이의 화상 부분은, 웨이퍼를 파지하는 파지 기구(110)의 개폐 기구(113)에 대응한 화상 부분이다.
이상의 평가 실험 1~3으로부터, 평가 실험 3의 구성이, 웨이퍼와 배경의 콘트라스트가 가장 선명하게 되고, 게다가 난반사도 전혀 없고, 수막의 형성도 불필요하기 때문에, 실기에서는, 기판 이상 검출부(40)로서, 평가 실험 3의 구성을 채용한 것이다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 파지 기구(110)에 의해 파지된 웨이퍼(W)의 하측에 2개의 광원(41, 41)을 배치하고, 웨이퍼(W)의 상방에 카메라(42)를 배치한 것이다. 카메라(42)는 출력 감시부(45)에 접속되어 있다. 도 3에 있어서, 파지 기구(110)에 의해 파지된 웨이퍼(W)의 위치가 상기 기판 이상 검출 위치이다. 2개의 광원(41, 41)은, 긴 직육면체 형상을 이루고, 웨이퍼(W)의 직경과 동등이나 그 이상의 길이를 갖고 있다. 웨이퍼(W)와 2개의 광원(41, 41)을 수직 방향으로부터 보면, 2개의 광원(41, 41)은, 웨이퍼(W)를 사이에 끼우도록 하여 평행하게 배치되어 있다. 2개의 광원(41, 41)은, 비스듬히 하방으로 광을 투광하도록 경사져 있어서 배경을 비추도록 구성되어 있어, 2개의 광원(41, 41)에 의해 웨이퍼의 하측 배경을 넓게 비출 수 있도록 되어 있다. 각 광원(41)은 적외 영역의 광을 발하는 다수의 LED를 수평 방향으로 배열하여 구성되어 있다. 또한, 카메라(42)는 CMOS 센서 내장의 카메라를 포함하고, 카메라(42)의 광축은 웨이퍼(W)의 중심 또는 개략 중심과 일치하고 있다. 각 광원(41)은 그 투광 각도를 변경할 수 있도록 지지 부재(도시하지 않음)에 의해 장치 프레임에 지지되어 있다. 또한, 카메라(42)는 설치 부재(도시하지 않음)에 의해 장치의 천장부에 고정되어 있다.
상술한 바와 같이 구성된 기판 이상 검출부(40)에 있어서, 웨이퍼(W)가 스윙 트랜스포터(12)에 의해 기판 이상 검출 위치(도 3에 도시하는 위치)로 반송되면, 동작 제어부(5)(도 1 참조)는 카메라(42)에 동작 신호를 송신한다. 카메라(42)는 이 동작 신호를 수신하면, 광원(41, 41)에 대하여 ON 신호를 송신한다. 이에 의해, 광원(41, 41)과 카메라(42)는 동기하여 작동하고, 광원(41, 41)은 카메라(42)가 촬상하고 있는 시간(순간)만 점등된다. 광원(41, 41)은 카메라(42)가 동작하고 있지 않을 때는 소등되어 있다. 이와 같이, 광원(41, 41)의 점등 시간을 필요 최소한으로 억제함으로써, 구리 배선 등의 금속부의 포토코로젼을 방지하고 있다. 또한, 웨이퍼(W)를 도 3에 도시하는 상태로부터 반전시켜, 파지 기구(110)의 개폐 기구(113)를 웨이퍼(W)의 하측에 위치시킨 상태에서 카메라(42)에 의해 웨이퍼(W)를 촬상하도록 구성해도 된다.
도 7의 (a), (b)는 도 3에 도시하는 바와 같이 구성된 기판 이상 검출부(40)의 카메라(42)에 의해 촬영된 화상으로부터 웨이퍼의 깨짐을 검출하는 검출 방법을 도시하는 도면이며, 도 7의 (a)는 정상 웨이퍼의 경우를 도시하고, 도 7의 (b)는 깨진 웨이퍼의 경우를 도시한다.
도 7의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 웨이퍼에 상당하는 흑색의 원형의 화상 부분의 주연부를 따라, 직사각형의 검사 영역을 복수개 설정한다. 도 7의 (a), (b)에 도시하는 예에서는, 흑색의 원형의 화상 부분의 상하의 주연부를 따라, 각각 5개의 직사각형의 검사 영역이 설정되어 있다. 각 검사 영역은, 웨이퍼에 상당하는 흑색의 화상 부분과 배경에 상당하는 흰색을 띤 화상 부분에 걸쳐서 설정되어 있다. 서로 인접하는 2개의 검사 영역은, 서로 중첩되는 영역을 형성하도록 하고, 검사 영역 간에 있어서 검사 누설이 발생하지 않도록 하고 있다.
출력 감시부(45)(도 3 참조)에는, 각 검사 영역에서의, 웨이퍼에 상당하는 흑색의 화상 부분과 배경에 상당하는 흰색을 띤 화상 부분과의 면적비인 역치가 미리 설정되어 있다. 출력 감시부(45)는 촬영된 화상으로부터 각 검사 영역에서 웨이퍼에 상당하는 흑색의 화상 부분과 배경에 상당하는 흰색을 띤 화상 부분의 면적비를 산출하고, 산출한 면적비를 미리 설정된 역치와 비교하여, 웨이퍼의 깨짐의 유무를 판정한다. 도 7의 (a), (b)에서는, 각 검사 영역에서 산출한 면적비를 1개의 막대(1개의 바)로 표시하고 있다. 도면 중, 각 바에 있어서, 상측의 백색 누락 부분이 웨이퍼에 상당하는 흑색의 화상 부분의 면적에 대응하고, 하측의 그레이 부분이 배경에 상당하는 흰색을 띤 화상 부분의 면적에 대응한다. 어떤 검사 영역 내에서 웨이퍼가 깨져 있으면, 흰색을 띤 화상 부분의 면적에 비하여 흑색의 화상 부분의 면적이 좁아지기 때문에, 상측의 백색 누락 부분이 저하되고, 최종적으로는, 미리 설정된 역치를 하회하여 웨이퍼의 깨짐을 검출하게 된다. 도 7의 (b)에 있어서는, 하측의 좌측으로부터 2번째의 검사 영역에서 깨짐이 검출된다. 또한, 웨이퍼에는 노치가 형성되어 있기 때문에, 깨짐을 검출하기 위한 역치는, 노치보다 큰 면적의 경우에 깨짐이라고 판정할 수 있는 값으로 설정되어 있다.
도 7의 (a), (b)에 도시하는 검출 방법에 의해 웨이퍼의 깨짐을 검지한 경우에도, 이것이 오검지일 경우가 있기 때문에, 스윙 트랜스포터(12) 및 기판 이상 검출부(40)는 오검지가 아닌 것을 확인하는 동작을 행하게 되어 있다.
도 8은, 스윙 트랜스포터(12) 및 기판 이상 검출부(40)에 의해 행하여지는 오검지가 아닌 것을 확인하기 위한 동작 수순을 도시하는 모식도이다. 도 8에 있어서는, 웨이퍼(W)는 반전 동작을 식별할 수 있도록 백색과 흑색을 사용하여 표시하고 있다.
도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 기판 이상 검출 위치에 있는 웨이퍼(W)를 광원(41)을 점등하여 카메라(42)에 의해 촬상하고, 도 7의 (a), (b)에 도시하는 처리를 행하여 웨이퍼의 깨짐을 검출한다. 광원(41)은 촬상 시에만 점등된다. 웨이퍼의 깨짐을 검출하면, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 파지 기구(110)에 의해 웨이퍼(W)를 상승시킨다.
이어서, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 파지 기구(110)에 의해 웨이퍼(W)를 반전시키고, 또한, 도 8의 (d)에 도시한 바와 같이, 파지 기구(110)에 의해 웨이퍼(W)를 재반전시킨다. 그 후, 도 8의 (e)에 도시한 바와 같이, 파지 기구(110)에 의해 웨이퍼(W)를 기판 이상 검출 위치로 하강시킨 후에, 웨이퍼(W)를, 광원(41)을 점등하여 카메라(42)에 의해 촬상하고, 도 7의 (a), (b)에 도시하는 처리를 행하여 웨이퍼의 깨짐 재검출을 행한다. 도 8의 (a)~(e)의 공정을 2회 반복하고, 3회 연속으로 웨이퍼의 깨짐을 검지한 경우, 웨이퍼의 깨짐이 실제로 일어났다고 판정한다. 또한, 검지 횟수는 임의로 설정 가능하다. 이와 같이, 스윙 트랜스포터(12) 및 기판 이상 검출부(40)에 의해 오검지가 아닌 것을 확인하는 동작을 행함으로써, 웨이퍼(W)를 파지하는 척(112)과 웨이퍼(W) 사이에 클리어런스가 있기 때문에 웨이퍼(W)가 이동한 것에 의해 일어나는 오검지를 방지할 수 있다.
이어서, 기판 이상 검출부(40)와 기판 처리 장치의 각 유닛과의 관계를 설명한다. 웨이퍼의 깨짐은 연마 유닛(3A~3D)에서 발생하기 쉽다. 깨진 웨이퍼(즉, 일부가 결손된 웨이퍼)가 세정부(4)에서 세정되면, 웨이퍼가 산산 조각으로 부서져버리는 경우가 있다. 따라서, 세정부(4)에 웨이퍼가 반송되기 전에 웨이퍼의 깨짐을 검출하는 것이 바람직하다. 이러한 이유로 인해, 웨이퍼(W)는 연마 유닛(3A)(및 3B~3D), 기판 이상 검출부(40), 및 세정 유닛(73, 74)의 순서로 반송된다. 본 실시 형태에서는, 웨이퍼(W)를 이 순서로 반송하는 기판 반송 기구는, 제1 리니어 트랜스포터(6)(및 제2 리니어 트랜스포터(7)), 스윙 트랜스포터(12), 및 제1 반송 로봇(77)에 의해 구성된다. 기판 이상 검출부(40)는 연마 유닛(3A~3D)과 세정 유닛(73, 74) 사이에 배치된다.
본 실시 형태에서는, 기판 이상 검출부(40)는 제5 반송 위치 TP5의 상방에 배치되어 있지만, 다른 장소에 기판 이상 검출부(40)를 설치해도 된다. 예를 들어, 기판 이상 검출부(40)를 버퍼 스테이지(72) 또는 제1 리니어 트랜스포터(6)의 상방에 설치해도 된다.
기판 이상 검출부(40)가 웨이퍼의 깨짐을 검출한 경우, 동작 제어부(5)는 연마 유닛(3A~3D) 및 기판 반송 기구(제1 리니어 트랜스포터(6), 제2 리니어 트랜스포터(7), 스윙 트랜스포터(12), 및 제1 반송 로봇(77))의 운전을 정지시킨다. 작업원은, 깨진 웨이퍼를 기판 처리 장치로부터 제거하고, 이에 의해, 깨진 웨이퍼가 세정부(4)로 반송되는 것이 방지된다. 웨이퍼가 기판 처리 장치로부터 제거된 후, 기판 처리 장치의 운전이 재개된다.
기판 이상 검출부(40)가 웨이퍼의 깨짐을 검출한 경우, 스윙 트랜스포터(12)는, 그 깨진 웨이퍼를, 도 1에 도시하는 버퍼 스테이지(72)에 두고, 그 후, 동작 제어부(5)는 연마 유닛(3A~3D) 및 기판 반송 기구의 운전을 정지시켜도 된다. 또한, 웨이퍼가 일시적으로 놓이는 제2 버퍼 스테이지(도시하지 않음)를 제1 버퍼 스테이지인 버퍼 스테이지(72)와는 별도로 설치하고, 이 제2 버퍼 스테이지에 깨진 웨이퍼를 둔 후에, 동작 제어부(5)는 연마 유닛(3A~3D) 및 기판 반송 기구의 운전을 정지시켜도 된다. 깨진 웨이퍼를 이 제2 버퍼 스테이지에 둔 후, 그대로, 연마 유닛(3A~3D) 및 기판 반송 기구의 운전을 계속할 수도 있다. 제2 버퍼 스테이지는, 예를 들어, 세정부(4)에 배치된 제1 세정 유닛(73) 또는 제2 세정 유닛(74)의 상방 또는 하방에 배치할 수 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 기판 처리 장치에는, 연마된 웨이퍼(W)를 연마 패드(10)로부터 끌어올릴 때의 상태를 감시할 수 있도록, 연마 테이블(30A)의 근방에 감시 카메라(50)가 설치되어 있다. 또한, 톱링(31A)으로부터 웨이퍼(W)를 릴리즈할 때의 상태를 감시할 수 있도록, 웨이퍼 릴리스 위치에 감시 카메라(51)가 설치되어 있다. 다른 연마 테이블의 근방이나 다른 웨이퍼 릴리스 위치에도 감시 카메라가 설치되어 있지만, 도시를 생략한다. 이와 같이, 감시 카메라(50, 51)를 설치함으로써, 스윙 트랜스포터(12)의 개소에 설치된 기판 이상 검출부(40)가 웨이퍼의 깨짐을 검지했을 때, 기판 이상 검출부(40)로부터의 검지 신호에 기초하여 감시 카메라(50, 51)에 있어서 검지 시부터 소정 시간 전 이후, 예를 들어, 검지 시 1분 전 이후의 웨이퍼 반송 상황을 재생할 수 있게 되어 있다. 이에 의해, 웨이퍼가 깨진 순간을 파악하여, 웨이퍼 깨짐의 방지 대책이 가능하게 된다.
이상 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니라, 특허 청구 범위, 및 명세서와 도면에 기재된 기술적 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변형이 가능하다.
1: 하우징
2: 로드/언로드부
3: 연마부
3A, 3B, 3C, 3D: 연마 유닛
4: 세정부
5: 동작 제어부
6: 제1 리니어 트랜스포터
7: 제2 리니어 트랜스포터
10: 연마 패드
11: 리프터
12: 스윙 트랜스포터
16: 톱링 샤프트
19: 테이블 모터
20: 프론트 로드부
21: 주행 기구
22: 반송 로봇
30A, 30B, 30C, 30D: 연마 테이블
31A, 31B, 31C, 31D: 톱링
32A, 32B, 32C, 32D: 연마액 공급 노즐
33A, 33B, 33C, 33D: 드레서
34A, 34B, 34C, 34D: 아토마이저
40: 기판 이상 검출부
41: 광원
42: 카메라
72: 버퍼 스테이지
73: 제1 세정 유닛
74: 제2 세정 유닛
75: 건조 유닛
77: 제1 반송 로봇
78: 제2 반송 로봇
100: 프레임
101: 리니어 가이드
102: 스윙 기구
105: 승강 구동 기구
106: 스윙 아암
107: 반전 기구
108: 회전축
110: 파지 기구
111: 파지 아암
112: 척
113: 개폐 기구

Claims (15)

  1. 기판을 연마하는 연마 유닛과,
    연마된 상기 기판을 세정하는 세정 유닛과,
    상기 기판의 이상을 검출하는 기판 이상 검출부와,
    상기 기판을, 상기 연마 유닛, 상기 기판 이상 검출부, 및 상기 세정 유닛에 이 순서대로 반송하는 기판 반송 기구를 구비하고,
    상기 기판 이상 검출부는,
    상기 기판을 촬상하는 촬상 수단과,
    상기 촬상 수단으로부터 얻어진 신호를 소정의 역치와 비교하여, 기판의 상태를 판단하는 출력 감시부를 갖고,
    상기 기판 반송 기구는, 기판을 이동시키는 이동 기구를 포함하고, 상기 기판 이상 검출부의 출력 감시부에서 기판의 이상이 검출되면, 상기 이동 기구의 소정의 동작과 상기 기판 이상 검출부의 재검출을 적어도 1회 행하여 연속하여 기판의 이상이 검출되면, 기판이 이상하다고 결정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 촬상 수단으로부터 얻어진 신호는 기판에 대응하는 부위와 배경에 대응하는 부위를 포함하는 복수의 영역마다의 신호로 이루어지고,
    상기 출력 감시부는, 적어도 하나의 상기 영역으로부터의 신호가 역치로부터 벗어나면 기판의 이상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 촬상 수단은, CMOS 센서 내장의 카메라로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 이동 기구는, 기판의 주연부를 지지하는 척과 기판의 주연부와의 사이에 소정의 클리어런스가 형성된 상태에서, 상기 척 및 상기 기판을 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 이동 기구의 소정의 동작은, 상승·하강 및 반전 또는 수평축 주위의 회전 또는 수직축 주위의 회전인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기판 이상 검출부는, 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 광원은 적외 영역의 광을 발하는 광원인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 기판을 연마하는 연마 유닛과,
    연마된 상기 기판을 세정하는 세정 유닛과,
    상기 기판의 이상을 검출하는 기판 이상 검출부와,
    상기 기판을, 상기 연마 유닛, 상기 기판 이상 검출부, 및 상기 세정 유닛에 이 순서대로 반송하는 기판 반송 기구를 구비하고,
    상기 기판 이상 검출부는,
    상기 기판을 촬상하는 촬상 수단과,
    상기 촬상 수단으로부터 얻어진 신호를 소정의 역치와 비교하여, 기판의 상태를 판단하는 출력 감시부를 갖고,
    상기 기판 이상 검출부는 광원을 포함하고,
    상기 촬상 수단과 상기 광원 사이에 상기 기판이 위치하고, 촬상 시에 상기 광원은 상기 기판의 배경이 되는 영역에 투광하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 촬상 수단으로부터 얻어진 신호는 기판에 대응하는 부위와 배경에 대응하는 부위를 포함하는 복수의 영역마다의 신호로 이루어지고,
    상기 출력 감시부는, 적어도 하나의 상기 영역으로부터의 신호가 역치로부터 벗어나면 기판의 이상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 촬상 수단은, CMOS 센서 내장의 카메라로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 광원은 적외 영역의 광을 발하는 광원인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제6항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원은, 상기 촬상 수단에 의한 촬상 시에만 점등되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 기판의 촬상 직전에, 기판면에 액체의 막을 형성하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제1항 내지 제11항 및 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판의 이상은, 기판의 깨짐인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 제8항에 있어서, 상기 기판의 배경이 되는 영역은, 상기 기판 반송 기구가 설치되어 있는 개소의 저면이 되는 영역인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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