KR20040111070A - 기판 처리 장치 및 기판 반송 장치의 위치 맞춤 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 반송 장치의 위치 맞춤 방법에 관한 것으로서, 반송 장치가 출입하는 처리 유니트의 반송구에 대해서 좌우 방향의 위치 좌표가 미리 결정되어 있는 제 1의 광학적 검출용 마크와 반송구에 대해서 상하 방향의 위치 좌표가 미리 결정되어 있는 제2의 광학적 검출용 마크와, 기판 반송(5) 장치에 설치되어 제1 또는 제2의 광학적 검출용 마크를 검출하기 위한 광 센서를 가지고 있다. 광 센서가 제 1의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 미리 결정 된 각도만 기판 반송 장치를 회전시키고, 또 제 2의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 미리 결정 된 이동량만 기판 반송 장치를 상하 방향으로 이동시킨다. 기판 반송 장치를 처리 유니트(10)의 반송구에 대향시킨 후, 기판 반송 장치를 처리 유니트내에 진입시켜서 처리유니트내의 재치대의 소정 위치에 기판을 주고 받을 때의 정확한 수수 위치의 데이터를 미리 취득하는 기술을 제공한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 반송 장치의 위치 맞춤 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHOD OF ALIGNING SUBSTRATE CARRIER APPARATUS}
본 발명은 반도체 웨이퍼나 LCD 기판(액정 디스플레이용 유리 기판) 등의 기판에 소정의 처리를 실시하는 처리 유니트와, 이 처리 유니트에 대해서 기판의 수수를 실시하는 기판 반송 장치를 갖춘 기판 처리 장치 및 처리 유니트에 대한 기판반송 장치의 위치 맞춤을 실시하는 기판 반송 장치의 위치 맞춤 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서는, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 한다) 등의 기판에 레지스터액을 도포하여 포토 마스크를 이용해 그 레지스터막을 노광하고, 또한 현상함으로써 소망하는 레지스터 패턴을 기판 상에 제작하는 포토 리소그래피(photolithography) 기술이 이용되고 있다. 이러한 처리는, 일반적으로 레지스터액의 도포·현상을 실시하는 도포·현상 장치에 노광 장치를 접속한 기판 처리 장치를 이용해 행해진다.
상기 기판 처리 장치는 높은 처리율(throughput)을 확보하면서 장치의 점유 면적을 작게 하기 위하여 도포 처리, 현상 처리, 가열·냉각 처리 등 기판에 대해서 복수의 다른 처리를 실시하는 처리 장치를 각각 유니트화 하여서, 이들의 각 처리마다 필요한 수의 유니트를 가지고 있고, 한층 더 각 처리 유니트에 기판을 반입출하기 위한 반송 장치를 갖추고 있다.
이러한 기판 처리 장치에 대해서 예를 들면, 도 14에 나타내는 도포·현상 장치를 일례로서 간단하게 설명하면, 예를 들면, 웨이퍼(W)를 25매 수납한 캐리어(10)는 캐리어 스테이지(11)에 반입되어 웨이퍼(W)를 수수하여 암(12)에 의해 꺼내져, 선반 유니트(13a)의 수수부를 개입시켜 처리블록(14)에 반송된다. 처리블록(14)에는, 중앙에 반송장치(15)가 설치되어 있어 이 주위에 웨이퍼(W)에 도포액을 도포하기 위한 도포 유니트(16a)나, 노광 후의 웨이퍼에 현상 처리를 행하기 위한 현상 유니트(16b), 도포 유니트(16a)나 현상 유니트(16b)의 처리 전후에웨이퍼(W)에 대해서 소정의 가열 처리나 냉각 처리를 실시하기 위한 가열 유니트나 냉각 유니트를 갖춘 선반 유니트(13a, 13b, 13c)가 설치되어 있다.
반송장치(15)는 처리블록(14)의 내부에서 도포 유니트(16a), 현상 유니트(16b), 선반 유니트(13a ~ 13c)에 설치되는 각 처리 유니트의 각각에 대해서 웨이퍼(W)의 수수를 행하는 것이고, 승강 자재, 연직축 주위에 회전 자재, 진퇴 자재로 구성되고 있다.
도포 유니트(16a)나 현상 유니트(16b) 등의 각 처리 유니트는, 예를 들면 도 15에 나타나는 바와 같이 용기(17)내에 수납되어 있어 용기(17)의 반송장치(15)에 대향하는 면에 형성된 반송구(18)를 개입시켜, 용기(17)의 내부에 설치된 웨이퍼(W)의 재치대(도시하지 않음)에 대해서 웨이퍼(W)의 수수를 하고 있다.
그런데 상술의 장치에 있어서, 각 처리 유니트에서 웨이퍼(W)에 대해서 고정밀도의 처리를 실시하기 위해서는, 이 처리 유니트에 대해서 웨이퍼(W)를 반송장치(15)에 의해 반송구(18)를 개입시켜 소정의 재치 영역에 고정밀도로 재치하는 것이 요구된다. 이 때 반송구(18)는 반송로로부터의 파티클의 침입을 억제한다고 하는 이유 때문에 웨이퍼(W)를 보관 유지한 반송장치(15)의 암이 진퇴입 할 수 있는 최대한의 크기로 형성되고 있다. 따라서 처리 유니트내에 반송장치(15)가 순조롭게 진입하지 못하고, 웨이퍼(W)나 반송장치(15)가 반송구(18)의 근방 영역에 충돌하기 쉽기 때문에, 이것을 방지하기 위해서 시스템의 초기 설정시에 미리 각 처리 유니트의 반송구(18)의 위치를 확인하여 웨이퍼(W)를 처리 유니트에 반출입 시킬 때의 반송구(18)에 대한 반송장치(15)의 예를 들면, 암의 진퇴입 위치를 학습시켜두는 작업이 행해진다. 이 작업은 일반적으로 티칭(teaching)으로 불리고 있어 작업자의 수동 동작에 의해 행해지고 있다.
그렇지만 작업자의 수동 동작에 의해 모든 처리 유니트의 반송구(18)에 대해서 반송장치(15)의 티칭 작업을 실시하는 것은 지극히 번잡하고 막대한 시간이 걸려 버리기 때문에, 본 발명자는 처리 유니트의 반송구(18)를 자동적으로 검출하여, 이 반송구(18)와 반송장치(15)의 위치 맞춤을 실시하는 구성을 검토하고 있다. 이와 같이 처리 유니트에 대한 반송장치(15)의 위치 맞춤을 자동적으로 실시하는 구성으로서는, 일본국 특개 2001-117064호 공보에 개시된 구성이 제안되어 있다.
이 구성은, 도 16에 나타나는 바와 같이 처리 유니트(100)의 실제의 수수 위치와의 사이의 위치 관계가 미리 파악된 상태로 처리 유니트(100)의 전면에 얼라인먼트 마크(110)를 배치하는 한편, 미리 정해진 위치 관계로 반송장치(120)에 배치 된 CCD 카메라(130)에 의해 상기 얼라인먼트 마크(110)를 읽어내, 이 검출 데이터에 근거해 처리 유니트(100)에 기판을 수수 할 때의 반송장치(120)의 위치를 연산해, 이 연산된 위치 데이터에 근거해 처리 유니트(100)로의 반송장치(120)의 진입 위치 및 기판의 수수 위치를 보정하는 것이다.
그렇지만, 상기한 문헌에 개시된 구성에서는 반송장치(120)는 처리 유니트(100)의 반송구(140)의 상하 방향(z방향)으로 이동 자재로, 반송구(140)의 좌우 방향(y방향)으로 이동 자재로 구성되고, 한편 CCD(130) 카메라를 이용하고 있으므로, 얼라인먼트 마크(110)의 위치는 검출할 수 있지만, 반송장치(120)를 상술의 기판 처리 장치의 반송장치(15)와 같이 연직축 주위에 회전하도록 이동하는 타입에 옮겨 놓고 생각하면, 이 타입의 반송장치는 반송구(140)의 좌우 방향을 따라 이동할 수 없다. 따라서 반송구(140)의 상하 방향의 위치 관계는 정확하게 파악할 수 있어도, 좌우 방향의 위치 관계를 정확하게 파악하는 것은 어렵고, 정밀도가 좋은 티칭 실시하는 것은 곤란하다. 또 얼라인먼트 마크(110)의 검출 수단으로서 이용되는 CCD 카메라(130)는 고가인 것이 문제가 있다.
한층 더 상기한 문헌의 구성에서는, 처리 유니트(100)의 얼라인먼트 마크(110)에 근거해, 반송장치(120)의 처리 유니트(100)로의 진입 위치나 수수 위치가 보정되지만, 이 위치맞춤의 수법으로는 예를 들면 도포 유니트의 재치부인 스핀 척의 회전 중심과 웨이퍼의 중심을 정확하게 위치 맞춤 한 상태로 웨이퍼를 재치 하는 것은 어렵다.
즉 스핀 척의 중심 위치와 얼라인먼트 마크(110)의 위치의 상대적인 위치 관계를 각 처리 유니트(100)마다 구해 두는 것으로, 상기 마크 위치에 근거해 스핀 척의 회전 중심과 웨이퍼 중심의 대략적인 위치 맞춤은 가능한 것으로, 스핀 척 자체의 파트(part) 오차나 조립 오차에 의해, 스핀 척의 중심과 회전축의 중심이 일치한다고는 한정할 수 없고, 근소하게 다른 경우가 있기 때문이다.
도포 유니트에서는, 웨이퍼 표면에 도포액을 도포한 후 웨이퍼를 연직축 주위로 회전시키면서, 해당 웨이퍼의 주변(엣지)에 세정액노즐에 의해 세정액을 공급해 세정하는 엣지 린스로 불리는 처리가 이루어진다. 이 때, 웨이퍼의 중심이 스핀 척의 회전 중심으로부터 어긋나 있으면, 엣지가 세정되지 않는 부위와 엣지가 소정폭 이상의 폭으로 세정되어 버리는 부위가 발생하는 경우가 있다. 웨이퍼의디바이스 영역은 가능한 한 넓게 잡을 것, 예를 들면, 엣지로부터 1 mm이하의 위치까지 디바이스 영역으로 하는 것이 요구되어 있다. 이를 위해서는 웨이퍼 중심과 스핀 척의 회전 중심을 예를 들면, 수십 ㎛ 이내의 정밀도로 맞출 필요가 있지만, 상기 한 문헌의 구성에서는 웨이퍼 중심과 스핀 척의 회전 중심을 수십 ㎛ 이내의 정밀도로 일치시키는 것은 곤란하고, 이 요구에 응할 수 없다.
본 발명은 이러한 사정에 근거해 이루어진 것이고, 그 목적은 연직축 주위로 회전 자재로, 또한 진퇴 및 승강 자재인 기판 반송 장치를 이용해 처리 유니트내의 재치대에 대해서 기판의 수수를 실시하는 경우에, 처리 유니트내의 재치대의 소정 위치에 대한 기판 반송 장치의 위치 맞춤을 고정밀도로 실시할 수가 있는 기판 처리 장치, 및 기판 반송 장치의 위치 맞춤 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명과 관련되는 기판 처리 장치는, 연직축 주위로 회전 자재로, 한편 진퇴 및 승강 자재인 기판 반송 장치와, 이 기판 반송 장치의 회전 방향을 따라 배치되어 각각 복수의 처리 유니트를 적층하여 이루어지는 타워와 각 처리 유니트의 외장 케이싱에 형성되어 기판을 보관 유지한 기판 반송 장치를 각 처리 유니트내에 반입출 하기 위한 반송구를 갖추어 장치의 조정시(예를 들면 기판 반송 장치나 기판 처리 장치의 조정시)에 처리 유니트내의 재치대의 소정 위치에 대한 기판 반송 장치의 수수 위치의 데이터를 취득하는 것이다.
그리고 본 발명과 관련되는 기판 처리 장치는, 상기 외장 케이싱의 외면에 설치되어 상기 반송구에 대해서 좌우 방향의 위치 좌표가 미리 결정되어 있는 제1의 광학적 검출용 마크와 상기 외장 케이싱의 외면에 설치되어 상기 반송구에 대해서 상하 방향의 위치 좌표가 미리 결정되어 있는 제2의 광학적 검출용 마크와,
상기 기판 반송 장치에 설치되어 제1 또는 제2의 광학적 검출용 마크를 검출하기 위한 광 센서를 가지고 있다.
그리고 본 발명의 기판 처리 장치는, 광 센서가 제 1의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 미리 결정된 각도만 기판 반송 장치를 회전시켜, 또 제 2의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 미리 결정된 이동량만 기판 반송 장치를 상하 방향으로 이동시켜, 기판 반송 장치를 처리 유니트의 반송구에 대향시키는 프로그램과, 상기 기판 반송 장치가 반송구에 대향한 후, 해당 기판 반송 장치를 처리 유니트내에 진입시켜, 재치대의 소정 위치에 기판을 수수할 때의 정확한 수수 위치의 데이터의 취득 작업을 행하기 위한 프로그램을 갖춘 제어부를 가지고 있다.
본 발명에서는, 상기 외장 케이싱의 외면에 설치되어 상기 반송구에 대해서 좌우 방향의 위치 좌표가 미리 결정되어 있는 제 1의 광학적 검출용 마크를 상기 기판 반송 장치에 설치된 광 센서에 의해 검출하여 이 광 센서가 제1의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터, 기판 반송 장치가 처리 유니트의 반송구에 대향하는 수수 위치까지의 좌우 방향의 보정 각도를 요구하는 공정과, 상기 외장 케이싱의 외면에 설치되어, 상기 반송구에 대해서 상하 방향의 위치 좌표가 미리 결정되어 있는 제 2의 광학적 검출용 마크를 상기 기판 반송 장치에 설치된 광 센서에 의해 검출하여, 이 광 센서가 제2의 광학적 검출용 마크를검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 기판 반송 장치가 처리 유니트의 반송구에 대향하는 수수 위치까지의 상하 방향의 보정량을 요구하는 공정과,
다음으로 상기 광 센서가 제 1의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 상기 보정 각도만 기판 반송 장치를 회전시켜서, 또 제 2의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 상기 보정량만 기판 반송 장치를 상하 방향으로 이동시켜서 기판 반송 장치를 처리 유니트의 반송구에 대향시키는 공정과,
상기 기판 반송 장치가 상기 반송구에 대향한 후, 해당 기판 반송 장치를 처리 유니트내에 진입시켜서 재치대의 소정 위치에 기판을 수수 할 때의 정확한 수수 위치의 데이터의 취득 작업을 실시하는 공정이 실시된다.
또, 본 발명의 별개인 관점에 의하면, 본 발명의 기판 처리 장치는, 상기 외장 케이싱의 외면에 설치되어 상기 반송구에 대해서 좌우 방향의 위치 좌표가 미리 결정되어 있는 제 1의 광학적 검출용 마크와 상기 기판 반송 장치에 설치되어 제 1의 광학적 검출용 마크를 검출하기 위한 광 센서와,
이 광 센서가 제 1의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 미리 결정된 각도만 기판 반송 장치를 회전시켜, 또 상기 광 센서가 반송구의 상하 방향의 주변을 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 미리 결정된 이동량만 기판 반송 장치를 상하 방향으로 이동시켜서, 상기 기판 반송 장치를 처리 유니트의 반송구에 대향시키는 프로그램과, 상기 기판 반송 장치가 반송구에 대향한 후, 해당 기판 반송 장치를 처리 유니트내에 진입시켜서 재치대의 소정 위치에 기판을 수수 할 때의 정확한 수수 위치의 데이터의 취득 작업을 행하기 위한 프로그램을 갖춘 제어부를 가진다.
이러한 장치에서는, 상기 외장 케이싱의 외면에 설치되어 상기 반송구에 대해서 좌우 방향의 위치 좌표가 미리 결정되어 있는 제1의 광학적 검출용 마크를, 상기 기판 반송 장치에 설치된 광 센서에 의해 검출하여 이 광 센서가 제 1의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터, 기판 반송 장치가 처리 유니트의 반송구에 대향하는 수수 위치까지의 좌우 방향의 보정 각도를 구하는 공정과,
상기 반송구의 상하 방향의 주변부를 상기 기판 반송 장치에 설치된 광 센서에 의해 검출하여, 이 광 센서가 상기 반송구의 상하 방향의 주변부를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터, 기판 반송 장치가 처리 유니트의 반송구에 대향하는 수수 위치까지의 상하 방향의 보정량을 구하는 공정과,
다음으로 상기 광 센서가 제 1의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 상기 보정 각도만 기판 반송 장치를 회전시켜서, 또 제 2의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 상기 보정량만 기판 반송 장치를 상하 방향으로 이동시켜서 기판 반송 장치를 처리 유니트의 반송구에 대향시키는 공정과,
상기 기판 반송 장치가 상기 반송구에 대향한 후, 해당 기판 반송 장치를 처리 유니트내에 진입시켜, 재치대의 소정 위치에 기판을 수수할 때의 정확한 수수 위치의 데이터의 취득을 실시하는 공정이 실시된다.
이상의 발명에서는, 기판 반송 장치에 설치된 광 센서에 의해, 예를 들면 제 1 또는 제 2의 광학적 검출용 마크를 검출하여 이 마크에 근거해 반송구의 위치를 확인하여 기판 반송 장치가 처리 유니트의 반송구에 대향하는 수수 위치를 구하고, 그 다음에 상기 기판 반송 장치를 상기 수수 위치에서 처리 유니트내에 진입시켜서, 한층 더 재치대의 소정 위치에 기판을 수수 할 때의 정확한 수수 위치의 데이터의 취득 작업을 실시하고 있으므로, 처리 유니트에 대한 기판 반송 장치의 위치 맞춤을 고정밀도로 실시할 수가 있다.
도 1은 본 발명에 관하여 기판 처리 장치의 하나의 실시형태의 전체 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 장치의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 장치에 설치되는 도포 유니트의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 기판 처리 장치에 설치되는 메인 반송 기구의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 1의 기판 처리 장치에 설치되는 타워의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 6은 도 5의 타워의 일부를 나타내는 정면도이다.
도 7A는 도 5의 타워에 설치되는 제1의 광학적 검출용 마크와 제2의 광학적 검출용 마크를 나타내는 사시도이고, 도 7B는 제1의 광학적 검출용 마크에 있어서의 반사의 상태를 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 5의 타워와 메인 반송 기구를 나타내는 사시도이다.
도 9는 도 1의 기판 처리 장치에 있어서 행해지는 메인 반송 기구의 위치 맞춤 작업을 설명하기 위한 공정도이다.
도 10은 위치 맞춤 작업을 설명하기 위한 측면도이다.
도 11은 위치 맞춤 작업을 설명하기 위한 평면도이다.
도 12A는 스핀 척의 회전 중심과 웨이퍼의 중심 위치 맞춤 작업을 설명하기 위한 설명도이고, 도 12B는 위치 맞춤 작업으로 스핀 척의 회전 중심과 웨이퍼의 중심이 일치했을 때의 설명도이다.
도 13A는 반송구에 설치된 다른 예에 관한 제1의 광학적 검출용 마크의 사시도이고, 도 13B는 다른 예에 관한 제1의 광학적 검출용 마크에 있어서의 반사의 상태를 나타내는 횡단면도이다.
도 14는 종래의 기판 처리 장치를 설명하기 위한 평면도이다.
도 15는 종래의 기판 처리 장치에 설치된 처리 유니트의 반송구를 나타내는 정면도이다.
도 16은 문헌 기재의 종래의 반송 장치의 위치 맞춤 방법을 설명하기 위한 사시도이다.
이하, 본 발명의 기판 처리 장치에 대해서 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시의 형태인, 도포·현상 장치를 노광 장치에 접속하여 이루어지는 기판 처리 장치의 평면도이고, 도 2는 동일한 사시도이다. 도 안의 B1은 기판인 웨이퍼(W)가 예를 들면 13매 밀폐 수납된 캐리어(C)를 반입출 하기 위한 캐리어 재치부이고, 캐리어(C)를 복수개 재치 가능한 재치대(21)와, 이 재치대(21)로부터 보면 전방의 벽면에 설치되는 개폐부(22)와 개폐부(22)를 개입시켜 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 꺼내기 위한 수수 수단(A1)이 설치되어 있다.
캐리어 재치부(B1)의 안쪽 측에는 케이싱(23)에서 주위를 둘러싸는 처리부(B2)가 접속되어 있고, 이 처리부(B2)에는 앞측으로부터 순서로 가열·냉각계의 처리 유니트를 다단화 한 3개의 가열, 냉각계의 타워(Tl, T2, T3)와 후술 하는 각종 처리 유니트간의 웨이퍼(W)의 수수를 행하기 위한, 진퇴 및 승강 자재, 한편 연직축 주위로 회전 자재인 메인 반송 기구(A2, A3)가 교대로 배열하여 설치되어 있다. 즉 타워(Tl, T2, T3) 및 메인 반송 기구(A2, A3)는, 캐리어 재치부(B1)측에서 봐서 전후 일렬로 배열되어 있어 각각의 접속 부위에는 도시하지 않는 웨이퍼 반송용의 개구부가 형성되어 있어, 웨이퍼(W)는 처리부(B2)내를 일단측의 타워(T1)로부터 타단측의 타워(T3)까지 자유롭게 이동할 수 있다.
메인 반송 기구(A2, A3)는, 캐리어 재치부(B1)로 부터 봐서 전후방향에 배치되는 타워(Tl, T2, T3) 측의 일면부와 우측의 액처리계의 처리 유니트를 다단으로 적층한 액처리계의 타워(T4, T5) 측의 일면부와 좌측의 일면을 이루는 배후부로 구성되는 구획벽(24)에 의해 둘러싸이는 공간내에 놓여져 있다.
메인 반송 기구(A2, A3)는, 본 발명에 있어서의 기판 반송 장치를 이루는 것이고, 후술 하는 바와 같이 승강 자재, 진퇴 자재 및 연직축 주위에 회전 자재로 구성되어 있다. 상기 타워(T1, T2, T4)는, 메인 반송 기구(A2)의 회전 방향을 따르고, 또 타워(T2, T3, T5)는, 메인 반송 기구(A3)의 회전 방향을 따라, 각각 배치되어 있고, 메인 반송 기구(A2, A3)는 이들 타워(T1 ~ T5)에 설치된 각 처리 유니트의 사이에 웨이퍼(W)를 반송하는 역할을 가지고 있다. 단, 도 2에서는 편의상 수수 수단(A1)은 그리지 않았다. 도 안에서 25a, 25b는 예를 들면 온도 또는 습도의 조정 장치, 펌프, 덕트 등을 갖춘 온습도 조절 유니트이다.
액처리계의 타워(T4, T5)는, 예를 들면, 도 2에 나타나는 바와 같이 도포액(레지스터)이나 현상액이라고 하는 물약 공급용의 스페이스를 이루는 수납부(26) 위에 도포 유니트(3A, COT) 및 현상 유니트(3B, DEV), 반사 방지막 형성 유니트(BARC, 3C)를 복수단 예를 들면, 5단으로 겹쳐 쌓은 구성으로 이루어져 있다. 이들 도포 유니트(3A), 현상 유니트(3B), 반사 방지막 형성 유니트(3C)는 처리 유니트의 일례를 이루는 것이고, 이들 처리 유니트는 각각 외장 케이싱(4)에 의해 둘러싸여 있어, 외장 케이싱(4)의 메인 반송 기구(A2, A3)와 대향하는 면에는, 웨이퍼를 보관 유지한 메인 반송 기구(A2, A3)를 진입할 수 있도록 웨이퍼의 반송구(41)가 형성되어 있다.
가열, 냉각계의 타워(Tl, T2, T3)는 액처리계의 타워(T4, T5)에서 행해지는 처리의 전(前) 처리 및 후 처리를 행하기 위한 각종 처리 유니트가 복수단, 예를 들면, 10단으로 적층되어 있다. 상술의 전 처리 및 후 처리를 행하기 위한 처리 유니트안에는, 가열 유니트나 냉각 유니트 외에 웨이퍼의 수수 유니트 등이 포함되어 있다. 이들 각 처리 유니트도 외장 케이싱에 의해 둘러싸여 있어 외장 케이싱의 메인 반송 기구(A2, A3)와 대향하는 면에는 웨이퍼를 보관 유지한 메인 반송 기구(A2, A3)를 진입할 수 있도록 웨이퍼의 반송구가 형성되어 있다.
처리 블록(B2)에 있어서의 타워(T3)의 안쪽 측에는, 예를 들면 제1의 반송실 (27a) 및 제2의 반송실(27b)을 가지는 인터페이스부(B3)를 개입시켜, 노광부(B4)가 접속되어 있다. 인터페이스부(B3)의 내부에는 처리부(B2)와 노광부(B4)의 사이에 웨이퍼(W)의 수수를 행하기 위한 2개의 수수 수단(A4, A5) 외, 복수, 예를 들면 25매의 웨이퍼(W)를 일시적으로 수용하는 버퍼 카셋트(C0)나, 상기 수수 수단(A4, A5) 끼리의 사이에 웨이퍼의 수수를 행하기 위한 수수 유니트(28)가 설치되어 있다.
여기에서 상술의 장치에 있어서의 웨이퍼(W)의 흐름에 대해서 간단하게 말해둔다. 먼저 외부로부터 웨이퍼(W)가 수납된 카셋트(C)가 재치대(21)에 재치되면 개폐부(22)와 함께 카셋트(C)의 덮개가 벗겨겨서 수수 수단(A1)에 의해 웨이퍼(W)가 꺼내진다. 그 다음에 웨이퍼(W)는 타워(T1)의 일단을 이루는 수수 유니트를 개입시켜 메인 반송 기구(A2)로 수수되어, 예를 들면, 도포 처리의 전(前) 처리로서 타워(T4)내의 예를 들면, 반사 방지막 형성 유니트(3C)에서, 웨이퍼 표면에 노광시의 광의 반사를 방지하기 위한 막인 반사 방지막의 형성이 실행 된 후, 도포 유니트(3A)에 있어서 레지스터액이 도포되어 소정의 레지스터막이 형성된다.
웨이퍼(W) 표면에 레지스터막이 형성되면, 그 다음에 웨이퍼(W)는 메인 반송 기구(A2, A3)로부터 타워(T3)의 수수 유니트, 인터페이스부(B3)의 수수 수단(A4, A5)을 개입시켜 노광부(B4)에 수수되어 여기서 소정의 노광 처리를 한다. 또한 웨이퍼(W)에 레지스터액을 도포하기 전이나 후에는, 타워(T1 ~ T3)에 포함되는 처리 유니트에서 예를 들면, 가열 처리나 냉각 처리가 실행된다.
노광 처리 후, 웨이퍼(W)는 역경로로 반송 기구(A2, A3)까지 반송되어 예를 들면, 타워(T5) 내의 현상 유니트(3B)로 현상된다. 이렇게 하여 소정의 레지스터 패턴이 형성된 웨이퍼(W)는 타워(T1)의 수수 유니트를 개입시켜 캐리어 재치부(B1)에 있어서의 예를 들면, 원래의 캐리어(C)로 되돌려진다. 또한 현상 전후에는 타워(T1 ~ T3)의 각 처리 유니트에서 가열 및 냉각 처리 등의 사전 처리 및 후 처리를 실행한다.
계속하여 상기 도포 유니트(3A)의 일례에 대해서 도 3을 참조하면서 설명하면, 웨이퍼의 반출입용의 반송구(41)를 갖춘 외장 케이싱(4)인 처리 용기의 내부에는, 재치대인 스핀 척(31)이 설치되어 있고, 웨이퍼(W)는 이 스핀 척(31)에 의해 진공 흡착에 의해 약 수평으로 보관 유지된다. 스핀 척(31)은 모터 및 승강부를 포함한 구동부(31M)에 의해 연직축 주위로 회전할 수 있고, 한편 승강할 수 있게 되어 있다. 또 스핀 척(31)의 주위에는 웨이퍼(W)로부터 스핀 척(31)에 걸쳐지는 측 방향 부분을 둘러싸는 한편, 하방 측 사방에 걸쳐서 오목부가 형성된 액받이 컵 (32)이 설치되어 액받이 컵(32)의 바닥면에는 배기관(33a) 및 드레인관(33b)이 접속되어 있다.
액받이 컵(32)의 상방 측에는, 예를 들면 웨이퍼(W)의 거의 회전 중심 위치로 도포액인 레지스터액을 공급하기 위한 공급 노즐(34)이 설치되어 있고, 이 노즐 (34)은 도포액 공급로(34a)를 개입시켜 도포액을 저장하기 위한 도시하지 않는 도포액 탱크에 접속되어 있다. 공급 노즐(34)은 웨이퍼(W)의 중앙부 상방과 상기 액받이 컵(32)의 외측의 사이로 이동할 수 있도록 구성되어 있다.
스핀 척(31)에 재치된 웨이퍼의 이면 측에는, 웨이퍼 이면에 부착한 도포막(레지스터막)을 제거하기 위해서, 상기 웨이퍼의 주변 영역에 도포액의 용제를 공급하기 위한 백 린스용 노즐(35)이 설치되어 있다. 이 백 린스용 노즐(35)은 예를 들면, 웨이퍼의 이면측의 외 주변으로부터 예를 들면 50mm 정도 내측 영역으로 상기 용제를 공급할 수 있게 되어 있다. 도 안의 36은 웨이퍼(W)를 스핀 척(31)으로부터 상승시켜서 메인 반송 기구(A2, A3)와의 사이에 수수를 행하기 위한 승강부(37)에 의해 승강 자재로 구성된 승강 핀이다.
이러한 도포 장치(3A)에서는, 스핀 척(31) 상의 웨이퍼(W)의 표면에 공급 노즐(34)로부터 레지스터액을 적하 함과 동시에, 미리 설정된 회전수로 스핀 척(31)을 회전시키면 레지스터액은 그 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 지름 방향으로 퍼져 웨이퍼(W)표면에 레지스터액의 액막이 형성되어 흩뿌려진 분은 액받이 컵(32)으로 흘려 떨어지게 되어 있다.
이렇게 하여 웨이퍼 표면에 레지스터액의 액막을 형성한 후, 웨이퍼를 스핀 척(31)에 의해 소정의 회전수로 회전시키면서, 해당 웨이퍼의 주변 영역에 엣지 린스용 노즐(35)로부터 레지스터액의 용제를 공급하는 것으로써, 웨이퍼의 주변 영 역의 불필요한 레지스터액막이 제거된다.
현상 유니트(3B)나 반사 방지막 형성 유니트(3C)에 대해서도, 상기 도포 유니트(3A)와 같게, 웨이퍼를 연직축 주위로 회전 자재인 스핀 척 상에 보관 유지시켜, 이 웨이퍼 표면에 노즐로부터 현상액 또는 반사 방지막 형성액을 공급하도록 구성되어 있다.
계속하여, 본 발명의 위치 맞춤 방법이 실시되는 구성에 대해서 설명한다. 먼저, 메인 반송 기구(A2, A3)에 대해서 설명하지만, 이들은 동일하게 구성되어 있으므로, 여기에서는 메인 반송 기구(A2)를 예로 하여 설명한다.
메인 반송 기구(A2)는 도 4에 나타나는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 보관 유지하는 암(51,(51 a~51c))과 이 암(51)을 지지하는 기대(52)와 이 기대(52)를 도 안의 Z방향으로, 한 쌍의 안내 레일(53a, 53b)을 따라 승강 자재로 지지하는 승강기구 (54)와 이 승강기구(54)에 설치된 회전축(55)을 개입시켜, 상기 기대(52)를 도 안의 θ방향으로 연직축 주위로 회전시키는 회전 기구(도시하지 않음)를 갖추고 있다.
암(51)은, 각각 웨이퍼(W)를 보관 유지 할 수 있는 3단 구성으로 되어 있고, 각각 기대(52)를 따라 도 안의 X방향으로, 진퇴 기구(도시하지 않음)에 의해 진퇴 이동 할 수 있게 되어 있다. 이것에 의해 암(51)은, Z방향으로 승강 자재, θ방향으로 회전 자재, X방향으로 진퇴 자재로 구성되어 진다. 이러한 메인 반송 기구(A2, A3)는 기술하는 바와 같이 구획벽(24)에 의해 구성된 케이싱의 내부에 수납되어 있어 이 케이싱의 각 처리 유니트의 반송구에 대응하는 영역에는 암의 진퇴 입구(56)가 형성되어 있다.
그리고 메인 반송 기구(A2, A3)의 위치 맞춤이 행해질 때는 기대(52)의 전면의 소정 위치에 광 센서(6)가 설치된다. 이 광 센서(6)는 예를 들면 레이저 광이나 적외선을 조사하는 발광 센서와 이들의 광을 수광하는 수광 센서를 갖추고 있어서 해당 광 센서(6)와 각 암(51,(51 a~51c))의 위치 관계가 미리 파악된 상태로 기대(52)에 설치된다. 이러한 메인 반송 기구(A2, A3)의 승강기구(54), 회전 기구, 진퇴 기구는, 기판 처리 장치의 제어부(C)에 의해 그 구동이 제어된다.
계속하여 상기 타워(T1 ~ T5)에 대해서 설명한다. 이들 타워(T1 ~ T5)에 설치된 처리 유니트의 외장 케이싱(4)에는, 도 5에 타워(T4)를 대표 해 나타낸 바와 같이, 기술의 웨이퍼의 반송구(41)가 형성되어 있고, 이 반송구(41)의 크기는, 좌우 방향(폭방향)의 길이(L1)가 380mm, 상하 방향(높이 방향)의 길이(L2)가 65mm정도로 설정되어 있다(도 6 참조).
또 상기 외장 케이싱(4)의 반송구(41)가 형성된 외면의 소정 위치에는, 제1의 광학적 검출용 마크 (이하, 「제 1의 마크」라고 한다, 7A)와 제2의 광학적 검출용 마크 (이하, 「제 2의 마크」라고 한다, 7B)가 설치되어 있다. 이들 제 1 및 제 2의 마크(7A, 7B)는, 예를 들면 1개의 타워(T1 ~ T5) 마다 1개 설치되지만, 도 5 및 도 6의 예에서는, 상기 제 1 및 제 2의 마크(7A, 7B)는, 예를 들면 최상단의 도포 유니트(3A)의 외장 케이싱(4)에 있어서의 반송구(41)의 하부측의 외면에 설치되어 있다.
제 1의 마크(7A)는, 반송구(41)에 대해서 좌우 방향의 위치 좌표가 미리 결정되어 있는 좌우 방향의 기준 위치를 이루는 마크이고, 제 2의 마크(7B)는, 상기 반송구(41)에 대해서 상하 방향의 위치 좌표가 미리 결정되어 있는 상하 방향의 기준 위치를 이루는 마크로서 이용된다.
계속하여 제 1 및 제 2의 마크(7A, 7B)의 형상에 대해서 도 7A의 사시도 및 도 7b의 평면도를 이용해 구체적으로 설명한다. 이 제 1 및 제 2의 마크(7A, 7B)는 형상적으로는 어느쪽도 동일하게 구성되어 있으므로, 여기에서는 제 1의 마크(7A)를 예로 하여 설명한다.
제 1의 마크(7A)는, 판 모양의 확산판(71)의 좌우 방향(폭방향)의 중앙에, 상하 방향(높이 방향)을 따라 돌출 형상체(72)를 설치한 구성이고, 돌출 형상체(72)는, 예를 들면 확산판(71)의 중앙 전방으로 돌출하는 정점부(73)를 갖고, 이 정점부(73)에 대응하는 부근이 확산판(71)에 고정되는 약 삼각기둥체를 따르며, 상기 정점부(73)의 양 측면은 광택면으로서 구성되어 있다. 이와 같이, 돌출 형상체(72)는, 확산판(71)에 대해서 대략 직교 하는 방향으로부터 광이 입사 하면, 정점부(73)의 양측면이 상기 광의 입사 방향에 대해서 비스듬하게 향하도록 구성되어 있다. 상기 확산판(71)은 예를 들면, 알루미늄판 등에 의해 형성되고, 상기 돌출 형상체(72)는 예를 들면, 알루미늄 블록 등에 의해 형성된다.
이러한 구성에 의해, 광 센서(6)가 제1의 마크(7A)의 돌출 형상체(72)의 정확히 정면으로 대향하는 위치에 위치 했을 때에는, 광 센서(6)로부터 제 1의 마크(7A)를 향하여 발광하면 도 7(b)에 나타나는 바와 같이, 돌출 형상체(72)에 광이 닿아 해당 광은 돌출 형상체(72)의 양 경사면에 의해 경사 방향으로 반사되어 해당 반사광은 광 센서(6)로 되돌아오지 않는다. 한편, 광 센서(6)가 제1의 마크(7A)의 돌출 형상체(72)의 정면에서 어긋난 위치에 위치 했을 때에는, 광 센서(6)로부터 제1의 마크(7A)를 향해 발광하면, 돌출 형상체(72)의 양측의 확산판(71)에 광이 닿아, 해당 광은 확산판(71)에 의해 반사되어 광 센서(6)로 돌아가 센서(6)에 의해 수광된다. 따라서 반사광의 수광의 유무를 검출함으로써, 돌출 형상체(72)의 유무가 검출되게 된다.
이것에 의해, 이 때의 돌출 형상체(72)의 양 주변부의 위치(P1, P2)의 위치 좌표를 구하고, 이들의 위치 좌표에 의해 돌출 형상체(72)가 설치되어 있는 영역의 중심 위치(P)의 위치 좌표를 연산하고, 한층 더 이 중심 위치(P)로부터, 해당 중심 위치(P)와 미리 좌우 방향의 위치 좌표가 결정된 반송구(41)의 소정 위치의 정확한 위치 좌표를 연산하도록 제어부(C)를 구성하는 것에 의해, 광 센서(6)에서 제 1의 마크(7A)를 검출하면, 반송구(41)의 소정 위치의 좌우 방향의 정확한 위치 좌표가 구해지도록 되어 있다.
이렇게 하여 제 1의 마크(7A)는, 반송구(41)의 길이 방향과 돌출 형상체(72)의 길이 방향이 수직이 되도록 설치되어 있으므로, 광 센서(6)에서 제 1의 마크(7A)를 검출함으로써, 반송구(41)의 소정 위치의 좌우 방향의 정확한 위치 좌표가 구해진다. 한편, 제2의 마크(7B)는, 반송구(41)의 길이 방향과 돌출 형상체(72)의 길이 방향이 평행이 되도록 설치되어 있으므로, 동일하게 광 센서(6)로 제 2의 마크(7B)를 검출함으로써, 반송구(41)의 소정 위치의 상하 방향의 정확한 위치 좌표가 구해진다.
여기서, 제 1 및 제 2의 마크(7A, 7B)는, 돌출 형상체(72)에 닿은 광의 반사광이 광 센서(6)로 돌아가지 않고, 돌출 형상체(72) 이외의 영역, 예를 들면 확산판(71)에 닿은 광의 반사광이 광 센서(6)로 돌아가도록, 각각 돌출 형상체(72)의 형상이나 크기가 설정되어 있다. 예를 들면, 일례를 들면 제1의 마크(7A)의 확산판(71)의 좌우 방향의 길이(L3)는 10Omm, 상하 방향의 길이(L4)는 30mm, 제2의 마크(7B)의 확산판(71)의 좌우 방향의 길이(L5)는 100mm, 상하 방향의 길이(L6)는 30mm, 각각의 돌출 형상체(72)의 폭(L7)은 10mm, 돌출 형상체(72)의 정점부(73)의 높이(L8)는 7mm, 정점부(73)가 이루는 각(D)은 90도 이다.
계속하여 본 발명의 위치 맞춤 방법에 대해서 설명하지만, 이 위치 맞춤 작업은, 장치의 조정시에 처리 유니트내의 재치대의 소정 위치에 대한 메인 반송 기구(A2, A3)의 수수 위치의 데이터를 취득하기 위한 것이다. 여기에서는 타워(T4)의 최상단에 설치된 도포 유니트(3A)에 대해서 메인 반송 기구(A2)의 위치 맞춤을 실시하는 경우를 예로 하여, 도 8 ~ 도 12를 이용해 설명한다.
먼저 메인 반송 기구(A2)에 광 센서(6)를 장착, 도 8에 나타나는 바와 같이, 해당 메인 반송 기구(A2)를 상기 반송구(41)에 대응하는 초기 위치에 이동시킨다. 이 초기 위치는 미리 설정된 위치이다. 그리고 이 초기 위치에서 상기 광 센서(6)에 의해 타워(T4)의 제 2의 마크(7B)를 검출해, 이 검출값에 근거해 메인 반송 기구(A2)를 초기 위치로부터 제1의 수수 위치에 이동시키기 위한, 메인 반송 기구(A2)의 상기 초기 위치로부터의 상하 방향(Z방향)의 보정량을 구한다(스텝 S1, 도 10 참조). 상기 제1의 수수 위치라는 것은, 도포 유니트(3A)의 반송구(41)에 메인 반송 기구(A2)가 대향해, 해당 도포 유니트(3A)의 스핀 척(31)의 소정 위치에 대해서 웨이퍼(W)의 수수를 실시하는 위치이다.
구체적으로 도 10을 이용해 설명한다. 메인 반송 기구(A2)에 장착된 광 센서(6)와 각 암(51)과는 미리 위치 좌표가 파악되어 있다. 또 반송구(41)의 소정 위치 예를 들면, 중심 위치(α)와 제2의 마크(7B)의 돌출 형상체(72)의 소정 위치 예를 들면, 중심 위치(β)와는 미리 상하 방향의 위치 좌표가 결정되어 있다.
그리고 예를 들면, 광 센서(6)에 의해 제2의 마크(7B)의 돌출 형상체(72)의 상하 방향의 양 주변부의 위치를 검출해, 이 검출값에 근거해 제어부(C)에 의해 제2의 마크(7B)의 돌출 형상체(72)의 중심 위치(β)의 상하 방향(Z방향)의 위치 좌표(Z1)를 구한다. 계속하여, 이 제2의 마크(7B)의 중심 위치(β)의 상하 방향의 위치 좌표(Z1)에 근거해 반송구(41)의 중심 위치(α)의 상하 방향의 위치 좌표(Z0)를 연산한다. 즉, 반송구(41)의 중심 위치(α)와 제2의 마크(7B)의 돌출 형상체(72)의 중심 위치(β)는 미리 상하 방향의 위치 관계가 결정되어 있으므로,상기 제2의 마크(7B)의 중심 위치(β)의 상하 방향의 위치 좌표(Z1)가 정해지면, 반송구(41)의 중심 위치(α)의 상하 방향의 위치 좌표(Z0)가 구해진다.
다음에, 반송구(41)의 중심 위치(α)의 상하 방향의 위치 좌표(Z0)에 근거해, 메인 반송 기구(A2)의 반송구(41)에 대향하는 제 1의 수수 위치의 상하 방향의 위치 좌표를 연산해, 이것에 근거해 메인 반송 기구(A2)를 초기 위치로부터 제1의 수수 위치에 이동시키기 위한 상하 방향(Z방향)의 보정량을 연산한다.
다음에, 메인 반송 기구(A2)를 상기 초기 위치에 이동시켜, 상기 광 센서(6)에 의해 타워(T4)의 제 1의 마크(7A)를 검출해, 이 검출값에 근거해 메인 반송 기구(A2)를 초기 위치로부터 제 1의 수수 위치에 이동시키기 위한, 메인 반송 기구(A2)의 상기 초기 위치로부터의 좌우 방향(θ방향)의 보정 각도를 구한다(스텝 S 2, 도 11 참조).
구체적으로 도 11을 이용해 설명하면 반송구(41)의 소정 위치 비유중심 위치(α)와 제 1의 마크(7A)의 돌출 형상체(72)의 소정 위치, 예를 들면, 중심 위치(γ)는 미리 좌우 방향의 위치 좌표가 결정되어 있다. 그리고 예를 들면, 광 센서(6)에 의해 제1의 마크(7A)의 돌출 형상체(72)의 좌우 방향의 양 주변부의 위치를 검출해, 이 검출값에 근거해 제어부(C)에 의해 제 1의 마크(7A)의 돌출 형상체(72)의 중심 위치(γ)의 좌우 방향(θ방향)의 위치 좌표(Y1)를 구한다.
계속하여, 이 제 1의 마크(7A)의 중심 위치(γ)의 좌우 방향의 위치 좌표(Y1)에 근거해 반송구(41)의 중심 위치(α)의 좌우 방향의 위치 좌표(Y0)를 연산한다. 즉, 반송구(41)의 중심 위치(α)와 제1의 마크(7A)의 돌출 형상체(72)의중심 위치(γ)는 미리 좌우 방향의 위치 관계가 결정되어 있으므로, 상기 제 1의 마크(7A)의 중심 위치(γ)의 좌우 방향의 위치 좌표(Y1)가 정해지면, 반송구(41)의 중심 위치(α)의 좌우 방향의 위치 좌표(Y0)가 구해진다.
다음에 반송구(41)의 중심 위치(α)의 좌우 방향의 위치 좌표(Y0)에 근거해, 메인 반송 기구(A2)의 반송구(41)에 대향하는 제 1의 수수 위치의 θ방향의 위치 좌표를 연산해, 이것에 근거해 메인 반송 기구(A2)를 초기 위치로부터 제1의 수수 위치에 이동시키기 위한 θ방향의 보정 각도를 연산한다.
이렇게 하여 제 1의 수수 위치의 위치 좌표를 구한 후, 웨이퍼를 보관 유지한 메인 반송 기구(A2)를 초기 위치로부터 요구된 보정량분, 상하 방향으로 이동시킴과 동시에, 초기 위치로부터 요구된 보정 각도분, θ방향으로 회전시켜, 메인 반송 기구(A2)를 상기 제1의 수수 위치로 이동시킨다(스텝 S3).
계속하여, 상기 제 1의 수수 위치의 메인 반송 기구(A2)로부터 도포 유니트(3 A)의 스핀 척(31) 상에 웨이퍼를 수수하여, 스핀 척(31)의 회전 중심과 웨이퍼의 회전 중심의 위치 맞춤 작업을 실시한다(스텝 S4). 이 위치맞춤 작업의 일례를 도 12에 근거해 설명한다. 도 12 안 81은 스핀 척(31)에서 보관 유지된 웨이퍼(W)의 상방 측으로, 도시하지 않는 구동 기구, 예를 들면 펄스 스텝모터에 의해 웨이퍼(W)의 지름 방향으로 진퇴 가능하게 구성된 투과형 센서이다. 이 투과형 센서(81)는 상기 제 1의 수수 위치에서 메인 반송 기구(A2)에 의해 스핀 척(31) 상에 웨이퍼(W)가 수수되면 반송구(41)를 개입시켜 도포유니트(3A) 내에 반입된다. 그 다음에 위치 좌표(Y0)를 웨이퍼(W)의 주변의 외측으로부터 소정 속도로 횡방향에 이동시켜 웨이퍼(W)의 주변의 윗쪽을 통과시킨다.
다음에 광이 투과 한 위치의 앞까지 위치 좌표(Y0)를 되돌려, 정밀도를 올리기 위해서, 예를 들면, 1 펄스 간격으로 천천히 위치 좌표(Y0)를 후퇴 시킴으로써, 웨이퍼의 주변을 검출한다. 한층 더 웨이퍼(W)를 연직축 주위에 90도 간격으로 3회 회전시켜, 각각의 상태에 있어서 같은 처리를 실시해, 이것에 의해 구해진 웨이퍼(W)의 주변의 4점(P3, P4, P5, P6)의 위치 데이터에 근거해, 연산에 의해 웨이퍼(W)의 중심(Ow)의 위치를 구한다. 그리고 이 웨이퍼(W)의 중심(Ow)과 스핀 척(31)의 회전축의 중심(Os)이 일치할지, 혹은 허용 범위가 될 때까지 웨이퍼의 재시행을 실시한다(도 12(b) 참조). 이 때 재시행 하는데 수반되는 차이는 작아지고, 몇차례의 재시행으로 완결된다.
이렇게 하여, 스핀 척(31)의 회전중심(Os)과 웨이퍼(W)의 회전중심(Ow)의 위치맞춤을 실행하여, 중심이 위치맞춤이 된 경우의 메인 반송 기구(A2)의 수수 위치를 정확한 수수위치(제 2의 수수위치)로 하고, 해당 위치의 위치 좌표 데이터를 제어부(C)의 메모리에 취득한다. 그리고, 실제의 처리시에는, 메인 반송 기구(A2)를 제2의 수수 위치에 이동시켜, 도포 유니트(3A)의 스핀 척(31)과의 사이에 웨이퍼(W)의 수수를 실시한다.
동일하게, 타워(T4)의 다른 처리 유니트에 대해서 메인 반송 기구(A2)의 위치 맞춤 작업을 실시하지만, 이 경우에는, 다른 처리 유니트의 반송구(41)와 제 1 및 제2의 마크(7A, 7B)의 위치를 미리 파악해 두는 것으로, 상술의 수법과 동일하게 하여 메인 반송 기구(A2, A3)의 위치 맞춤을 실시할 수가 있다. 한층 더타워(Tl, T2)와 메인 반송 기구(A2), 타워(T2, T3, T5)와 메인 반송 기구(A3)의 사이에 있어서도 동일한 위치 맞춤 작업을 실시한다.
여기서 광 센서(6)가 제1의 마크(7A)를 검출해, 이 검출값에 근거해 메인 반송 기구(A2, A3)의 초기 위치로부터 제1의 수수 위치까지의 상하 방향의 보정량을 구하고, 또 제2의 마크(7B)를 검출해, 이 검출값에 근거해 메인 반송 기구(A2, A3)의 초기 위치로부터 제1의 수수 위치까지의 θ방향의 보정 각도를 구하는 제1의 프로그램과 메인 반송 기구(A2, A3)를 초기 위치로부터 상기 제1의 프로그램에 의해 요구된 보정량분 상하방향에 이동시킴과 동시에, 보정 각도분 θ방향으로 회전시켜, 메인 반송 기구(A2, A3)를 상기 제1의 수수 위치에 위치 시켜, 처리 유니트의 반송구에 대향시키는 제2의 프로그램과 메인 반송 기구(A2, A3)의 상기 제2의 수수 위치의 데이터의 취득 작업을 실시하는 제3의 프로그램은 제어부(C)에 격납되어 있고, 이들 프로그램에 근거해, 메인 반송 기구(A2, A3)의 위치 맞춤 작업을 한다.
상술의 실시의 형태에서는, 반송구(41)가 좁고, 웨이퍼(W)를 보관 유지한 메인 반송 기구(A2, A3)가 진퇴입 할 수 있는 최대한의 크기라도, 반송구(41)의 위치를 확인해 메인 반송 기구(A2, A3)의 제1의 수수 위치를 결정하고 있으므로, 웨이퍼(W)나 메인 반송 기구(A2, A3)가 반송구(41) 근방에 충돌하는 일 없이, 확실하게 반송구(41)에 진퇴입 해, 처리 유니트의 재치대에 웨이퍼의 수수를 실시할 수가 있다.
여기서, 반송구(41)의 위치를 파악할 때, 제1의 마크(7A)를 이용해 반송구(41)의 좌우 방향의 위치를 구해 제2의 마크(7B)를 이용해 반송구(41)의 상하 방향의 위치를 구하고 있으므로, 메인 반송 기구(A2, A3)가, 승강 자재, 연직축주위에 회전 자재, 진퇴 자재로 구성되어 있어, 반송구(41)의 좌우 방향의 주변부를 확인 하기 어려운 타입이며, 또한 검출 수단이 광 센서(6)라도, 정확하게 반송구(41)의 소정 위치의 상하 방향의 위치 좌표와 좌우 방향의 위치 좌표를 구할 수가 있다. 이것에 의해 메인 반송 기구(A2, A3)의 위치 맞춤 작업에 염가의 검출 수단을 이용할 수가 있어 유효하다.
더욱이 제 1의 수수 위치를 요구한 후, 스핀 척(31)의 회전 중심과 웨이퍼(W)의 중심의 위치 맞춤을 실시해, 처리 유니트의 재치대에 대한 메인 반송 기구(A2, A3)의 정확한 수수 위치를 구하고 있으므로, 실제의 처리에서는, 스핀 척(31)의 회전 중심과 웨이퍼 중심이 확실하게 위치 맞춤된 상태로 웨이퍼(W)가 스핀 척(31)에 수수된다.
이것에 의해, 도포 유니트(3A)의 엣지 린스 공정으로, 웨이퍼(W)의 주변부의 불필요한 도포막을 고정밀도로 제거할 수가 있으므로, 웨이퍼(W)의 디바이스 영역을 웨이퍼 외주변 직전까지 크게 잡을 수가 있어 유효하다.
이상에 있어서, 본 발명에서는 제 2의 마크(7B)를 검출해, 반송구(41)의 상하 방향의 위치를 파악하는 대신에, 광 센서(6)에 의해 직접 반송구(41)을 검출하도록 하여도 좋다. 이 경우, 광 센서(6)로부터 반송구(41) 근방 영역으로 향해 광을 발광했을 때, 반송구(41)의 개구 영역 이외의 영역에서는 광이 반사되어, 이 반사광이 광 센서(6)에 수광되지만, 상기 반송구(41)의 개구 영역에서는 광이 반사되지 않고, 반사광이 광 센서(6)로 돌아가지 않기 때문에, 이 반사광의 수광의 유무에 의해, 반송구(41)의 형성 영역이 인식된다. 따라서 광 센서(6)에 의해 반송구(41)의 상하 방향의 주변의 위치를 검출함으로써, 이 위치좌표로부터 제어부(C)에서 반송구(41)의 소정 위치 예를 들면, 상하 방향의 중심 위치의 위치 좌표를 연산할 수가 있다.
또 본 발명의 제 1의 마크(7A) 및 제2의 마크(7B)는, 광 센서(6)에 의해 이들 제1 및 제2의 마크(7A, 7B)의 소정 위치를 검출하는 구성이면 상술의 구성에 한정되지 않는다.
예를 들면, 도 13A에 나타나는 바와 같은 확산판(91)에 슬릿(92)을 형성해, 확산판(91)의 후방에 확산판(91)과 평행한 지지판(93)을 가지는 박스 형상의 제1의 마크(7A')를 제안할 수 있다. 이 제1의 마크(7A')의 슬릿(92)의 폭은, 상기 한 위치(P1, P2)간의 길이로 설정되어 있다. 그리고 지지판(93)에 있어서의 슬릿(92)과 대응하는 영역(94)에는, 반사 방지용의 처리, 예를 들면 흑색 광택 소거 처리가 그 표면에 되어 있다.
관계되는 구성의 제1의 마크(7A')에 의하면, 광 센서(6)가 제1의 마크(7A')의 슬릿(92)의 정확히 정면으로 대향하는 위치에 위치 했을 때에는, 광 센서(6)로부터 제1의 마크(7A')를 향해 발광하면, 도 13B에 나타나는 바와 같이, 슬릿(92)을 통과해 영역(94)에 광이 닿아, 해당 광은 거기서 흡수되므로 반사광이 광 센서(6)로는 돌아오지 않는다. 한편, 광 센서(6)가 제1의 마크(7A')의 슬릿(92)의 정면에서 어긋난 위치에 위치 했을 때에는, 광 센서(6)로부터 제1의 마크(7A')를 향해 발광하면, 슬릿(92)의 양측으로 위치 하는 확산판(91)에 광이 맞아, 해당광은확산판(91)에 의해 반사되어 광 센서(6)로 돌아가, 광 센서(6)에 의해 수광된다.
또한 이 예에서는, 제 1의 마크(7A')는 중공(中空)의 박스 형상이었지만, 각별도 지지판을 가지지 않고, 슬릿(92)과 대응하는 영역에 반사하지 않는 영역을 가지는 것이면 좋다.
그 외, 예를 들면 광 센서(6)로부터의 광을 제 1 및 제 2의 마크(7A, 7B)로 반사함으로써, 해당 마크(7A, 7B)가 설치되어 있는 영역을 인식한다, 즉, 마크(7A, 7B)에 대해서 광 센서(6)가 정확히 정면으로 대향한 위치에 위치 했을 때에, 광 센서(6)가 반사광을 수광하는 구성이라도 좋다. 더욱이 제 1 및 제 2의 마크(7A, 7 B)의 장착 위치는 상술의 구성에 한정하지 않고, 제 1 및 제 2의 마크(7A, 7B)가 각각 떨어진 장소에 설치되도록 하여도 좋고, 1개의 타워(T1 ~ T5)에 복수개의 마크 (7A, 7B)를 장착하도록 하여도 좋다. 한층 더 웨이퍼(W)와 스핀 척(31)의 중심 위치의 위치 맞춤에 이용한 투과형·센서(81)대신에 반사형 센서를 이용하도록 해도 괜찮다.
이상에 있어서 본 실시의 형태로 이용되는 기판은, 플랫 패널 디스플레이 기판으로서도 좋다. 또 본 발명의 기판 처리 장치에서는, 상술의 처리 공정에 한정하지 않고, 반사 방지막형성 유니트 대신에 소수화 유니트를 마련하도록 해도 괜찮고, 다른 유니트를 마련하도록 해도 괜찮다.
본 발명에 의하면, 연직축주위에 회전 자재로, 한편, 진퇴 및 승강 자재인 기판 반송 장치를 이용해 처리 유니트내의 재치대에 대해서 기판의 수수를 실시하는 경우에, 처리 유니트내의 재치대의 소정 위치에 대한 기판 반송 장치의 위치 맞춤을 고정밀도로 실시할 수가 있다.

Claims (11)

  1. 연직축 주위에 회전 자재로, 한편, 진퇴 및 승강 자재인 기판 반송 장치와 이 기판 반송 장치의 회전 방향을 따라 배치되어, 각각 복수의 처리 유니트를 적층하여 이루어지는 타워와, 각 처리 유니트의 외장 케이싱에 형성되어 기판을 보관 유지한 기판 반송 장치를 각 처리 유니트내에 반입출 하기 위한 반송구를 갖추어, 장치의 조정시에 처리 유니트내의 재치대의 소정 위치에 대한 기판 반송 장치의 수수 위치의 데이터를 취득하는 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 외장 케이싱의 외면에 설치되어, 상기 반송구에 대해서 좌우 방향의 위치 좌표가 미리 결정되어 있는 제 1의 광학적 검출용 마크와,
    상기 외장 케이싱의 외면에 설치되어 상기 반송구에 대해서 상하 방향의 위치 좌표가 미리 결정되어 있는 제 2의 광학적 검출용 마크와,
    상기 기판 반송 장치에 설치되어 제 1 또는 제 2의 광학적 검출용 마크를 검출하기 위한 광 센서와,
    이 광 센서가 제 1의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 미리 결정된 각도만 기판 반송 장치를 회전시켜, 또 제 2의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 미리 결정된 이동량만 기판 반송 장치를 상하 방향으로 이동시켜, 기판 반송 장치를 처리 유니트의 반송구에 대향시키는 프로그램과 상기 기판 반송 장치가 반송구에 대향한 후, 해당 기판 반송 장치를 처리 유니트내에 진입시켜, 재치대의 소정 위치에 기판을 수수할 때의정확한 수수 위치의 데이터의 취득 작업을 행하기 위한 프로그램을 갖춘 제어부를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 연직축 주위에 회전 자재로, 한편, 진퇴 및 승강 자재인 기판 반송 장치와 이 기판 반송 장치의 회전 방향을 따라 배치되어 각각 복수의 처리 유니트를 적층하여 이루어지는 타워와, 각 처리 유니트의 외장 케이싱에 형성되어 기판을 보관 유지한 기판 반송 장치를 각 처리 유니트내에 반입출 하기 위한 반송구를 갖추어, 장치의 조정시에 처리 유니트내의 재치대의 소정 위치에 대한 기판 반송 장치의 수수 위치의 데이터를 취득하는 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 외장 케이싱의 외면에 설치되어 상기 반송구에 대해서 좌우 방향의 위치 좌표가 미리 결정되어 있는 제 1의 광학적 검출용 마크와,
    상기 기판 반송 장치에 설치되어 제 1의 광학적 검출용 마크를 검출하기 위한 광 센서와,
    이 광 센서가 제1의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 미리 결정된 각도만 기판 반송 장치를 회전시켜, 또 상기 광 센서가 반송구의 상하 방향의 주변을 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 미리 결정된 이동량만 기판 반송 장치를 상하 방향으로 이동시켜, 상기 기판 반송 장치를 처리 유니트의 반송구에 대향시키는 프로그램과, 상기 기판 반송 장치가 반송구에 대향한 후, 해당 기판 반송 장치를 처리 유니트내에 진입시켜, 재치대의 소정 위치에 기판을 수수할 때의 정확한 수수 위치의 데이터의 취득 작업을 행하기 위한 프로그램를 갖춘 제어부를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    제 1의 광학적 검출용 마크는 길이 방향이 상기 반송구의 길이 방향에 대해서 직교 하도록 설치되고,
    제 2의 광학적 검출용 마크는 길이 방향이 상기 반송구의 길이 방향과 평행이 되도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리 유니트는, 상기 재치대를 연직축 주위에 회전시키면서, 이 재치대에 재치된 기판의 표면에 처리액을 공급함으로써 해당 기판에 대해서 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리 유니트내의 재치대의 소정 위치에 기판을 수수할 때의 정확한 수수 위치는, 재치대의 회전 중심과 기판의 회전 중심이 위치 맞춤된 상태로 기판 반송 장치가 상기 재치대에 기판을 수수하는 위치인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    제 1의 광학적 검출용 마크는, 확산판과 돌출 형상체를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    제 1의 광학적 검출용 마크는, 슬릿을 가지는 확산판과 슬릿과 대응하는 위치에 무반사 영역을 가지는 지지판을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    제 1의 광학적 검출용 마크는, 확산판과 돌출 형상체를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    제 1의 광학적 검출용 마크는, 슬릿을 가지는 확산판과 슬릿과 대응하는 위치에 무반사 영역을 가지는 지지판을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 연직축 주위에 회전 자재로, 한편, 진퇴 및 승강 자재인 기판 반송 장치와, 이 기판 반송 장치의 회전 방향을 따라 배치되어 각각 복수의 처리 유니트를 적층하여 이루어지는 타워와, 각 처리 유니트의 외장 케이싱에 형성되어 기판을 보관 유지한 기판 반송 장치를 각 처리 유니트내에 반입출 하기 위한 반송구를 갖춘 기판 처리 장치에 있어서, 장치의 조정시에 처리 유니트내의 재치대의 소정 위치에대한 기판 반송 장치의 위치 맞춤을 하는 방법에 있어서,
    상기 외장 케이싱의 외면에 설치되어 상기 반송구에 대해서 좌우 방향의 위치 좌표가 미리 결정되어 있는 제1의 광학적 검출용 마크를, 상기 기판 반송 장치에 설치된 광 센서에 의해 검출해, 이 광 센서가 제1의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터, 기판 반송 장치가 처리 유니트의 반송구에 대향하는 수수 위치까지의 좌우 방향의 보정 각도를 구하는 공정과,
    상기 외장 케이싱의 외면에 설치되어, 상기 반송구에 대해서 상하 방향의 위치 좌표가 미리 결정되어 있는 제2의 광학적 검출용 마크를 상기 기판 반송 장치에 설치된 광 센서에 의해 검출해, 이 광 센서가 제2의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 기판 반송 장치가 처리 유니트의 반송구에 대향하는 수수 위치까지의 상하 방향의 보정량을 요구하는 공정과,
    다음으로, 상기 광 센서가 제1의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 상기 보정 각도만 기판 반송 장치를 회전시켜, 또 제2의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 상기 보정량만 기판 반송 장치를 상하 방향으로 이동시켜 기판 반송 장치를 처리 유니트의 반송구에 대향시키는 공정과
    상기 기판 반송 장치가 상기 반송구에 대향한 후, 해당 기판 반송 장치를 처리 유니트내에 진입시켜, 재치대의 소정 위치에 기판을 수수 할때의 정확한 수수 위치의 데이터의 취득을 실시하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 반송장치의 위치 맞춤방법.
  11. 연직축 주위에 회전 자재로, 한편 진퇴 및 승강 자재인 기판 반송 장치와, 이 기판 반송 장치의 회전 방향을 따라 배치되어 각각 복수의 처리 유니트를 적층하여 이루어지는 타워와, 각 처리 유니트의 외장 케이싱에 형성되어 기판을 보관 유지한 기판 반송 장치를 각 처리 유니트내에 반입출 하기 위한 반송구를 갖춘 기판 처리 장치에 있어서, 장치의 조정시에 처리 유니트내의 재치대의 소정 위치에 대한 기판 반송 장치의 위치 맞춤을 하는 방법에 있어서,
    상기 외장 케이싱의 외면에 설치되어 상기 반송구에 대해서 좌우 방향의 위치 좌표가 미리 결정되어 있는 제 1의 광학적 검출용 마크를, 상기 기판 반송 장치에 설치된 광 센서에 의해 검출해, 이 광 센서가 제1의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터, 기판 반송 장치가 처리 유니트의 반송구에 대향하는 수수 위치까지의 좌우 방향의 보정 각도를 구하는 공정과,
    상기 반송구의 상하 방향의 주변부를 상기 기판 반송 장치에 설치된 광 센서에 의해 검출해, 이 광 센서가 상기 반송구의 상하 방향의 주변부를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터, 기판 반송 장치가 처리 유니트의 반송구에 대향하는 수수 위치까지의 상하 방향의 보정량을 구하는 공정과,
    다음으로, 상기 광 센서가 제1의 광학적 검출용 마크를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 상기 보정 각도만 기판 반송 장치를 회전시켜, 또 반송구의 상하 방향의 주변부를 검출했을 때의 기판 반송 장치의 위치로부터 상기 보정량만 기판 반송 장치를 상하 방향으로 이동시켜, 기판 반송 장치를 처리 유니트의 반송구에 대향시키는 공정과, 상기 기판 반송 장치가 상기 반송구에 대향한 후, 해당 기판 반송 장치를 처리 유니트내에 진입시켜, 재치대의 소정 위치에 기판을 주고 받을 때의 정확한 수수 위치의 데이터의 취득을 실시하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 기판 반송장치의 위치 맞춤방법.
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