KR20080055792A - 기판 인도 장치, 기판 처리 장치, 기판 인도 방법 - Google Patents

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Abstract

반송아암을 사용하지 않고 기판 인도 장치만으로 기판의 수평 방향의 위치 어긋남을 보정한다.
재치대(112)의 지지축(114) 둘레로 떨어져 배치되어, 기판 예를 들면 웨이퍼(W)를 그 하면에서 지지하는 복수의 지지핀(132A∼132C)과, 지지핀이 부착되는 베이스대(134)와, 지지핀을 베이스대를 통하여 상하 구동시켜, 웨이퍼(W)의 올리고 내림을 행하는 상하 구동 수단(Z방향 구동 수단(138Z))과, 지지핀을 베이스대를 통하여 수평 구동시켜, 웨이퍼의 수평 방향(X, Y방향)의 위치를 조정하는 수평 구동 수단(X방향 구동 수단(138X), Y방향 구동 수단(138Y))을 설치했다.
반송아암, 재치대, 베이스대

Description

기판 인도 장치, 기판 처리 장치, 기판 인도 방법{SUBSTRATE DELIVERY APPARATUS, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, SUBSTRATE DELIVERY METHOD}
본 발명은, 기판 인도 장치, 기판 처리 장치, 기판 인도 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 집적 회로의 제조 공정에 있어서는, 피처리 기판, 예를 들면 반도체 웨이퍼(이하, 단순히 「웨이퍼」라고도 칭함)에 성막 처리, 에칭 처리, 열처리 등의 각종의 프로세스 처리를 반복하여 행함으로써 웨이퍼 상에 집적 회로를 형성해 간다. 또한, 상기 각 프로세스 처리가 시행된 웨이퍼에는, 소정의 후처리가 행해지는 경우도 있다. 후처리로서는, 예를 들면 웨이퍼의 세정을 위한 처리(예를 들면 웨이퍼에 부착한 부착물의 제거 처리 등), 프로세스 처리의 결과를 측정하는 처리(예를 들면 막두께 측정 처리, 파티클 측정 처리 등)를 들 수 있다.
이러한 웨이퍼의 처리는, 예를 들면 플라즈마 처리, 측정 처리 등 소정의 처리를 실행 가능하게 구성된 처리실을 구비하는 기판 처리 장치에 의해 행해진다. 기판 처리 장치는, 예를 들면 웨이퍼를 반송하는 반송아암(arm)을 선회, 후퇴가 자유롭게 마련한 반송 로봇을 구비하고, 이 반송아암에 의해 웨이퍼가 처리실로 반송된다. 일반적으로, 처리실 내에는 웨이퍼를 올려놓는 재치대(裁置臺)가 형성되어, 이 재치대와 상기 반송아암과의 사이에서 웨이퍼의 인도가 행해진다.
상기와 같은 웨이퍼의 인도는, 종래부터 재치대를 관통하는 복수의 지지핀을 상하 운동시킴으로써, 반송아암 상의 웨이퍼를 지지핀으로 수취하여, 재치대에 올려놓는 것이 알려져 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조). 또한, 반송 로봇과 재치대와의 사이에 회전팔을 형성하고, 이 회전팔에 의해 반송 로봇의 핀 세트 상의 웨이퍼를 재치대로 이동하여 올려놓는 것도 있다(특허 문헌 2 참조).
[특허 문헌 1] 일본공개특허공보 평6-97269호
[특허 문헌 2] 일본공개특허공보 평5-343500호
[특허 문헌 3] 일본공개특허공보 평8-8328호
[특허 문헌 4] 일본공개특허공보 2002-280287호
(발명의 개시)
(발명이 해결하고자 하는 과제)
그런데, 재치대 상의 웨이퍼에 대하여 적절한 처리를 시행하기 위해서는, 웨이퍼를 수평 방향의 위치 어긋남이 없도록 정확히 재치대 상에 올려놓을 필요가 있다. 이 때문에, 종래는 웨이퍼에 수평 방향의 위치 어긋남이 있으면, 재치대 위의 웨이퍼를 반송아암으로 취출하여, 반송아암이나 반송 로봇으로 위치 어긋남을 보정하고 나서, 다시 한번 재치대에 웨이퍼를 다시 놓도록 하고 있었다.
구체적으로는, 예를 들면 특허 문헌 1에 나타내는 바와 같은 지지핀을 상하 운동시켜 웨이퍼의 인도를 행하는 것에 있어서는, 웨이퍼에 위치 어긋남이 있으면, 재치대 상의 웨이퍼를 지지핀으로 들어올려, 반송아암을 끼워 넣어 웨이퍼를 수취하여 취출한다. 그리고, 반송아암을 움직여 웨이퍼의 위치를 조정한 후에, 재차 재치대에 웨이퍼를 다시 놓도록 하고 있었다.
또한, 특허 문헌 2에 나타내는 바와 같은 반송 로봇 자체에 웨이퍼의 위치 맞춤 장치를 마련한 것에 있어서는, 반송 로봇의 핀 세트 상에서 웨이퍼의 위치를 보정한 후에, 회전팔에 의해 웨이퍼를 재치대에 이동하여 올려놓는다(특허 문헌 2의 도2, 도3 참조).
그러나, 상기와 같이 반송아암이나 반송 로봇으로 위치 어긋남을 보정하는 것에 있어서는, 그 보정 동작을 위해 반송아암이나 반송 로봇은 다른 작업(예를 들면 다른 웨이퍼의 반송 작업)을 행할 수 없게 된다. 이 때문에, 웨이퍼 처리의 스루풋이 저하한다는 문제가 있었다.
이 점, 반송아암을 이용하지 않고, 재치대를 XY 방향으로 이동시킴으로써 웨이퍼의 수평 방향의 위치 어긋남을 보정하는 것도 알려져 있다. 예를 들면 특허 문헌 3에는, 웨이퍼를 재치대에 올려놓은 채 회전시켜, CCD 리니어 센서로 웨이퍼 외연(外緣) 전체 둘레를 검출함으로써 웨이퍼의 위치 어긋남을 검출하여, 그 위치 어긋남을 재치대를 XY 방향으로 이동시킴으로써 보정하는 것이 기재되어 있다.
또한, 예를 들면 특허 문헌 4에는, 처리실내에 매달아 내려진 회전 지지체(반입아암)로 웨이퍼를 지지한 채, 복수의 CCD 카메라로 웨이퍼의 외연을 촬영하고, 그 촬영 결과에 기초하여 웨이퍼의 위치를 검출하고, 그 위치 어긋남을 재치대를 XY 방향으로 이동시킴으로써 보정하는 것이 기재되어 있다.
그런데, 특허 문헌 3에 기재된 것에서는, 웨이퍼의 위치 어긋남을 검출하기 위해, 웨이퍼 리프트로 웨이퍼를 재치대에 내려놓지 않으면 안되고, 또한 웨이퍼에 위치 어긋남이 있었던 경우에 그것을 보정하기 위해, 웨이퍼 리프트로 웨이퍼를 들어올리고 나서 재치대를 XY 방향으로 이동한 후에 재차 웨이퍼를 재치대에 내려놓지 않으면 안된다. 이와 같이, 몇번이나 웨이퍼를 올리고 내려놓지 않으면 안되기 때문에, 위치 어긋남 보정에 시간이 걸려, 그만큼 웨이퍼 처리의 스루풋이 저하해 버린다.
또한, 특허 문헌 4에 기재된 것에서는, 예를 들면 CCD 카메라로 웨이퍼의 외연을 검출할 수 없을 만큼 웨이퍼의 위치 어긋남이 큰 경우에는, 웨이퍼의 위치 어긋남을 검출할 수 없어, 그 위치 어긋남을 재치대의 XY 구동에 의해 보정할 수 없다. 또한, 웨이퍼를 지지하는 회전 지지체(반입아암) 자체는 XY 방향으로 이동하지 않기 때문에, 회전 지지체(반입아암)로 XY 방향의 보정을 할 수도 없다.
따라서, 이러한 경우에는, 반송 로봇이나 반송아암으로 웨이퍼를 취출하여, 회전 지지체(반입아암)에 다시 올려놓지 않으면 안된다. 그 동안, 상기와 같이 반송아암이나 반송 로봇은 다른 작업(예를 들면 다른 웨이퍼의 반송 작업)을 행할 수 없게 되기 때문에, 웨이퍼 처리의 스루풋이 저하해 버린다.
그래서, 본 발명은, 이와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 반송아암으로부터 기판을 지지핀으로 수취한 후는, 반송아암이나 반송 로봇을 사용하지 않고, 지지핀으로 기판을 수평 방향으로 구동시킴으로써, 기판의 위치 어긋남을 재빠르게 보정할 수 있어, 결과로서 웨이퍼 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있는 기판 인도 장치 등을 제공하는 것에 있다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 어느 관점에 의하면, 기판을 반송하는 반송아암과 상기 기판을 올려놓는 재치대와의 사이에서 기판의 인도를 행하는 기판 인도 장치로서, 상기 재치대의 지지축 둘레로 떨어져 설치되어, 상기 기판을 그 하면에서 지지하는 복수의 지지핀과, 상기 지지핀이 부착되는 베이스대(基台)와, 상기 지지핀을 상기 베이스대를 통하여 상하 구동시키고, 상기 기판의 올리고 내림을 행하는 상하 구동 수단과, 상기 지지핀을 상기 베이스대를 통하여 수평 구동시키고, 상기 기판의 수평 방향의 위치를 조정하는 수평 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 인도 장치가 제공된다.
이러한 발명에 의하면, 지지핀을 수평 방향(XY 방향)으로 이동 가능하게 구성함으로써, 예를 들면 반송아암으로부터 기판을 지지핀으로 수취한 후는, 반송아암을 사용하지 않고, 지지핀으로 기판을 지지한 채 수평 방향으로 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 기판의 위치 어긋남을 재빠르게 보정할 수 있다. 또한, 반송아암은 지지핀에 기판을 건넨 후는 곧바로 다른 작업을 행할 수 있다. 따라서, 기판 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 재치대의 근방에, 지지핀으로 지지한 상기 기판의 수평 방향의 위치를 검출하는 기판 위치 검출 수단을 설치하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 지지핀으로 기판을 지지한 채, 기판의 수평 방향의 위치를 검출하여, 위치가 어긋나 있는지 아닌지를 검출할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 재치대를 수평 방향으로 구동시키는 것이 아니라, 지지핀을 수평 방향으로 구동시키도록 했기 때문에, 예를 들면 기판의 위치 어긋남이 커서 기판 위치 검출 수단으로 검출할 수 없는 경우라도, 지지핀으로 기판을 들어올린 채, 기판 위치 검출 수단으로 검출할 수 있는 위치까지 지지핀으로 기판을 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 기판이 크게 위치가 어긋나 있는 경우라도, 기판의 위치를 검출하여 위치 어긋남을 재빠르게 보정할 수 있다.
또한, 상기 기판 위치 검출 수단은, 예를 들면 상기 기판의 원주 둘레부(周緣部)의 적어도 2개소 이상의 위치를 검출할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 기판의 원주 둘레부의 적어도 2개소의 위치를 검출할 수 있으면, 예를 들면 반도체 웨이퍼와 같은 원판 형상의 기판이라면 그 기판의 중심 위치를 검출할 수 있다.
또한, 기판의 인도 처리를 행하는 제어부를 마련하여, 예를 들면 상하 구동 수단에 의해 상기 지지핀을 상승시켜 상기 반송아암으로부터 상기 기판을 수취하면, 상기 지지핀으로 상기 기판을 지지한 상태에서, 상기 기판 위치 검출 수단에 의해 상기 기판의 수평 방향의 위치를 검출하여, 상기 기판의 위치 어긋남이 있으면 상기 수평 구동 수단에 의해 상기 지지핀을 수평 방향으로 구동시켜 상기 기판의 위치 어긋남을 보정한 후에, 상기 상하 구동 수단에 의해 상기 지지핀을 하강시켜 상기 기판을 상기 재치대 위에 올려놓게 하는 인도 처리를 실행시키도록 해도 좋다.
이것에 의하면, 지지핀으로 상기 기판을 지지한 채로, 기판 위치를 검출하여 위치 어긋남 보정을 재빠르게 행할 수 있다. 이 때문에, 종래와 같이 예를 들면 기판 위치의 검출이나 기판의 위치 어긋남 보정을 위해 반송아암이나 지지핀으로 재치대에 기판을 다시 놓는 경우에 비하여, 보다 고속으로 위치 어긋남 보정을 행할 수 있다. 이에 따라, 기판 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 반송아암으로부터 상기 기판을 수취할 때, 상기 지지핀을 상승시킨 상태에서, 상기 반송아암을 하강시켜 상기 기판을 수취하도록 해도 좋다. 이것에 의하면, 지지핀을 상승시킨 채 기판을 수취할 수 있다.
또한, 상기 복수의 지지핀을, 예를 들면 상기 재치대의 지지축 둘레로 상기 재치대의 지름보다도 내측으로 떨어져 설치하고, 상기 재치대에 형성된 관통공을 통하여 상기 재치대의 기판 재치면으로부터 상기 각 지지핀의 선단(先端)이 출몰(突沒) 가능하게 구성한다. 이와 같은 구성에 의하면, 기판의 중심쪽의 포인트를 각 지지핀으로 지지할 수 있기 때문에, 예를 들면 재치대상의 기판의 단부(端部)에 처리(예를 들면 기판 단부에 부착한 부착물의 제거 처리)를 시행하는 경우에, 그 처리의 대상이 되는 부위로부터 가능한 한 떨어진 포인트로 기판을 지지할 수 있다.
또한, 상기 재치대를 지지축 둘레로 회전 자유롭게 구성한 경우에는, 예를 들면 상기 재치대를 회전시킬 때에는, 상기 지지핀의 선단이 상기 재치대의 저면보다도 하측이 되도록 상기 지지핀을 하강시킨다. 이에 따라, 재치대를 회전할 때에 관통공과 지지핀이 충돌하지 않도록 할 수 있다.
또한, 상기 기판 인도 장치에 있어서, 상기 복수의 지지핀을 상기 재치대의 지지축 둘레로 상기 재치대의 지름보다도 외측으로 떨어져 설치하도록 해도 좋다. 이 구성에 의하면, 재치대에 관통공을 형성하는 일 없이 기판을 지지핀으로 지지할 수 있다. 또한, 지지핀의 수평 방향으로의 이동량이 관통공에 제한되지 않기 때문에, 보다 크게 기판을 수평 이동시킬 수 있다. 따라서, 한번에 기판을 수평 방향으로 이동시키는 이동량을 크게 취할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 처리실 내에 설치된 재치대 위에 기판을 올려놓아 소정의 처리를 행하는 기판 처리 장치로서, 상기 처리실 내로 상기 기판을 반출입하는 반송아암과 상기 재치대와의 사이에서 기판의 인도를 행하는 기판 인도 장치를 상기 재치대 근방에 배치하고, 상기 기판 인도 장치는, 상기 재치대의 지지축 둘레로 떨어져 설치되어, 상기 기판을 그 하면에서 지지하는 복수의 지지핀과, 상기 지지핀이 부착되는 베이스대와, 상기 지지핀을 상기 베이스대를 통하여 상하 구동시켜, 상기 기판의 올리고 내림을 행하는 상하 구동 수단과, 상기 지지핀을 상기 베이스대를 통하여 수평 구동시켜, 상기 기판의 수평 방향의 위치를 조정하는 수평 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치가 제공된다.
이러한 발명에 의하면, 반송아암을 사용하지 않고, 지지핀으로 기판을 수평 방향으로 이동시켜 위치 어긋남을 재빠르게 보정할 수 있다. 이 때문에, 반송아암은, 기판 인도 장치에 기판을 건넨 후는 곧바로 다른 작업을 행할 수 있다. 따라서, 기판 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한, 기판을 위치 어긋남이 없이 재치대에 올려놓을 있기 때문에, 기판에 대하여 안정적으로 소정의 처리를 시행할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 기판에 소정의 처리를 행하는 복수의 처리실을 구비하고, 상기 기판을 반송아암에 의해 각 처리실을 차례로 반송하면서 기판에 연속하여 처리를 행하는 기판 처리 장치로서, 상기 처리실의 적어도 1개는, 다른 처리실에서 프로세스 처리를 행한 기판을 반송하여 후처리를 행하는 후처리실로 하고, 상기 후처리실은, 그 내부에 설치된 재치대와 상기 반송아암과의 사이에서 기판의 인도를 행하는 기판 인도 장치를 구비하고, 상기 기판 인도 장치는, 상기 기판을 그 하면에서 지지하는 복수의 지지핀과, 상기 지지핀이 부착되는 베이스대와, 상기 지지핀을 상기 베이스대를 통하여 상하 구동시켜, 상기 기판의 올리고 내림을 행하는 상하 구동 수단과, 상기 지지핀을 상기 베이스대를 통하여 수평 구동시켜, 상기 기판의 수평 방향의 위치를 조정하는 수평 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치가 제공된다.
이러한 후처리실에 반송되는 기판은, 다른 처리실을 경유하여 반송아암에 의한 반출입이 반복되고 있기 때문에, 크게 위치가 어긋나 있을 개연성이 높다. 이 점, 본 발명에 따른 기판 인도 장치에 의하면, 기판의 위치 어긋남이 큰 경우여도, 종래와 같이 기판을 취출하여 다시 넣거나, 또한 재치대에 다시 놓거나 하는 일 없이, 지지핀으로 기판을 지지한 채 수평 방향으로 구동함으로써 그 위치 어긋남을 재빠르게 정확히 보정할 수 있다. 따라서, 이와 같은 후처리실에 본 발명에 따른 기판 인도 장치를 적용하는 효과는 크다.
또한, 상기 후처리실은, 상기 기판의 원주 둘레부에 부착한 부착물을 제거하는 세정 처리실이어도 좋다. 또한 이 경우, 상기 기판 인도 장치의 복수의 지지핀을, 상기 재치대의 지지축 둘레로 상기 재치대의 지름보다도 내측으로 떨어져 배치하여, 상기 재치대에 형성된 관통공을 통하여 상기 재치대의 기판 재치면으로부터 상기 지지핀의 선단이 출몰 가능하게 하는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 기판 이면에 있어서 중심쪽의 포인트를 각 지지핀으로 지지할 수 있다. 이 때문에, 각 지지핀에 방해되는 일 없이 기판의 원주 둘레부에 부착한 부착물을 제거할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 기판을 반송하는 반송아암과 상기 기판을 올려놓는 재치대와의 사이에서 기판의 인도를 행하는 기판 인도 장치에 의한 인도 방법으로서, 상기 기판 인도 장치는, 상기 재치대의 지지축 둘레로 떨어져 배치되어, 상기 기판을 그 하면에서 지지하는 복수의 지지핀과, 상기 지지핀이 부착되는 베이스대와, 상기 지지핀을 상기 베이스대를 통하여 상하 구동시키는 상하 구동 수단과, 상기 지지핀을 상기 베이스대를 통하여 수평 구동시키는 수평 구동 수단과, 상기 기판의 수평 방향의 위치를 검출하는 기판 위치 검출 수단을 구비하여, 상기 상하 구동 수단에 의해 상기 지지핀을 상승시켜, 상기 반송아암으로부터 상기 기판을 수취하는 공정과, 수취한 상기 기판의 수평 방향의 위치를, 상기 지지핀으로 상기 기판을 지지한 채로의 상태로, 상기 기판 위치 검출 수단에 의해 검출하는 공정과, 상기 기판 위치 검출 수단에 의해 검출된 기판의 위치에 기초하여, 그 기판이 소정의 기준 위치로부터 위치가 어긋나 있는지 아닌지를 판단하는 공정과, 상기 판단 공정에 있어서 상기 기판이 위치가 어긋나 있지 않다고 판단한 경우는, 상기 상하 구동 수단에 의해 상기 지지핀을 하강시켜 상기 재치대 위에 올려놓게 하는 공정과, 상기 판단 공정에 있어서 상기 기판의 위치가 어긋나 있다고 판단한 경우는, 상기 지지핀을 상기 수평 구동 수단에 의해 수평 방향으로 구동시켜 상기 기판의 위치 어긋남을 보정한 후에, 상기 상하 구동 수단에 의해 상기 지지핀을 하강시켜 상기 재치대 위에 올려놓게 하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 인도 방법이 제공된다.
이러한 발명에 의하면, 반송아암으로부터 기판을 지지핀으로 수취한 후는, 기판에 위치 어긋남이 있었다고 해도, 반송아암을 사용하지 않고, 지지핀으로 기판을 지지한 채 수평 방향으로 구동시킴으로써, 기판의 위치 어긋남을 재빠르게 보정할 수 있다. 또한, 반송아암은 지지핀에 기판을 건넨 후는 곧바로 다른 작업을 행할 수 있다. 따라서, 기판 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 반송아암으로부터 상기 기판을 수취하는 공정에서는, 상기 지지핀을 상승시킨 상태에서, 상기 반송아암을 하강시켜 상기 기판을 수취하도록 해도 좋다. 이것에 의하면, 지지핀을 상승시킨 채 기판을 수취할 수 있다.
또한, 상기 기판의 위치를 검출하는 공정은, 상기 기판 위치 검출 수단으로 기판을 검출할 수 없는 경우에는, 상기 지지핀을 수평 방향으로 구동시킴으로써, 상기 기판을 상기 기판 위치 검출 수단으로 검출할 수 있기까지 이동시키도록 해도 좋다. 이것에 의하면, 지지핀으로 수취했을 때의 기판의 위치 어긋남이 크기 때문에, 기판 위치 검출 수단으로 기판을 검출할 수 없어도, 지지핀으로 그대로 기판을 이동시킬 수 있기 때문에, 기판 위치 검출 수단으로 기판의 위치를 검출할 수 있도록 할 수 있다. 이에 따라, 기판을 재치대에 다시 놓는 일 없이, 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 반송아암을 사용하지 않고, 기판 인도 장치에서 기판을 수평 방향으로 이동시켜 위치 어긋남을 보정할 수 있기 때문에, 반송아암은 기판 인도 장치에 기판을 건넨 후는 곧바로 다른 작업(예를 들면 다른 기판의 반송 작업)을 행할 수 있다. 게다가, 기판을 재치대에 올려놓게 하기 전에 위치 어긋남을 보정할 수 있기 때문에, 기판의 위치 어긋남을 재빠르게 보정할 수 있다. 이 때문에, 기판 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
도1 은 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 인도 장치, 기판 위치 검출 유닛 및, 재치대 유닛을 설명하기 위한 사시도이다.
도2 는 도1 에 나타내는 각 장치의 측면을 나타내는 도면이다.
도3 은 도1 에 나타내는 기판 인도 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도4 는 동 실시 형태에 따른 기판 위치 검출 유닛이 구비하는 기판 위치 검출 수단의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도5A 는 각 측정 시야의 상태와 웨이퍼(W)의 위치와의 관계를 설명하기 위한 도면으로서, 측정 시야의 모두가 화이트 상태(밝은 상태)로 측정된 경우의 예이다.
도5B 는 도5A 의 위치 어긋남을 보정했을 때의 지지핀과 웨이퍼의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도6A 는 각 측정 시야의 상태와 웨이퍼(W)의 위치와의 관계를 설명하기 위한 도면으로서, 측정 시야의 1개가 (그레이 상태)로 판정되고, 그 외가 화이트 상태(밝은 상태)로 판정된 경우의 예이다.
도6B 는 도6A 의 위치 어긋남을 보정했을 때의 지지핀과 웨이퍼의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도7A 는 각 측정 시야의 상태와 웨이퍼(W)의 위치와의 관계를 설명하기 위한 도면으로서, 측정 시야의 1개가 (그레이 상태)로 판정되고, 그 외가 각각 블랙 상태(어두운 상태)와 화이트 상태(밝은 상태)로 판정된 경우의 예이다.
도7B 는 도7A 의 위치 어긋남을 보정했을 때의 지지핀과 웨이퍼의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도8 은 동 실시 형태에 따른 웨이퍼의 인도 처리의 구체예를 나타내는 플로우 차트이다.
도9A 는 기판 인도 장치의 동작예를 설명하기 위한 도면이다.
도9B 는 기판 인도 장치의 동작예를 설명하기 위한 도면이다.
도9C 는 기판 인도 장치의 동작예를 설명하기 위한 도면이다.
도9D 는 기판 인도 장치의 동작예를 설명하기 위한 도면이다.
도9E 는 기판 인도 장치의 동작예를 설명하기 위한 도면이다.
도10 은 동 실시 형태에 따른 기판 인도 장치의 다른 구성예를 나타내는 사시도이다.
도11 은 동 실시 형태에 따른 기판 인도 장치를 적용 가능한 기판 처리 장치의 구성예를 나타내는 단면도이다.
도12 는 본 실시 형태에 따른 기판 인도 장치를 적용한 세정 처리실의 내부 구성예를 나타내는 측면도이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
110 : 재치대(裁置臺) 유닛
112 : 재치대
113A∼113C : 관통공(貫通孔)
114 : 지지축
116 : 재치대
130 : 기판 인도 장치
132A∼132C : 지지핀
134 : 베이스대
135 : 부착판
136 : 지지판
138 : 지지핀 구동 기구
138X : X방향 구동 수단
138Y : Y방향 구동 수단
138Z : Z방향 구동 수단
150 : 기판 위치 검출 유닛
152A∼152C : 촬상 수단
153A∼153C : 측정 시야
154A∼154C : 조명용 광원
156 : 부착대
157, 158 : 브래킷(bracket)
200 : 제어부
300 : 기판 처리 장치
310 : 프로세스 처리 유닛
320 : 반송 유닛
330 : 반송실
331A∼331C : 카세트대(臺)
332A∼332C : 카세트 용기
333A∼333C : 게이트 밸브
336 : 프리얼라이먼트(prealignment) 처리실
338 : 재치대
339 : 광학 센서
340A∼340F : 프로세스 처리실
342 : 재치대
344A∼344F : 게이트 밸브
350 : 공통 반송실
354M, 354N : 게이트 밸브
360M, 362N : 로드 록(load lock)실
362M, 362N : 게이트 밸브
364M, 364N : 인도대
370, 380 : 반송 로봇
373A, 373B : 반송아암(arm)
383A, 383B : 반송아암
384 : 안내 레일
400 : 세정 처리실
402 : 용기
404 : 반입출구
410 : 세정 수단
412 : 레이저 유닛
414 : 오존 발생기
500 : 제어부
W : 웨이퍼
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 매우 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.
(기판 인도 장치)
먼저, 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 인도 장치에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도1 은 각 장치의 설치예를 설명하기 위한 사시도이며, 도2 는 도1 에 나타내는 각 장치의 측면을 나타내는 도면이다. 본 실시 형태에서는, 도시하지 않은 반송아암과 재치대(112)와의 사이에서 기판 예를 들면 반도체 웨이퍼(이하, 단순히 「웨이퍼」라고도 칭함)(W)를 인도하는 기판 인도 장치(130)에 대해서의 실시 형태에 대하여 설명한다.
도1, 도2 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 올려놓는 재치대(112)를 구비하는 재치대 유닛(110)의 근방에, 본 실시 형태에 따른 기판 인도 장치(리프터 유닛)(130)가 설치된다. 또한, 재치대 유닛(110)의 근방에는 웨이퍼(W)의 위치를 검출하는 기판 위치 검출 유닛(150)이 설치되어 있다.
재치대(112)는, 예를 들면 도1 에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 지름보다도 작은 원판 형상으로 형성되어 있다. 웨이퍼(W)는 재치대(112)의 상측의 재치면에 올려놓여진다. 재치대(112)는, 지지축(114)에 의해 예를 들면 처리 실내의 저면(底面)에 볼트 등의 체결 부재로 부착되어 있다. 또한, 재치대(112)는 회전하도록 구성해도 좋다. 재치대(112)를 회전하도록 구성하는 경우에는, 예를 들면 지지축(114)의 내부에 예를 들면 스테핑 모터를 마련하여, 이 스테핑 모터의 구동에 의해 재치대(112)를 회전시킨다. 또한, 재치대(112)에는, 그 재치면 상의 웨이퍼(W)를 예를 들면 버큐엄 척(vacuum chuck) 기능에 의해 흡착 유지하도록 해도 좋다. 이에 따라, 재치대(112)가 고속 회전해도, 재치대(112)로부터의 웨이퍼(W)의 탈락 을 방지할 수 있다. 재치대 유닛(110)은, 도2 에 나타내는 바와 같이 제어부(200)에 접속되어 있고, 이 제어부(200)로부터의 제어 신호에 기초하여 재치대(112)가 회전 제어되도록 되어 있다.
여기서, 기판 인도 장치(130)의 구성에 대하여 도1, 도3 을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도3 은, 도1 로부터 기판 인도 장치만을 취출하여 도시한 것이다. 또한, 도3 에서는 기판 인도 장치의 구성을 알기 쉽게 하기 위해, 재치대(112)를 생략하여 재치대(112)의 지지축(114)만을 2점 쇄선으로 나타내고 있다.
도3 에 나타내는 바와 같이, 기판 인도 장치(130)는, 도시하지 않은 반송아암과 재치대(112)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 인도할 때에, 웨이퍼(W)를 지지하는 복수(예를 들면 3개)의 지지핀(리프터 핀)(132A∼132C)을 구비한다. 이들의 지지핀(132A∼132C)은 도3 에 나타내는 바와 같이 재치대(112)의 지지축(114) 둘레로 떨어져 배치된다. 지지핀(132A∼132C)은 예를 들면 웨이퍼(W)를 안정되게 지지할 수 있도록 지지축(114) 둘레에 등 간격으로 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 지지핀의 수는, 3개로 한정되는 것은 아니지만, 웨이퍼를 안정되게 지지할 수 있도록 적어도 3개 이상인 것이 바람직하다.
지지핀(132A∼132C)은, 베이스대(리프터 베이스)(134)에 입설되고, 이 베이스대(134)를 통하여 모든 지지핀(132A∼132C)을 일제히 상하 방향 또는 수평 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다. 베이스대(134)는, 예를 들면 도3 에 나타내는 바와 같이 대략 링 형상으로 형성된 부착판(135)과, 부착판(135)을 지지하는 지지판(136)에 의해 구성된다. 부착판(135)에는 그 상부에 링 형상을 따라 소정의 간 격(예를 들면 등 간격)으로 각 지지핀(132A∼132C)이 부착되고, 지지판(136)은 후술하는 지지핀 구동 기구(138)의 X방향 구동 수단(138X)을 구성하는 스테이지에 부착되어 있다.
또한, 부착판(135)의 링 형상의 일부에는, 지지축(114)의 측면으로부터 부착판(135)을 삽입할 수 있을 정도의 개구부가 마련되어 있다. 이에 따라, 지지축(114)이 처리실의 저면에 고정한 후에도, 부착판(135)을 그 개구부로부터 지지축(114)에 삽입시켜 지지축(114) 둘레에 지지핀(132A∼132C)이 배치하도록 기판 인도 장치(130)를 설치할 수 있다.
베이스대(134)는, 지지핀(132A∼132C)을 상하 방향뿐만 아니라, 수평 방향으로도 구동 가능한 지지핀 구동 기구(138)에 부착되어 있다. 구체적으로는 예를 들면 지지핀 구동 기구(138)는, 베이스대(134)를 통하여 지지핀(132A∼132C)을 X방향으로 구동시킬 수 있는 X방향 구동 수단(138X)과, Y방향으로 구동시킬 수 있는 Y방향 구동 수단(138Y)을 구비한다. X방향 구동 수단(138X)은 예를 들면 X방향에 리니어 구동 가능한 스테이지로 구성하고, Y방향 구동 수단(138Y)은 예를 들면 X방향과는 수직의 Y방향으로 X방향 구동 수단을 리니어 구동 가능한 스테이지로 구성하도록 해도 좋다. 또한, 이들 X방향 구동 수단(138X) 및 Y 방향 구동 수단(138Y)은, 수평 방향(XY 방향) 구동 수단을 구성한다.
또한, 지지핀 구동 기구(138)는, 베이스대(134)를 통하여 지지핀(132A∼132C)을 Z방향(상하 방향)으로 구동 가능한 상하 방향 구동 수단으로서의 Z방향 구동 수단(138Z)을 구비한다. Z방향 구동 수단(138Z)은 X방향 구동 수단(138X) 및 Y 방향 구동 수단(138Y)을 예를 들면 리니어 구동 가능한 스테이지로 상하 구동시키도록 구성해도 좋다.
이들 각 구동 수단(138X, 138Y, 138Z)의 액츄에이터로서는, 예를 들면 리니어 액츄에이터를 이용하는 것이 바람직하다. 리니어 액츄에이터를 채용하면, 수 ㎛ 또는 그 이하의 반복 위치 결정 정밀도가 얻어지고, 그리고 고속으로 각 스테이지를 추진할 수 있다. 또한, 리니어 액츄에이터 이외에도, 예를 들면 볼 나사와 스테핑 모터의 조합 기구에 의해 각 스테이지를 구동하도록 구성해도 좋다. 또한, 기판 인도 장치(130)는, 도2 에 나타내는 바와 같이 제어부(200)에 접속되어 있고, 이 제어부(200)로부터의 제어 신호에 기초하여 각 구동 수단(138X, 138Y, 138Z)이 구동 제어되도록 되어 있다.
이와 같은 지지핀 구동 기구(138)에 의하면, Z방향 구동 수단(138Z)으로 지지핀(132A∼132C)을 베이스대(134)를 통하여 상하 구동시킴으로써, 반송아암 또는 재치대(112)에 대한 웨이퍼(W)의 올리고 내림을 행할 수 있다. 또한, X방향 구동 수단(138X) 및 Y방향 구동 수단(138Y)에 의해, 지지핀(132A∼132C)을 베이스대(134)를 통하여 수평 방향(XY 방향)으로 구동시켜, 지지핀(132A∼132C)의 위에 웨이퍼(W)를 올린 채, 수평 방향의 위치를 조정할 수 있다.
이에 따라, 반송아암으로부터 웨이퍼(W)를 지지핀(132A∼132C)으로 수취한 후는, 반송아암이나 반송 로봇을 사용하지 않고, 지지핀(132A∼132C)의 위에 웨이퍼(W)를 올린 채 수평 방향으로 움직이는 것만으로 웨이퍼의 위치 어긋남을 보정할 수 있고, 결과로서 웨이퍼 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
그런데, 도1 에 나타내는 바와 같은 비교적 큰 지름의 재치대(112)로 웨이퍼의 인도를 행할 경우에는, 각 지지핀(132A∼132C)을 재치대(112)의 지름보다도 내측으로 설치한다. 그리고, 재치대(112)에 형성된 관통공을 지나게 하여 재치대(112)의 재치면으로부터 각 지지핀(132A∼132C)의 선단이 출몰하도록 구성한다. 예를 들면 도1 에 나타내는 바와 같이 재치대(112)에 지지핀(132A∼132C)을 각각 지나게 하는 관통공(113A∼113C)을 형성한다.
이것에 의하면, Z방향 구동 수단(138Z)에 의해 지지핀(132A∼132C)을 상하 구동함으로써, 각 지지핀(132A∼132C)의 선단이 관통공(113A∼113C)을 출몰 가능하게 승강시킬 수 있다. 또한 X방향 구동 수단(138X) 및 Y방향 구동 수단(138Y)에 의해 지지핀(132A∼132C)을 수평 구동(XY 구동)함으로써, 각 지지핀(132A∼132C)의 선단이 각 관통공(113A∼113C) 내를 지나게 하여 재치대(112)의 재치면으로부터 돌출한 채, 각 관통공(113A∼113C) 내를 수평 이동(XY 이동)시킬 수 있다.
이러한 구성에 의하면 웨이퍼의 중심쪽의 포인트를 각 지지핀(132A∼132C)으로 지지할 수 있기 때문에, 예를 들면 재치대(112) 상의 웨이퍼의 단부에 처리(예를 들면 후술하는 세정 처리)를 시행하는 경우에, 그 처리의 대상이 되는 부위로부터 가능한 한 떨어진 포인트에서 웨이퍼를 지지할 수 있다.
또한, 이러한 각 관통공(113A∼113C)의 개구경은, 예를 들면 지지핀(132A∼132C)의 지름과 수평 방향으로의 이동량(예를 들면 수평 방향의 위치 결정 가능 범위)에 따라 설정하는 것이 바람직하다. 각 관통공(113A∼113C)은, 예를 들면 직경 10∼20mm으로 형성된다.
또한, 재치대(112)가 회전 가능하게 구성되는 경우, 재치대(112)를 회전시킬 때에는, 지지핀(132A∼132C)의 선단이 재치대(112)의 저면보다도 하측이 되도록 지지핀(132A∼132C)을 하강함으로써, 재치대(112)를 회전할 때에 관통공(113A∼113C)과 지지핀(132A∼132C)이 충돌하지 않도록 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 재치대의 각 관통공에 지지핀을 1개씩 삽입하도록 한 경우에 대하여 설명했지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 지지핀의 수를 많게 하는 경우에는, 재치대의 복수의 관통공에 복수의 지지핀을 각각 삽입하도록 해도 좋다.
(기판 위치 검출 수단)
여기서, 기판 위치 검출 수단을 구비하는 기판 위치 검출 유닛에 대하여 도1, 도4 를 참조하면서 설명한다. 도4 는 기판 위치 검출 수단의 구성을 설명하기 위한 사시도이다. 도4 에서는, 기판 위치 검출 수단의 구성을 설명하기 쉽게 하기 위해, 도1 에 나타내는 부착대(156)나 재치대(112)를 생략하고 있다.
기판 위치 검출 유닛(150)은, 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치를 검출하기 위한 기판 위치 검출 수단을 구비한다. 기판 위치 검출 수단은, 예를 들면 도4 에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 원주 둘레부를 검출하는 복수(여기에서는 3개)의 촬상 수단(152A∼152C)과, 이들 촬상 수단(152A∼152C)에 각각 대향하여 배치되는 조명용 광원(154A∼154C)에 의해 구성된다.
촬상 수단(152A∼152C)으로서는, 예를 들면 CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서, 초점 조정용의 렌즈 등을 마련한 CCD 카메라에 의해 구성된다. 또한, 조명용 광원(154A∼154C)으로서는, 예를 들면 LED 유닛에 의해 구성된다. 또한, 조명용 광원(154A∼154C)은, 빛의 방출면에 확산판을 구비하고 있고, 이에 따라 빛의 방출면 전체에 걸쳐 빛의 강도를 균일화할 수 있도록 되어 있다.
기판 위치 검출 수단을 구성하는 촬상 수단(152A∼152C) 및 조명용 광원(154A∼154C)은 예를 들면 도1 에 나타내는 바와 같은 기립한 부착대(156)에 부착된다. 부착대(156)에는, 그 상부로부터 수평으로 튀어나온 브래킷(157)과, 이 브래킷(157)의 하방에 수평으로 튀어나온 브래킷(158)을 구비한다. 상방의 브래킷(157)에는 촬상 수단(152A∼152C)이 부착되고, 하방의 브래킷(157)에는 조명용 광원(154A∼154C)이 부착된다. 이렇게 하여, 촬상 수단(152A∼152C)과 조명용 광원(154A∼154C)은, 웨이퍼(W)의 상하에 웨이퍼(W)의 원주 둘레부를 끼우도록 설치된다.
도4 에 나타내는 바와 같이, 각 조명용 광원(154A∼154C)의 광축은 각각, 각 촬상 수단(152A∼152C)의 수광면을 향하도록 조정된다. 또한, 지지핀(132A∼132C)을 재치대(112)의 재치면보다도 상측으로 상승시켜, 반송아암으로부터 웨이퍼(W)를 수취했을 때의 웨이퍼(W)의 높이를 수취 높이로 하고, 웨이퍼(W)의 중심과 재치대의 중심이 일치할 때의 웨이퍼(W)의 위치(도4 에 나타내는 2점 쇄선으로 나타내는 웨이퍼의 위치)를 수평 방향의 기준 위치(Wst)으로 하면, 각 촬상 수단(152A∼152C)은 각각, 수취 높이에 있는 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 원주 둘레부에 초점이 맞도록 조정된다. 또한 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 원주 둘레부를 검출할 수 있는 부위가 각 촬상 수단(152A∼152C)의 측정 시야(153A∼153C)가 되도록 조정된다.
구체적으로는, 각 촬상 수단(152A∼152C)의 측정 시야(153A∼153C)는, 예를 들면 후술하는 도5A 에 나타내는 바와 같이 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 원주 둘레부를 따라 등 간격으로 늘어서도록 되어 있다. 예를 들면 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 중심으로부터 본 각도를 생각하면, 여기에서는 측정 시야(153A)에서 측정 시야(153B)까지의 각도와 측정 시야(153B)에서 측정 시야(153C)까지의 각도를 각각 45도(deg)로 하고, 측정 시야(153A)에서 측정 시야(153C)까지의 각도를 90도(deg)가 되도록 하고 있다. 이러한 측정 시야(153A∼153C)의 각도는, 상기한 것에 한정되는 것이 아니라, 각 촬상 수단(152A∼152C)의 부착 위치를 조정함으로써 자유롭게 바꿀 수 있다.
각 촬상 수단(152A∼152C)은, 도2 에 나타내는 바와 같이 제어부(200)에 접속되어 있고, 각 촬상 수단(152A∼152C)으로 촬상된 화상의 데이터는, 기판 인도 장치(130) 등의 각부를 제어하는 제어부(200)로 송신된다. 제어부(200)는, 각 촬상 수단(152A∼152C)으로 촬상된 측정 시야(153A∼153C)의 출력 화상 데이터에 기초하여 웨이퍼(W)의 원주 둘레부를 검출하도록 되어 있다.
예를 들면 측정 시야(153A)에 웨이퍼(W)의 원주 둘레부가 들어오면, 측정 시야(153A) 중, 웨이퍼(W)가 존재하는 영역은, 조명용 광원(154A)로부터의 빛이 차단되어 어두워지고, 그 이외의 부분은 밝아진다. 이에 따라, 측정 시야(153A)로 웨이퍼(W)의 원주 둘레부의 유무를 검출할 수 있다. 따라서, 이 상태를 원주 둘레부 있음 상태(그레이 상태)로서, 후술하는 측정 시야의 모두가 밝은 상태(화이트 상태), 측정 시야의 모두가 어두운 상태(블랙 상태)로 구별한다.
또한, 전술한 예에서 측정 시야(153A)에 있어서의 밝은 영역과 어두운 영역의 경계가 웨이퍼(W)의 원주 둘레부의 형상(예를 들면 실시 형태와 같은 원판 형상의 웨이퍼의 경우에는 원호 형상)이 되기 때문에, 측정 시야(153A)의 출력 화상으로부터 웨이퍼(W)의 원주 둘레부의 형상을 검출할 수 있다.
이렇게 하여 검출된 웨이퍼(W)의 원주 둘레부의 형상에 기초하여, 제어부(200)는 웨이퍼(W)의 중심 위치를 산출한다. 그리고, 재치대(112)의 중심(재치대(112)가 회전하는 경우는 회전 중심)으로부터의 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치 어긋남량 및 위치 어긋남 방향을 구한다. 이 위치 어긋남량 및 위치 어긋남 방향에 따라 X방향 구동 수단(138X) 및 Y방향 구동 수단(138Y)을 구동하여 지지핀(132A∼132C)을 수평 방향으로 구동시킴으로써, 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치를 조정할 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치 어긋남은, 상기 외에, 웨이퍼(W)가 상기의 기준 위치(Wst)에 있을 때의 측정 시야(153A∼153C)의 출력 화상 데이터를 기준 화상 데이터로서 미리 기억해 두고, 웨이퍼 위치를 검출하기 위해 얻어진 측정 시야(153A∼153C)의 출력 화상 데이터를 기준 화상 데이터와 비교하여 판단하도록 해도 좋다. 예를 들면 웨이퍼(W)가 기준 위치(Wst)로부터 어긋나 있어 측정 시야(153A)의 출력 화상 데이터에 있어서의 웨이퍼(W)의 원주 둘레부의 위치가 어긋나 있다고 한다. 이 때, 예를 들면 측정 시야(153A)의 출력 화상 데이터의 밝은 영역과 어두운 영역의 비율(명암 비율)은, 웨이퍼(W)가 기준 위치(Wst)로부터 어긋나 있는 경우와, 웨이퍼(W)가 기준 위치(Wst)에 있는 경우에서는 상위하다. 따라 서, 대상이 되는 웨이퍼(W)에 대해서의 명암 비율을, 기준 위치(Wst)에 있는 웨이퍼에 대해서의 명암 비율과 비교함으로써 웨이퍼(W)의 위치 어긋남을 검출할 수 있어, 명암 비율에 따라 위치 어긋남량과 위치 어긋남 방향을 구할 수 있다.
이 경우, 측정 시야(153A)의 명암 비율이 기준 위치(Wst)의 경우의 비율과 동일하게 되도록, 위치 어긋남량과 위치 어긋남 방향에 따라 지지핀(132A∼132C)을 수평 방향으로 구동하여, 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치를 조정할 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치 어긋남은, 상기 외에, 미리 웨이퍼(W)가 위치가 어긋나 있지 않은 경우의 웨이퍼(W)의 주연 형상의 패턴(기준 패턴)을 기억 수단에 기억해 두고, 실제로 검출된 웨이퍼(W)의 주연 형상의 패턴과 상기 기준 패턴을 비교함으로써, 웨이퍼(W)의 위치 어긋남의 유무를 판단하고, 웨이퍼(W)의 주연 형상의 패턴과 상기 기준 패턴과의 상위에 기초하여 위치 어긋남 방향 및 그 양을 산출하도록 해도 좋다.
그런데, 본 실시 형태에 따른 기판 인도 장치(130)와 같이 웨이퍼(W)를 지지핀을 상승시켜 수취하는 경우에는, 상방으로부터 웨이퍼(W)의 단부를 걸어 매달아 올리는 인도아암과 같이 아암 상에서 웨이퍼(W)의 위치가 규제되는 인도 부재로 수취하는 경우에 비하여, 웨이퍼(W)의 위치 어긋남이 큰 경우가 있다.
예를 들면 모든 측정 시야(153A∼153C)의 출력 화상 데이터에도 웨이퍼(W)의 원주 둘레부가 존재하지 않을 정도로 크게 위치가 어긋나는 경우도 있다. 구체적으로는 측정 시야에 의해서는, 전부가 밝은 영역이 되거나(이 경우는 측정 시야가 화이트 상태(또는 밝은 상태)로 판정), 전부가 어두운 영역이 되거나(이 경우는 측 정 시야가 블랙 상태(또는 어두운 상태)로 판정)하여, 웨이퍼(W)의 원주 둘레부를 검출할 수 없다. 이것으로는, 웨이퍼(W)의 위치를 검출할 수 없기 때문에 위치 어긋남의 정도도 몰라서, 웨이퍼의 위치 어긋남을 보정할 수 없다.
여기서, 이와 같은 측정 시야의 화이트 블랙 판정(명암 판정)과 웨이퍼 위치와의 관계에 대하여 설명한다. 예를 들면 어느 측정 시야가 화이트 상태로 판정된 경우(측정 시야 전부가 밝은 영역의 경우)에는, 그 측정 시야에는 웨이퍼(W)가 존재하지 않게 된다. 이 때 지지핀(132A∼132C)상에 웨이퍼(W)가 존재하는 경우에는, 웨이퍼(W)의 중심은 그 측정 시야로부터 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 중심(기준이 되는 중심)으로 향하여 크게 위치가 어긋나 있을 개연성이 높다. 또한, 어느 측정 시야가 블랙 상태로 판정된 경우(측정 시야 전체가 어두운 영역의 경우)에는, 그 측정 시야에는 웨이퍼(W)가 존재하기는 하지만, 웨이퍼(W)의 중심은 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 중심으로부터 그 측정 시야로 향하여 크게 위치가 어긋나 있을 개연성이 높다.
따라서, 어느 측정 시야가 화이트 상태로 판정된 경우에는, 그 판정 시야로부터 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 중심으로 향하여 가까워지도록 지지핀(132A∼132C)을 수평 이동시켜 웨이퍼(W)의 위치 어긋남을 보정할 수 있다. 또한, 어느 측정 시야가 블랙 상태로 판정된 경우에는, 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 중심으로부터 그 측정 시야로 향하여 멀어지도록 지지핀(132A∼132C)을 수평 이동시켜 웨이퍼(W)의 위치 어긋남을 보정할 수 있다. 또한, 복수의 측정 시야에서 화이트 블랙 판정이 있던 경우에는, 그들의 조합에 의해 위치가 어긋나 있는 방향을 추측할 수 있다. 따라서, 이들의 화이트 블랙 판정의 조합에 따라 위치 어긋남 조정 방향을 결정함으로써, 웨이퍼의 위치 어긋남을 조정할 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼의 위치를 검출할 수 없어도, 대략 위치 어긋남이 보정되는 방향으로 웨이퍼의 위치를 조정할 수 있다.
예를 들면 도5A 에 나타내는 바와 같이, 측정 시야(153A∼153C)의 모두가 화이트 상태로 판정된 경우에는, 웨이퍼(W)의 중심은 모든 측정 시야(153A∼153C)로부터 멀어지는 방향(여기에서는 Y축의 플러스 방향)으로 크게 위치가 어긋나 있다. 이 경우에는, 웨이퍼(W)의 중심이 모든 측정 시야(153A∼153C)에 가까워지는 방향, 즉 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 중심으로부터 각 측정 시야(153A∼153C)까지의 각각의 방향(방향 벡터)을 합성한 방향(여기에서는 Y축의 마이너스 방향)으로 지지핀(132A∼132C)을 수평 이동시킴으로써, 도5B 에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 위치 어긋남을 보정할 수 있다. 또한, 도시는 하지 않지만, 측정 시야(153A∼153C)의 모두가 블랙 상태로 판정된 경우에는, 웨이퍼(W)의 중심이 모든 측정 시야(153A∼153C)로부터 멀어지는 방향, 즉 각 측정 시야(153A∼153C)로부터 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 중심까지의 각각의 방향을 합성한 방향(여기에서는 Y축의 플러스 방향)으로 지지핀(132A∼132C)을 수평 이동시킴으로써, 웨이퍼의 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
예를 들면 도6A 에 나타내는 바와 같이, 측정 시야(153A)에서는 웨이퍼(W)의 원주 둘레부를 검출할 수는 있지만, 측정 시야(153B, 153C)에서는 웨이퍼(W)의 원주 둘레부를 검출할 수 없고, 화이트 상태로 판정된 경우에는, 웨이퍼(W)의 중심은 측정 시야(153B 및 153C)로부터 멀어지는 방향으로 크게 위치가 어긋나 있다. 이 경우에는, 웨이퍼(W)의 중심은 측정 시야(153B, 153C)로부터 멀어지는 방향, 즉 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 중심으로부터 각 측정 시야(153B, 153C)까지의 각각의 방향을 합성한 방향으로 지지핀(132A∼132C)을 수평 이동시킴으로써, 도6(B) 에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
예를 들면 도7A 에 나타내는 바와 같이, 측정 시야(153B)에서는 웨이퍼(W)의 원주 둘레부를 검출할 수는 있지만, 측정 시야(153A, 153C)에 대해서는 웨이퍼(W)의 원주 둘레부를 검출할 수 없고, 측정 시야(153A)에서는 블랙 상태로 판정됨과 함께, 측정 시야(153C)에서는 화이트 상태로 판정된 경우에는, 웨이퍼(W)의 중심은 측정 시야(153A)에 가까워지는 방향으로서 측정 시야(153C)로부터 멀어지는 방향(여기에서는 X축의 마이너스 방향)으로 크게 위치가 어긋나 있다. 이 경우에는, 웨이퍼(W)의 중심은 측정 시야(153A)로부터 멀어지는 방향으로서 측정 시야(153C)에 가까워지는 방향, 즉 측정 시야(153A)로부터 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 중심까지의 방향과, 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 중심으로부터 측정 시야(153C)까지의 방향을 각각 합성한 방향(여기에서는 X축의 플러스 방향)으로 지지핀(132A∼132C)을 수평 이동시킴으로써, 도7B 에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 위치 어긋남을 보정할 수 있다.
이와 같이, 측정 시야의 화이트 블랙 판정에 따라 웨이퍼의 위치 어긋남을 검출하여 그 보정을 행함으로써, 웨이퍼(W)의 원주 둘레부를 검출할 수 없을 정도로 크게 위치가 어긋나 있었던 경우여도, 웨이퍼의 위치 어긋남을 보정할 수 있다. 또한, 화이트 블랙 판정에 의해 얻어지는 위치 어긋남 보정 방향으로 웨이퍼(W)를 소정량씩 이동시켜, 측정 시야(153A∼153C)의 모두에 웨이퍼(W)의 원주 둘레부가 들어간 시점에서, 웨이퍼(W)의 원주 둘레부를 검출하여 웨이퍼의 중심 위치를 구하여, 웨이퍼 위치를 검출하도록 해도 좋다. 이에 따라, 웨이퍼(W)가 크게 위치가 어긋나 있었던 경우여도, 웨이퍼(W)의 위치를 보다 정확하게 검출할 수 있다.
전술한 바와 같이 재치대 유닛(110), 기판 인도 장치(130), 기판 위치 검출 유닛(150)의 각부는 제어부(200)에 의해 제어된다. 제어부(200)는, 예를 들면 제어부 본체를 구성하는 CPU(Central Processing Unit), CPU가 처리를 행하기 위해 필요한 데이터를 기억하는 ROM(Read Only Memory), CPU가 행하는 각종 데이터 처리를 위해서 사용되는 메모리 에리어 등을 마련한 RAM(Random Access Memory), CPU가 각부를 제어하기 위한 프로그램이나 각종 데이터를 기억하는 하드디스크(HDD) 또는 메모리 등의 기억 수단 등에 의해 구성된다.
(웨이퍼 인도 처리)
다음으로, 전술한 기판 인도 장치에 의해 행해지는 웨이퍼의 인도 처리의 구체예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 제어부(200)는 기억 수단으로부터 판독한 소정의 프로그램에 기초하여 기판 인도 장치(130), 기판 위치 검출 유닛(150)의 각부를 제어하여 인도 처리를 실행한다. 도8 은, 반송아암 상의 웨이퍼를 수취하여 재치대에 올려놓게 할 때의 인도 처리의 구체예를 나타내는 플로우 차트이다. 또한, 도9A∼도9E 는, 웨이퍼의 인도 처리에 있어서의 기판 인도 장치(130)의 동작예를 설명하기 위한 작용 설명도이다. 또한, 도9A∼도9E 에 있어서, Cw는 웨이 퍼(W)의 중심을 나타내고, Ct는 전술한 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 중심을 나타낸다.
반송아암(TA) 상의 웨이퍼(W)를 재치대(112)로 인도할 때에는, 도8 에 나타내는 바와 같이, 먼저 스텝 S110에서 지지핀(132A∼132C)을 상승시켜 반송아암(TA) 상의 웨이퍼(W)를 수취한다. 구체적으로는 도9A 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)를 올린 반송아암(TA)이 재치대(112)의 상측에 끼워 넣어지면, Z방향 구동 수단(138Z)을 구동시켜 지지핀(132A∼132C)을 소정의 웨이퍼(W)의 수취 높이까지 Z(연직)방향으로 상승시킨다. 그러면, 각 지지핀(132A∼132C)의 선단은, 각각 각 관통공(113A∼113C)을 지나서 재치대(112)의 재치면으로부터 상방으로 돌출하고, 더욱 상승하여 도9B 에 나타내는 바와 같이 반송아암(TA)상의 웨이퍼(W)를 들어올린다. 이렇게 하여, 지지핀(132A∼132C)의 선단에서 웨이퍼(W)를 수취하면, 반송아암(TA)은, 도9B 에 나타내는 바와 같이 재치대(112)의 상측으로부터 인발되어 도9C 에 나타내는 바와 같이 된다.
이와 같이, 본 실시 형태에서는 지지핀(132A∼132C)으로 반송아암(TA)으로부터 웨이퍼(W)를 수취할 때, 지지핀(132A∼132C) 쪽을 상승시켜 수취하도록 하고 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 반송아암(TA)이 승강 가능하게 구성되어 있는 경우에는, 반송아암(TA)쪽을 하강시켜 지지핀(132A∼132C)의 선단에 웨이퍼(W)를 내려놓도록 해도 좋다. 이 경우에는, 먼저 Z방향 구동 수단(138Z)을 구동시켜 지지핀(132A∼132C)을 Z축 방향으로 상승시킨 상태로, 웨이퍼(W)를 올린 반송아암(TA)을 재치대(112)의 상측에 끼워 넣는다. 그리고, 반송아 암(TA) 쪽을 하강시켜 지지핀(132A∼132C)으로 수취한다. 이것에 의하면, 지지핀(132A∼132C)을 상승시킨 채 웨이퍼(W)를 수취할 수 있다.
또한, 도9A 에 나타내는 바와 같이 재치대(112)의 상측에 반송아암(TA)으로 끼워 넣어졌을 때에, 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치 어긋남(여기에서는 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 중심(기준이 되는 중심)(Ct)에 대한 웨이퍼(W)의 중심(Cw)의 위치 어긋남)이 생겨 있으면, 그대로 웨이퍼(W)를 지지핀(132A∼132C)으로 상방으로 들어올리게 된다.
이러한 웨이퍼(W)의 위치 어긋남은, 이후의 웨이퍼의 위치 결정 처리(스텝 S120∼스텝 S140)에 의해 지지핀(132A∼132C)으로 웨이퍼(W)를 지지한 채, 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치 어긋남을 검출하고, 지지핀(132A∼132C)을 수평 방향으로 이동시킴으로써 보정한다. 이에 따라, 반송아암(TA)은, 웨이퍼를 지지핀에 건넨 후는, 곧바로 다음 작업(예를 들면 다른 웨이퍼를 반송하는 작업)을 개시할 수 있기 때문에, 웨이퍼 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
이러한 웨이퍼의 위치 결정 처리에서는, 먼저 스텝 S120에서 기판 위치 검출 유닛(150)에 의해 웨이퍼(W)의 위치를 검출한다. 여기에서는, 웨이퍼(W)를 각 지지핀(132A∼132C)으로 지지한 채 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치를 검출한다. 구체적으로는 전술한 바와 같이, 조명용 광원(154A∼154C)을 발광시켜 촬상 수단(152A∼152C)으로 촬상하여 얻어진 측정 시야(153A∼153C)의 출력 화상 데이터에 기초하여 웨이퍼(W)의 위치를 검출한다. 예를 들면 출력 화상 데이터에 의해 검출된 웨이퍼(W)의 원주 둘레부의 형상으로부터 웨이퍼(W)의 중심을 웨이퍼(W)의 위치로서 검출한다.
다음으로 스텝 S130에서 웨이퍼(W)에 위치 어긋남이 있는지 없는지를 판단한다. 구체적으로는, 검출된 웨이퍼(W)의 위치에 기초하여, 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치 어긋남량을 구하여, 위치 어긋남량이 소정의 허용 위치 어긋남 범위 내에 있는 경우에는 위치 어긋남 없음으로 판단하고, 위치 어긋남량이 소정의 허용 위치 어긋남 범위를 초과하는 경우에는 위치 어긋남 있음으로 판단한다.
예를 들면 웨이퍼(W)의 중심을 웨이퍼(W)의 위치로서 검출하는 경우에는, 그 웨이퍼(W)의 중심과 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 중심(기준이 되는 중심)과의 어긋남량을 웨이퍼(W)의 위치 어긋남량으로서 산출한다. 또한, 웨이퍼(W)의 위치 어긋남량의 산출은 이에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 전술한 바와 같이 밝은 영역과 어두운 영역과의 비율(명암 비율)을, 웨이퍼(W)가 기준 위치(Wst)에 있는 경우의 명암 비율과 비교하여 위치 어긋남량을 산출해도 좋고, 또한 웨이퍼 원주 둘레부 형상의 패턴을 기준 위치(Wst)의 패턴과 비교하여 위치 어긋남량을 산출해도 좋다.
스텝 S130에서 웨이퍼(W)에 위치 어긋남이 없다고 판단한 경우에는, 스텝 S150에서 그대로 지지핀(132A∼132C)을 하강시켜 웨이퍼(W)를 재치대(112)에 올려놓게 한다. 이에 대하여, 웨이퍼(W)에 위치 어긋남이 있다고 판단한 경우에는, 스텝 S140에서, X방향 구동 수단(138X) 및 Y방향 구동 수단(138Y)을 구동시킴으로써 지지핀(132A∼132C)을 수평 방향으로 이동시켜 웨이퍼(W)의 위치를 보정한다. 예를 들면 도9C 에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)가 X축의 마이너스 방향으로 어긋나 있는 경우에는, X방향 구동 수단(138X)만을 구동하여 지지핀(132A∼132C)을 X축의 플러스 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 도9D 에 나타내는 바와 같이 웨이퍼(W)의 중심(Cw)과 기준 위치(Wst)의 웨이퍼의 중심(Ct)이 일치하도록 웨이퍼(W)를 위치 결정할 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)의 위치를 보정하는 경우에는, 미리 웨이퍼(W)의 위치 어긋남량 및 위치 어긋남 방향을 산출하고 나서, 웨이퍼(W)의 위치 어긋남량 및 위치 어긋남 방향에 따라 지지핀(132A∼132C)의 수평 방향으로의 이동시키도록 해도 좋고, 또한 지지핀(132A∼132C)을 수평 방향으로 소정량씩 이동시켜, 그때마다 촬상 수단(152A∼152C)에 의해 웨이퍼(W)의 위치를 검출하여 확인하면서, 웨이퍼(W)를 기준 위치까지 이동시키도록 해도 좋다.
이렇게 하여, 웨이퍼(W)의 위치 결정 처리(스텝 S120∼스텝 S140)가 종료되면, 스텝 S150에서 지지핀(132A∼132C)을 하강시켜 웨이퍼(W)를 재치대(112)상에 올려놓게 한다. 구체적으로는 도9D 에 나타내는 바와 같이, Z방향 구동 수단(138Z)을 구동시켜 지지핀(132A∼132C)을 하강시켜, 웨이퍼(W)를 재치대(112)상에 내려놓는다. 이에 따라, 도9E 에 나타내는 바와 같이, 수평 방향의 위치가 보정된 웨이퍼(W)가 재치대(112)상에 올려 놓여진다. 이렇게 하여 웨이퍼(W)의 인도 처리가 종료된다.
또한, 지지핀(132A∼132C)을 하강시키는 경우에는, 그 선단을 관통공(113A∼113C)을 통하여 재치대(112)의 하면보다도 하측까지 대피시키는 것이 바람직하다. 이에 따라, 예를 들면 재치대(112)가 회전하는 경우에 지지핀(132A∼132C)이 간섭 하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도8 에 나타내는 스텝 S120에 있어서, 측정 시야(153A∼153C)의 출력 화상 데이터로부터 웨이퍼(W)의 원주 둘레부를 검출할 수 없을 정도로 웨이퍼(W)가 위치가 어긋나 있는 경우에는, 스텝 S140에서, 전술한 바와 같은 각 측정 시야(153A∼153C)의 화이트 블랙 판정의 조합에 따라 위치 어긋남 보정 방향을 결정하여, 웨이퍼의 위치 어긋남을 보정하도록 해도 좋다. 이것에 의하면, 웨이퍼(W)의 원주 둘레부를 검출할 수 없는 정도로 크게 위치가 어긋나 있던 경우여도, 웨이퍼의 위치 어긋남을 보정할 수 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 예를 들면 스텝 S120에서 화이트 블랙 판정에 의한 위치 어긋남 보정 방향으로 측정 시야(153A∼153C)의 모두에 웨이퍼(W)의 원주 둘레부가 들어가기까지 소정량씩 웨이퍼(W)를 이동시킨 후에, 웨이퍼(W)의 원주 둘레부를 검출하여 이후의 처리를 행하도록 해도 좋다.
또한, 도8 에 나타내는 처리에서는, 본 실시 형태에 따른 기판 인도 장치(130)를 이용하여 웨이퍼(W)를 반송아암(TA)으로부터 재치대(112)로 인도하는 경우에 대하여 설명했지만, 기판 인도 장치(130)를 이용하여 웨이퍼(W)를 재치대(112)로부터 반송아암(TA)으로 인도하는 경우에 있어서도, 재치대(112)상의 웨이퍼(W)를 지지핀(132A∼132C)으로 들어올려 수취하면, 그대로 웨이퍼(W)의 위치를 검출하여, 웨이퍼(W)의 위치를 보정하고 나서 반송아암(TA)으로 건네도록 해도 좋다. 이렇게 함으로써, 예를 들면 웨이퍼(W)가 지지핀(132A∼132C)의 수평 방향으로 이동시켜도 보정할 수 없을 정도로 크게 어긋나 있는 경우에, 적어도 반송아 암(TA)으로 웨이퍼(W)를 취출하여 가능한 위치까지 웨이퍼(W)를 이동시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 지지핀(132A∼132C)을 수평 방향(XY 방향)으로 이동 가능하게 구성함으로써, 예를 들면 반송아암(TA)으로부터 웨이퍼(W)를 지지핀(132A∼132C)으로 수취한 후는, 반송아암(TA)을 사용하지 않고, 지지핀(132A∼132C)으로 웨이퍼(W)를 지지한 채 수평 방향으로 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 위치 어긋남을 재빠르게 보정할 수 있다. 또한, 반송아암(TA)은 지지핀(132A∼132C)에 웨이퍼를 건넨 후는 곧바로 다른 작업(예를 들면 다른 웨이퍼의 반송 작업)을 행할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한, 웨이퍼(W)의 수평 방향으로의 위치 결정은, 고분해능을 갖고 고속 동작 가능한 X방향 구동 수단(138X)과 Y방향 구동 수단(138Y)에 의해 행해지기 때문에, 단시간 중에, 웨이퍼(W)를 재치대(112)의 재치면의 정확한 위치(기준 위치)에 올려놓을 수 있다. 따라서, 더욱 웨이퍼 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있음과 함께, 재치대(112)의 웨이퍼 재치면에 올려놓여진 웨이퍼(W)에 대한 처리를 확실히 정밀도 좋게 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 기판 인도 장치(130)는, 재치대 유닛(110)과는 별체로 구성하고 있기 때문에, 간단한 구성으로 할 수 있다. 또한, 처리실 내로의 설치의 자유도도 높아지기 때문에, 여러 가지 처리실에 적용 가능해진다. 또한, 재치대(112)가 회전하는 경우에는, 재치대 유닛(110)과 기판 인도 장치(130)를 별체로 함으로써, 재치대(112)를 고속 회전시킬 수 있다. 또한, 기판 인도 장 치(130)에 대해서도, X방향 구동 수단(138X)과 Y방향 구동 수단(138Y)으로 지지핀(132A∼132C)을 수평 방향으로 구동하는 구성을 취할 수 있기 때문에, 고(高)정밀도로 웨이퍼(W)의 위치 보정을 행할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 기판 인도 장치(130)는, 재치대를 수평 방향으로 구동시켜 위치 어긋남을 보정하는 것이 아니라, 지지핀(132A∼132C)을 수평 방향으로 구동시켜 위치 어긋남을 보정하도록 했기 때문에, 예를 들면 웨이퍼(W)의 위치 어긋남이 커서 기판 위치 검출 유닛(150)으로 검출할 수 없는 경우라도, 지지핀(132A∼132C)으로 웨이퍼(W)를 들어올린 채, 기판 위치 검출 유닛(150)으로 검출할 수 있는 위치까지 지지핀(132A∼132C)으로 웨이퍼(W)를 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 웨이퍼(W)가 크게 위치가 어긋나 있는 경우라도, 웨이퍼(W)의 위치를 검출하여 위치 어긋남을 재빠르게 보정할 수 있다.
그런데, 웨이퍼(W)의 위치 맞춤에는, 예를 들면 웨이퍼(W)의 오리엔테이션 플랫이나 노치 등을 검출하는 방법을 이용하는 경우가 있다. 이 방법에 의하면, 웨이퍼(W)를 적어도 1회전시킬 필요가 있다. 이에 대하여, 본 실시 형태에 의하면, 촬상 수단(152A∼152C)을 이용하여 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치 어긋남을 검출하기 때문에, 웨이퍼(W)를 회전시킬 필요가 없다. 따라서, 위치 어긋남 검출의 소요 시간은 매우 짧아진다. 이 결과, 웨이퍼 처리의 스루풋이 향상한다.
또한, 본 실시 형태에 의하면, 반송아암(TA)으로부터 지지핀(132A∼132C)에 웨이퍼(W)가 건네진 후, 웨이퍼(W)를 재치대(112)의 웨이퍼 재치면에 올려놓기 전에 곧바로 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치 결정 처리를 행할 수 있기 때문에, 위치 결정 처리가 종료하기까지에 걸리는 시간이 짧아진다. 그 결과, 웨이퍼 처리의 스루풋이 향상한다.
또한, 본 실시 형태에 따른 기판 인도 장치(130)에서는, 지지핀(132A∼132C)은, Z방향 구동 수단(138Z)에 의해 관통공(113A∼113C)을 각 지지핀(132A∼132C)의 선단이 출몰 가능하게 상하 구동시킬 수 있고, 또한 각 관통공(113A∼113C)을 지나게 하여 재치대(112)의 재치면으로부터 각 지지핀(132A∼132C)의 선단이 돌출한 채, 각 관통공(113A∼113C) 안을 X방향 구동 수단(138X) 및 Y방향 구동 수단(138Y)에 의해 수평 구동시킬 수 있도록 구성되어 있지만, 본 발명은, 이와 같은 구성에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면 도10 에 나타내는 기판 인도 장치(130)와 같이, 각 지지핀(132A∼132C)을 재치대(116)의 지지축(114) 둘레에 재치대(116)의 지름보다도 외측으로 떨어져 설치하도록 해도 좋다. 이것에 의하면, 재치대(116)에 각 지지핀(132A∼132C)을 지나게 하기 위한 관통공(113A∼113C)을 형성할 필요가 없어진다. 또한, 관통공(113A∼113C)의 지름에 제한되는 일 없이 지지핀(132A∼132C)을 크게 수평 이동시키는 것이 가능해진다. 따라서, 웨이퍼(W)의 위치 어긋남 보정이나 위치 조정을 행할 때에, 웨이퍼(W)의 1회분의 이동량을 크게 취할 수 있다.
또한, 도10 에 나타내는 바와 같이 재치대(116)보다도 외측으로 지지핀(132A∼132C)을 배치하는 구성에서는, 각 지지핀은 재치대의 지름이 클수록 웨이퍼(W)의 단부 근방에 배치되게 된다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 단부에 처리를 행하는 처리실(예를 들면 세정 처리실(400))에 적용하는 경우에는, 도1 에 나타내는 재치대보 다도 내측으로 지지핀(132A∼132C)을 배치하는 구성을 취하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시 형태에서는, 3개의 촬상 수단(152A∼152C)을 이용하여 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치 어긋남을 검출하는 경우에 대하여 설명했지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 1개 또는 2개의 촬상 수단으로 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치 어긋남을 검출하도록 해도 좋다. 또한, 촬상 수단(152A∼152C)으로서, CCD 이미지 센서나 CCD 카메라 이외에도, 각종의 광전 센서, 초음파 센서 등을 이용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 도3 에 나타내는 바와 같이 지지핀(132A∼132C)은, 대략 링 형상으로 형성된 부착판(135)에 떨어져 부착되기 때문에, 웨이퍼(W)가 어긋나 있으면 부착판(135)이 기울어져 지지판(136)의 모멘트가 변화한다. 따라서, 지지판(136)에 모멘트 센서를 부착하여, 그 모멘트의 변화에 의해 웨이퍼(W)의 위치나, 위치 어긋남을 검출할 수 있다.
(기판 인도 장치의 적용예)
다음으로, 상기의 기판 인도 장치를 적용 가능한 기판 처리 장치의 일 예를 도면을 참조하면서 설명한다. 도11 은 본 발명의 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
기판 처리 장치(300)는, 웨이퍼(W)에 대하여 진공압 분위기 중에서 성막 처리, 에칭 처리 등의 각종의 프로세스 처리를 행하는 복수의 프로세스 처리실을 구비하는 프로세스 처리 유닛(310)과, 이 프로세스 처리 유닛(310)에 대하여 웨이퍼(W)를 반출입시키는 반송 유닛(320)을 구비한다.
먼저, 반송 유닛(320)의 구성예에 대하여 설명한다. 카세트 용기(332)에 수 용된 복수매(예를 들면 25매)의 웨이퍼(W)를 기판 처리 장치(300)에 출납하기 위한 반송실(330)을 구비한다. 반송실(330)에는 예를 들면 3개의 카세트대(331A∼331C)가 각각 게이트 밸브(333A∼333C)를 통하여 마련되어 있고, 이들의 각 카세트대(331A∼331C)에는 각각 카세트 용기(332A∼332C)가 세트할 수 있도록 되어 있다.
또한, 반송실(330)에는, 프로세스 처리전에 웨이퍼(W)의 위치 맞춤을 행하는 프리얼라이먼트 처리실(오리엔터)(336)과, 프로세스 처리 후에 웨이퍼(W)에 부착한 부착물의 제거 처리를 행하는 후처리실의 1예로서의 세정 처리실(400)이 마련되어 있다.
프리얼라이먼트 처리실(336)은, 예를 들면 그 처리실 내에 회전 가능하게 설치된 재치대(338)와 재치대(338)상의 웨이퍼(W)의 원주 둘레부를 광학적으로 검출하는 광학 센서(339)를 구비하고, 재치대(338)에서 웨이퍼(W)를 회전시켜, 웨이퍼(W)의 원주 둘레부에 형성되는 오리엔테이션 플랫이나 노치 등을 광학 센서(339)로 검출하여 웨이퍼(W)의 위치 맞춤을 행한다. 또한, 세정 처리실(400)의 구체적 구성예에 대해서는 후술한다.
반송실(330) 내에는, 그 길이 방향(도11 에 나타내는 화살표 방향)을 따라 슬라이드가 자유롭게 구성된 반송 로봇(370)이 마련되어 있다. 반송 로봇(370)에는, 예를 들면 웨이퍼(W)를 올려 반송하기 위한 반송아암(373A, 373B)이 마련되어 있다. 반송아암(373A∼373B)은, 굴신(屈伸)·승강·선회 가능하게 구성되어 있고, 상기 카세트 용기(332A∼332C), 프리얼라이먼트 처리실(336), 세정 처리실(400), 후술하는 로드 록실(360M, 360N)에 대하여 웨이퍼(W)의 출납을 행하도록 되어 있 다. 또한, 반송 로봇(370)은 2개의 반송아암(373A, 373B)을 구비하기 때문에, 이들을 이용하여 예를 들면 로드 록실(360M, 360N), 프리얼라이먼트 처리실(336), 세정 처리실(400) 등에 대하여, 처리 완료의 웨이퍼(W)와 처리전의 웨이퍼(W)를 교환하도록, 웨이퍼(W)의 출납을 할 수 있었다.
다음으로, 프로세스 처리 유닛(310)의 구성예에 대하여 설명한다. 프로세스 처리 유닛(310)은 예를 들면 도11 에 나타내는 바와 같은 클러스터 툴형으로 구성된다. 즉, 프로세스 처리 유닛(310)은, 다각형(예를 들면 육각형)으로 형성된 공통 반송실(350)을 구비하고, 이 공통 반송실(350)의 주위에는, 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 프로세스 처리를 시행하는 복수(예를 들면 6개)의 프로세스 처리실(340A∼340F)이 각각 게이트 밸브(344A∼344F)를 통하여 접속된다.
각 프로세스 처리실(340A∼340F)은, 웨이퍼(W)를 올려놓기 위한 재치대(342(342A∼342F))가 각각 마련되고, 미리 제어부(500)의 기억 매체 등에 기억된 프로세스·레시피 등에 기초하여, 재치대(342) 상의 웨이퍼(W)에 대하여 예를 들면 성막 처리나 에칭 처리 등의 처리를 시행하도록 되어 있다. 또한, 프로세스 처리실(340)의 수는, 도11 에 나타내는 경우에 한정되는 것은 아니다.
또한, 공통 반송실(350)의 주위에는, 상기 반송실(330)과의 사이에서 웨이퍼를 주고 받는 로드 록실(360M, 360N)이 마련되어 있다. 제1, 제2 로드 록실(360M, 360N)은, 그 내부에 설치된 인도대(364M, 364N)를 통하여 웨이퍼(W)를 일시적으로 유지하고, 압력 조정 후에 진공압측의 공통 반송실(350)과 대기압측의 반송실(330)과의 사이에서 웨이퍼(W)를 패스시키는 것이다. 따라서, 기밀 유지를 위해, 로드 록실(360M, 360N)은, 공통 반송실(350)과는 게이트 밸브(354M, 354N)를 통하여 접속되고, 반송실(330)과는 게이트 밸브(362M, 362N)를 통하여 접속된다.
공통 반송실(350)내에는, 그 길이 방향을 따라 마련된 안내 레일(384)을 따라 슬라이드 자유롭게 구성된 반송 로봇(380)이 마련되어 있다. 반송 로봇(380)에는, 예를 들면 웨이퍼(W)를 올려 반송하기 위한 반송아암(383A, 383B)이 마련되어 있다. 반송아암(383A, 383B)은, 굴신·승강·선회 가능하게 구성되어 있고, 각 프로세스 처리실(340A∼340F), 로드 록실(360M, 360N)에 대하여 웨이퍼(W)의 출납을 행하도록 되어 있다.
예를 들면 반송 로봇(380)을 공통 반송실(350)의 기단측쪽으로 슬라이드시켜, 각 로드 록실(360M, 360N)과 프로세스 처리실(340A, 340F)에 대하여 웨이퍼(W)의 출납을 행하고, 또한 공통 반송실(350)의 선단측쪽으로 슬라이드시켜, 4개의 프로세스 처리실(340B∼340E)에 대하여 웨이퍼(W)의 출납을 행한다. 또한, 반송 로봇(380)은, 2개의 반송아암(383A, 383B)을 구비하기 때문에, 이들을 이용하여 예를 들면 프로세스 처리실(340A∼340F), 로드 록실(360M, 360N)에 대하여 처리 완료의 웨이퍼(W)와 처리전의 웨이퍼(W)를 교환하도록, 웨이퍼(W)의 출납을 할 수 있다.
또한, 기판 처리 장치(300)에는, 반송 로봇(370, 380), 각 게이트 밸브(333, 344, 354, 362), 프리얼라이먼트 처리실(336), 세정 처리실(400) 등의 제어를 포함하여, 기판 처리 장치 전체의 동작을 제어하는 제어부(500)가 마련되어 있다. 제어부(500)는, 예를 들면 제어부 본체를 구성하는 CPU, CPU가 처리를 행하기 위해 필요한 데이터를 기억하는 ROM, CPU가 행하는 각종 데이터 처리를 위해 사용되는 메모리 에리어 등을 마련한 RAM, CPU가 각부를 제어하기 위한 프로그램이나 각종 데이터를 기억하는 하드디스크(HDD) 또는 메모리 등의 기억 수단 외에, 조작 화면이나 선택 화면 등을 표시하는 액정 디스플레이, 오퍼레이터에 의한 프로세스·레시피의 입력이나 편집 등 각종의 데이터의 입력 및 소정의 기억 매체로의 프로세스·레시피나 프로세스·로그의 출력 등 각종 데이터의 출력 등을 행할 수 있는 입출력 수단, 기판 처리 장치(300)의 각부를 제어하기 위한 각종 콘트롤러 등을 구비한다.
이와 같은 기판 처리 장치(300)에 있어서, 본 실시 형태에 따른 기판 인도 장치가 적용되는 처리실에 대하여 설명한다. 기판 처리 장치(300)에 있어서 반송아암과 재치대와의 사이에서 웨이퍼(W)의 인도를 행하는 처리실로서는, 프로세스 처리실(340A∼340F), 프리얼라이먼트 처리실(336), 세정 처리실(400)이 마련되어 있기 때문에, 이들 모든 처리실에 본 실시 형태에 따른 기판 인도 장치(130)를 적용 가능하다. 그 외에, 도시하지 않지만, 기판 처리 장치(300)의 반송실(330)에 웨이퍼(W)에 대한 프로세스 처리의 결과를 측정하는 측정 처리실(예를 들면 막두께 측정 처리실, 파티클 측정 처리실 등)을 마련할 수 있기 때문에, 그 경우에는 이 측정 처리실에도 상기의 기판 인도 장치(130)를 적용할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 이들의 처리실 중 세정 처리실(400)에 기판 인도 장치(130)를 적용한 경우에 대하여 구체적인 구성예를 후술한다.
(기판 처리 장치의 동작)
다음으로, 기판 처리 장치(300)의 동작에 대하여 설명한다. 기판 처리 장 치(300)는 제어부(500)에 의해 소정의 프로그램에 기초하여 가동한다. 예를 들면 반송 로봇(370)에 의해 카세트 용기(332A∼332C) 중 어느 하나로부터 반출된 웨이퍼(W)는, 프리얼라이먼트 처리실(336)로 반입되어 위치 결정 처리가 이루어진다. 위치 결정 처리된 웨이퍼(W)는, 프리얼라이먼트 처리실(336)로부터 반출되어 로드 록실(360M 또는 360N) 내로 반입된다. 이 때, 필요한 모든 프로세스 처리가 완료된 웨이퍼(W)가 로드 록실(360M 또는 360N)에 있으면, 그 웨이퍼(W)를 반출하여 미처리의 웨이퍼(W)를 반입한다.
로드 록실(360M 또는 360N)로 반입된 웨이퍼(W)는, 반송 로봇(380)에 의해 로드 록실(360M 또는 360N)로부터 반출되어, 프로세스 처리실(340A∼340F) 중의 소정의 처리실로 반입되어 소정의 프로세스 처리가 실행된다. 예를 들면 웨이퍼(W)가 프로세스 처리실로 반입되어 하부 전극을 구성하는 재치대상으로 인도되면, 예를 들면 상부 전극을 구성하는 샤워 헤드로부터 소정의 프로세스 처리 가스를 도입하고, 상기 각 전극에 소정의 고주파 전력을 인가하여 처리 가스를 플라즈마화하여, 그 플라즈마에 의해 웨이퍼(W)상에 에칭, 성막 등의 소정의 프로세스 처리를 시행한다. 그리고, 프로세스 처리가 완료된 웨이퍼(W)는, 반송 로봇(380)에 의해 프로세스 처리실(340)로부터 반출되어, 처리가 남아 있으면 다음의 프로세스 처리실(340)로 반송된다.
이와 같이, 웨이퍼(W)에 대하여 처리 가스의 플라즈마를 이용한 프로세스 처리를 시행하면, 재치대(342)상의 웨이퍼(W)의 원주 둘레부의 하측으로 돌아 들어가서, 소망하지 않은 부착물이 부착하는 경우가 있다. 예를 들면 처리 가스로서 플 로로카본계(CF계) 가스를 플라즈마화하여 웨이퍼(W)의 표면에 플라즈마 에칭 처리를 행하는 경우에는, 경쟁 반응(중합 반응)에 의해 플로로카본계 폴리머(CF계 폴리머)로 이루어지는 부생성물(데포)이 생성하여, 웨이퍼(W)의 단부(예를 들면 베벨부를 포함하는 단부의 이면측)에 부착한다.
이러한 부착물이 부착하고 있는 웨이퍼(W)가, 예를 들면 카세트 용기(332A∼332C) 중 어느 하나에 되돌려졌을 때에, 웨이퍼(W)의 단부가 카세트 용기 내의 유지부에 접촉하여 부착물이 박리하고, 그 웨이퍼(W)의 아래에 수용되는 다른 웨이퍼(W)의 표면에 낙하할 가능성이 있다. 이것이 경우에 따라서는 웨이퍼(W) 상에 형성되는 반도체 디바이스의 문제점의 원인이 된다. 따라서, 이와 같은 웨이퍼(W)의 단부의 부착물은 세정에 의해 제거할 필요가 있다.
그래서, 본 실시 형태에 따른 기판 처리 장치(300)에서는, 각 프로세스 처리실(340)에서의 처리가 완료된 웨이퍼(W)를, 로드 록실(360M 또는 360N)을 통하여 세정 처리실(400)로 반송하고, 세정 처리실(400)에서 웨이퍼(W)의 단부의 세정 처리를 행한 후에, 원래의 카세트 용기(332A∼332C)로 되돌리도록 하고 있다. 이 세정 처리에 의해 웨이퍼(W)의 단부의 부착물이 제거되기 때문에, 그러한 웨이퍼(W)를 예를 들면 카세트 용기(332A)로 되돌렸을 때에, 이 웨이퍼(W)로부터 부착물이 낙하하는 일 없이, 다른 웨이퍼(W)의 표면을 청정하게 유지할 수 있다.
(세정 처리실의 구성예)
여기에서, 세정 처리실(400)의 구성예에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 따른 세정 처리실(400)은, 회전 자유롭게 마련된 재치대(112)상에 웨이퍼(W)를 올 려놓아 웨이퍼(W)를 회전시키면서, 웨이퍼(W)의 단부에 부분적으로 소정의 빛을 조사하여 부착물을 제거하도록 구성된다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 수평 방향의 위치 어긋남이 없도록 정확히 재치대(112) 상에 올려놓게 할 필요가 있기 때문에, 이러한 세정 처리실(400)에 기판 인도 장치(130)를 적용하는 경우를 예로 들어 설명한다.
세정 처리실(400)은, 구체적으로는 예를 들면 도12 에 나타내는 바와 같이 구성된다. 도12 에 나타내는 바와 같이, 세정 처리실(400)은, 용기(402)내에, 재치대 유닛(110), 기판 인도 장치(130), 기판 위치 검출 유닛(150) 및, 세정 수단(410)을 구비하고 있다.
세정 수단(410)은, 레이저 유닛(412)과 오존 발생기(414)를 구비하고 있다. 레이저 유닛(412)을 구성하는 레이저 광원(도시하지 않음)으로서는, 예를 들면 반도체 레이저, 기체 레이저, 고체 레이저 등 각종 레이저를 이용할 수 있다. 레이저 유닛(412)의 광축은, 재치대(112)에 올려놓여져 있는 웨이퍼(W)의 단부 이면에 부착하고 있는 부착물(P)에 레이저광이 조사되도록 조정된다. 오존 발생기(414)는, 웨이퍼(W)의 단부 이면에 부착하고 있는 부착물(P)을 분해하기 위한 산소계 반응성 가스로서 오존(O3)을 발생시키고, 이것을 재치대(112)에 올려놓여져 있는 웨이퍼(W)의 단부 이면을 향하여 토출한다. 이들 레이저 유닛(412)과 오존 발생기(414)는, 제어부(200)에 의해 그 동작이 제어된다. 또한, 오존(O3)이나 부착물(P)이 분해되어 생성된 이산화탄소(CO2)와 불소(F2)를 흡인 배기하는 배기 수단 (도시하지 않음)을 오존 발생기(414)에 대향하는 위치에 구비하도록 해도 좋다.
다음으로, 세정 처리실(400)에서 실행되는 웨이퍼(W)의 세정 처리에 대하여 설명한다. 이 세정 처리실(400)에는, 상기의 기판 인도 장치(130) 및 기판 위치 검출 유닛(150)이 구비되어 있기 때문에, 반송 로봇(370)의 반송아암(373)에 의해 반입출구(404)를 통하여 용기(402)내로 반입된 웨이퍼(W)를 위치 어긋남이 없이 재치대(112)의 웨이퍼 장치면에 올려놓을 수 있다. 또한, 만약 반송 로봇(370)으로부터 지지핀(132A∼132C)에 웨이퍼(W)가 건네졌을 때에 웨이퍼(W)에 위치 어긋남이 있어도, 반송 로봇(370)을 이용하는 일 없이, 지지핀(132A∼132C)을 수평 이동시켜 이 위치 어긋남을 보정할 수 있기 때문에, 반송 로봇(370)은 다른 웨이퍼(W)의 반송 처리를 행할 수 있다.
다음으로, 세정 수단(410)을 이용하여 웨이퍼(W)의 단부 이면의 세정 처리를 행한다. 예를 들면 웨이퍼(W)의 단부에 부착물로서 예를 들면 CF계 폴리머(P)가 부착하고 있는 경우, CF계 폴리머(P)에 산소계 반응성 가스를 접촉시키면서, 빛을 조사하여 분해 반응을 일으키면, 이것을 제거할 수 있다. 또한, 이하와 같이 빛과 가스의 종류를 나누어 사용할 수 있다.
예를 들면, 웨이퍼(W)의 단부를 예를 들면 소정의 온도(예를 들면 200℃ 정도)로 가열하면서, CF계 폴리머(P)에 자외선을 조사(照射)함과 함께, CF계 폴리머(P)의 표면 부근에 산소계 반응 가스(예를 들면 산소(O2))의 흐름을 형성하는 방법이 있다. 이에 따라, CF계 폴리머(P)가 이산화 탄소(CO2)와 불소(F2)로 분해되어 제거된다.
이 외에, CF계 폴리머(P)에 산소계 반응성 가스로서 오존(O3)을 접촉시키면서, CF계 폴리머(P)에 레이저광을 조사하는 방법을 채용하도록 해도 좋다. 이 방법에 의하면, CF계 폴리머(P)에 대하여 국소적으로 높은 에너지가 공급되기 때문에, 분해 반응이 촉진되어, 효율 좋게 CF계 폴리머(P)를 제거할 수 있다.
이들의 방법을 채용하면, 웨이퍼(W)의 단부를 연마하는 일 없이, 웨이퍼(W)의 단부에 부착하는 부착물(P)을 제거할 수 있기 때문에, 연마에 의해 생기는 분진의 처리에 수고를 덜 수 있음과 함께, 그러한 분진에 의한 오염의 문제도 없다. 또한, 플라즈마를 발생시키는 일 없이 웨이퍼(W)의 단부에 부착하는 부착물(P)을 제거할 수 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 표면에 형성되는 막(예를 들면 Low-K막)이 대미지(손상)를 받는 일도 없다. 본 실시 형태에서는, 세정 처리실(400)에 있어서 레이저광을 이용한 세정 처리가 행해진다.
구체적으로는, 웨이퍼(W)를 올려놓은 상태에서 재치대(112)를 회전시켜, 웨이퍼(W)의 단부 이면을 향하여 레이저 유닛(412)으로부터 레이저광을 출사함과 함께, 오존 발생기(414)로부터 오존(O3)을 토출한다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 단부 이면에 부착물(P)이 부착하고 있어도, 그 부착물(P)을 화학 분해하여 제거할 수 있다. 또한, 부착물(P)의 부착 면적이 레이저광의 스폿 지름에 대하여 넓은 경우에는, 예를 들면 레이저광의 스폿 위치가 웨이퍼(W)의 지름 방향으로 이동하도록 레이저 유닛(412)을 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 넓은 면적에 부착 한 부착물(P)을 완전히 제거할 수 있다.
세정 처리가 완료된 웨이퍼(W)는, 재차 지지핀(132A∼132C)에 의해 연직 방향으로 들어올려져, 용기(402)의 반입출구(404)로부터 진입해 오는 반송 로봇(370)에 건네진다. 반송 로봇(370)은, 세정 처리 완료의 웨이퍼(W)를, 반송실(330)을 경유하여 원래의 카세트 용기(332A∼332C)로 되돌린다. 이 세정 처리 완료의 웨이퍼(W)로부터 부착물(P)이 낙하하는 일이 없어, 이 때문에 다른 웨이퍼(W)의 표면을 청정하게 유지할 수 있다.
그런데, 재치대(112)에 올려놓여져 있는 웨이퍼(W)의 중심과 재치대(112)의 회전 중심이 어긋난 상태인 채로 웨이퍼(W)를 회전시키면, 웨이퍼(W)는 편심한 상태로 회전하게 된다. 레이저광을 이용하여 웨이퍼(W)의 단부 이면에 부착물(P)을 제거하는 세정 처리실(400)의 경우, 웨이퍼(W)가 편심되어 있으면, 레이저광의 스폿 지름이 좁은 경우도 있어, 부착물(P)을 완전히 제거할 수 없을 가능성도 있다. 이 점, 세정 처리실(400)에 구비된 기판 인도 장치(130)에 의하면, 높은 정밀도(예를 들면, 수 ㎛ 이하의 정밀도)로 웨이퍼(W)의 위치 결정을 행할 수 있다. 따라서, 세정 처리를 정확히 행할 수 있다.
또한, 기판 처리 장치(300)에 있어서, 카세트 용기(332A∼332C)로부터 취출된 웨이퍼(W)는, 프리얼라이먼트 처리실(336), 프로세스 처리실(340A∼340F) 등을 순회하여 소정의 처리가 시행된 후에, 세정 처리실(400)이나 측정 처리실 등의 후처리실로 반입된다. 이 때문에, 후처리실로 반입되는 웨이퍼(W)는, 복수의 처리실에 의해 반송아암에 의한 반출입이 반복되고 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 위치 어긋 남이 커져 있을 개연성이 높다. 이 점, 본 실시 형태에 따른 기판 인도 장치(130)에 의하면, 웨이퍼(W)의 위치 어긋남이 큰 경우여도, 종래와 같이 웨이퍼(W)를 취출하여 다시 넣거나, 또한 재치대에 다시 놓거나 하는 일 없이, 지지핀(132A∼132C)으로 웨이퍼(W)를 지지한 채 수평 방향으로 구동함으로써 그 위치 어긋남을 재빠르게 정확히 보정할 수 있다. 따라서, 이와 같은 후처리실에 기판 인도 장치(130)를 적용하는 효과는 크다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 매우 적합한 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자이라면, 특허 청구의 범위에 기재된 범주 내에 있어서, 각종의 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명확하며, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
본 발명은, 기판 인도 장치, 기판 처리 장치, 기판 인도 방법에 적용 가능하다.

Claims (14)

  1. 기판을 반송하는 반송아암(arm)과 상기 기판을 올려놓는 재치대(裁置臺)와의 사이에서 기판의 인도를 행하는 기판 인도 장치로서,
    상기 재치대의 지지축 둘레로 떨어져 설치되어, 상기 기판을 그 하면에서 지지하는 복수의 지지핀과,
    상기 지지핀이 부착되는 베이스대(基台)와,
    상기 지지핀을 상기 베이스대를 통하여 상하 구동시켜, 상기 기판의 올리고 내림을 행하는 상하 구동 수단과,
    상기 지지핀을 상기 베이스대를 통하여 수평 구동시켜, 상기 기판의 수평 방향의 위치를 조정하는 수평 구동 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 인도 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재치대의 근방에, 상기 지지핀으로 지지한 상기 기판의 수평 방향의 위치를 검출하는 기판 위치 검출 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 기판 인도 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판은, 원판 형상의 반도체 웨이퍼이며,
    상기 기판 위치 검출 수단은, 상기 기판의 원주 둘레부의 적어도 2개소 이상 의 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 기판 인도 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 상하 구동 수단에 의해 상기 지지핀을 상승시켜 상기 반송아암으로부터 상기 기판을 수취하면, 상기 지지핀으로 상기 기판을 지지한 상태에서, 상기 기판 위치 검출 수단에 의해 상기 기판의 수평 방향의 위치를 검출하여, 상기 기판의 위치가 어긋나 있으면 상기 수평 구동 수단에 의해 상기 지지핀을 수평 방향으로 구동시켜 상기 기판의 위치 어긋남을 보정한 후에, 상기 상하 구동 수단에 의해 상기 지지핀을 하강시켜 상기 기판을 상기 재치대 위에 올려놓게 하는 인도 처리를 행하는 제어부를 설치한 것을 특징으로 하는 기판 인도 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반송아암으로부터 상기 기판을 수취할 때, 상기 지지핀을 상승시킨 상태에서, 상기 반송아암을 하강시켜 상기 기판을 수취하는 것을 특징으로 하는 기판 인도 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 지지핀을 상기 재치대의 지지축 둘레로 상기 재치대의 지름보다도 내측으로 떨어져 설치하고, 상기 재치대에 형성된 관통공을 통하여 상기 재치대의 기판 재치면으로부터 상기 각 지지핀의 선단(先端)이 출몰 가능하게 한 것을 특 징으로 하는 기판 인도 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 재치대는, 상기 지지축 둘레로 회전 자유롭게 구성되고,
    상기 재치대를 회전시킬 때에는, 상기 지지핀의 선단이 상기 재치대의 저면보다도 하측이 되도록 상기 지지핀을 하강시키는 것을 특징으로 하는 기판 인도 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 지지핀을 상기 재치대의 지지축 둘레로 상기 재치대의 지름보다도 외측으로 떨어져 설치한 것을 특징으로 하는 기판 인도 장치.
  9. 처리실 내에 설치된 재치대 위에 기판을 올려놓고 소정의 처리를 행하는 기판 처리 장치로서,
    상기 처리실 내로 상기 기판을 반출입하는 반송아암과 상기 재치대와의 사이에서 기판의 인도를 행하는 기판 인도 장치를 상기 재치대 근방에 배치하고,
    상기 기판 인도 장치는, 상기 재치대의 지지축 둘레로 떨어져 설치되어, 상기 기판을 그 하면에서 지지하는 복수의 지지핀과, 상기 지지핀이 부착되는 베이스대와, 상기 지지핀을 상기 베이스대를 통하여 상하 구동시켜, 상기 기판의 올리고 내림을 행하는 상하 구동 수단과, 상기 지지핀을 상기 베이스대를 통하여 수평 구 동시켜, 상기 기판의 수평 방향의 위치를 조정하는 수평 구동 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 기판에 소정의 처리를 행하는 복수의 처리실을 구비하여, 상기 기판을 반송아암에 의해 각 처리실을 차례로 반송하면서 기판에 연속하여 처리를 행하는 기판 처리 장치로서,
    상기 처리실의 적어도 하나는, 다른 처리실에서 프로세스 처리를 행한 기판을 반송하여 후처리를 행하는 후처리실로 하고,
    상기 후처리실은, 그 내부에 설치된 재치대와 상기 반송아암과의 사이에서 기판의 인도를 행하는 기판 인도 장치를 구비하고,
    상기 기판 인도 장치는, 상기 기판을 그 하면에서 지지하는 복수의 지지핀과, 상기 지지핀이 부착되는 베이스대와, 상기 지지핀을 상기 베이스대를 통하여 상하 구동시켜, 상기 기판의 올리고 내림을 행하는 상하 구동 수단과, 상기 지지핀을 상기 베이스대를 통하여 수평 구동시켜, 상기 기판의 수평 방향의 위치를 조정하는 수평 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 후처리실은, 상기 기판의 원주 둘레부에 부착한 부착물을 제거하는 세정 처리실이며,
    상기 기판 인도 장치의 복수의 지지핀을, 상기 재치대의 지지축 둘레로 상기 재치대의 지름보다도 내측으로 떨어져 배치하여, 상기 재치대에 형성된 관통공을 통하여 상기 재치대의 기판 재치면으로부터 상기 지지핀의 선단이 출몰 가능하게 한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 기판을 반송하는 반송아암과 상기 기판을 올려놓는 재치대와의 사이에서 기판의 인도를 행하는 기판 인도 장치에 의한 인도 방법으로서,
    상기 기판 인도 장치는, 상기 재치대의 지지축 주위에 떨어져 배치되어, 상기 기판을 그 하면에서 지지하는 복수의 지지핀과, 상기 지지핀이 부착되는 베이스대와, 상기 지지핀을 상기 베이스대를 통하여 상하 구동시키는 상하 구동 수단과, 상기 지지핀을 상기 베이스대를 통하여 수평 구동시키는 수평 구동 수단과, 상기 기판의 수평 방향의 위치를 검출하는 기판 위치 검출 수단을 구비하여,
    상기 상하 구동 수단에 의해 상기 지지핀을 상승시켜, 상기 반송아암으로부터 상기 기판을 수취하는 공정과,
    수취한 상기 기판을 상기 지지핀으로 지지한 채, 상기 기판 위치 검출 수단에 의해 기판의 위치를 검출하는 공정과,
    상기 기판 위치 검출 수단에 의해 검출된 기판의 위치에 기초하여, 그 기판이 소정의 기준 위치로부터 위치가 어긋나 있는지 아닌지를 판단하는 공정과,
    상기 판단 공정에 있어서 상기 기판이 위치가 어긋나 있지 않다고 판단한 경우는, 상기 상하 구동 수단에 의해 상기 지지핀을 하강시켜 상기 재치대 위에 올려놓게 하는 공정과,
    상기 판단 공정에 있어서 상기 기판의 위치가 어긋나 있다고 판단한 경우는, 상기 지지핀을 상기 수평 구동 수단에 의해 수평 방향으로 구동시켜 상기 기판의 위치 어긋남을 보정한 후에, 상기 상하 구동 수단에 의해 상기 지지핀을 하강시켜 상기 재치대 위에 올려놓게 하는 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는 기판 인도 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 반송아암으로부터 상기 기판을 수취하는 공정에서는, 상기 지지핀을 상승시킨 상태에서, 상기 반송아암을 하강시켜 상기 기판을 수취하는 것을 특징으로 하는 기판 인도 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 기판의 위치를 검출하는 공정은, 상기 기판 위치 검출 수단으로 기판을 검출할 수 없는 경우에는, 상기 지지핀을 수평 방향으로 구동시킴으로써, 상기 기판을 상기 기판 위치 검출 수단으로 검출할 수 있기까지 이동시키는 것을 특징으로 하는 기판 인도 방법.
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