KR20120034575A - 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법 및 센서용 기판 - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 기판 처리 장치의 각 모듈의 데이터를 효율적으로 취득하는 동시에 정밀도 높은 검사를 행하는 것이다.
모듈의 정보를 수집하기 위한 센서부와, 상기 센서부에 전력을 공급하기 위한 수전용 코일을 구비한 센서용 기판을 상기 보유 지지 부재에 보유 지지하는 공정과, 계속해서 상기 보유 지지 부재를 전진시켜 상기 센서용 기판을 상기 모듈에 전달하는 공정과, 상기 베이스와 함께 이동하는 송전용 코일에 전력을 공급해서 자계를 형성하는 동시에, 이 자계 중에서 해당 송전용 코일과 상기 수전용 코일을 공명시켜, 상기 송전용 코일로부터 상기 수전용 코일에 전력을 공급하는 공정과, 상기 센서부에 의해 모듈에 관한 데이터를 취득하는 공정을 포함하는 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법을 실행한다.

Description

기판 처리 장치의 데이터 취득 방법 및 센서용 기판{METHOD FOR ACQUIRING DATA OF SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, AND SUBSTRATE FOR SENSOR}
본 발명은, 복수의 모듈을 구비하는 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법 및 상기 데이터 취득 방법에 이용되는 센서용 기판에 관한 것이다.
반도체 제조 공정 중 하나인 포토 레지스트 공정에서는, 기판인 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함)의 표면에 레지스트를 도포하고, 이 레지스트를 소정의 패턴으로 노광한 후에 현상해서 레지스트 패턴을 형성하고 있다. 이 레지스트 패턴의 형성에는 도포, 현상 장치가 이용되고, 도포, 현상 장치는 웨이퍼에 각종 처리를 행하는 모듈을 구비하고 있다.
웨이퍼에 고정밀도로 처리를 행하여 문제점이 생기지 않도록, 상기 도포, 현상 장치에 있어서는 장치 가동 전이나 그 후의 점검 시에, 각 모듈에 대해서 데이터를 취득할 필요가 있다. 예를 들어 레지스트 등의 약액을 웨이퍼에 도포하는 액 처리 모듈에는, 웨이퍼의 이면 중앙부를 흡착 보유 지지하는 동시에 회전시키는 스핀 척이 설치되어 있고, 웨이퍼의 회전 중심에 공급된 약액은, 원심력에 의해 퍼진다. 상기 약액에 의해 균일성 높게 막을 형성하기 위해, 장치 가동 전에 검사를 행하여, 스핀 척의 회전 중심의 위치를 특정해 둔다. 그리고 웨이퍼의 처리 시에는 스핀 척의 회전 중심에 웨이퍼의 중심이 일치하도록 스핀 척에 웨이퍼를 실어 놓는다. 이와 같이 스핀 척의 회전 중심을 특정하는 방법에 대해서는, 예를 들어 특허 문헌 1에 기재되어 있다. 또한, 웨이퍼에 열 처리를 행하는 가열 모듈에서는, 웨이퍼의 가열 온도에 대한 데이터가 취득된다.
이러한 데이터의 취득에는, 각종 센서가 탑재된 센서용 웨이퍼가 이용되고 있으며, 웨이퍼와는 별개의 부재인 배터리에 유선으로 센서용 웨이퍼를 접속하고, 이 센서용 웨이퍼를 각 모듈로 반송해서 검사를 행하는 경우가 있다. 그러나 이와 같이 유선으로 접속할 경우에는 작업자가 개별로 각 모듈로 센서용 웨이퍼를 반입해야만 해 시간이 걸린다. 따라서, 데이터의 취득 효율을 높이기 위해 배터리를 리튬 이온 2차 전지 등에 의해 구성해서 센서용 웨이퍼에 탑재하고, 도포, 현상 장치의 기판 반송 기구에 의해 차례로 모듈 사이를 반송하여, 데이터 취득을 행하는 경우가 있다. 이와 같이 배터리를 탑재한 센서용 웨이퍼를 이용해서 검사를 행하는 방법은, 상기 특허 문헌 1이나 특허 문헌 2에 기재되어 있다.
그러나 도포, 현상 장치는 처리량을 높이기 위해 다수의 모듈을 구비하고 있어, 모든 모듈에서 소정의 시간을 들여 측정을 행하는 경우에, 센서용 웨이퍼에 탑재하는 배터리는 용량을 크게 하기 때문에 대형화되는 동시에 무거워져 버린다. 그렇게 되면, 모듈 환경이 실제 웨이퍼 반입 시의 환경과는 달라, 취득되는 데이터의 정밀도가 저하되어 버릴 우려가 있다.
또한, 상기 가열 모듈로 웨이퍼의 가열 온도를 측정할 경우, 상기 리튬 이온2차 전지로 이루어지는 배터리는, 고온 분위기에서 정상적으로 동작하지 않게 될 우려가 있다. 따라서, 상기 가열 모듈에서의 온도를 측정하는 센서용 웨이퍼에 대해서는, 상기 배터리가 탑재된 구성으로 하는 것이 어렵고, 이미 상술한 바와 같이 센서용 웨이퍼에 별개의 부재의 배터리를 와이어로 접속한 것을 이용해야만 했다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2007-311775호 [특허 문헌 2] 일본 특허 출원 공개 제2008-109027호
본 발명은 이러한 사정 하에 이루어진 것으로, 그 목적은 기판 처리 장치의 각 처리 모듈의 데이터를 효율적으로 취득하는 동시에 정밀도 높은 검사를 행할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법은, 베이스 및 상기 베이스에 진퇴 가능하게 설치된 보유 지지 부재를 구비하는 동시에 복수의 모듈 사이에서 기판을 반송하기 위한 기판 반송 기구를 구비한 기판 처리 장치에 있어서,
상기 모듈의 정보를 수집하기 위한 센서부와, 상기 센서부에 전력을 공급하기 위한 수전용 코일을 구비한 센서용 기판을 상기 보유 지지 부재에 보유 지지하는 공정과,
계속해서 상기 보유 지지 부재를 전진시켜 상기 센서용 기판을 상기 모듈에 전달하는 공정과,
상기 베이스와 함께 이동하는 송전용 코일에 전력을 공급해서 자계를 형성하는 동시에, 이 자계 중에서 해당 송전용 코일과 상기 수전용 코일을 공명시켜, 상기 송전용 코일로부터 상기 수전용 코일에 전력을 공급하는 공정과,
상기 센서부에 의해 모듈에 관한 데이터를 취득하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법의 구체적 형태는, 예를 들어 이하와 같다.
(1) 상기 센서용 기판은 상기 수전용 코일로부터 전력이 공급되는 무선 통신부를 구비하고,
무선 통신부로부터 상기 모듈에 관한 데이터를 기판 처리 장치의 수신부로 송신하는 공정을 포함한다.
(2) 상기 수전용 코일로 전력이 공급되었을 때에, 해당 전력이 공급된 것을 나타내는 확인 신호를 상기 무선 통신부로부터 상기 수신부로 송신하는 공정이 포함된다.
본 발명의 다른 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법은, 베이스 및 상기 베이스에 진퇴 가능하게 설치된 보유 지지 부재를 구비하는 동시에 복수의 모듈 사이에서 기판을 반송하기 위한 기판 반송 기구를 구비한 기판 처리 장치에 있어서,
모듈의 정보를 수집하기 위한 센서부와, 상기 센서부에 전력을 공급하기 위한 제1 수전용 코일을 구비한 센서용 기판을 상기 보유 지지 부재에 보유 지지하는 공정과,
계속해서 상기 보유 지지 부재를 전진시켜 상기 센서용 기판을 상기 모듈에 전달하는 공정과,
제1 송전용 코일을 구비한 송전용 기판을 상기 보유 지지 부재에 보유 지지하는 공정과,
상기 제1 송전용 코일에 전력을 공급해서 자계를 형성하는 동시에 이 자계 중에서 해당 제1 송전용 코일과 상기 제1 수전용 코일을 공명시켜, 상기 제1 송전용 코일로부터 상기 제1 수전용 코일에 전력을 공급하는 공정과,
상기 센서부에 의해 모듈에 관한 데이터를 취득하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법의 구체적 형태는, 예를 들어 이하와 같다.
(3) 상기 센서용 기판은 상기 제1 수전용 코일로부터 전력이 공급되는 제1 무선 통신부를 구비하고,
제1 무선 통신부로부터 상기 모듈에 관한 데이터를 기판 처리 장치의 수신부로 송신하는 공정을 포함한다.
(4) 상기 제1 수전용 코일로 전력이 공급되었을 때에, 해당 전력이 공급된 것을 나타내는 확인 신호를 상기 제1 무선 통신부로부터 상기 수신부로 송신하는 공정이 포함된다.
(5) 상기 송전용 기판은, 상기 제1 송전용 코일에 전력을 공급하기 위한 제2 수전용 코일을 구비하고,
상기 베이스와 함께 이동하는 제2 송전용 코일에 전력을 공급해서 자계를 형성하는 동시에, 이 자계 중에서 제2 송전용 코일과 상기 제2 수전용 코일을 공명시켜, 상기 제2 송전용 코일로부터 비접촉으로 제2 수전용 코일에 전력을 공급하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
(6) 상기 송전용 기판은, 상기 제2 수전용 코일로부터 전력이 공급되는 제2 무선 통신부를 구비하고,
상기 제2 수전용 코일로 전력이 공급되었을 때에, 해당 전력이 공급된 것을 나타내는 확인 신호를 상기 제2 무선 통신부로부터 기판 처리 장치에 설치되는 수신부로 송신하는 공정이 포함된다.
(7) 상기 송전용 기판은, 제1 송전용 코일에 전력을 공급하기 위한 배터리를 구비하고 있다.
본 발명의 센서용 기판은, 기판이 반입되는 모듈에, 각종 측정 데이터를 취득하기 위한 센서를 기판 반송 장치로 반송 가능하게 구성된 센서용 기판이며,
상기 모듈의 프로세스 처리에 제공되는 여러 가지의 데이터 정보를 수집하기 위한 센서부와,
이 센서부에 의해 수집된 상기 데이터 정보를 무선으로 송신하는 송신부와,
상기 센서부 및 송신부에 접속되어, 외부로부터의 공진 작용에 의해 송전되는 전력을 수전해서 이들 센서부 및 송신부에 공급하기 위한 수전용 코일을 구비한 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 상기 수전용 코일은 센서용 기판의 주연부에, 해당 센서용 기판의 외형을 따라 권취 설치되어 있다.
본 발명에 따르면, 기판 반송 기구를 구성하는 베이스와 함께 이동하는 송전용 코일 또는 송전용 기판에 설치된 송전용 코일에 전력을 공급해서 형성된 자계 중에서, 해당 송전용 코일과 센서용 기판의 수전용 코일을 공명시켜, 센서용 기판의 상기 센서부에 전력을 공급하고 있다. 따라서, 센서용 기판에 설치되는 배터리의 용량을 억제할 수 있거나, 해당 배터리를 설치하지 않아도 된다. 따라서, 센서용 기판을 기판 반송 기구를 이용해서 모듈 사이에서 전달할 수 있으므로, 데이터 취득 시간이 길어지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 센서용 기판의 사이즈나 무게를 억제할 수 있으므로, 센서용 기판의 중량이나 형상의 자유도가 높아지므로, 정밀도가 높은 검사를 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 도포, 현상 장치의 평면도이다.
도 2는 도포, 현상 장치의 사시도이다.
도 3은 상기 도포, 현상 장치의 종단 측면도이다.
도 4는 상기 도포, 현상 장치에 설치되는 반사 방지막 형성 모듈의 종단 측면도이다.
도 5는 상기 도포, 현상 장치의 반송 아암의 사시도이다.
도 6은 상기 반송 아암에 설치되는 송전용 코일의 평면도이다.
도 7은 도포, 현상 장치에 설치되는 대기 모듈의 종단 측면도이다.
도 8은 도포, 현상 장치 및 센서용 웨이퍼의 등가 회로도이다.
도 9는 도포, 현상 장치의 개략 회로도이다.
도 10은 상기 센서용 웨이퍼의 평면도이다.
도 11은 반송 아암의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 12는 반송 아암의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 13은 반송 아암의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 14는 반송 아암의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 15는 반송 아암의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 16은 반송 아암의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 17은 모듈의 데이터의 취득 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 18은 데이터 취득 중의 반사 방지막 형성 모듈의 평면도이다.
도 19는 반송 아암의 다른 구성예의 평면도이다.
도 20은 상기 반송 아암의 측면도이다.
도 21은 송전용 웨이퍼의 평면도이다.
도 22는 상기 송전용 웨이퍼의 개략 회로도이다.
도 23은 데이터 취득 중의 반사 방지막 형성 모듈의 측면도이다.
도 24는 데이터 취득 중의 가열 모듈의 측면도이다.
도 25는 데이터 취득 중의 가열 모듈의 측면도이다.
도 26은 대기 모듈의 측면도이다.
도 27은 신호의 전달 및 전력의 공급을 나타내는 모식도이다.
도 28은 신호의 전달 및 전력의 공급을 나타내는 모식도이다.
도 29는 다른 구성의 송전용 웨이퍼의 평면도이다.
도 30은 상기 송전용 웨이퍼의 개략 회로도이다.
(제1 실시 형태)
본 발명의 검사 방법이 적용되는 기판 처리 장치인 도포, 현상 장치(1)의 구성과, 반도체 장치를 제조하기 위한 웨이퍼(W)의 반송 경로에 대해서 설명한다. 도 1에는 도포, 현상 장치(1)에 노광 장치(C4)가 접속된 레지스트 패턴 형성 시스템의 평면도를 나타내고 있으며, 도 2는 동일 시스템의 사시도이다. 또한, 도 3은 도포, 현상 장치(1)의 종단면도이다.
이 도포, 현상 장치(1)에는 캐리어 블록(C1)이 설치되어 있고, 그 적재대(11) 위에 적재된 밀폐형의 캐리어(C)로부터, 전달 아암(12)이 웨이퍼(W)를 취출해서 처리 블록(C2)에 전달하고, 처리 블록(C2)으로부터 전달 아암(12)이 처리가 끝난 웨이퍼(W)를 수취해서 캐리어(C)에 복귀시키도록 구성되어 있다.
상기 처리 블록(C2)은, 도 2에 도시한 바와 같이 본 예에서는 현상 처리를 행하기 위한 제1 블록(DEV층)(B1), 레지스트막의 하층에 반사 방지막을 형성하기 위한 제2 블록(B2), 레지스트막의 형성을 행하기 위한 제3 블록(COT층)(B3)을 밑에서부터 차례로 적층해서 구성되어 있다.
처리 블록(C2)의 각층은 평면에서 볼 때 동일하게 구성되어 있다. 제2 블록(BCT층)(B2)을 예로 들어 설명하면, BCT층(B2)은 도포막으로서 예를 들어 레지스트막을 형성하기 위한 반사 방지막 형성 유닛(21)과, 가열계의 모듈에 의해 구성되는 선반 유닛(U1 내지 U4)과, 상기 반사 방지막 형성 유닛(21)과 선반 유닛(U1 내지 U4) 사이에 설치되어, 이들 유닛에 포함되는 모듈 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 반송 아암(G2)에 의해 구성되어 있다. 모듈이라 함은 웨이퍼(W)가 놓이게 되는 장소를 말한다.
도 4도 참조하면서 설명하면, 반사 방지막 형성 유닛(21)은 3기의 반사 방지막 형성 모듈(BCT1 내지 BCT3)을 구비하고 있다. 이들 반사 방지막 모듈(BCT1 내지 BCT3)은, 공통의 하우징(20)을 구비하고 있으며, 하우징(20) 내에 각각 웨이퍼(W)의 이면 중앙부를 보유 지지하여, 연직축 주위로 회전시키는 스핀 척(22)을 구비하고 있다. 또한, 반사 방지막 형성 모듈(BCT1 내지 BCT3)은, 스핀 척(22)에 보유 지지되어 회전하는 웨이퍼(W) 표면 중앙부에 약액을 공급하는 도시하지 않은 약액 공급 노즐을 구비하고 있으며, 원심력에 의해 상기 약액이 웨이퍼(W) 전체에 공급된다. 도면 중 부호 23은 약액의 비산을 억제하기 위한 컵이며, 부호 23a는 스핀 척(22)과 상부 포크(35) 사이에서 웨이퍼(W)를 전달하기 위한 3개의 승강 핀[도면에서는 2개만 표시하고 있음]이다.
또한, 상기 선반 유닛(U1 내지 U4)은 반송 아암(G2)이 이동하는 수평한 직선반송로인 반송 영역(R1)을 따라 배열되고, 각각 2기의 가열 모듈(24)이 상하로 적층되어 구성되어 있다. 가열 모듈(24)은 열판을 구비하고, 해당 열판에 놓여진 웨이퍼가 가열 처리된다. 가열 모듈(24)의 구성에 대해서는 제2 실시 형태에서 자세하게 설명한다.
도 5를 이용해서 반송 아암(G2)에 대해 설명한다. 반송 아암(G2)은, 캐리어 블록(C1)측으로부터 인터페이스 블록(C3)측을 향해 수평 방향으로 신장된 가이드(31)를 구비하고 있으며, 그 가이드(31)를 따라 프레임(32)이 이동한다. 프레임(32)에는 연직축을 따라 승강하는 승강대(33)가 설치되고, 승강대(33) 위에는 연직축 주위로 회전하는 베이스(34)가 설치되어 있다. 베이스(34)는 웨이퍼(W)의 주위를 둘러싸는 상부 포크(35) 및 하부 포크(36)를 구비하고 있다. 상부 포크(35) 및 하부 포크(36)는, 베이스(34) 위를 수평 방향으로 서로 독립해서 진퇴하고, 모듈에 액세스한다. 상부 포크(35), 하부 포크(36)에는 각각 웨이퍼(W)의 이면을 지지하는 이면 지지부(38, 39)가 설치되어 있다. 또한, 베이스(34) 위에는 원판(41)이 설치되고, 이 원판(41)의 주연부에는 송전용 코일(42)이 설치되어 있다. 도 6은 원판(41)의 평면도이다. 송전용 코일(42)은 평면형 코일이며, 도선이 원판(41)의 외형을 따라 평면에 권취 설치되어 있다.
제3 블록(COT층)(B3)에 대해서는, 상기 반사 방지막 형성 모듈(BCT1 내지 BCT3)에 상당하는 레지스트막 형성 모듈(COT1 내지 COT3)이 설치되어 있다. 그리고 각 모듈에 있어서 반사 방지막 형성용의 약액 대신에, 레지스트가 웨이퍼(W)에 공급되는 것을 제외하면, COT층(B3)은 BCT층(B2)과 마찬가지의 구성이며, 반송 아암(G2)과 마찬가지의 반송 아암(G3)을 구비하고 있다.
제1 블록(DEV층)(B1)에 대해서는 하나의 DEV층(B1) 내에 반사 방지막 형성 유닛(21)에 대응하는 현상 처리 유닛이 2단으로 적층되어 있고, 현상 처리 유닛은 현상 모듈(DEV)을 구비하고 있다. 현상 모듈(DEV), 반사 방지막 형성 모듈(BCT) 및 레지스트막 형성 모듈(COT)을 총칭해서 액 처리 모듈이라 부른다.
또한, DEV층(B1)은 BCT층(B2)과 마찬가지로 선반 유닛(U1 내지 U4)을 구비하고 있으며, 선반 유닛(U1 내지 U4)을 구성하는 가열 모듈에는, 현상 처리 전에 가열 처리를 행하는 복수의 가열 모듈(PEB)과, 현상 처리 후에 웨이퍼(W)에 가열 처리를 행하는 복수의 가열 모듈(POST)이 포함되어 있다. 이 DEV층(B1)의 반송 아암(G1)은, 각 현상 모듈(DEV)과, 각 가열 모듈로 웨이퍼(W)를 반송한다. 즉, 2단의 현상 처리 유닛에 대하여 반송 아암(G1)이 공통화되어 있다. 반송 아암(G1)은, 반송 아암(G2)과 마찬가지로 구성되어 있다.
처리 블록(C2)에는, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이 선반 유닛(U5)이 설치되고, 캐리어 블록(C1)으로부터의 웨이퍼(W)는, 상기 선반 유닛(U5) 중 하나인 전달 모듈(BF1)로 반송된다. BCT층(B2)의 반송 아암(G2)은, 이 전달 모듈(BF1)로부터 웨이퍼(W)를 수취하여, 반사 방지막 형성 모듈(BCT1 내지 BCT3) 중 어느 하나로 반송하고, 계속해서 반사 방지막이 형성된 웨이퍼(W)를 가열 모듈(24)로 반송한다.
그 후, 반송 아암(G2)은 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U5)의 전달 모듈(BF2)로 반송하고, 웨이퍼(W)는 전달 아암(D1)에 의해, 제3 블록(COT층)(B3)에 대응하는 전달 모듈(BF3)로 순차적으로 반송된다. 제3 블록(COT층)(B3) 내의 반송 아암(G3)은, 이 전달 모듈(BF3)로부터 웨이퍼(W)를 수취해서 레지스트막 형성 모듈(COT1 내지 COT3) 중 어느 하나로 반송하고, 레지스트막을 형성한 후, 가열 모듈(24)로 반송한다.
그 후, 가열 모듈에 의해 가열 처리된 후, 웨이퍼(W)는 선반 유닛(U5)의 전달 모듈(BF4)로 반송된다. 한편, DEV층(B1) 내의 상부에는, 선반 유닛(U5)에 설치된 전달 모듈(TRS14)로부터 선반 유닛(U6)에 설치된 전달 모듈(TRS15)로 웨이퍼(W)를 직접 반송하기 위한 전용 반송 수단인 셔틀(16)이 설치되어 있다. 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는, 전달 아암(D1)에 의해 전달 모듈(BF4)로부터 전달 모듈(TRS14)로 전달되고, 해당 전달 모듈(TRS14)에 의해 셔틀(16)에 전달된다.
셔틀(16)은, 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U6)의 전달 모듈(TRS15)로 반송하고, 해당 웨이퍼(W)는 인터페이스 블록(C3)에 설치된 인터페이스 아암(17)에 수취되어, 인터페이스 블록(C3)으로 반송된다. 또, 도 3 중 부호 CPL이 부여되어 있는 전달 모듈은 온도 조절용의 냉각 모듈을 겸하고 있으며, 부호 BF가 부여되어 있는 전달 모듈은 복수매의 웨이퍼(W)를 적재 가능한 버퍼 모듈을 겸하고 있다.
계속해서, 웨이퍼(W)는 인터페이스 아암(17)에 의해 노광 장치(C4)로 반송되어 노광 처리가 행해진다. 계속해서, 웨이퍼(W)는 인터페이스 아암(17)에 의해, 선반 유닛(U6)의 전달 모듈(TRS11 또는 TRS12)로 반송되어, 제1 블록(DEV층)(B1)의 반송 아암(G1)에 의해, 선반 유닛(U1 내지 U4)에 포함되는 가열 모듈(PEB)로 반송되어, 가열 처리를 받는다.
그 후 웨이퍼(W)는, 반송 아암(G1)에 의해 전달 모듈(CPL1 또는 CPL2)로 반송된 후, 현상 모듈(DEV)로 반송되어, 현상 처리를 받는다. 그 후, 어느 하나의 가열 모듈(POST)로 반송되어, 가열 처리를 받는다. 이러한 후, 반송 아암(G1)에 의해 선반 유닛(U5)의 전달 모듈(BF7)에 전달된다. 그 후, 웨이퍼(W)는 전달 아암(12)을 통해, 캐리어(C)의 원래 놓여져 있던 위치로 복귀된다.
상기 캐리어 블록(C1)에는, 전달 아암(12)을 액세스할 수 있는 위치에 대기 모듈(4)이 설치되어 있다. 도 7은, 이 대기 모듈(4)의 종단 측면도를 나타내고 있으며, 대기 모듈(4)에는 각종 센서가 탑재된 센서용 웨이퍼(6A 내지 6C)가 저장되어 있다. 대기 모듈(4)은 센서용 웨이퍼(6A 내지 6C)의 주연을 지지하고, 해당 센서용 웨이퍼(6A 내지 6C)를 상하 방향으로 저장할 수 있도록 선반 형상으로 구성되어 있다. 이후, 센서용 웨이퍼(6A 내지 6C)를 총칭하여, 센서용 웨이퍼(6)라 기재한다. 센서용 웨이퍼(6)는 모듈에 대한 데이터를 수집하기 위한 웨이퍼이며, 반도체 장치를 제조하기 위한 웨이퍼(W)와는 다른 구성을 갖지만, 웨이퍼(W)와 마찬가지로 각 모듈 사이를 반송할 수 있다. 센서용 웨이퍼(6)의 구성에 대해, 상세하게는 후술한다.
여기에서, 이 제1 실시 형태의 개요에 대해서 설명한다. 이 제1 실시 형태에서는, 센서용 웨이퍼(6)를 임의의 모듈로 반송하고, 자계 공명 방식에 의해 도포, 현상 장치(1)로부터 센서용 웨이퍼(6)에 비접촉 급전을 행한다. 그리고 센서용 웨이퍼(6)는, 그렇게 공급된 전력을 이용해서 상기 모듈의 데이터를 수집한다. 도 8은 상기 비접촉 급전을 행하기 위해 도포, 현상 장치(1)에 설치되는 회로인 등가 회로(10)와, 비접촉 급전을 행하기 위해 센서용 웨이퍼(6)에 설치되는 회로인 등가 회로(60)를 나타내고 있다. 등가 회로(10, 60)는, 각각 코일과 컨덴서를 포함하는 공진 회로로서 구성되어 있다. 이미 상술한 반송 아암(G)의 송전용 코일(42)은, 등가 회로(10)의 코일에 상당하고, 센서용 웨이퍼(6)에 설치되는 후술하는 수전용 코일(63)이 등가 회로(60)의 코일에 상당한다. 그리고 등가 회로(10)에 공진 주파수의 교류가 흐르면, 송전용 코일(42), 수전용 코일(63) 사이에 자계가 형성되고, 이 자계 중에서 수전용 코일(63)이 송전용 코일(42)에 공명하고, 수전용 코일(63)에 상기 공진 주파수의 전류가 유기되어 등가 회로(60)에 전력이 공급된다. 등가 회로(10)에 공급되는 공진 주파수로서는, 예를 들어 13.56MHz 대역의 주파수가 이용된다.
도 9에서는, 도포, 현상 장치(1) 및 센서용 웨이퍼(6A)의 회로 구성을 나타내고 있다. 반송 아암(G)에 설치되는 상기 송전용 코일(42)은, 해당 송전용 코일(42)에 교류 전류를 송전하기 위한 송전 회로(51)에 접속되어 있고, 제어 회로(52)는 송전 회로(51)에 공급되는 전력을 제어한다. 송전 회로(51) 및 제어 회로(52)는 각 반송 아암(G1 내지 G3)에 설치되어 있고, 예를 들어 제어 회로(52), 송전 회로(51) 및 코일(42)이 상기 등가 회로(10)에 상당한다. 제어 회로(52)의 전단에는 AC/DC 컨버터(53)가 접속되어 있고, 도포, 현상 장치(1)의 외부의 교류 전원으로부터 공급된 교류 전류는, 해당 컨버터(53)에 의해 직류 전류로 변환되어, 후단측의 각 회로에 공급된다. 또한, 제어 회로(52)는 장치 컨트롤러(54)에 접속되어 있다. 장치 컨트롤러(54)에 대해서는 후술한다.
도포, 현상 장치(1)는 안테나(55)를 구비하고 있으며, 안테나(55)는 센서용 웨이퍼(6)로부터 송신된 모듈에 대한 데이터와, 후술하는 바와 같이 전력이 센서용 웨이퍼(6)에 공급된 것을 나타내는 수전 확인 신호와, 송전용 코일(42)로의 송전 정지를 제어하는 송전 정지 신호를 무선 수신한다. 안테나(55)가 수신한 신호는, 해당 안테나(55)에 의한 통신을 제어하는 통신 회로(56)를 통해 장치 컨트롤러(54)에 출력된다.
장치 컨트롤러(54)는, 예를 들어 컴퓨터로 이루어지고, 도시하지 않은 프로그램 저장부를 갖고 있다. 이 프로그램 저장부에는, 전술 및 후술하는 반송이 행해지고, 반송 사이클이 실행되도록 명령이 짜여진 예를 들어 소프트웨어로 이루어지는 프로그램이 저장되어 있다. 이 프로그램이 장치 컨트롤러(54)에 판독됨으로써, 장치 컨트롤러(54)는 도포, 현상 장치(1)의 각부로 제어 신호를 송신한다. 그에 의해, 도포, 현상 장치(1)의 각부의 동작이 제어되어, 각 모듈의 동작 및 모듈 사이에서의 각 웨이퍼의 전달 등이 제어된다. 이 프로그램은, 예를 들어 하드 디스크, 컴팩트 디스크, 마크네트 옵티컬 디스크 또는 메모리 카드 등의 기억 매체에 수납된 상태에서 프로그램 저장부에 저장된다.
또한, 각 반송 아암(G)의 상부 포크(35), 하부 포크(36) 및 베이스(34)는 이들 위치에 따른 신호를 장치 컨트롤러(54)에 출력한다. 장치 컨트롤러(54)는, 후술하는 바와 같이 이들 각부의 위치 신호에 따라서 송전용 코일(42)에의 전력의 공급 개시 타이밍을 제어한다.
계속해서 센서용 웨이퍼(6)의 구성에 대해서 설명한다. 센서용 웨이퍼(6A 내지 6C)는 탑재되어 있는 센서의 종류가 다른 것 외에는 각각 마찬가지로 구성되어 있고, 여기에서는, 대표적으로 센서용 웨이퍼(6A)에 대해서 설명한다. 센서용 웨이퍼(6A)는, 예를 들어 가속도 센서를 구비하고, 배경 기술의 항목에서 설명한 바와 같이, 스핀 척(22)의 회전 중심의 위치를 검출하기 위해 이용된다. 도 10은 센서용 웨이퍼(6A)의 표면을 나타내고 있다. 해당 표면에는, 가속도 센서(61)를 포함하는 회로 유닛(62)이 설치되어 있다. 가속도 센서(61)는 센서용 웨이퍼(6A)의 중심에 위치하고, 센서용 웨이퍼(6A)가 스핀 척(22) 위에서 회전하여, 가속도 센서(61)에 가속도가 작용하면, 센서용 웨이퍼(6A)는 그 가속도에 따른 신호를 상기 장치 컨트롤러(54)에 송신한다. 장치 컨트롤러(54)는, 이 신호를 기초로 하여 스핀 척(22)의 회전 중심을 연산한다. 또한, 센서용 웨이퍼(6)의 주연부에는 상기 회로 유닛(62)에 접속되는 수전용 코일(63)이 설치되어 있다. 해당 수전용 코일(63)은 평면형 코일이며, 도선이 센서용 웨이퍼(6)의 외형을 따라 평면에 권취 설치되어 있다. 도면 중 점선부(63a)는, 수전용 코일(63)과 회로 유닛(62)을 접속하는 배선이다.
도 9로 되돌아가, 센서용 웨이퍼(6A)의 개략 회로 구성에 대해서 설명한다. 수전용 코일(63)은 수전 회로(64)에 접속되어 있으며, 수전 회로(64)로부터 후단의 각 회로에 전력이 공급된다. 이 수전 회로(64)는 제어 회로(65)에 접속되어 있으며, 제어 회로(65)에는 가속도 센서(61)를 구성하는 센서 회로(66) 및 통신 회로(67)가 접속되어 있다. 또한, 통신 회로(67)에는 안테나(68)가 접속되어 있다. 제어 회로(65)는, 센서 회로(66) 및 통신 회로(67)에 공급하는 전력을 제어한다. 센서 회로(66)에 의해 취득된 데이터는 제어 회로(65)를 통해 통신 회로(67)에 출력되고, 안테나(68)로부터 상기 안테나(55)를 통해 장치 컨트롤러(54)에 무선 송신된다. 또, 무선 급전이 행해지는 자계 중에서 무선 통신을 행하기 위해, 상기 안테나(68), 안테나(55) 사이의 통신 주파수는, 무선 급전용의 공진 주파수와는 다른 주파수로 설정된다.
다른 센서용 웨이퍼(6)에 대해서 설명하면, 센서용 웨이퍼(6B)는, 예를 들어 각층의 가열 모듈에 있어서의 웨이퍼의 가열 온도의 데이터를 취득하기 위해, 가속도 센서(61) 대신에 온도 센서를 구비하고 있다. 이 가열 온도의 데이터에 대해서 더욱 구체적으로 설명하면, 예를 들어 가열 모듈의 가열 처리 공정 중에 있어서의 웨이퍼의 전체 온도 변화를, 프로세스 시간에 대응시켜서 기록한 데이터이다. 또한, 센서용 웨이퍼(6C)는 가속도 센서(61) 대신에 예를 들어 각 모듈의 습도, 기류의 방향 및 풍속을 측정하기 위한 습도 센서 및 풍속 센서를 구비하고 있으며, 모듈의 프로세스 중의 습도 상태, 프로세스 중에 흐르는 기류의 방향 및 풍속을 각각 측정한다. 센서 및 센서에 의해 취득하는 데이터의 차이를 제외하고, 각 센서용 웨이퍼(6)는 서로 마찬가지로 구성되어 있다.
계속해서, 도 11 내지 도 16의 반송 아암(G2)의 동작을 나타내는 설명도와, 도 17의 흐름도를 참조하면서, 센서용 웨이퍼(6A)에 의한 데이터의 취득 방법에 대해서 설명한다. 센서용 웨이퍼(6A)는, 웨이퍼(W)와 동일한 경로로 각층 사이를 반송된다. 단, 각층에 있어서는, 웨이퍼(W)의 경우와 달리 모든 액 처리 모듈로 순차적으로 반송되고, 또한 선반 유닛(U1 내지 U4)을 구성하는 가열 모듈로는 반송되지 않는다.
도포, 현상 장치(1)에 있어서 웨이퍼(W)의 처리가 정지되어 있을 때에, 예를 들어 사용자가 장치 컨트롤러(54)에 설치되는 도시하지 않은 조작부로부터 소정의 조작을 행하여, 센서용 웨이퍼(6A)에 의한 데이터의 취득을 지시하면, 전달 아암(12)에 의해 센서용 웨이퍼(6A)가 대기 모듈(4)로부터 전달 모듈(BF1)로 반송되어, 반송 아암(G2)의 상부 포크(35)가 해당 센서용 웨이퍼(6A)를 수취한다. 계속해서, 반송 아암(G2)의 베이스(34)는 반송 영역(R1)을 전달 모듈(BF1)의 바로 앞으로부터 반사 방지막 형성 모듈(BCT1)의 바로 앞을 향해 이동한다(도 11, 스텝 S1).
상부 포크(35)가 반사 방지막 형성 모듈(BCT1)로 전진하고, 스핀 척(22)에 센서용 웨이퍼(6A)가 전달된다(도 12, 스텝 S2). 계속해서, 상부 포크(35)가 베이스(34) 위를 후퇴하면, 해당 상부 포크(35)가 끝까지 후퇴했을 때에 출력되는 위치 신호를 트리거로 하여, 반송 아암(G2)의 송전용 코일(42)에 전류가 공급되어, 이미 상술한 바와 같이 자계 공명에 의해 상기 센서용 웨이퍼(6A)의 수전용 코일(63)에 비접촉 급전된다(스텝 S3). 또한, 도 4는, 이 비접촉 급전 시의 센서용 웨이퍼(6A)를 나타내고 있다.
수전용 코일(63)로부터 후단의 각 회로에 전력이 공급되어 각 회로가 기동 되면, 안테나(68)로부터 수전 확인 신호가 도포, 현상 장치(1)로 무선 송신된다. 장치 컨트롤러(54)가, 이 수전 확인 신호를 수신하였는지의 여부를 판정하고(스텝 S4), 수신하고 있지 않으면 예를 들어 송전용 코일(42)에의 전력 공급이 정지되고, 장치 컨트롤러(54)를 구성하는 도시하지 않은 표시 화면에 알람을 표시한다(스텝 S5). 수전 확인 신호를 수신한 경우에는, 송전용 코일(42)에의 전력 공급이 계속되어, 센서용 웨이퍼(6)에 탑재된 가속도 센서(61)가 데이터의 측정을 개시하고, 스핀 척(22)이 소정의 각속도로 회전한다(도 13). 송전용 코일(42)에의 전력 공급중, 베이스(34)는 반사 방지막 형성 모듈(BCT1)의 바로 앞에서 대기한다.
가속도 센서(61)에 의해 얻어진 데이터가, 장치 컨트롤러(54)에 안테나(68)를 통해 송신되고(스텝 S6), 장치 컨트롤러(54)가 데이터의 해석을 행하여, 가속도 센서(61)에 작용하는 가속도를 검출하고, 또한 그 가속도를 기초로 하여 스핀 척(22)의 회전 중심과 센서용 웨이퍼(6A)의 회전 중심의 편심 거리를 연산한다. 데이터의 취득 종료 후, 센서용 웨이퍼(6A)는 안테나(68)로부터 송전 정지 신호를 도포, 현상 장치(1)에 출력한다(스텝 S7). 도포, 현상 장치(1)는 송전 정지 신호를 수신하면, 송전용 코일(42)에의 급전을 일단 정지하고, 스핀 척(22)의 회전을 정지시킨다. 그 후, 반사 방지막 형성 모듈(BCT1)로 전진한 상부 포크(35)에 센서용 웨이퍼(6A)가 전달된 후, 센서용 웨이퍼(6A)는 상기 스핀 척(22) 위에 전술한 측정 시와는 위치가 어긋나도록 적재된다. 이렇게 센서용 웨이퍼(6A)가 적재된 후, 다시 스텝 S2 내지 S7의 처리가 행해지고, 상기 편심 거리의 측정이 행해진다.
예를 들어 소정의 횟수, 반복 측정이 행해져서 편심 거리가 연산되고, 송전용 코일(42)에의 급전이 정지되면, 스핀 척(22)의 회전도 정지한다. 장치 컨트롤러(54)는, 이렇게 해서 얻어진 각 편심 거리를 기초로 하여 스핀 척(22)의 회전 중심의 좌표를 특정한다. 이와 같이 좌표의 특정이 행해지는 한편, 상부 포크(35)가 반사 방지막 형성 모듈(BCT1)로 전진해서 센서용 웨이퍼(6A)를 수취한 후, 후퇴한다(도 14). 이러한 후, 반송 아암(G2)의 베이스(34)가 반사 방지막 형성 모듈(BCT2)의 바로 앞으로 이동하여(도 15), 센서용 웨이퍼(6A)가 반사 방지막 형성 모듈(BCT2)의 스핀 척(22)에 전달된다. 상기 센서용 웨이퍼(6A)를 전달한 상부 포크(35)가 베이스(34)를 후퇴하면, 송전용 코일(42)에의 송전이 개시된다(도 16). 이후는 반사 방지막 형성 모듈(BCT1)과 마찬가지로 가속도의 데이터가 취득되어, 반사 방지막 형성 모듈(BCT2)의 스핀 척(22)의 회전 중심의 좌표가 특정된다.
반사 방지막 형성 모듈(BCT2)의 측정 후도, 센서용 웨이퍼(6)는 검사를 행할 때에 반송 아암(G)으로부터 전력의 공급을 받아, 액 처리 모듈의 검사를 행한다. 그리고 웨이퍼(W)와 마찬가지로 BCT층(B2) → COT층(B3) → DEV층(B1)의 순으로 반송되어, 모든 액 처리 모듈에 대해서 검사를 끝내면, 센서용 웨이퍼(6)는 전달 모듈(BF7)을 통해 대기 모듈(4)로 반송되어, 대기한다. 검사 종료 후에 웨이퍼(W)의 처리가 개시되면, 특정된 상기 좌표를 기초로 하여, 웨이퍼(W)의 회전 중심이 스핀 척(22)의 회전 중심에 일치하도록 장치 컨트롤러(54)가 웨이퍼(W)의 반송을 제어한다.
센서용 웨이퍼(6A)의 반송 예에 대해서 설명했지만, 사용자는 원하는 측정 항목에 따라서 사용하는 센서용 웨이퍼를 장치 컨트롤러(54)로부터 설정하고, 설정된 센서용 웨이퍼(6)가 도포, 현상 장치(1) 내를 웨이퍼(W)와 마찬가지로 각층을 순서대로 반송된다. 센서용 웨이퍼(6B)는, 각층에 있어서 가열 모듈로 순차적으로 반송되어, 해당 가열 모듈에 있어서의 웨이퍼의 가열 온도의 데이터를 취득한다. 센서용 웨이퍼(6C)는, 예를 들어 액 처리 모듈 및 가열 모듈을 포함하는, 웨이퍼에 처리를 행하는 모든 모듈로 반송되어, 기류의 방향, 풍속 및 습도 등의 데이터를 취득한다.
이 제1 실시 형태의 도포, 현상 장치(1)에 따르면, 모듈의 데이터 취득 중, 이 데이터 취득 중인 모듈의 바로 앞에서 대기하는 반송 아암(G)으로부터 센서용 웨이퍼(6)에 자계 공명에 의해 비접촉으로 전력이 공급되어, 센서용 웨이퍼(6)는 그 전력을 이용해서 모듈에 대한 데이터의 취득과 해당 데이터의 무선 송신을 행할 수 있다. 따라서, 데이터의 취득을 행하기 위해 필요한 배터리를 센서용 웨이퍼(6)에 설치할 필요가 없다. 따라서, 센서용 웨이퍼(6A)에 있어서는, 그 무게나 각부의 밸런스의 치우침을 억제할 수 있으므로, 액 처리 모듈에서 스핀 척(22)의 회전 중심의 좌표를 검출하는 데 있어서, 검출하는 가속도를 실제 웨이퍼(W)의 처리 시의 가속도에 근접시킬 수 있다. 따라서 상기 좌표를 고정밀도로 검출할 수 있다. 반송 아암(G)에 의해 자동으로 각 웨이퍼가 반송되므로, 효율적으로 모듈 데이터의 취득을 행할 수 있다.
또한, 센서용 웨이퍼(6B)는, 이미 상술한 배터리를 설치하지 않은 구성이므로, 고온 예를 들어 250℃ 내지 450℃에서의 측정이 가능하다. 따라서, 배경 기술의 항목에서 설명한 배터리와 웨이퍼를 와이어로 접속한 구성의 센서용 웨이퍼를 이용하는 경우에 비해, 사용자의 부담이 경감되어 측정 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 센서용 웨이퍼(6C)에서는 웨이퍼 표면의 요철을 억제할 수 있으므로, 모듈 내의 기류 방향 및 풍속을 웨이퍼(W)의 반입 시와 보다 근사시킬 수 있어, 정밀도높게 이들 기류의 방향 및 속도를 측정할 수 있다.
또한, 각 센서용 웨이퍼(6)를 상기 배터리를 설치하지 않은 구성으로 함으로써, 배터리의 수명이 다할 때마다 교환할 필요가 없으므로, 보수의 수고가 억제된다고 하는 이점이 있다. 또한, 수명이 다 된 배터리를 폐기할 필요가 없으므로, 환경에 대한 영향을 억제할 수 있다. 또한, 배터리를 충전하기 위한 시간이 사라지므로, 측정에 필요로 하는 시간의 단축을 도모할 수 있어, 처리량의 향상을 도모할 수 있다.
도포, 현상 장치(1)에 설치되는 각 모듈은 대기 분위기이지만, 진공 분위기에 있어서도 센서용 웨이퍼(6)를 이용할 수 있다. 진공 분위기에서는, 배터리로서 리튬 이온 전지 등을 탑재한 센서용 웨이퍼는, 해당 배터리를 구성하는 약액이 액 누설될 염려가 있지만, 상기 센서용 웨이퍼(6)는 이러한 액 누설이 없기 때문에 유효하게 이용된다.
또한, 상기 센서용 웨이퍼(6)에서는, 수전용 코일(63)이 해당 센서용 웨이퍼(6)의 주연부에 권회되어 있으므로, 해당 수전용 코일(63)의 권취 수를 크게 할 수 있고, 또한 수전용 코일(63)의 내측에 각종 회로를 형성할 수 있어, 설계의 자유도가 높다고 하는 이점이 있다.
대기 모듈(4)에 센서용 웨이퍼(6)가 저장되어 있는 예에 대해서 나타냈지만, 이 제1 실시 형태나 후술하는 각 실시 형태에 있어서, 이러한 대기 모듈(4)을 설치하는 대신에, 센서용 웨이퍼(6)를 전용 캐리어(C)에 수납하여, 검사 시에 해당 캐리어(C)를 캐리어 블록(C1)의 적재대(11)로 반송하여, 도포, 현상 장치(1) 내에 취출해서 사용할 수 있다. 또한, 대기 모듈(4)은 각 반송 아암(G)으로 센서용 웨이퍼(6)에의 전달이 각각 가능하면, 어디에 설치되어 있어도 좋고, 예를 들어 선반 유닛(U5)에 설치되어 있어도 좋다. 또한, 후술하는 송전용 웨이퍼(7)도 상기 캐리어(C)에 수납한 상태에서, 캐리어 블록(C1)으로 반송하거나, 반송 아암(G)에 전달 가능한 각 모듈에 대기시켜 두어도 좋다.
센서용 웨이퍼(6)에 탑재하는 센서 및 취득하는 모듈의 데이터의 종류에 대해서는 본 예에 한정되지 않고, 예를 들어 그 밖에도 센서용 웨이퍼(6)로서는, 기울기 센서를 구비하도록 구성해도 좋다. 이 경우의 센서용 웨이퍼(6)는, 각 모듈로 반송되어 모듈의 기울기 데이터를 취득하기 위해 이용되고, 이렇게 얻어진 데이터를 기초로 하여 모듈의 설치 상태를 검증할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는 1개씩 모듈에 센서용 웨이퍼(6)를 전달하여, 각 모듈에 대해 순차적으로 데이터를 측정하고 있지만, 동일한 계층의 모듈에서 복수의 검사 데이터를 동시에 취득해도 좋다. 예를 들어 반사 방지막 형성 모듈(BCT1, BCT2, BCT3)로 각각 센서용 웨이퍼(6A)를 반입한 후, 반송 아암(G2)으로부터 이들의 센서용 웨이퍼(6A)에 전력을 공급하여, 데이터를 취득해도 좋고, 도 18에 도시한 바와 같이 반사 방지막 형성 모듈(BCT1, BCT2, BCT3)로 각각 센서용 웨이퍼(6A)를 반입한 후, 반송 아암(G2)으로부터 이들 모든 센서용 웨이퍼(6A)에 전력을 공급하고, 데이터를 취득해도 좋다.
그런데 센서용 웨이퍼(6)와 반송 아암(G)의 위치 관계로서는, 상기 무선 급전 시에 송전용 코일(42)에 의해 형성되는 자계 중에 센서용 웨이퍼(6)의 수전용 코일(63)이 있으면 좋으며, 따라서 반송 아암(G)에 있어서 송전용 코일(42)을 설치하는 위치로서는 상기한 예에 한정되지 않는다. 도 19, 도 20은, 송전용 코일(42)을 이미 상술한 예와는 다른 위치에 설치한 반송 아암(G2)의 평면도, 측면도를 각각 나타내고 있다. 본 예에서는 포크(35, 36)의 상측에 이들 포크(35, 36)를 덮는 커버(43)가 설치되어 있다. 커버(43)의 표면에 송전용 코일(42)이 설치되어 있다. 또한, 도 20 중 부호 44는 베이스(34)에 커버를 지지하는 지지부이다.
(제1 실시 형태의 변형예)
센서용 웨이퍼(6)에 배터리가 탑재되지 않을 경우의 이점에 대해서 기재했지만, 센서용 웨이퍼(6)가 배터리를 탑재하고 있는 경우도 본 발명의 권리 범위에 포함된다. 예를 들어, 전기 이중층 캐패시터에 의한 배터리를 탑재하여, 안테나(68)로 무선 통신을 행하기 위한 전력원으로 한다. 그리고 예를 들어, 상기 각 스텝 S3 내지 S7에서 센서용 웨이퍼(6)의 각 회로에 전력을 공급하는 동시에 상기 배터리에 충전되도록 센서용 웨이퍼(6)의 각 회로를 구성한다. 또한, 센서용 웨이퍼(6)의 모듈의 전달로부터 소정 시간이 경과한 후에 자동적으로 송전용 코일(42)에의 전력 공급이 정지되도록 장치 컨트롤러(54)를 설정한다. 그리고 상기 전력의 공급을 정지한 후, 센서용 웨이퍼(6)의 통신 회로(67)가 상기 배터리의 전력을 이용하여, 취득한 모듈의 데이터를 도포, 현상 장치(1)에 무선 송신하도록 해당 통신 회로(67)를 구성한다. 이와 같이 자계가 형성되지 않은 상태에서 통신을 행함으로써, 데이터의 송신을 보다 확실하게 행할 수 있다. 후술하는 각 실시 형태에서도, 이와 같이 통신용의 배터리를 센서용 웨이퍼(6)에 설치하여, 데이터의 통신을 행해도 된다.
(제2 실시 형태)
계속해서, 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 이 제2 실시 형태에서는 반송 아암(G)으로부터 송전용 웨이퍼(7)를 경유해서 센서용 웨이퍼(6)에 전력이 공급된다. 반송 아암(G)과 송전용 웨이퍼(7) 사이 및 송전용 웨이퍼(7)와 센서용 웨이퍼(6) 사이의 전력 공급은, 제1 실시 형태와 마찬가지로 자계 공명 방식을 이용한 무선 급전에 의해 행해진다. 도 21은 상기 송전용 웨이퍼(7)의 평면도이다. 송전용 웨이퍼(7)의 주연부에는 수전용 코일(71) 및 송전용 코일(72)이 설치되어 있다. 수전용 코일(71) 및 송전용 코일(72)은 평면형 코일이며, 도선이 송전용 웨이퍼(7)의 외형을 따라 권취 설치되어 있다.
송전용 웨이퍼(7)의 중앙부에는, 상기 수전용 코일(71) 및 송전용 코일(72)에 접속되는 회로부(73)가 설치되어 있다. 도 21 중 부호 71a, 72a는, 각각 회로부(73)에 수전용 코일(71), 송전용 코일(72)을 접속하는 배선이다. 도 22는 송전용 웨이퍼(7)의 개략 회로도이며, 회로부(73)는 이 도 22에 나타내는 수전 회로(74)와, 송전 회로(75)와, 제어 회로(76)와, 통신 회로(77)와, 안테나(78)를 포함하고 있다. 수전 회로(74)는 수전용 코일(71)에 접속되고, 송전 회로(75)는 송전용 코일(72)에 접속되어 있다. 제어 회로(76)는 이들 수전 회로(74) 및 송전 회로(75)에 접속되어 있다. 또한, 제어 회로(76)는 통신 회로(77)에 접속되고, 통신 회로(77)에는 안테나(78)가 접속되어 있다.
수전용 코일(71)에 공급된 전력은 수전 회로(74), 제어 회로(76), 송전 회로(75) 및 송전용 코일(72)에 공급된다. 수전 회로(74)는 수전용 코일(71)로부터 공급된 전력을 후단의 각 회로에 공급하기 위한 회로이다. 송전 회로(75)는 전단측으로부터 공급된 전력을 송전용 코일(72)에 출력하기 위한 회로이다. 제어 회로(76)는 상기 송전 회로(75)에 공급하는 전력을 제어하는 동시에 통신 회로(77)의 동작을 제어한다. 통신 회로(77)는 안테나(78)로부터 센서용 웨이퍼(6) 및 도포, 현상 장치(1)로 송신하는 신호의 출력을 제어한다.
이 송전용 웨이퍼(7)는 예를 들어 센서용 웨이퍼(6)와 함께 대기 모듈(4)에 수납되어 있으며, 모듈의 데이터 수집을 행할 때에 해당 대기 모듈(4)로부터 반송 아암(G1 내지 G3)에 전달된다. 반송 아암(G1 내지 G3)은 상부 포크(35), 하부 포크(36)로 각각 송전용 웨이퍼(7), 센서용 웨이퍼(6)를 수취하여, 모듈 사이에서 이들 웨이퍼를 반송한다.
제2 실시 형태에 있어서의 반사 방지막 형성 모듈(BCT)의 데이터의 취득 방법에 대해서, 제1 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명한다. 반송 아암(G2)에 센서용 웨이퍼(6A) 및 송전용 웨이퍼(7)가 전달되어, 제1 실시 형태의 스텝 S1, S2와 마찬가지로 해당 반송 아암(G2)의 베이스(34)가 반사 방지막 형성 모듈(BCT1)의 바로 앞에 위치하고, 하부 포크(36)로부터 센서용 웨이퍼(6)가 반사 방지막 형성 모듈(BCT1)에 전달되면, 상부 포크(35)가 반사 방지막 형성 모듈(BCT1)로 전진하여, 도 23에 도시한 바와 같이 송전용 웨이퍼(7)가 센서용 웨이퍼(6A)의 상방에 위치한다.
계속해서, 반송 아암(G)의 송전용 코일(42)에 전류가 공급되어, 해당 송전용 코일(42)과 송전용 웨이퍼(7)의 수전용 코일(71)이 공명하고, 수전용 코일(71)에 전력이 무선 급전되는 동시에 송전용 웨이퍼(7)의 안테나(78)로부터 수전 확인 신호가 도포, 현상 장치(1)의 안테나(55)로 무선 송신된다. 그리고 송전용 웨이퍼(7)의 송전용 코일(72)에 전력이 공급되어, 해당 송전용 코일(72)과 센서용 웨이퍼(6A)의 수전용 코일(63)이 공명하고, 해당 수전용 코일(63)에 전력이 무선 급전된다. 그리고 제1 실시 형태와 마찬가지로 센서용 웨이퍼(6A)로부터 상기 안테나(55)로 수전 확인 신호와 측정 데이터가 무선 송신되어, 반사 방지막 형성 모듈(BCT1)의 스핀 척(22)의 회전 중심의 좌표가 특정된다.
상기 회전 중심의 좌표가 특정되면, 상부 포크(35)가 송전용 웨이퍼(7)를 보유 지지한 채 반사 방지막 형성 모듈(BCT1)로부터 후퇴한다. 계속해서, 하부 포크(36)에 센서용 웨이퍼(6A)가 전달된 후, 해당 하부 포크(36)가 후퇴한다. 그 후, 반송 아암(G2)의 베이스(34)는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 반사 방지막 형성 모듈(BCT2)의 바로 앞으로 이동하고, 반사 방지막 형성 모듈(BCT1)과 마찬가지로 반사 방지막 형성 모듈(BCT2)에 있어서의 스핀 척(22)의 회전 중심의 좌표의 특정이 행해진다. 그 후, 다른 액 처리 모듈에 대해서도 순차적으로 상기 좌표의 특정이 행해진다. 또, 반송 아암(G)의 송전용 코일(42)에 전력이 공급되었을 때에, 송전용 웨이퍼(7) 및 센서용 웨이퍼(6A)의 양쪽 또는 어느 한쪽으로부터 수전 확인 신호가 송신되지 않을 경우, 장치 컨트롤러(54)는 전력의 공급을 정지하고, 알람을 표시한다.
계속해서, 송전용 웨이퍼(7) 및 센서용 웨이퍼(6B)를 이용한 가열 모듈(24)의 데이터의 취득 방법을 설명하기 위해, 가열 모듈(24)의 구성에 대해 도 1 및 도 24를 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 24는 가열 모듈(24)의 종단 측면도이다. 가열 모듈(24)은 반송 영역(R1)으로부터 보아 바로 앞쪽에 설치된 냉각 플레이트(81)와, 안쪽에 설치된 열판(82)을 구비하고 있다. 냉각 플레이트(81)는 바로 앞쪽으로부터 안쪽의 열판(82) 위로 적재된 웨이퍼(W)를 반송하는 동시에 해당 웨이퍼(W)를 냉각한다. 반송 아암(G)의 승강 동작에 의해 냉각 플레이트(81)와 반송 아암(G)과의 사이에서, 각 웨이퍼가 전달된다.
열판(82)은 이미 상술한 바와 같이 놓여진 웨이퍼(W)를 가열한다. 또한, 열판(82)은, 해당 열판(82) 위로 돌출하는 승강 핀(83)을 구비하고 있어, 해당 승강 핀(83)을 통해 냉각 플레이트(81)와 열판(82) 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 행해진다. 또, 도 1 중 부호 84는, 냉각 플레이트(81)에 마련된 슬릿이며, 상기 승강 핀(83)이 통과하여, 냉각 플레이트(81) 위로 돌출할 수 있도록 구성되어 있다.
이하에, 가열 모듈(24)에 있어서의 열판(82)의 가열 온도의 데이터 취득 방법에 대해 설명한다. 도 24에 도시한 바와 같이 해당 가열 모듈(24)의 바로 앞에 위치한 반송 아암(G2)으로부터 센서용 웨이퍼(6B)가 열판(82)에 전달되고, 또한 송전용 웨이퍼(7)가 냉각 플레이트(81)에 전달된다. 그리고 액 처리 모듈의 데이터 취득 시와 마찬가지로 송전용 웨이퍼(7)를 통해 반송 아암(G2)의 베이스(34)로부터 센서용 웨이퍼(6B)에 비접촉으로 전력이 공급되어, 센서용 웨이퍼(6B)가 가열되고, 그 온도 데이터가 도포, 현상 장치(1)로 송신된다. 데이터 취득 후는, 센서용 웨이퍼(6B) 및 송전용 웨이퍼(7)는 반송 아암(G2)으로 다시 전달되고, 다른 가열 모듈(24)로 반송되어 해당 가열 모듈(24)의 데이터의 취득이 계속해서 행해진다. COT층(B3) 및 DEV층(B1)의 가열 모듈(24)도 마찬가지로, 가열 온도에 대한 데이터가 취득된다.
이 제2 실시 형태는, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 가지고 있다. 또한, 송전용 웨이퍼(7)를 상기한 바와 같이 센서용 웨이퍼(6B) 부근에 위치시킴으로써, 더욱 확실하게 센서용 웨이퍼(6B)에 송전을 행할 수 있다. 또한, 가열 모듈(24)의 데이터를 취득하는 데 있어서, 냉각 플레이트(81)에 송전용 웨이퍼(7)를 적재하는 대신에, 도 25에 도시한 바와 같이 송전용 웨이퍼(7)를 보유 지지한 상부 포크(35)를 가열 모듈(24)에 대하여 전진시켜도 된다. 이와 같이 해도 송전용 웨이퍼(7)가 센서용 웨이퍼(6B) 부근에 위치하므로, 해당 센서용 웨이퍼(6B)에 의해 확실하게 송전을 행할 수 있다.
(제2 실시 형태의 변형예)
예를 들어 전기 이중층 캐패시터 등에 의해 구성되는 배터리(70)를 송전용 웨이퍼(7)에 설치하고, 이 배터리(70)에 축적된 전력을 이용해서 센서용 웨이퍼(6)에 송전을 행해도 된다. 예를 들어, 대기 모듈(4)에서 송전용 웨이퍼(7)가 대기하고 있는 동안에 해당 배터리(70)에 충전이 행해진다. 도 26은, 그러한 충전 기능을 구비한 대기 모듈(4)의 종단 측면도이다. 도면 중 부호 85는 송전부이며, 송전용 코일(86)을 구비하여, 자계 공명 방식에 의해 송전용 코일(86)로부터 송전용 웨이퍼(7)의 수전용 코일(71)에 비접촉으로 송전을 행하고, 송전된 전력이 배터리(70)에 축적된다.
또한, 이 송전용 웨이퍼(7)의 제어 회로(76)는 배터리(70)에 접속되어, 배터리(70)로부터 송전용 코일(72)에의 전력의 공급 차단을 제어한다. 각 액 처리 모듈의 데이터를 취득할 경우에는, 예를 들어 이미 서술한 도 23에 도시한 바와 같이 송전용 웨이퍼(7)를 보유 지지한 반송 아암(G)의 상부 포크(35)가 액 처리 모듈을 향해 전진하면, 상부 포크(35)의 위치 신호가 트리거가 되어, 도 27에 도시한 바와 같이 도포, 현상 장치(1)의 안테나(55)로부터 송전용 웨이퍼(7)의 안테나(78)에 수전 개시 신호가 송신된다. 이 수전 개시 신호를 수신한 송전용 웨이퍼(7)에서는, 상기 제어 회로(76)에 의해 상기 배터리(70)로부터 송전용 코일(72)로 전력이 공급되어, 센서용 웨이퍼(6A)에 무선 급전이 행해진다. 또, 도 27 및 도 28은, 신호의 전달 및 배터리(70)로부터의 전력 공급의 설명을 쉽게하기 위해 도시한 개략도이며, 각 웨이퍼, 장치에 있어서 이미 서술한 수전 회로, 송전 회로, 통신 회로 등의 각 회로의 기재를 생략하고 있지만, 상기 각 실시 형태와 마찬가지로 이들의 회로가 설치된다.
센서용 웨이퍼(6A)의 데이터 취득이 종료되면, 도 28에 도시한 바와 같이 센서용 웨이퍼(6A)로부터 송전 정지 신호가 송전용 웨이퍼(7)에 송신된다. 이 신호가 트리거가 되어 상기 제어 회로(76)에 의해, 상기 배터리(70)로부터 송전용 코일(72)에의 전력 공급이 정지된다. 가열 모듈(24)의 데이터를 취득하는 경우도 마찬가지로 신호의 전달이 행해진다.
송전용 웨이퍼(7)는 직접 모듈의 측정에 이용되지 않으므로, 이 송전용 웨이퍼(7)에 배터리(70)를 설치해도 모듈의 측정 정밀도에의 영향을 억제할 수 있다. 따라서, 이 제2 실시 형태의 변형예에 있어서도 제1 및 제2 실시 형태와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또, 송전용 웨이퍼(7)의 충전을 행하는 장소는, 대기 모듈(4)에 한정되지 않고, 예를 들어 선반 유닛(U5)에 충전을 행하기 위한 전용 모듈을 설치해도 좋고, 캐리어(C)에 의해 도포, 현상 장치(1)의 외부로부터 충전이 끝난 송전용 웨이퍼(7)를, 처리 블록(C2)으로 반입해도 좋다.
(제3 실시 형태)
제2 실시 형태에 있어서, 송전용 웨이퍼와 도포, 현상 장치(1) 사이에서 무선 급전을 행하는 대신에, 송전용 웨이퍼를 유선에 의해 도포, 현상 장치(1)와 접속하고, 도포, 현상 장치(1)로부터 송전용 웨이퍼에 전력을 공급해도 좋다. 도 29는, 그와 같이 유선 접속을 하기 위한 케이블(91)을 구비한 송전용 웨이퍼(9)의 평면도이다. 도 30은 상기 송전용 웨이퍼(9) 및 해당 송전용 웨이퍼(9)에 접속된 도포, 현상 장치(1)의 개략 회로도이다. 송전용 웨이퍼(9)의 송전용 웨이퍼(7)와의 차이점으로서는, 수전용 코일(71) 및 수전 회로(74)가 설치되어 있지 않은 것을 들 수 있다. 또한, 송전용 웨이퍼(9)의 제어 회로(76)에는 수전 회로(74) 대신에 케이블(91)이 접속되어 있다. 그리고 해당 케이블(91)을 통해 송전용 웨이퍼(9)는, 도포, 현상 장치(1)의 AC/DC 컨버터(53)에 접속되어 있다. 도 30 중 부호 92는 케이블(91)과 도포, 현상 장치(1)의 접속부이다. 이 송전용 웨이퍼(9)를 이용한 제3 실시 형태에서는, 측정을 행할 때에 사용자가 송전용 웨이퍼(9)를 반송 아암(G)에 적재하는 것을 제외하고, 제2 실시 형태와 마찬가지로 측정이 행해진다.
1 : 도포, 현상 장치
22 : 스핀 척
24 : 가열 모듈
35 : 상부 포크
36 : 하부 포크
4 : 대기 모듈
42 : 송전용 코일
54 : 장치 컨트롤러
55, 68 : 안테나
6, 6A, 6B, 6C : 센서용 웨이퍼
61 : 가속도 센서
63 : 수전용 코일
7, 9 : 송전용 웨이퍼

Claims (11)

  1. 베이스 및 상기 베이스에 진퇴 가능하게 설치된 보유 지지 부재를 구비하는 동시에 복수의 모듈 사이에서 기판을 반송하기 위한 기판 반송 기구를 구비한 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 모듈의 정보를 수집하기 위한 센서부와, 상기 센서부에 전력을 공급하기 위한 수전용 코일을 구비한 센서용 기판을 상기 보유 지지 부재에 보유 지지하는 공정과,
    계속해서 상기 보유 지지 부재를 전진시켜 상기 센서용 기판을 상기 모듈에 전달하는 공정과,
    상기 베이스와 함께 이동하는 송전용 코일에 전력을 공급해서 자계를 형성하는 동시에, 이 자계 중에서 해당 송전용 코일과 상기 수전용 코일을 공명시켜, 상기 송전용 코일로부터 상기 수전용 코일에 전력을 공급하는 공정과,
    상기 센서부에 의해 모듈에 관한 데이터를 취득하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서용 기판은 상기 수전용 코일로부터 전력이 공급되는 무선 통신부를 구비하고,
    무선 통신부로부터 상기 모듈에 관한 데이터를 기판 처리 장치의 수신부로 송신하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 수전용 코일에 전력이 공급되었을 때에, 해당 전력이 공급된 것을 나타내는 확인 신호를 상기 무선 통신부로부터 상기 수신부로 송신하는 공정이 포함되는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법.
  4. 베이스 및 상기 베이스에 진퇴 가능하게 설치된 보유 지지 부재를 구비하는 동시에 복수의 모듈 사이에서 기판을 반송하기 위한 기판 반송 기구를 구비한 기판 처리 장치에 있어서,
    모듈의 정보를 수집하기 위한 센서부와, 상기 센서부에 전력을 공급하기 위한 제1 수전용 코일을 구비한 센서용 기판을 상기 보유 지지 부재에 보유 지지하는 공정과,
    계속해서 상기 보유 지지 부재를 전진시켜 상기 센서용 기판을 상기 모듈에 전달하는 공정과,
    제1 송전용 코일을 구비한 송전용 기판을 상기 보유 지지 부재에 보유 지지하는 공정과,
    상기 제1 송전용 코일에 전력을 공급해서 자계를 형성하는 동시에 이 자계 중에서 해당 제1 송전용 코일과 상기 제1 수전용 코일을 공명시켜, 상기 제1 송전용 코일로부터 상기 제1 수전용 코일에 전력을 공급하는 공정과,
    상기 센서부에 의해 모듈에 관한 데이터를 취득하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 센서용 기판은 상기 제1 수전용 코일로부터 전력이 공급되는 제1 무선 통신부를 구비하고,
    제1 무선 통신부로부터 상기 모듈에 관한 데이터를 기판 처리 장치의 수신부로 송신하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 수전용 코일에 전력이 공급되었을 때에, 해당 전력이 공급된 것을 나타내는 확인 신호를 상기 제1 무선 통신부로부터 상기 수신부로 송신하는 공정이 포함되는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 송전용 기판은, 상기 제1 송전용 코일에 전력을 공급하기 위한 제2 수전용 코일을 구비하고,
    상기 베이스와 함께 이동하는 제2 송전용 코일에 전력을 공급해서 자계를 형성하는 동시에, 이 자계 중에서 제2 송전용 코일과 상기 제2 수전용 코일을 공명시켜, 상기 제2 송전용 코일로부터 비접촉으로 제2 수전용 코일에 전력을 공급하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 송전용 기판은, 상기 제2 수전용 코일로부터 전력이 공급되는 제2 무선 통신부를 구비하고,
    상기 제2 수전용 코일에 전력이 공급되었을 때에, 해당 전력이 공급된 것을 나타내는 확인 신호를 상기 제2 무선 통신부로부터 기판 처리 장치에 설치되는 수신부로 송신하는 공정이 포함되는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법.
  9. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 송전용 기판은, 제1 송전용 코일에 전력을 공급하기 위한 배터리를 구비한 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법.
  10. 기판이 반입되는 모듈에, 각종 측정 데이터를 취득하기 위한 센서를 기판 반송 장치로 반송 가능하게 구성된 센서용 기판이며,
    상기 모듈의 프로세스 처리에 제공되는 여러 가지의 데이터 정보를 수집하기 위한 센서부와,
    이 센서부에 의해 수집된 상기 데이터 정보를 무선으로 송신하는 송신부와,
    상기 센서부 및 송신부에 접속되어, 외부로부터의 공진 작용에 의해 송전되는 전력을 수전해서 이들 센서부 및 송신부에 공급하기 위한 수전용 코일을 구비한 것을 특징으로 하는, 센서용 기판.
  11. 제10항에 있어서, 상기 수전용 코일은, 센서용 기판의 주연부에, 해당 센서용 기판의 외형을 따라 권취 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 센서용 기판.
KR1020110099858A 2010-10-01 2011-09-30 기판 처리 장치의 데이터 취득 방법 및 센서용 기판 KR101676500B1 (ko)

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