KR20120127220A - 기판 반송 장치, 이것을 구비하는 도포 현상 장치, 및 기판 반송 방법 - Google Patents

기판 반송 장치, 이것을 구비하는 도포 현상 장치, 및 기판 반송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 기판을 유지하여 반송하는 기판 유지부의 위치를 검출함으로써, 기판의 반송을 감시할 수 있는 기판 반송 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
기판을 지지하는 지지부를 포함하는 반송 기구와, 라인 센서 및 이 라인 센서에 광을 조사하는 광원을 포함하고, 상기 반송 기구가 동작하여 상기 지지부가 이동했을 때에 상기 광이 상기 지지부에 의해 차단될 수 있도록 배치되는 위치 검출부와, 상기 라인 센서로부터의 신호에 기초하여 상기 지지부의 위치를 검출하는 제어부를 구비하는 기판 반송 장치가 제공된다.

Description

기판 반송 장치, 이것을 구비하는 도포 현상 장치, 및 기판 반송 방법{SUBSTRATE TRANSFER DEVICE, COATING DEVELOPING APPARATUS PROVIDED SUBSTRATE TRANSFER DEVICE, AND SUBSTRATE TRANSFER METHOD}
본 발명은 반도체 웨이퍼나 플랫 패널 디스플레이(FPD)용 유리 기판 등의 기판을 반송하는 기판 반송 장치, 도포 현상 장치, 및 기판 반송 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스나 플랫 패널 디스플레이 등을 제조하는 제조 장치에는, 반도체 웨이퍼나 플랫 패널 디스플레이(FPD)용 유리 기판 등의 기판을 반송하는 기판 반송 장치가 설치되어 있다. 기판 반송 장치는 기판을 유지하는 반송 아암과, 반송 아암을 구동하는 모터와, 모터의 구동력을 반송 아암에 전달하는 구동 기구를 갖고 있다(예컨대, 특허문헌 1).
일본 특허 출원 공개 제2004-1924호 공보
반송 아암에 의해 기판을 반송할 때, 기판이 정상적으로 반송되고 있는지의 여부는 반송 아암을 구동하는 모터에 설치되는 인코더로부터의 신호에 기초하여 판단된다. 즉, 인코더로부터의 피드백 신호에 의해 모터가 정상적으로 동작하고 있는 것이 확인되면, 기판도 정상적으로 반송되고 있는 것으로 판단된다.
그런데, 기판의 반송 이상(異常)은, 구동 기구를 구성하는 부품(예컨대, 기어나 벨트 등)의 결함이나, 전기 신호가 흐르는 케이블의 단선, 주위로부터의 노이즈 등에 의해서도 발생하는 경우가 있다. 이러한 경우라도, 모터가 정상적으로 동작하고 있을 때에는, 기판은 정상적으로 반송되게 된다. 즉, 모터의 인코더에 기초한 판단에 의해서는, 구동 기구의 부품 등의 결함에 의한 반송 이상을 검출할 수 없다고 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 기판을 유지하여 반송하는 기판 유지부의 위치를 검출함으로써, 기판의 반송을 감시할 수 있는 기판 반송 장치, 이것을 구비하는 도포 현상 장치, 및 기판 반송 방법을 제공한다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 기판을 지지하는 지지부를 포함하는 반송 기구와, 라인 센서 및 이 라인 센서에 광을 조사하는 광원을 포함하고, 상기 광의 광로의 일부가 상기 지지부에 의해 차단될 수 있도록 배치되는 위치 검출부와, 상기 라인 센서로부터의 신호에 기초하여, 상기 지지부의 위치를 검출하는 제어부를 구비하는 기판 반송 장치가 제공된다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 기판을 지지하는 지지부에 의해 기판을 지지하는 단계와, 라인 센서 및 이 라인 센서에 광을 조사하는 광원을 포함하고, 상기 광의 광로의 일부가 상기 지지부에 의해 차단될 수 있도록 배치되는 위치 검출부의 상기 광원으로부터 상기 광을 발생시키는 단계와, 상기 기판을 지지하는 지지부를 이동시키는 단계와, 상기 지지부의 이동에 의해 차단된 상기 광에 기초하여 상기 지지부의 위치를 검출하는 단계를 포함하는 기판 반송 방법이 제공된다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 기판을 유지하여 반송하는 기판 유지부의 위치를 검출함으로써, 기판의 반송을 감시할 수 있는 기판 반송 장치, 이것을 구비하는 도포 현상 장치, 및 기판 반송 방법이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 도포 현상 장치를 도시하는 개략 평면도이다.
도 2는 도 1의 도포 현상 장치를 도시하는 개략 사시도이다.
도 3은 도 1의 도포 현상 장치를 도시하는 개략 측면도이다.
도 4는 도 1의 도포 현상 장치의 모듈 블록을 도시하는 개략 사시도이다.
도 5는 도 4의 모듈 블록에 있어서의 반송 아암을 도시하는 개략 사시도이다.
도 6은 도 5의 반송 아암에 부착되는 위치 검출기를 설명하기 위한 설명도이다.
도 7은 도 5의 반송 아암에 부착되는 다른 위치 검출기를 설명하기 위한 설명도이다.
도 8은 도 5의 반송 아암에 부착되는 또 다른 위치 검출기를 설명하기 위한 설명도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 한정적이지 않은 예시적인 실시형태에 대해서 설명한다. 첨부한 전체 도면 중, 동일 또는 대응하는 부재 또는 부품에 대해서는, 동일 또는 대응하는 참조 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다. 또한, 도면은 부재 혹은 부품 간의 상대비를 나타내는 것을 목적으로 하지 않으며, 따라서 구체적인 치수는 이하의 한정적이지 않은 실시형태에 비추어 당업자에 의해 결정되어야 하는 것이다.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하면서, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 도포 현상 장치를 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 도포 현상 장치(100)에는, 캐리어 스테이션(S1), 처리 스테이션(S2), 및 인터페이스 스테이션(S3)이 이 순서로 나란히 설치되어 있다. 또한, 도포 현상 장치(100)의 인터페이스 스테이션(S3)측에는 노광 장치(S4)가 결합되어 있다.
캐리어 스테이션(S1)은 배치대(21) 및 반송 기구(C)를 갖는다. 배치대(21) 상에는 정해지 매수(예컨대, 25장)의 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼)(W)가 수용되는 캐리어(20)가 배치된다. 본 실시형태에서는, 배치대(21)에는 4개의 캐리어(20)를 나란히 배치할 수 있다. 이하의 설명에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 캐리어(20)가 늘어서는 방향을 X 방향이라 하고, 이것과 직교하는 방향을 Y 방향이라 한다. 반송 기구(C)는 캐리어(20)로부터 웨이퍼(W)를 꺼내어 처리 스테이션(S2)에 반송하고, 처리 스테이션(S2)에 있어서 처리된 처리 완료 웨이퍼(W)를 수취하여 캐리어(20)에 수용한다.
처리 스테이션(S2)은 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 선반 유닛(U1), 선반 유닛(U2), 제1 블록(DEV층)(B1), 제2 블록(BCT층)(B2), 제3 블록(COT층)(B3), 및 제4 블록(TCT층)(B4)을 갖는다.
선반 유닛(U1)은 도 3에 도시하는 바와 같이, 예컨대 아래에서부터 차례로 적층된 전달 모듈(TRS1, TRS1, CPL11, CPL2, BF2, CPL3, BF3, CPL4 및 TRS4)을 갖는다. 또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 선반 유닛(U1)의 +X 방향측에는, 승강 가능한 반송 기구(D)가 설치되고, 선반 유닛(U1)의 각 모듈 사이에서는 반송 기구(D)에 의해 웨이퍼(W)가 반송된다.
선반 유닛(U2)은 도 3에 도시하는 바와 같이, 예컨대 아래에서부터 차례로 적층된 전달 모듈(TRS6, TRS6 및 CPL12)을 갖는다.
또한, 전달 모듈 중, 참조 부호 「CPL+숫자」가 붙여져 있는 전달 모듈에는, 웨이퍼(W)를 가열하는 가열 모듈을 겸하는 것이 있고, 웨이퍼(W)를 냉각시켜 정해진 온도(예컨대, 23℃)로 유지하는 냉각 모듈을 겸하는 것이 있다. 참조 부호 「BF+숫자」가 붙여져 있는 전달 모듈은 복수 매의 웨이퍼(W)를 배치할 수 있는 버퍼 모듈을 겸하는 것이다. 또한, 전달 모듈(TRS, CPL, BF) 등에는, 웨이퍼(W)가 배치되는 배치부가 설치되어 있다.
다음에, 도 4를 참조하면서, 처리 스테이션(S2)의 제3 블록(B3)에 대해서 설명한다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 제3 블록(B3)은 도포 모듈(23), 선반 유닛(U3) 및 반송 기구(A3)를 갖는다. 도포 모듈(23)에는, 웨이퍼(W) 상에 포토레지스트액을 공급하여, 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써 포토레지스트막을 형성하는 도포 유닛(도시하지 않음)이 배치되어 있다. 선반 유닛(U3)은 도포 모듈(23)과 대향하도록 배열되며, 열처리 모듈(TM)을 갖는다. 열처리 모듈(TM)에는, 도포 모듈(23)에서 포토레지스트막을 형성하기 전의 전처리를 행하는 전처리 유닛, 형성된 포토레지스트막을 가열하는 프리 베이크 유닛, 노광된 포토레지스트막을 가열하는 포스트 베이크 유닛 등이 있어도 좋다.
반송 기구(A3)는 2개의 포크(3A, 3B), 베이스(31), 회전 기구(32) 및 승강대(34)를 갖는다. 승강대(34)는 상하 방향(도 4에서 Z축 방향)으로 직선형으로 연장되는 도시하지 않은 Z축 가이드 레일을 따라, 승강 기구에 의해 승강 가능하다. 승강 기구는, 예컨대 모터와, 이 모터의 구동력을 승강대(34)에 전달하는 볼나사 기구나 타이밍 벨트를 포함할 수 있다. 이 예에서는 Z축 가이드 레일 및 승강 기구는 각각 커버체(35)에 의해 덮여 있고, 예컨대 상부측에서 접속되어 일체로 되어 있다. 또한, 커버체(35)는 Y축 방향으로 직선형으로 뻗는 Y축 가이드 레일(36)을 따라, 슬라이딩 기구에 의해 슬라이딩 가능하다. 슬라이딩 기구는, 예컨대 모터와, 이 모터의 구동력을 커버체(35)에 전달하는 볼나사 기구나 타이밍 벨트 등을 포함할 수 있다. 또한, 포크(3A 및 3B)는 승강대(34) 및 베이스(31) 사이에 설치되는 회전 기구(32)에 의해 베이스(31)와 함께 회전 가능하다. 이에 따라, 포크(3A 및 3B)는 X축의 +방향 및 -방향을 향할 수 있다. 전술한 구성에 의해, 반송 기구(A3)는 각 열처리 모듈(TM) 사이, 및 각 열처리 모듈(TM)과 도포 모듈(23) 사이에 웨이퍼(W)를 반입 반출한다.
다시 도 1 및 도 3을 참조하면, 제1 블록(B1)에는, 현상 모듈(22), 반송 기구(A1) 및 셔틀 아암(E)이 설치되어 있다. 상세하게는, 제1 블록(B1) 내에는 2개의 현상 모듈(22)이 있고, 이들은 상하로 적층되어 있다. 각 현상 모듈(22)에는, 노광된 포토레지스트막을 갖는 웨이퍼(W)에 대하여 현상액을 공급하고, 이 포토레지스트막을 현상하는 현상 유닛이 설치되어 있다.
제2 블록(B2) 및 제4 블록(B4)은 제3 블록(B3)과 동일한 구성을 갖는다. 단, 제2 블록(B2)에서는, 포토레지스트액 대신에 반사 방지막용 약액이 웨이퍼(W)에 공급되고, 포토레지스트막의 하지층이 되는 하부 반사 방지막이 형성된다. 또한, 제4 블록(B4)에서도 반사 방지막용 약액이 웨이퍼(W)에 공급되고, 포토레지스트막 상에 상부 반사 방지막이 형성된다. 또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제2 블록(B2)의 반송 기구에 참조 부호 A2를 붙이고, 제4 블록(B4)의 반송 기구에 참조 부호 A4를 붙인다.
또한, 인터페이스 스테이션(S3)에는, 도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 인터페이스 아암(F)이 설치되어 있다. 인터페이스 아암(F)은 처리 스테이션(S2)의 선반 유닛(U2)의 +Y 방향측에 배치된다. 선반 유닛(U2)의 각 모듈 사이, 및 각 모듈과 노광 장치(S4) 사이에는, 인터페이스 아암(F)에 의해 웨이퍼(W)가 반송된다.
또한, 도포 현상 장치(100)에는 제어부(6)(도 1)가 설치되고, 제어부(6)에 의해 도포 현상 장치(100)의 반송 기구(A1∼A4, C, D) 및 인터페이스 아암(F), 열처리 모듈(TM)이나 도포 모듈(23) 등의 모듈 등이 제어되고, 도포 현상 장치(100)에서 도포 현상 프로세스가 행해진다. 제어부(6)는, 예컨대 메모리, CPU(Central Processing Unit)를 가지며, 기억부(6a)에 기록된 프로그램을 판독하고, 그 프로그램에 포함되는 명령(커맨드)에 따라서, 도포 현상 장치(100)에 도포 현상 프로세스를 실행시킨다. 도포 현상 프로세스용 프로그램은 컴퓨터 판독 가능 기억 매체(6b), 예컨대 CD-ROM, DVD-ROM, 플렉시블 디스크, 하드 디스크 장치 등에 기억되어 기억부(6a)에 다운로드된다.
또한, 제어부(6)는 도 5를 참조하면서 반송 기구(A3)에 대해서 후술하는 위치 검출기(5)에 의한 포크(3A 및 3B)의 위치 검출을 제어한다. 구체적으로는, 위치 검출기(5)로부터의 신호에 기초하여, 포크(3A 또는 3B)의 실제 위치를 검출하고, 포크(3A 또는 3B)의 실제 위치가 정해진 범위에 들어 있는지의 여부를 판정하며, 판정 결과에 따라, 알람 신호를 발생시키거나, 도포 현상 장치(100)의 동작을 중단할 수 있다.
상기한 구성을 갖는 도포 현상 장치(100)에서는, 이하와 같이 웨이퍼(W)가 각 모듈로 반송되어 포토레지스트막이 형성되고, 노광된 포토레지스트막이 현상된다. 먼저, 캐리어 스테이션(S1)의 반송 기구(C)에 의해 배치대(21) 상의 캐리어(20)로부터 웨이퍼(W)가 꺼내어져 처리 스테이션(S2)의 선반 유닛(U1)의 전달 모듈(CPL2)로 반송된다(도 3 참조). 전달 모듈(CPL2)로 반송된 웨이퍼(W)는 제2 블록(B2)의 반송 기구(A2)에 의해, 제2 블록(B2)의 열처리 모듈 및 도포 모듈로 순차 반송되며, 웨이퍼(W) 상에 하부 반사 방지막이 형성된다.
하부 반사 방지막이 형성된 웨이퍼(W)는 반송 기구(A2)에 의해 선반 유닛(U1)의 전달 모듈(BF2)로 반송되고, 반송 기구(D)(도 1)에 의해 선반 유닛(U1)의 전달 모듈(CPL3)로 반송된다. 다음에, 웨이퍼(W)는 제3 블록(B3)의 반송 기구(A3)에 의해 수취되어 제3 블록(B3)의 열처리 모듈(TM) 및 도포 모듈(23)(도 3)에 순차 반송되고, 하부 반사 방지막 상에 포토레지스트막이 형성된다.
포토레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는 반송 기구(A3)에 의해 선반 유닛(U1)의 전달 모듈(BF3)로 반송된다.
또한, 포토레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는 제4 블록(B4)에서 반사 방지막이 더 형성되는 경우도 있다. 이 경우에, 웨이퍼(W)는 전달 모듈(CPL4)을 통해, 제4 블록(B4)의 반송 기구(A4)에 수취되어 제4 블록(B4)의 열처리 모듈 및 도포 모듈에 순차 반송되고, 포토레지스트막 상에 상부 반사 방지막이 형성된다. 이 후, 웨이퍼(W)는 반송 기구(A4)에 의해 선반 유닛(U1)의 전달 모듈(TRS4)로 전달된다.
포토레지스트막(또는, 그 위에 추가로 상부 반사 방지막)이 형성된 웨이퍼(W)는 반송 기구(D)에 의해, 전달 모듈(BF3)[또는 전달 모듈(TRS4)]로부터 전달 모듈(CPL11)로 반송된다. 전달 모듈(CPL11)로 반송된 웨이퍼(W)는 셔틀 아암(E)에 의해 선반 유닛(U2)의 전달 모듈(CPL12)로 반송된 후, 인터페이스 스테이션(S3)의 인터페이스 아암(F)에 수취된다.
이 후, 웨이퍼(W)는 인터페이스 아암(F)에 의해 노광 장치(S4)로 반송되어 정해진 노광 처리가 행해진다. 노광 처리가 행해진 웨이퍼(W)는 인터페이스 아암(F)에 의해 선반 유닛(U2)의 전달 모듈(TRS6)로 반송되어 처리 스테이션(S2)으로 복귀된다. 처리 스테이션(S2)으로 복귀된 웨이퍼(W)는 제1 블록(B1)으로 반송되며, 여기서 현상 처리가 행해진다. 현상 처리가 행해진 웨이퍼(W)는 반송 기구(A1)에 의해 선반 유닛(U1) 중 어느 하나의 전달 모듈(TRS1)로 반송되어 반송 기구(C)에 의해 캐리어(20)로 복귀된다.
다음에, 도 5를 참조하면서 반송 기구(A3)에 대해서 설명한다. 도 5에서는, 설명의 편의상, 승강대(34) 및 회전 기구(32)는 생략하고 있다. 도시한 바와 같이, 포크(3A)는 거의 C자형의 평면 형상을 갖고 있고, 그 내주의 직경은 반송하는 웨이퍼(W)의 직경보다 약간 크다. 또한, 포크(3A)의 내주를 따라 4개의 유지 폴(holding pawl)(4)이 형성되어 있다. 유지 폴(4)이 웨이퍼(W)의 이면 주연부를 지지함으로써, 웨이퍼(W)가 포크(3A)에 의해 유지된다.
또한, 본 실시형태에서는, 유지 폴(4)의 상면에는, 흡인 구멍과, 흡인 구멍의 주위를 둘러싸는 환형의 패드(모두 도시하지 않음)가 마련되어 있다. 흡인 구멍은 포크(3A) 내에 형성되고, 포크(3A)의, 예컨대 단부면이 개구되는 도관(도시하지 않음)과 접속되어 있다. 도관은 배기 장치(도시하지 않음)에 접속되고, 이와 같이 하여 진공 기구가 구성된다. 따라서, 웨이퍼(W)의 이면 주연부가 유지 폴(4)에 의해 지지되었을 때에 진공 기구를 기동하면, 웨이퍼(W)는 포크(3A)에 확실하게 유지된다. 또한, 다른 실시형태에서는, 진공 기구를 설치하지 않고, 유지 폴(4)에 의해 웨이퍼(W)가 지지되어 포크(3A)에 의해 반송되어도 좋다.
또한, 포크(3A)는 그 기단측(도 4에서 X축의 +방향의 단부측)에 있어서 지지부(13A)에 의해 지지되고, 지지부(13A)는 베이스(31)의 한쪽 측면측에 베이스(31)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 부착되어 있다. 지지부(13A)는 베이스(31) 내에 설치된 슬라이딩 기구(도시하지 않음)에 의해 구동된다. 슬라이딩 기구는, 예컨대 모터와, 이 모터의 구동력을 지지부(13A)로 전달하는 볼나사 기구나 타이밍 벨트 등에 의해 구성된다. 전술한 구성에 의해, 포크(3A)가 X축 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 포크(3A)는, 예컨대 도면에서의 X축의 -방향으로 이동하여 도포 모듈(23)(도 4) 내에 진입하고, 도포 모듈(23) 내의 도포 유닛의 웨이퍼 지지부에 웨이퍼(W)를 전달하는 위치(진입 위치)와, 도면에서의 X축의 +방향으로 이동하여 베이스(31)의 기단측 위치(후퇴 위치)와, 후퇴 위치로부터 약간 X축의 -방향으로 이동한 위치(홈 위치)에 정지할 수 있다.
또한, 포크(3B)는 지지부(13B)에 의해 베이스(31)의 다른쪽 측면측에 슬라이딩 가능하게 부착되는 점에서 상이하지만, 이 이외에는, 포크(3A)와 동일한 구성을 가지며, 동일하게 동작한다.
또한, 반송 기구(A3)에는, 포크(3A 및 3B)의 위치를 검출하는 위치 검출기(5)가 설치되어 있다. 위치 검출기(5)는 구체적으로는, 베이스(31)의 측면 하부에 부착되는 발광부(5L)와, 발광부(5L)에 대응하여 설치되는 수광부(5D)로 구성되어 있다. 수광부(5D)는, 베이스(31)의 측면 하부에 부착되며, 거의 수평 방향으로 연장되는 하부 플레이트(5b)와, 하부 플레이트(5b)의 원단측(遠端側)에 기립하는 지주(5p)와, 지주(5p)의 상단에 부착되며, 베이스(31)를 향해 연장되는 상부 플레이트(5u)와, 상부 플레이트(5u)의 하면에 부착되며, 발광부(5L)로부터 발생하는 광을 수광하는 센서(5S)를 갖는다. 하부 플레이트(5b), 지주(5p) 및 상부 플레이트(5u)는 옆에서 보면 コ자형(U자형)의 형상을 가지며, 포크(3A 및 3B)의 슬라이딩을 방해하지 않도록 설치되어 있다. 센서(5S)는 복수의 CCD(화소)가 일렬로 배열되는 CCD 라인 센서에 의해 구성되어 있다.
발광부(5L)는 도 6에 도시하는 바와 같이, 위쪽을 향해 광(L)을 발생시키는 광원(5E)과, 광원(5E)으로부터의 광(L)을 거의 평행광으로 변환하는 콜리메이터(5C)를 갖는다. 광원(5E)으로서는, 예컨대 발광 다이오드를 사용할 수 있다. 콜리메이터(5C)로서는, 원통형 렌즈나 볼록 렌즈를 사용할 수 있다. 광원(5E)으로부터 발생하여 콜리메이터(5C)에 의해 평행광으로 변환된 광은 수광부(5D)의 상부 플레이트(5u)의 하면에 부착된 센서(5S)에 입사된다. 여기서, 포크(3A)가 홈 위치에 있는 경우, 그 선단부가 센서(5S)에 입사되는 평행광을 차단하기 때문에, CCD 라인 센서인 센서(5S)에서 조사부와 비조사부가 생긴다. 이 조사부와 비조사부의 경계 위치는 센서(5S)의, 예컨대 일단으로부터의 화소의 수에 기초하여 센서(5S)에 의해 검출된다. 이에 따라, 포크(3A)가 홈 위치에 있을 때의 실제 위치가 검출될 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 베이스(31)의 다른쪽 측면의 원단측[도 4에서는, 도포 모듈(23)측]에 센서(31BS)가 설치되어 있다. 센서(31BS)도 또한 CCD 라인 센서에 의해 구성되어 있다. 도 7의 (a)에 도시하는 바와 같이, 베이스(31)의 바닥면으로부터 하부 플레이트(15b)가 연장되어 있고, 하부 플레이트(15b)의 원단측에 지주(15p)가 세워져 있다. 지주(15p)의 베이스(31)측의 면에는, 발광부(15L)가 부착되어 있다. 발광부(15L)는 도 6에 도시하는 발광부(5L)와 동일한 구성을 갖는다. 발광부(15L)로부터 센서(31BS)에 대하여 평행광이 조사된다. 여기서, 도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 포크(3B)가 베이스(31)의 길이 방향을 따라 슬라이딩하면, 발광부(15L)로부터 센서(31BS)에 조사되는 평행광이, 포크(3B)를 지지하는 지지부(13B)에 의해 차단된다. 이에 따라, 지지부(13B)의 단부의 위치가 검출된다. 이에 따라, 포크(3B)가 도포 모듈(23)(도 4) 내에 진입했을 때의 포크(3B)의 실제 진입 위치가 검출된다. 즉, 센서(31BS)와 발광부(15L)에 의해 포크(3B)의 진입 위치 검출기가 구성된다.
또한, 도 8에 도시하는 바와 같이, 베이스(31)의 한쪽 측면의 원단측에 센서(31AS)가 설치되어 있다. 센서(31AS)에 대해서도 발광부(도시하지 않음)로부터 평행광이 조사되고, 포크(3A)의 지지부(13A)의 단부에 의해 평행광이 차단됨으로써, 포크(3A)의 실제 진입 위치가 검출된다.
다음에, 본 발명의 실시형태에 따른 기판 반송 방법에 대해서, 전술한 반송 기구(A3)를 이용하여 실시하는 경우를 예를 들어 설명한다. 이하의 설명에 있어서는, 지금까지 참조한 도면을 적절하게 참조한다.
먼저, 예컨대 메인터넌스후 등에 도포 현상 장치(100)를 기동시켰을 때, 반송 기구(A3)(도 5)에 대하여, 도포 현상 장치(100)의 조작자에 의해, 소위 티칭이 행해진다. 예컨대, 반송 장치(A3)의 포크(3A 및 3B)를 진입 위치 및 홈 위치에 적정하게 위치시키고, 그 위치를 제어부(6)의 메모리에 기억시키는 등의 작업이 행해진다. 이하의 설명에서는, 이 작업을 통해서 조정된 위치를 기준 위치라고 부른다.
티칭 종료 후, 도포 현상 장치(100)에 의한 도포 현상 프로세스가 시작되고, 전술한 바와 같이, 캐리어(20)로부터의 웨이퍼(W)가 각 모듈에 의한 처리를 거쳐 선반 유닛(U1)의 전달 모듈(CPL3)(도 3 참조)로 반입된다. 전달 모듈(CPL3)의 웨이퍼(W)는, 제3 블록(B3)의 반송 기구(A3)의 포크(3A)에 의해 수취된다. 계속해서, 반송 기구(A3)가, 도 4에 도시하는 바와 같이 도포 모듈(23)을 향하는 위치로 이동한다. 이 때, 포크(3A)는 홈 위치에 있다. 한편, 웨이퍼(W)를 유지하지 않는 포크(3B)는 홈 위치보다도 베이스(31)의 기단측의 후퇴 위치에 있으며, 이 때문에, 포크(3B)는 위치 검출기(5)의 광을 차단하는 일이 없다.
여기서, 도 5에 도시하는 위치 검출기(5)에 의해 포크(3A)의 위치가 검출된다. 구체적으로는, 먼저, 발광부(5L)로부터의 광이 콜리메이터(5C)에 의해 평행광으로 변환되어 센서(5S)에 조사된다. 그렇게 하면, 도 6을 참조하면서 설명한 바와 같이, 평행광이 포크(3A)에 의해 차단된다. 이 때, 센서(5S)는 평행광이 조사된 영역에 따른 신호를 제어부(6)에 대하여 출력하고, 이 신호에 기초하여 제어부(6)는 조사부와 비조사부의 경계를 구하여 포크(3A)의 위치를 검출한다. 계속해서, 제어부(6)에서, 검출된 포크(3A)의 실제 위치와, 기억되어 있는 기준 위치와의 편차가 산출되며, 편차가 정해진 범위에 들어 있는지의 여부가 판정된다. 여기서, 정해진 범위는, 예컨대 도포 모듈(23)로 그대로 반입하여도, 도포 모듈(23)에 웨이퍼(W)가 접하지 않는 범위로 설정할 수 있다. 판정 결과, 전술한 편차가 정해진 범위에 들어 있다고 판정된 경우에는, 포크(3A)에 의해 웨이퍼(W)가 도포 모듈(23) 내로 반입된다. 또한, 포크(3A)는 전술한 바와 같이, 베이스(31) 내에 설치된 슬라이딩 기구(도시하지 않음)에 의해 지지부(13A)가 구동됨으로써 도포 모듈(23) 내로 진입한다.
한편, 판정 결과, 편차가 정해진 범위 내에 없다고 판정된 경우에, 제어부(6)는 알람 신호를 발생시키고, 도포 현상 장치(100)의 동작을 중단시킨다. 또한, 알람 신호에 기초하여 반송 상태가 좋지 않다는 취지가 도포 현상 장치(100)의 프로세스 표시부에 표시되고, 도포 현상 장치(100)의 조작자에게 통지된다.
도포 모듈(23) 내에 웨이퍼(W)가 반입된 경우는, 도 8에 도시한 센서(31AS) 및 발광부(도시하지 않음)에 의해, 홈 위치에서의 위치 검출과 동일하게 하여 포크(3A)의 실제 진입 위치가 검출되고, 검출된 포크(3A)의 실제 위치와 전술한 기준 위치와의 편차가 산출되며, 편차가 정해진 범위에 들어 있는지의 여부가 판정된다. 판정 결과, 편차가 정해진 범위에 들어 있다고 판정된 경우는, 포크(3A)로부터 도포 모듈(23)의 웨이퍼 유지부(도시하지 않음)에 웨이퍼(W)가 전달되고, 포크(3A)는 홈 위치로 되돌아간다. 이 후, 홈 위치의 포크(3A)의 위치 검출을 행하여도 좋다.
한편, 판정 결과, 전술한 편차가 정해진 범위 내에 없다고 판정된 경우에, 제어부(6)는 알람 신호를 발생시키고, 도포 현상 장치(100)의 동작을 중단시킨다. 또한, 알람 신호에 기초하여, 반송 상태가 좋지 않다는 취지가 도포 현상 장치(100)의 프로세스 표시부에 표시되고, 도포 현상 장치(100)의 조작자에게 통지된다.
도포 모듈(23)의 웨이퍼 유지부에 전달된 웨이퍼(W) 상에는 포토레지스트막이 형성된다. 포토레지스트막을 형성한 후, 예컨대 웨이퍼 유지부가 웨이퍼(W)를 들어 올리고, 포크(3A)가 도포 모듈(23) 내에 다시 진입하여, 포크(3A)의 위치가 검출된다. 검출된 포크(3A)의 실제 위치와 전술한 기준 위치와의 편차가 산출되며, 편차가 정해진 범위에 들어 있는지의 여부가 판정된다. 판정 결과, 편차가 정해진 범위에 들어 있다고 판정된 경우에, 포크(3A)는 도포 모듈(23)의 웨이퍼 유지부로부터 웨이퍼(W)를 수취하고, 홈 위치로 되돌아간다. 이 후, 포크(3A)의 위치 검출, 편차 산출, 판정이 행해지며, 판정 결과에 따라 반송이 계속되거나 도포 현상 장치(100)의 동작이 중단된다.
이 후, 웨이퍼(W)는 포크(3A)에 의해 열처리 모듈(TM)로 반송되고, 형성된 포토레지스트막의 가열 처리가 행해진다.
이상과 같이, 본 발명의 실시형태에 따른 기판 반송 장치[반송 기구(A3)] 및 기판 반송 방법에 따르면, 센서(5S)와 발광부(5L)에 의해, 웨이퍼(W)를 유지하여 반송하는 포크(3A)의 위치를 검출하고, 검출 결과에 기초하여 포크(3A)의 실제 위치가 정해진 범위 내에 있는지의 여부가 판정된다. 이 때문에, 포크(3A)를 구동하는 슬라이딩 기구의 모터로서 인코더가 부착된 모터를 사용하고, 인코더로부터의 신호에 의해서만, 포크(3A)가 정상적으로 동작했는지의 여부가 판단되는 경우에 비하여 실제 위치를 파악할 수 있다고 하는 효과가 발휘된다.
또한, 선형 인코더에서는, 예컨대 홈 위치부터 웨이퍼(W)의 전달 위치(진입 위치)까지의 사이, 기판 반송 장치의 동작은 계속해서 감시되지만, 본 발명의 실시형태에 따른 기판 반송 장치에 의하면, 홈 위치 및 진입 위치에서의 포크(3A)의 실제 위치를 감시하면 좋기 때문에, 이들 위치 사이에서의 포크(3A)의 감시가 필요없게 된다. 따라서, 본 발명의 실시형태에 따른 기판 반송 장치에는, 감시를 위해 취득되는 데이터의 양이나, 취득된 데이터에 기초한 계산량을 각별히 저감할 수 있다고 하는 이점이 있다.
이상, 몇가지 실시형태 및 실시예를 참조하면서 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 전술한 실시형태 및 실시예에 한정되지 않고, 첨부한 특허청구범위에 비추어 다양하게 변형 또는 변경이 가능하다.
예컨대, 전술한 실시형태에서는, 포크(3A)의 X축 방향의 동작에 대해서만 설명하였지만, Y축 방향이나 Z축 방향에 대해서도 동일하게 하여, 포크(3A)(또는 3B)의 실제 위치를 파악하는 것이 가능하다. 그것을 위해서는, 예컨대 도 4에 도시하는 바와 같이, 반송 기구(A3)의 커버체(35)에, 센서(5S)와 동일한 센서(50S)와, 이것에 대응하는, 발광부(5L)와 동일한 발광부(50L)를 설치하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 포크(3A)(또는 3B)가, 커버체(35)에 둘러싸이는 Z축 가이드 레일 및 승강 기구(도시하지 않음)에 의해 Z축 방향으로 이동할 때의 실제 위치를 검출할 수 있다. 또한, Y축 가이드 레일(36)의 측면에, 센서(5S)와 동일한 센서(51S)를 설치하고, 이것에 대응하는, 발광부(5L)와 동일한 발광부(51L)를 설치함으로써, 포크(3A)(또는 3B)가 Y축 방향으로 이동할 때의 실제 위치를 검출할 수 있다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 반송 기구(A3)에 위치 검출기(5), 센서(31BS) 및 발광부(15L) 등을 설치하는 경우를 설명하였지만, 반송 기구(A3)에 한정되지 않고, 도포 현상 장치(100) 내의 다른 반송 기구(A1, A2, A4), 반송 기구(C, D) 및 인터페이스 아암(F)에 위치 검출기(5)와 센서(31BS) 및 발광부(15L) 등을 설치하여도 좋다.
또한, 포크(3A)의 지지부(13A)와 포크(3B)의 지지부(13B)에 대하여, 포크(3A) 및 포크(3B)가 진입 위치로 이동했을 때에, 위치 검출기(5)의 발광부(5L)와 수광부(5D) 사이의 평행광을 차단할 수 있도록 바깥쪽을 향해 연장되는 돌기를 형성하여도 좋다. 이와 같이 하면, 위치 검출기(5)에 의해 포크(3A) 및 포크(3B)의 진입 위치도 검출할 수 있게 된다.
또한, 검출된 포크(3A)(또는 3B)의 실제 위치와 기준 위치와의 편차에 관한 판정 기준인 정해진 범위는 전술한 실시형태에서는 도포 모듈(23)에 웨이퍼(W)가 접하지 않는 범위이지만, 이것에 한정되지 않는다. 예컨대, 웨이퍼(W)가 도포 모듈(23)에 접하는 일도 없고, 예컨대 포토레지스트막의 도포 처리에 악영향(예컨대, 막 두께 균일성의 악화 등)도 일으키지 않는 범위를 정해진 범위로서 정하여도 좋다. 이와 같이 하면, 편차가 정해진 범위를 초과하는 경우에 도포 현상 장치(100)를 중단시킴으로써, 막 두께 균일성이 악화된 포토레지스트막이 형성되는 것을 막을 수 있다.
또한, 정해진 범위를 2단계로 설정하여도 좋다. 예컨대, 제1 단계로서, 웨이퍼(W)가 도포 모듈(23)에 접하는 일도 없고, 처리에 악영향(처리 균일성의 악화 등)도 일으키지 않는 범위를 설정하고, 제2 단계로서, 도포 모듈(23)에 웨이퍼(W)가 접하지 않는 범위를 설정하는 것이 좋다. 이 경우, 검출된 실제 위치와 기준 위치와의 편차가 정해진 범위의 제1 단계보다 큰 경우에는, 알람 신호를 출력하여 조작자에게 그 취지를 통지시키지만, 도포 현상 장치(100)의 동작은 계속되는 것으로 하고, 정해진 범위의 제2 단계보다 큰 경우에는, 알람 신호를 출력하여 조작자에게 그 취지를 통지시키고, 도포 현상 장치(100)의 동작을 중단시켜도 좋다.
또한, 센서(5S) 등에 대해서는, CCD 라인 센서뿐만 아니라, CMOS 등의 라인 센서를 사용하여도 좋다.
또한, 포크(3A 및 3B)는 거의 C자형의 평면 형상을 가지며, 유지 폴(4)에 의해 웨이퍼(W)를 지지하고 있지만, 평판 상에 웨이퍼(W)가 배치되는 평판으로 구성되어도 좋다.
또한, 본 발명의 실시형태에 따른 기판 반송 장치, 이것을 구비하는 도포 현상 장치, 및 기판 반송 방법은 반도체 웨이퍼뿐만 아니라, FPD용 유리 기판을 이용하는 경우에도 적용될 수 있다.
100 : 도포 현상 장치 S1 : 캐리어 스테이션
S2 : 처리 스테이션 S3 : 인터페이스 스테이션
20 : 캐리어 21 : 배치대
B1 : 제1 블록 B2 : 제2 블록
B3 : 제3 블록 U1∼U3 : 선반 유닛
A3 : 반송 기구 23 : 도포 모듈
TM : 열처리 모듈 3A, 3B : 포크
31 : 베이스 34 : 승강대
13A, 13B : 지지부 4 : 유지 폴
5 : 위치 검출기 5L, 15L : 발광부
5D : 수광부 5C : 콜리메이터
5E : 광원 5S, 31AS, 31BS : 센서
W : 웨이퍼

Claims (7)

  1. 기판을 지지하는 지지부를 포함하는 반송 기구와,
    라인 센서 및 이 라인 센서에 광을 조사하는 광원을 포함하고, 상기 광의 광로의 일부가 상기 지지부에 의해 차단될 수 있도록 배치되는 위치 검출부와,
    상기 라인 센서로부터의 신호에 기초하여, 상기 지지부의 위치를 검출하는 제어부
    를 구비하는 기판 반송 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반송 기구는 상기 지지부를 슬라이딩 가능하게 지지하는 베이스를 더 포함하고,
    상기 라인 센서는 상기 베이스에 부착되는 것인 기판 반송 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 반송 기구는 상기 베이스를 정해진 방향으로 이동시키는 가이드부를 더 포함하고,
    상기 라인 센서는 상기 가이드부에 부착되는 것인 기판 반송 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는, 상기 위치 검출부에 의해 검출된 상기 지지부의 위치가 정해진 범위 내에 없다고 판정한 경우에, 알람 신호를 발생시키는 것인 기판 반송 장치.
  5. 기판을 지지하는 지지부에 의해 기판을 지지하는 단계와,
    라인 센서 및 이 라인 센서에 광을 조사하는 광원을 포함하고, 상기 광의 광로의 일부가 상기 지지부에 의해 차단될 수 있도록 배치되는 위치 검출부의 상기 광원으로부터 상기 광을 발생시키는 단계와,
    상기 기판을 지지하는 지지부를 이동시키는 단계와,
    상기 라인 센서로부터의 신호에 기초하여, 상기 지지부의 위치를 검출하는 단계
    를 포함하는 기판 반송 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 검출하는 단계에서 검출된 상기 지지부의 위치가 정해진 범위 내에 없다고 판정된 경우에, 알람 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하는 기판 반송 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 기판 반송 장치와,
    상기 기판 반송 장치에 의해 반입되는 상기 기판에 포토레지스트막을 형성하는 포토레지스트 도포 모듈과,
    상기 기판에 형성되고, 노광된 상기 포토레지스트막을 현상하는 현상 유닛
    을 구비하는 도포 현상 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111788668A (zh) * 2018-02-28 2020-10-16 株式会社斯库林集团 基板搬运装置以及基板搬运方法

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