KR20130091269A - 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체 - Google Patents

기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체 Download PDF

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Abstract

모듈 또는 각 모듈에 기판의 반송을 행하는 기판 반송 기구 중 어느 하나에 문제점이 발생한 경우에, 기판에 불량의 처리가 계속해서 행해지는 것을 막을 수 있는 기술을 제공하는 것.
기판 반송 기구의 기판 유지부가 기판을 수취하는 복수의 수취처 모듈과, 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 유지 위치와, 그 기판 유지부에 있어서 미리 설정된 기판의 기준 위치의 어긋남량을 검출하기 위한 센서부와, 각 수취처 모듈로부터의 기판의 수취 시에 검출된 상기 어긋남량을 상기 수취처 모듈마다 시계열로 기억하는 기억부와, 상기 기억부에 기억되는 각 수취처 모듈의 상기 어긋남량의 시계열 데이터에 기초하여 각 수취처 모듈 중 어느 하나 또는 상기 기판 반송 기구에 문제점이 있다는 것을 추정하는 추정부를 구비하도록 장치를 구성한다. 그에 의해 조기에 대처할 수 있다.

Description

기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, SUBSTRATE PROCESSING METHOD, AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 모듈 사이에서 기판을 반송하여 처리를 행하는 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 상기 기판 처리 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기억한 기억 매체에 관한 것이다.
예컨대 반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서는, 예컨대 도포, 현상 장치 등의 기판 처리 장치 내에 반도체 웨이퍼(이하, 단순히 웨이퍼라고 기재함)에 대하여 처리를 행하는 처리 모듈을 복수개 마련하고, 이들 처리 모듈 사이를 반송 아암이라고 불리는 기판 반송 기구에 의해 웨이퍼를 순차 반송함으로써, 정해진 처리가 행해진다. 상기 반송 아암에 마련되는 유지부에 웨이퍼가 유지되어 반송된다.
그러나, 정해진 모듈에 문제점이 발생하거나, 반송 아암 자체에 문제점이 발생함으로써, 상기 유지부의 미리 설정된 기준 위치에 대하여 웨이퍼가 어긋난 상태로 유지되는 경우가 있다. 서서히 이들 문제점이 커져, 기준 위치와 실제로 유지된 웨이퍼의 위치의 어긋남량이 증가하여, 반송에 이상이 발생하면, 도포, 현상 장치는 사용자에 대하여 경고를 표시하고, 그 장치 내의 반송이 정지된다. 그러나, 상기한 바와 같이 기준 위치에 대하여 웨이퍼가 어긋나 유지되는 것은, 모듈의 적정한 위치에 웨이퍼가 전달되지 않게 되기 때문에, 장치가 정지될 때까지 웨이퍼가 모듈에서 정상적으로 처리되지 않는 상태가 계속되어, 웨이퍼가 계속해서 불량으로 처리되어 버릴 염려가 있다.
또한, 도포, 현상 장치에 있어서 반송을 정지한다고 한 경우, 정상적으로 가동할 수 있는 모듈의 처리까지 정지시키게 되고, 경미한 보정에 의해 반송 아암을 정상적으로 가동시킬 수 있는 경우에도 그 반송 아암의 동작을 정지시키게 된다. 그에 의해 도포, 현상 장치의 가동률을 저하시켜 버려, 작업 처리량이 저하될 염려가 있다.
예컨대 특허문헌 1에는, 그와 같이 검출한 웨이퍼의 주연부(周緣部)의 위치에 기초하여, 모듈의 상호 간의 웨이퍼의 반송량을 보정하여, 상기 모듈에 있어서의 웨이퍼의 위치 어긋남을 해소하는 것이 기재되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 검출한 주연부의 위치로부터 웨이퍼의 중심 위치를 구하고, 그 중심 위치와 미리 정해진 기준 위치의 어긋남량에 기초하여 반송 아암부가 웨이퍼를 반송 목표 위치에 이동 탑재할 수 있도록 제어하는 것이 기재되어 있다. 그러나, 특허문헌 1, 2의 각 장치에서는 상기와 같은 문제에 대해서는 고려되어 있지 않아, 상기 문제를 해결할 수 있는 것이 아니다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 평성8-31905호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2006-351884호 공보
본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 모듈 또는 각 모듈에 기판의 반송을 행하는 반송 기구 중 어느 하나에 문제점이 발생한 경우에, 기판에 불량의 처리가 계속해서 행해지는 것을 막을 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 기판 처리 장치는, 모듈 사이에서 기판을 전달하여 처리를 행하는 기판 처리 장치에 있어서,
기판을 유지하며, 상기 전달을 행하기 위해 가로 방향으로 이동 가능한 기판 유지부를 구비하는 기판 반송 기구와,
상기 기판 유지부가 기판을 수취하는 복수의 수취처 모듈과,
상기 기판 유지부에 유지된 기판의 유지 위치와, 상기 기판 유지부에 있어서 미리 설정된 기판의 기준 위치의 어긋남량을 검출하기 위한 센서부와,
각 수취처 모듈로부터의 기판의 수취 시에 검출된 상기 어긋남량을 상기 수취처 모듈마다 시계열로 기억하는 기억부와,
상기 기억부에 기억되는 각 수취처 모듈의 상기 어긋남량의 시계열 데이터에 기초하여, 각 수취처 모듈 중 어느 하나 또는 상기 기판 반송 기구에 문제점이 있는 것을 추정하는 추정부
를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 기판 처리 장치는, 모듈 사이에서 기판을 전달하여 처리를 행하는 기판 처리 장치에 있어서,
기판을 유지하며, 상기 전달을 행하기 위해 가로 방향으로 이동 가능한 기판 유지부를 구비하는 기판 반송 기구와,
상기 기판 유지부가 기판을 수취하는 복수의 수취처 모듈과,
상기 기판 유지부에 유지된 기판의 유지 위치와, 상기 기판 유지부에 있어서 미리 설정된 기판의 기준 위치의 어긋남량을 검출하기 위한 센서부와,
각 수취처 모듈과, 각 수취처 모듈로부터의 기판의 수취 시에 검출된 상기 어긋남량을 대응지어 상기 어긋남량을 기억하는 기억부와,
상기 기억부에 기억되는 어긋남량을 수취처 모듈마다 표시하는 표시부
를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구체적 양태는, 예컨대 하기와 같다.
(a) 상기 추정부의 추정 결과에 기초하여, 상기 기판 반송 기구의 동작을 제어하도록 제어 신호를 출력하는 제어 수단이 마련된다.
(b) 상기 추정부에 의해 기판 반송 기구에 문제점이 있다는 것이 추정되었을 때에,
상기 제어 수단은, 상기 기억부에 기억되는 어긋남량에 따라, 각 수취처 모듈로부터 상기 기판 유지부가 기판을 수취할 때의 상기 기판 유지부의 위치를, 미리 설정된 제1 위치로부터 제2 위치로 변경한다.
(c) 상기 추정부에 의해 기판 반송 기구에 문제점이 있다는 것이 추정되었을 때에, 상기 제어 수단은, 기판 반송 기구가, 수취처 모듈 중 하나를 구성하는 조정용 모듈에 대하여 기판을 전달한 후, 그 기판을 수취하도록 제어 신호를 출력하고, 상기 조정용 모듈에 기판을 전달하기 전에 검출되는 어긋남량과, 조정용 모듈로부터 기판을 수취한 후에 검출되는 어긋남량의 차분에 기초하여, 각 수취처 모듈로부터 상기 기판 유지부가 기판을 수취할 때의 그 기판 유지부의 위치를, 미리 설정된 제1 위치로부터 제2 위치로 변경한다.
상기 추정부에 의해 수취처 모듈에 문제점이 있다는 것이 추정되었을 때에, 상기 제어 수단은, 기판 반송 기구가 그 수취처 모듈에 기판의 반송을 정지하도록 제어 신호를 출력한다.
(d) 상기 추정부에 의해 각 모듈 중 어느 하나, 또는 기판 반송 기구에 문제점이 있다고 추정되었을 때에, 알람을 출력하는 알람 출력 수단이 마련된다.
본 발명에 따르면, 기판 반송 기구의 유지부에 기판이 전달되었을 때에, 기준 위치에 대한 유지 위치의 어긋남량을 기억하는 기억부와, 상기 기억부에 모듈마다 시계열로 기억되는 어긋남량에 기초하여, 각 모듈 중 어느 하나 혹은 상기 기판 반송 기구에 문제점이 있다는 것을 추정하는 추정부가 마련되거나, 혹은 기억부에 기억되는 모듈의 어긋남량을 모듈마다 표시하는 표시부를 구비한다. 그에 의해, 이들 기판 반송 기구 및 모듈의 문제점을 조기에 발견할 수 있어, 기판에 불량의 처리가 계속해서 행해지는 것을 막을 수 있다.
도 1은 본 발명의 기판 처리 장치의 실시형태인 도포, 현상 장치의 평면도이다.
도 2는 상기 도포, 현상 장치의 사시도이다.
도 3은 상기 도포, 현상 장치의 측면도이다.
도 4는 상기 도포, 현상 장치에 마련되는 반송 아암과 모듈의 사시도이다.
도 5는 상기 반송 아암에 마련되는 베이스 및 포크의 사시도이다.
도 6은 상기 베이스 및 포크의 평면도이다.
도 7은 상기 베이스 및 포크의 측면도이다.
도 8은 상기 반송 아암의 횡단 평면도이다.
도 9는 상기 반송 아암의 검출부에 의한 검출 결과의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 10은 도포, 현상 장치에 마련되는 제어부의 블록도이다.
도 11은 포크에 유지되는 웨이퍼의 각 위치를 설명하는 평면도이다.
도 12는 상기 제어부에 마련되는 기억부의 기억 영역의 개념도이다.
도 13은 상기 제어부에 마련되는 기억부의 기억 영역의 개념도이다.
도 14는 상기 반송 아암에 의한 반송의 모식도이다.
도 15는 상기 반송 아암에 의한 반송의 모식도이다.
도 16은 도포, 현상 장치의 동작의 흐름도이다.
도 17은 상기 제어부에 마련되는 표시 화면을 나타내는 설명도이다.
도 18은 상기 제어부에 마련되는 표시 화면을 나타내는 설명도이다.
도 19는 상기 제어부에 마련되는 표시 화면을 나타내는 설명도이다.
도 20은 상기 제어부에 마련되는 표시 화면을 나타내는 설명도이다.
도 21은 상기 제어부에 마련되는 기억부의 기억 영역의 개념도이다.
도 22는 웨이퍼의 전달 위치의 데이터가 변경되는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 23은 웨이퍼의 수취 위치가 변경되는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 24는 웨이퍼의 수취 위치가 변경되는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 25는 상기 도포, 현상 장치에 마련되는 위치 조정 모듈의 사시도이다.
도 26은 상기 위치 조정 모듈에 웨이퍼의 전달을 나타내는 정면도이다.
도 27은 상기 위치 조정 모듈에 웨이퍼의 전달을 나타내는 정면도이다.
도 28은 상기 위치 조정 모듈에 웨이퍼의 전달을 나타내는 정면도이다.
도 29는 상기 위치 조정 모듈에 웨이퍼의 전달을 나타내는 정면도이다.
도 1, 도 2, 도 3은, 각각 본 발명의 기판 처리 장치의 실시형태인 도포, 현상 장치(1)의 평면도, 개략 사시도, 측면도이다. 도포, 현상 장치(1)는, 이들 각 도면에 나타내는 바와 같이 캐리어 블록(S1), 처리 블록(S2) 및 인터페이스 블록(S3)에 의해 구성되어 있다. 또한, 인터페이스 블록(S3)에는, 노광 장치(S4)가 접속되어 있고, 도포, 현상 장치(1)와 이 노광 장치(S4)에 의해 레지스트 패턴 형성 장치가 구성되어 있다.
캐리어 블록(S1)은, 기판인 웨이퍼(W)가 복수매 저장된 캐리어(C)의 반입 및 반출을 행하기 위한 블록이며, 배치대(11) 및 기판 반송 기구인 전달 아암(12)을 갖는다. 상기 캐리어(C)는, 배치대(11) 상에 배치된다. 전달 아암(12)은, 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하여, 처리 블록(S2)에 전달하며, 처리 블록(S2)에 있어서 처리된 처리가 끝난 웨이퍼(W)를 수취하여, 캐리어(C)에 복귀시킨다.
처리 블록(S2)은, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 선반 유닛(U1), 선반 유닛(U2), 제1 블록(DEV층)(B1), 제2 블록(DEV층)(B2), 제3 블록(BCT층)(B3), 제4 블록(BCT층)(B4), 제5 블록(COT층)(B5), 제6 블록(COT층)(B6)을 갖는다. 제1 및 제2 블록(DEV층)(B1, B2)은, 현상 처리를 행하기 위한 블록이며, 상호 동일하게 구성되어 있다. 제3 및 제4 블록(BCT층)(B3, B4)은, 레지스트막의 하층에 반사 방지막의 형성 처리를 행하기 위한 블록이며, 상호 동일하게 구성되어 있다. 제5 및 제6 블록(COT층)(B5, B6)은, 레지스트액의 도포 처리를 행하여, 레지스트막을 형성하기 위한 블록이다.
캐리어(C)로부터 계속해서 인출된 웨이퍼(W)는, 통상 시에 있어서는 단위 블록(B3, B4)에 교대로 배분되어 반송된다. 그리고, 단위 블록(B3)에 반송된 웨이퍼(W)는, 예컨대 B5→B1의 순서로 단위 블록 사이를 반송되어 처리를 받고, 단위 블록(B4)에 반송된 웨이퍼(W)는, 예컨대 B6→B2의 순서로 단위 블록 사이를 반송되어 처리를 받는다.
선반 유닛(U1)은, 각종 모듈이 적층되어 구성되어 있다. 선반 유닛(U1)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 예컨대 밑에서부터 순서대로 적층된, 전달 모듈(TRS1, TRS1, CPL1, BF1, CPL1, BF1, CPL2, BF2, CPL2, BF2)을 갖는다. 단위 블록(B1, B2)에 대응하는 높이 위치에 전달 모듈(TRS)이, 단위 블록(B3∼B6)에 대응하는 높이 위치에 전달 모듈(CPL, BF)이 각각 마련되어 있다. 또한, 후술하는 위치 조정 모듈(TTS)이 각 단위 블록(B2, B3, B5, B6)의 높이 위치에 마련되어 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 선반 유닛(U1)의 근방에는, 승강 가능한 기판 반송 기구인 승강 아암(13)이 마련되어 있다. 선반 유닛(U1)의 각 처리 모듈끼리의 사이에서는, 승강 아암(13)에 의해 웨이퍼(W)가 반송된다.
선반 유닛(U2)은, 각종 처리 모듈이 적층되어 구성되어 있다. 선반 유닛(U2)에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 단위 블록(B1, B2)에 대응하는 높이 위치에 전달 모듈(TRS2, CPL3)을 각각 구비한다. 또한, 도 3에 있어서, CPL이 붙어 있는 전달 모듈은, 온도 조절용의 냉각 모듈을 겸하고 있고, BF가 붙어 있는 전달 모듈은, 복수매의 웨이퍼(W)를 배치할 수 있는 버퍼 모듈을 겸하고 있다. 또한, 선반 유닛(U2)에는, 후술하는 인터페이스 아암이 액세스할 수 있는 높이 위치에 상기 위치 조정 모듈(TTS)이 마련되어 있다.
도 4는 제5 단위 블록(COT층)(B5)의 사시도이다. 단위 블록(B5)은, 캐리어 블록(S1)측으로부터 인터페이스 블록(S3)측으로 신장한 웨이퍼(W)의 반송로(14)를 구비하고 있다. 반송로(14)를 인터페이스 블록(S3)을 향하여 본 좌측에는, 2단으로 중첩된 가열 모듈(HP1∼HP8)이 반송로(14)를 따라 마련되어 있다. 그리고, 반송로(14)를 인터페이스 블록(S3)을 향하여 본 우측에는, 그 내부에 3기의 레지스트 도포 모듈(COT)(COT1∼COT3)을 구비한 케이스(15)가 마련되어 있다. 레지스트 도포 모듈(COT)은 상기 레지스트액을 웨이퍼(W)에 도포하여 레지스트막을 형성한다. 반송로(14)에는 후술하는 기판 반송 기구인 반송 아암(A5)이 마련되어 있고, 반송 아암(A5)은 단위 블록(B5)의 각 모듈 사이에서 웨이퍼(W)를 반송한다.
제3 및 제4 단위 블록(BCT층)(B3, B4)은, 레지스트 도포 모듈(COT) 대신에 반사 방지막 형성 모듈(BCT)을 구비하는 것을 제외하고, 단위 블록(B5, B6)과 동일한 구성이다. 반사 방지막 형성 모듈(BCT)은, 반사 방지막용의 약액을 웨이퍼(W)에 도포하여 반사 방지막을 형성한다. 제1 및 제2 단위 블록(B1, B2)은, 레지스트 도포 모듈(COT) 대신에 웨이퍼(W)에 현상액을 공급하여 현상 처리를 행하는 현상 모듈(DEV)을 구비하는 것을 제외하고, 단위 블록(B5, B6)과 동일한 구성이다. 또한, 단위 블록(B1∼B4, B6)에는 반송 아암(A5)과 동일한 반송 아암(A1∼A4, A6)이 마련되어 있다.
단위 블록(B2와 B3) 사이에는 셔틀(16)의 이동로를 이루는 블록(17)이 마련되어 있고, 셔틀(16)은 상기 선반 유닛(U1)에 마련되는 웨이퍼(W)의 반입구(18)로부터 상기 선반 유닛(U2)에 마련되는 웨이퍼(W)의 반출구(19)에 웨이퍼(W)를 직통 반송한다. 인터페이스 블록(S3)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 선반 유닛(U2)의 근방에 기판 반송 기구인 인터페이스 아암(10)을 구비한다. 인터페이스 아암(10)은, 선반 유닛(U2)의 각 모듈 및 노광 장치(S4)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송한다.
웨이퍼(W)의 통상 시의 반송에 대해서 설명하면, 캐리어(C)의 웨이퍼(W)는, 선반 유닛(U1) 중 하나인 전달 모듈, 예컨대 제3 블록(BCT층)(B3)에 대응하는 전달 모듈(CPL1)에, 전달 아암(12)에 의해 순차 반송된다. 제3 블록(BCT층)(B3)의 반송 아암(A3)에 상기 웨이퍼(W)가 전달되고, 그 반송 아암(A3)에 의해 반사 방지막 형성 모듈, 가열 모듈에 순서대로 반송된다. 이에 의해 웨이퍼(W)에 반사 방지막이 형성된다.
반사 방지막이 형성된 웨이퍼(W)는, 반송 아암(A3), 선반 유닛(U1)의 전달 모듈(BF1), 승강 아암(13), 선반 유닛(U1)의 전달 모듈(CPL2)을 이 순서로 통하여, 제5 블록(COT층)(B5)의 반송 아암(A5)에 전달된다. 그리고, 웨이퍼(W)는, 반송 아암(A5)을 통하여 레지스트 도포 모듈(COT), 가열 모듈(HP)의 순서로 반송되고, 이에 의해, 웨이퍼(W)에 레지스트막이 형성된다.
레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)는, 반송 아암(A5)을 통하여, 선반 유닛(U1)의 전달 모듈(BF2)에 전달되고, 승강 아암(13), 셔틀(16), 인터페이스 아암(10)의 순서로 전달된다. 상기 웨이퍼(W)는, 인터페이스 아암(10)에 의해 노광 장치(S4)에 반송되어, 정해진 노광 처리가 행해진다. 그 후 웨이퍼(W)는, 인터페이스 아암(10)을 통하여, 선반 유닛(U2)의 전달 모듈(TRS2)에 배치되고, 제1 블록(DEV층)(B1)을 반송 아암(A1)에 의해, 가열 모듈, 전달 모듈(CPL3), 현상 모듈(DEV), 가열 모듈, 전달 모듈(TRS1)의 순서로 전달되고, 전달 아암(12)을 통하여, 캐리어(C)에 복귀된다.
단위 블록(B1, B3, B5)에서 처리되는 웨이퍼(W)의 반송 경로를 설명하였지만, 단위 블록(B2, B4, B6)에서 처리되는 웨이퍼(W)도 대략 동일하게 반송된다. 차이점으로서는, 각 단위 블록에 마련되는 반송 아암(A2, A4, A6)에 의해 반송이 행해지는 것이며, 선반 유닛(U1, U2)에 있어서 각 단위 블록(B2, B4, B6)에 위치하는 전달 모듈에 웨이퍼(W)가 반송되는 것이다.
계속해서, 상기 도포, 현상 장치(1)의 기판 반송 기구를 대표하여 반송 아암(A5)에 대해서, 상기 도 4를 참조하면서 설명한다. 반송 아암(A5)은, 웨이퍼(W)의 유지부를 이루는 포크(3)(3A, 3B), 베이스(31), 회전 기구(32), 승강대(34) 및 기판 주연 위치 검출 기구(40)를 구비한다. 포크(3A, 3B)는 서로 상하로 중첩되도록 베이스(31) 상에 마련되어 있다. 반송 아암(A5)은, 한쪽의 포크로 모듈로부터 웨이퍼(W)를 수취하고, 다른 쪽의 포크로 모듈에 대하여 웨이퍼(W)를 전달한다. 즉 반송 아암(A5)은, 모듈과의 사이에서 유지하는 웨이퍼(W)를 교체하도록 동작한다. 베이스(31)는, 회전 기구(32)에 의해, 상기 승강대(34) 상에 연직축 주위로 회전 가능하게 마련되어 있다.
승강대(34)는, 상하 방향으로 연장된 프레임(35)으로 둘러싸이도록 마련되고, 상하 방향(도 1중 Z 방향)으로 승강한다. 프레임(35)의 내부에는 승강대(34)를 승강시키기 위한 승강 기구가 마련되어 있다. 프레임(35)은, 가로 방향(도 1 중 Y 방향)으로 직선형으로 신장하는 Y축 가이드 레일(도시하지 않음)을 따라 슬라이딩 이동하도록 구성되어 있다.
반송 아암(A5)의 포크(3A, 3B) 및 베이스(31)에 대해서, 그 사시도, 평면도, 측면도인 도 5, 도 6, 도 7도 참조하면서 더욱 설명한다. 포크(3A, 3B)는 상호 동일하게 구성되어 있기 때문에 대표하여 포크(3A)를 설명한다. 포크(3A)는 평판의 원호형으로 형성되고, 도 6에 나타내는 바와 같이 반송하는 웨이퍼(W)의 주위를 둘러싸도록 구성된다. 이 포크(3)의 내주는, 반송 시에 웨이퍼(W)의 위치가 약간 어긋나도 반송을 행할 수 있도록, 웨이퍼(W)의 외주보다 약간 크게 형성되어 있다. 또한, 포크(3A, 3B)의 내주 하측에는, 서로 간격을 두고, 웨이퍼(W)의 이면 주연부가 배치되는 4개의 유지 클로(37)가 포크(3A, 3B)의 내측을 향하여 돌출하도록 형성되어 있다. 도면 중 도면 부호 33은 베이스(31)에 포크(3A, 3B)를 지지하는 지지부이다.
유지 클로(37)의 각각에는, 진공 흡착구(38)가 마련되어 있다. 진공 흡착구(38)는, 유지 클로(37)에 웨이퍼(W)의 이면 주연부가 배치되었을 때에, 그 주연부를 진공 흡착하여 웨이퍼(W)를 상기 유지 클로(37)에 유지한다. 도 6 중 도면 부호 39는, 진공 흡착구(38)에 접속되는 배관이며, 포크(3A, 3B)에 각각 마련되어 있다. 이와 같이 진공 흡착을 행함으로써, 웨이퍼(W)의 주연부의 수평 위치를 위치 결정할 수 있다.
도 8은 반송 아암(A5)의 횡단 평면도이다. 도면 중 도면 부호 M1, M2는 모터, 51, 52는 각 모터(M1, M2)와 각각 조를 이루는 풀리이다. 도면 중 도면 부호 53A, 53B는 이들 모터 및 풀리에 권취된 벨트이며, 포크(3A, 3B)의 각 지지부(33)가 이들 벨트(53A, 53B)에 각각 걸려 있다. 도면 중 도면 부호 54A, 54B는 포크(3)의 지지부(33)에 접속되는 가이드이다. 후술하는 제어부(6)로부터 송신되는 제어 신호에 의해 모터(M1, M2)의 회전이 제어된다. 이것에 의해 각 벨트(53A, 53B)가 구동되고, 각 지지부(33)가 가이드(54A, 54B)를 슬라이딩 이동하여, 포크(3A, 3B)가 상호 독립적으로 베이스(31) 상을 진퇴한다.
또한, 도면 중 도면 부호 M3은 모터, 55는 모터(M3)와 쌍을 이루는 풀리이다. 도면 중 도면 부호 56은 이들 모터 및 풀리에 권취된 벨트이며, 상기 프레임(35)이 상기 벨트(56)에 걸려 있다. 도면 중 도면 부호 57은 프레임(35)에 접속되는 가이드이다. 포크(3)와 마찬가지로 제어부(6)에 의해 모터(M3)의 회전이 제어되고, 프레임(35)이 베이스(31)를 따라 가이드(57)를 슬라이딩 이동하여, Y축 방향으로 이동한다. 모터(M3), 풀리(55), 벨트(56) 및 가이드(57)는 가열 모듈(HP)의 하방의 케이스(58)에 저장되어 있다.
도시는 생략하고 있지만, 승강대(34)에 의한 베이스(31)의 승강도 포크(3)의 이동과 마찬가지로, 모터(M4), 벨트 및 가이드를 포함하는 동작 기구에 의해 행해진다. 또한 베이스(31)의 회전도 도시하지 않는 모터(M5) 및 벨트를 포함하는 동작 기구에 의해 행해진다. 이들 반송 아암(A5)의 각 모터(M1∼M5)에는, 각 모터의 회전에 따라 펄스를 출력하는 인코더(59)와, 이 펄스수를 카운트하여 카운트값에 대응하는 신호를 제어부(6)에 출력하는 카운터(50)가 접속되어 있다. 각 카운터의 출력에 의해 제어부(6)는 반송 아암(A5)의 각 부의 위치를 검출할 수 있도록 구성된다.
도 5∼도 7로 되돌아가, 기판 주연 위치 검출 기구(40)에 대해서 설명한다. 센서부를 구성하는 기판 주연 위치 검출 기구(40)는, 4개의 검출부(4)(4A∼4D)를 포함하고, 각각의 포크(3A, 3B)가 웨이퍼(W)를 유지한 상태로 후퇴하였을 때에, 포크(3A 또는 3B)가 유지하고 있는 웨이퍼(W)의 주연부의 위치를, 각각 상이한 위치에서 검출하기 위해 마련된다. 검출부(4A∼4D)는, 포크(3A, 3B)가 후퇴한 후퇴 위치에 위치할 때에 포크(3A, 3B)에 유지되어 있는 웨이퍼(W)의 주연부와 평면에서 보아 중첩되고, 상기 웨이퍼(W)의 외측으로부터 내측을 향하여 연장되도록 마련되어 있다. 도 6, 도 7에서는 포크(3A)가 상기 후퇴 위치로, 포크(3B)가 모듈에 웨이퍼(W)를 전달하기 위한 전달 위치로 각각 이동한 상태를 나타내고 있다. 또한, 검출부(4A∼4D)는, 웨이퍼(W)의 서로 상이한 주연 위치를 검출할 수 있도록, 상기 웨이퍼(W)의 주연부를 따라 서로 간격을 이격하여 마련된다.
검출부(4A∼4D)는, 4개의 광원부(41)(41A∼41D)와, 각 광원부(41)와 쌍을 이루는 4개의 수광부(42)(42A∼42D)에 의해 구성된다. 상기 광원부(41)(41A∼41D)는, 예컨대 LED(Light Emitting Diode)를 구비하고, 상기 베이스(31) 상에 마련되며, 예컨대 상기 후퇴 위치의 포크(3A, 3B)의 하방측에 배치되어 있다. 또한, 광원부(41)는 도시하지 않는 렌즈를 구비하고, 상기 LED의 광은, 이 렌즈를 통하여 도 7 중 화살표로 나타내는 바와 같이 수직 상방으로 조사된다. 또한, 광원부(41)의 광의 조사 영역은, 평면에서 보아, 후퇴 위치의 포크(3)의 웨이퍼(W)의 외측으로부터 중심부측을 향하여 직선형으로 형성된다.
수광부(42)는, 복수의 수광 소자가 직선형으로 배열되어 구성된 리니어 이미지 센서(LIS)이다. 상기 수광 소자는, 예컨대 CCD(Charge Coupled Device)에 의해 구성된다. 그리고, 수광부(42)는, 지지 부재(43)를 통하여 베이스(31) 상에 마련되고, 상기 포크(3A, 3B)의 상방측에 배치되어 있다. 즉, 서로 쌍을 이루는 광원부(41)와 수광부(42)는, 상기 후퇴 위치의 포크(3A, 3B)가 유지하는 웨이퍼(W)를 상하로부터 사이에 끼우도록 마련되어 있다. 그리고, 수광부(42)의 각 수광 소자는, 광원부(41)의 광을 수광할 수 있도록 상기 웨이퍼(W)의 외측으로부터 중심부측을 향하여 배열된다.
포크(3)가 웨이퍼(W)를 유지하며, 상기 후퇴 위치 또는 후퇴 위치보다 약간 전진한 위치에 정지하고 있을 때에, 상기 각 광원부(41)에 의해 하방으로부터 상방을 향하여 광을 발광한다. 발광한 광을 포크(3)의 상방에 마련되어 있는 수광부(42)에 의해 수광한다. 이때, 수광부(42)의 각 화소인 각 CCD의 검출값에 기초하여, 후술하는 제어부(6)는 수광한 화소와 수광하지 않는 화소의 경계의 위치를 결정할 수 있다. 그리고, 결정한 경계의 위치를, XY 평면의 정해진 위치를 원점으로 하는 좌표로 나타내어, 후술하는 바와 같이 웨이퍼(W)의 중심 위치나 반경을 산출하기 위한 연산을 행할 수 있다. 상기 XY 평면의 Y 방향은 베이스(31)의 이동 방향이고, X 방향은 상기 Y 방향에 직교하며, 포크(3)가 이동하는 방향이다.
수광부(42)에 의해 상기 경계의 위치, 즉 웨이퍼(W)의 주연부의 위치가 인식되는 모습을 구체적으로 나타내기 위해, 도 9를 이용하여 설명한다. 도 9는, 웨이퍼(W) 및 포크(3)의 위치와, 상기 수광부(리니어 이미지 센서)(42)에 있어서의 각 수광 소자에 대응하는 화소의 수광량의 관계를 모식적으로 나타낸 도면이며, 광원부(41)에 의해 발광한 광을 수광하고 있지 않은 화소의 검출값(이하 「수광량」이라고 함)을 제1 값(n1)으로 하고, 광원부(41)에 의해 발광한 광을 수광하고 있는 화소의 수광량을 제2 값(n2)으로 한다. 이때, 웨이퍼(W)의 주연부의 위치를, 각 화소의 수광량이 제1 값(n1)과 제2 값(n2) 사이에서 변화하는 위치(E)로서 검출할 수 있다.
수광량을 8비트의 데이터로서 처리할 때는, 제1 값(n1)을, 예컨대 0으로 하고, 제2 값(n2)을, 예컨대 255 이하의 정해진 값으로 할 수 있다. 도 9에서는, 웨이퍼(W)의 내측으로부터 화소에 번호를 붙여 나타내고 있으며, 베이스(31) 상을 후퇴한 포크(3)가 기준 위치(후퇴 위치)에 있을 때에, 광원부(41)에 의해 발광한 광이 포크(3)에 의해 차단되는 수광 소자의 화소 번호를 900으로 하고 있다. 이와 같이 수광부(42)는, 그 수광부(42)의 신장 방향을 따른 웨이퍼(W)의 주연부의 위치를 검출하는 CCD 라인 센서로서 구성되어 있다.
계속해서, 추정부를 이루는 제어부(6)에 대해서 도 10을 참조하면서 설명한다. 제어부(6)는, CPU(Central Processing Unit)(61), 프로그램 저장부(62), 표시부(63), 알람 발생부(64) 및 기억부(65)를 구비하고 있다. 도면 중 도면 부호 60은 버스이다. CPU(61)는, 프로그램 저장부(62)에 저장된 프로그램(66)을 판독하여, 프로그램(66)에 포함되는 명령(커맨드)에 따라 각 부에 제어 신호를 보낸다. 그에 의해, 반송 아암(A) 등의 기판 반송 기구 및 각 모듈의 동작을 제어하여, 전술 및 후술하는 웨이퍼(W)의 반송을 제어한다. 프로그램 저장부(62)는, 컴퓨터가 판독 가능한 기억 매체이며, 예컨대, 플렉서블 디스크, 컴팩트 디스크, 하드 디스크, 광자기(Magnetoptical; MO) 디스크 등에 의해 구성된다. 기억부(65)에는, 제1 기억 영역(67) 및 제2 기억 영역(68)이 마련되어 있다.
각 반송 아암(A)의 포크(3)는, 베이스(31)를 전진 위치로 이동시켜 모듈로부터 웨이퍼(W)를 수취하고, 베이스(31)를 후퇴 위치로 이동시킨다. 후퇴 위치로 이동시켰을 때에, 상기 검출부(4)에 의해 웨이퍼(W)의 주연부에 광이 조사된다. 광원부(41)로부터의 출력광을 수광한 수광부(42)는, 도시하지 않는 CCD 라인 센서 제어부로부터의 제어 신호의 타이밍에 기초하여, 수광부(42) 내에서 전하 이동시켜짐으로써 각 화소의 수광량에 따른 신호를 출력한다. 이 신호(검출값)가 제어부(6)에 입력되고, 후술하는 연산식에 의해, XY 평면에 있어서의 웨이퍼(W)의 중심 위치(중심 좌표)(o')(X', Y')가 연산된다.
도 11은 모듈로부터 웨이퍼(W)를 수취하여, 후퇴 위치로 이동시킨 포크(3)를 나타내고 있으며, 이 도면에 검출된 중심 위치(o')의 일례를 나타내고 있다. 도 11 중 도면 부호 o(X, Y)는, 포크(3)의 원호의 내측에 설정된 기준 위치이며, 반송 아암(A)이 정상적으로 동작하는 경우, 이 기준 위치(o)에 상기 중심 위치(o')가 근접할수록, 웨이퍼(W)는 모듈에 적정하게 반송된다. 도면 중 쇄선의 원은, 상기 기준 위치(o)에 중심 위치(o')가 중첩되도록 유지된 웨이퍼(W)의 외형을 나타내고 있다.
제어부(6)는, 모듈로부터 웨이퍼(W)를 수취한 때마다, 후술하는 바와 같이 상기 기준 위치(o)에 대한 웨이퍼(W)의 중심 위치(o')의 X 방향 및 Y 방향의 어긋남량(ΔX 및 ΔY)을 산출하고, 이 어긋남량을 제1 기억 영역(67)에 기억시킨다. 도 12는 제1 기억 영역(67)에 기억되는 데이터를 모식적으로 나타낸 것이다. 도면 중 각 수치의 단위는 ㎜이다. 이 도 12에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(W)의 수취원(수취처)인 모듈마다 상기 어긋남량(ΔX, ΔY)이, 그 모듈로부터 웨이퍼(W)를 수취한 횟수와 대응지어져 제1 기억 영역(67)에 기억된다. 즉, 모듈마다 시계열로 어긋남량(ΔX, ΔY)이 기억된다.
이 제1 기억 영역(67)에는, 후술하는 바와 같이 모듈 및 반송 아암 등의 웨이퍼(W)의 반송 장치에 이상이 추정된 경우에는, 그와 같이 이상이 추정된 것을 나타내는 데이터가 기억된다. 또한, 제어부(6)는, ΔX, ΔY를 취득할 때마다, 그 ΔX, ΔY를 취득한 모듈의, 예컨대 최근 10회 분의 ΔX, ΔY에 대해서 각각 이동 평균값을 산출하고, 이 이동 평균값이 웨이퍼(W)의 수취 횟수에 대응지어져 제1 기억 영역(67)에 기억된다.
기억부(65)의 제2 기억 영역(68)에는, 각 모듈의 위치에 대한 데이터가, 예컨대 각 모터(M)에 접속되는 인코더(59)로부터 출력되는 펄스값의 데이터로서 기억되어 있다. 도 13에는, 대표하여 단위 블록(B5)의 각 모듈의 상기 펄스값(펄스수)의 데이터를 나타내고 있다. 단위 블록(B5)의 반송 아암(A5)이 모듈로부터 웨이퍼(W)를 수취할 때에는, 포크(3)의 X 방향의 동작을 제어하는 각 모터(M1 또는 M2)에 접속되는 인코더(59)로부터 X 방향 위치분의 펄스가 출력되고, Y 방향의 동작을 제어하는 모터(M3)에 접속되는 인코더로부터 도면에 나타내는 Y 방향 위치분의 펄스가 출력되며, 또한 Z 방향의 동작을 제어하는 모터(M)에 접속되는 인코더(59)로부터 Z 방향 위치분의 펄스가 출력되도록 제어된다. 즉, 반송 아암(A5)의 승강대(34), 베이스(31), 포크(3)는, 이 제2 기억 영역(68)에 기억되어 있는 위치 데이터에 따라, 모듈로 이동하여 그 모듈로부터 웨이퍼(W)를 수취한다.
도 14, 도 15를 이용하여, 단위 블록(B5)의 레지스트 도포 모듈(COT1)을 예로 들어, 모듈과 반송 아암(A5) 사이에서의 웨이퍼(W)의 전달 동작의 개략을 설명한다. 각 도면에서는 포크(3) 및 베이스(31)를 설명을 위해 간략화하여 나타내고 있다. 도 14에 나타내는 바와 같이 반송 아암(A5)으로부터 웨이퍼(W)를 수취할 때에는, 반송 아암(A5)의 베이스(31), 포크(3)는, 도 12에서 설명한 제2 기억 영역(68)에 기억된 X 방향 위치, Y 방향 위치의 각 펄스값이 출력되도록 이동한다. 이때, 반송 아암(A5) 및 레지스트 도포 모듈(COT)에 이상이 없으면, 포크(3)의 기준 위치(o)가 레지스트 도포 모듈(COT)의 적정 위치(p)로 이동하여, 웨이퍼(W)의 수취가 행해진다.
그리고, 포크(3)가 COT1에 웨이퍼(W)를 반송할 때에는, 전달 위치로서 설정된 (A1, B1)를 ΔX, ΔY로 보정하여 반송을 행한다. 도 15의 예에서는, 웨이퍼(W)는 그 중심 위치(o')가 COT1로부터 X 방향, Y 방향으로 각각 ΔX, ΔY 떨어지도록 유지되어 있기 때문에, ΔX에 상당하는 펄스분, ΔY에 상당하는 펄스분 만큼, 각 인코더로부터 출력되는 펄스값이 각각 어긋나도록 베이스(31) 및 포크(3)가 이동한다. 즉, ΔX, ΔY의 양에 따라, 포크는 미리 설정된 전달 위치로부터 어긋나도록 이동하여, 포크(3)에 유지된 웨이퍼(W)의 중심 위치(o')가 모듈의 적정 위치(p)에 중첩되도록, 웨이퍼(W)가 반송된다. 다른 모듈에 대해서도 COT1에 대하여 웨이퍼(W)를 전달하는 경우와 마찬가지로, 제2 기억 영역(68)에 기억되는 데이터에 기초하여 웨이퍼(W)가 수취되고, 상기 데이터 및 어긋남량(ΔX, ΔY)에 기초하여 전달 시의 포크(3)의 기준 위치(o)가 보정되어 웨이퍼(W)가 반송된다.
표시부(63)는, 컴퓨터의 디스플레이 화면을 포함하고, 예컨대 터치 패널에 의해 구성된다. 이 표시부(63)의 화면의 표시예에 대해서는 후술한다. 알람 발생부(64)는, 모듈 또는 기판 반송 기구에 대해서 이상이 추정되는 경우에는 알람음을 출력하여, 사용자에게 이상이 추정된 취지를 통지한다.
반송 아암(A5)을 중심으로 설명하여 왔지만, 다른 기판 반송 기구도 반송 아암(A5)과 마찬가지로 베이스 및 포크를 구비하고 있다. 그리고, 각 기판 반송 기구가 반송을 행할 때마다 기억부(65)에는 반송 아암(A5)이 반송을 행할 때와 마찬가지로 어긋남량(ΔX, ΔY) 등의 각 데이터가 기억되고, 또한 각 아암이 액세스하는 모듈의 위치 데이터가 기억된다.
제어부(6)는, 제1 기억 영역(67)에 기억되는 어긋남량(ΔX, ΔY)으로부터 모듈 또는 반송 아암(A5) 등의 기판 반송 기구에 이상이 있는지의 여부의 판정을 행한다. 모듈의 이상의 요인에 대해서, 예를 들어 설명해 둔다. 예컨대 레지스트 도포 모듈(COT)이나 가열 모듈(HP) 등의 모듈은, 웨이퍼(W)의 이면을 포크(3)로부터 밀어 올려, 그 웨이퍼(W)를 포크(3)로부터 수취하기 위한 3개의 승강핀과, 그 승강핀을 승강시키기 위한 승강 기구를 구비하고 있다. 상기 승강 기구는, 가이드와 실린더와 구동부를 구비하고, 실린더의 동작에 의해 상기 가이드를 구동부가 슬라이딩 이동하며, 이 구동부에 의해 승강핀이 승강한다. 이 승강핀을 승강 기구에 대하여 고정하는 나사가 느슨해져, 각 승강핀의 선단의 높이 위치가 어긋나, 승강핀 상에 지지된 웨이퍼(W)가 기울어져 승강핀 상을 미끄러져, 승강핀에 대하여 웨이퍼(W)의 위치가 어긋나는 경우가 있다.
또한, 상기 실린더의 위치를 검출하는 센서에서는 이상이 검출되지 않지만, 상기 가이드와 구동부 사이의 마찰이 증가하거나, 가이드에 타흔(打痕) 등의 상처가 발생함으로써, 구동부가 가이드에 걸리게 된다. 그 충격에 의해, 웨이퍼(W)가 승강핀으로부터 튀어, 승강핀에 대하여 웨이퍼(W)의 위치가 어긋나는 경우가 있다.
또한, 레지스트 도포 모듈(COT) 등 웨이퍼(W)에 대하여 처리액을 공급하는 모듈은, 웨이퍼(W)의 이면을 흡인하여 웨이퍼(W)를 유지하며 웨이퍼(W)를 회전시켜, 웨이퍼(W) 상에 공급된 액을 원심력에 의해 웨이퍼(W) 상에 확장하는 스핀 척을 구비하고 있다. 스핀 척이 웨이퍼(W)를 유지할 때는, 정해진 압력으로 웨이퍼(W)를 흡인한다. 이때에 상기 압력을 검출하는 센서는 정상값을 나타내기 때문에 이상이 검출되지 않는다. 그러나, 그와 같이 유지된 후에, 순간적으로 상기 압력이 저하하여, 웨이퍼(W)가 회전 시의 상기 원심력에 의해 스핀 척에 대하여 어긋나는 경우가 있다.
또한, 기판 반송 기구의 이상의 예에 대해서 설명해 둔다. 반송 아암(A5)을 예로 설명한 바와 같이 기판 반송 기구는, 모터의 동력이 벨트 및 풀리에 의해 구동되는 부분에 전달되지만, 벨트의 장력 저하에 의해 모터에 대하여 벨트의 위치가 어긋나는, 소위 이 빠짐이 일어난다. 그에 의해, 기판 반송 기구가 각 모듈에 대하여 일괄하여 웨이퍼(W)를 전달하는 위치가 상대적으로 어긋나 버리는 경우가 있다. 즉, 이 상태는 인코더(59)의 펄스로부터 제어부(6)가 검출하는 반송 기구의 각 부의 위치와, 상기 각 부의 실제의 위치가 일치하고 있지 않은 상태이다.
또한, 각 기판 반송 기구에 마련되는 가이드(57, 54A, 54B) 등의 각종 가이드와, 상기 가이드에 의해 동작이 규제되는 포크(3), 프레임(35) 등의 각종 구동부 사이의 마찰이 증가하거나, 상기 가이드에 타흔 등의 상처가 발생함으로써, 상기 구동부가 구동될 때에 가이드에 걸리게 된다. 그에 의해, 기판 반송 기구에 순간적인 진동이 발생하고, 그때에 웨이퍼(W)가 튀어, 포크(3)에 있어서의 웨이퍼(W)의 위치가 어긋나는 경우가 있다.
또한, 기판 반송 기구의 동작 중, 각 반송로에 마련되는 구조물에 기판 반송 기구가 간섭하여, 포크(3)가 파손되거나, 수광부(42)를 지지하는 지지 부재(43)의 위치가 정상적인 위치로부터 어긋난다. 그에 의해, 포크와 수광부(42)의 위치가 상대적으로 어긋남으로써, 검출되는 웨이퍼(W)의 위치가 정상적으로 검출되지 않거나, 웨이퍼(W)의 위치가 정상적인 위치로부터 어긋나게 된다.
이러한 모듈이나 기판 반송 기구의 이상을 방치해 두면, 점차 포크(3)에 대한 웨이퍼(W)의 전달 위치의 어긋남이 커져, 불량의 웨이퍼(W)가 많이 발생할 우려가 있기 때문에, 이 도포, 현상 장치(1)에서는, 이러한 모듈 및 기판 반송 기구의 이상을 추정하여, 이상이 추정된 경우에는 후술하는 대처 동작을 행한다.
웨이퍼(W)의 주연부의 위치(주연 위치)로부터 중심 위치(o') 및 어긋남량(ΔX, ΔY)을 산출하는 방법에 대해서 상기 도 11을 참조하면서 설명한다. 웨이퍼(W)의 중심 위치(o')가 포크(3)의 기준 위치(o)에 중첩되도록 위치할 때, 수광부(LIS)(42) 상의 웨이퍼(W)의 주연부의 위치를, 각각 a점, b점, c점, d점으로서 나타내고 있다. 또한, 4개의 수광부(42A∼42D)의 연장하는 방향과 Y축이 이루는 각을 θ1, θ2, θ3, θ4로 한다.
그리고, 이 기준 위치에 대하여 유지된 웨이퍼(W)가 어긋나 있을 때의 그 웨이퍼(W)의 위치를 어긋남 위치로 하고, 어긋남 위치에 있어서의 수광부(42) 상의 웨이퍼(W)의 주연부의 위치를, 각각 a'점, b'점, c'점, d'점으로 한다.
각 수광부(42)에 있어서의, a점, b점, c점, d점과 a'점, b'점, c'점, d'점의 거리를 Δa, Δb, Δc, Δd로 한다. 이때, Δa, Δb, Δc, Δd는,
Δa[㎜]={(a'점의 화소수)-(a점의 화소수)}×화소 간격[㎜] (1)
Δb[㎜]={(b'점의 화소수)-(b점의 화소수)}×화소 간격[㎜] (2)
Δc[㎜]={(c'점의 화소수)-(c점의 화소수)}×화소 간격[㎜] (3)
Δd[㎜]={(d'점의 화소수)-(d점의 화소수)}×화소 간격[㎜] (4)
또한, a점의 화소수란, 수광부(42)의 웨이퍼(W)의 중심측에 있어서의 시점으로부터 a점까지에 있어서의 화소의 수를 의미한다.
그렇게 하면, a점∼d점, a'점∼d'점의 좌표는, 다음과 같이 나타난다. 식 중 R은 웨이퍼(W)의 반경이다. 또한, 상기한 바와 같이 X, Y는 포크(3)가 각 모듈로부터 전달 위치에서 웨이퍼(W)를 수취하여, 후퇴 위치로 이동하였을 때에 웨이퍼(W)가 포크(3)에 적정하게 유지되고 있다고 하였을 때의 상기 중심 위치(o)의 X 좌표, Y 좌표이다. 이들 R의 값, 및 o의 좌표는 미리 설정된 기지의 값이다.
a점(X1, Y1)=(X-Rsinθ1, Y-Rcosθ1) (5)
a'점(X1', Y1')=(X1-Δasinθ1, Y1-Δacosθ1)
=(X-(R+Δa)sinθ1, Y-(R+Δa)cosθ1) (6)
b점(X2, Y2)=(X-Rsinθ2, Y+Rcosθ2) (7)
b'점(X2', Y2')=(X2-Δbsinθ2, Y2+Δbcosθ2)
=(X-(R+Δb)sinθ2, Y+(R+Δb)cosθ2) (8)
c점(X3, Y3)=(X+Rsinθ3, Y+Rcosθ3) (9)
c'점(X3', Y3')=(X3+Δcsinθ3, Y3+Δccosθ3)
=(X+(R+Δc)sinθ3, Y+(R+Δc)cosθ3) (10)
d점(X4, Y4)=(X+Rsinθ4, Y-Rcosθ4) (11)
d'점(X4', Y4')=(X4+Δdsinθ4, Y4-Δdcosθ4)
=(X+(R+Δd)sinθ4, Y-(R+Δd)cosθ4) (12)
따라서, 식 (6), 식 (8), 식 (10), 식 (12)에 의해, a'점(X1', Y1'), b'점(X2', Y2'), c'점(X3', Y3'), d'점(X4', Y4')의 좌표를 구할 수 있다.
그리고, 이와 같이 산출된 a'점, b'점, c'점, d'점 중 어느 3점으로부터, 어긋남 위치에 있어서의 웨이퍼(W)의 중심 위치(o')의 좌표(X', Y')를 산출할 수 있다. 예컨대, a'점(X1', Y1'), b'점(X2', Y2'), c'점(X3', Y3')의 3점으로부터 어긋남 위치에 있어서의 중심 위치(o')의 좌표(X', Y')를 산출하는 식은, 하기 식 (13) 및 식 (14)로 나타낸다.
Figure pat00001
(13)
Figure pat00002
(14)
그런데, 후술하는 웨이퍼(W)에 형성된 노치(N)와 검출부(4)의 검출 범위의 중첩 판정을 행하기 위해서는, 이와 같이 3개의 주연 위치로부터 연산된 중심 위치와, 상기 3개의 주연 위치 중 하나로부터 연산되는 웨이퍼(W)의 반경(R')이 이용된다. 예컨대 a'점, b'점, c'점으로부터 중심 좌표를 산출한 경우, 반경(R')은 하기 식 (15)로 연산된다.
Figure pat00003
a'점, b'점, c'점, d'점 중 다른 3점의 조합에 의해, 마찬가지로 3가지의 중심 위치(o') 및 반경(R')이 연산된다. 즉, 합계 4가지의 중심 위치(o') 및 반경(R')이 연산된다.
예컨대 도 11에 나타낸 웨이퍼(W)의 유지예에서는, 검출부(4A∼4D)의 검출 범위 중 어디에도 웨이퍼(W)의 주연에 형성된 절결인 노치(N)가 중첩되어 있지 않다. 이 경우, 상기한 바와 같이 a'∼d'점 중 3점을 이용하여 4가지로 연산된 반경(R')은 정상 범위 내에 들어가기 때문에, 그 최대값-최소값이 미리 설정한 임계값 이하가 된다. 따라서 제어부(6)는, 이와 같이 임계값 이하로 되었을 때에 각 검출부(4)가 노치(N)에 중첩되어 있지 않은 것으로 하여, 4가지 구해진 중심 위치(o'1∼o'4)의 X 성분, Y 성분에 대한 각각 평균을 산출하고, 그 연산값을 중심 위치(o')(X', Y')로서 결정한다. 그 후, 포크(3)에 있어서의 기준 위치(o)(X, Y)와의 어긋남량(ΔX, ΔY)을 산출한다.
ΔX(㎜)= X'-X (16)
ΔY(㎜)= Y'-Y (17)
검출부(4) 중 어느 하나의 검출 범위와 노치(N)가 중첩된 경우는, 4가지 산출되는 반경(R')에 대해서 정상 범위보다 짧아지는 것이 있기 때문에, 반경(R')의 최대값-최소값을 연산하면, 상기 임계값보다 커진다. 이와 같이 임계값보다 커진 경우, 제어부(6)는, 예컨대 노치(N)로부터 상기 검출 범위가 어긋나도록 포크(3)를 약간 전진시킨 후, 재차 상기 각 식에 기초하여 ΔX, ΔY를 산출한다. 이 재계산에서는 o(X, Y) 중의 X 좌표는, 상기 포크(3)의 전진분 만큼 어긋난 데이터를 이용한다.
기판 반송 기구의 웨이퍼(W)의 전달 시의 동작에 대해서, 기판 반송 기구를 대표하여 상기 반송 아암(A5)의 동작에 대해서 정리하여 설명한다. 반송 아암(A5)은 포크(3)가 베이스(31)로부터 전진하여, 포크(3)의 기준 위치(o)가 모듈의 적정 위치(p)에 중첩되도록 이동하여 웨이퍼(W)를 수취하고, 포크(3)가 후퇴 위치로 이동한다. 그리고, 후퇴 위치에서 광원부(41)로부터 상기 웨이퍼(W)의 주연부에 광이 조사되며, 수광부(42)의 수광량에 기초하여, 제어부(6)는 상기 웨이퍼(W)의 중심 위치(o')와 포크(3)의 기준 위치(o)로부터의 어긋남량(ΔX, ΔY)을 연산하여, 기억부(65)에 기억한다. 그리고, 웨이퍼(W)의 수취처의 모듈에 대해서, 상기 ΔX, ΔY를 포함하는 최근 10회의 반송에서 취득된 ΔX, ΔY의 이동 평균값을 산출하여, 기억부(65)에 기억한다.
또한, 이 ΔX, ΔY와 기억된 모듈의 위치 데이터로부터 전달 시의 포크(3)의 위치를 연산하고, 그 결과에 기초하여 베이스(31)가 반송로(14)를 연산된 Y 방향의 위치로 이동하며, 이어서 상기 포크(3)가 연산된 X 방향 위치로 이동하여, 웨이퍼(W)의 중심 위치(o')가 그 다음 모듈의 적정 위치(p)에 중첩되도록 위치한다. 그리고, 그 모듈에 웨이퍼(W)가 전달된다. 포크(3)가 이동한 후의 모듈과 상기 포크(3) 사이에서의 웨이퍼(W)의 전달은, 포크(3)의 승강 동작에 의해 행해지거나, 모듈측에 마련되는 승강핀이 웨이퍼(W)를 밀어 올림으로써 행해진다.
계속해서, 도포, 현상 장치(1)에 있어서의 모듈 및 반송 기구의 이상의 추정방법과 그와 같이 추정되었을 때의 대처 방법에 대해서, 대표하여 단위 블록(B5)의 각 모듈 및 반송 아암(A5)에 대한 상기 추정 방법 및 대처 방법을 도 16의 흐름도를 참조하면서 설명한다. 제어부(6)는, 임의의 타이밍에 단위 블록(B5)의 각 모듈에 대해서, 최근의 수취 시 및 최근의 하나 전의 수취 시에 취득된 어긋남량(ΔX, ΔY)이, 미리 설정한 허용 범위에 들어가지 않는 모듈이 있는지의 여부를 기억부(65)의 데이터로부터 검출한다(단계 S1).
단계 S1에서 검출된 모듈에 대해서, 최근의 수취 시에 취득된 어긋남량의 이동 평균값이, 최근의 하나 전의 수취 시에 취득된 이동 평균값보다 커져 있는지의 여부가 판정된다(단계 S2). 단계 S1에서 어긋남량이 허용 범위 내라고 판정된 경우에는 통상의 반송이 계속된다. 또한, 단계 S2에서 최근의 수취 시의 이동 평균값이, 하나 전의 수취 시의 ΔX 및 ΔY의 이동 평균값 이하라고 판정된 경우에도 통상의 반송이 계속된다(단계 S3).
단계 S2에서 최근의 이동 평균값이 하나 전의 이동 평균값보다 크다고 판정된 경우, 그와 같이 이동 평균값이 큰 모듈이 1개인지 복수개인지의 판정이 행해진다(단계 S4). 모듈이 1개라고 판정된 경우에는, 그 모듈에 이상이 있다고 추정하고, 기억부(65)에 그와 같이 추정된 것을 나타내는 데이터가 기억되고, 알람 발생부(64)에 의해 알람 음성이 출력된다.
그리고, 단위 블록(B5)에 이상이 추정된 모듈과 동일한 처리를 행할 수 있는 모듈(대체 모듈로 함)이 있는 경우에는, 후속의 웨이퍼(W)는, 이상이 추정되는 그 모듈에 반송되지 않고, 대체 모듈에 반송되어, 단위 블록(B5)에 있어서의 반송이 계속된다. 대체 모듈이 없는 경우에는, 후속의 웨이퍼(W)는 단위 블록(B5)에는 반송되지 않고, 단위 블록(B6)에 반송된다(단계 S5).
상기한 바와 같이 흐름이 진행되었을 때의 표시부(63)의 화면의 변화의 일례를 설명한다. 도 17은, 단계 S1∼S4에 있어서, 모듈 또는 반송 아암에 이상이 추정되고 있지 않을 때의 화면을 나타내고 있으며, 예컨대 각 모듈의 ID와, 각 모듈에 설정한 처리 레시피(처리 조건) 등의 수치가 흑색이나 백색 등으로 표시되고 있다. 도 18은 단계 S5에서 모듈에 이상이 추정되었을 때의 화면을 나타내고 있다. 화면에는 모듈에 이상이 추정된 것을 나타내는 경고가 표시되고, 상기 처리 레시피 등의 각 수치는 적색으로 변화하며 점멸하여 표시된다.
이와 같이 경고가 표시된 상태에서, 사용자가 상기 화면에 터치하면, 도 19에 나타내는 바와 같이 화면의 표시가 변화하여, 상기 모듈의 ID와, 최근∼수회 전에 검출된 어긋남량(ΔX, ΔY)의 데이터가 순서대로 시계열로 표시된다. 또한, 표시되는 어긋남량 중, 상기 단계 S1의 허용 범위를 넘은 수치에 대해서는 정해진 색, 예컨대 적색으로 표시된다. 그리고, 예컨대 허용 범위를 넘지 않는 수치에 대해서는 그 외의 색, 예컨대 흑색으로 표시됨으로써, 사용자는 어떤 수취 시에 어긋남량이 허용 범위를 넘었는지의 여부가 판별 가능하며, 이러한 이상이 발생한 원인을 검토할 수 있다. 이러한 표시부(63)의 표시는, 기억부(65)에 기억되는 데이터에 기초하여 행해진다.
상기한 도 12와 같이 ΔX, ΔY가 기억되었을 때의, 상기 단계 S1, S2, S4, S5의 흐름을 구체적으로 설명한다. ΔX, ΔY의 각각의 허용 범위는, 예컨대 +0.300 ㎜∼-0.300 ㎜로 설정되어 있는 것으로 한다. 각 모듈에 있어서의 최근 및 그 하나 전의 수취 시의 ΔX, ΔY를 허용 범위와 비교하면, 가열 모듈(HP1)의 ΔX, ΔY가 함께 이 허용 범위에 들어가 있지 않다(상기 단계 S1). 그리고, 이 ΔX, ΔY의 각각에 대해서 최근의 수취 시의 이동 평균값과, 하나 전의 수취 시의 ΔX, ΔY의 이동 평균값을 비교하면, 최근의 수취 시의 이동 평균값 쪽이 크다(상기 단계 S2).
단계 S1, S2의 판정에서, 해당하는 모듈이 가열 모듈(HP1)뿐이기 때문에, 가열 모듈(HP1)의 이상이 추정된다. 그리고, 이 예에서는 가열 모듈(HP1)과 동일한 처리를 행할 수 있는 상기 대체 모듈인 가열 모듈(HP2∼HP8)이 있기 때문에, 후속의 웨이퍼(W)는 가열 모듈(HP1)에는 반입되지 않고, 이들 가열 모듈(HP2∼HP8)에 반입되어 처리를 받는다(단계 S4, S5). 만약 가열 모듈(HP2∼HP8)이 사용 불가의 상태로 되어 있어, 단위 블록(B5)에서의 반송을 계속할 수 없는 경우에는, 단위 블록(B5)에서 처리를 행하도록 설정되어 있던 후속의 웨이퍼(W)는 단위 블록(B6)에 반송되어 처리를 받는다. 이 예에서는 ΔX 및 ΔY의 양쪽이 허용 범위 밖으로 되며, 또한 이동 평균값이 상승한 예를 나타내었지만, ΔX, ΔY 중 어느 한쪽이 그와 같이 허용 범위 밖으로 되고, 또한 이동 평균값이 상승하여도 이상이 추정된다.
도 16의 흐름의 다른 단계에 대해서 설명한다. 단계 S4에서 해당하는 모듈이 복수개 있다고 판정된 경우에는, 반송 아암(A5)의 이상이 있다고 추정하여, 기억부(65)에 이상이 추정된 것을 나타내는 데이터가 기억된다. 그리고, 알람 발생부(64)에 의해 알람 음성이 출력된다(단계 S6).
이와 같이 반송 아암(A5)에 이상이 있다는 것이 추정되면, 모듈에 이상이 추정된 경우와 마찬가지로 표시부(63)의 화면이 변화한다. 즉, 상기 도 17의 화면에서 도 18과 같은 화면으로 변화한다. 단, 표시되는 경고는, 모듈의 이상의 추정이 있었던 것을 나타내는 대신에, 반송 아암(A5)에 이상이 있었던 것을 나타내는 경고이다. 이와 같이 화면이 변화한 상태에서 사용자가 화면에 터치하면, 도 20에 일례를 나타내는 바와 같이 이상이 추정된 반송 아암(A5)의 ID와, 이 반송 아암(A5)이 액세스한 각 모듈의 ID가 표시된다. 상기 도 12는, 상기한 바와 같이 기억부(65)의 데이터를 개념적으로 나타낸 것이지만, 이 도 12와 마찬가지로, 상기 모듈마다의 웨이퍼(W)의 각 수취회에 있어서의 어긋남량(ΔX, ΔY)이, 각 모듈마다 시계열로 상기 화면에 표시된다. 이러한 화면 표시도, 기억부(65)의 데이터에 기초하여 행해진다.
이와 같이 표시되는 어긋남량(ΔX, ΔY)에 대해서, 단계 S1에서 허용 범위를 넘고 있다고 판정된 것에 대해서는 적색으로, 그 이외의 것에 대해서는, 예컨대 흑색이나 백색 등의 색으로 표시된다. 그에 의해, 사용자는 어떤 모듈의 어떤 수취회에서 어긋남량이 허용 범위를 넘었는지를 식별할 수 있어, 이상의 원인을 검토할 수 있도록 되어 있다.
도 16의 흐름으로 되돌아가, 단계 S7 이후의 단계에 대해서 설명한다. 단계 S6에서 반송 아암의 이상이 추정되면, 단계 S7에서는, 각 모듈에 있어서의 전달 위치를 X 방향 및/또는 Y 방향으로 일괄하여 어긋나게 함으로써, 웨이퍼(W)의 수취 시의 어긋남을 억제할 수 있는지의 여부에 대한 판정을 행한다. 구체적으로는, 단계 S1에서 그 어긋남량이 허용 범위 밖이라고 판정된 각 모듈(설명의 편의 상, 허용 범위외 모듈이라고 함)의 최근 및 그 하나 전의 수취 시에 취득된 어긋남량에 대해서, 어긋난 방향이 동일한지를 판정한다. 그리고, 플러스 마이너스 동일하다고 판정된 경우에는, 상기 각 허용 범위외 모듈의 최근의 수취 시의 어긋남량 중, 최대값-최소값이 미리 설정한 기준값 이하인지의 여부를 판정한다.
즉, ΔX 또는 ΔY가 허용 범위 밖으로 되어 있으면, 그 허용 범위 밖으로 되어 있는 ΔX, ΔY의 플러스 마이너스가 동일한지의 여부를 판정하고, ΔX, ΔY 중 허용 범위 밖으로 되어 있는 것에 대한 최대값-최소값이 상기 기준값 이하인지가 판정된다. ΔX 및 ΔY가 허용 범위 밖으로 되어 있으면, 그 허용 범위 밖으로 되어 있는 ΔX의 플러스 마이너스가 동일한지 또한 ΔY의 플러스 마이너스가 동일한지의 여부를 판정하고, 또한 상기ΔX의 최대값-최소값이 기준값 이하 또한 ΔY의 최대값-최소값이 기준값 이하인지의 여부가 판정된다.
상기한 바와 같이, 허용 범위 밖의 어긋남량의 플러스 마이너스가 일치하고, 최근의 어긋남량의 최대값-최소값이 기준값 이하라고 판정되었을 때에는, 허용 범위외 모듈의 최근의 어긋남량에 대해서, 평균값이 연산된다. 즉, ΔX 또는 ΔY가 허용 범위 밖으로 되어 있으면 ΔX의 평균값이 연산되고, ΔX 및 ΔY가 허용 범위 밖으로 되어 있으면 ΔX, ΔY의 각각의 평균값이 연산된다. 그리고, 이 평균값에 대응하는 인코더의 펄스값이, 각 모듈의 전달 위치의 데이터로서 제2 기억 영역(68)에 기억되는 펄스값에 가산되어, 그 데이터가 보정된다(단계 S8). 상기한 바와 같이 반송 아암(A5)의 각 모터(M)의 회전량에 따라, 인코더로부터 펄스가 출력되지만, 이 단계 S8의 공정은, 각 모듈에서 대략 동일한 펄스분 어긋난 베이스(31) 및/또는 포크(3)의 위치를, 이 펄스의 평균값분 보정하는 것에 상당한다.
단계 S7에서 허용 범위외 모듈의 어긋남량의 플러스 마이너스가 일치하지 않거나, 또는 허용 범위외 모듈의 최근의 어긋남량의 최대값-최소값이 허용 범위에 들어가지 않는다고 판정된 경우에는, 반송 아암(A5)의 동작을 정지한다. 그리고, 단위 블록(B5)에서 처리를 행하도록 설정되어 있던 후속의 웨이퍼(W)는, 단위 블록(B6)에서 처리를 행하도록 설정되어 있던 웨이퍼(W)와 함께 단위 블록(B6)에 반입되어, 도포, 현상 장치(1)의 처리가 계속된다(단계 S9).
도 21은, 도 12와 마찬가지로 기억부(65)의 제1 기억 영역(67)에 기억된 어긋남량의 데이터의 일례를 나타낸 것이다. 이와 같이 어긋남량이 기억되었을 때의 상기 단계 S1, S2, S4, S6∼S8의 흐름을 보다 구체적으로 설명한다. 각 모듈에 있어서의 최근 및 그 하나 전의 수취 시의 ΔX, ΔY를 허용 범위(-0.300 ㎜∼+0.300 ㎜)와 비교하면, 레지스트 도포 모듈(COT1∼COT3), 가열 모듈(HP1)의 ΔX, ΔY가 함께 이 허용 범위에 들어가 있지 않으며, 허용 범위외 모듈로 되어 있다(상기 단계 S1). 여기서는 도 21에 나타내고 있지 않은 다른 모듈에 대해서는, 아암에 이상이 발생하고 나서 수취가 행해지고 있지 않기 때문에, ΔX, ΔY가 허용 범위를 넘지 않는 것으로 한다.
그리고, 이들 레지스트 모듈(COT1∼COT3, HP1)의 ΔX, ΔY에 대해서, 최근의 수취 시의 이동 평균값과, 하나 전의 수취 시의 ΔX, ΔY의 이동 평균값을 비교하면, 최근의 수취 시의 이동 평균값 쪽이 크다(상기 단계 S2). 단계 S1, S2의 판정에서, 해당하는 모듈이 이와 같이 복수이기 때문에, 반송 아암(A5)의 이상이 추정된다(단계 S4, S5). 그리고, COT1, COT2, COT3, HP1에 대해서, 최근의 ΔX의 최대값-최소값, 최근의 ΔY의 최대값-최소값이 연산된다. 도 21로부터, 상기 ΔX의 최대값-최소값=1.635-1.522=0.113, 상기 ΔY의 최대값-최소값=1.090-1.010=0.080이다. 여기서는, 이들 최대값-최소값이 정해진 기준값 이하인 것으로 한다. 그리고, 최근의 수취 시의 ΔX, ΔY의 평균값이 연산된다. 이 예에서는 ΔX의 평균값=(1.522+1.525+1.555+1.635)/4≒1.559, ΔY의 평균값=(1.031+1.035+1.010+1.090)/4≒1.041이다.
그리고, 이들 ΔX의 평균값, ΔY의 평균값을 인코더(59)의 펄스값으로 환산하여, 그 값을 도 13에 나타낸 기억부(65)의 제2 기억 영역(68)에 기억된 인코더의 펄스값으로서 기억된 X 방향 위치, Y 방향 위치에 가산하여, 도 22에 나타내는 바와 같이 각 위치를 보정한다. 또한, ΔX, ΔY의 어긋남의 방향에 따라서는 이 보정은 미리 기억되어 있던 각 방향 위치에 대한 감산이다. 그에 의해 지금까지 도 23에 나타내는 바와 같이 모듈에 대하여 웨이퍼(W)의 수취 시에 모듈의 적정 위치(p)와 포크(3)의 기준 위치(o)가 어긋나 있던 것이, 도 24와 같이 이들 적정 위치(p)와 기준 위치(o)가 대략 일치하기 때문에, 포크(3)에 웨이퍼(W)가 수취되었을 때에, 웨이퍼(W)의 중심 위치(o')와 기준 위치(o) 사이의 어긋남량(ΔX, ΔY)이 억제된다.
그런데, 상기한 바와 같이 반송 아암(A5)의 이상에는 여러가지 요인이 있다. 예컨대 이미 서술한 벨트의 이 빠짐이 일어난 경우에는, 이러한 보정을 행함으로써 제어부(6)에 의한 베이스(31) 및 포크(3)의 검출 위치와, 실제의 베이스(31) 및 포크(3)의 검출 위치가 일치함으로써 어긋남량이 확대되는 것이 방지되지만, 이상의 종류에 따라서는 상기 어긋남량이 해소되지 않는다. 그래서, 이와 같이 전달 위치의 변경을 행한 후, 정해진 타이밍에 재차 상기 흐름을 실행하여, 재차 반송 아암(A5)의 이상이 추정된 경우에는, 표시부(63)에, 그와 같이 보정에 의해 해소할 수 없었던 취지의 표시를 행하고, 상기한 단계 S9를 실행하여, 반송 아암(A5)의 동작을 정지하며 후속의 웨이퍼(W)를 단위 블록(B6)에 반송하여도 좋다. 또한, 기판 반송 기구를 대표하여 반송 아암(A5)에 대해서 설명하여 왔지만, 다른 기판 반송 기구도 기억부(65)에 기억된 어긋남량(ΔX, ΔY)에 기초하여 모듈 및 기판 반송 기구의 이상 추정이나, 웨이퍼(W)의 수취 위치의 조정이 행해진다.
이 도포, 현상 장치(1)에 따르면, 기억부(65)에 기억되는 ΔX, ΔY의 데이터에 기초하여, 모듈 또는 기판 반송 기구의 이상을 추정한다. 그리고, 이상이 추정된 모듈을 피하도록 반송이 제어되고, 이상이 추정된 기판 반송 기구에 대해서는 그 동작을 정지시키거나, 모듈에 대한 웨이퍼(W)의 수취 위치를 변경한다. 따라서, 모듈이나 반송 기구의 이상을 조기에 발견할 수 있기 때문에, 모듈에 웨이퍼(W)가 이상인 상태로 전달되는 것이 계속되어 그 웨이퍼(W)에 불량의 처리가 계속되는 것을 막을 수 있다. 또한, 이와 같이 이상이 추정된 모듈이나 기판 반송 기구를 피하여 반송을 행하거나, 웨이퍼(W)의 수취 위치를 보정하여 반송을 계속함으로써, 도포, 현상 장치(1)의 웨이퍼(W)의 처리가 정지하는 것을 막을 수 있기 때문에, 작업 처리량의 저하를 막을 수 있다.
상기 단계 S1∼S9의 흐름을 실행하는 타이밍으로서는, 각 기판 반송 기구마다 미리 설정된 횟수로 모듈에 웨이퍼(W)의 반송을 행한 후라도 좋고, 기판 반송 기구가 하나의 웨이퍼(W)의 로트의 반송 종료 후, 다음 로트의 반송을 행할 때까지 행하여도 좋다. 또한, 정해진 시간이 경과할 때마다 행하여도 좋다.
그런데, 상기 흐름의 단계 S6에서 기판 반송 기구의 이상이 추정된 후, 위치 조정 모듈(TTS)을 이용하여, 이 기판 반송 기구의 이상을 확인하고 나서 웨이퍼(W)의 수취 위치의 보정을 행하여도 좋다. 도 25는 위치 조정 모듈(TTS)의 구성을 나타내는 사시도이다. 모듈(TTS)은, 수평판(71)과, 수평판(71)으로부터 수직 방향으로 신장한 4개의 지주(72)를 구비하고 있다. 각 지주(72)는 후술하는 바와 같이 지주(72) 상에 위치하는 포크(3)가 하강할 때에, 그 유지 클로(37)에 간섭하지 않도록 배치되어 있다.
각 지주(72)의 상부에는, 편평한 원형의 지지부(73)가 마련되어 있다. 지지부(73) 상에는 평면에서 보아 원형의 가이드부(74)가 마련되어 있고, 가이드부(74)는 하방을 향함에 따라 그 직경이 넓어지고 있다. 가이드부(74)의 바닥부는 지지부(73)의 가장자리부보다 내측에 위치하여, 웨이퍼(W)의 주연부를 지지부(73) 상에 지지할 수 있다. 또한, 가이드부(74)의 측면은, 웨이퍼(W)의 주연부를 지지부(73) 상에 미끄러져 떨어지게 하는 가이드면(75)으로서 구성되어 있다.
이상이 추정된 후의 반송 아암(A5)의 동작에 대해서, 위치 조정 모듈(TTS) 및 포크(3)의 정면을 나타낸 도 26∼도 29를 참조하면서 설명한다. 반송 아암(A5)은, 웨이퍼(W)를 유지한 상태에서 기억부(65)의 제2 기억 영역(68)에 기억된 데이터에 기초하여 TTS 모듈로 이동한다. 이때, 이미 서술한 바와 같이 유지되어 있는 웨이퍼(W)의 어긋남량(ΔX, ΔY)에 의해 전달 위치는 보정된다. 웨이퍼(W)를 유지한 채로, 모듈(TTS)의 상방으로 이동한 포크(3)는, 모듈(TTS)의 각 지지부(73)를 둘러싸도록 하강한다(도 26). 이때, 반송 아암(A5)에 이상이 있어, 웨이퍼(W)의 중심 위치(o')가, 모듈의 적정 위치(p)에 대하여 어긋나 있으면, 그와 같이 위치가 어긋난 채로 포크(3)가 하강한다. 그에 의해, 웨이퍼(W)의 주연부는 가이드부(74)의 가이드면(75)에 접촉하고, 웨이퍼(W)가 포크(3)로부터 모듈(TTS)에 전달된다(도 27). 웨이퍼(W)의 주연부는 가이드면(75)을 미끄러져 떨어져, 지지부(73)에 지지된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 중심 위치(o')가, 모듈의 기준 위치(p)에 일치한다(도 28).
그리고, 포크(3)가 상승하여 웨이퍼(W)를 수취하고(도 29), 포크(3)가 후퇴하여 어긋남량(ΔX, ΔY)이 검출된다. 웨이퍼(W)가 가이드면(75)을 미끄러져 떨어졌을 때에 X 방향, Y 방향의 위치가 어긋나 있기 때문에, 모듈(TTS)에의 전달 전의 어긋남량(ΔX, ΔY)과 전달 후의 어긋남량(ΔX, ΔY)은 달라져 있다. 제어부(6)는 이들 전달 전의 어긋남량과, 전달 후의 어긋남량의 차분을 연산한다. 차분값이 허용 범위보다 크면, 반송 아암(A5)의 이상이 확인된 취지를 표시부(63)에 표시한다.
그리고, 도 13 및 도 22에 나타내는 바와 같이 제2 기억 영역(68)에 기억되는 각 모듈의 X 방향 위치를 ΔX의 차분값에 대응하는 분만큼 보정하고, 또한 Y 방향 위치를 ΔY의 차분값에 대응하는 분만큼 보정한다. 이에 의해, 상기 흐름의 단계 S8과 마찬가지로, 각 모듈에 대한 웨이퍼(W)의 전달 위치가 일괄하여 변경된다. 만약 반송 아암(A5)에 이상이 없는 경우, 모듈(TTS)에 웨이퍼(W)를 전달하기 전에 포크(3)는 웨이퍼(W)의 중심 위치(o')가 모듈(TTS)의 적정 위치(p)에 일치하도록 위치하기 때문에, 가이드면(75)에 가이드되는 것에 의한 웨이퍼(W)의 X 방향, Y 방향의 어긋남은 발생하지 않기 때문에, 전달 전의 어긋남량과, 전달 후의 어긋남량의 차분값은 허용 범위 내에 들어간다. 그때는 반송 아암(A5)에 이상이 확인되지 않은 취지를 표시하고, 단위 블록(B5)에 있어서의 반송을 계속한다.
이와 같이 모듈(TTS)을 이용함으로써, 반송 아암(A5)의 이상을 보다 확실하게 검출할 수 있다. 또한, 상기 TTS 모듈에 대한 웨이퍼(W)의 전달 작업은, 이를테면 TTS 모듈의 적정 위치(p)에 대한 포크(3)의 어긋남량을 확인하는 작업이며, 이러한 어긋남량을 확인함으로써, 보다 정밀도 높게 각 모듈의 위치 데이터의 보정을 행할 수 있다. 단, 상기 모듈(TTS)에 웨이퍼(W)를 반송하지 않는 보정 방법은, 그와 같은 반송을 행할 필요가 없는 분만큼 작업 처리량을 높일 수 있다. 모듈(TTS)을 이용하지 않고 웨이퍼(W)의 수취 위치를 변경할지, 모듈(TTS)을 이용하여 웨이퍼(W)의 수취 위치를 변경할지는, 제어부(6)의 도시하지 않는 설정부로부터 사용자가 임의로 선택할 수 있다.
모듈(TTS)을 이용하여 XY 방향의 수취 위치를 조정할 때에 Z 방향(상하 방향)의 반송 아암의 위치를 조정할 수 있다. 대표하여 반송 아암(A5)을 설명하면, 반송 아암(A5)의 진공 흡착구(38)에 접속되는 배관(39)에는 압력 센서가 개재되어 있어, 웨이퍼(W)가 포크(3)에 유지되어 진공 흡착구(38)가 막히면, 그 압력 센서의 검출값이 변화한다. 상기한 바와 같이 일단 모듈(TTS)에 전달한 웨이퍼(W)를 포크(3)가 수취하였을 때에, 제어부(6)는, 상기 검출값이 변화하는 위치와 제2 기억 영역(68)에 기억되어 있는 위치를 비교하여, 이들 위치가 서로 어긋나 있는 경우에는, 그 어긋남에 따라 기억 영역의 각 모듈의 Z 방향의 전달 위치를 보정한다.
모듈(TTS)은 이미 서술한 바와 같이 각 기판 반송 기구가 액세스할 수 있는 위치에 복수 마련되어 있기 때문에, 반송 아암(A5) 이외의 다른 기판 반송 기구도 동일한 동작을 행하여, 이상의 확인이나 전달 위치의 보정을 행한다. 또한, 상기 Z 방향의 전달 위치의 조정은, 모듈(TTS)에 웨이퍼(W)를 전달하여 행하는 대신에, 예컨대 레지스트 도포 모듈(COT1∼COT3) 등의 다른 모듈에 대하여 웨이퍼(W)를 전달하여 행할 수 있다. 따라서, 모듈(TTS)을 사용하지 않고 기판 반송 기구의 XY 방향의 전달 위치를 조정하는 상기 방법에 있어서, 그와 같이 전달 위치의 조정을 행할 때에 모듈(TTS) 이외의 모듈을 이용하여 Z 방향의 위치의 조정을 행하여도 좋다. 또한, 기판 반송 기구의 메인터넌스 작업을 행하였을 때에 기판 반송 기구의 각 벨트의 장력을 조정한 후에, 이 TTS 모듈을 이용하여 각 방향의 전달 위치의 조정을 행하여도 좋다. 이에 의해, 조속하게 웨이퍼(W)의 전달 위치의 조정을 행할 수 있기 때문에, 메인터넌스에 요하는 시간의 단축화를 도모할 수 있다.
모듈(TTS)을 이용한 기판 반송 기구의 위치 조정은, 기판 반송 기구에 이상이 추정되는 경우 외에도 행해진다. 예컨대, 제어부(6)가, 도포, 현상 장치(1)의 동작 시간을 모니터하여, 동작 시간이 미리 설정된 시간이 되면 상기 조정을 행한다. 또한, 제어부(6)가, 도포, 현상 장치(1)의 웨이퍼(W)의 로트의 처리수를 모니터하여, 미리 설정된 수의 로트를 처리하고 나서, 상기 조정을 행한다. 이와 같이 하여, 경시 변화에 의해 생기는 상기 이 빠짐 등의 기판 반송 기구의 문제점을 조속하게 해소할 수 있다.
상기 도포, 현상 장치에 있어서, 제어부(6)가 이상의 추정 및 알람의 출력을 행하지 않아도 좋다. 그 경우는 표시부(63)에, 기억부(65)에 기억되는 어긋남량이 표시되고, 사용자가 그 표시에 기초하여 모듈의 이상이나 기판 반송 기구의 이상의 추정을 행한다. 추정을 행하면, 사용자 자신이 제어부(6)를 통하여 이상이 추정된 모듈에의 반송의 정지나, 기판 반송 기구의 동작의 정지 등의 대처를 행한다. 또한, 이와 같이 사용자가 상기 추정을 행하는 경우, 표시부(63)에 표시하는 ΔX, ΔY로서는, 모듈마다 취득된 전체 데이터를 표시하여도 좋고, 허용 범위 밖으로 된 ΔX, ΔY만 표시하여도 좋다. 또한, 예컨대 웨이퍼(W)의 반송 중에 임의의 타이밍에 각 모듈에 대해서 1회만 ΔX, ΔY를 취득하고, 그 데이터를 표시부에 표시하며, 사용자가 상기 추정을 행하여도 좋다. 또한, 웨이퍼(W)의 어긋남량은 상기한 바와 같이 행해지는 것에 한정되지 않는다. 베이스(31)에 웨이퍼(W)의 수취 위치를 촬상하는 카메라를 마련하고, 미리 준비한 기준 화상과 상기 카메라에 의해 촬상된 화상을 비교함으로써, 웨이퍼(W)의 어긋남량(ΔX, ΔY)을 검출하여도 좋다. 기판도 웨이퍼(W)에 한정되지 않고, LCD 등 다른 기판을 반송하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 검출부(4)는 베이스(31)에 마련하는 것에 한정되지 않고, 기판의 반송로에 배치하여도 좋다.
또한, 상기 예에서는 웨이퍼(W)의 전달 위치를 각 모듈에 있어서 일괄로 보정하고 있지만, 각 모듈마다 어긋남량을 취득하고 있기 때문에, 그와 같이 모듈마다 취득된 어긋남량을 이용하여, 모듈마다 그 위치의 데이터를 보정하여도 좋다. 또한, 모듈의 위치의 보정을 행하기 위해 어긋남량이 동일한 방향으로 어긋나 있는지의 여부를 판정하는 공정은, ΔX, ΔY의 플러스 마이너스가 동일한지의 여부를 판정하는 것에 한정되지 않는다. 예컨대, 각 모듈에서 취득한 어긋남량으로부터 포크(3)의 기준 위치(o)와 웨이퍼(W)의 중심 위치(o')의 벡터를 구하고, 이 벡터의 방향이 정해진 범위 내에 들어갈 때에 동일한 방향으로 어긋나 있다고 판정하여도 좋다. 또한, 상기 예로서는 매회, 웨이퍼(W)를 기판 반송 기구가 수취할 때마다 검출한 ΔX, ΔY를 기억부에 기억시키고 있지만, 이와 같이 매회 기억시키는 것에 한정되지 않고, 예컨대 각 모듈에 대해서 2회 수취를 행할 때마다 1회 기억하도록 하여도 좋다.
W 웨이퍼 3 포크
31 베이스 40 기판 주연 위치 검출 기구
4 검출부 41 광원부
42 수광부 6 제어부
63 표시부 66 프로그램

Claims (15)

  1. 모듈 사이에서 기판을 전달하여 처리를 행하는 기판 처리 장치에 있어서,
    기판을 유지하며, 상기 전달을 행하기 위해 가로 방향으로 이동 가능한 기판 유지부를 구비하는 기판 반송 기구와,
    상기 기판 유지부가 기판을 수취하는 복수의 수취처 모듈과,
    상기 기판 유지부에 유지된 기판의 유지 위치와, 그 기판 유지부에 있어서 미리 설정된 기판의 기준 위치의 어긋남량을 검출하기 위한 센서부와,
    각 수취처 모듈로부터의 기판의 수취 시에 검출된 상기 어긋남량을 상기 수취처 모듈마다 시계열로 기억하는 기억부와,
    상기 기억부에 기억되는 각 수취처 모듈의 상기 어긋남량의 시계열 데이터에 기초하여 각 수취처 모듈 중 어느 하나 또는 상기 기판 반송 기구에 문제점이 있는 것을 추정하는 추정부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 추정부의 추정 결과에 기초하여, 상기 기판 반송 기구의 동작을 제어하도록 제어 신호를 출력하는 제어 수단이 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 추정부에 의해 기판 반송 기구에 문제점이 있다는 것이 추정되었을 때에,
    상기 제어 수단은, 상기 기억부에 기억되는 어긋남량에 따라, 각 수취처 모듈로부터 상기 기판 유지부가 기판을 수취할 때의 그 기판 유지부의 위치를, 미리 설정된 제1 위치로부터 제2 위치로 변경하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 추정부에 의해 기판 반송 기구에 문제점이 있다는 것이 추정되었을 때에, 상기 제어 수단은, 기판 반송 기구가, 수취처 모듈 중 하나를 구성하는 조정용 모듈에 대하여 기판을 전달한 후, 그 기판을 수취하도록 제어 신호를 출력하고, 그 조정용 모듈에 기판을 전달하기 전에 검출되는 어긋남량과, 조정용 모듈로부터 기판을 수취한 후에 검출되는 어긋남량의 차분에 기초하여, 각 수취처 모듈로부터 상기 기판 유지부가 기판을 수취할 때의 그 기판 유지부의 위치를, 미리 설정된 제1 위치로부터 제2 위치로 변경하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 추정부에 의해 수취처 모듈에 문제점이 있다는 것이 추정되었을 때에, 상기 제어 수단은, 기판 반송 기구가 그 수취처 모듈에 기판의 반송을 정지하도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추정부에 의해 각 모듈 중 어느 하나, 또는 기판 반송 기구에 문제점이 있다고 추정되었을 때에, 알람을 출력하는 알람 출력 수단이 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 모듈 사이에서 기판을 전달하여 처리를 행하는 기판 처리 장치에 있어서,
    기판을 유지하며, 상기 전달을 행하기 위해 가로 방향으로 이동 가능한 기판 유지부를 구비하는 기판 반송 기구와,
    상기 기판 유지부가 기판을 수취하는 복수의 수취처 모듈과,
    상기 기판 유지부에 유지된 기판의 유지 위치와, 그 기판 유지부에 있어서 미리 설정된 기판의 기준 위치의 어긋남량을 검출하기 위한 센서부와,
    각 수취처 모듈과, 각 수취처 모듈로부터의 기판의 수취 시에 검출된 상기 어긋남량을 대응지어 그 어긋남량을 기억하는 기억부와,
    상기 기억부에 기억되는 어긋남량을 수취처 모듈마다 표시하는 표시부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 모듈 사이에서 기판을 전달하여 처리를 행하는 기판 처리 장치를 이용하는 기판 처리 방법에 있어서,
    기판 반송 기구에 마련되는 기판 유지부에 의해 기판을 유지하며, 상기 전달을 행하기 위해 그 기판 유지부를 가로 방향으로 이동시키는 공정과,
    복수의 수취처 모듈로부터 상기 기판 유지부가 기판을 수취하는 공정과,
    센서부에 의해 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 유지 위치와, 그 기판 유지부에 있어서 미리 설정된 기판의 기준 위치의 어긋남량을 검출하기 위한 공정과,
    각 수취처 모듈로부터의 기판의 수취 시에 검출된 상기 어긋남량을, 기억부에 상기 수취처 모듈마다 시계열로 기억하는 공정과,
    추정부에 의해 상기 기억부에 기억되는 각 수취처 모듈의 상기 어긋남량의 시계열 데이터에 기초하여 각 수취처 모듈 중 어느 하나 또는 상기 기판 반송 기구에 문제점이 있다는 것을 추정하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 추정부의 추정 결과에 기초하여, 기판 반송 기구의 동작이 제어되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 추정부에 의해 기판 반송 기구에 문제점이 있다는 것이 추정되었을 때에,
    상기 기억부에 기억되는 어긋남량에 따라, 각 수취처 모듈로부터 상기 기판 유지부가 기판을 수취할 때의 그 기판 유지부의 위치를, 미리 설정된 제1 위치로부터 제2 위치로 변경하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 추정부에 의해 기판 반송 기구에 문제점이 있다는 것이 추정되었을 때에,
    기판 반송 기구가 수취처 모듈 중 하나를 구성하는 조정용 모듈에 대하여 기판을 전달하는 공정과,
    이어서 기판 반송 기구가 조정용 모듈로부터 기판을 수취하는 공정과,
    그 조정용 모듈에 기판을 전달하기 전에 검출되는 어긋남량과, 조정용 모듈로부터 기판을 수취한 후에 검출되는 어긋남량의 차분을 연산하는 공정과,
    이 차분에 기초하여, 각 수취처 모듈로부터 상기 기판 유지부가 기판을 수취할 때의 그 기판 유지부의 위치를, 미리 설정된 제1 위치로부터 제2 위치로 변경하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 추정부에 의해 수취처 모듈에 문제점이 있다는 것이 추정되었을 때에, 기판 반송 기구가 그 수취처 모듈에 기판의 반송을 정지하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추정부에 의해 각 수취처 모듈 중 어느 하나, 또는 기판 반송 기구에 문제점이 있다고 추정되었을 때에, 알람을 출력하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  14. 모듈 사이에서 기판을 전달하여 처리를 행하는 기판 처리 장치를 이용하는 기판 처리 방법에 있어서,
    기판 반송 기구에 마련되는 기판 유지부에 의해 기판을 유지하며, 상기 전달을 행하기 위해 그 기판 유지부를 가로 방향으로 이동시키는 공정과,
    복수의 수취처 모듈로부터 상기 기판 유지부가 기판을 수취하는 공정과,
    센서부에 의해 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 유지 위치와, 그 기판 유지부에 있어서 미리 설정된 기판의 기준 위치의 어긋남량을 검출하기 위한 공정과,
    각 수취처 모듈로부터의 기판의 수취 시에 검출된 상기 어긋남량을, 기억부에 상기 수취처 모듈마다 기억하는 공정과,
    상기 기억부에 기억되는 어긋남량을 수취처 모듈마다 표시하는 공정
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  15. 복수의 모듈을 구비하며, 이들 모듈 사이에서 기판을 전달하여 처리를 행하는 기판 처리 장치에 이용되는 컴퓨터 프로그램이 기억된 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 제8항, 제9항, 제10항, 제11항, 제12항, 제14항 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 방법을 실시하기 위한 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
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