KR20190140840A - 기판 반송 시스템을 위한 티칭 장치 및 티칭 방법 - Google Patents

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KR20190140840A
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polishing
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히데타츠 이소카와
고이치 하시모토
미츠히코 이나바
마코토 이이다
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

티칭 작업을 행하는 작업원의 스킬에 의하지 않고 티칭을 행하는 것을 가능하도록 한다.
기판 반송 시스템을 위한 티칭 장치가 제공되어, 상기 기판 반송 시스템은, 기판을 보유 지지 가능하도록 구성되는 기판 반송 장치와, 상기 기판 반송 장치로부터 기판을 수취 가능하도록 구성되는 기판 수취 장치를 갖고, 상기 티칭 장치는, 상기 기판 반송 장치에 보유 지지되도록 구성되는, 티칭 기판과, 상기 티칭 기판에 설치 가능한 카메라와, 상기 티칭 기판을 보유 지지하고 있는 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치의 동작을 제어하기 위한 제어 장치를 갖고, 상기 제어 장치는, 상기 카메라로 촬영된 화상을 수신하는 수신부와, 수신한 상기 화상으로부터 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산하는 해석부와, 상기 해석부에서 계산된 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계에 기초하여, 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치의 정지 위치를 결정하는 결정부를 갖는다.

Description

기판 반송 시스템을 위한 티칭 장치 및 티칭 방법{Teaching apparatus and teaching method for substrate transfer system}
본원은 기판 반송 시스템을 위한 티칭 장치 및 티칭 방법에 관한 것이다.
근년, 반도체 디바이스의 고집적화가 진행됨에 따라 회로의 배선이 미세화되고, 배선 간 거리도 더 좁아지고 있다. 반도체 디바이스의 제조에서는, 실리콘 기판의 위에 많은 종류의 재료가 막상으로 반복해서 형성되어, 적층 구조가 형성된다. 이 적층 구조를 형성하기 위해서는, 기판의 표면을 평탄하게 하는 기술이 중요해지고 있다. 이러한 기판의 표면을 평탄화하는 일 수단으로서, 화학 기계 연마(CMP)를 행하는 연마 장치(화학적 기계적 연마 장치라고도 한다)가 널리 사용되어 있다.
이 화학 기계 연마(CMP) 장치는, 일반적으로, 연마 패드가 설치된 연마 테이블과, 기판을 보유 지지하는 톱 링과, 연마액을 연마 패드 상에 공급하는 노즐을 구비하고 있다. 노즐로부터 연마액을 연마 패드 상에 공급하면서, 톱 링에 의해 기판을 연마 패드에 압박하고, 또한 톱 링과 연마 테이블을 상대 이동시킴으로써, 기판을 연마하여 그 표면을 평탄하게 한다.
기판 처리 장치는, CMP를 행하기 위한 CMP 유닛, 연마 후의 기판을 세정하기 위한 세정 유닛, 또한 세정 후의 기판을 건조시키기 위한 건조 유닛을 구비하는 경우가 있다. 이러한 기판 처리 장치에 있어서는, 기판을 각 유닛 간에서 이동시키기 위해서, 기판 반송 시스템을 구비한다.
일본 특허 공개 제2017-183647호 공보
기판 처리 장치에 있어서는, 입상 시간 및 메인터넌스 시간을 단축할 것이 요구되고 있다. 기판 처리 장치가 구비하는 기판 반송 시스템에서는, 기판을 로봇 암 등으로 보유 지지하거나, 혹은 가동 스테이지에 싣거나 하여 이동시킨다. 기판을 정확하게 반송하기 위해서는, 기판을 보유 지지하는 로봇 암이나 가동 스테이지의 정지 위치를 교시하는 작업(티칭 작업)을 행할 필요가 있다. 종래, 이러한 티칭 작업은, 기판의 정지 위치를 눈으로 보아 확인하면서 인간이 행하고 있어, 입상 시나 메인터넌스 시에 티칭 작업을 행할 때 많은 시간이 필요로 되고 있었다. 또한, 티칭 작업을 행하는 작업원의 경험이나 스킬에 따라 그 정확성에 대해서도 변동이 발생해 버린다는 문제도 있다. 본원은, 티칭 작업을 행하는 작업원의 스킬에 의하지 않고 티칭을 행하는 것을 가능하게 하도록 하는 기술을 제공하는 것을 하나의 목적으로 하고 있다.
기판 반송 시스템을 위한 티칭 장치가 제공되고, 상기 기판 반송 시스템은, 기판을 보유 지지 가능하도록 구성되는 기판 반송 장치와, 상기 기판 반송 장치로부터 기판을 수취 가능하도록 구성되는 기판 수취 장치를 갖고, 상기 티칭 장치는, 상기 기판 반송 장치에 보유 지지되도록 구성되는, 티칭 기판과, 상기 티칭 기판에 설치 가능한 카메라와, 상기 티칭 기판을 보유 지지하고 있는 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치의 동작을 제어하기 위한 제어 장치를 갖고, 상기 제어 장치는, 상기 카메라로 촬영된 화상을 수신하는 수신부와, 수신한 상기 화상으로부터 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산하는 해석부와, 상기 해석부에서 계산된 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계에 기초하여, 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치의 정지 위치를 결정하는 결정부를 갖는다.
도 1은, 일 실시 형태에 따른, 기판 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는, 일 실시 형태에 따른, 반송부의 내부 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은, 일 실시 형태에 따른, 제1 연마 장치를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는, 일 실시 형태에 따른, 반송 로봇을 나타내는 측면도이다.
도 5는, 일 실시 형태에 따른, 제1 반송 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 6은, 일 실시 형태에 따른, 티칭 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은, 일 실시 형태에 따른, 티칭 기판을 나타내는 사시도이다.
도 8은, 일 실시 형태에 따른, 기판 반송 시스템의 티칭 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는, 일 실시 형태에 따른, 익스체인저의 제1 스테이지가 제1 푸셔의 바로 위 부근으로 이동한 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 10은, 일 실시 형태에 따른, 익스체인저의 제1 스테이지 및 제1 푸셔가 도 9에 나타나는 상태에 있을 때 촬영된 화상을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하에, 본 발명에 관한 티칭 장치 및 티칭 장치를 이용하는 기판 처리 장치의 실시 형태를 첨부 도면과 함께 설명한다. 첨부 도면에 있어서, 동일하거나 또는 유사한 요소에는 동일하거나 또는 유사한 참조 부호가 붙여져, 각 실시 형태의 설명에 있어서 동일하거나 또는 유사한 요소에 관한 중복되는 설명은 생략하는 경우가 있다. 또한, 각 실시 형태에서 나타나는 특징은, 서로 모순되지 않는 한 다른 실시 형태에도 적용 가능하다.
도 1은 일 실시 형태에 따른 기판 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 평면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(10)는, 평면으로 보아 대략 직사각형상의 하우징을 구비하고 있고, 하우징의 내부는 격벽에 의해 로드/언로드부(11)와 연마부(12)와 세정부(13)와 반송부(14)로 구획되어 있다. 이들 로드/언로드부(11), 연마부(12), 세정부(13) 및 반송부(14)는, 각각 독립적으로 조립되고, 독립적으로 배기되는 것이다. 또한, 기판 처리 장치(10)에는, 로드/언로드부(11), 연마부(12), 세정부(13) 및 반송부(14)의 동작을 제어하는 제어부(15)(제어반이라고도 한다)가 마련되어 있다.
<로드/언로드부>
로드/언로드부(11)는, 다수의 기판(W)을 스톡하는 기판 카세트를 적재하는 복수(도시된 예에서는 4개)의 프론트 로드부(113)를 구비하고 있다. 이들 프론트 로드부(113)는, 기판 처리 장치(10)의 폭 방향(길이 방향과 수직인 방향)에 인접하여 배열되어 있다. 프론트 로드부(113)에는, 오픈 카세트, SMIF(Standard Manufacturing Interface) 포드 또는 FOUP(Front Opening Unified Pod)를 탑재할 수 있다. 여기서, SMIF, FOUP는, 내부에 기판 카세트를 수납하고, 격벽으로 덮음으로써, 외부 공간과는 독립된 환경을 유지할 수 있는 밀폐 용기이다.
또한, 로드/언로드부(11)에는, 프론트 로드부(113)의 배열 방향을 따라 주행 기구(112)가 부설되어 있고, 이 주행 기구(112) 상에 프론트 로드부(113)의 배열 방향을 따라 이동 가능한 반송 로봇(111)이 설치되어 있다. 반송 로봇(111)은 주행 기구(112) 위를 이동함으로써 프론트 로드부(113)에 탑재된 기판 카세트에 액세스할 수 있게 되어 있다. 이 반송 로봇(111)은 상하에 2개의 핸드를 구비하고 있고, 예를 들어 기판 카세트에 기판(W)을 복귀시킬 때 상측의 핸드를 사용하고, 연마 전의 기판(W)을 반송할 때 하측의 핸드를 사용하고, 상하의 핸드를 구분지어 사용하는 것이 가능하도록 되어 있다. 또한, 이것을 바꾸어서 단일의 핸드만으로 기판(W)을 반송하도록 해도 된다.
로드/언로드부(11)는 가장 깨끗한 상태를 유지할 필요가 있는 영역이기 때문에, 로드/언로드부(11)의 내부는, 장치 외부, 연마부(12), 세정부(13) 및 반송부(14)의 어느 것보다도 높은 압력으로 상시 유지되고 있다. 또한, 반송 로봇(111)의 주행 기구(112)의 상방에는, HEPA 필터나 ULPA 필터 등의 클린 에어 필터를 갖는 필터 팬 유닛(도시하지 않음)이 마련되어 있고, 이 필터 팬 유닛에 의해 파티클이나 유독 증기, 가스가 제거된 클린 에어가 상시 하방을 향해서 분출하고 있다.
<반송부>
반송부(14)는, 연마 전의 기판을 로드/언로드부(11)로부터 연마부(12)로 반송하는 영역이며, 기판 처리 장치(10)의 길이 방향을 따라 연장되도록 마련되어 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 반송부(14)는, 가장 깨끗한 영역인 로드/언로드부(11)와 가장 더러운 영역인 연마부(12) 양쪽에 인접하여 배치되어 있다. 그 때문에, 연마부(12) 내의 파티클이 반송부(14)를 통과하여 로드/언로드부(11) 내에 확산되지 않도록, 후술하는 바와 같이, 반송부(14)의 내부에는 로드/언로드부(11)측으로부터 연마부(12)측으로 흐르는 기류가 형성되어 있다.
도 2는, 반송부(14)의 내부 구성을 나타내는 분해 사시도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 반송부(14)는, 길이 방향으로 연장된 커버(41)와, 커버(41)의 내측에 배치되어, 기판(W)을 보유 지지하는 슬라이드 스테이지(42)와, 슬라이드 스테이지(42)를 길이 방향을 따라 직선 이동시키는 스테이지 이동 기구(43)와, 커버(41)의 내측을 배기하는 배기 덕트(44)를 가지고 있다.
커버(41)는, 저면판과, 4개의 측면판과, 천장면판(도 2에서는 도시하지 않음)을 가지고 있다. 이 중 길이 방향의 한쪽의 측면판에는, 로드/언로드부(11)에 연통되는 반입구(41a)가 형성되어 있다. 또한, 폭 방향의 한쪽의 측면판 중 반입구(41a)와는 반대측의 단부에는, 연마부(12)에 연통되는 반출구(41b)가 형성되어 있다. 반입구(41a) 및 반출구(41b)는 도시하지 않은 셔터에 의해 개폐 가능하도록 되어 있다. 로드/언로드부(11)의 반송 로봇(111)은, 반입구(41a)로부터 커버(41)의 내측의 슬라이드 스테이지(42)에 액세스 가능하도록 되어 있고, 연마부(12)의 반송 로봇(23)은, 반출구(41b)로부터 커버(41)의 내측의 슬라이드 스테이지(42)에 액세스 가능하도록 되어 있다.
스테이지 이동 기구(43)로서는, 예를 들어 볼 나사를 사용한 모터 구동 기구 또는 에어 실린더가 사용된다. 슬라이드 스테이지(42)는, 스테이지 이동 기구(43)의 가동 부분에 고정되어 있고, 스테이지 이동 기구(43)로부터 부여되는 동력에 의해 커버(41)의 내측을 길이 방향을 따라 직선 이동된다.
슬라이드 스테이지(42)의 외주부에는, 4개의 핀이 위를 향하게 돌출되도록 마련되어 있다. 로드/언로드부(11)의 반송 로봇(111)에 의해 슬라이드 스테이지(42) 상에 적재되는 기판(W)은, 그 외주연이 4개의 핀에 의해 가이드되어서 위치 결정된 상태에서, 슬라이드 스테이지(42) 상에 지지되도록 되어 있다. 이들 핀은, 폴리프로필렌(PP), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE)이나 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등의 수지로 형성되어 있다.
배기 덕트(44)는, 커버(41)의 길이 방향의 다른 쪽의 측면판(반입구(41a)와는 반대측의 측면판)에 마련되어 있다. 반입구(41a)가 열린 상태에서 배기 덕트(44)에 의해 배기가 행해짐으로써, 커버(41)의 내측에는 반입구(41a)측으로부터 반출구(41b)측으로 흐르는 기류가 형성된다. 이에 의해, 연마부(12) 내의 파티클이 반송부(14)를 통과하여 로드/언로드부(11) 내에 확산되는 것이 방지된다.
<연마부>
도 1에 나타내는 바와 같이, 연마부(12)는, 기판(W)의 연마가 행해지는 영역이며, 제1 연마 장치(21a)와 제2 연마 장치(21b)를 갖는 제1 연마 유닛(20a)과, 제3 연마 장치(21c)와 제4 연마 장치(21d)를 갖는 제2 연마 유닛(20b)과, 반송부(14)와 제1 연마 유닛(20a) 및 제2 연마 유닛(20b)의 각각에 인접하도록 배치된 연마부 반송 기구(22)를 가지고 있다. 연마부 반송 기구(22)는, 기판 처리 장치(10)의 폭 방향에 있어서 세정부(13)와 제1 연마 유닛(20a) 및 제2 연마 유닛(20b)의 사이에 배치되어 있다.
제1 연마 장치(21a), 제2 연마 장치(21b), 제3 연마 장치(21c) 및 제4 연마 장치(21d)는, 기판 처리 장치(10)의 길이 방향을 따라 배열되어 있다. 제2 연마 장치(21b), 제3 연마 장치(21c) 및 제4 연마 장치(21d)는, 제1 연마 장치(21a)와 마찬가지의 구성을 가지고 있으므로, 이하, 제1 연마 장치(21a)에 대해서 설명한다.
도 3은, 제1 연마 장치(21a)를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 제1 연마 장치(21a)는, 연마면을 갖는 연마 패드(102a)가 설치된 연마 테이블(101a)과, 기판(W)을 보유 지지하고 또한 기판(W)을 연마 테이블(101a) 상의 연마 패드(102a)로 압박하면서 연마하기 위한 톱 링(25a)과, 연마 패드(102)에 연마액(슬러리라고도 한다)이나 드레싱액(예를 들어, 순수)을 공급하기 위한 연마액 공급 노즐(104a)과, 연마 패드(102a)의 연마면의 드레싱을 행하기 위한 드레서(도시하지 않음)와, 액체(예를 들어 순수)와 기체(예를 들어 질소 가스)의 혼합 기체 또는 액체(예를 들어 순수)를 무상으로 하여 연마면에 분사하는 아토마이저(도시하지 않음)를 가지고 있다.
이 중 톱 링(25a)은, 톱 링 샤프트(103a)에 지지되어 있다. 연마 테이블(101a)의 상면에는 연마 패드(102a)가 첩부되어 있고, 이 연마 패드(102a)의 상면은 기판(W)을 연마하는 연마면을 구성한다. 또한, 연마 패드(102a) 대신에 고정 지석을 사용할 수도 있다. 톱 링(25a) 및 연마 테이블(101a)은, 도 3에 있어서 화살표로 나타내는 바와 같이, 그 축심 주위로 회전 가능하도록 구성되어 있다. 기판(W)은, 톱 링(25a)의 하면에 진공 흡착에 의해 보유 지지된다. 연마 시에는, 연마액 공급 노즐(104a)로부터 연마 패드(102a)의 연마면에 연마액이 공급되고, 연마 대상인 기판(W)이 톱 링(25a)에 의해 연마면에 압박되어서 연마된다.
연마 시에는 슬러리를 사용한다는 것을 생각하면 알 수 있는 바와 같이, 연마부(12)는 가장 더러운(더러워진) 영역이다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 연마부(12) 내의 파티클이 외부로 비산하지 않도록, 제1 연마 장치(21a), 제2 연마 장치(21b), 제3 연마 장치(21c) 및 제4 연마 장치(21d)의 각 연마 테이블의 주위로부터 배기가 행해지고 있어, 연마부(12)의 내부 압력을, 장치 외부, 주위의 세정부(13), 로드/언로드부(11) 및 반송부(14)보다도 부압으로 함으로써 파티클의 비산을 방지하고 있다. 또한, 통상, 연마 테이블의 하방에는 배기 덕트(도시하지 않음)가, 상방에는 필터(도시하지 않음)가 각각 마련되고, 이들 배기 덕트 및 필터를 통해 청정화된 공기가 분출되어, 다운 플로가 형성된다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 연마 장치(21a)의 톱 링(25a)은, 톱 링 헤드의 스윙 동작에 의해 연마 위치와 제1 기판 반송 위치(TP1)의 사이를 이동하고, 제1 연마 장치(21a)로의 기판의 전달은 제1 기판 반송 위치(TP1)에서 행해진다. 마찬가지로, 제2 연마 장치(21b)의 톱 링(25b)은, 톱 링 헤드의 스윙 동작에 의해 연마 위치와 제2 기판 반송 위치(TP2)의 사이를 이동하고, 제2 연마 장치(21b)로의 기판의 전달은 제2 기판 반송 위치(TP2)에서 행해지고, 제3 연마 장치(21c)의 톱 링(25c)은, 톱 링 헤드의 스윙 동작에 의해 연마 위치와 제3 기판 반송 위치(TP3)의 사이를 이동하고, 제3 연마 장치(21c)로의 기판의 전달은 제3 기판 반송 위치(TP3)에서 행해지고, 제4 연마 장치(21d)의 톱 링(25d)은, 톱 링 헤드의 스윙 동작에 의해 연마 위치와 제4 기판 반송 위치(TP4)의 사이를 이동하고, 제4 연마 장치(21d)로의 기판의 전달은 제4 기판 반송 위치(TP4)에서 행해진다.
연마부 반송 기구(22)는, 제1 연마 유닛(20a)에 기판(W)을 반송하는 제1 반송 유닛(24a)과, 제2 연마 유닛(20b)에 기판(W)을 반송하는 제2 반송 유닛(24b)과, 제1 반송 유닛(24a)과 제2 반송 유닛(24b)의 사이에 배치되어, 반송부(14)와 제1 반송 유닛(24a) 및 제2 반송 유닛(24b)의 사이의 기판 전달을 행하는 반송 로봇(23)을 가지고 있다. 도시된 예에서는, 반송 로봇(23)은, 기판 처리 장치(10)의 하우징의 대략 중앙에 배치되어 있다.
도 4는, 반송 로봇(23)을 나타내는 측면도이다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 반송 로봇(23)은, 기판(W)을 보유 지지하는 핸드(231)와, 핸드(231)를 상하 반전시키는 반전 기구(234)와, 핸드(231)를 지지하는 신축 가능한 암(232)과, 암(232)을 상하 이동시키는 암 상하 이동 기구 및 암(232)을 연직의 축선 주위로 회동시키는 암 회동 기구를 포함하는 로봇 본체(233)를 가지고 있다. 로봇 본체(233)는, 기판 처리 장치(10)의 천장 프레임에 대해서 매달리도록 설치되어 있다.
본 실시 형태에서는, 핸드(231)는, 반송부(14)의 반출구(41b)로부터 슬라이드 스테이지(42)에 대해서 액세스 가능하도록 되어 있다. 또한, 핸드(231)는, 연마부(12)의 제1 반송 유닛(24a) 및 제2 반송 유닛(24b)에 대해서도 액세스 가능하도록 되어 있다. 따라서, 반송부(14)로부터 연마부(12)에 연속적으로 반송되어 오는 기판(W)은, 반송 로봇(23)에 의해 제1 반송 유닛(24a) 및 제2 반송 유닛(24b)으로 할당된다.
제2 반송 유닛(24b)은, 제1 반송 유닛(24a)과 마찬가지의 구성을 가지고 있으므로, 이하, 제1 반송 유닛(24a)에 대해서 설명한다. 도 5는, 제1 반송 유닛(24a)을 나타내는 사시도이다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 반송 유닛(24a)은, 제1 연마 장치(21a)에 대한 제1 기판 반송 위치(TP1)에 배치되어, 상하 이동하는 제1 푸셔(51a)와, 제2 연마 장치(21b)에 대한 제2 기판 반송 위치(TP2)에 배치되어, 상하 이동하는 제2 푸셔(51b)와, 제1 기판 반송 위치(TP1)와 제2 기판 반송 위치(TP2)의 사이를 서로 독립적으로 수평 이동하는 제1 스테이지(52a), 제2 스테이지(52b) 및 제3 스테이지(52c)를 갖는 익스체인저(50)를 가지고 있다.
이 중 제1 푸셔(51a)는, 제1 내지 제3 스테이지(52a 내지 52c) 중 어느 것에 보유 지지된 기판(W)을 제1 연마 장치(21a)의 톱 링(25a)에 전달함과 함께, 제1 연마 장치(21a)에 있어서의 연마 후의 기판(W)을 제1 내지 제3 스테이지(52a 내지 52c) 중 어느 것에 전달하는 것이다. 또한, 제2 푸셔(51b)는, 제1 내지 제3 스테이지(52a 내지 52c) 중 어느 것에 보유 지지된 기판(W)을 제2 연마 장치(21b)의 톱 링(25b)에 전달함과 함께, 제2 연마 장치(21b)에 있어서의 연마 후의 기판(W)을 제1 내지 제3 스테이지(52a 내지 52c) 중 어느 것에 전달하는 것이다. 이와 같이, 제1 푸셔(51a) 및 제2 푸셔(51b)는, 익스체인저(50)와 각 톱 링의 사이에서 기판(W)을 전달하는 전달 기구로서 기능한다. 제2 푸셔(51b)는, 제1 푸셔(51a)와 마찬가지의 구조를 가지고 있기 때문에, 이하의 설명에서는 제1 푸셔(51a)에 대해서만 설명한다.
제1 푸셔(51a)는, 제1 연마 장치(21a)의 톱 링(25a)을 보유 지지하기 위한 가이드 스테이지(331)와, 기판(W)을 보유 지지하는 푸시 스테이지(333)를 구비하고 있다. 가이드 스테이지(331)의 최외주에는, 톱 링 가이드(337)가 4개 설치되어 있다. 톱 링 가이드(337)의 상단부(338)는 톱 링의(기판(W)의 외주를 둘러싸는 도시하지 않은) 가이드 링의 하면과의 액세스부이다. 상단부(338)에는 톱 링을 도입하기 위한 테이퍼(25° 내지 35° 정도가 바람직하다)가 형성되어 있다. 기판의 언로드 시에는 직접 톱 링 가이드(337)로 기판 에지를 받는다.
가이드 스테이지(331)는, 상하 방향으로 이동 가능하도록 구성되어 있다. 푸시 스테이지(333)는 가이드 스테이지(331)의 상방에 배치되어 있고, 푸시 스테이지(333)의 중심에는 가이드 스테이지(331)에 대해서 푸시 스테이지(333)를 상하 이동시키는 전동 액추에이터가 마련되어 있다. 푸시 스테이지(333)는 전동 액추에이터에 의해 상하 이동하여, 톱 링으로 기판(W)을 로드한다. 본 실시 형태에서는, 푸시 스테이지(333)가 전동 액추에이터에 의해 구동됨으로써, 푸시 스테이지(333)를 원하는 높이 위치에 위치 결정할 수 있다. 이에 의해, 푸시 스테이지(333)에서 기판(W)을 수취할 때, 예비동작으로서 푸시 스테이지(333)를 기판(W)의 바로 아래에 대기시킬 수 있어, 수취 동작에 요하는 시간을 단축시킬 수 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 익스체인저(50)는, 상하 다단으로 배치된 제1 스테이지(52a), 제2 스테이지(52b) 및 제3 스테이지(52c)를 가지고 있다. 도시된 예에서는, 제1 스테이지(52a)가 하단에 배치되고, 제2 스테이지(52b)가 중단에 배치되고, 제3 스테이지(52c)가 상단에 배치되어 있다. 제1 스테이지(52a), 제2 스테이지(52b) 및 제3 스테이지(52c)는, 평면으로 보아 제1 기판 반송 위치(TP1)와 제2 기판 반송 위치(TP2)를 통과하는 동일한 축선 위를 이동하지만, 설치되는 높이가 상이하기 때문에, 서로 간섭하지 않고 자유롭게 이동 가능하도록 되어 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 스테이지(52a)에는, 제1 스테이지(52a)를 일축방향으로 직선 이동시키는 제1 스테이지 구동 기구(54a)가 마련되어 있고, 제2 스테이지(52b)에는, 제2 스테이지(52b)를 상기 일축방향으로 직선 이동시키는 제2 스테이지 구동 기구(54b)가 마련되어 있고, 제3 스테이지(52c)에는, 제3 스테이지(52c)를 상기 일축방향으로 직선 이동시키는 제3 스테이지 구동 기구(54c)가 마련되어 있다. 제1 내지 제3 스테이지 구동 기구(54a 내지 54c)로서는, 예를 들어 전동 액추에이터 또는 볼 나사를 사용한 모터 구동 기구가 사용된다. 제1 내지 제3 스테이지(52a 내지 52c)는, 각각 상이한 제1 내지 제3 스테이지 구동 기구(54a 내지 54c)로부터 동력을 받음으로써, 각각 상이한 타이밍에 상이한 방향으로 이동 가능하도록 되어 있다.
제2 스테이지(52b) 및 제3 스테이지(52c)는, 제1 스테이지(52a)와 마찬가지의 구성을 가지고 있으므로, 이하, 제1 스테이지(52a)에 대해서 설명한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 스테이지(52a)는, 제1 스테이지 구동 기구(54a)에 의한 직선 이동 방향의 일방측(도 5에 있어서의 오른쪽 안측)이 개구된 평면으로 보아 「U」자 형상을 가지고 있다. 그 때문에, 제1 스테이지(52a)가 제1 기판 반송 위치(TP1)에 배치되었을 때, 제1 푸셔(51a)는, 제1 스테이지(52a)의 U자 형상의 내측을 통과하도록 상하 이동 가능하도록 되어 있다. 또한, 제1 스테이지(52a)는, 제1 스테이지(52a)의 내측을 제1 푸셔(51a)가 통과한 상태여도 직선 이동 방향의 타방측(도 5에 있어서의 왼쪽 앞측)으로 이동 가능하도록 되어 있다.
도시는 생략하지만, 제1 스테이지(52a)에는, 4개의 핀이 상방으로 돌출되도록 마련되어 있다. 그 때문에, 제1 스테이지(52a) 상에 적재되는 기판은, 그 외주연이 4개의 핀에 의해 가이드되어서 위치 결정된 상태에서, 제1 스테이지(52a) 상에 지지되도록 되어 있다. 이들 핀은, 폴리프로필렌(PP), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE)이나 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등의 수지로 형성되어 있다.
<세정부>
도 1에 나타내는 바와 같이, 세정부(13)는, 연마 후의 기판을 세정하는 영역이며, 제1 세정 유닛(30a)을 가지고 있다. 세정부(13)는, 마찬가지 구성의 세정 유닛을 상하 2단으로 배치해도 된다. 마찬가지 구성의 세정 유닛을 2개 배치함으로써, 세정 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 세정 유닛(30a)은, 복수(도시된 예에서는 4개)의 세정 모듈(311a, 312a, 313a, 314a)과, 기판 스테이션(33a)과, 예비 세정 모듈(39a)과, 각 세정 모듈(311a 내지 314a, 39a)과 기판 스테이션(33a)의 사이에서 기판(W)을 반송하는 제1 세정부 반송 기구(32a)를 가지고 있다. 복수의 세정 모듈(311a 내지 314a, 39a)과 기판 스테이션(33a)은, 기판 처리 장치(10)의 길이 방향을 따라 직렬로 배치되어 있다. 각 세정 모듈(311a 내지 314a, 39a)의 상부에는, 클린 에어 필터를 갖는 필터 팬 유닛(도시하지 않음)이 마련되어 있고, 이 필터 팬 유닛에 의해 파티클이 제거된 클린 에어가 상시 하방을 향해서 분출되고 있다. 또한, 제1 세정 유닛(30a)의 내부는, 연마부(12)로부터의 파티클의 유입을 방지하기 위해서 연마부(12)보다도 높은 압력으로 상시 유지되고 있다.
기판 스테이션(33a)은, 연마부(12)의 반송 로봇(23)에 의해 액세스 가능하다. 따라서, 연마부(12)에서 연마된 기판(W)은, 반송 로봇(23)을 사용하여 기판 스테이션(33a)으로 반송된다. 또한, 기판 스테이션(33a)은, 제1 세정부 반송 기구(32a)에 의해 액세스 가능하다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 4개의 세정 모듈(311a 내지 314a)(이하, 1차 내지 4차 세정 모듈이라고 칭하는 경우가 있다)은, 기판 스테이션(33a)으로부터 이 순서대로 직렬로 배치되어 있다. 각 세정 모듈(311a 내지 314a)은, 각각, 도시하지 않은 세정기를 가지고 있다.
1차 세정 모듈(311a) 및 2차 세정 모듈(312a)의 세정기로서는, 예를 들어 상하로 배치된 롤상의 스펀지를 회전시켜서 기판의 표면 및 이면에 압박하여 기판의 표면 및 이면을 세정하는 롤 타입의 세정기를 사용할 수 있다. 또한, 3차 세정 모듈(313a)의 세정기로서는, 예를 들어 반구상의 스펀지를 회전시키면서 기판으로 압박하여 세정하는 펜슬 타입의 세정기를 사용할 수 있다. 4차 세정 모듈(314a)의 세정기로서는, 예를 들어 기판의 이면은 린스 세정할 수 있고, 기판 표면의 세정은 반구상의 스펀지를 회전시키면서 압박하여 세정하는 펜슬 타입의 세정기를 사용할 수 있다. 이 4차 세정 모듈(314a)의 세정기는, 척한 기판을 고속 회전시키는 스테이지를 구비하고 있고, 기판을 고속 회전시킴으로써 세정 후의 기판을 건조시키는 기능(스핀 드라이 기능)을 가지고 있다. 또한, 각 세정 모듈(311a 내지 314a)의 세정기에 있어서, 상술한 롤 타입의 세정기나 펜슬 타입의 세정기에 더하여, 세정액에 초음파를 맞혀서 세정하는 메가소닉 타입의 세정기를 부가적으로 마련해도 된다. 예비 세정 모듈(39a)은, 상기의 세정기를 포함하여 임의의 세정기를 구비할 수 있다. 일 실시 형태에 있어서, 예비 세정 모듈(39a)은, 기판(W)과 버프 패드를 접촉시키면서, 기판(W)과 버프 패드를 상대 운동시켜, 기판(W)과 버프 패드의 사이에 슬러리를 개재시킴으로써 기판(W)의 표면을 연마 및/또는 스크러빙하는 버프 처리 장치(예를 들어, 일본 특허 공개 제2016-43471호 공보의 도 1에 개시되어 있는 장치)로 할 수 있다. 각 세정 모듈(311a 내지 314a, 39a)은, 제1 세정부 반송 기구(32a)에 의해 액세스 가능하도록 구성된다.
상술한 바와 같은 기판 처리 장치에 있어서는, 기판을 여러 가지 유닛으로 이동시켜서 연마 및 세정 등의 각종 처리를 행하기 위해서, 기판 반송 시스템이 이용되고 있다. 상술한 실시 형태에 있어서는, 반송 로봇(111), 연마부 반송 기구(22), 반송부(14), 반송 로봇(23), 제1 세정부 반송 기구(32a), 기판 스테이션(33a), 제1 반송 유닛(24a), 제2 반송 유닛(24b) 등이 기판 반송 시스템을 구성하고 있다. 기판 반송 시스템으로 기판을 정확하게 반송하기 위해서는, 기판 반송 시스템의 동작을 교시하는 티칭 작업이 필요해진다. 예를 들어, 기판을 보유 지지하는 로봇 암이나 가동 스테이지의 정지 위치를 교시하는 것이 행해진다. 종래, 이러한 티칭 작업은, 기판을 보유 지지하는 로봇 암이나 가동 스테이지의 정지 위치를 눈으로 보아 확인하면서 인간이 행하고 있어, 입상 시나 메인터넌스 시에 티칭 작업을 행할 때 많은 시간이 필요로 되고 있었다. 또한, 티칭 작업을 행하는 작업원의 경험이나 스킬에 따라 그 정확성에 대해서도 변동이 발생해 버린다는 문제도 있다.
본원은, 기판 반송 시스템을 위한 티칭 장치 및 티칭 방법을 개시한다. 일례로서, 이하에 있어서, 상술한 기판 처리 장치(10)의 기판 반송 시스템을 위한 티칭 장치(400)에 대해서 설명한다. 일 실시 형태에 따른 카메라(410)를 탑재하는 티칭 장치(400)는, 티칭 기판(TW) 및 제어 장치(402)를 사용한다. 요약하면, 티칭 장치(400)는, 티칭 기판(TW)에 탑재된 카메라(410)의 화상에 기초하여, 기판(TW)을 전달하기 위해 적절한, 기판 반송 장치와 기판 수취 장치의 상대적인 위치를 산출하고, 산출된 위치에 기초하여, 기판 반송 장치 및 기판 수취 장치의 동작을 결정한다.
도 6은, 일 실시 형태에 따른, 티칭 장치(400)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도시과 같이, 티칭 장치(400)는, 티칭 기판(TW)을 사용한다. 도 7은, 일 실시 형태에 따른, 티칭 기판(TW)을 나타내는 사시도이다. 티칭 기판(TW)은, 기판 처리 장치(10)의 처리 대상인 기판(W)과 마찬가지의 치수를 구비하는 것으로 할 수 있다. 예를 들어, 기판 처리 장치(10)가 원형의 기판(W)을 처리하는 것인 경우, 티칭 기판(TW)은, 기판 처리 장치(10)에서 처리되는 기판(W)과 동일한 반경을 구비하는 원형으로 할 수 있다. 티칭 기판(TW)은, 카메라(410)를 구비한다. 카메라(410)는 CCD 카메라나 CMOS 카메라 등으로 할 수 있다. 카메라(410)는, 티칭 기판(TW)의 중심에 배치된다. 카메라(410)는, 티칭 기판(TW)에 수직인 방향으로 향해져, 티칭 기판(TW)에 수직인 방향의 화상을 촬영할 수 있다. 도 6에 나타나는 바와 같이, 티칭 기판(TW)은, 기판 반송 장치에 의해 기판 수취 장치에 반송된다. 이 기판 반송 장치 및 기판 수취 장치는, 기판 처리 장치(10)의 기판 반송 시스템을 구성하는, 반송 로봇(111), 연마부 반송 기구(22), 반송부(14), 반송 로봇(23), 제1 세정부 반송 기구(32a), 기판 스테이션(33a), 제1 반송 유닛(24a), 제2 반송 유닛(24b) 등이다. 기판 반송 장치로 되거나, 기판 수취 장치로 되는 것은, 티칭 기판(TW)을 반송할 때 및 기판(W)을 반송할 때의 상대적인 역할에 따른다. 예를 들어, 기판 처리 장치(10)의 반송부(14)로부터 반송 로봇(23)이 티칭 기판(TW)을 수취하는 경우, 반송부(14)가 기판 반송 장치로 되고, 반송 로봇(23)이 기판 수취 장치로 된다. 또한, 반송 로봇(23)으로부터 제1 반송 유닛(24a)에 티칭 기판(TW)가 반송되는 경우, 반송 로봇(23)이 기판 반송 장치로 되고, 제1 반송 유닛(24a)이 기판 수취 장치로 된다.
도 6에 나타나는 바와 같이, 제어 장치(402)는, 수신부(403), 해석부(404), 판정부(405), 결정부(406) 및 명령부(407)를 구비한다. 수신부(403)는, 카메라(410)로 촬영된 화상을 수신한다. 또한, 카메라(410)와 제어 장치(402)는 유선으로 접속되어서 통신 가능하도록 구성되어도 되고, 무선에 의해 통신 가능하도록 구성되어도 된다. 해석부(404)는, 상세하게는 후술하지만, 수신부(403)에서 수신한 화상을 해석하여, 기판 반송 장치와 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산한다. 명령부(407)는, 해석부(404)에서 계산된 상대적인 위치 관계에 기초하여 기판 반송 장치 및/또는 기판 수취 장치에 동작 명령을 부여한다. 제어 장치(402)는, 메모리, 프로세서 및 입출력 장치 등을 구비하는 일반적인 컴퓨터로 구성할 수 있다. 일 실시 형태에 있어서, 제어 장치(402)는, 기판 처리 장치(10)의 제어부(15)와 동일한 하드웨어 내에 탑재된, 티칭용의 소프트웨어로서 구성해도 된다. 또한, 일 실시 형태에 있어서, 제어 장치(402)는, 기판 처리 장치(10)의 제어부(15)와 통신 가능한, 제어부(15)와는 별체의 컴퓨터 등으로 구성해도 된다.
이하에, 상술한 티칭 장치(400)를 사용한 기판 반송 시스템의 티칭 방법을 설명한다. 도 8은, 일 실시 형태에 따른, 기판 반송 시스템의 티칭 방법을 나타내는 흐름도이다. 일례로서, 기판 처리 장치(10)에 있어서, 익스체인저(50)의 제1 스테이지(52a)로부터 제1 푸셔(51a)로 기판(W)을 반송하는 동작을 티칭하는 경우를 설명한다. 이 경우, 익스체인저(50)의 제1 스테이지(52a)가 기판 반송 장치로 되고, 제1 푸셔(51a)가 기판 수취 장치로 된다. 먼저, 카메라(410)가 탑재된 티칭 기판(TW)을 기판 반송 장치에 보유 지지시킨다(S102). 이때, 카메라(410)가 기판 수취 장치를 촬영할 수 있는 방향으로 해서, 티칭 기판(TW)을 기판 반송 장치에 보유 지지시킨다. 일 실시 형태에 있어서, 티칭 기판(TW)을 프론트 로드부(113)에 배치하고, 기판 처리 장치(10)의 반송 시스템을 사용하여, 티칭 기판(TW)을 자동적으로 제1 스테이지(52a)까지 반송해도 된다. 이때, 기판 처리 장치(10)가 처리 대상인 기판(W)을 반송하는 통상의 동작과 동일한 제어에 의해 티칭 기판(TW)을 제1 스테이지(52a)까지 반송해도 된다. 혹은, 수동으로 티칭 기판(TW)을 제1 스테이지(52a)에 배치해도 된다.
이어서, 티칭 기판(TW)을 보유 지지한 기판 반송 장치와 기판 수취 장치를 접근시킨다(S104). 이때, 기판 반송 장치를 이동시켜도 되고, 기판 수취 장치를 이동시켜도 되고, 양쪽을 이동시켜도 된다. 티칭 기판(TW)을 보유 지지한 기판 반송 장치와 기판 수취 장치를 접근시키는 동작은, 기판 처리 장치(10)가 처리 대상인 기판(W)을 반송할 때의 통상의 동작과 동일한 제어에 의해 행할 수 있다. 익스체인저(50)의 제1 스테이지(52a)를 기판 반송 장치로 하고, 제1 푸셔(51a)를 기판 수취 장치로 하는 예에 있어서는, 제1 스테이지(52a)를 제1 푸셔(51a)의 바로 위로 이동시킨다. 도 9는, 익스체인저(50)의 제1 스테이지(52a)가 제1 푸셔(51a)의 바로 위 부근으로 이동한 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
이어서, 티칭 기판(TW)에 탑재된 카메라(410)로, 기판 수취 장치의 근방을 촬영한다(S106). 촬영된 화상은, 제어 장치(402)의 수신부(403)에 송신된다. 또한, 카메라(410)로 기판 수취 장치를 촬영할 때는, 티칭 기판(WT)을 보유 지지하는 기판 반송 장치는 정지시킨다. 또한, 촬영 시의 기판 반송 장치와 기판 수취 장치 사이의 거리는, 카메라(410)로 후술하는 기판 수취 장치의 표지(450)를 촬영할 수 있는 거리의 범위 내로 한다.
이어서, 제어 장치(402)의 해석부(404)에서, 수신한 화상을 해석한다(S108). 보다 구체적으로는, 촬영된 화상으로부터, 기판 반송 장치 및 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산한다. 일 실시 형태에 있어서, 기판 수취 장치는 표지(450)를 구비한다(도 10 참조). 그 때문에, 촬영된 화상에는, 기판 수취 장치의 표지(450)가 포함된다. 일례로서, 제1 푸셔(51a)의 푸시 스테이지(333)는 표지(450)를 구비한다. 도 10은, 익스체인저(50)의 제1 스테이지(52a) 및 제1 푸셔(51a)가 도 9에 나타나는 상태에 있을 때 촬영된 화상을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 10에 나타나는 바와 같이, 촬영된 화상에는 푸시 스테이지(333) 상의 표지(450)가 포함된다. 도 10에 나타나는 예에서는, 표지(450)는 2겹의 원과 그것을 둘러싸는 정사각형으로 구성되어 있다. 표지(450)의 원의 중심 및 정사각형의 중심은 원형의 푸시 스테이지(333)의 중심에 위치하고 있고, 또한 수취되는 기판(W)의 중심에 대응하고 있다. 상술한 바와 같이, 카메라(410)는, 티칭 기판(TW)의 중심에 배치되어 있다. 그 때문에, 촬영된 화상의 중심 위치와 화상 내의 표지(450)의 중심 위치를 비교함으로써, 기판 반송 장치와 기판 수취 장치의 티칭 기판(TW)의 평면 방향(도 10의 xy 방향)에 있어서의 상대 위치를 계산할 수 있다. 또한, 화상 내의 표지(450)의 크기, 예를 들어 원의 반경이나 정사각형의 변의 길이로부터 티칭 기판(TW)의 평면에 수직인 방향(도 9의 z 방향)에 있어서의, 기판 반송 장치와 기판 수취 장치의 상대적인 위치를 계산할 수 있다. 도 10에 나타나는 실시 형태에 있어서는, 표지(450)는 2겹의 원과 그것을 둘러싸는 정사각형으로 구성되어 있지만, 화상 인식할 수 있는 것이라면 표지(450)의 형상, 크기는 임의이다. 예를 들어, 표지(450)는, 정사각형, 직사각형, 평행사변형과 같이, xy 방향으로 대상인 형상을 포함함으로써 할 수 있다. 또한, 일 실시 형태로서, 표지(450)는 본 개시에 따른 티칭을 위해서 새롭게 추가되는 요소가 아니어도 되고, 예를 들어 기판 수취 장치의 구성 요소를 표지(450)로서 사용해도 된다. 예를 들어, 제1 푸셔(51a)에는, 4개의 톱 링 가이드(337)가 배치되어 있으므로, 이들을 표지(450)로 해도 된다. 이 경우, 예를 들어 4개의 톱 링 가이드(337)의 중심을 이음으로써 사각형이 생기므로, 이 사각형의 크기 및 사각형의 중심 위치로부터, 기판 반송 장치와 기판 수취 장치의 상대적인 위치를 계산할 수 있다. 이때, 사각형은, 정사각형, 직사각형, 평행사변형과 같이 xy 방향으로 대상인 형상이라면 표지(450)로서 사용할 수 있다. 또한, 일 실시 형태로서, 티칭 장치(400)는, 표지를 구비한 타깃 기판을 사용할 수 있다. 타깃 기판은, 기판 처리 장치에서 처리되는 기판(W)과 마찬가지의 치수를 구비하는 것으로 할 수 있다. 또한, 타깃 기판의 표지는 상술한 푸시 스테이지(333)의 표지(450)와 마찬가지로 할 수 있다. 이 경우, 타깃 기판을 기판 수취 장치에 보유 지지시킨 상태에서, 카메라(410)로 촬영함으로써, 상술과 마찬가지의 해석에 의해 기판 반송 장치와 기판 수취 장치의 상대적인 위치를 계산할 수 있다. 타깃 기판을 사용함으로써 기판 수취 장치에 표지(450)를 부여할 수 없는 경우나, 기판 수취 장치에 표식으로서 사용할 수 있는 구성 요소가 없는 경우라도 티칭을 실행할 수 있다.
이어서, 제어 장치(402)의 판정부(405)에 있어서, 기판 반송 장치와 기판 수취 장치의 상대 위치와 목표 위치를 비교하여, 목표 위치와의 어긋남이 소정의 범위 내인지 여부를 판단한다(S110). 여기서, 목표 위치는, 기판 반송 장치와 기판 수취 장치의 사이에서 기판의 전달이 개시될 때의, 기판 반송 장치와 기판 수취 장치의 상대적인 위치이다. 혹은, 기판 반송 장치와 기판 수취 장치의 사이에서 기판의 전달이 개시될 때의, 설계상의 이상적이고 상대적인 위치라고도 할 수 있다. 어긋남의 허용 범위는, 예를 들어 목표 위치로부터 ±0.5mm로 할 수 있다. 어긋남의 허용 범위는 xy 방향 및 z 방향으로 상이한 것으로 해도 된다.
기판 반송 장치와 기판 수취 장치의 상대 위치가 목표의 범위 내인 경우, 기판 반송 장치 및/또는 기판 수취 장치의 위치를 교시 데이터로서 보존한다(S112). 보존 장소는, 제어부(15)가 구비하는 기억 매체로 해도 되고, 혹은 제어부(15)가 액세스 가능한 기억 매체로 할 수 있다. 일 실시 형태로서, 기판 반송 장치 및/또는 기판 수취 장치가 펄스 모터에 의해 구동되는 경우, 스텝 S104에서 기판 반송 장치 및/또는 기판 수취 장치를 이동시킬 때 부여한 펄스수로서 교시 데이터를 보존할 수 있다.
기판 반송 장치와 기판 수취 장치의 상대 위치가 목표의 범위 내에 없는 경우, 결정부(406)에 있어서, 어긋남양에 기초하여 기판 반송 장치 및/또는 기판 수취 장치의 이동량, 즉 새로운 정지 위치를 결정한다(S114).
이어서, 명령부(407)에 있어서, 결정한 이동량에 기초하여, 기판 반송 장치 및/또는 기판 수취 장치에 동작 명령을 부여하고, 기판 반송 장치 및/또는 기판 수취 장치를 이동시킨다(S116). 그 후는 새롭게 카메라(410)로 기판 수취 장치를 촬영하는 스텝 이하를 반복함으로써, 기판 반송 장치와 기판 수취 장치의 상대 위치가 목표의 범위 내가 되도록 하여, 교시 데이터를 얻을 수 있다.
또한, 교시 데이터를 보존한 후에, 티칭 기판(TW)을 기판 반송 장치로부터 기판 수취 장치로 전달하여, 기판을 수취한 기판 수취 장치를 새로운 기판 반송 장치로 하고, 다음에 기판이 반송되는 곳을 새로운 기판 수취 장치로 하여, 상술한 티칭을 순차 반복해도 된다. 그렇게 함으로써, 기판 처리 장치(10)의 기판 반송 시스템의 복수, 바람직하게는 모든 개소에서 티칭을 실행할 수 있다.
일 실시 형태에 있어서, 촬영된 화상을 해석(S108)한 후에, 기판 반송 장치와 기판 수취 장치의 상대 위치가 목표의 범위 내에 없는 경우, 어긋남양에 기초하여 기판 반송 장치 및/또는 기판 수취 장치의 정지 위치를 결정하여, 그 정지 위치를 교시 데이터로서 보존해도 된다. 어긋남을 수정하는 이동량을 알면, 목표 위치로 이동시키기 위한 이동량도 알 수 있으므로, 반드시 기판 반송 장치 및/또는 기판 수취 장치를 다시 이동시켜서 목표 위치가 될 때까지 실제로 이동시켜서, 다시 화상을 촬영, 해석하여 확인하지는 않아도 된다.
일 실시 형태에 있어서, 기판 처리 장치(10)는, 기판의 처리를 행할 때의 기판 반송 중에서의, 반송 시스템의 반송 로봇이나 가동 스테이지 등의 구동 기구의 정지 위치를 기록하도록 구성된다. 또한, 일 실시 형태에 있어서는, 구동 기구의 정지 위치뿐만 아니라, 정지 위치에 이르는 수 초 전부터 구동 기구 위치 등의 데이터를 보존해도 된다. 정지 위치에 이르는 수 초 전부터 구동 기구의 위치 등의 데이터를 보존함으로써, 구동 기구의 제동 시의 거동을 확인할 수 있다. 구동 기구의 정지 위치 등의 데이터는, 예를 들어 제어부(15)의 기억 매체 또는 제어부(15)가 액세스 가능한 기억 매체에 기록할 수 있다. 상술한 바와 같이, 기판 처리 장치(10)는, 반송 시스템의 구동 기구의 정지 위치를 교시 데이터로서 기억해 두었으므로, 기판 처리 중의 구동 기구의 정지 위치 등의 데이터와, 최적 위치인 교시 데이터를 비교함으로써, 반송 시스템의 이상을 검지할 수 있다. 일 실시 형태에 있어서, 교시 데이터로서 구동 기구의 정지 위치뿐만 아니라, 교시 데이터로서의 정지 위치를 취득할 때 정지 위치에 이르는 수 초 전부터 구동 기구의 위치 등의 데이터를 취득해 두어도 된다. 일 실시 형태에 있어서, 정지 위치의 교시 데이터와, 기판 처리 중의 구동 기구의 실제 정지 위치의 차가 소정값을 초과한 경우에, 기판 반송 시스템에 에러가 발생해 있다고 판단한다. 또한, 기록된 기판 처리 중의 구동 기구의 실제 정지 위치를 해석함으로써, 구동 기구의 결함의 예측이 가능해진다. 예를 들어, 구동 기구의 정지 위치가, 사용 횟수와 함께 교시된 정지 위치로부터 점차 일방향으로 어긋남양이 커지거나, 혹은, 돌발적으로, 혹은 랜덤하게 정지 위치가 어긋나거나, 등을 알 수 있다. 사용 횟수와 함께 일방향으로 어긋남양이 커지는 경우, 상술한 스텝 S110에 있어서 기판 반송 장치와 기판 수취 장치의 상대 위치가 목표값의 범위 내였다고 해서, 사용 이력으로부터 어긋남양이 커져 오고 있는 것이라면, 메인터넌스 시 등의 티칭 작업을 할 때 새로운 정지 위치를 결정하도록 해도 된다.
상술한 실시 형태에 따르면, 티칭 작업을 행하는 작업원의 스킬에 의하지 않고 정확하게 티칭을 행할 수 있다.
상술한 실시 형태로부터 적어도 이하의 기술적 사상이 파악된다.
[형태 1] 형태 1에 따르면, 기판 반송 시스템을 위한 티칭 장치가 제공되고, 상기 기판 반송 시스템은, 기판을 보유 지지 가능하도록 구성되는 기판 반송 장치와, 상기 기판 반송 장치로부터 기판을 수취 가능하도록 구성되는 기판 수취 장치를 갖고, 상기 티칭 장치는, 상기 기판 반송 장치에 보유 지지되도록 구성되는, 티칭 기판과, 상기 티칭 기판에 설치 가능한 카메라와, 상기 티칭 기판을 보유 지지하고 있는 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치의 동작을 제어하기 위한 제어 장치를 갖고, 상기 제어 장치는, 상기 카메라로 촬영된 화상을 수신하는 수신부와, 수신한 상기 화상으로부터 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산하는 해석부와, 상기 해석부에서 계산된 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계에 기초하여, 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치의 정지 위치를 결정하는 결정부를 갖는다.
[형태 2] 형태 2에 따르면, 형태 1에 의한 티칭 장치이며, 상기 해석부는, 상기 카메라로 촬영된 화상 내의 표지에 기초하여, 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산한다.
[형태 3] 형태 3에 따르면, 형태 2에 의한 티칭 장치이며, 상기 기판 수취 장치는 표지를 구비한다.
[형태 4] 형태 4에 따르면, 형태 2에 의한 티칭 장치이며, 상기 기판 수취 장치는, 표지를 구비하는 타깃 기판을 수취 가능하도록 구성된다.
[형태 5] 형태 5에 따르면, 형태 2로부터 형태 4 중 어느 하나의 형태에 따른 티칭 장치이며, 상기 해석부는, 상기 화상 내의 표지의 위치에 기초하여, 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산한다.
[형태 6] 형태 6에 따르면, 형태 2로부터 형태 5 중 어느 하나의 형태에 따른 티칭 장치이며, 상기 해석부는, 상기 화상 내의 표지의 크기에 기초하여, 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산한다.
[형태 7] 형태 7에 따르면, 형태 1로부터 형태 6 중 어느 하나의 형태에 따른 티칭 장치이며, 상기 제어 장치는, 상기 결정부에 의해 결정된 정지 위치에 기초하여 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치에 동작 명령을 부여하는 명령부를 갖는다.
[형태 8] 형태 8에 따르면, 기판을 보유 지지 가능하도록 구성되는 기판 반송 장치와, 상기 기판 반송 장치로부터 기판을 수취 가능하도록 구성되는 기판 수취 장치를 갖는 기판 반송 시스템을 위한 티칭 방법이 제공되고, 이러한 티칭 방법은, 상기 기판 반송 장치에, 카메라가 설치된 티칭 기판을 보유 지지시키는 스텝과, 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치가 상대적으로 근접하도록 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치를 이동시키는 스텝과, 상기 카메라로 상기 기판 수취 장치의 근방을 촬영하는 스텝과, 상기 카메라로 촬영된 화상으로부터, 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산하는 스텝과, 계산된 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계에 기초하여, 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치의 정지 위치를 결정하는 스텝을 갖는다.
[형태 9] 형태 9에 따르면, 형태 8에 의한 티칭 방법이며, 상기 계산하는 스텝은, 상기 카메라로 촬영된 화상 내의 표지에 기초하여, 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산한다.
[형태 10] 형태 10에 따르면, 형태 9에 의한 티칭 방법이며, 상기 기판 수취 장치에 구비된 표지를 상기 카메라로 촬영하는 스텝을 갖는다.
[형태 11] 형태 11에 따르면, 형태 9에 의한 티칭 방법이며, 상기 기판 수취 장치는, 표지를 구비하는 타깃 기판을 보유 지지시키는 스텝과, 상기 기판 수취 장치에 보유 지지된 타깃 기판을 상기 카메라로 촬영하는 스텝을 갖는다.
[형태 12] 형태 12에 따르면, 형태 9로부터 형태 11 중 어느 하나의 형태의 티칭 방법이며, 상기 계산하는 스텝은, 상기 화상 내의 표지의 위치에 기초하여, 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산한다.
[형태 13] 형태 13에 따르면, 형태 9로부터 형태 11 중 어느 하나의 형태의 티칭 방법이며, 상기 계산하는 스텝은, 상기 화상 내의 표지의 크기에 기초하여, 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산한다.
[형태 14] 형태 14에 따르면, 형태 9로부터 형태 12 중 어느 하나의 형태의 티칭 방법이며, 결정된 상기 정지 위치에 기초하여, 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취에 동작 명령을 부여하는 스텝을 갖는다.
[형태 15] 형태 15에 따르면, 기판을 보유 지지 가능하도록 구성되는 기판 반송 장치와, 상기 기판 반송 장치로부터 기판을 수취 가능하도록 구성되는 기판 수취 장치를 갖는 기판 반송 시스템을 위한 결함을 예측하는 방법이 제공된다. 이러한 방법은, 기판 반송 시스템의 운전 중에 있어서의 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치의 정지 위치를 기록하는 스텝과, 기록된 상기 정지 위치를 해석하는 스텝을 갖는다.
[형태 16] 형태 16에 따르면, 형태 15에 의한 방법에 있어서, 상기 해석하는 스텝은, 기판 반송 시스템의 운전 중에 있어서의 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치의 정지 위치와, 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치의 최적의 정지 위치를 나타내는 교시 데이터를 비교하는 스텝을 갖는다. 또한, 교시 데이터는, 임의의 방법으로 취득해도 되고, 예를 들어 본 명세서에서 개시되는 티칭 장치나, 티칭 방법에 의해 취득해도 된다.
10: 기판 처리 장치
11: 로드/언로드부
12: 연마부
13: 세정부
14: 반송부
15: 제어부
22: 연마부 반송 기구
23: 반송 로봇
24a: 제1 반송 유닛
24b: 제2 반송 유닛
32a: 제1 세정부 반송 기구
50: 익스체인저
51a: 제1 푸셔
54a: 제1 스테이지 구동 기구
111: 반송 로봇
33a: 기판 스테이션
400: 티칭 장치
402: 제어 장치
403: 수신부
404: 해석부
405: 판정부
406: 결정부
407: 명령부
410: 카메라
450: 표지
W: 기판
TW: 티칭 기판

Claims (16)

  1. 기판 반송 시스템을 위한 티칭 장치이며,
    상기 기판 반송 시스템은, 기판을 보유 지지 가능하도록 구성되는 기판 반송 장치와,
    상기 기판 반송 장치로부터 기판을 수취 가능하도록 구성되는 기판 수취 장치를 갖고,
    상기 티칭 장치는,
    상기 기판 반송 장치에 보유 지지되도록 구성되는, 티칭 기판과,
    상기 티칭 기판에 설치 가능한 카메라와,
    상기 티칭 기판을 보유 지지하고 있는 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치의 동작을 제어하기 위한 제어 장치를 갖고,
    상기 제어 장치는,
    상기 카메라로 촬영된 화상을 수신하는 수신부와,
    수신한 상기 화상으로부터 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산하는 해석부와,
    상기 해석부에서 계산된 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계에 기초하여, 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치의 정지 위치를 결정하는 결정부를 갖는,
    티칭 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 해석부는, 상기 카메라로 촬영된 화상 내의 표지에 기초하여, 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산하는,
    티칭 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판 수취 장치는 표지를 구비하는,
    티칭 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기판 수취 장치는, 표지를 구비하는 타깃 기판을 수취 가능하도록 구성되는,
    티칭 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 해석부는, 상기 화상 내의 표지의 위치에 기초하여, 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산하는,
    티칭 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 해석부는, 상기 화상 내의 표지의 크기에 기초하여, 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산하는,
    티칭 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 결정부에 의해 결정된 정지 위치에 기초하여 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치에 동작 명령을 부여하는 명령부를 갖는,
    티칭 장치.
  8. 기판을 보유 지지 가능하도록 구성되는 기판 반송 장치와,
    상기 기판 반송 장치로부터 기판을 수취 가능하도록 구성되는 기판 수취 장치를 갖는 기판 반송 시스템을 위한 티칭 방법이며,
    상기 기판 반송 장치에, 카메라가 설치된 티칭 기판을 보유 지지시키는 스텝과,
    상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치가 상대적으로 근접하도록 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치를 이동시키는 스텝과,
    상기 카메라로 상기 기판 수취 장치의 근방을 촬영하는 스텝과,
    상기 카메라로 촬영된 화상으로부터, 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산하는 스텝과,
    계산된 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계에 기초하여, 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치의 정지 위치를 결정하는 스텝을 갖는,
    티칭 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 계산하는 스텝은, 상기 카메라로 촬영된 화상 내의 표지에 기초하여, 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산하는,
    티칭 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판 수취 장치에 구비된 표지를 상기 카메라로 촬영하는 스텝을 갖는,
    티칭 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 기판 수취 장치는, 표지를 구비하는 타깃 기판을 보유 지지시키는 스텝과,
    상기 기판 수취 장치에 보유 지지된 타깃 기판을 상기 카메라로 촬영하는 스텝을 갖는,
    티칭 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 계산하는 스텝은, 상기 화상 내의 표지의 위치에 기초하여, 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산하는,
    티칭 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 계산하는 스텝은, 상기 화상 내의 표지의 크기에 기초하여, 상기 기판 반송 장치와 상기 기판 수취 장치의 상대적인 위치 관계를 계산하는,
    티칭 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    결정된 상기 정지 위치에 기초하여, 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취에 동작 명령을 부여하는 스텝을 갖는,
    티칭 방법.
  15. 기판을 보유 지지 가능하도록 구성되는 기판 반송 장치와,
    상기 기판 반송 장치로부터 기판을 수취 가능하도록 구성되는 기판 수취 장치를 갖는 기판 반송 시스템을 위한 결함을 예측하는 방법이며,
    기판 반송 시스템의 운전 중에 있어서의 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치의 정지 위치를 기록하는 스텝과,
    기록된 상기 정지 위치를 해석하는 스텝을 갖는,
    방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 해석하는 스텝은, 기판 반송 시스템의 운전 중에 있어서의 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치의 정지 위치와, 상기 기판 반송 장치 및/또는 상기 기판 수취 장치의 최적의 정지 위치를 나타내는 교시 데이터를 비교하는 스텝을 갖는,
    방법.
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