KR20210103404A - 티칭 방법 - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 반송 위치의 정밀도를 향상시킬 수 있는 티칭 방법을 제공한다.
[해결 수단] 티칭 방법은, 반송 기구의 티칭 방법으로서, a) 탑재하는 공정과, b) 반송하는 공정과, c) 검출하는 공정과, d) 보정하는 공정을 갖는다. a) 탑재하는 공정은, 반송 기구의 포크 상에 제 1 기판 또는 에지 링을 탑재하고, 제 1 기판 또는 에지 링을 목표 위치까지 반송하여, 제 1 기판 또는 에지 링을 목표 위치에 탑재한다. b) 반송하는 공정은, 포크 상에 위치 검출 센서를 갖는 제 2 기판을 탑재하고, 제 2 기판을 목표 위치의 바로 위 또는 바로 아래까지 반송한다. c) 검출하는 공정은, 제 2 기판의 위치 검출 센서를 이용하여, 제 1 기판 또는 에지 링과, 목표 위치의 어긋남량을 검출한다. d) 보정하는 공정은, 검출한 어긋남량에 근거하여, 다음에 반송하는 제 1 기판 또는 에지 링에 있어서의 반송 기구의 반송 위치 데이터를 보정한다.

Description

티칭 방법{TEACHING METHOD}
본 개시는, 티칭 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스를 제조할 때, 복수의 모듈의 사이에서 기판의 반송을 행하는 반송 기구를 구비하는 기판 처리 시스템이 이용된다. 기판 처리 시스템에서는, 반송 기구가 각 모듈 내로 기판을 반입하고, 각 모듈 내에 배치된 탑재대로부터 돌출되는 리프트 핀으로 기판을 수수(授受)한다.
이와 같은 기판 처리 시스템에서는, 각 모듈 내에 정밀도 좋게 기판을 반송하기 위해서, 예를 들면 작업자가 검사용 기판을 이용하여 각 모듈 내의 기판 탑재 위치 등의 반송에 필요한 정보를 반송 기구에 티칭(교시)한다. 또, 검사용 기판에 마련한 카메라로 탑재대를 촬상하고, 촬상한 화상에 근거하여 반송 기구가 탑재대에 기판을 수수하는 위치를 보정하는 것이 제안되고 있다.
일본 특허공개 2019-102728호 공보
본 개시는, 반송 위치의 정밀도를 향상시킬 수 있는 티칭 방법을 제공한다.
본 개시의 일 태양에 의한 티칭 방법은, 반송 기구의 티칭 방법으로서, a) 탑재하는 공정과, b) 반송하는 공정과, c) 검출하는 공정과, d) 보정하는 공정을 갖는다. a) 탑재하는 공정은, 반송 기구의 포크 상에 제 1 기판 또는 에지 링을 탑재하고, 제 1 기판 또는 에지 링을 목표 위치까지 반송하여, 제 1 기판 또는 에지 링을 목표 위치에 탑재한다. b) 반송하는 공정은, 포크 상에 위치 검출 센서를 갖는 제 2 기판을 탑재하고, 제 2 기판을 목표 위치의 바로 위 또는 바로 아래까지 반송한다. c) 검출하는 공정은, 제 2 기판의 위치 검출 센서를 이용하여, 제 1 기판 또는 에지 링과, 목표 위치의 어긋남량을 검출한다. d) 보정하는 공정은, 검출한 어긋남량에 근거하여, 다음에 반송하는 제 1 기판 또는 에지 링에 있어서의 반송 기구의 반송 위치 데이터를 보정한다.
본 개시에 의하면, 반송 위치의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은, 본 개시의 일 실시형태에 있어서의 기판 처리 시스템의 일례를 나타내는 횡단 평면도이다.
도 2는, 본 실시형태에 있어서의 검사용 웨이퍼의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 실시형태에 있어서의 티칭 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
도 4는, 본 실시형태에 있어서의 검출 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
도 5는, 목표 위치의 바로 위에 검사용 웨이퍼를 반송한 상태의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은, 목표 위치의 바로 위에 검사용 웨이퍼를 반송한 상태를 옆에서 본 경우의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 실시형태에 있어서의 갱신 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
도 8은, 변형예 1에 있어서의 웨이퍼와 스테이지의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는, 변형예 2에 있어서의 목표 위치의 바로 아래에 검사용 웨이퍼를 반송한 상태의 일례를 나타내는 도면이다.
이하에, 개시하는 티칭 방법의 실시형태에 대해, 도면에 근거하여 상세하게 설명한다. 한편, 이하의 실시형태에 의해 개시 기술이 한정되는 것은 아니다.
근년, 프로세스의 성능 향상을 위해서, 기판 처리 시스템에 있어서의 장치의 반송 정밀도의 향상이 요구되고 있다. 반송 정밀도의 향상에는, 반송 기구에 대해서 티칭을 행하는 것이 알려져 있다. 그런데 , 반송 기구의 티칭에 있어서, 장치 내를 대기 개방하고, 기준이 되는 기판(이하, 웨이퍼라고도 한다)을 사람의 손으로 탑재대에 탑재하여 행하는 방법에서는, 급배기(給排氣) 시간과 클리닝 시간이 필요하여, 다운 타임이 길어지고 있었다. 이에 비해, 위에서 설명한 바와 같이, 카메라 등의 센서를 마련한 검사용 기판을 이용함으로써, 사람의 손을 통하지 않고 진공 중에서 검사용 기판을 반송하여, 반송 기구가 탑재대에 기판을 수수하는 반송 위치를 보정하는 것이 제안되고 있다. 그러나, 검사용 기판에는 카메라 등을 마련하고 있기 때문에, 제품용의 기판보다도 무겁고, 반송 기구의 기어 등의 백래시(backlash)나 축의 비틀림에 근거하는 히스테리시스에 의해, 반송 위치가 어긋나는 경우가 있다. 한편, 반송 위치의 어긋남은, 예를 들면 수십 μm 정도이지만, 근년에는 무시할 수 없는 정밀도로 되어 있다. 그래서, 반송 위치의 정밀도를 향상시킬 것이 기대되고 있다.
[기판 처리 시스템(1)의 구성]
도 1은, 본 개시의 일 실시형태에 있어서의 기판 처리 시스템의 일례를 나타내는 횡단 평면도이다. 도 1에 나타내는 기판 처리 시스템(1)은, 매엽식으로 웨이퍼(예를 들면, 반도체 웨이퍼)에 플라즈마 처리 등의 각종 처리를 실시하는 것이 가능한 기판 처리 시스템이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 트랜스퍼 모듈(10)과, 6개의 프로세스 모듈(20)과, 로더 모듈(30)과, 2개의 로드 록 모듈(40)을 구비한다.
트랜스퍼 모듈(10)은, 평면뷰(view)에 있어서 대략 5각형 형상을 갖는다. 트랜스퍼 모듈(10)은, 진공실을 갖고, 내부에 반송 기구(11)가 배치되어 있다. 반송 기구(11)는, 가이드 레일(도시하지 않음)과, 2개의 암(12)과, 각 암(12)의 선단에 배치되어 웨이퍼를 지지하는 포크(13)를 갖는다. 각 암(12)은, 스칼라 암 타입이고, 선회, 신축 자재로 구성되어 있다. 반송 기구(11)는, 가이드 레일을 따라 이동하고, 프로세스 모듈(20)이나 로드 록 모듈(40)의 사이에서 웨이퍼를 반송한다. 한편, 반송 기구(11)는, 프로세스 모듈(20)이나 로드 록 모듈(40)의 사이에서 웨이퍼를 반송하는 것이 가능하면 되고, 도 1에 나타나는 구성으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 반송 기구(11)의 각 암(12)은, 선회, 신축 자재로 구성됨과 더불어, 승강 자재로 구성되어 있어도 된다.
프로세스 모듈(20)은, 트랜스퍼 모듈(10)의 주위에 방사 형상으로 배치되어 트랜스퍼 모듈(10)에 접속되어 있다. 프로세스 모듈(20)은, 처리실을 갖고, 내부에 배치된 원기둥 형상의 스테이지(21)(탑재대)를 갖는다. 스테이지(21)는, 상면으로부터 돌출 자재한 복수의 가는 막대 형상의 3개의 리프트 핀(22)을 갖는다. 각 리프트 핀(22)은 평면뷰에 있어서 동일 원주 상에 배치되고, 스테이지(21)의 상면으로부터 돌출되는 것에 의해 스테이지(21)에 탑재된 웨이퍼를 지지하여 들어 올림과 더불어, 스테이지(21) 내로 퇴출하는 것에 의해 지지하는 웨이퍼를 스테이지(21)에 탑재시킨다. 프로세스 모듈(20)은, 스테이지(21)에 웨이퍼가 탑재된 후, 내부를 감압하여 처리 가스를 도입하고, 또 내부에 고주파 전력을 인가하여 플라즈마를 생성하고, 플라즈마에 의해 웨이퍼에 플라즈마 처리를 실시한다. 트랜스퍼 모듈(10)과 프로세스 모듈(20)은, 개폐 자재한 게이트 밸브(23)로 구획되어 있다.
로더 모듈(30)은, 트랜스퍼 모듈(10)에 대향하여 배치되어 있다. 로더 모듈(30)은, 직방체 형상이고, 대기압 분위기로 유지된 대기 반송실이다. 로더 모듈(30)의 길이 방향을 따른 일 측면에는, 2개의 로드 록 모듈(40)이 접속되어 있다. 로더 모듈(30)의 길이 방향을 따른 다른 측면에는, 3개의 로드 포트(31)가 접속되어 있다. 로드 포트(31)에는, 복수의 웨이퍼를 수용하는 용기인 FOUP(Front-Opening Unified Pod)(도시하지 않음)가 탑재된다. 로더 모듈(30)의 폭 방향을 따른 일 측면에는, 얼라이너(32)가 접속되어 있다. 또, 로더 모듈(30) 내에는, 반송 기구(35)가 배치되어 있다.
얼라이너(32)는, 웨이퍼의 위치 맞춤을 행한다. 얼라이너(32)는, 구동 모터(도시하지 않음)에 의해 회전되는 회전 스테이지(33)를 갖는다. 회전 스테이지(33)는, 예를 들면 웨이퍼의 직경보다도 작은 직경을 갖고, 상면에 웨이퍼를 탑재한 상태에서 회전 가능하게 구성되어 있다. 회전 스테이지(33)의 근방에는, 웨이퍼의 바깥 주연(周緣)을 검지하기 위한 광학 센서(34)가 마련되어 있다. 얼라이너(32)에서는, 광학 센서(34)에 의해, 웨이퍼의 중심 위치 및 웨이퍼의 중심에 대한 노치의 방향이 검출되고, 웨이퍼의 중심 위치 및 노치의 방향이 소정 위치 및 소정 방향이 되도록, 후술하는 포크(37)에 웨이퍼가 수수된다. 이에 의해, 로드 록 모듈(40) 내에 있어서 웨이퍼의 중심 위치 및 노치의 방향이 소정 위치 및 소정 방향이 되도록, 웨이퍼의 반송 위치가 조정된다.
반송 기구(35)는, 가이드 레일(도시하지 않음)과, 암(36)과, 포크(37)를 갖는다. 암(36)은, 스칼라 암 타입이고, 가이드 레일을 따라 이동 자재로 구성됨과 더불어, 선회, 신축, 승강 자재로 구성된다. 포크(37)는, 암(36)의 선단에 배치되어 웨이퍼를 지지한다. 로더 모듈(30)에서는, 반송 기구(35)가 각 로드 포트(31)에 탑재된 FOUP, 얼라이너(32) 및 로드 록 모듈(40)의 사이에서 웨이퍼를 반송한다. 한편, 반송 기구(35)는, FOUP, 얼라이너(32) 및 로드 록 모듈(40)의 사이에서 웨이퍼를 반송하는 것이 가능하면 되고, 도 1에 나타나는 구성으로 한정되는 것은 아니다.
로드 록 모듈(40)은, 트랜스퍼 모듈(10)과 로더 모듈(30)의 사이에 배치되어 있다. 로드 록 모듈(40)은, 내부를 진공, 대기압으로 전환 가능한 내압 가변실을 갖고, 내부에 배치된 원기둥 형상의 스테이지(41)를 갖는다. 로드 록 모듈(40)은, 웨이퍼를 로더 모듈(30)로부터 트랜스퍼 모듈(10)로 반입할 때, 내부를 대기압으로 유지하여 로더 모듈(30)로부터 웨이퍼를 수취한 후, 내부를 감압하여 트랜스퍼 모듈(10)로 웨이퍼를 반입한다. 또, 웨이퍼를 트랜스퍼 모듈(10)로부터 로더 모듈(30)로 반출할 때, 내부를 진공으로 유지하여 트랜스퍼 모듈(10)로부터 웨이퍼를 수취한 후, 내부를 대기압까지 승압하여 로더 모듈(30)로 웨이퍼를 반입한다. 스테이지(41)는, 상면으로부터 돌출 자재한 복수의 가는 막대 형상의 3개의 리프트 핀(42)을 갖는다. 각 리프트 핀(42)은 평면뷰에 있어서 동일 원주 상에 배치되고, 스테이지(41)의 상면으로부터 돌출되는 것에 의해 웨이퍼를 지지하여 들어 올림과 더불어, 스테이지(41) 내로 퇴출하는 것에 의해 지지하는 웨이퍼를 스테이지(41)에 탑재시킨다. 로드 록 모듈(40)과 트랜스퍼 모듈(10)은, 개폐 자재한 게이트 밸브(도시하지 않음)로 구획되어 있다. 또, 로드 록 모듈(40)과 로더 모듈(30)은, 개폐 자재한 게이트 밸브(도시하지 않음)로 구획되어 있다.
기판 처리 시스템(1)은, 제어 장치(50)를 갖는다. 제어 장치(50)는, 예를 들면 컴퓨터이고, CPU(Central Processing Unit), RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 보조 기억 장치 등을 구비한다. CPU는, ROM 또는 보조 기억 장치에 저장된 프로그램에 근거하여 동작하고, 기판 처리 시스템(1)의 각 구성 요소의 동작을 제어한다.
[검사용 웨이퍼]
도 2는, 본 실시형태에 있어서의 검사용 웨이퍼의 일례를 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 검사용 웨이퍼(100)는, 베이스 웨이퍼(101)와, 복수(예를 들면 3개)의 카메라(102)를 갖는다. 베이스 웨이퍼(101)는, 제품용 웨이퍼와 동일 사이즈의 웨이퍼인 것이 바람직하다. 베이스 웨이퍼(101)로서 제품용 웨이퍼와 동일 사이즈의 웨이퍼를 이용함으로써, 복수의 모듈의 사이에서 검사용 웨이퍼(100)를 제품용 웨이퍼와 마찬가지로 반송할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 직경이 300mm인 제품용 웨이퍼를 이용하는 경우, 베이스 웨이퍼(101)로서 직경이 300mm인 웨이퍼를 이용하는 것이 바람직하다.
복수의 카메라(102)는, 위치 검출 센서의 일례이며, 베이스 웨이퍼(101)의 표면의 바깥 주연부에, 예를 들면 동일 원주 상에 배치되어 있다. 예를 들면, 각 카메라(102)는, 동일 원주 상에 120°마다 3개소 마련하는 것이 바람직하다. 각 카메라(102)는, 베이스 웨이퍼(101)에 형성된 개구(103)를 통해서 베이스 웨이퍼(101)의 하방을 촬영 가능하게 구성되어 있다. 한편, 카메라(102)는 1개 이상이면 되고, 그 수는 한정되지 않는다. 예를 들면, 카메라(102)는, 베이스 웨이퍼(101)의 중심을 통과하는 직교하는 2개의 선과, 바깥 주연부의 원주가 교차하는 2개소에 각각 마련해도 된다. 또, 카메라(102)는, 베이스 웨이퍼(101)의 바깥 주연부에 1개소 마련하여, 검사용 웨이퍼(100)를 얼라이너(32)까지 이동시켜 회전하도록 해도 된다. 또, 카메라(102)는, 촬상한 화상을 제어 장치(50)에 송신하는 통신 기능을 갖는다. 통신 기능은, 예를 들면, Bluetooth(등록상표) 등을 이용할 수 있다. 또, 검사용 웨이퍼(100)는, 카메라(102)에 의해 촬상된 화상을 기억하는 기억부를 갖고 있어도 된다.
[티칭 방법]
다음으로, 본 실시형태의 기판 처리 시스템(1)의 동작에 대해 설명한다. 도 3은, 본 실시형태에 있어서의 티칭 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다. 한편, 이하의 설명에 있어서, 기판 처리 시스템(1)의 각 구성 요소의 동작은, 제어 장치(50)에 의해 제어된다.
제어 장치(50)는, 제품용의 웨이퍼 W와 웨이퍼 W의 목표 위치의 어긋남량을 검출하는 검출 처리를 실행한다(스텝 S1). 여기에서, 도 4를 이용하여 검출 처리에 대해 설명한다. 도 4는, 본 실시형태에 있어서의 검출 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
우선, 로드 포트(31)의 FOUP에 수용되어 있는 웨이퍼 W 또는 검사용 웨이퍼(100)를, 트랜스퍼 모듈(10)의 포크(13) 상에 탑재할 때까지의 동작에 대해, 웨이퍼 W를 일례로서 설명한다. 한편, 이하의 설명에 있어서, 포크(13) 상에 웨이퍼 W 또는 검사용 웨이퍼(100)를 탑재하는 마찬가지의 동작을 행하는 경우, 당해 동작의 설명은 생략한다.
우선, 로드 포트(31)에 웨이퍼 W를 수용하는 FOUP를 탑재한다. 다음으로, 웨이퍼 W의 위치 맞춤을 행한다. 웨이퍼 W의 위치 맞춤에서는, 반송 기구(35)의 포크(37)를 FOUP 내에 진입시켜 웨이퍼 W를 들어 올려 지지한 후, FOUP 내로부터 퇴출시킨다. 제어 장치(50)는, 웨이퍼 W를 지지한 포크(37)를 얼라이너(32) 내에 진입시킨 후, 포크(37)를 하강시켜 회전 스테이지(33) 상에 웨이퍼 W를 탑재한다. 제어 장치(50)는, 포크(37)를 얼라이너(32) 내로부터 퇴출시킨 후, 얼라이너(32)에 의해 웨이퍼 W의 위치 맞춤을 행한다. 제어 장치(50)는, 웨이퍼 W의 위치 맞춤이 종료된 후, 포크(37)를 얼라이너(32) 내에 진입시켜 웨이퍼 W를 들어 올려 지지한 후, 얼라이너(32) 내로부터 퇴출시킨다. 이때, 웨이퍼 W의 위치 맞춤이 행해지고 있으므로, 웨이퍼 W의 중심 위치 및 노치의 방향이 소정 위치 및 소정 방향이 되도록, 포크(37)에 수수된다. 한편, 웨이퍼 W의 위치 맞춤이 이미 행해지고 있는 경우에는, 웨이퍼 W의 위치 맞춤을 생략해도 된다.
다음으로, 제어 장치(50)는, 웨이퍼 W를 지지한 포크(37)를, 내부가 대기압으로 유지된 로드 록 모듈(40) 내에 진입시킨 후, 3개의 리프트 핀(42)을 스테이지(41)의 상면으로부터 돌출시켜 웨이퍼 W를 들어 올려, 포크(37)로부터 이간시킨다. 제어 장치(50)는, 포크(37)를 로드 록 모듈(40) 내로부터 퇴출시킨 후, 3개의 리프트 핀(42)을 스테이지(41) 내로 퇴출시키는 것에 의해, 지지하는 웨이퍼 W를 스테이지(41)에 탑재시킨다. 이때, 웨이퍼 W의 중심 위치 및 노치의 방향이 소정 위치 및 소정 방향이 되도록 포크(37)에 수수되어 있으므로, 로드 록 모듈(40) 내에 있어서 웨이퍼 W의 중심 위치 및 노치의 방향이 소정 위치 및 소정 방향이 된다.
제어 장치(50)는, 로드 록 모듈(40)의 내부를 감압한 후, 3개의 리프트 핀(42)을 스테이지(41)의 상면으로부터 돌출시켜 웨이퍼 W를 들어 올린다. 제어 장치(50)는, 반송 기구(11)의 포크(13)를 로드 록 모듈(40) 내에 진입시킨 후, 3개의 리프트 핀(42)을 하강시켜, 웨이퍼 W를 포크(13)에 의해 지지시킨다. 즉, 제어 장치(50)는, 반송 기구(11)의 포크(13) 상에 웨이퍼 W를 탑재한다(스텝 S11).
제어 장치(50)는, 웨이퍼 W를 지지한 포크(13)를 프로세스 모듈(20) 내에 진입시킨 후, 3개의 리프트 핀(22)을 스테이지(21)의 상면으로부터 돌출시켜 웨이퍼 W를 들어 올려, 포크(13)로부터 이간시킨다. 제어 장치(50)는, 포크(13)를 프로세스 모듈(20) 내로부터 퇴출시킨 후, 3개의 리프트 핀(22)을 스테이지(21) 내로 퇴출시키는 것에 의해, 지지하는 웨이퍼 W를 스테이지(21)에 탑재시킨다. 즉, 제어 장치(50)는, 웨이퍼 W를 스테이지(21) 상의 목표 위치까지 반송하여 탑재한다(스텝 S12). 한편, 목표 위치란, 스테이지(21) 상에 있어서의 웨이퍼 W의 탑재 위치이고, 예를 들면, 스테이지(21)의 중심과 웨이퍼 W의 중심이 동일한 위치가 되는 위치이다.
계속해서, 제어 장치(50)는, 웨이퍼 W와 마찬가지로, 로드 포트(31)의 FOUP에 수용되어 있는 검사용 웨이퍼(100)를 트랜스퍼 모듈(10)의 포크(13) 상에 탑재한다(스텝 S13).
제어 장치(50)는, 검사용 웨이퍼(100)를 지지한 포크(13)를 프로세스 모듈(20) 내에 진입시켜, 웨이퍼 W가 탑재된 스테이지(21)의 바로 위, 즉 목표 위치의 바로 위까지 검사용 웨이퍼(100)를 반송한다(스텝 S14).
제어 장치(50)는, 목표 위치의 바로 위에서 검사용 웨이퍼(100)에 장착된 복수의 카메라(102)에 대해서, 웨이퍼 W의 주연부와, 스테이지(21)의 주연부를 포함하는 영역의 촬상을 지시한다. 각 카메라(102)는, 각각의 식별 정보(예를 들면 카메라 ID)와, 촬상한 화상을 제어 장치(50)에 송신한다. 한편, 카메라(102)가 통신 기능을 갖고 있지 않은 경우에는, 검사용 웨이퍼(100)에 카메라(102)와는 별도로 통신 수단을 장착하여, 카메라(102)가 촬상한 화상을 제어 장치(50)에 송신하도록 해도 된다.
제어 장치(50)는, 각 카메라(102)로 촬상된 화상에 포함되는 웨이퍼 W의 주연부의 원호와, 스테이지(21)의 주연부의 원호에 근거하여, 원호 보간을 이용하여 웨이퍼 W 및 스테이지(21)의 원주의 위치를 구한다. 즉, 제어 장치(50)는, 원호로부터 각각의 원주의 중심 위치를 구한다. 제어 장치(50)는, 웨이퍼 W와 스테이지(21)의 원주의 위치의 차분에 근거하여, 웨이퍼 W와 목표 위치의 상대적인 어긋남량을 검출한다(스텝 S15). 제어 장치(50)는, 예를 들면, 카메라(102)가 120° 간격으로 3개소에 마련되어 있는 경우, 각각의 카메라(102)에 있어서의 원주의 위치의 차분이 동일한 값이면, 목표 위치의 어긋남량은 0으로 검출한다.
여기에서, 도 5 및 도 6을 이용하여, 목표 위치의 바로 위에 검사용 웨이퍼(100)를 반송한 상태에 대해 설명한다. 도 5는, 목표 위치의 바로 위에 검사용 웨이퍼를 반송한 상태의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6은, 목표 위치의 바로 위에 검사용 웨이퍼를 반송한 상태를 옆에서 본 경우의 일례를 나타내는 도면이다. 한편, 도 6에서는, 포크(13)는 생략하고 있다.
도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 스테이지(21) 상에는, 먼저 반송된 웨이퍼 W가 탑재되고, 스테이지(21)의 바로 위에는, 포크(13)에 의해 반송된 검사용 웨이퍼(100)가 위치하고 있다. 검사용 웨이퍼(100)의 위치는, 스테이지(21)의 웨이퍼 W를 탑재하는 면으로부터 상방으로 소정 거리 H만큼 이간한 위치이다. 검사용 웨이퍼(100)에 설치된 각 카메라(102)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 스테이지(21)와 웨이퍼 W의 주연부(에지)를 촬상하게 된다. 한편, 카메라(102)의 시야 내에 눈금이나 일정 간격의 점과 같은 기준이 되는 것을 설치하면, 높이 방향, 즉 소정 거리 H의 위치 어긋남에 대해서도 보정할 수 있다.
도 4의 설명으로 되돌아간다. 제어 장치(50)는, 검사용 웨이퍼(100)를 프로세스 모듈(20)로부터 반출한다(스텝 S16). 즉, 제어 장치(50)는, 검사용 웨이퍼(100)를 로드 포트(31)의 FOUP 내로 이동시킨다. 여기에서는, 검사용 웨이퍼(100)를 포크(13) 상부터 로드 포트(31)의 FOUP 내까지 이동시키는 동작에 대해 설명한다. 한편, 웨이퍼 W를 포크(13) 상부터 로드 포트(31)의 FOUP 내까지 이동시키는 경우에 대해서도 마찬가지이므로, 설명을 생략한다. 또, 이하의 설명에 있어서, 포크(13) 상의 웨이퍼 W 또는 검사용 웨이퍼(100)를 로드 포트(31)의 FOUP 내까지 이동시키는 마찬가지의 동작을 행하는 경우에 대해서도, 당해 동작의 설명은 생략한다.
제어 장치(50)는, 검사용 웨이퍼(100)를 지지한 포크(13)를 프로세스 모듈(20) 내로부터 퇴출시킨 후, 내부가 진공으로 유지된 로드 록 모듈(40) 내에 진입시킨다. 제어 장치(50)는, 3개의 리프트 핀(42)을 스테이지(41)의 상면으로부터 돌출시켜 검사용 웨이퍼(100)를 들어 올려, 포크(13)로부터 이간시킨다. 제어 장치(50)는, 포크(13)를 로드 록 모듈(40) 내로부터 퇴출시킨 후, 3개의 리프트 핀(42)을 스테이지(41) 내로 퇴출시키는 것에 의해, 지지하는 검사용 웨이퍼(100)를 스테이지(41)에 탑재시킨다.
제어 장치(50)는, 로드 록 모듈(40)의 내부를 대기압까지 승압한 후, 3개의 리프트 핀(42)을 스테이지(41)의 상면으로부터 돌출시켜 검사용 웨이퍼(100)를 들어 올린다. 제어 장치(50)는, 반송 기구(35)의 포크(37)를 로드 록 모듈(40) 내에 진입시킨다. 제어 장치(50)는, 3개의 리프트 핀(42)을 하강시켜 검사용 웨이퍼(100)를 포크(37)에 의해 지지시킨다. 제어 장치(50)는, 검사용 웨이퍼(100)를 지지한 포크(37)를 FOUP 내에 진입시켜, 검사용 웨이퍼(100)를 로드 포트(31)에 탑재된 FOUP 내에 수용한다.
제어 장치(50)는, 검사용 웨이퍼(100)를 로드 포트(31)의 FOUP 내로 이동시키면, 웨이퍼 W를 프로세스 모듈(20)로부터 반출한다(스텝 S17). 제어 장치(50)는, 프로세스 모듈(20)의 3개의 리프트 핀(22)을 스테이지(21)의 상면으로부터 돌출시켜 웨이퍼 W를 들어 올린다. 제어 장치(50)는, 반송 기구(11)의 포크(13)를 프로세스 모듈(20) 내에 진입시킨 후, 3개의 리프트 핀(22)을 하강시켜, 웨이퍼 W를 포크(13)에 의해 지지시킨다. 그 후, 제어 장치(50)는, 검사용 웨이퍼(100)와 마찬가지로, 웨이퍼 W를 로드 포트(31)의 FOUP 내로 이동시켜, 검출 처리를 종료하고, 원래의 처리로 되돌아간다. 한편, 검출 처리는, 스텝 S15의 웨이퍼 W와 목표 위치의 어긋남량만 검출할 수 있으면, 검출 처리 자체의 목적은 달성할 수 있기 때문에, 검사용 웨이퍼(100)나 웨이퍼 W를 FOUP까지 이동시키는 스텝은 필수는 아니다.
도 3의 설명으로 되돌아간다. 제어 장치(50)는, 검출한 웨이퍼 W와 목표 위치의 어긋남량이 허용 범위 내인지 여부를 판정한다(스텝 S2). 제어 장치(50)는, 웨이퍼 W와 목표 위치의 어긋남량이 허용 범위 내가 아니라고 판정한 경우(스텝 S2: No), 어긋남량에 근거하여, 다음에 반송하는 웨이퍼 W에 있어서의 반송 기구(11)의 반송 위치 데이터를 보정하고(스텝 S3), 스텝 S1로 되돌아간다. 즉, 제어 장치(50)는, 어긋남량이 허용 범위에 들어갈 때까지, 스텝 S1의 검출 처리를 반복한다.
한편, 제어 장치(50)는, 웨이퍼 W와 목표 위치의 어긋남량이 허용 범위 내라고 판정한 경우(스텝 S2: Yes), 현재의 반송 위치 데이터를 확정 데이터로서 확정하고(스텝 S4), 티칭 처리를 종료한다. 이에 의해, 기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼 W의 반송 위치를 티칭할 수 있음과 더불어, 반송 위치의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또, 기판 처리 시스템(1)에서는, 목표 위치에 대해서 반송하고 있는 것이 제품용의 웨이퍼 W이므로, 티칭 시와 프로세스 실행 시에서 반송 기구(11)의 정지 위치의 어긋남이 발생하지 않는다. 또, 기판 처리 시스템(1)에서는, 포크(13)로부터 리프트 핀(22)이나 스테이지(21)로의 수수 시의 어긋남도 가미하여 티칭을 행하므로, 반송 위치의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또, 기판 처리 시스템(1)에서는, 프로세스 모듈(20)을 대기 개방할 필요가 없기 때문에, 다운 타임을 대폭으로 단축할 수 있다. 또, 기판 처리 시스템(1)에서 실행한 티칭 처리는, 검사용 웨이퍼(100)를 반송할 수 있는 장치이면, 기존의 장치에도 적용 가능하다. 또, 기판 처리 시스템(1)에서는, 티칭을 자동화할 수 있기 때문에, 반송 위치의 정밀도가 티칭의 작업자에 의존하지 않아, 안정된 정밀도로 할 수 있다.
계속해서, 티칭 처리에서 확정한 확정 데이터에 대해, 보다 정밀도를 높이기 위한 갱신 처리에 대해 설명한다. 도 7은, 본 실시형태에 있어서의 갱신 처리의 일례를 나타내는 플로 차트이다.
제어 장치(50)는, 티칭 처리와 마찬가지로, 검출 처리를 실행한다(스텝 S21). 한편, 검출 처리의 상세는 티칭 처리에 있어서의 스텝 S1의 검출 처리와 마찬가지이므로, 그 설명은 생략한다. 제어 장치(50)는, 검출 처리를 소정 횟수 반복했는지 여부를 판정한다(스텝 S22). 여기에서, 소정 횟수는, 예를 들면, 10회부터 100회 정도로 할 수 있다. 제어 장치(50)는, 소정 횟수 반복하지 않는다고 판정한 경우(스텝 S22: No), 스텝 S21로 되돌아가서, 계속 검출 처리를 실행한다.
한편, 제어 장치(50)는, 소정 횟수 반복했다고 판정한 경우(스텝 S22: Yes), 소정 횟수분의 어긋남량에 근거하여, 어긋남량의 분산값을 산출하여 취득한다(스텝 S23). 제어 장치(50)는, 취득한 분산값에 근거하여, 확정 데이터를 갱신하고(스텝 S24), 갱신 처리를 종료한다. 제어 장치(50)는, 예를 들면, 분산의 기대치가 어긋남량의 허용 범위의 중앙에 오도록, 확정 데이터를 갱신한다. 이에 의해, 기판 처리 시스템(1)은, 반송 기구(11)의 반송마다의 편차나 반송 기구(35) 등의 반송마다의 편차까지 고려하여 웨이퍼 W의 반송 위치를 티칭할 수 있다. 또, 반송 위치의 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다.
[변형예 1]
상기의 실시형태에서는, 제품용의 웨이퍼 W를 이용하여 티칭을 행했지만, 티칭 전용의 웨이퍼를 이용해도 된다. 예를 들면, 프로세스 모듈의 스테이지에는, 중심 위치에 구멍을 갖는 타입이 있다. 이 경우, 웨이퍼의 중심에 구멍을 뚫은 티칭용 웨이퍼를 이용함으로써, 구멍끼리의 어긋남량을 검출함으로써, 웨이퍼 W와 목표 위치의 어긋남량을 검출할 수 있다.
도 8은, 변형예 1에 있어서의 웨이퍼와 스테이지의 일례를 나타내는 도면이다. 도 8은, 웨이퍼를 탑재한 스테이지를 상방에서 본 도면이다. 도 8에 나타내는 스테이지(21a)는, 중심 위치에 구멍(111)을 갖는다. 또, 티칭용 웨이퍼인 웨이퍼 Wa도 마찬가지로, 중심 위치에 구멍(112)을 갖는다. 스테이지(21a) 및 웨이퍼 Wa를 이용하는 경우, 검사용 웨이퍼(100)의 카메라(102)는, 구멍(111) 및 구멍(112)을 촬상할 수 있도록 검사용 웨이퍼(100)의 중심에 1개 있으면 된다. 제어 장치(50)는, 구멍(111) 및 구멍(112)으로부터 스테이지(21a) 및 웨이퍼 Wa의 중심 위치를 산출함으로써, 웨이퍼 Wa와 목표 위치의 어긋남량을 검출할 수 있다. 한편, 검사용 웨이퍼(100)의 카메라(102)는, 검사용 웨이퍼(100)의 주연부에 마련되어 있는 경우여도, 반송 기구(11)의 암(12)을 신축함으로써 구멍(111) 및 구멍(112)을 촬상하도록 해도 된다. 즉, 제어 장치(50)는, 구멍(112)을 제 1 표시로 하고, 구멍(111)을 제 2 표시로 하면, 웨이퍼 Wa의 제 1 표시와, 스테이지(21a)의 제 2 표시에 근거하여, 웨이퍼 Wa와 목표 위치의 어긋남량을 검출한다고도 말할 수 있다.
또, 웨이퍼 W의 제 1 표시를 위치 결정용의 노치로 하고, 스테이지(21)의 제 2 표시를 웨이퍼 W의 탑재 위치를 규정하는 제방(도시하지 않음)으로 한 경우도 마찬가지로, 웨이퍼 W와 목표 위치의 어긋남량을 검출할 수 있다. 노치를 이용하는 경우, 수평 방향의 어긋남에 더하여, 노치 위치의 θ 방향(회전 방향)의 어긋남도 보정할 수 있다. θ 방향의 어긋남은, 반송 기구(11)의 포크(13)의 진입 각도, 또는, 얼라이너(32)에 있어서의 θ를 티칭함으로써 보정할 수 있다. 한편, 스테이지(21)의 특정한 장소에 웨이퍼 W 상의 특정한 패턴이 위치하는 경우에는, 특정한 패턴을 제 1 표시로 하여 이용해도 된다. 또, 티칭용 웨이퍼이면, 임의의 장소에 위치 결정 마크를 마련하여 제 1 표시로 하여 이용해도 된다.
[변형예 2]
상기의 실시형태에서는, 제품용의 웨이퍼 W의 반송 위치에 대해 티칭을 행했지만, 예를 들면 에지 링과 같이 반송 기구에 의한 반송이 가능하고, 교환이 필요한 부품(parts) 등을 반송하는 경우의 반송 위치에 대해서도 티칭을 행해도 된다. 도 9는, 변형예 2에 있어서의 목표 위치의 바로 아래에 검사용 웨이퍼를 반송한 상태의 일례를 나타내는 도면이다. 도 9는, 에지 링(120)을 프로세스 모듈(20) 내에 반송한 후에 리프트 기구(121)를 이용하여 샤워 헤드(122)측에 들어 올려, 검사용 웨이퍼(130)를 탑재한 포크(13)를 프로세스 모듈(20) 내에 반송한 상태이다. 이 경우, 에지 링(120)은, 리프트 기구(121)에 의해 스테이지(21)로부터 수직으로 들어 올려지는 것으로 한다. 즉, 에지 링(120)은, 리프트 기구(121)에 탑재된 상태라고 말할 수 있고, 이 상태에 있어서의 샤워 헤드(122)측에 들어 올려진 위치를, 에지 링(120)의 목표 위치로 하고 있다. 즉, 목표 위치는, 예를 들면 에지 링(120)의 중심 위치가 샤워 헤드(122)의 중심 위치와 일치하는 위치를 이용할 수 있다.
또, 검사용 웨이퍼(130)는, 베이스 웨이퍼(131) 상에, 샤워 헤드(122)측을 향하여 복수의 카메라(132)가 마련되어 있다. 카메라(132)는, 예를 들면, 에지 링(120)의 내측의 주연부의 원호와, 샤워 헤드(122)의 주연부의 원호를 촬상한다. 즉, 검사용 웨이퍼(130)는, 에지 링(120)의 목표 위치의 바로 아래에 반송되고, 제어 장치(50)는, 에지 링(120)과 샤워 헤드(122)의 어긋남량을 검출한다. 제어 장치(50)는, 검출한 에지 링(120)과 목표 위치의 어긋남량에 근거하여, 에지 링(120)의 반송 위치 데이터를 보정할 수 있다. 이에 의해, 에지 링(120)을 교환한 경우여도, 에지 링(120)과 웨이퍼 W의 쌍방의 티칭을 행함으로써, 웨이퍼 W의 반송 위치의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 즉, 교환 후의 에지 링(120)의 중심 위치에 웨이퍼 W를 탑재할 수 있다.
한편, 상기의 실시형태에서는, 위치 검출 센서로서 카메라를 이용했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 정전 용량 센서나 레이저 변위계 등을 이용하여, 웨이퍼 W 및 스테이지(21)의 단부를 검출함으로써 어긋남량을 검출하도록 해도 된다.
또, 상기의 실시형태에서는, 티칭 방법으로서, 프로세스 모듈(20) 내의 스테이지(21)에 대한 반송 기구(11)의 위치 어긋남을 보정하는 경우에 대해 설명했지만, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 실시형태에 따른 티칭 방법은, 로드 록 모듈(40)의 스테이지(41)에 대한 반송 기구(35)의 위치 어긋남을 보정하는 경우에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
이상, 본 실시형태에 의하면, 기판 처리 시스템(1)의 제어 장치(50)가 실행하는 티칭 방법은, 반송 기구(11)의 티칭 방법으로서, a) 탑재하는 공정과, b) 반송하는 공정과, c) 검출하는 공정과, d) 보정하는 공정을 갖는다. 제어 장치(50)는, a) 반송 기구(11)의 포크(13) 상에 제 1 기판(웨이퍼 W) 또는 에지 링(120)을 탑재하고, 제 1 기판 또는 에지 링(120)을 목표 위치까지 반송하여, 제 1 기판 또는 에지 링(120)을 목표 위치에 탑재하는 공정을 실행한다. 제어 장치(50)는, b) 포크 상에 위치 검출 센서를 갖는 제 2 기판을 탑재하고, 제 2 기판을 목표 위치의 바로 위 또는 바로 아래까지 반송하는 공정을 실행한다. 제어 장치(50)는, c) 제 2 기판의 위치 검출 센서를 이용하여, 제 1 기판 또는 에지 링과, 목표 위치의 어긋남량을 검출하는 공정을 실행한다. 제어 장치(50)는, d) 검출한 어긋남량에 근거하여, 다음에 반송하는 제 1 기판 또는 에지 링에 있어서의 반송 기구의 반송 위치 데이터를 보정하는 공정을 실행한다. 그 결과, 제 1 기판(웨이퍼 W) 또는 에지 링(120)에 대해, 반송 위치를 티칭할 수 있음과 더불어, 반송 위치의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 제어 장치(50)는, e) 어긋남량이 허용 범위에 들어갈 때까지, a)부터 d)까지를 반복하는 공정을 실행한다. 그 결과, 제 1 기판 또는 에지 링(120)에 대해, 반송 위치를 티칭할 수 있음과 더불어, 반송 위치의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 제어 장치(50)는, f) 어긋남량이 허용 범위에 들어갔을 때의 반송 위치 데이터를 확정 데이터로서 확정시키는 공정을 실행한다. 제어 장치(50)는, g) 확정 데이터에 근거하여, a)부터 c)까지를 반복하고, 어긋남량의 분산값을 취득하는 공정을 실행한다. 제어 장치(50)는, h) 취득한 분산값에 근거하여, 확정 데이터를 갱신하는 공정을 실행한다. 그 결과, 반송 기구(11)의 반송마다의 편차까지 고려하여 제 1 기판의 반송 위치를 티칭할 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, c)는, 제 1 기판 또는 에지 링(120)과, 제 1 기판을 탑재하는 탑재대(스테이지(21)) 또는 에지 링(120)에 대향하는 샤워 헤드(122)의 주연부에서, 어긋남량을 검출한다. 그 결과, 제 1 기판 또는 에지 링(120)에 대해, 반송 위치를 티칭할 수 있음과 더불어, 반송 위치의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 제 1 기판은, 제 1 표시를 갖고, c)는, 제 1 기판의 제 1 표시와, 제 1 기판을 탑재하는 탑재대의 제 2 표시에 근거하여, 어긋남량을 검출한다. 그 결과, 제 1 기판과 탑재대의 어긋남량을 용이하게 검출할 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 제 1 표시 및 제 2 표시는, 제 1 기판 및 탑재대의 중심에 마련된 구멍이다. 그 결과, 제 1 기판과 탑재대의 어긋남량을 용이하게 검출할 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 제 1 표시 및 제 2 표시는, 제 1 기판 및 탑재대의 주연부에 마련된, 위치 결정용의 노치 및 제 1 기판의 탑재 위치를 규정하는 제방이다. 그 결과, 기존의 장치여도 제 1 기판과 탑재대의 어긋남량을 용이하게 검출할 수 있다.
또, 본 실시형태에 의하면, 위치 검출 센서는, 카메라이고, c)는, 카메라로 촬상한 화상에 근거하여, 어긋남량을 검출한다. 그 결과, 카메라의 수가 2개 이하여도 어긋남량을 검출할 수 있다.
이번 개시된 실시형태는, 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시형태는, 첨부된 청구범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형체로 생략, 치환, 변경되어도 된다.
또, 상기의 실시형태에서는, 기판이 반도체 웨이퍼인 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 기판은 유리 기판, LCD 기판 등이어도 된다.
1: 기판 처리 시스템
10: 트랜스퍼 모듈
11: 반송 기구
12: 암
13: 포크
20: 프로세스 모듈
21: 스테이지
22: 리프트 핀
40: 로드 록 모듈
41: 스테이지
42: 리프트 핀
50: 제어 장치
100, 130: 검사용 웨이퍼
101, 131: 베이스 웨이퍼
102, 132: 카메라
120: 에지 링
121: 리프트 기구
122: 샤워 헤드
W: 웨이퍼

Claims (8)

  1. 반송 기구의 티칭 방법으로서,
    a) 상기 반송 기구의 포크 상에 제 1 기판 또는 에지 링을 탑재하고, 상기 제 1 기판 또는 상기 에지 링을 목표 위치까지 반송하여, 상기 제 1 기판 또는 상기 에지 링을 상기 목표 위치에 탑재하는 공정과,
    b) 상기 포크 상에 위치 검출 센서를 갖는 제 2 기판을 탑재하고, 상기 제 2 기판을 상기 목표 위치의 바로 위 또는 바로 아래까지 반송하는 공정과,
    c) 상기 제 2 기판의 상기 위치 검출 센서를 이용하여, 상기 제 1 기판 또는 상기 에지 링과, 상기 목표 위치의 어긋남량을 검출하는 공정과,
    d) 검출한 상기 어긋남량에 근거하여, 다음에 반송하는 상기 제 1 기판 또는 상기 에지 링에 있어서의 상기 반송 기구의 반송 위치 데이터를 보정하는 공정
    을 갖는 티칭 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    e) 상기 어긋남량이 허용 범위에 들어갈 때까지, 상기 a)부터 상기 d)까지를 반복하는 공정을 갖는 티칭 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    f) 상기 어긋남량이 허용 범위에 들어갔을 때의 상기 반송 위치 데이터를 확정 데이터로서 확정시키는 공정과,
    g) 상기 확정 데이터에 근거하여, 상기 a)부터 상기 c)까지를 반복하고, 상기 어긋남량의 분산값을 취득하는 공정과,
    h) 취득한 상기 분산값에 근거하여, 상기 확정 데이터를 갱신하는 공정
    을 갖는 티칭 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 c)는, 상기 제 1 기판 또는 상기 에지 링과, 상기 제 1 기판을 탑재하는 탑재대 또는 상기 에지 링에 대향하는 샤워 헤드의 주연부에서, 상기 어긋남량을 검출하는,
    티칭 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 기판은, 제 1 표시를 갖고,
    상기 c)는, 상기 제 1 기판의 상기 제 1 표시와, 상기 제 1 기판을 탑재하는 탑재대의 제 2 표시에 근거하여, 상기 어긋남량을 검출하는,
    티칭 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 표시 및 상기 제 2 표시는, 상기 제 1 기판 및 상기 탑재대의 중심에 마련된 구멍인,
    티칭 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 표시 및 상기 제 2 표시는, 상기 제 1 기판 및 상기 탑재대의 주연부에 마련된, 위치 결정용의 노치 및 상기 제 1 기판의 탑재 위치를 규정하는 제방인,
    티칭 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 검출 센서는, 카메라이고,
    상기 c)는, 상기 카메라로 촬상한 화상에 근거하여, 상기 어긋남량을 검출하는,
    티칭 방법.
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