KR20220090424A - 기판 반송 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 반송 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법 Download PDF

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도시아키 고다마
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 감압 분위기하에서 기판을 반송하는 기판 반송 장치에 있어서, 기판의 위치를 상시 감시 가능하게 한다.
[해결 수단] 기판 처리 장치에 대하여 감압 분위기하에서 기판을 반송하는 기판 반송 장치로서, 상기 기판을 보지하는 기판 보지부와, 상기 기판 보지부에 마련되고, 해당 기판 보지부에 대한 상기 기판의 위치를 측정하는 기판 측정부를 구비한다.

Description

기판 반송 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE TRANSFER APPARATUS, SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 개시는 기판 반송 장치, 기판 처리 시스템 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 웨이퍼를 반송하는 트랜스퍼 모듈과, 웨이퍼에 처리를 실행하는 프로세스 모듈을 구비하는 기판 처리 장치가 개시되어 있다. 트랜스퍼 모듈의 벽부에는, 트랜스퍼 모듈의 내부와 프로세스 모듈의 내부를 연통시키는 연통구가 마련된다. 연통구에는, 웨이퍼의 가장자리부를 검출하는 센서가 배치된다.
일본 특허 공개 제 2017-108063 호 공보
본 개시에 따른 기술은, 감압 분위기하에서 기판을 반송하는 기판 반송 장치에 있어서, 기판의 위치를 상시 감시 가능하게 한다.
본 개시의 일 태양은, 기판 처리 장치에 대하여 감압 분위기하에서 기판을 반송하는 기판 반송 장치로서, 상기 기판을 보지하는 기판 보지부와, 상기 기판 보지부에 마련되고, 해당 기판 보지부에 대한 상기 기판의 위치를 측정하는 기판 측정부를 갖는다.
본 개시에 의하면, 감압 분위기하에서 기판을 반송하는 기판 반송 장치에 있어서, 기판의 위치를 상시 감시 가능하게 한다.
도 1은 웨이퍼 처리 시스템의 구성의 개략을 도시하는 평면도이다.
도 2는 웨이퍼 반송 장치의 구성의 개략을 도시하는 사시도이다.
도 3은 제 3 아암 및 제 4 아암의 평면도이다.
도 4는 제 3 아암 및 제 4 아암의 측면도이다.
도 5는 스테이지 측정부로 스테이지의 위치를 측정하는 양태를 도시하는 설명도이다.
도 6은 웨이퍼 반송 장치의 동작 플로우의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 7은 웨이퍼 반송 장치의 티칭을 실행할 때의 포크의 동작의 설명도이다.
도 8은 포크의 정상 상태와 이상 상태를 도시하는 설명도이다.
도 9는 다른 실시형태에 따른 제 3 아암 및 제 4 아암의 평면도이다.
도 10은 다른 실시형태에 따른 제 3 아암 및 제 4 아암의 평면도이다.
반도체 디바이스의 제조 프로세스에 있어서는, 반도체 웨이퍼(기판； 이하, 「웨이퍼」라고 함)에 대하여, 예를 들면 감압 분위기하(진공 분위기하)에서 성막 처리나 에칭 처리 등의 각종 처리가 실행된다. 이들 각종 처리를 실행하는 경우, 내부에 웨이퍼 반송 장치를 구비한 트랜스퍼 모듈의 주위에 복수의 처리 모듈을 연결한, 이른바 클러스터형의 웨이퍼 처리 시스템이 이용된다. 그리고, 트랜스퍼 모듈 내의 웨이퍼 반송 장치를 이용하여, 웨이퍼를 각 처리 모듈을 향해 반송하여, 웨이퍼에 대하여 소망의 처리를 실행하도록 되어 있다.
여기서, 예를 들면 처리 모듈의 스테이지에 대하여 웨이퍼가 적절한 위치에 탑재되지 않으면, 해당 웨이퍼에 소망의 처리를 실행할 수 없다. 따라서, 웨이퍼 반송 장치의 반송 아암에 있어서 웨이퍼가 적절한 위치에 보지되고, 더욱이 해당 반송 아암으로부터 스테이지의 소망의 위치로 웨이퍼가 반송될 필요가 있다.
이 점에 관하여, 특허문헌 1에 개시된 기판 처리 장치(웨이퍼 처리 시스템)에서는, 트랜스퍼 모듈의 내부와 프로세스 모듈(처리 모듈)의 내부를 연통시키는 연통구에, 웨이퍼의 가장자리부를 검출하는 센서가 배치된다. 그리고, 반송 아암에 보지된 웨이퍼가 연통구를 거쳐서 프로세스 모듈로 반입될 때, 센서에 의해서 웨이퍼의 가장자리부의 위치가 특정되어, 웨이퍼의 중심 위치가 특정된다. 그 후, 웨이퍼의 특정된 중심 위치와, 웨이퍼의 소망의 중심 위치의 차이에 근거하여 웨이퍼의 위치를 수정한다. 이렇게 해서, 프로세스 모듈의 스테이지의 소망의 위치로 웨이퍼를 반송하는 것을 도모하고 있다.
그런데, 웨이퍼 반송 장치에서는, 처리 모듈로 웨이퍼를 반송하는 이외의 경우에도, 예를 들면 반송 불량 등을 억제하기 위해, 반송 아암에 있어서 웨이퍼를 적절한 위치에 보지할 필요가 있다. 따라서, 웨이퍼 반송 장치에 의해 웨이퍼를 반송하는 중에, 해당 웨이퍼를 상시 감시하는 것이 바람직하다. 그렇지만, 특허문헌 1에 개시된 기판 처리 장치에서는, 웨이퍼의 위치를 측정할 수 있는 것은, 웨이퍼가 연통구를 통과할 때뿐이어서, 이러한 연통구 통과시 이외에는 웨이퍼의 위치를 측정할 수 없다. 따라서, 종래의 웨이퍼의 반송 장치에는 개선의 여지가 있다.
본 개시에 따른 기술은, 감압 분위기하에서 기판을 반송하는 기판 반송 장치에 있어서, 기판의 위치를 상시 감시 가능하게 한다. 이하, 본 실시형태에 따른 기판 반송 장치로서의 웨이퍼 반송 장치, 기판 처리 시스템으로서의 웨이퍼 처리 시스템, 및 기판 처리 방법으로서의 웨이퍼 처리 방법에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 대해서는, 동일한 부호를 부여하는 것에 의해 중복 설명을 생략한다.
＜웨이퍼 처리 시스템의 구성＞
먼저, 본 실시형태에 따른 웨이퍼 처리 시스템의 구성에 대하여 설명한다. 도 1은 웨이퍼 처리 시스템(1)의 구성의 개략을 도시하는 평면도이다. 웨이퍼 처리 시스템(1)에서는, 기판으로서의 웨이퍼(W)에, 예를 들면 성막 처리나 에칭 처리 등의 소망의 처리를 감압 분위기하(진공 분위기하)에서 실행한다. 또한, 본 개시의 웨이퍼 처리 시스템(1)의 구성은 이것에 한정되지 않고, 임의로 선택될 수 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 처리 시스템(1)은 상압부(10)와 감압부(11)가 로드록 모듈(20a, 20b)을 거쳐서 일체로 접속된 구성을 갖고 있다. 상압부(10)에서는, 상압 분위기하(대기 분위기하)에서 복수의 웨이퍼(W)를 수용 가능한 후술하는 후프(31)의 반입출이 실행되고, 더욱이 로드록 모듈(20a, 20b)에 대하여 웨이퍼(W)가 반송된다. 감압부(11)에서는, 감압 분위기하(진공 분위기하)에서 웨이퍼(W)에 소망의 처리가 실행되고, 더욱이 로드록 모듈(20a, 20b)에 대하여 웨이퍼(W)가 반송된다.
로드록 모듈(20a)의 내부에는, 웨이퍼(W)를 탑재하는 스테이지(21a)가 마련되어 있다. 로드록 모듈(20a)은, 상압부(10)의 후술하는 로더 모듈(30)로부터 반송된 웨이퍼(W)를 감압부(11)의 후술하는 트랜스퍼 모듈(40)로 인도하기 위해, 스테이지(21a) 상에서 웨이퍼(W)를 일시적으로 보지한다.
로드록 모듈(20a)은 게이트 밸브(22a)를 거쳐서 후술하는 로더 모듈(30)에 접속되어 있다. 또한, 로드록 모듈(20a)은 게이트 밸브(23a)를 거쳐서 후술하는 트랜스퍼 모듈(40)에 접속되어 있다. 이러한 게이트 밸브(22a, 23a)에 의해, 로드록 모듈(20a)과, 로더 모듈(30) 및 트랜스퍼 모듈(40) 사이의 기밀성의 확보와 서로의 연통을 양립한다.
로드록 모듈(20a)에는, 가스를 공급하는 급기부(도시되지 않음)와, 가스를 배출하는 배기부(도시되지 않음)가 접속되고, 해당 급기부와 배기부에 의해서 내부가 상압 분위기와 감압 분위기로 전환 가능하게 구성되어 있다. 즉, 로드록 모듈(20a)은, 상압 분위기의 상압부(10)와 감압 분위기의 감압부(11) 사이에서, 적절하게 웨이퍼(W)의 주고받음을 할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 로드록 모듈(20b)은 로드록 모듈(20a)과 동일한 구성을 갖고 있다. 즉, 로드록 모듈(20b)은 웨이퍼(W)를 탑재하는 스테이지(21b)와, 로더 모듈(30)측의 게이트 밸브(22b)와, 트랜스퍼 모듈(40)측의 게이트 밸브(23b)를 갖고 있다.
또한, 로드록 모듈(20a, 20b)의 개수나 배치는 본 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 임의로 설정할 수 있다.
상압부(10)는 웨이퍼 반송 장치(도시되지 않음)를 구비한 로더 모듈(30)과, 복수의 웨이퍼(W)를 보관 가능한 후프(31)를 탑재하는 로드 포트(32)를 갖고 있다. 또한, 로더 모듈(30)은 EFEM(Equipment Front End Module)으로도 지칭된다.
로더 모듈(30)은 내부가 직사각형 형상의 하우징으로 이루어지고, 하우징의 내부는 상압 분위기로 유지되어 있다. 로더 모듈(30)의 하우징의 장변을 구성하는 일 측면에는, 복수, 예를 들면 3개의 로드 포트(32)가 병설되어 있다. 로더 모듈(30)의 하우징의 장변을 구성하는 타 측면에는, 로드록 모듈(20a, 20b)이 병설되어 있다. 또한, 로더 모듈(30)은, 하우징의 내부에서, 그 길이방향으로 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(도시되지 않음)를 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치는 로드 포트(32)에 탑재된 후프(31)와 로드록 모듈(20a, 20b) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
또한, 로드 포트(32)의 개수나 배치는 본 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 임의로 설계할 수 있다. 또한, 상압부(10)에는, 상압 분위기하에서 웨이퍼(W)에 소망의 처리를 실행하는 처리 모듈, 예를 들면 웨이퍼(W)의 수평방향의 방향을 조절하는 얼라인먼트 처리를 실행하는 모듈이 마련되어 있어도 좋다.
후프(31)는 복수, 예를 들면 1 로트 25매의 웨이퍼(W)를 등간격으로 다단으로 중첩되도록 하여 수용한다. 또한, 로드 포트(32)에 탑재된 후프(31)의 내부는, 예를 들면 대기나 질소 가스 등으로 채워져서 밀폐되어 있다.
감압부(11)는 웨이퍼(W)를 반송하는 트랜스퍼 모듈(40)과, 웨이퍼(W)에 소망의 처리를 실행하는 기판 처리 장치로서의 처리 모듈(41)을 갖고 있다. 트랜스퍼 모듈(40)의 내부 및 처리 모듈(41)의 내부는 각각 감압 분위기로 유지된다. 트랜스퍼 모듈(40)에 대하여, 처리 모듈(41)은 복수, 예를 들면 4개 마련되어 있다. 또한, 트랜스퍼 모듈(40)은 VTM(Vacuum Transfer Module)으로도 지칭된다.
트랜스퍼 모듈(40)은 내부가 다각형 형상, 도시의 예에서는 육각형 형상의 하우징으로 이루어지고, 상술한 바와 같이 게이트 밸브(23a, 23b)를 거쳐서 로드록 모듈(20a, 20b)에 접속되어 있다. 즉, 트랜스퍼 모듈(40)의 각 측면부에는, 로드록 모듈(20a, 20b)과 4개의 처리 모듈(41)이 배치되어 있다. 그리고, 트랜스퍼 모듈(40)은 로드록 모듈(20a)로 반입된 웨이퍼(W)를 하나의 처리 모듈(41)로 다음 반송하여 소망의 처리를 실행한 후, 로드록 모듈(20b)을 거쳐서 상압부(10)로 반출한다.
트랜스퍼 모듈(40)의 내부에는, 웨이퍼(W)를 처리 모듈(41)로 반송하는 웨이퍼 반송 장치(50)가 마련되어 있다. 이러한 웨이퍼 반송 장치(50)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.
처리 모듈(41)의 내부에는, 웨이퍼(W)를 탑재하는 스테이지(42)가 마련되어 있다. 처리 모듈(41)은, 스테이지(42)에 탑재된 웨이퍼(W)에 대하여, 예를 들면 성막 처리나 에칭 처리 등의 소망의 처리를 실행한다. 또한, 처리 모듈(41)에는, 처리 가스나 퍼지 가스 등을 공급하는 급기부(도시되지 않음)와 가스를 배출하는 배기부(도시되지 않음)가 접속되어 있다.
또한, 처리 모듈(41)은 게이트 밸브(43)를 거쳐서 트랜스퍼 모듈(40)에 접속되어 있다. 이러한 게이트 밸브(43)에 의해, 트랜스퍼 모듈(40)과 처리 모듈(41) 사이의 기밀성의 확보와 서로의 연통을 양립한다.
또한, 트랜스퍼 모듈(40)에 마련되는 처리 모듈(41)의 개수나 배치, 및 처리 모듈(41)의 처리의 종류는 본 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 임의로 설정할 수 있다.
이상의 웨이퍼 처리 시스템(1)에는, 제어부(60)가 마련되어 있다. 제어부(60)는, 예를 들면 CPU나 메모리 등을 구비한 컴퓨터이며, 프로그램 저장부(도시되지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 상기 프로그램은 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록된 것이어서, 해당 기억 매체(H)로부터 제어부(60)에 인스톨된 것이어도 좋다.
＜웨이퍼 처리 시스템에 있어서의 웨이퍼 처리＞
본 실시형태에 따른 웨이퍼 처리 시스템(1)은 이상과 같이 구성되어 있다. 다음에, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 웨이퍼 처리에 대하여 설명한다.
먼저, 복수의 웨이퍼(W)를 수납한 후프(31)가 로드 포트(32)에 탑재된다.
다음에, 웨이퍼 반송 장치(도시되지 않음)에 의해서, 후프(31)로부터 웨이퍼(W)가 취출되고, 로드록 모듈(20a)로 반입된다. 로드록 모듈(20a)로 웨이퍼(W)가 반입되어 스테이지(21a)에 탑재되면, 게이트 밸브(22a)가 폐쇄되고, 로드록 모듈(20a) 내부가 밀폐되고 감압된다. 그 후, 게이트 밸브(23a)가 개방되고, 로드록 모듈(20a)의 내부와 트랜스퍼 모듈(40)의 내부가 연통된다.
다음에, 로드록 모듈(20a)과 트랜스퍼 모듈(40)이 연통하면, 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해서 웨이퍼(W)가 취출되고, 로드록 모듈(20a)로부터 트랜스퍼 모듈(40)로 반입된다.
다음에, 게이트 밸브(43)가 개방되고, 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해서 웨이퍼(W)가 처리 모듈(41)로 반입되어 스테이지(42)에 탑재된다. 계속해서, 게이트 밸브(43)가 폐쇄되고, 웨이퍼(W)에 대하여 소망의 처리가 실행된다. 처리가 종료되면, 게이트 밸브(43)가 개방되고, 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해서 웨이퍼(W)가 처리 모듈(41)로부터 반출된다. 그리고, 게이트 밸브(43)가 폐쇄된다.
다음에, 게이트 밸브(23b)가 개방되고, 웨이퍼 반송 장치(50)에 의해서 웨이퍼(W)가 로드록 모듈(20b)로 반입된다. 로드록 모듈(20b) 내로 웨이퍼(W)가 반입되어 스테이지(21b)에 탑재되면, 게이트 밸브(23b)가 폐쇄되고, 로드록 모듈(20b) 내부가 밀폐되고 대기 개방된다.
다음에, 웨이퍼 반송 장치(도시되지 않음)에 의해서, 웨이퍼(W)가 후프(31)로 복귀되어 수용된다. 이렇게 해서, 웨이퍼 처리 시스템(1)에 있어서의 일련의 웨이퍼 처리가 종료된다.
또한, 본 실시형태에서는, 처리 전의 웨이퍼(W)를 로드록 모듈(20a)로 반송하고, 처리 후의 웨이퍼(W)를 로드록 모듈(20b)로 반송했지만, 웨이퍼(W)의 반송처는 어디라도 좋다. 예를 들면 처리 전의 웨이퍼(W)를 로드록 모듈(20b)로 반송하고, 처리 후의 웨이퍼(W)를 로드록 모듈(20a)로 반송해도 좋다. 혹은, 예를 들면 처리 전의 웨이퍼(W)를 로드록 모듈(20a)로부터 반출하면서, 처리 후의 웨이퍼(W)를 로드록 모듈(20a)로 반입해도 좋다.
＜웨이퍼 반송 장치의 구성＞
다음에, 상술한 웨이퍼 반송 장치(50)의 구성에 대하여 설명한다. 도 2는 웨이퍼 반송 장치(50)의 구성의 개략을 도시하는 사시도이다. 도 3은 후술하는 제 3 아암(113) 및 제 4 아암(114)의 평면도이고, 도 4는 후술하는 제 3 아암(113) 및 제 4 아암(114)의 측면도이다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼 반송 장치(50)는 웨이퍼를 보지하여 이동하는 반송 아암(100)과, 반송 아암(100)을 지지하는 기대(101)를 갖고 있다. 기대(101)에는, 반송 아암(100)의 승강 및 회전을 구동하는 구동 기구(도시되지 않음)가 마련되어 있다. 이러한 구동 기구는 반송 아암(100)을 승강시키는 구동력 및 반송 아암(100)을 수평으로 회전시키는 구동력을 발생하는 모터 등의 액추에이터를 갖는다.
반송 아암(100)은 다관절형의 아암이며, 복수, 예를 들면 4개의 아암(111, 112, 113, 114)이 연결된 링크 아암 구조를 갖고 있다.
제 1 아암(111)은 기단이 기대(101)에 접속되고, 선단이 제 2 아암(112)에 접속되어 있다. 제 2 아암(112)은 기단이 제 1 아암(111)에 접속되고, 선단이 제 3 아암(113) 및 제 4 아암(114)에 접속되어 있다. 제 3 아암(113) 및 제 4 아암(114)은 각각 기단이 제 2 아암(112)에 접속되어 있다. 제 3 아암(113)은 제 4 아암(114)의 상방에 마련되어 있다.
제 1 아암(111)의 기단과 기대(101) 사이에는, 제 1 관절(121)이 마련되어 있다. 제 2 아암(112)의 기단과 제 1 아암(111)의 선단 사이에는, 제 2 관절(122)이 마련되어 있다. 제 3 아암(113)의 기단과 제 2 아암(112)의 선단 사이에는, 제 3 관절(123)이 마련되어 있다. 제 4 아암(114)의 기단과 제 2 아암(112)의 선단 사이에는, 제 4 관절(124)이 마련되어 있다. 제 3 관절(123)과 제 4 관절(124)은 평면에서 보아 동일한 위치에 마련되어 있다. 이들 관절(121, 122, 123, 124) 내부에는 각각 구동 기구(도시되지 않음)가 마련되어 있다. 이러한 구동 기구에 의해, 각 아암(111, 112, 113, 114)은 각각 관절(121, 122, 123, 124)을 중심으로 회동 가능(선회 가능)하게 구성되어 있다.
제 1 아암(111) 및 제 2 아암(112) 각각의 내부에는, 상압 분위기의 중공부가 형성되어 있다. 각 중공부에는, 각종의 부품이 수용된다. 예를 들면, 후술하는 웨이퍼 측정부(132, 142)에 접속되는 케이블(도시되지 않음)이나 스테이지 측정부(133, 143)에 접속되는 케이블(도시되지 않음)이 수용된다. 또한 예를 들면, 상술한 관절(121, 122, 123, 124)의 구동 기구를 구동시키기 위한 모터(도시되지 않음)나, 해당 모터에 접속되는 케이블(도시되지 않음)이 수용된다. 또한 예를 들면, 반송 아암(100)의 진동을 측정하는 진동계(도시되지 않음)나, 반송 아암(100)의 온도를 측정하는 온도계(도시되지 않음)가 수용된다. 더욱이 예를 들면, 제 1 아암(111) 및 제 2 아암(112)의 중공부에 클린 드라이 에어를 공급하는 에어 공급부(도시되지 않음)가 수용된다. 이들 부품은 아암 외부에 노출되지 않는다. 이 때문에, 각 부품이 부식성 분위기에 의해서 손모되는 것을 방지하기 때문에, 이들을 덮는 케이블 덕트 등을 웨이퍼 반송 장치(50)의 외부에 별도로 준비할 필요가 없다.
제 3 아암(113)은, 기판 보지부로서의 포크(130)(엔드 이펙터)와, 포크(130)를 지지하는 핸드(131)를 갖고 있다. 포크(130)는 제 3 아암(113)의 선단측에 마련되고, 기단이 핸드(131)에 장착된다. 포크(130)는 그 선단이 2개부로 분기하여, 2 갈래 형상을 갖고 있다. 포크(130)의 상면에는 복수의 패드(도시되지 않음)가 마련되고, 포크(130)는 이들 복수의 패드로 웨이퍼(W)를 흡착 보지한다. 핸드(131)는 제 3 아암(113)의 기단측에 마련되고, 제 3 관절(123)에 장착된다. 또한, 포크(130)의 형상은 본 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 평판 형상이어도 좋다.
포크(130)에는, 웨이퍼(W)의 위치를 측정하기 위한, 기판 측정부로서의 웨이퍼 측정부(132)가 마련되어 있다. 웨이퍼 측정부(132)에는, 예를 들면 CMOS 라인 센서가 이용되고, 해당 웨이퍼 측정부(132)로부터 웨이퍼(W)까지의 거리를 측정한다. 웨이퍼 측정부(132)는 포크(130)의 상면에 있어서 복수, 예를 들면 3개 마련되어 있다. 이들 3개의 웨이퍼 측정부(132)의 배치는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 도시의 예에서는, 2개의 웨이퍼 측정부(132)가 포크(130)의 분기부의 기단에 마련되고, 1개의 웨이퍼 측정부(132)가 포크(130)의 분기부의 선단 근방에 마련되어 있다. 3개의 웨이퍼 측정부(132)의 측정 결과는, 예를 들면 무선 통신 또는 유선 통신에 의해 제어부(60)로 출력된다. 제어부(60)에서는, 3개의 웨이퍼 측정부(132)의 측정 결과에 근거하여, 포크(130)에 대한 웨이퍼(W)의 중심 위치를 산출한다. 또한, 제어부(60)에서는, 3개의 웨이퍼 측정부(132)의 측정 결과에 근거하여, 포크(130)에 있어서의 웨이퍼(W)의 유무도 검출할 수 있다.
웨이퍼 측정부(132)에 접속되는 케이블(도시되지 않음)은, 상술한 바와 같이 제 1 아암(111)의 중공부 및 제 2 아암(112)의 중공부에 배치 마련되고, 더욱이 제 3 아암(113)의 내부에 매설된다. 따라서, 케이블은 아암 외부에 노출되지 않는다.
또한, 웨이퍼 측정부(132)의 개수는 본 실시형태에 한정되지 않는다. 예를 들면 웨이퍼(W)의 직경을 미리 알고 있는 경우, 웨이퍼 측정부(132)는 2개여도 좋다. 이러한 경우, 제어부(60)에서는, 2개의 웨이퍼 측정부(132)의 측정 결과와, 웨이퍼(W)의 직경에 근거하여, 웨이퍼(W)의 중심 위치를 산출할 수 있다.
또한, 예를 들면 상압부(10)에 있어서, 웨이퍼(W)의 수평방향의 방향을 조절하는 얼라인먼트 처리를 실시하지 않는 경우에는, 웨이퍼 측정부(132)는 4개여도 좋다. 얼라인먼트 처리를 실시하지 않는 경우, 웨이퍼 측정부(132)가 웨이퍼(W)의 노치부에 걸려서, 해당 웨이퍼 측정부(132)에 의해 웨이퍼(W)를 검출할 수 없을 우려가 있다. 그래서, 이와 같은 경우에는, 웨이퍼 측정부(132)는 4개여도 좋다.
포크(130)에는, 로드록 모듈(20a, 20b)의 스테이지(21a, 21b), 및 처리 모듈(41)의 스테이지(42)의 위치를 측정하기 위한 스테이지 측정부(133)가 마련되어 있다. 스테이지 측정부(133)에는, 예를 들면 백색 공초점 변위 센서가 이용되고, 해당 스테이지 측정부(133)로부터 스테이지(21a, 21b, 42)까지의 거리를 측정한다. 스테이지 측정부(133)는 포크(130)에 있어서 2개의 분기부의 선단에 2개 마련되어 있다.
스테이지 측정부(133)에 접속되는 케이블(도시되지 않음)은, 상술한 바와 같이 제 1 아암(111)의 중공부 및 제 2 아암(112)의 중공부에 배치 마련되고, 더욱이 제 3 아암(113)의 내부에 매설된다. 따라서, 케이블은 아암 외부에 노출되지 않는다.
도 5는 스테이지 측정부(133)로 스테이지(42)의 위치를 측정하는 양태를 도시하는 설명도이다. 2개의 스테이지 측정부(133a, 133b)는 스테이지(42)의 상면에서 4점의 측정점(M1 내지 M4)의 스테이지(42)까지의 거리를 측정한다. 측정점(M1, M2)은 스테이지 측정부(133a)의 이동 방향으로 나란히 마련된 측정점이고, 측정점(M3, M4)은 스테이지 측정부(133b)의 이동 방향 상에 나란히 마련된 측정점이다. 그리고, 포크(130)를 스테이지(42)에 대하여 이동시키면서, 스테이지 측정부(133a)에서는 측정점(M1, M2)에 있어서의 스테이지(42)까지의 거리를 순차적으로 측정하고, 스테이지 측정부(133b)에서는 측정점(M3, M4)에 있어서의 스테이지(42)까지의 거리를 순차적으로 측정한다. 이들 스테이지 측정부(133a, 133b)의 측정 결과는, 예를 들면 무선 통신 또는 유선 통신에 의해 제어부(60)로 출력된다. 제어부(60)에서는, 스테이지 측정부(133a, 133b)의 측정 결과에 근거하여, 포크(130)에 대한 스테이지(42)의 중심 위치를 산출한다.
또한, 스테이지(42)의 측정점의 개수는 본 실시형태에 한정되지 않는다. 예를 들면 측정점이 3점이라도, 제어부(60)에서 스테이지(42)의 중심 위치를 산출할 수 있다. 단, 측정점이 4점인 것이, 보다 정확하게 스테이지(42)의 중심 위치를 산출할 수 있다.
또한, 스테이지 측정부(133)의 개수는 본 실시형태에 한정되지 않는다. 예를 들면 스테이지(42)의 직경을 미리 알고 있는 경우, 스테이지 측정부(133)는 1개여도 좋다. 이러한 경우, 제어부(60)에서는, 1개의 스테이지 측정부(133)에 의한 스테이지(42)의 2점의 측정 결과와, 스테이지(42)의 직경에 근거하여, 스테이지(42)의 중심 위치를 산출할 수 있다.
또한, 스테이지 측정부(133)의 배치는 본 실시형태에 한정되지 않는다. 예를 들면 스테이지 측정부(133)는 포크(130)에 있어서 2개의 분기부의 기단에 마련되어 있어도 좋다. 이러한 경우, 분기부의 길이를 짧게 할 수 있다. 그리고, 스테이지(42)의 측정점이 2점이 되어도, 상술한 바와 같이 스테이지(42)의 직경을 미리 알고 있으면, 스테이지(42)의 중심 위치를 산출할 수 있다.
제 4 아암(114)도, 제 3 아암(113)과 동일한 구성을 갖고 있다. 즉, 제 4 아암(114)은 기판 보지부로서의 포크(140)와 핸드(141)를 갖고 있다. 또한, 포크(140)에는, 3개의 웨이퍼 측정부(142)와 2개의 스테이지 측정부(143)가 마련되어 있다.
＜웨이퍼 반송 장치의 동작＞
본 실시형태에 따른 웨이퍼 반송 장치(50)는 이상과 같이 구성되어 있다. 다음에, 웨이퍼 반송 장치(50)의 동작에 대하여 설명한다. 도 6은 웨이퍼 반송 장치(50)의 동작 플로우의 일례를 도시하는 설명도이다. 또한, 도 6 중, 「LLM20a」는 로드록 모듈(20a)을 나타내고, 「VTM40」은 트랜스퍼 모듈(40)을 나타내며, 「PM41」은 처리 모듈(41)을 나타낸다.
본 예에서는, 로드록 모듈(20a)에 웨이퍼(W)를 반입출하여, 처리 모듈(41)에 웨이퍼(W)를 반입출하는 경우에 대하여 설명한다. 또한, 상술한 바와 같이 웨이퍼 측정부(132, 142)를 이용하여 웨이퍼(W)까지의 거리를 측정하고, 제어부(60)에서 웨이퍼(W)의 중심 위치를 산출하지만, 이하에서는 설명을 간략화하기 위해, 웨이퍼 측정부(132, 142)로 웨이퍼(W)의 중심 위치를 측정하는 것으로 기재한다. 또한 마찬가지로, 도 5에 도시한 바와 같이 스테이지 측정부(133, 143)를 이용하여 스테이지(21a, 21b, 42)까지의 거리를 측정하고, 제어부(60)에서 스테이지(21a, 21b, 42)의 중심 위치를 산출하지만, 이하에서는 설명을 간략화하기 위해, 스테이지 측정부(133, 143)로 스테이지(21a, 21b, 42)의 중심 위치를 측정하는 것으로 기재한다.
[단계 S1]
먼저, 웨이퍼(W)를 보지하고 있지 않는 포크(130)로 로드록 모듈(20a)로부터 처리 전의 웨이퍼(W)를 수취한다. 즉, 포크(130)를 로드록 모듈(20a)로 진입시킨다. 이 때, 스테이지 측정부(133)를 이용하여, 스테이지(21a)의 중심 위치를 측정한다. 또한, 포크(140)에는, 처리 후의 웨이퍼(W)가 보지되어 있다. 그리고, 웨이퍼 측정부(142)를 이용하여, 웨이퍼(W)의 유무가 확인되는 것과 동시에, 웨이퍼(W)의 중심 위치가 측정되어, 해당 웨이퍼(W)가 감시된다.
[단계 S2]
다음에, 측정된 스테이지(21a)의 중심 위치에 근거하여, 포크(130)의 위치를 보정하여, 해당 포크(130)를 스테이지(21a)에 대하여 소망의 위치에 배치한다.
[단계 S3]
다음에, 스테이지(21a)로부터 포크(130)로 웨이퍼(W)를 수취한다. 이 때, 스테이지(21a)에 대하여 포크(130)가 소망의 위치에 배치되어 있으므로, 포크(130)의 적절한 위치에서 웨이퍼(W)를 보지할 수 있다. 그리고, 웨이퍼 측정부(132)를 이용하여, 웨이퍼(W)의 유무가 확인되는 것과 동시에, 웨이퍼(W)의 중심 위치가 측정되어, 해당 웨이퍼(W)의 감시가 개시된다.
[단계 S4]
다음에, 웨이퍼(W)를 보지한 포크(130)를 로드록 모듈(20a)로부터 퇴출시킨다.
[단계 S5]
다음에, 트랜스퍼 모듈(40)에 있어서, 포크(130)의 동작을 포크(140)의 동작으로 변경하여, 포크(140)에 보지된 처리 후의 웨이퍼(W)를 로드록 모듈(20a)로 반송한다.
[단계 S6]
다음에, 포크(140)를 로드록 모듈(20a)로 진입시킨다. 이 때, 스테이지 측정부(143)를 이용하여, 스테이지(21a)의 중심 위치를 측정한다.
[단계 S7]
다음에, 측정된 스테이지(21a)의 중심 위치에 근거하여, 포크(140)의 위치를 보정하여, 해당 포크(140)를 스테이지(21a)에 대하여 소망의 위치에 배치한다.
[단계 S8]
다음에, 포크(140)로부터 스테이지(21a)에 웨이퍼(W)를 탑재한다. 이 때, 단계 S1로부터 계속해서, 상술한 바와 같이 웨이퍼 측정부(142)를 이용하여 웨이퍼(W)의 중심 위치가 측정되고 있다. 그리고, 웨이퍼(W)의 중심 위치와 스테이지(21a)의 중심 위치가 합치하도록, 포크(140)로부터 스테이지(21a)에 웨이퍼(W)를 탑재한다.
[단계 S9]
다음에, 웨이퍼(W)를 보지하고 있지 않는 포크(140)를 로드록 모듈(20a)로부터 퇴출시킨다.
[단계 S10]
다음에, 트랜스퍼 모듈(40)에 있어서, 로드록 모듈(20a)에의 웨이퍼(W)의 반입출로부터 처리 모듈(41)에의 웨이퍼(W)의 반입출로, 웨이퍼 반송 장치(50)의 동작의 동작을 전환한다.
[단계 S11]
먼저, 웨이퍼(W)를 보지하고 있지 않는 포크(140)로 처리 모듈(41)로부터 처리 후의 웨이퍼(W)를 수취한다. 즉, 포크(140)를 처리 모듈(41)로 진입시킨다. 이 때, 스테이지 측정부(143)를 이용하여, 스테이지(42)의 중심 위치를 측정한다.
[단계 S12]
다음에, 측정된 스테이지(42)의 중심 위치에 근거하여, 포크(140)의 위치를 보정하여, 해당 포크(140)를 스테이지(42)에 대하여 소망의 위치에 배치한다.
[단계 S13]
다음에, 스테이지(42)로부터 포크(140)로 웨이퍼(W)를 수취한다. 이 때, 스테이지(42)에 대하여 포크(140)가 소망의 위치에 배치되어 있으므로, 포크(140)의 적절한 위치에서 웨이퍼(W)를 보지할 수 있다. 그리고, 웨이퍼 측정부(142)를 이용하여, 웨이퍼(W)의 유무가 확인되는 것과 동시에, 웨이퍼(W)의 중심 위치가 측정되어, 해당 웨이퍼(W)의 감시가 개시된다.
[단계 S14]
다음에, 웨이퍼(W)를 보지한 포크(140)를 처리 모듈(41)로부터 퇴출시킨다.
[단계 S15]
다음에, 트랜스퍼 모듈(40)에 있어서, 포크(140)의 동작을 포크(130)의 동작으로 변경하여, 포크(130)에 보지된 처리 전의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(41)로 반송한다.
[단계 S16]
다음에, 포크(130)를 처리 모듈(41)로 진입시킨다. 이 때, 스테이지 측정부(133)를 이용하여, 스테이지(42)의 중심 위치를 측정한다.
[단계 S17]
다음에, 측정된 스테이지(42)의 중심 위치에 근거하여, 포크(130)의 위치를 보정하여, 해당 포크(130)를 스테이지(42)에 대하여 소망의 위치에 배치한다.
[단계 S18]
다음에, 포크(130)로부터 스테이지(42)에 웨이퍼(W)를 탑재한다. 이 때, 단계 S3으로부터 계속해서, 상술한 바와 같이 웨이퍼 측정부(132)를 이용하여 웨이퍼(W)의 중심 위치가 측정되고 있다. 그리고, 웨이퍼(W)의 중심 위치와 스테이지(42)의 중심 위치가 합치하도록, 포크(130)로부터 스테이지(42)에 웨이퍼(W)를 탑재한다.
[단계 S19]
다음에, 웨이퍼(W)를 보지하고 있지 않는 포크(130)를 처리 모듈(41)로부터 퇴출시킨다.
[단계 S20]
다음에, 트랜스퍼 모듈(40)에 있어서, 처리 모듈(41)에의 웨이퍼(W)의 반입출로부터 로드록 모듈(20b)에의 웨이퍼(W)의 반입출로, 웨이퍼 반송 장치(50)의 동작의 동작을 전환한다.
이상의 실시형태에 의하면, 단계 S3 내지 S17에서 포크(130)가 웨이퍼(W)를 보지할 때, 웨이퍼 측정부(132)를 이용하여 웨이퍼(W)의 유무가 확인되는 것과 동시에, 웨이퍼(W)의 중심 위치가 측정되어. 해당 웨이퍼(W)가 상시 감시된다. 마찬가지로, 단계 S1 내지 S7 및 S13 내지 S20에서 포크(140)가 웨이퍼(W)를 보지할 때에도, 웨이퍼(W)가 상시 감시된다. 따라서, 포크(130, 140)는 항상 웨이퍼(W)를 적절하게 보지할 수 있다.
여기서, 예를 들면 처리 모듈(41)에 있어서의 프로세스에 따라서는, 웨이퍼(W)가 가열되는 경우가 있으며, 이러한 경우, 웨이퍼(W)는 열팽창한다. 또한, 웨이퍼(W)의 주연부가 제거되어 있거나, 웨이퍼(W)의 상면이 성막되어 있는 경우도 있다. 이와 같이 웨이퍼(W)의 직경이 변하는 경우가 있기 때문에, 웨이퍼(W)의 중심 위치를 상시 감시하는 것은 유용하다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 단계 S2에서 스테이지(21a)의 중심 위치에 근거하여, 포크(130)의 위치를 보정한다. 마찬가지로, 단계 S12에서 스테이지(42)의 중심 위치에 근거하여, 포크(140)의 위치를 보정한다. 따라서, 스테이지(21a, 42)로부터 포크(130, 140)의 적절한 위치에서 웨이퍼(W)를 수취할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 단계 S7에서 스테이지(21a)의 중심 위치에 근거하여, 포크(140)의 위치를 보정하고, 더욱이 단계 S8에서 웨이퍼(W)의 중심 위치와 스테이지(21a)의 중심 위치가 합치하도록, 포크(140)로부터 스테이지(21a)에 웨이퍼(W)를 탑재한다. 마찬가지로, 단계 S17에서 스테이지(42)의 중심 위치에 근거하여, 포크(130)의 위치를 보정하고, 더욱이 단계 S18에서 웨이퍼(W)의 중심 위치와 스테이지(42)의 중심 위치가 합치하도록, 포크(130)로부터 스테이지(42)에 웨이퍼(W)를 탑재한다. 이와 같이 웨이퍼 측정부(132, 142)의 측정 결과와 스테이지 측정부(133, 143)의 측정 결과를 양쪽 모두 이용함으로써, 포크(140, 130)로부터 스테이지(21a, 42)의 적절한 위치에 고정밀도로 웨이퍼(W)를 탑재할 수 있다.
여기서, 예를 들면 처리 모듈(41)에 있어서의 프로세스에 따라서는, 가열 처리가 실행되는 경우가 있으며, 그 결과, 스테이지(42)의 외형이 변하거나 스테이지(42)가 이동할 우려가 있다. 이러한 경우에도, 본 실시형태에 의하면, 스테이지(42)의 중심 위치를 측정하므로, 스테이지(42)의 적절한 위치에 웨이퍼(W)를 탑재할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서의 단계 S2, S7, S12, S17에 있어서의 포크(130, 140)의 위치의 보정은, 예를 들면 스테이지(21a, 42)에 대한 포크(130, 140)의 위치 차이가 사전결정된 허용 범위에 들어가 있는 경우에는 생략해도 좋다. 이러한 경우, 웨이퍼 처리의 스루풋(throughput)을 향상시킬 수 있다.
＜웨이퍼 반송 장치의 동작에 관한 다른 실시형태＞
다음에, 웨이퍼 반송 장치(50)의 동작에 관한 다른 실시형태에 대하여 설명한다.
[웨이퍼 반송 장치의 티칭]
도 7은 웨이퍼 반송 장치(50)의 티칭을 실행할 때의 포크(130)의 동작의 설명도이다. 도 7 중의 Z 방향은 연직방향을 나타내고, R 방향은 포크(130)의 수평방향에 있어서의 이동 방향을 나타낸다. 웨이퍼 반송 장치(50)의 티칭에서는, 포크(130)가 웨이퍼(W)를 수취할 때에, 해당 포크(130)가 웨이퍼(W)와 접촉하는 위치(접촉 위치)를 기억한다.
종래의 티칭에서는, 예를 들면 포크의 중심 위치와 웨이퍼의 중심 위치를 합치시키기 위해, 포크에 웨이퍼 보지용의 마크를 부여해 두고, 해당 마크에 웨이퍼가 보지될 때의 포크의 동작을 기억하고 있었다. 그렇지만, 이러한 티칭에서는 포크를 연직방향으로 이동시킬 때, 포크의 초기 위치로부터 웨이퍼와의 접촉 위치까지의 연직방향 거리를 파악하는 것이 곤란했다.
그래서, 본 실시형태에서는, 웨이퍼 측정부(132)를 이용하여, 포크(130)와 웨이퍼(W)의 접촉 위치를 파악한다. 먼저, 도 7에 도시하는 바와 같이 반송 아암(100)을 최장까지 신장한 상태로, 포크(130)와 웨이퍼(W)를 이격시켜서, 포크(130)를 웨이퍼(W)의 하방의 초기 위치(P1)에 배치한다. 계속해서, 포크(130)를 수평방향 및 연직방향으로 이동시켜서, 접촉 위치(P2)에서 포크(130)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨다. 이 때, 포크(130)의 이동 동작으로서, 예를 들면 2개를 들 수 있다.
1 번째의 이동 동작(C1)은, 도 7의 점선 화살표로 나타내는 바와 같이, 포크(130)의 수평방향의 이동 속도와 연직방향의 이동 속도를 동일하고 일정하게 한다. 그리고, 웨이퍼 측정부(132)로 웨이퍼(W)의 중심 위치를 측정하면서, 포크(130)를 수평방향 및 연직방향으로 이동시킨다. 이러한 경우, 포크(130)의 중심 위치와 웨이퍼(W)의 중심 위치를 합치시키면서, 포크(130)와 웨이퍼(W)를 접촉시킬 수 있어, 포크(130)가 웨이퍼(W)를 적절한 위치에서 수취하는 동작을 재현할 수 있다. 본 예에서는, 포크(130)의 수평방향의 이동 속도와 연직방향의 이동 속도가 동일하고, 수평방향의 이동 거리와 연직방향의 이동 거리가 동일하다. 그렇다면, 수평방향 이동 거리로부터, 포크(130)의 초기 위치(P1)로부터 접촉 위치(P2)까지의 연직방향 거리(H)를 산출할 수 있어, 포크(130)의 접촉 위치(P2)를 도출할 수 있다.
또한, 1 번째의 이동 동작(C1)에 있어서, 포크(130)의 수평방향의 이동 속도와 연직방향의 이동 속도는 일정한 비율이면 좋고, 동일하지 않아도 좋다. 해당 비율로부터, 포크(130)의 연직방향 거리(H)를 산출할 수 있다.
2 번째의 이동 동작(C2)은, 도 7의 일점쇄선 화살표로 나타내는 바와 같이, 포크(130)를 수평방향과 연직방향으로 교대로 계단형으로 이동시킨다. 예를 들면 1회의 수평방향의 이동 거리와 1회의 연직방향의 이동 거리는 동일하게 한다. 그리고, 웨이퍼 측정부(132)로 웨이퍼(W)의 중심 위치를 측정하면서, 포크(130)를 수평방향 및 연직방향으로 반복 이동시킨다. 이러한 경우, 포크(130)의 중심 위치와 웨이퍼(W)의 중심 위치를 합치시키면서, 포크(130)와 웨이퍼(W)를 접촉시킬 수 있어, 포크(130)가 웨이퍼(W)를 적절한 위치에서 수취하는 동작을 재현할 수 있다. 본 예에서는, 포크(130)의 수평방향의 이동 거리와 연직방향의 이동 거리는 동일하다. 그렇다면, 수평방향 이동 거리로부터, 포크(130)의 초기 위치(P1)로부터 접촉 위치(P2)까지의 연직방향 거리(H)를 산출할 수 있어, 포크(130)의 접촉 위치(P2)를 도출할 수 있다.
또한, 2 번째의 이동 동작(C2)에 있어서, 포크(130)의 1회의 수평방향의 이동 거리와 1회의 연직방향의 이동 거리는 일정한 비율이면 좋고, 동일하지 않아도 좋다. 해당 비율로부터, 포크(130)의 연직방향 거리(H)를 산출할 수 있다.
이상과 같이 본 실시형태에 의하면, 웨이퍼 측정부(132)를 이용하여, 포크(130)의 웨이퍼(W)와의 접촉 위치(P2)를 적절하게 파악할 수 있다.
[포크의 이상 검지]
상술한 웨이퍼 반송 장치(50)의 티칭 방법은 통상 운용시에 있어서의 포크(130)의 이상 검지에도 응용할 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼 반송 장치(50)를 반복 사용하고 있으면, 포크(130)의 연직방향 위치가 경시적으로 변화하는 경우가 있다. 이러한 포크(130)의 연직방향의 변위가 허용 범위를 초과하면, 해당 포크(130)로 웨이퍼(W)를 적절하게 수취할 수 없다. 그래서, 이와 같은 포크(130)의 이상 상태를 검지하는 것은 중요하다.
도 8은 포크(130)의 정상 상태와 이상 상태를 도시하는 설명도이다. 포크(130)의 초기 위치가 정상 위치(A)인 경우, 웨이퍼(W)까지의 연직방향 거리(H)는 상술한 상기 티칭시에 도출한 연직방향 거리(H)와 동일하거나, 또는 연직방향 거리(H)로부터의 허용 범위 내가 된다. 한편, 포크(130)의 초기 위치가 정상 위치(A)보다 낮은 이상 위치(B1)인 경우, 웨이퍼(W)까지의 연직방향 거리(H1)는 연직방향 거리(H)의 허용 범위로부터 벗어난다. 또한, 포크(130)의 초기 위치가 정상 위치(A)보다 높은 이상 위치(B2)인 경우, 웨이퍼(W)까지의 연직방향 거리(H2)는 연직방향 거리(H)의 허용 범위로부터 벗어난다.
그래서, 포크(130)로 웨이퍼(W)를 수취할 때, 상기 티칭시와 동일한 동작을 실행한다. 즉, 포크(130)와 웨이퍼(W)를 이격시킨 상태로, 웨이퍼 측정부(132)로 웨이퍼(W)의 중심 위치를 측정하면서, 포크(130)를 수평방향 및 연직방향으로 이동시켜서, 포크(130)를 웨이퍼(W)에 접촉시킨다. 이 때, 포크(130)의 이동 동작은, 도 7의 점선 화살표(이동 동작(C1))와 같이 포크(130)의 수평방향의 이동 속도와 연직방향의 이동 속도를 동일하고 일정하게 해도 좋고, 도 7의 일점쇄선 화살표(이동 동작(C2))와 같이 포크(130)를 수평방향과 연직방향으로 교대로 계단형으로 이동시켜도 좋다. 그리고, 포크(130)의 초기 위치로부터 접촉 위치까지의 연직방향 거리를 산출함으로써, 포크(130)의 연직방향의 변위를 파악할 수 있다. 그 결과, 포크(130)의 초기 위치가 정상인지 비정상인지를 검지할 수 있다.
[통상 운용으로의 피드백]
상술한 포크(130)의 이상 검지의 결과는 통상 운용의 포크(130)의 이동 동작으로 피드백할 수 있다.
여기서 통상 운용에서는, 포크(130)로 웨이퍼(W)를 수취할 때, 포크(130)를 연직방향으로 제 1 이동 속도로 이동시킨 후, 제 1 이동 속도보다 늦은 제 2 이동 속도로 포크(130)를 연직방향으로 이동시키는 경우가 있다. 이와 같이 전반에서, 빠른 제 1 이동 속도로 포크(130)를 이동시키는 것에 의해, 웨이퍼(W)의 수취에 필요한 시간을 단축할 수 있다. 한편 후반에서, 늦은 제 2 이동 속도로 포크(130)를 이동시켜서 웨이퍼(W)를 수취하는 것에 의해, 웨이퍼(W)의 수취시에 해당 웨이퍼(W)가 튀어오르는 것을 억제할 수 있다. 그렇지만, 이와 같이 포크(130)의 연직방향 속도를 제어해도, 포크(130)의 초기 위치가 비정상이면, 웨이퍼(W)를 수취할 때의 포크(130)의 이동 속도가 빠른 제 1 이동 속도의 경우가 있어, 웨이퍼의 튀어오름을 억제할 수 없을 우려가 있다.
그래서, 상술한 바와 같이 포크(130)의 초기 위치로부터 접촉 위치까지의 연직방향 거리를 산출하여, 포크(130)의 연직방향의 변위를 파악함으로써, 제 1 이동 속도로부터 제 2 이동 속도로 변경하는 높이 위치를 조정한다. 구체적으로는, 예를 들면 도 8에 도시한 바와 같이 포크(130)의 초기 위치가 이상 위치(B1)인 경우, 해당 이상 위치(B1)와, 제 1 이동 속도로부터 제 2 이동 속도로 변경하는 높이 위치의 연직방향 거리는 정상 상태보다 길어진다. 한편, 포크(130)의 초기 위치가 이상 위치(B2)인 경우, 해당 이상 위치(B2)와, 제 1 이동 속도로부터 제 2 이동 속도로 변경하는 높이 위치의 연직방향 거리는 정상 상태보다 짧아진다.
이와 같이, 포크(130)의 이상 검지의 결과를 포크(130)의 이동 동작에 피드백함으로써, 웨이퍼(W)의 수취에 필요한 시간을 단축하면서, 웨이퍼(W)의 튀어오름을 억제할 수 있다.
＜웨이퍼 반송 장치의 구성에 관한 다른 실시형태＞
다음에, 웨이퍼 반송 장치(50)의 구성에 관한 다른 실시형태에 대하여 설명한다. 상기 실시형태의 포크(130, 140)에 있어서, 웨이퍼 측정부(132)에는 CMOS 라인 센서가 이용되었지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 도 9에 도시하는 바와 같이 웨이퍼 측정부(132)에는, 웨이퍼(W)를 촬상하는 촬상부로서의 카메라가 이용되고, 해당 카메라로 촬상한 화상에 근거하여, 웨이퍼 측정부(132)로부터 웨이퍼(W)까지의 거리를 측정해도 좋다. 혹은, 도 10에 도시하는 바와 같이 웨이퍼 측정부(132)에는, 해당 웨이퍼 측정부(132)로부터 웨이퍼(W)까지의 거리를 측정하는 정전 용량 측거(測距) 센서나 백색 공초점 센서가 이용되어도 좋다. 어느 경우에도, 웨이퍼 측정부(132)와 웨이퍼(W)의 거리를 측정함으로써, 포크(130)에 대한 웨이퍼(W)의 중심 위치를 측정할 수 있다.
금회 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아닌 것으로 고려되어야 한다. 상기의 실시형태는 첨부의 청구범위 및 그 주지를 일탈하는 일없이, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 좋다.
1 : 웨이퍼 처리 시스템
41 : 처리 모듈
50 : 웨이퍼 반송 장치
130, 140 : 포크
132, 142 : 웨이퍼 측정부
W : 웨이퍼

Claims (20)

  1. 기판 처리 장치에 대하여 감압 분위기하에서 기판을 반송하는 기판 반송 장치에 있어서,
    상기 기판을 보지하는 기판 보지부와,
    상기 기판 보지부에 마련되고 상기 기판 보지부에 대한 상기 기판의 위치를 측정하는 기판 측정부를 갖는
    기판 반송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 측정부는 상기 기판까지의 거리를 측정하는 복수의 센서 또는 상기 기판을 촬상하는 촬상부를 갖는
    기판 반송 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 보지부와 상기 기판 측정부를 제어하는 제어부를 가지며,
    상기 제어부는,
    상기 기판 측정부의 측정 결과에 근거하여, 상기 기판 보지부에 대한 상기 기판의 중심 위치를 산출하고,
    상기 기판 보지부에서 상기 기판을 보지할 때, 상기 기판의 중심 위치에 근거하여, 상기 기판을 감시하는
    기판 반송 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 상기 기판을 탑재하는 스테이지를 가지며,
    상기 기판 반송 장치는 상기 기판 보지부에 마련되고 상기 기판 보지부에 대한 상기 스테이지의 위치를 측정하는 스테이지 측정부를 갖는
    기판 반송 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스테이지 측정부는 상기 스테이지까지의 거리를 측정하는 복수의 센서를 갖는
    기판 반송 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 기판 보지부, 상기 기판 측정부 및 상기 스테이지 측정부를 제어하는 제어부를 가지며,
    상기 제어부는,
    상기 스테이지 측정부의 측정 결과에 근거하여, 상기 기판 보지부에 대한 상기 스테이지의 중심 위치를 산출하고,
    상기 스테이지의 중심 위치에 근거하여, 상기 기판 보지부의 위치를 보정하는
    기판 반송 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 기판 측정부의 측정 결과에 근거하여, 상기 기판 보지부에 대한 상기 기판의 중심 위치를 산출하고,
    상기 기판의 중심 위치와 상기 스테이지의 중심 위치에 근거하여, 상기 스테이지에 상기 기판을 탑재하는
    기판 반송 장치.
  8. 기판을 처리하는 기판 처리 시스템에 있어서,
    감압 분위기하에서 상기 기판을 처리하는 기판 처리 장치와,
    상기 기판 처리 장치에 대하여 감압 분위기하에서 상기 기판을 반송하는 기판 반송 장치를 가지며,
    상기 기판 반송 장치는,
    상기 기판을 보지하는 기판 보지부와,
    상기 기판 보지부에 마련되고 상기 기판 보지부에 대한 상기 기판의 위치를 측정하는 기판 측정부를 갖는
    기판 처리 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판 보지부와 상기 기판 측정부를 제어하는 제어부를 가지며,
    상기 제어부는,
    상기 기판 측정부의 측정 결과에 근거하여, 상기 기판 보지부에 대한 상기 기판의 중심 위치를 산출하고,
    상기 기판 보지부에서 상기 기판을 수취할 때, 상기 기판의 중심 위치에 근거하여, 상기 기판 보지부의 위치를 보정하는
    기판 처리 시스템.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 상기 기판을 탑재하는 스테이지를 가지며,
    상기 기판 반송 장치는 상기 기판 보지부에 마련되고 상기 기판 보지부에 대한 상기 스테이지의 위치를 측정하는 스테이지 측정부를 갖는
    기판 처리 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판 보지부, 상기 기판 측정부 및 상기 스테이지 측정부를 제어하는 제어부를 가지며,
    상기 제어부는,
    상기 스테이지 측정부의 측정 결과에 근거하여, 상기 기판 보지부에 대한 상기 스테이지의 중심 위치를 산출하고,
    상기 스테이지의 중심 위치에 근거하여, 상기 기판 보지부의 위치를 보정하는
    기판 처리 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 기판 측정부의 측정 결과에 근거하여, 상기 기판 보지부에 대한 상기 기판의 중심 위치를 산출하고,
    상기 기판의 중심 위치와 상기 스테이지의 중심 위치에 근거하여, 상기 스테이지에 상기 기판을 탑재하는
    기판 처리 시스템.
  13. 기판 처리 시스템을 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 방법에 있어서,
    상기 기판 처리 시스템은,
    감압 분위기하에서 상기 기판을 처리하는 기판 처리 장치와,
    상기 기판 처리 장치에 대하여 감압 분위기하에서 상기 기판을 반송하는 기판 반송 장치를 가지며,
    상기 기판 처리 방법에 있어서, 상기 기판 반송 장치로 상기 기판을 반송할 때, 기판 보지부에서 상기 기판을 보지하면서, 상기 기판 보지부에 마련된 기판 측정부를 이용하여, 상기 기판 보지부에 대한 상기 기판의 위치를 측정하는
    기판 처리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판 측정부의 측정 결과에 근거하여, 상기 기판 보지부에 대한 상기 기판의 중심 위치를 산출하고,
    상기 기판 보지부에서 상기 기판을 보지할 때, 상기 기판의 중심 위치에 근거하여, 상기 기판을 감시하는
    기판 처리 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 기판 보지부에서 상기 기판을 수취할 때, 상기 기판 보지부와 상기 기판이 이격된 상태로, 상기 기판 측정부로 상기 기판의 위치를 측정하면서, 상기 기판 보지부를 수평방향 및 연직방향으로 이동시켜서 상기 기판 보지부를 상기 기판에 접촉시키고,
    상기 기판 보지부의 수평방향 속도와 연직방향 속도에 근거하여, 상기 기판 보지부의 초기 위치와 접촉 위치 사이의 연직방향 거리를 산출하고,
    상기 산출된 연직방향 거리와, 미리 구해 둔 정상시의 연직방향 거리를 비교하여, 상기 기판 보지부의 변위를 검출하는
    기판 처리 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판 보지부에서 상기 기판을 수취할 때, 상기 기판에 대하여 제 1 이동 속도로 상기 기판 보지부를 연직방향으로 이동시킨 후, 상기 제 1 이동 속도보다 늦은 제 2 이동 속도로 상기 기판 보지부를 연직방향으로 이동시키고,
    상기 검출된 기판 보지부의 변위에 근거하여, 상기 제 1 이동 속도로부터 상기 제 2 이동 속도로 변경하는 높이 위치를 조정하는
    기판 처리 방법.
  17. 제 13 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 반송 장치의 티칭을 실행할 때, 상기 기판 보지부와 상기 기판이 이격된 상태로, 상기 기판 측정부로 상기 기판의 위치를 측정하면서, 상기 기판 보지부를 수평방향 및 연직방향으로 이동시켜서 상기 기판 보지부를 상기 기판에 접촉시키고,
    상기 기판 보지부의 수평방향 속도와 연직방향 속도에 근거하여, 상기 기판 보지부의 초기 위치와 접촉 위치 사이의 연직방향 거리를 산출하여, 상기 기판 보지부의 접촉 위치를 도출하는
    기판 처리 방법.
  18. 제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치는 상기 기판을 탑재하는 스테이지를 가지며,
    상기 기판 처리 방법에 있어서, 상기 기판 반송 장치가 상기 기판 처리 장치로 진입할 때, 상기 기판 보지부에 마련된 스테이지 측정부를 이용하여, 상기 기판 보지부에 대한 상기 스테이지의 위치를 측정하는
    기판 처리 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 스테이지 측정부의 측정 결과에 근거하여, 상기 기판 보지부에 대한 상기 스테이지의 중심 위치를 산출하고,
    상기 스테이지의 중심 위치에 근거하여, 상기 기판 보지부의 위치를 보정하는
    기판 처리 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 기판 측정부의 측정 결과에 근거하여, 상기 기판 보지부에 대한 상기 기판의 중심 위치를 산출하고,
    상기 기판의 중심 위치와 상기 스테이지의 중심 위치에 근거하여, 상기 스테이지에 상기 기판을 탑재하는
    기판 처리 방법.
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