WO2008029608A1 - Dispositif de transfert de substrat, dispositif de traitement de substrat, et procédé de transfert de substrat - Google Patents

Dispositif de transfert de substrat, dispositif de traitement de substrat, et procédé de transfert de substrat Download PDF

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Tsutomu Hiroki
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Definitions

  • Substrate delivery apparatus for substrate processing apparatus, substrate processing apparatus, and substrate delivery method
  • the present invention relates to a substrate delivery apparatus, a substrate processing apparatus, and a substrate delivery method.
  • Post-processing includes, for example, processing for cleaning the wafer (for example, removal of deposits adhering to the wafer), processing for measuring the results of the process processing (for example, film thickness measurement processing, particle measurement processing, etc.) .
  • Such wafer processing is performed by a substrate processing apparatus including a processing chamber configured to execute predetermined processing such as plasma processing and measurement processing.
  • the substrate processing apparatus includes, for example, a transfer robot provided so that a transfer arm for transferring a wafer can be rotated and moved forward and backward, and the wafer is transferred to the processing chamber by the transfer arm.
  • a mounting table for mounting a wafer is provided in the processing chamber, and wafers are transferred between the mounting table and the transfer arm.
  • Wafer delivery as described above is conventionally performed by moving a plurality of support pins penetrating the mounting table so that the wafer on the transfer arm is received by the support pins and placed on the mounting table.
  • Is known see, for example, Patent Document 1.
  • a rotating arm is provided between the transfer robot and the mounting table, and the wafer on the tweezers of the transfer robot is transferred to the mounting table by this rotating arm (see Patent Document 2).
  • Patent Document 1 JP-A-6-97269
  • Patent Document 2 JP-A-5-343500
  • Patent Document 3 JP-A-8-8328
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-280287 Disclosure of the invention
  • Patent Document 4 the outer edge of a wafer is photographed by a plurality of CCD cameras while the wafer is supported by a rotating support (carrying arm) suspended in the processing chamber, and the results are taken into account. The wafer position is detected, and the displacement is corrected by moving the mounting table in the XY direction.
  • the wafer in order to detect a wafer misalignment, the wafer must be lowered to the mounting table by means of a wafer and a lift, and if the wafer is misaligned.
  • the wafer In order to compensate for this, the wafer must be lifted with a wafer and lift, then the stage must be moved in the XY directions, and then the wafer must be lowered again. In this way, since the wafer has to be raised and lowered many times, it takes time to correct the misalignment, and the throughput of the wafer processing is reduced accordingly.
  • the wafer must be taken out by the transfer robot or transfer arm and placed on the rotating support (loading arm). Meanwhile, as described above, the transfer robot and the transfer robot cannot perform other operations (for example, transfer operations of other wafers), so that the throughput of wafer processing is reduced.
  • the present invention has been made in view of such problems.
  • the purpose of the present invention is to use the support pins without using the transfer arm or the transfer robot after the transfer arm force is received by the support pins.
  • By driving the substrate in the horizontal direction it is possible to quickly correct the positional deviation of the substrate, and as a result, to provide a substrate transfer device that can improve the throughput of wafer processing.
  • a substrate transfer apparatus for transferring a substrate between a transfer arm for transferring a substrate and a mounting table for mounting the substrate.
  • a plurality of support pins arranged around the support shaft of the mounting table and supporting the substrate on its lower surface; a base to which the support pins are attached; and the support pins as the base
  • Vertical driving means for raising and lowering the substrate by moving up and down through the horizontal drive means, and horizontal driving means for adjusting the horizontal position of the substrate by horizontally driving the support pins through the base.
  • a substrate transfer device is provided.
  • the support pin is configured to be movable in the horizontal direction (XY direction).
  • the transfer arm is not used.
  • the substrate can be driven in the horizontal direction while being supported by the support pins. This makes it possible to quickly correct substrate displacement.
  • the transfer arm can perform other operations immediately after passing the board to the support pins. Therefore, it is possible to improve the throughput of substrate processing.
  • a substrate position detecting means for detecting a horizontal position of the substrate supported by the support pins is disposed in the vicinity of the mounting table. As a result, it is possible to detect the position of the substrate in the horizontal direction while supporting the substrate with the support pins, and to detect whether the position has shifted. Furthermore, according to the present invention, since the mounting table is not driven in the horizontal direction, but the support pins are driven in the horizontal direction, for example, when the substrate position detection means cannot detect the substrate position detection means. However, it is possible to move the substrate horizontally with the support pins to the position that can be detected by the substrate position detection means while lifting the substrate with the support pins. As a result, even if the substrate is greatly displaced, the position of the substrate can be detected and the displacement can be corrected quickly.
  • the substrate position detecting means is configured to detect, for example, at least two positions on the peripheral edge of the substrate. If the position of at least two locations on the peripheral edge of the substrate can be detected, the center position of the substrate can be detected in the case of a disk-shaped substrate such as a semiconductor wafer.
  • a control unit that performs substrate transfer processing is provided. For example, when the substrate is received from the transfer arm by raising the support pin by vertical drive means, the substrate is supported by the support pin. Then, the horizontal position of the substrate is detected by the substrate position detecting means, and if the substrate is displaced, the support pin is driven in the horizontal direction by the horizontal driving means to cause the positional displacement of the substrate. After the correction, the support pin is lowered by the vertical driving means, and the transfer process for placing the substrate on the mounting table is actually performed.
  • the transfer arm When the substrate is received from the transfer arm, the transfer arm may be lowered to receive the substrate with the support pins raised. According to this, the substrate can be received with the support pins raised.
  • the plurality of support pins are disposed, for example, around the support shaft of the mounting table and spaced apart from the diameter of the mounting table, and through the through holes formed in the mounting table.
  • the tip of each support pin can be projected and retracted from the substrate mounting surface. According to such a configuration, the point closer to the center of the substrate can be supported by each support pin.
  • the force S is used to support the substrate at a point as far as possible from the part to be processed.
  • the mounting table is configured to be rotatable around the support shaft, for example, when the mounting table is rotated, the tip of the support pin is positioned below the bottom surface of the mounting table. The support pin is lowered. As a result, when the mounting table is rotated, the through hole and the support pin do not collide with each other!
  • the plurality of support pins may be arranged around the support shaft of the mounting table and spaced outside the diameter of the mounting table. According to this configuration, the substrate can be supported by the support pins without forming a through hole in the mounting table. In addition, since the amount of movement of the support pins in the horizontal direction is not limited by the through-holes, the substrate can be moved more horizontally. Therefore, the force S that increases the amount of movement to move the substrate in the horizontal direction at a time is reduced.
  • a substrate processing apparatus for performing a predetermined process by placing a substrate on a mounting table disposed in a processing chamber, A substrate transfer device for transferring the substrate between the transfer arm for transferring the substrate into and out of the processing chamber and the mounting table is disposed in the vicinity of the mounting table, and the substrate transfer device is a supporting shaft of the mounting table. A plurality of supports that are spaced apart around and support the substrate on its lower surface.
  • a holding pin a base to which the support pin is attached, a vertical drive means for raising and lowering the substrate by driving the support pin up and down through the base, and the support pin through the base
  • a substrate processing apparatus comprising a horizontal driving means for adjusting a horizontal position of the substrate by horizontally driving.
  • a plurality of processing chambers for performing predetermined processing on a substrate are provided, and the substrates are sequentially transported through the processing chambers by a transport arm.
  • at least one of the processing chambers is a post-processing chamber in which a substrate processed in another processing chamber is transferred to perform post-processing.
  • the post-processing chamber includes a substrate transfer device that transfers a substrate between a mounting table provided in the chamber and the transfer arm, and the substrate transfer device includes a plurality of substrates that support the substrate on its lower surface.
  • Supporting pins a base to which the supporting pins are attached, vertical driving means for moving the supporting pins up and down through the base to raise and lower the substrate, and the supporting pins through the base Drive horizontally to
  • the substrate processing apparatus is provided, characterized in that it comprises a horizontal drive means for adjusting the position of the direction.
  • a substrate transferred to such a post-processing chamber is likely to be largely displaced because it is repeatedly carried in and out by the transfer arm via another processing chamber.
  • the substrate transfer device of the present invention even when the substrate is largely misaligned, the support pins can be removed without taking out and reinserting the substrate as in the prior art, or repositioning the substrate. By driving in the horizontal direction while supporting the substrate, the positional deviation can be corrected quickly and accurately. Therefore, the effect of applying the substrate transfer device which is effective in the present invention to such a post-processing chamber is great.
  • the post-processing chamber may be a cleaning processing chamber for removing deposits attached to the peripheral edge of the substrate.
  • the plurality of support pins of the substrate transfer device are The tip of the support pin protrudes from the substrate mounting surface of the mounting table through a through hole formed in the mounting table around the support shaft of the mounting table. Preferably it is possible. According to this, the point near the center on the back surface of the substrate can be supported by each support pin. For this reason, it is possible to remove the deposits adhering to the peripheral edge of the substrate without being obstructed by each support pin.
  • a substrate transfer apparatus that transfers a substrate between a transfer arm that transfers the substrate and a mounting table on which the substrate is mounted.
  • the substrate transfer device is provided with a plurality of support pins arranged around the support shaft of the mounting table, supporting the substrate on its lower surface, and a base to which the support pins are attached.
  • Vertical driving means for driving the support pins up and down via the base; horizontal driving means for driving the support pins horizontally through the base; and a substrate position for detecting the horizontal position of the substrate.
  • Detecting means raising the support pins by the up-and-down driving means to receive the substrate from the transfer arm, and detecting the horizontal position of the received substrate with the support pins.
  • a substrate delivery method characterized by comprising a step of placing on the mounting table.
  • the transfer arm after receiving the substrate from the transfer arm with the support pin, even if the substrate is misaligned, the substrate is supported by the support pin without using the transfer arm. By driving in the horizontal direction, the displacement of the substrate can be corrected quickly. Also, the transfer arm can perform other operations immediately after passing the substrate to the support pins. Therefore, the throughput of substrate processing can be improved. [0032] In addition, in the step of receiving the substrate from the transfer arm, the transfer arm may be lowered to receive the substrate while the support pins are raised. According to this, the substrate can be received with the support pins raised.
  • the support pin is driven in the horizontal direction so that the substrate is detected by the substrate position detecting means. You may make it move until it can detect. According to this, since the positional deviation of the substrate when received by the support pins is large, even if the substrate cannot be detected by the substrate position detecting means, the substrate can be moved as it is by the support pins. The position of the substrate can be detected by the means. This makes it possible to correct the misalignment without having to replace the substrate on the mounting table.
  • the transfer arm can transfer the substrate to the substrate transfer device. Can immediately perform other operations (for example, transporting other substrates).
  • the displacement of the substrate can be corrected before placing the substrate on the mounting table, the displacement of the substrate can be corrected quickly. For this reason, it is possible to improve the throughput of substrate processing.
  • FIG. 1 is a perspective view for explaining a substrate transfer device, a substrate position detection unit, and a mounting table unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a side surface of each device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of the substrate transfer apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a perspective view for explaining a configuration of a substrate position detecting means provided in the substrate position detecting unit according to the embodiment.
  • FIG. 5A is a diagram for explaining the relationship between the state of each measurement visual field and the position of the wafer W, and shows an example in which all of the measurement visual fields are determined to be in a white state (bright state).
  • FIG. 5B is a diagram showing the positional relationship between the support pins and the wafer when the positional deviation of FIG. 5A is corrected.
  • 6A] is a diagram for explaining the relationship between the state of each measurement field of view and the position of the wafer W, where one of the measurement fields is determined as (gray state) and the other is determined as white state (bright state). This is an example.
  • 6B] is a diagram showing the positional relationship between the support pins and the wafer when the positional deviation of FIG. 6A is corrected.
  • 7A] is a diagram for explaining the relationship between the state of each measurement field of view and the position of the wafer W. In this example, one of the measurement fields is determined as (gray state) and the other is determined as black state (dark state) and white state (bright state).
  • FIG. 7B is a diagram showing the positional relationship between the support pins and the wafer when the positional deviation of FIG. 7A is corrected.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a specific example of the wafer delivery process that is effective in the embodiment.
  • FIG. 9A is a diagram for explaining an operation example of the substrate transfer apparatus.
  • FIG. 9B is a diagram for explaining an operation example of the substrate transfer apparatus.
  • FIG. 9C is a diagram for explaining an operation example of the substrate transfer apparatus.
  • FIG. 9D is a diagram for explaining an operation example of the substrate transfer apparatus.
  • FIG. 9E is a diagram for explaining an operation example of the substrate transfer apparatus.
  • FIG. 10 is a perspective view showing another example of the configuration of the substrate transfer device which is effective in the embodiment.
  • FIG. 11 is a sectional view showing a configuration example of a substrate processing apparatus to which the substrate transfer apparatus according to the embodiment can be applied.
  • FIG. 12 is a side view showing an example of the internal configuration of a cleaning processing chamber to which the substrate transfer apparatus according to the present embodiment is applied.
  • Fig. 1 is a perspective view for explaining an installation example of each device
  • Fig. 2 is a diagram showing a side view of each device shown in Fig. 1.
  • a substrate transfer device 130 that transfers a substrate, for example, a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”) W between a transfer arm (not shown) and a mounting table 112 will be described.
  • a substrate transfer device (lifter unit) 130 that applies force to the present embodiment is arranged near the mounting table unit 110 including the mounting table 112 on which the wafer W is mounted.
  • a substrate position detection unit 150 that detects the position of the wafer W is disposed in the vicinity of the mounting table unit 110.
  • the mounting table 112 is formed in a disk shape smaller than the diameter of the wafer W, for example, as shown in FIG.
  • the wafer W is placed on the placement surface on the upper side of the placement table 112.
  • the mounting table 112 is attached to the bottom surface of the processing chamber by a support shaft 114 with a fastening member such as a bolt.
  • the mounting table 112 may be configured to rotate.
  • a stepping motor is provided in the support shaft 114, for example, and the mounting table 112 is rotated by driving the stepping motor.
  • the wafer W on the mounting surface may be sucked and held by, for example, a vacuum chuck function.
  • the mounting table unit 110 is connected to the control unit 200 as shown in FIG. 2, and the mounting table 112 is controlled to rotate based on a control signal from the control unit 200.
  • FIGS. Fig. 3 shows only the substrate transfer device extracted from Fig. 1.
  • the mounting table 112 is omitted and only the support shaft 114 of the mounting table 112 is indicated by a two-dot chain line to make it easier to understand the configuration of the substrate transfer device.
  • the substrate transfer device 130 supports a plurality of (for example, three) supports for supporting the wafer W when the wafer W is transferred between a transfer arm (not shown) and the mounting table 112.
  • Pins (lifter pins) 132A to 132C are provided. These support pins 132A to 132C are spaced apart around the support shaft 114 of the mounting table 112 as shown in FIG. It is preferable that the support pins 132A to 132C be arranged at equal intervals around the support shaft 114 so that the wafer W can be stably supported, for example.
  • the number of support pins is not limited to three, but is preferably at least three so that the wafer can be stably supported.
  • the support pins 132A to 132C are erected on a base (lifter base) 134, and all of the support pins 132A to 132C can be moved up and down or horizontally through the base 134. I'm getting ready.
  • the base 134 is composed of, for example, a mounting plate 135 formed in a substantially ring shape and a support plate 136 that supports the mounting plate 135 as shown in FIG.
  • support pins 132A to 132C are attached at predetermined intervals (for example, at equal intervals) along the ring shape, and the support plate 136 is driven in the X direction of the support pin drive mechanism 138 to be described later.
  • Means 138X is attached to the stage.
  • an opening is provided in a part of the ring shape of the mounting plate 135 so that the mounting plate 135 can be inserted from the side surface of the support shaft 114.
  • the mounting plate 135 is inserted into the support shaft 114 through the opening, and the support pins 132A to 132C are disposed around the support shaft 114. It is possible to install the device 130.
  • the base 134 is attached to a support pin drive mechanism 138 that can drive the support pins 132A to 132C not only in the vertical direction but also in the horizontal direction.
  • the support pin drive mechanism 138 can drive the support pins 132A to 132C in the X direction via the base 134 and the X direction drive means 138X that can drive in the Y direction.
  • Drive means 1 38Y is provided.
  • the X direction drive means 138X is composed of a stage that can be linearly driven in the X direction, for example, and the Y direction drive means 138Y is composed of a stage that can linearly drive the X direction drive means in the Y direction that is perpendicular to the X direction. It may be.
  • These X direction driving means 138X and Y direction driving means 138Y constitute a horizontal direction (XY direction) driving means.
  • the support pin driving mechanism 138 includes Z-direction driving means 138Z as vertical driving means capable of driving the support pins 132A to 132C in the Z direction (vertical direction) via the base 134.
  • the Z-direction driving means 138Z may be configured to drive the X-direction driving means 138X and the Y-direction driving means 138Y up and down with, for example, a stage capable of linear driving.
  • linear actuators are preferably used. If a linear actuator is used, repeated positioning accuracy of several or less can be obtained, and each stage can be driven at high speed. In addition to the linear actuator, for example, each stage may be driven by a combination mechanism of a ball screw and a stepping motor.
  • the board transfer device 130 is connected to the control unit 200 as shown in FIG. 2, and the drive means 138X, 138Y, and 138Z are driven and controlled based on the control signal from the control unit 200. ing.
  • the supporting pins 132A to 132C are driven up and down through the base 134 by the heel direction driving means 138Z, thereby the wafer W with respect to the transfer arm or the mounting table 112. Can be raised and lowered.
  • the support pins 132A to 132C are driven in the horizontal direction (XY direction) via the base 134 by the X direction drive means 138X and the Y direction drive means 138Y, and are mounted on the support pins 132A to 132C. The horizontal position can be adjusted while the wafer W is placed.
  • the wafer W is horizontally placed on the support pins 132A to 132C without using the transfer arm or transfer robot.
  • wafer misalignment can be corrected, resulting in improved wafer processing throughput.
  • the support pins 132A to 132C are disposed on the inner side of the diameter of the mounting table 112. Then, the tips of the support pins 1 32A to 132C protrude from the mounting surface of the mounting table 112 through the through holes formed in the mounting table 112. For example, as shown in FIG. 1, through-holes 113A to 113C through which the support pins 132A to 132C are respectively passed are formed in the mounting table 112.
  • the support pins 132A to 132C are driven up and down by the Z-direction drive means 138Z, the tips of the support pins 132A to 132C raise and lower the through holes 113A to 113C so that they can protrude and retract. That power S.
  • the support pins 132A to 132C are horizontally driven (XY drive) by the X direction drive means 138X and the Y direction drive means 138Y, so that the tips of the support pins 1 32A to 132C are mounted through the through holes 113A to 113C. It is possible to move horizontally (XY movement) in each of the through holes 113A to 113C while protruding from the mounting surface of the mounting table 112.
  • each of the through holes 113A to 113C is set in accordance with, for example, the diameter of the support pins 132A to 132C and the amount of movement in the horizontal direction (for example, the positioning range in the horizontal direction). It is preferable to do.
  • Each through-hole 113A to 113C is formed with a diameter of 10 to 20 mm, for example.
  • the support pins 132A to 132C are arranged such that the tips of the support pins 132A to 132C are below the bottom surface of the mounting table 112. ⁇ ; By lowering 132C, it is possible to prevent the through holes 113A to 113C and the support pins 132A to 132C from colliding with each other when the mounting table 112 is rotated.
  • the present invention is not necessarily limited to this, and the number of support pins is not limited to this. In the case of increasing the number, a plurality of support pins may be inserted into the plurality of through holes of the mounting table, respectively.
  • FIG. 4 is a perspective view for explaining the configuration of the substrate position detecting means.
  • the mounting base 156 and the mounting base 112 shown in FIG. 1 are omitted to facilitate the explanation of the configuration of the substrate position detecting means.
  • the substrate position detection unit 150 includes substrate position detection means for detecting the horizontal position of the wafer W.
  • the substrate position detection means is arranged to face a plurality of (here, three) imaging means 152A to 152C for detecting the peripheral portion of the wafer W, and these imaging means 152A to 152C.
  • the imaging means 152A to 152C are constituted by, for example, a CCD (Charge Coupled Device) image sensor, a CCD camera provided with a lens for focus adjustment and the like.
  • the illumination light sources 154A to 154C are composed of, for example, LED units. Note that the illumination light sources 154A to 154C have a diffuser plate on the light emission surface, so that the light intensity can be made uniform over the entire light emission surface.
  • the imaging means 152A to 152C and the illumination light sources 154A to 154C constituting the substrate position detecting means are attached to an upright mounting base 156 as shown in FIG.
  • the mounting base 156 includes a bracket 157 that projects horizontally from the upper part thereof, and a bracket 158 that projects horizontally below the bracket 157.
  • Imaging means 152A to 152C force S is attached to the upper bracket 157, and illumination light sources 154A to 154C are attached to the lower bracket 157.
  • the imaging means 152A ⁇ ; 152C and the illumination light sources 154A ⁇ ; 154C are arranged so that the periphery of the wafer W is sandwiched between the wafer W and the wafer W.
  • the optical axes of the illumination light sources 154A to 154C are adjusted so as to be directed toward the light receiving surfaces of the imaging means 152A to 152C, respectively.
  • the support pins 132A to 132C are raised above the mounting surface of the mounting table 112, and the height of the wafer W when the wafer W is received from the transfer arm is defined as the receiving height. If the position of the wafer W (the position of the wafer indicated by the two-dot chain line shown in FIG. 4) when it is aligned with the center of the mounting table is the horizontal reference position Wst, each imaging means 152A-; It is adjusted to focus on the peripheral edge of the wafer at the reference position Wst at the height. Further, the region where the peripheral edge of the wafer at the reference position Wst can be detected is adjusted to be the measurement visual fields 153A to 153C of the imaging means 152A to 152C.
  • the measurement visual fields 153A of each imaging means 152A to 152C are arranged at equal intervals along the peripheral edge of the wafer at the reference position Wst, for example, as shown in FIG. 5A described later. It ’s a sea urchin.
  • the angles from the measurement visual fields 153A to 153B and the angles from the measurement visual fields 153B to 153C are 45 degrees (deg), respectively, and from the measurement visual fields 153A to 153C
  • the angle is set to 90 degrees (deg).
  • the angles of the measurement visual fields 153A to 153C are not limited to those described above, and can be changed freely by adjusting the mounting positions of the imaging means 152A to 152C.
  • each of the image pickup means 152A to 152C is connected to the control unit 200, and the image data picked up by each of the image pickup means 152A to 152C is stored in each part of the board transfer device 130 and the like. It is transmitted to the control unit 200 that controls Based on the output image data of the measurement visual fields 153A to 153C imaged by the imaging means 152A to 152C, the control unit 200 The peripheral part of is detected.
  • this state is defined as a state with a peripheral edge (gray state), and all of the measurement visual fields to be described later are distinguished from bright, state (white state), and all of the measurement visual fields are blurred and in state (black state).
  • the boundary between the bright area and the dark area in the measurement visual field 153A is the shape of the peripheral edge of the wafer W (for example, in the case of a disk-shaped wafer like this embodiment, the arc shape) Therefore, the force S is used to detect the shape of the peripheral edge of the wafer W from the output image of the measurement field of view 153A.
  • the control unit 200 calculates the center position of the wafer W. Then, the horizontal displacement amount and displacement direction of the wafer W from the center of the mounting table 112 (or the rotation center when the mounting table 112 rotates) are obtained.
  • the X direction driving means 138X and the Y direction driving means 138Y in accordance with the positional deviation amount and the positional deviation direction, and driving the support pins 132A to 132C in the horizontal direction, the horizontal position of the wafer W is adjusted. Can be adjusted.
  • the positional deviation in the horizontal direction of the wafer W is stored in advance as output image data of the measurement visual fields 153A to 153C when the wafer W is at the reference position Wst.
  • the determination may be made by comparing the output image data of the measurement visual fields 153A to 153C obtained for detecting the wafer position with the reference image data. For example, it is assumed that the wafer W is deviated from the reference position Wst and the position of the peripheral edge of the wafer W in the output image data of the measurement visual field 153A is deviated.
  • the ratio of the bright area to the dark area (brightness / darkness ratio) in the output image data of the measurement visual field 153A is that the wafer W is shifted from the reference position Wst! /, And the wafer W is at the reference position Wst. It is different from the case. Therefore, by comparing the brightness ratio for the target wafer W with the brightness ratio for the wafer at the reference position Wst, it is possible to detect the misalignment of the wafer W, and the position according to the brightness ratio. A deviation amount and a positional deviation direction can be obtained.
  • the support pins 132A to 132C are driven in the horizontal direction in accordance with the position shift amount and the position shift direction so that the light / dark ratio of the measurement visual field 153A is the same as the ratio at the reference position Wst.
  • the horizontal position of the wafer W can be adjusted.
  • a peripheral shape pattern (reference pattern) of the wafer W when the wafer W is not displaced in advance is stored in the storage means. Then, by comparing the reference pattern with the edge pattern of the wafer W that was actually detected, the presence or absence of misalignment of the wafer W was judged, and based on the difference between the edge pattern of the wafer W and the reference pattern. Thus, the misalignment direction and the amount thereof may be calculated.
  • the end of the wafer W is hooked from above and lifted up on the arm as in the transfer arm.
  • the wafer W may be misaligned compared to when it is received by a delivery member that restricts the position of the wafer w.
  • the output image data of any of the measurement visual fields 153A to 153C may be displaced so much that the peripheral portion of the wafer W does not exist.
  • the entire image may be bright and area (in this case, the measurement field of view is determined to be white (or bright)), or the entire image may be blurred and area (in this case, measurement is performed).
  • the field of view is determined to be black (or dark) and the periphery of the wafer W cannot be detected. In this case, the position of the wafer W cannot be detected, so the degree of the position shift cannot be determined, and the wafer position shift cannot be corrected.
  • the relationship between the black and white determination (brightness determination) of the measurement visual field and the wafer position will be described. For example, if a measurement field is determined to be in a white state (when the entire measurement field is a bright area), the wafer W does not exist in that measurement field. At this time, if the wafer W exists on the support pins 132A to 132C, the center of the wafer W is largely displaced from the measurement field of view toward the center of the wafer at the reference position Wst (reference center). There is a high probability of being.
  • a measurement field of view is determined to be in a black state (when the entire measurement field of view is a narrow area), the wafer W is present in the measurement field of view, but the center of the wafer W is the wafer at the reference position Wst. There is a high probability that the center of the screen is greatly displaced from the center of the display to the measurement field of view. [0072] Therefore, when a certain measurement field is determined to be in the white state, the support pins 132A to 132C are moved horizontally so as to approach the center of the wafer at the reference position Wst from the measurement field. Can be corrected.
  • the support pins 132A to 132C are moved horizontally so as to move away from the center of the wafer at the reference position Wst toward the measurement field of view. Can be corrected. Furthermore, when there are black and white judgments in multiple fields of view, it is possible to infer the direction of displacement by combining them. Therefore, by determining the misalignment adjustment direction according to the combination of these black and white determinations, the misalignment of the wafer can be adjusted. As a result, even if the position of the wafer cannot be detected, the position of the wafer can be adjusted in a direction that roughly corrects the misalignment.
  • the center of the wafer W is directed to all the measurement visual fields 153A to 153C;
  • the position is greatly displaced in the plus direction.
  • the direction in which the center of the wafer W approaches all the measurement fields 153A to 153C that is, the central force of the wafer at the reference position Wst is also combined with each direction (direction vector) up to each measurement field 153A to 153C.
  • the wafer position deviation can be corrected. it can.
  • the peripheral field of wafer W can be detected in measurement field of view 153A, but the peripheral part of wafer W cannot be detected in measurement fields of view 153B and 153C.
  • the center of the wafer W is greatly displaced in the direction away from the measurement visual fields 153B and 153C.
  • the center of the wafer W is in the direction away from the measurement visual field 153B, 15300, that is, the direction in which the respective directions from the center of the wafer at the reference position Wst to each measurement visual field 153B, 153C are combined.
  • Support pins 132A ⁇ ; 132C moved horizontally As a result, the misalignment of the wafer W can be corrected as shown in Fig. 6B.
  • the peripheral field of the wafer W can be detected in the measurement field 153B, but the peripheral part of the wafer W cannot be detected in the measurement fields 153A and 153C. If the measurement field of view 153C is determined to be in the white state, the center of the wafer W is in the direction approaching the measurement field 153A, and the direction of the measurement field 153C is a force away from the measurement field (here, The position is greatly displaced in the negative direction of the X axis!
  • the center of wafer W is in the direction away from measurement field of view 153A and closer to measurement field of view 153C, that is, the direction from measurement field of view 153A to the center of the wafer at reference position Wst and the wafer at reference position Wst.
  • the horizontal displacement of the support pins 132A to 132C in the direction (in this case, the positive direction of the X axis) that combines the directions from the center of the measurement field to the measurement field of view 153C, corrects the positional deviation of the wafer W as shown in Fig. 7B. can do.
  • Wafer positional deviation can be corrected.
  • the wafer W is moved by a predetermined amount in the misalignment correction direction obtained by the black and white judgment, and when the peripheral edge of the wafer W enters all the measurement visual fields 153A to 153C, the peripheral edge of the wafer W is detected.
  • the wafer position may be detected by obtaining the center position of the wafer. This makes it possible to detect the position of the wafer W more accurately even if the wafer W is greatly displaced! /.
  • the control unit 200 includes, for example, a central processing unit (CPU) that constitutes the control unit main body, a ROM (read only memory) that stores data necessary for the CPU to perform processing, and various data processing performed by the CPU. It consists of a RAM (Ranaom Access Memory) with a memory area used, a program for the CPU to control each unit, a hard disk (HDD) that stores various data, or a storage means such as a memory.
  • CPU central processing unit
  • ROM read only memory
  • HDD hard disk
  • FIG. 8 is a flowchart showing a specific example of the delivery process when the wafer on the transfer arm is received and placed on the mounting table.
  • 9A to 9E are operation explanatory views for explaining an operation example of the substrate transfer apparatus 130 in the wafer transfer process. 9A to 9E, Cw indicates the center of the wafer W, and Ct indicates the center of the wafer at the reference position Wst described above.
  • step S110 the support pins 132A to 132C are raised to move the wafer W on the transfer arm TA.
  • C Receive W.
  • the Z-direction driving means 138Z is driven and the support pins 132A to 132C are moved to the predetermined wafer W. Raise it in the Z (vertical) direction to the receiving height.
  • the tips of the support pins 132A to 132C project upward from the mounting surface of the mounting table 112 through the through holes 113A to 113C, respectively, and are further lifted to move the transport arm TA as shown in FIG. 9B. Lift the upper wafer W.
  • the transfer arm TA is pulled out from the upper side of the mounting table 112 as shown in FIG. 9B, and becomes as shown in FIG. 9C.
  • the support pins 132A to 132C are raised and received. It is not limited.
  • the transfer arm TA when the transfer arm TA is configured to be movable up and down, the transfer arm TA may be lowered and the wafer W may be lowered to the tips of the support pins 132A to 132C.
  • the Z-direction driving means 138Z is driven and the support pins 132A to 132C are raised in the Z-axis direction, and the transfer arm TA on which the wafer W is loaded is inserted above the mounting table 112. .
  • the transfer arm TA is lowered and received by the support pins 132A to 132C. According to this, the wafer W can be received while the support pins 132A to 132C are raised.
  • the transfer arm TA when the transfer arm TA is inserted above the mounting table 112, the horizontal displacement of the wafer W (here, the center of the wafer at the reference position Wst (reference and reference)). If there is a misalignment of the center Cw of the wafer W with respect to Ct), the wafer W is lifted upward by the support pins 132A to 132C.
  • Such a positional deviation of the wafer W is caused by a horizontal positional deviation of the wafer W while the wafer W is supported by the support pins 132A to 132C by the subsequent wafer positioning process (steps S120 to S140). Is detected and corrected by moving the support pins 132A to 132C in the horizontal direction. As a result, the transfer arm TA can start the next operation (for example, the operation of transferring another wafer) immediately after passing the wafer to the support pins, thereby improving the wafer processing throughput. Can do.
  • the position of the wafer W is first detected by the substrate position detection unit 150 in step S120.
  • the horizontal position of the wafer W is detected while the wafer W is supported by the support pins 132A to 132C.
  • the position of the wafer W is detected based on the output image data of the measurement visual fields 153A to 153C obtained by causing the illumination light sources 154A to 154C to emit light and imaging with the imaging means 152A to 152C.
  • the center of wafer W is detected as the position of wafer W from the shape of the peripheral edge of wafer W detected from the output image data.
  • step S130 it is determined whether or not the wafer W has a positional deviation. Specifically, based on the detected position of the wafer W, the horizontal displacement amount of the wafer W is obtained, and if the displacement amount is within a predetermined allowable displacement range, it is determined that there is no displacement. , If the amount of displacement exceeds the specified allowable displacement range, it is determined that there is displacement.
  • the amount of deviation between the center of the wafer W and the center of the wafer at the reference position Wst is determined as the positional deviation of the wafer W. Calculate as a quantity.
  • the calculation of the amount of misalignment of the wafer W is not limited to this.
  • the ratio of the brightness and the area to the shadow area (brightness / darkness ratio) and the wafer W to the reference position Wst are calculated.
  • the positional deviation amount may be calculated by comparing with the light / dark ratio in a certain case, or the positional deviation amount may be calculated by comparing the pattern of the wafer peripheral portion shape with the pattern at the reference position Wst.
  • step S150 is performed. Then, the support pins 132A to 132C are moved down to place the wafer W on the mounting table 112. On the other hand, if it is determined that the wafer W is misaligned, the support pins 132A to 132C are moved horizontally by driving the X direction driving means 138X and the Y direction driving means 138Y in step S140. Move in the direction to correct the position of wafer W. For example, as shown in Fig.
  • the wafer W when the wafer W is displaced in the negative direction of the X axis, only the X direction driving means 138X is driven to move the support pins 132A to 132C in the positive direction of the X axis.
  • the wafer W can be positioned so that the center Cw of the wafer W coincides with the center Ct of the wafer at the reference position Wst.
  • the positional deviation amount and the positional deviation direction of the wafer W are calculated in advance, and the support pins 132A to 132A ; 132C may be moved in the horizontal direction, and the support pins 132A to 132C are moved in the horizontal direction by a predetermined amount, and the position of the wafer W is detected and confirmed by the imaging means 152A to 152C each time.
  • the wafer W may be moved to the reference position.
  • step S 120 to step S 140 the support pins 132 A to 132 C are lowered to place the wafer W on the mounting table 112 in step S 150.
  • the Z-direction driving means 138Z is driven to lower the support pins 132A to 132C and lower the wafer W onto the mounting table 112.
  • FIG. 9E the wafer W whose horizontal position has been corrected is mounted on the mounting table 112.
  • the wafer W delivery process is completed.
  • step S140 the misalignment correction direction is determined according to the combination of the black and white judgments of the respective measurement visual fields 153A to 153C as described above to correct the misalignment of the wafer. May be. According to this, even if the position of the wafer W has been displaced so much that the peripheral edge of the wafer W cannot be detected, the wafer position can be corrected.
  • step S120 the wafer W is moved by a predetermined amount until the peripheral edge of the wafer W enters all of the measurement visual fields 153A to 153C in the position correction direction by the black and white determination in step S120.
  • the peripheral portion of the wafer W may be detected and the subsequent processing may be performed.
  • the wafer W is transferred from the transfer arm TA to the mounting table 112 using the substrate transfer apparatus 130 according to the present embodiment. Even when the wafer W is transferred from the mounting table 112 to the transfer arm TA by using the wafer 112 on the mounting table 112 by lifting it with the support pins 132 to 132, the position of the wafer W is detected as it is. Then, the position of the wafer W may be corrected and the force may be transferred to the transfer arm TA.
  • the support pins 132A to 132C are configured to be movable in the horizontal direction (XY direction), for example, the wafer W is supported from the transfer arm TA to the support pins 132A to 132A. After receiving at 132C, the wafer W can be driven in the horizontal direction while being supported by the support pins 132A to 132C without using the transfer arm TA. As a result, the positional deviation of the wafer W can be corrected quickly. Also, the transfer arm TA can perform other operations (for example, transfer operation of other wafers) immediately after the wafer is transferred to the support pins 132A to 132C. Therefore, the throughput of wafer processing can be improved.
  • the wafer W can be moved in a short time.
  • the force S can be placed at the exact position (reference position) of the mounting surface of the mounting table 112. Therefore, the throughput of the wafer processing can be further improved, and the processing for the wafer W placed on the wafer placement surface of the placement table 112 can be reliably performed with high accuracy.
  • the substrate transfer device 130 is separate from the mounting table unit 110. Because it is configured with, it can be a simple configuration. In addition, since the degree of freedom of installation in the processing chamber is increased, it can be applied to various processing chambers. Further, when the mounting table 112 rotates, the mounting table 112 can be rotated at high speed by making the mounting table unit 110 and the substrate transfer device 130 separate. In addition, the substrate transfer device 130 can be configured such that the support pins 132A to 132C are driven in the horizontal direction by the X-direction drive means 138X and the Y-direction drive means 138Y. Correction can be performed.
  • the substrate transfer device 130 does not correct the displacement by driving the mounting table in the horizontal direction, but drives the support pins 132A to 132C in the horizontal direction to correct the displacement. For example, even if the wafer W is misaligned and cannot be detected by the substrate position detection unit 150, the position that can be detected by the substrate position detection unit 150 while the wafer W is lifted by the support pins 132A to 132C. The wafer W can be moved in the horizontal direction by the support pins 132A to 132C. As a result, even when the wafer W is greatly displaced, the force S can detect the position of the wafer W and quickly correct the displacement.
  • a method of detecting an orientation flat or a notch of the wafer W may be used for alignment of the wafer W. According to this method, the wafer W must be rotated at least once. In contrast, according to the present embodiment, since the horizontal displacement of the wafer W is detected using the imaging means 152A to 152C, it is not necessary to rotate the wafer W. Therefore, the time required for detecting the displacement is extremely short. As a result, the throughput of wafer processing is improved.
  • the wafer W is transferred from the transfer arm TA to the support pins 132A to 132C, the wafer W is immediately transferred before being placed on the wafer placement surface of the placement table 112. C) Since the horizontal positioning process of W can be performed, the force and time required to complete the positioning process are shortened. As a result, the throughput of wafer processing is improved.
  • the support pins 132A to 132C are inserted into the through holes 113A to 113C by the Z-direction driving means 138Z so that the tips of the support pins 132A to 132C can protrude and retract. It can be driven up and down, and through each through hole 113A-113C With the tip of the support pins 132A to 132C protruding from the mounting surface of the mounting table 112, the through holes 113A to 113C are horizontally driven by the X direction driving means 138X and the Y direction driving means 138Y.
  • the present invention is not limited to such a configuration.
  • the support pins 132A to 132C are arranged around the support shaft 114 of the mounting table 116 so as to be spaced outside the diameter of the mounting table 116. Also good. According to this, it is not necessary to provide the through holes 113A to 113C for passing the support pins 132A to 132C through the mounting table 116. Further, the support pins 132A to 132C can be moved horizontally without being limited by the diameter of the through holes 113A to 113C. Therefore, the force S that increases the amount of movement of the wafer W once when the wafer W is displaced or adjusted.
  • each supporting pin has a larger diameter on the mounting table, and near the end of the wafer W. Will be placed. Therefore, when applied to a processing chamber (for example, the cleaning processing chamber 400) in which processing is performed on the edge of the wafer W, the support pins 132A to 132C are arranged inside the mounting table as shown in FIG. I prefer to take the composition! /.
  • a processing chamber for example, the cleaning processing chamber 400
  • the present invention is not necessarily limited to this.
  • the horizontal displacement of the wafer W may be detected by two imaging means.
  • various photoelectric sensors, ultrasonic sensors, etc. can be used as the imaging means 152A to 152C.
  • the support pins 132A to 132C are mounted apart from the mounting plate 135 formed in a substantially ring shape, so that if the wafer W is displaced, the mounting plate 135 Tilts and the moment of the support plate 136 changes. Therefore, a force S can be detected by attaching a moment sensor to the support plate 136 and detecting the position and displacement of the wafer W based on the change in the moment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the substrate processing apparatus 300 includes a process processing unit 310 having a plurality of process processing chambers for performing various processes such as film formation processing and etching processing on the wafer W in a vacuum pressure atmosphere, and the process processing unit 310. And a transfer unit 320 for transferring the wafer W to / from the 310.
  • a transfer chamber 330 for taking in and out a plurality of (for example, 25) wafers W accommodated in the cassette container 332 into and out of the substrate processing apparatus 300 is provided.
  • three cassette stands 331A to 331C are provided via gate valves 333A to 333C, respectively, and cassette containers 332A to 332C can be set on these cassette stands 331A to 331C, respectively. ing.
  • the transfer chamber 330 includes a wafer alignment chamber (orienter) 336 for aligning the wafer W before the process processing, and a removal process for the deposits attached to the wafer W after the process processing.
  • a cleaning processing chamber 400 is provided as an example of the processing chamber.
  • the pre-alignment processing chamber 336 includes, for example, a mounting table 338 that is rotatably disposed in the processing chamber, and an optical sensor 339 that optically detects the peripheral portion of the wafer W on the mounting table 338.
  • the wafer W is rotated and the orientation flat or notch formed on the peripheral edge of the wafer W is detected by the optical sensor 339 to align the wafer W.
  • a specific configuration example of the cleaning chamber 400 will be described later.
  • a transfer robot 370 configured to be slidable along the longitudinal direction (the arrow direction shown in FIG. 11) is provided.
  • the transfer robot 370 is provided with transfer arms 373A and 373B for transferring, for example, a wafer W.
  • the transfer arms 373A and 373B are configured so as to be able to bend and extend and move up and down. W comes in and out. Since the transfer robot 370 includes two transfer arms 373A and 373B, the load robot chamber 360M, 360N, the pre-alignment processing chamber 336, the cleaning processing chamber 400, etc. are processed using these arms. Insert and remove the wafer W so that the processed wafer W and the unprocessed wafer W are exchanged.
  • the process processing unit 310 is configured in a cluster tool type as shown in FIG. 11, for example. That is, the process processing unit 310 includes a common transfer chamber 350 formed in a polygon (for example, a hexagon), and around the common transfer chamber 350, a plurality of (for example, a predetermined process process is performed on the wafer W). Six) process chambers 340A to 340F are connected via gate valves 344A to 344F, respectively.
  • Each process chamber 340A to 340F is provided with a mounting table 342 (342A to 342F) for mounting the wafer W, and a process recipe stored in advance in a storage medium of the control unit 500 or the like. Based on the above, the wafer W on the mounting table 342 is subjected to processes such as film formation and etching.
  • the number of process chambers 340 is not limited to the case shown in Fig. 11.
  • load lock chambers 360M and 360N for exchanging wafers with the transfer chamber 330 are provided.
  • the first and second load lock chambers 360M and 360N temporarily hold the wafer W via the delivery tables 364M and 364N disposed in the chamber, and after adjusting the pressure, the vacuum transfer side common transfer chamber 350 and The wafer W is passed between the transfer chamber 330 on the atmospheric pressure side. Therefore, for airtightness, the load lock chamber 360M, 360N is connected to the common transfer chamber 350 via gate valves 354M, 354N, and is connected to the transfer chamber 330 via gate nore, 362M, 362N.
  • the first and second load lock chambers 360M and 360N temporarily hold the wafer W via the delivery tables 364M and 364N disposed in the chamber, and after adjusting the pressure, the vacuum transfer side common transfer chamber 350 and The wafer W is passed between the transfer chamber 330 on the atmospheric pressure side. Therefore, for airtightness, the load lock chamber 360M, 360N is connected to the common transfer chamber 350 via gate
  • a transfer robot 380 configured to be slidable along a guide rail 384 provided along the longitudinal direction thereof is provided.
  • the transfer robot 380 is provided with transfer arms 383A and 383B for transferring, for example, a wafer W.
  • the transfer arms 383A and 383B are configured to be able to bend and extend and move up and down, and the wafer W is loaded into and unloaded from the process processing chambers 340A to 340F and the load lock chambers 360M and 360N. .
  • the transfer robot 380 is slid toward the base end side of the common transfer chamber 350, and wafers W are taken in and out of the load lock chambers 360M and 360N and the process chambers 340A and 340F. Slide to the front end of 350, 4 process chambers 3 Wafer W is loaded into and removed from 40B to 340E.
  • the transfer robot 380 includes two transfer arms 383A and 383B. By using these transfer arms 383A and 383B, for example, the processed wafer W and the pre-processed wafer W with respect to the process processing chamber 340A-340F and the load lock chamber 360M and 360N are used. Wafer W can be taken in and out as if it were replaced with wafer w.
  • the substrate processing apparatus 300 includes the control of the transfer robots 370, 380, the gate valves 333, 344, 354, 362, the pre-alignment processing chamber 336, the cleaning processing chamber 400, etc.
  • a control unit 500 for controlling the operation is provided!
  • the control unit 500 includes, for example, a CPU that constitutes the control unit main body, a ROM that stores data necessary for processing by the CPU, and a memory area that is used for various data processing performed by the CPU.
  • storage means such as a hard disk (HDD) or memory for storing various data and programs for controlling each part by the AM and CPU, a liquid crystal display for displaying operation screens and selection screens, etc.
  • Input / output means that can input various data such as input and edit and process / recipe process 'log output' to a specified storage medium, control each part of the substrate processing equipment 300 Various controllers are provided for this purpose.
  • a processing chamber to which the substrate transfer apparatus according to the present embodiment is applied will be described.
  • process chambers 340A to 340F, a pre-alignment chamber 336, and a cleaning chamber 400 are provided as processing chambers for transferring the wafer W between the transfer arm and the mounting table. Therefore, the substrate transfer device 130 that applies the power to the present embodiment can be applied to all the processing chambers.
  • a measurement processing chamber for example, a film thickness measurement processing chamber, a particle measurement processing chamber, etc.
  • the substrate transfer device 130 can be applied to the measurement processing chamber.
  • a specific configuration example will be described later when the substrate transfer apparatus 130 is applied to the cleaning processing chamber 400 among these processing chambers.
  • the substrate processing apparatus 300 is a control unit 5 It operates based on a predetermined program by 00.
  • the wafer W unloaded from the cassette containers 332A to 332C by the transfer robot 370 is loaded into the pre-alignment processing chamber 336 for positioning processing.
  • the positioned wafer W is unloaded from the pre-alignment processing chamber 336 and loaded into the load lock chamber 360M or 360N.
  • the wafer W that has undergone all necessary process processing is in the load lock chamber 360 M or 360 N, the wafer W is unloaded and the unprocessed wafer W is loaded.
  • the wafer W loaded into the load lock chamber 360M or 360N is unloaded from the load lock chamber 360M or 360N by the transfer robot 380, and loaded into a predetermined processing chamber of the process processing chambers 340A to 340F.
  • Process processing is executed. For example, when the wafer W is loaded into the process chamber and transferred onto the mounting table constituting the lower electrode, for example, a predetermined process gas is introduced from a shower head constituting the upper electrode, and a predetermined process gas is introduced into each of the electrodes. High-frequency power is applied to turn the processing gas into plasma, and the plasma is used to perform predetermined process processing such as etching and film formation on the wafer W. Then, the wafer W that has undergone the process processing is unloaded from the process processing chamber 340 by the transfer robot 380, and if the processing remains! /, It is transferred to the next process processing chamber 340.
  • each process processing chamber 340 in each process processing chamber 340, The processed wafer W is transferred to the cleaning processing chamber 400 via the load lock chamber 360M or 360N, and the edge of the wafer W is cleaned in the cleaning processing chamber 400, and then the original force set container 332A It tries to return to ⁇ 332C. Since this cleaning process removes deposits on the edge of the wafer W, when such a wafer W is returned to the cassette container 332A, for example, the deposits do not fall from the wafer W, and other wafers do not fall. The surface of W can be kept clean.
  • a configuration example of the cleaning chamber 400 will be described.
  • a predetermined amount of light is partially applied to the edge of the wafer W while the wafer W is rotated on the mounting table 112 that is rotatably provided and the wafer W is rotated. It is configured to remove deposits by irradiation. For this reason, it is necessary to accurately place the wafer W on the mounting table 112 so that there is no positional deviation in the horizontal direction. Therefore, an example in which the substrate transfer device 130 is applied to such a cleaning processing chamber 400 will be described. explain.
  • the cleaning processing chamber 400 is configured as shown in Fig. 12, for example.
  • the cleaning processing chamber 400 includes a mounting table unit 110, a substrate transfer device 130, a substrate position detection unit 150, and a cleaning means 410 in a container 402.
  • the cleaning means 410 includes a laser unit 412 and an ozone generator 414.
  • a laser light source (not shown) constituting the laser unit 412
  • various lasers such as a semiconductor laser, a gas laser, and a solid-state laser can be used.
  • the optical axis of the laser unit 412 is adjusted so that the laser beam is applied to the rear surface of the end of the wafer W!
  • the ozone generator 414 generates ozone (O 2) as an oxygen-based reactive gas for decomposing the deposit P adhering to the back of the edge of the wafer W,
  • Exhaust means (not shown) for sucking and exhausting element (F) is placed at a position facing the ozone generator 414.
  • the cleaning process for the wafer W performed in the cleaning process chamber 400 will be described.
  • the cleaning chamber 400 includes the substrate transfer device 130 and the substrate position detection unit 150 described above
  • the wafer W loaded into the container 402 through the loading / unloading port 404 by the transfer arm 373 of the transfer robot 370 is provided. Can be mounted on the wafer mounting surface of the mounting table 112 without displacement.
  • the transfer robot 370 can transfer other wafers W.
  • the cleaning process is performed on the back surface of the edge of the wafer W using the cleaning means 410.
  • the cleaning means 410 For example, when CF polymer P adheres to the end of wafer W as an adhering material, for example, if a decomposition reaction is caused by irradiating light while contacting oxygen-based reactive gas with CF polymer P Therefore, it is possible to remove this force S.
  • the types of light and gas can be used properly as follows.
  • the CF polymer P is irradiated with ultraviolet rays, and an oxygen-based reactive gas is present near the surface of the CF polymer P.
  • a predetermined temperature e.g, about 200 ° C
  • an oxygen-based reactive gas is present near the surface of the CF polymer P.
  • O 2 for example
  • the mounting table 112 is rotated while the wafer W is mounted, and laser light is emitted from the laser unit 412 toward the back surface of the end of the wafer W. Ozone (O) is discharged from 4. As a result, the deposit P adheres to the back surface of the edge of the wafer W.
  • the deposit P can be removed by chemical decomposition. If the attachment area of the deposit P is wider than the spot diameter of the laser beam, it is preferable to configure the laser unit 412 so that the spot position of the laser beam moves in the radial direction of the wafer W, for example. Good. In this way, the deposit P attached to a large area can be completely removed.
  • the wafer W that has been subjected to the cleaning process is again lifted in the vertical direction by the support pins 132A to 132C and delivered to the transfer robot 370 that enters from the loading / unloading port 404 of the container 402.
  • the transfer robot 370 returns the cleaned wafer W to the original cassette containers 332A to 332C via the transfer chamber 330.
  • the deposit P does not fall from the cleaned wafer W, and the surface of another wafer W can be kept clean.
  • the wafer W rotates in an eccentric state.
  • the cleaning processing chamber 400 that uses laser light to remove the deposit P on the back surface of the edge of the wafer W
  • the spot diameter of the laser light may be narrow, so There is a possibility that it cannot be completely removed.
  • the wafer W can be positioned with high accuracy (for example, accuracy of several meters or less). Therefore, the cleaning process can be performed accurately.
  • the wafer W taken out from the cassette containers 332A to 332C was circulated through the pre-alignment processing chamber 336, the process processing chambers 340A to 340F, and the like and subjected to predetermined processing. Later, it is carried into a post-processing chamber such as the cleaning processing chamber 400 or measurement processing chamber. For this reason, the wafer W loaded into the post-processing chamber is likely to have a large positional shift because the wafer W is repeatedly loaded and unloaded by the transfer arm in multiple processing chambers.
  • the substrate transfer apparatus 130 according to the present embodiment even when the wafer W is largely misaligned, the wafer W can be taken out and placed again as before, or placed on the mounting table.
  • the present invention is applicable to a substrate delivery apparatus, a substrate processing apparatus, and a substrate delivery method.

Description

明 細 書
基板受け渡し装置,基板処理装置,基板受け渡し方法
技術分野
[0001] 本発明は,基板受け渡し装置,基板処理装置,基板受け渡し方法に関する。
背景技術
[0002] 一般に,半導体集積回路の製造工程においては,被処理基板例えば半導体ゥェ ノ、(以下,単に「ウェハ」とも称する)に成膜処理,エッチング処理,熱処理などの各種 のプロセス処理を繰り返し行うことによってウェハ上に集積回路を形成していく。また ,上記各プロセス処理が施されたウェハには,所定の後処理が行われる場合もある。 後処理としては,例えばウェハの洗浄のための処理(例えばウェハに付着した付着 物の除去処理など),プロセス処理の結果を測定する処理 (例えば膜厚測定処理, パーティクル測定処理など)が挙げられる。
[0003] このようなウェハの処理は,例えばプラズマ処理,測定処理など所定の処理を実行 可能に構成された処理室を備える基板処理装置によって行われる。基板処理装置 は,例えばウェハを搬送する搬送アームを旋回,進退自在に設けた搬送ロボットを備 え,この搬送アームによってウェハが処理室に搬送される。一般に,処理室内にはゥ ェハを載置する載置台が設けられ,この載置台と上記搬送アームとの間でウェハの 受け渡しが行われる。
[0004] 上記のようなウェハの受け渡しは,従来から載置台を貫通する複数の支持ピンを上 下動させることによって,搬送アーム上のウェハを支持ピンで受け取って,載置台に 載置させるものが知られている(例えば特許文献 1参照)。また,搬送ロボットと載置台 との間に回転腕を設け,この回転腕によって搬送ロボットのピンセット上のウェハを載 置台へ移載するものもある(特許文献 2参照)。
特許文献 1 :特開平 6— 97269号公報
特許文献 2:特開平 5— 343500号公報
特許文献 3 :特開平 8— 8328号公報
特許文献 4 :特開 2002— 280287号公報 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] ところで,載置台上のウェハに対して適切な処理を施すためには,ウェハを水平方 向の位置ずれがないように正確に載置台上に載置する必要がある。このため,従来 はウェハに水平方向の位置ずれがあると,載置台上のウェハを搬送アームで取り出 して,搬送アームや搬送ロボットで位置ずれを補正してから,もう一度載置台にゥェ ハを置き直すようにしていた。
[0006] 具体的には例えば特許文献 1に示すような支持ピンを上下させてウェハの受け渡し を行うものにおいては,ウェハに位置ずれがあると,載置台上のウェハを支持ピンで 持ち上げて,搬送アームを差し入れてウェハを受け取って取り出す。そして,搬送ァ ームを動かしてウェハの位置を調整した上で,再び載置台にウェハを置き直すように していた。
[0007] また,特許文献 2に示すような搬送ロボット自体にウェハの位置合わせ装置を設け たものにおいては,搬送ロボットのピンセット上でウェハの位置を補正した上で,回転 腕によってウェハを載置台に移載する(特許文献 2の図 2,図 3参照)。
[0008] しかしながら,上記のように搬送アームや搬送ロボットにて位置ずれを補正するもの においては,その補正動作のために搬送アームや搬送ロボットは他の作業 (例えば 他のウェハの搬送作業)を行うことができなくなる。このため,ウェハ処理のスループ ットが低下するという問題があった。
[0009] この点,搬送アームを用いずに,載置台を XY方向に移動させることによってウェハ の水平方向の位置ずれを補正するものも知られている。例えば特許文献 3には,ゥェ ハを載置台に載置したまま回転させて, CCDリニアセンサでウェハ外縁全周を検出 することによってウェハの位置ずれを検出し,その位置ずれを載置台を XY方向に移 動させることによって補正するものが記載されて!/ヽる。
[0010] また,例えば特許文献 4には,処理室内に吊下げられた回転支持体 (搬入アーム) でウェハを支持したまま,複数の CCDカメラでウェハの外縁を撮影し,その撮影結果 に基づいてウェハの位置を検出し,その位置ずれを載置台を XY方向に移動させる ことによって補正するものが記載されている。 [0011] ところ力 特許文献 3に記載のものでは,ウェハの位置ずれを検出するために,ゥェ ノ、リフトでウェハを載置台に下ろさなければならず,さらにウェハに位置ずれがあった 場合にはそれを補正するために,ウエノ、リフトでウェハを持ち上げてから載置台を X Y方向に移動した上で再びウェハを載置台に下ろさなければならない。このように, 何度もウェハを上げ下ろししなければならないので,位置ずれ補正に時間が力、かり, その分ウェハ処理のスループットが低下してしまう。
[0012] また,特許文献 4に記載のものでは,例えば CCDカメラでウェハの外縁を検出でき ないほどウェハの位置ずれが大きい場合には,ウェハの位置ずれを検出できず,そ の位置ずれを載置台の XY駆動によって補正することができない。また,ウェハを支 持する回転支持体 (搬入アーム)自体は XY方向に移動しないので,回転支持体 (搬 入アーム)で XY方向の補正をすることもできない。
[0013] 従って,このような場合には,搬送ロボットや搬送アームでウェハを取り出し,回転 支持体 (搬入アーム)に載せ直さなければならない。その間,上記のように搬送ァー ムゃ搬送ロボットは他の作業 (例えば他のウェハの搬送作業)を行うことができなくな るので,ウェハ処理のスループットが低下してしまう。
[0014] そこで,本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので,その目的は,搬送アーム 力も基板を支持ピンで受け取った後は,搬送アームや搬送ロボットを使わずに,支持 ピンで基板を水平方向に駆動させることにより,基板の位置ずれを素早く補正するこ とができ,結果としてウェハ処理のスループットを向上させることができる基板受け渡 し装置などを提供することにある。
課題を解決するための手段
[0015] 上記課題を解決するために,本発明のある観点によれば,基板を搬送する搬送ァ ームと前記基板を載置する載置台との間で基板の受け渡しを行う基板受け渡し装置 であって,前記載置台の支持軸周りに離間して配設され,前記基板をその下面で支 持する複数の支持ピンと,前記支持ピンが取り付けられる基台と,前記支持ピンを前 記基台を介して上下駆動させて,前記基板の上げ下ろしを行う上下駆動手段と,前 記支持ピンを前記基台を介して水平駆動させて,前記基板の水平方向の位置を調 整する水平駆動手段とを備えることを特徴とする基板受け渡し装置が提供される。 [0016] このような発明によれば,支持ピンを水平方向(XY方向)に移動可能に構成したこ とにより,例えば搬送アームから基板を支持ピンで受け取った後は,搬送アームを使 わずに,支持ピンで基板を支持したまま水平方向に駆動させることができる。これによ り,基板の位置ずれを素早く補正することができる。また,搬送アームは支持ピンに基 板を渡した後はすぐに他の作業を行うことができる。したがって,基板処理のスルー プッ卜を向上させること力 Sできる。
[0017] また,上記載置台の近傍に,支持ピンで支持した前記基板の水平方向の位置を検 出する基板位置検出手段を配設することが好ましい。これにより,支持ピンで基板を 支持したまま,基板の水平方向の位置を検出して,位置ずれしているか否かを検出 すること力 Sできる。さらに,本発明によれば,載置台を水平方向に駆動させるのでは なく,支持ピンを水平方向に駆動させるようにしたので,例えば基板の位置ずれが大 きくて基板位置検出手段で検出できない場合でも,支持ピンで基板を持ち上げたま ま,基板位置検出手段で検出できる位置まで支持ピンで基板を水平方向に移動させ ること力 Sできる。これにより,基板が大きく位置ずれしている場合でも,基板の位置を 検出して位置ずれを素早く補正することができる。
[0018] なお,上記基板位置検出手段は,例えば前記基板の周縁部の少なくとも 2箇所以 上の位置を検出できるように構成することが好ましい。基板の周縁部の少なくとも 2箇 所の位置を検出できれば,例えば半導体ウェハのような円板状の基板であればその 基板の中心位置を検出することができる。
[0019] また,基板の受け渡し処理を行う制御部を設け,例えば上下駆動手段により前記支 持ピンを上昇させて前記搬送アームから前記基板を受け取ると,前記支持ピンで前 記基板を支持した状態で,前記基板位置検出手段により前記基板の水平方向の位 置を検出して,前記基板が位置ずれしていれば前記水平駆動手段により前記支持 ピンを水平方向に駆動させて前記基板の位置ずれを補正した上で,前記上下駆動 手段により前記支持ピンを下降させて前記基板を前記載置台上に載置させる受け渡 し処理を実ネ亍させるようにしてもよレ、。
[0020] これによれば,支持ピンで前記基板を支持したままで,基板位置を検出して位置ず れ補正を素早く行うことができる。このため,従来のように例えば基板位置の検出や 基板の位置ずれ補正のために搬送アームや支持ピンで載置台に基板を置き直す場 合に比して,より高速で位置ずれ補正を行うことができる。これにより,基板処理のス ループットを向上させることができる。
[0021] また,上記搬送アームから前記基板を受け取る際,前記支持ピンを上昇させた状 態で,前記搬送アームを下降させて前記基板を受け取るようにしてもよい。これによ れば,支持ピンを上昇させたまま基板を受け取ることができる。
[0022] また,上記複数の支持ピンを,例えば前記載置台の支持軸周りに前記載置台の径 よりも内側に離間して配設し,前記載置台に形成された貫通孔を通して前記載置台 の基板載置面から前記各支持ピンの先端が突没可能に構成する。このような構成に よれば,基板の中心寄りのポイントを各支持ピンで支持することができるので,例えば 載置台上の基板の端部に処理 (例えば基板端部に付着した付着物の除去処理)を 施す場合に,その処理の対象となる部位からできるだけ離れたポイントで基板を支持 すること力 Sでさる。
[0023] また,上記載置台を支持軸周りに回転自在に構成した場合には,例えば前記載置 台を回転させるときには,前記支持ピンの先端が前記載置台の底面よりも下側になる ように前記支持ピンを下降させる。これにより,載置台を回転するときに貫通孔と支持 ピンとが衝突しな!/、ようにすること力 Sできる。
[0024] また,上記基板受け渡し装置において,前記複数の支持ピンを前記載置台の支持 軸周りに前記載置台の径よりも外側に離間して配設するようにしてもよい。この構成 によれば,載置台に貫通孔を形成することなく基板を支持ピンで支持することができ る。また,支持ピンの水平方向への移動量が貫通孔に制限されないため,より大きく 基板を水平移動させることができる。従って,一度に基板を水平方向に移動させる移 動量を大さくとること力 Sでさる。
[0025] 上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,処理室内に配設された 載置台上に基板を載置して所定の処理を行う基板処理装置であって,前記処理室 内に前記基板を搬出入する搬送アームと前記載置台との間で基板の受け渡しを行う 基板受け渡し装置を前記載置台近傍に配置し,前記基板受け渡し装置は,前記載 置台の支持軸周りに離間して配設され,前記基板をその下面で支持する複数の支 持ピンと,前記支持ピンが取り付けられる基台と,前記支持ピンを前記基台を介して 上下駆動させて,前記基板の上げ下ろしを行う上下駆動手段と,前記支持ピンを前 記基台を介して水平駆動させて,前記基板の水平方向の位置を調整する水平駆動 手段とを備えることを特徴とする基板処理装置が提供される。
[0026] このような発明によれば,搬送アームを使わずに,支持ピンで基板を水平方向に移 動させて位置ずれを素早く補正することができる。このため,搬送アームは,基板受 け渡し装置に基板を渡した後はすぐに他の作業を行うことができる。したがって,基 板処理のスループットを向上させることができる。また,基板を位置ずれなく載置台に 載置することができるため,基板に対して安定的に所定の処理を施すことができる。
[0027] 上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,基板に所定の処理を施 す複数の処理室を備え,前記基板を搬送アームで各処理室を順番に搬送しながら 基板に連続して処理を行う基板処理装置であって,前記処理室の少なくとも 1つは, 他の処理室でプロセス処理を行った基板を搬送して後処理を行う後処理室とし,前 記後処理室は,その内部に設けられた載置台と前記搬送アームとの間で基板の受け 渡しを行う基板受け渡し装置を備え,前記基板受け渡し装置は,前記基板をその下 面で支持する複数の支持ピンと,前記支持ピンが取り付けられる基台と,前記支持ピ ンを前記基台を介して上下駆動させて,前記基板の上げ下ろしを行う上下駆動手段 と,前記支持ピンを前記基台を介して水平駆動させて,前記基板の水平方向の位置 を調整する水平駆動手段とを備えることを特徴とする基板処理装置が提供される。
[0028] このような後処理室に搬送される基板は,他の処理室を経由して搬送アームによる 搬出入が繰り返されているため,大きく位置ずれしている蓋然性が高い。この点,本 発明にかかる基板受け渡し装置によれば,基板の位置ずれが大きい場合であっても ,従来のように基板を取り出して入れ直したり,また載置台に置き直したりすることなく ,支持ピンで基板を支持したまま水平方向に駆動することによってその位置ずれを素 早く正確に補正することができる。従って,このような後処理室に本発明に力、かる基 板受け渡し装置を適用する効果は大きい。
[0029] また,上記後処理室は,前記基板の周縁部に付着した付着物を除去する洗浄処理 室であってもよい。またこの場合,前記基板受け渡し装置の複数の支持ピンを,前記 載置台の支持軸周りに前記載置台の径よりも内側に離間して配設し,前記載置台に 形成された貫通孔を通して前記載置台の基板載置面から前記支持ピンの先端が突 没可能にすることが好ましい。これによれば,基板裏面において中心寄りのポイントを 各支持ピンで支持することができる。このため,各支持ピンに妨げられることなく基板 の周縁部に付着した付着物を除去することができる。
[0030] 上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,基板を搬送する搬送ァ ームと前記基板を載置する載置台との間で基板の受け渡しを行う基板受け渡し装置 による受け渡し方法であって,前記基板受け渡し装置は,前記載置台の支持軸周り に離間して配設され,前記基板をその下面で支持する複数の支持ピンと,前記支持 ピンが取り付けられる基台と,前記支持ピンを前記基台を介して上下駆動させる上下 駆動手段と,前記支持ピンを前記基台を介して水平駆動させる水平駆動手段と,前 記基板の水平方向の位置を検出する基板位置検出手段とを備え,前記上下駆動手 段により前記支持ピンを上昇させて,前記搬送アームから前記基板を受け取る工程 と,受け取った前記基板の水平方向の位置を,前記支持ピンで前記基板を支持した ままの状態で,前記基板位置検出手段により検出する工程と,
前記基板位置検出手段により検出された基板の位置に基づいて,その基板が所定 の基準位置から位置ずれして!/、るか否かを判断する工程と,前記判断工程にお!/、て 前記基板が位置ずれしていないと判断した場合は,前記上下駆動手段により前記支 持ピンを下降させて前記載置台上に載置させる工程と,前記判断工程にぉレ、て前記 基板が位置ずれしていると判断した場合は,前記支持ピンを前記水平駆動手段によ り水平方向に駆動させて前記基板の位置ずれを補正した上で,前記上下駆動手段 により前記支持ピンを下降させて前記載置台上に載置させる工程とを有することを特 徴とする基板受け渡し方法が提供される。
[0031] このような発明によれば,搬送アームから基板を支持ピンで受け取った後は,基板 に位置ずれがあつたとしても,搬送アームを使わずに,支持ピンで基板を支持したま ま水平方向に駆動させることにより,基板の位置ずれを素早く補正することができる。 また,搬送アームは支持ピンに基板を渡した後はすぐに他の作業を行うことができる 。したがって,基板処理のスループットを向上させることができる。 [0032] また,上記搬送アームから前記基板を受け取る工程では,前記支持ピンを上昇さ せた状態で,前記搬送アームを下降させて前記基板を受け取るようにしてもよい。こ れによれば,支持ピンを上昇させたまま基板を受け取ることができる。
[0033] また,上記基板の位置を検出する工程は,前記基板位置検出手段で基板を検出 できない場合には,前記支持ピンを水平方向に駆動させることによって,前記基板を 前記基板位置検出手段で検出できるまで移動させるようにしてもよい。これによれば ,支持ピンで受け取ったときの基板の位置ずれが大きいために,基板位置検出手段 で基板を検出できなくても,支持ピンでそのまま基板を移動させることができるので, 基板位置検出手段で基板の位置を検出できるようにすることができる。これにより,基 板を載置台に置き直すことなく,位置ずれを補正することができる。
発明の効果
[0034] 本発明によれば,搬送アームを使わずに,基板受け渡し装置で基板を水平方向に 移動させて位置ずれを補正することができるため,搬送アームは基板受け渡し装置 に基板を渡した後はすぐに他の作業 (例えば他の基板の搬送作業)を行うことができ る。しかも,基板を載置台に載置させる前に基板の位置ずれを補正することができる ので,基板の位置ずれを素早く補正することができる。このため,基板処理のスルー プッ卜を向上させること力 Sできる。
図面の簡単な説明
[0035] [図 1]本発明の実施形態にかかる基板受け渡し装置,基板位置検出ユニット,及び載 置台ユニットを説明するための斜視図である。
[図 2]図 1に示す各装置の側面を示す図である。
[図 3]図 1に示す基板受け渡し装置の構成を示す斜視図である。
[図 4]同実施形態にかかる基板位置検出ユニットが備える基板位置検出手段の構成 を説明するための斜視図である。
[図 5A]各測定視野の状態とウェハ Wの位置との関係を説明するための図であって, 測定視野のすべてが白状態(明状態)と判定された場合の例である。
[図 5B]図 5Aの位置ずれを補正したときの支持ピンとウェハの位置関係を示す図であ 園 6A]各測定視野の状態とウェハ Wの位置との関係を説明するための図であって, 測定視野の 1つが(グレー状態)と判定され,その他が白状態(明状態)と判定された 場合の例である。
園 6B]図 6Aの位置ずれを補正したときの支持ピンとウェハの位置関係を示す図であ 園 7A]各測定視野の状態とウェハ Wの位置との関係を説明するための図であって, 測定視野の 1つが(グレー状態)と判定され,その他がそれぞれ黒状態(喑状態)と白 状態(明状態)と判定された場合の例である。
園 7B]図 7Aの位置ずれを補正したときの支持ピンとウェハの位置関係を示す図であ
[図 8]同実施形態に力、かるウェハの受け渡し処理の具体例を示すフローチャートであ
[図 9A]基板受け渡し装置の動作例を説明するための図である。
[図 9B]基板受け渡し装置の動作例を説明するための図である。
[図 9C]基板受け渡し装置の動作例を説明するための図である。
[図 9D]基板受け渡し装置の動作例を説明するための図である。
[図 9E]基板受け渡し装置の動作例を説明するための図である。
園 10]同実施形態に力、かる基板受け渡し装置の他の構成例を示す斜視図である。
[図 11]同実施形態にかかる基板受け渡し装置を適用可能な基板処理装置の構成例 を示す断面図である。
[図 12]本実施形態にかかる基板受け渡し装置を適用した洗浄処理室の内部構成例 を示す側面図である。
符号の説明
110 載置台ユニット
112 載置台
113A—113C 貫通孔
114 支持軸 130 基板受け渡し装置
132A〜 132C 支持ピン
134 基台
135 取付板
136 支持板
138 支持ピン駆動機構
138X X方向駆動手段
138Y Y方向駆動手段
138Z Z方向駆動手段
150 基板位置検出ユニット
152A〜 152C 撮像手段
153A〜 153C 測定視野
154A〜 154C 照明用光源
156 取付台
157, 158 づ -'.ラケット
200 制御部
300 基板処理装置
310 プロセス処理ユニット
320 搬送ュニ -ッ卜
330 搬送室
331A〜 331C カセット台
332A〜 332C カセット容器
333A〜 333C ゲートバルブ
336 プリァラ 「メント処理室
338 載置台
339 光学センサ
340A〜 340F プロセス処理:
342 載置台 344A~344F ゲートバルブ
350 共通搬送室
354M, 354N ゲートバルブ
360M, 360N ロード、ロック室
362M, 362N ゲートバルブ
364M, 364N 受渡台
370, 380 搬送ロボット
373A, 373B 搬送アーム
383A, 383B 搬送アーム
384 案内レール
400 洗浄処理室
402 谷
404 搬入出口
410 洗浄手段
412 レーザユニット
414 オゾン発生器
500 制御部
W ウェハ
発明を実施するための最良の形態
[0037] 以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説 明する。なお,本明細書および図面において,実質的に同一の機能構成を有する構 成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
[0038] (基板受け渡し装置)
まず,本発明の実施形態にかかる基板受け渡し装置について図面を参照しながら 説明する。図 1は各装置の設置例を説明するための斜視図であり,図 2は図 1に示す 各装置の側面を示す図である。本実施形態では,図示しない搬送アームと載置台 1 12との間で基板例えば半導体ウェハ(以下,単に「ウェハ」とも称する) Wを受け渡し する基板受け渡し装置 130についての実施形態について説明する。 [0039] 図 1 ,図 2に示すように,ウェハ Wを載置する載置台 112を備える載置台ユニット 11 0の近傍に,本実施形態に力、かる基板受け渡し装置(リフタユニット) 130が配設され る。また,載置台ユニット 110の近傍にはウェハ Wの位置を検出する基板位置検出 ユニット 150が配設されている。
[0040] 載置台 112は,例えば図 1に示すようにウェハ Wの径よりも小さい円板状に形成さ れている。ウェハ Wは載置台 112の上側の載置面に載置される。載置台 112は,支 持軸 114によつて例えば処理室内の底面にボルトなどの締結部材で取り付けられて いる。なお,載置台 112は回転するように構成してもよい。載置台 112を回転するよう に構成する場合には,例えば支持軸 114の内部に例えばステッピングモータを設け ,このステッピングモータの駆動によって載置台 112を回転させる。また,載置台 112 には,その載置面上のウェハ Wを例えばバキュームチャック機能によって吸着保持 するようにしてもよい。これによつて,載置台 112が高速回転しても,載置台 112から のウェハ Wの脱落を防止できる。載置台ユニット 110は,図 2に示すように制御部 20 0に接続されており,この制御部 200からの制御信号に基づいて載置台 112が回転 制御されるようになっている。
[0041] ここで,基板受け渡し装置 130の構成について図 1 ,図 3を参照しながら詳細に説 明する。図 3は,図 1から基板受け渡し装置のみを取り出して図示したものである。な お,図 3では基板受け渡し装置の構成を分りやすくするため,載置台 112を省略して 載置台 112の支持軸 114のみを 2点鎖線で示して!/、る。
[0042] 図 3に示すように,基板受け渡し装置 130は,図示しない搬送アームと載置台 112 との間でウェハ Wの受け渡しする際に,ウェハ Wを支持する複数 (例えば 3つ)の支 持ピン(リフタピン) 132A〜; 132Cを備える。これらの支持ピン 132A〜; 132Cは図 3 に示すように載置台 112の支持軸 114周りに離間して配設される。支持ピン 132A〜 132Cは例えばウェハ Wを安定して支持できるように支持軸 114周りに等間隔で配 置すること力 S好ましい。また,支持ピンの数は, 3つに限られるものではないが,ゥェ ハを安定して支持できるように少なくとも 3つ以上であることが好ましい。
[0043] 支持ピン 132A〜132Cは,基台(リフタベース) 134に立設され,この基台 134を 介してすベての支持ピン 132A〜132Cを一斉に上下方向又は水平方向に移動で きるようになつている。基台 134は,例えば図 3に示すように略リング形状に形成され た取付板 135と,取付板 135を支持する支持板 136によって構成される。取付板 13 5にはその上部にリング形状に沿つて所定の間隔 (例えば等間隔)で各支持ピン 132 A〜; 132Cが取り付けられ,支持板 136は後述する支持ピン駆動機構 138の X方向 駆動手段 138Xを構成するステージに取り付けられている。
[0044] なお,取付板 135のリング状の一部には,支持軸 114の側面から取付板 135を揷 入できる程度の開口部が設けられている。これにより,支持軸 114が処理室の底面に 固定した後でも,取付板 135をその開口部から支持軸 114に揷入させて支持軸 114 周りに支持ピン 132A〜 132Cが配置するように基板受け渡し装置 130を設置するこ と力 Sできる。
[0045] 基台 134は,支持ピン 132A〜132Cを上下方向のみならず,水平方向にも駆動 可能な支持ピン駆動機構 138に取り付けられている。具体的には例えば支持ピン駆 動機構 138は,基台 134を介して支持ピン 132A〜 132Cを X方向に駆動させること ができる X方向駆動手段 138Xと, Y方向に駆動させることができる Y方向駆動手段 1 38Yを備える。 X方向駆動手段 138Xは例えば X方向にリニア駆動可能なステージ で構成し, Y方向駆動手段 138Yは例えば X方向とは垂直の Y方向に X方向駆動手 段をリニア駆動可能なステージで構成するようにしてもよい。なお,これら X方向駆動 手段 138X及び Y方向駆動手段 138Yは,水平方向(XY方向)駆動手段を構成する
[0046] また,支持ピン駆動機構 138は,基台 134を介して支持ピン 132A〜; 132Cを Z方 向(上下方向)に駆動可能な上下方向駆動手段としての Z方向駆動手段 138Zを備 える。 Z方向駆動手段 138Zは X方向駆動手段 138X及び Y方向駆動手段 138Yを 例えばリニア駆動可能なステージで上下駆動させるように構成してもよい。
[0047] これら各駆動手段 138X, 138Y, 138Zのァクチユエータとしては,例えばリニアァ クチユエータを用いることが好ましい。リニアァクチユエータを採用すれば,数 ま たはそれ以下の繰り返し位置決め精度が得られ,かつ高速に各ステージを推進する こと力 Sできる。なお,リニアァクチユエータ以外にも,例えばボールネジとステッピング モータの組み合わせ機構によって各ステージを駆動するように構成してもよい。なお ,基板受け渡し装置 130は,図 2に示すように制御部 200に接続されており,この制 御部 200からの制御信号に基づいて各駆動手段 138X, 138Y, 138Zが駆動制御 されるようになつている。
[0048] このような支持ピン駆動機構 138によれば, Ζ方向駆動手段 138Zで支持ピン 132 A〜132Cを基台 134を介して上下駆動させることにより,搬送アーム又は載置台 11 2に対するウェハ Wの上げ下ろしを行うことができる。また, X方向駆動手段 138X及 び Y方向駆動手段 138Yにより,支持ピン 132A〜; 132Cを基台 134を介して水平方 向(XY方向)に駆動させて,支持ピン 132A〜; 132Cの上にウェハ Wを載せたまま, 水平方向の位置を調整することができる。
[0049] これにより,搬送アームからウェハ Wを支持ピン 132A〜; 132Cで受け取った後は, 搬送アームや搬送ロボットを使わずに,支持ピン 132A〜132Cの上にウェハ Wを載 せたまま水平方向に動かすだけでウェハの位置ずれを補正することができ,結果とし てウェハ処理のスループットを向上させることができる。
[0050] ところで,図 1に示すような比較的大きな径の載置台 112でウェハの受け渡しを行う 場合には,各支持ピン 132A〜132Cを載置台 112の径よりも内側に配設する。そし て,載置台 112に形成された貫通孔を通して載置台 112の載置面から各支持ピン 1 32A〜132Cの先端が突没するように構成する。例えば図 1に示すように載置台 112 に支持ピン 132A〜 132Cをそれぞれ通す貫通孔 113A〜 113Cを形成する。
[0051] これによれば, Z方向駆動手段 138Zにより支持ピン 132A〜132Cを上下駆動す ることによって,各支持ピン 132A〜132Cの先端が貫通孔 113A〜; 113Cを突没可 能に昇降させること力 Sできる。また X方向駆動手段 138X及び Y方向駆動手段 138Y により支持ピン 132A〜; 132Cを水平駆動(XY駆動)することによって,各支持ピン 1 32A〜132Cの先端が各貫通孔 113A〜; 113C内を通して載置台 112の載置面から 突き出したまま,各貫通孔 113A〜113C内を水平移動 (XY移動)させることができる
[0052] このような構成によればウェハの中心寄りのポイントを各支持ピン 132A〜132Cで 支持することができるので,例えば載置台 112上のウェハの端部に処理 (例えば後 述する洗浄処理)を施す場合に,その処理の対象となる部位からできるだけ離れたポ イントでウェハを支持することができる。
[0053] なお,このような各貫通孔 113A〜; 113Cの開口径は,例えば支持ピン 132A〜13 2Cの径と水平方向への移動量 (例えば水平方向の位置決め可能範囲)に応じて設 定することが好ましい。各貫通孔 113A〜; 113Cは,例えば直径 10〜20mmで形成 される。
[0054] また,載置台 112が回転可能に構成される場合,載置台 112を回転させるときには ,支持ピン 132A〜132Cの先端が載置台 112の底面よりも下側になるように支持ピ ン 132A〜; 132Cを下降することにより,載置台 112を回転するときに貫通孔 113A〜 113Cと支持ピン 132A〜; 132Cとが衝突しないようにすることができる。
[0055] また,本実施形態では,載置台の各貫通孔に支持ピンを 1つずっ揷入するようにし た場合について説明したが,必ずしもこれに限定されるものではなく,支持ピンの数 を多くする場合には,載置台の複数の貫通孔に複数の支持ピンをそれぞれ揷入する ようにしてもよい。
[0056] (基板位置検出手段)
ここで,基板位置検出手段を備える基板位置検出ユニットについて図 1 ,図 4を参 照しながら説明する。図 4は基板位置検出手段の構成を説明するための斜視図であ る。図 4では,基板位置検出手段の構成を説明し易くするために,図 1に示す取付台 156や載置台 112を省略している。
[0057] 基板位置検出ユニット 150は,ウェハ Wの水平方向の位置を検出するための基板 位置検出手段を備える。基板位置検出手段は,例えば図 4に示すようにウェハ Wの 周縁部を検出する複数 (ここでは 3つ)の撮像手段 152A〜152Cと,これら撮像手段 152A〜; 152Cにそれぞれ対向して配置される照明用光源 154A〜; 154Cにより構 成される。
[0058] 撮像手段 152A〜; 152Cとしては,例えば CCD (Charge Coupled Device)ィメ ージセンサ,焦点調整用のレンズなどを設けた CCDカメラにより構成される。また,照 明用光源 154A〜; 154Cとしては,例えば LEDユニットにより構成される。なお,照明 用光源 154A〜; 154Cは,光の放出面に拡散板を備えており,これによつて光の放出 面全体にわたり光の強度を均一化できるようになつている。 [0059] 基板位置検出手段を構成する撮像手段 152A〜152C及び照明用光源 154A〜1 54Cは例えば図 1に示すような起立した取付台 156に取り付けられる。取付台 156に は,その上部から水平に張り出したブラケット 157と,このブラケット 157の下方に水 平に張り出したブラケット 158を備える。上方のブラケット 157には撮像手段 152A〜 152C力 S取り付けられ,下方のブラケット 157には照明用光源 154A〜154Cが取り 付けられる。こうして,撮像手段 152A〜; 152Cと照明用光源 154A〜; 154Cとは,ゥ ェハ Wの上下にウェハ Wの周縁部を挟むように配設される。
[0060] 図 4に示すように,各照明用光源 154A〜154Cの光軸はそれぞれ,各撮像手段 1 52A〜; 152Cの受光面に向力、うように調整される。また,支持ピン 132A〜; 132Cを載 置台 112の載置面よりも上側に上昇させて,搬送アームからウェハ Wを受取ったとき のウェハ Wの高さを受け取り高さとし,ウェハ Wの中心と載置台の中心とがー致する ときのウェハ Wの位置(図 4に示す 2点鎖線で示すウェハの位置)を水平方向の基準 位置 Wstとすれば,各撮像手段 152A〜; 152Cはそれぞれ,受け取り高さにある基準 位置 Wstのウェハの周縁部に焦点が合うように調整される。さらに基準位置 Wstのゥ ェハの周縁部を検出できる部位が各撮像手段 152A〜; 152Cの測定視野 153A〜 1 53Cになるように調整される。
[0061] 具体的には,各撮像手段 152A〜; 152Cの測定視野 153A〜; 153Cは,例えば後 述する図 5Aに示すように基準位置 Wstのウェハの周縁部に沿って等間隔に並ぶよ うになつている。例えば基準位置 Wstのウェハの中心から見た角度を考えると,ここ では測定視野 153Aから 153Bまでの角度と測定視野 153Bから 153Cまでの角度を それぞれ 45度(deg)とし,測定視野 153Aから 153Cまでの角度を 90度(deg)となる ようにしている。このような測定視野 153A〜153Cの角度は,上記のものに限られる ものではなく,各撮像手段 152A〜; 152Cの取付位置を調整することによって自由に 変えること力 Sできる。
[0062] 各撮像手段 152A〜; 152Cは,図 2に示すように制御部 200に接続されており,各 撮像手段 152A〜; 152Cで撮像された画像のデータは,基板受け渡し装置 130など の各部を制御する制御部 200に送信される。制御部 200は,各撮像手段 152A〜1 52Cで撮像された測定視野 153A〜153Cの出力画像データに基づいてウェハ W の周縁部を検出するようになっている。
[0063] 例えば測定視野 153Aにウェハ Wの周縁部が入ると,測定視野 153Aのうち,ゥェ ハ Wが存在する領域は,照明用光源 154Aからの光が遮られて暗くなり,それ以外の 部分は明るくなる。これにより,測定視野 153Aでウェハ Wの周縁部の有無を検出す ること力 Sできる。従って,この状態を周縁部有り状態(グレー状態)として,後述する測 定視野のすべてが明るレ、状態(白状態),測定視野のすべてが喑レ、状態(黒状態)と 区別する。
[0064] また,上述の例で測定視野 153Aにおける明るい領域と喑ぃ領域の境界がウェハ Wの周縁部の形状 (例えば本実施形態のような円板状のウェハの場合には円弧形 状)になるので,測定視野 153Aの出力画像からウェハ Wの周縁部の形状を検出す ること力 Sでさる。
[0065] こうして検出されたウェハ Wの周縁部の形状に基づいて,制御部 200はウェハ Wの 中心位置を算出する。そして,載置台 112の中心(載置台 112が回転する場合は回 転中心)からのウェハ Wの水平方向の位置ずれ量および位置ずれ方向を求める。こ の位置ずれ量および位置ずれ方向に応じて X方向駆動手段 138X及び Y方向駆動 手段 138Yを駆動して支持ピン 132A〜; 132Cを水平方向に駆動させることによって ,ウェハ Wの水平方向の位置を調整することができる。
[0066] なお,ウェハ Wの水平方向の位置ずれは,上記の他,ウェハ Wが上記の基準位置 Wstにあるときの測定視野 153A〜; 153Cの出力画像データを基準画像データとし て予め記憶しておき,ウェハ位置を検出するために得られた測定視野 153A〜; 153 Cの出力画像データを基準画像データと比較して判断するようにしてもよい。例えば ウェハ Wが基準位置 Wstからずれていて測定視野 153Aの出力画像データにおけ るウェハ Wの周縁部の位置がずれているとする。このとき,例えば測定視野 153Aの 出力画像データの明るい領域と暗い領域の割合(明暗割合)は,ウェハ Wが基準位 置 Wstからずれて!/、る場合と,ウェハ Wが基準位置 Wstにある場合とでは相違する。 従って,対象となるウェハ Wについての明喑割合を,基準位置 Wstにあるウェハにつ いての明喑割合と比較することによってウェハ Wの位置ずれを検出することができ, 明暗割合に応じて位置ずれ量と位置ずれ方向を求めることができる。 [0067] この場合,測定視野 153Aの明暗割合が基準位置 Wstの場合の割合と同じになる ように,位置ずれ量と位置ずれ方向に応じて支持ピン 132A〜; 132Cを水平方向に 駆動して,ウェハ Wの水平方向の位置を調整することができる。
[0068] さらに,ウェハ Wの水平方向の位置ずれは,上記の他,予めウェハ Wが位置ずれ していない場合のウェハ Wの周縁形状のパターン (基準パターン)を記憶手段に記 憶しておき,実際に検出されたウェハ Wの周縁形状のパターンと上記基準パターン を比較することによって,ウェハ Wの位置ずれの有無を判断し,ウェハ Wの周縁形状 のパターンと上記基準パターンとの相違に基づいて位置ずれ方向およびその量を算 出するようにしてもよい。
[0069] ところで,本実施形態にかかる基板受け渡し装置 130のようにウェハ Wを支持ピン を上昇させて受け取る場合には,上方からウェハ Wの端部を引っかけて吊り上げる 受け渡しアームのようにアーム上でウェハ wの位置が規制されるような受け渡し部材 で受け取る場合に比して,ウェハ Wの位置ずれが大きい場合がある。
[0070] 例えばいずれの測定視野 153A〜; 153Cの出力画像データにもウェハ Wの周縁部 が存在しないほど大きく位置ずれすることもある。具体的には測定視野によっては, 全部が明るレ、領域になったり(この場合は測定視野が白状態(又は明状態)と判定), 全部が喑レ、領域になったり(この場合は測定視野が黒状態(又は喑状態)と判定)し て,ウェハ Wの周縁部を検出できない。これでは,ウェハ Wの位置を検出できないの で位置ずれの程度もわからず,ウェハの位置ずれを補正することができなレ、。
[0071] ここで,このような測定視野の白黒判定(明暗判定)とウェハ位置との関係について 説明する。例えばある測定視野が白状態と判定された場合 (測定視野全部が明るい 領域の場合)には,その測定視野にはウェハ Wが存在しないことになる。このとき支 持ピン 132A〜132C上にウェハ Wが存在する場合には,ウェハ Wの中心はその測 定視野から基準位置 Wstのウェハの中心(基準となる中心)へ向けて大きく位置ずれ している蓋然性が高い。また,ある測定視野が黒状態と判定された場合 (測定視野全 部が喑ぃ領域の場合)には,その測定視野にはウェハ Wが存在するものの,ウェハ Wの中心は基準位置 Wstのウェハの中心からその測定視野へ向けて大きく位置ず れしている蓋然性が高い。 [0072] 従って,ある測定視野が白状態と判定された場合には,その測定視野から基準位 置 Wstのウェハの中心へ向けて近づけるように支持ピン 132A〜 132Cを水平移動さ せてウェハ Wの位置ずれを補正できる。また,ある測定視野が黒状態と判定された場 合には,基準位置 Wstのウェハの中心からその測定視野へ向けて遠ざけるように支 持ピン 132A〜 132Cを水平移動させてウェハ Wの位置ずれを補正できる。さらに, 複数の測定視野で白黒判定があった場合には,それらの組合せによって位置ずれし ている方向を推測できる。従って,これらの白黒判定の組合せに応じて位置ずれ調 整方向を決定することにより,ウェハの位置ずれを調整することができる。これにより, ウェハの位置が検出できなくても,おおよそ位置ずれが補正される方向へウェハの 位置を調整することができる。
[0073] 例えば図 5Aに示すように,測定視野 153A〜153Cのすべてが白状態と判定され た場合には,ウェハ Wの中心はすべての測定視野 153A〜; 153Cから遠ざかる方向 (ここでは Y軸のプラス方向)へ大きく位置ずれしている。この場合には,ウェハ Wの 中心がすべての測定視野 153A〜153Cに近づく方向,すなわち基準位置 Wstのゥ ェハの中心力も各測定視野 153A〜; 153Cまでのそれぞれの向き(方向ベクトル)を 合成した方向(ここでは Y軸のマイナス方向)に支持ピン 132A〜132Cを水平移動さ せることにより,図 5Bに示すようにウェハ Wの位置ずれを補正することができる。なお ,図示はしないが,測定視野 153A〜153Cのすべてが黒状態と判定された場合に は,ウェハ Wの中心がすべての測定視野 153A〜153C力も遠ざかる方向,すなわ ち各測定視野 153A〜; 153Cから基準位置 Wstのウェハの中心までのそれぞれの向 きを合成した方向(ここでは Y軸のプラス方向)に支持ピン 132A〜132Cを水平移動 させることにより,ウェハの位置ずれを補正することができる。
[0074] 例えば図 6Aに示すように,測定視野 153Aではウェハ Wの周縁部を検出できるも のの,測定視野 153B, 153Cではウェハ Wの周縁部を検出できず, 白状態と判定さ れた場合には,ウェハ Wの中心は測定視野 153B及び 153Cから遠ざかる方向へ大 きく位置ずれしている。この場合には,ウェハ Wの中心は測定視野 153B, 15300、 ら遠ざ力、る方向,すなわち基準位置 Wstのウェハの中心から各測定視野 153B, 15 3Cまでのそれぞれの向きを合成した方向に支持ピン 132A〜; 132Cを水平移動させ ることにより,図 6Bに示すようにウェハ Wの位置ずれを補正することができる。
[0075] 例えば図 7Aに示すように,測定視野 153Bではウェハ Wの周縁部を検出できるも のの,測定視野 153A, 153Cについてはウェハ Wの周縁部を検出できず,測定視 野 153Aでは黒状態と判定されるとともに,測定視野 153Cでは白状態と判定された 場合には,ウェハ Wの中心は測定視野 153Aに近づく方向であって測定視野 153C 力、ら遠ざ力、る方向(ここでは X軸のマイナス方向)へ大きく位置ずれして!/、る。この場 合には,ウェハ Wの中心は測定視野 153Aから遠ざかる方向であって測定視野 153 Cに近づく方向,すなわち測定視野 153Aから基準位置 Wstのウェハの中心までの 向きと,基準位置 Wstのウェハの中心から測定視野 153Cまでの向きをそれぞれ合 成した方向(ここでは X軸のプラス方向)に支持ピン 132A〜132Cを水平移動させる ことにより,図 7Bに示すようにウェハ Wの位置ずれを補正することができる。
[0076] このように,測定視野の白黒判定に応じてウェハの位置ずれを検出してその補正を 行うことにより,ウェハ Wの周縁部を検出できないほど大きく位置ずれしていた場合で あっても,ウェハの位置ずれを補正することができる。なお, 白黒判定によって得られ る位置ずれ補正方向にウェハ Wを所定量ずつ移動させて,測定視野 153A〜 153C のすべてにウェハ Wの周縁部が入った時点で,ウェハ Wの周縁部を検出してウェハ の中心位置を求めて,ウェハ位置を検出するようにしてもよい。これにより,ウェハ W が大きく位置ずれして!/、た場合あっても,ウェハ Wの位置をより正確に検出すること ができる。
[0077] 上述したような載置台ユニット 110,基板受け渡し装置 130,基板位置検出ユニット
150の各部は制御部 200により制御される。制御部 200は,例えば制御部本体を構 成する CPU (Central Processing Unit) , CPUが処理を行うために必要なデー タを記憶する ROM (Read Only Memory) , CPUが行う各種データ処理のため に使用 れ メモリエリアなどを設 た RAM (Ranaom Access Memory) , CPU が各部を制御するためのプログラムや各種データを記憶するハードディスク (HDD) 又はメモリ等の記憶手段などにより構成される。
[0078] (ウェハ受け渡し処理)
次に,上述した基板受け渡し装置によって行われるウェハの受け渡し処理の具体 例について図面を参照しながら説明する。制御部 200は記憶手段から読出した所定 のプログラムに基づいて基板受け渡し装置 130,基板位置検出ユニット 150の各部 を制御して受け渡し処理を実行する。図 8は,搬送アーム上のウェハを受け取って載 置台に載置させる際の受け渡し処理の具体例を示すフローチャートである。また,図 9A〜図 9Eは,ウェハの受け渡し処理における基板受け渡し装置 130の動作例を説 明するための作用説明図である。なお,図 9A〜図 9Eにおいて, Cwはウェハ Wの中 心を示し, Ctは上述した基準位置 Wstのウェハの中心を示す。
[0079] 搬送アーム TA上のウェハ Wを載置台 112に受け渡す際には,図 8に示すように, まずステップ S 110にて支持ピン 132A〜 132Cを上昇させて搬送アーム TA上のゥ ェハ Wを受け取る。具体的には図 9Aに示すように,ウェハ Wを載せた搬送アーム T Aが載置台 112の上側に差し入れられると, Z方向駆動手段 138Zを駆動させて支持 ピン 132A〜; 132Cを所定のウェハ Wの受け取り高さまで Z (鉛直)方向に上昇させる 。すると,各支持ピン 132A〜; 132Cの先端は,それぞれ各貫通孔 113A〜; 113Cを 通って載置台 112の載置面から上方へ突出し,さらに上昇して図 9Bに示すように搬 送アーム TA上のウェハ Wを持ち上げる。こうして,支持ピン 132A〜132Cの先端で ウェハ Wを受け取ると,搬送アーム TAは,図 9Bに示すように載置台 112の上側から 引き抜かれて図 9Cに示すようになる。
[0080] このように,本実施形態では支持ピン 132A〜; 132Cで搬送アーム TAからウェハ W を受け取る際,支持ピン 132A〜; 132Cの方を上昇させて受け取るようにしているが, 必ずしもこれに限定されるものではない。例えば搬送アーム TAが昇降可能に構成さ れている場合には,搬送アーム TAの方を下降させて支持ピン 132A〜; 132Cの先端 にウェハ Wを下ろすようにしてもよい。この場合には,先ず Z方向駆動手段 138Zを駆 動させて支持ピン 132A〜; 132Cを Z軸方向に上昇させた状態で,ウェハ Wを載せた 搬送アーム TAを載置台 112の上側に差し入れる。そして,搬送アーム TAの方を下 降させて支持ピン 132A〜132Cで受け取る。これによれば,支持ピン 132A〜132 Cを上昇させたままウェハ Wを受け取ることができる。
[0081] なお,図 9Aに示すように載置台 112の上側に搬送アーム TAで差し入れられたとき に,ウェハ Wの水平方向の位置ずれ(ここでは基準位置 Wstのウェハの中心(基準と なる中心) Ctに対するウェハ Wの中心 Cwの位置ずれ)が生じていると,そのままゥェ ハ Wを支持ピン 132A〜 132Cで上方に持ち上げることになる。
[0082] このようなウェハ Wの位置ずれは,以降のウェハの位置決め処理(ステップ S 120〜 ステップ S 140)によって支持ピン 132A〜132Cでウェハ Wを支持したまま,ウェハ Wの水平方向の位置ずれを検出し,支持ピン 132A〜132Cを水平方向へ移動させ ることによって補正する。これにより,搬送アーム TAは,ウェハを支持ピンに渡した後 は,すぐに次の作業 (例えば他のウェハを搬送する作業)を開始することができるの で,ウェハ処理のスループットを向上させることができる。
[0083] このようなウェハの位置決め処理では,先ずステップ S120にて基板位置検出ュニ ット 150によってウェハ Wの位置を検出する。ここでは,ウェハ Wを各支持ピン 132A 〜; 132Cで支持したままウェハ Wの水平方向の位置を検出する。具体的には上述し たように,照明用光源 154A〜 154Cを発光させて撮像手段 152A〜 152Cで撮像し て得られた測定視野 153A〜153Cの出力画像データに基づいてウェハ Wの位置を 検出する。例えば出力画像データにより検出されたウェハ Wの周縁部の形状からゥ ェハ Wの中心をウェハ Wの位置として検出する。
[0084] 次にステップ S130にてウェハ Wに位置ずれがあるか否かを判断する。具体的には ,検出されたウェハ Wの位置に基づいて,ウェハ Wの水平方向の位置ずれ量を求め ,位置ずれ量が所定の許容位置ずれ範囲内にある場合には位置ずれなしと判断し, 位置ずれ量が所定の許容位置ずれ範囲を超える場合には位置ずれありと判断する
[0085] 例えばウェハ Wの中心をウェハ Wの位置として検出する場合には,そのウェハ W の中心と基準位置 Wstのウェハの中心(基準となる中心)とのずれ量をウェハ Wの位 置ずれ量として算出する。なお,ウェハ Wの位置ずれ量の算出はこれに限られるもの ではなく,例えば上述したように明るレ、領域と喑レヽ領域との割合(明暗割合)を,ゥェ ハ Wが基準位置 Wstにある場合の明暗割合と比較して位置ずれ量を算出してもよく ,またウェハ周縁部形状のパターンを基準位置 Wstのパターンと比較して位置ずれ 量を算出してもよい。
[0086] ステップ S130にてウェハ Wに位置ずれがないと判断した場合には,ステップ S150 にてそのまま支持ピン 132A〜; 132Cを下降させてウェハ Wを載置台 112に載置さ せる。これに対して,ウェハ Wに位置ずれがあると判断した場合には,ステップ S 140 にて, X方向駆動手段 138X及び Y方向駆動手段 138Yを駆動させることによって支 持ピン 132A〜; 132Cを水平方向へ移動させてウェハ Wの位置を補正する。例えば 図 9Cに示すようにウェハ Wが X軸のマイナス方向にずれている場合には, X方向駆 動手段 138Xのみを駆動して支持ピン 132A〜132Cを X軸のプラス方向へ移動させ る。これによつて,図 9Dに示すようにウェハ Wの中心 Cwと基準位置 Wstのウェハの 中心 Ctとが一致するようにウェハ Wを位置決めすることができる。
[0087] なお,ウェハ Wの位置を補正する場合には,予めウェハ Wの位置ずれ量及び位置 ずれ方向を算出してから,ウェハ Wの位置ずれ量及び位置ずれ方向に応じて支持 ピン 132A〜; 132Cの水平方向への移動させるようにしてもよく,また支持ピン 132A 〜132Cを水平方向に所定量ずつ移動させて,その都度撮像手段 152A〜152Cに よってウェハ Wの位置を検出して確認しながら,ウェハ Wを基準位置まで移動させる ようにしてもよい。
[0088] こうして,ウェハ Wの位置決め処理(ステップ S120〜ステップ S140)が終了すると ,ステップ S 150にて支持ピン 132A〜 132Cを下降させてウェハ Wを載置台 112上 に載置させる。具体的には図 9Dに示すように, Z方向駆動手段 138Zを駆動させて 支持ピン 132A〜; 132Cを下降させて,ウェハ Wを載置台 112上に下ろす。これによ り,図 9Eに示すように,水平方向の位置が補正されたウェハ Wが載置台 112上に載 置される。こうしてウェハ Wの受け渡し処理が終了する。
[0089] なお,支持ピン 132A〜; 132Cを下降させる場合には,その先端を貫通孔 113A〜
113Cを介して載置台 112の下面よりも下側まで待避させることが好ましレ、。これによ り,例えば載置台 112が回転する場合に支持ピン 132A〜132Cが干渉することを防 止できる。
[0090] また,図 8に示すステップ S120において,測定視野 153A〜; 153Cの出力画像デ ータからウェハ Wの周縁部が検出できな!/、ほどウェハ Wが位置ずれして!/、る場合に は,ステップ S140にて,上述したような各測定視野 153A〜; 153Cの白黒判定の組 合せに応じて位置ずれ補正方向を決定して,ウェハの位置ずれを補正するようにし てもよい。これによれば,ウェハ Wの周縁部を検出できないほど大きく位置ずれして いた場合であっても,ウェハの位置ずれを補正することができる。また,これに限られ ず,例えばステップ S120にて白黒判定による位置ずれ補正方向に測定視野 153A 〜; 153Cのすべてにウェハ Wの周縁部が入るまで所定量ずつウェハ Wを移動させた 上で,ウェハ Wの周縁部を検出して以降の処理を行うようにしてもよい。
[0091] また,図 8に示す処理では,本実施形態にかかる基板受け渡し装置 130を利用して ウェハ Wを搬送アーム TAから載置台 112に受け渡す場合について説明したが,基 板受け渡し装置 130を利用してウェハ Wを載置台 112から搬送アーム TAに受け渡 す場合においても,載置台 112上のゥェハ\¥を支持ピン132八〜132じで持ち上げ て受け取ると,そのままウェハ Wの位置を検出し,ウェハ Wの位置を補正して力、ら搬 送アーム TAに渡すようにしてもよい。こうすることにより,例えばウェハ Wが支持ピン 1 32A〜132Cの水平方向へ移動させても補正できないほど大きくずれている場合に ,少なくとも搬送アーム TAでウェハ Wを取り出し可能な位置までウェハ Wを移動させ ること力 Sでさる。
[0092] 以上のように,本実施形態によれば,支持ピン 132A〜; 132Cを水平方向(XY方向 )に移動可能に構成したことにより,例えば搬送アーム TAからウェハ Wを支持ピン 13 2A〜; 132Cで受け取った後は,搬送アーム TAを使わずに,支持ピン 132A〜; 132 Cでウェハ Wを支持したまま水平方向に駆動させることができる。これにより,ウェハ Wの位置ずれを素早く補正することができる。また,搬送アーム TAは支持ピン 132A 〜; 132Cにウェハを渡した後はすぐに他の作業 (例えば他のウェハの搬送動作)を行 うこと力 Sできる。したがって,ウェハ処理のスループットを向上させることができる。
[0093] また,ウェハ Wの水平方向への位置決めは,高分解能を有し高速動作可能な X方 向駆動手段 138Xと Y方向駆動手段 138Yによって行われるため,短時間のうちに, ウェハ Wを載置台 112の載置面の正確な位置(基準位置)に載置すること力 Sできる。 したがって,さらにウェハ処理のスループットを向上させることができるとともに,載置 台 112のウェハ載置面に載置されたウェハ Wに対する処理を確実に精度よく行うこと ができる。
[0094] また,本実施形態にかかる基板受け渡し装置 130は,載置台ユニット 110とは別体 で構成としているので,簡単な構成にすることができる。また,処理室内への設置の 自由度も高くなるので,様々な処理室に適用可能となる。さらに,載置台 112が回転 する場合には,載置台ユニット 110と基板受け渡し装置 130を別体にすることにより, 載置台 112を高速回転させることができる。また,基板受け渡し装置 130についても , X方向駆動手段 138Xと Y方向駆動手段 138 Yで支持ピン 132 A〜 132Cを水平方 向に駆動する構成を採ることができるので,高精度でウェハ Wの位置補正を行うこと ができる。
[0095] さらに,本実施形態にかかる基板受け渡し装置 130は,載置台を水平方向に駆動 させて位置ずれを補正するのではなく,支持ピン 132A〜132Cを水平方向に駆動さ せて位置ずれを補正するようにしたので,例えばウェハ Wの位置ずれが大きくて基板 位置検出ユニット 150で検出できない場合でも,支持ピン 132A〜; 132Cでウェハ W を持ち上げたまま,基板位置検出ユニット 150で検出できる位置まで支持ピン 132A 〜; 132Cでウェハ Wを水平方向に移動させることができる。これにより,ウェハ Wが大 きく位置ずれしている場合でも,ウェハ Wの位置を検出して位置ずれを素早く補正す ること力 Sでさる。
[0096] ところで,ウェハ Wの位置合わせには,例えばウェハ Wのオリエンテーションフラット やノッチなどを検出する方法を用いる場合がある。この方法によれば,ウェハ Wを少 なくとも 1回転させる必要がある。これに対して,本実施形態によれば,撮像手段 152 A〜152Cを用いてウェハ Wの水平方向の位置ずれを検出するため,ウェハ Wを回 転させる必要がない。したがって,位置ずれ検出の所要時間はきわめて短くなる。こ の結果,ウェハ処理のスループットが向上する。
[0097] また,本実施形態によれば,搬送アーム TAから支持ピン 132A〜132Cにウェハ Wが渡された後,ウェハ Wを載置台 112のウェハ載置面に載置する前にすぐにゥェ ハ Wの水平方向の位置決め処理を行うことができるので,位置決め処理が完了する までに力、かる時間が短くなる。この結果,ウェハ処理のスループットが向上する。
[0098] また,上記実施形態にかかる基板受け渡し装置 130では,支持ピン 132A〜132C は, Z方向駆動手段 138Zにより貫通孔 113A〜; 113Cを各支持ピン 132A〜; 132C の先端が突没可能に上下駆動させることができ,また各貫通孔 113A〜113Cを通し て載置台 112の載置面から各支持ピン 132A〜132Cの先端が突き出したまま,各 貫通孔 113A〜; 113Cの中を X方向駆動手段 138X及び Y方向駆動手段 138Yによ り水平駆動させることができるように構成されているが,本発明はこのような構成に限 定されるものではない。
[0099] 例えば図 10に示す基板受け渡し装置 130のように,各支持ピン 132A〜132Cを 載置台 116の支持軸 114周りに載置台 116の径よりも外側に離間して配設するよう にしてもよい。これによれば,載置台 116に各支持ピン 132A〜132Cを通すための 貫通孔 113A〜; 113Cを設ける必要がなくなる。また,貫通孔 113A〜; 113Cの径に 制限されることなく支持ピン 132A〜132Cを大きく水平移動させることが可能となる。 従って,ウェハ Wの位置ずれ補正や位置調整を行う際に,ウェハ Wの 1回分の移動 量を大さくとること力 Sでさる。
[0100] なお,図 10に示すように載置台 116よりも外側に支持ピン 132A〜132Cを配置す る構成では,各支持ピンは載置台の径が大きレ、ほどウェハ Wの端部近傍に配置され ることになる。このため,ウェハ Wの端部に処理を行うような処理室(例えば洗浄処理 室 400)に適用する場合には,図 1に示すような載置台よりも内側に支持ピン 132A 〜 132Cを配置する構成を採ることが好まし!/、。
[0101] また,本実施形態では, 3つの撮像手段 152A〜152Cを用いてウェハ Wの水平方 向の位置ずれを検出する場合について説明したが,必ずしもこれに限定されるもの ではなく, 1つ又は 2つの撮像手段でウェハ Wの水平方向の位置ずれを検出するよう にしてもよい。また,撮像手段 152A〜; 152Cとして, CCDイメージセンサや CCDカメ ラ以外にも,各種の光電センサ,超音波センサなどを用いることができる。また,本実 施形態では,図 3に示すように支持ピン 132A〜; 132Cは,略リング状に形成された 取付板 135に離間して取り付けられるため,ウェハ Wがずれていると取付板 135が傾 いて支持板 136のモーメントが変化する。従って,支持板 136にモーメントセンサを 取付けて,そのモーメントの変化によってウェハ Wの位置や,位置ずれを検出するこ と力 Sできる。
[0102] (基板受け渡し装置の適用例)
次に,上記の基板受け渡し装置を適用可能な基板処理装置の一例を図面を参照 しながら説明する。図 11は本発明の実施形態にかかる基板処理装置の概略構成を 示す断面図である。
[0103] 基板処理装置 300は,ウェハ Wに対して真空圧雰囲気中で成膜処理,エッチング 処理などの各種のプロセス処理を行う複数のプロセス処理室を備えるプロセス処理 ユニット 310と,このプロセス処理ユニット 310に対してウェハ Wを搬出入させる搬送 ユニット 320とを備える。
[0104] まず,搬送ユニット 320の構成例について説明する。カセット容器 332に収容され た複数枚 (例えば 25枚)のウェハ Wを基板処理装置 300に出し入れするための搬送 室 330を備える。搬送室 330には例えば 3つのカセット台 331A〜331Cがそれぞれ ゲートバルブ 333A〜333Cを介して設けられており,これらの各カセット台 331A〜 331Cにはそれぞれカセット容器 332A〜332Cがセットできるようになつている。
[0105] また,搬送室 330には,プロセス処理前にウェハ Wの位置合せを行うブリアライメン ト処理室(オリエンタ) 336と,プロセス処理後にウェハ Wに付着した付着物の除去処 理を行う後処理室の 1例としての洗浄処理室 400が設けられている。
プリアライメント処理室 336は,例えばその処理室内に回転可能に配設された載置台 338と載置台 338上のウェハ Wの周縁部を光学的に検出する光学センサ 339を備 え,載置台 338でウェハ Wを回転させて,ウェハ Wの周縁部に形成されるオリエンテ ーシヨンフラットやノッチなどを光学センサ 339で検出してウェハ Wの位置合せを行う 。なお,洗浄処理室 400の具体的構成例については後述する。
[0106] 搬送室 330内には,その長手方向(図 11に示す矢印方向)に沿ってスライド自在に 構成された搬送ロボット 370が設けられている。搬送ロボット 370には,例えばウェハ Wを載せて搬送するための搬送アーム 373A, 373Bが設けられている。搬送アーム 373A, 373Bは,屈伸 '昇降'旋回可能に構成されており,上記カセット容器 332A 〜332C,プリアライメント処理室 336,洗浄処理室 400,後述するロードロック室 360 M, 360Nに対してウェハ Wの出し入れを行うようになっている。なお,搬送ロボット 3 70は 2つの搬送アーム 373A, 373Bを備えるので,これらを利用して例えばロード口 ック室 360M, 360N,プリアライメン卜処理室 336,洗浄処理室 400などに対して,処 理済みのウェハ Wと処理前のウェハ Wとを交換するように,ウェハ Wの出し入れをす ること力 Sでさる。
[0107] 次に,プロセス処理ユニット 310の構成例について説明する。プロセス処理ユニット 310は例えば図 11に示すようなクラスタツール型に構成される。すなわち,プロセス 処理ユニット 310は,多角形 (例えば六角形)に形成された共通搬送室 350を備え, この共通搬送室 350の周囲には,ウェハ Wに対して所定のプロセス処理を施す複数 (例えば 6つ)のプロセス処理室 340A〜340Fがそれぞれゲートバルブ 344A〜344 Fを介して接続される。
[0108] 各プロセス処理室 340A〜340Fは,ウェハ Wを載置するための載置台 342 (342 A〜342F)がそれぞれ設けられ,予め制御部 500の記憶媒体などに記憶されたプロ セス 'レシピなどに基づいて,載置台 342上のウェハ Wに対して例えば成膜処理や エッチング処理などの処理を施すようになつている。なお,プロセス処理室 340の数 は,図 11に示す場合に限られるものではない。
[0109] また,共通搬送室 350の周囲には,上記搬送室 330との間でウェハをやり取りする ロードロック室 360M, 360Nカ設けられている。第 1 ,第 2ロードロック室 360M, 360 Nは,その内部に配設された受渡台 364M, 364Nを介してウェハ Wを一時的に保 持し,圧力調整後に真空圧側の共通搬送室 350と大気圧側の搬送室 330との間で ウェハ Wをパスさせるものである。従って,気密保持のため,ロードロック室 360M, 3 60Nは,共通搬送室 350とはゲートバルブ 354M, 354Nを介して接続され,搬送室 330とはゲートノ ノレフ、、 362M, 362Nを介して接続される。
[0110] 共通搬送室 350内には,その長手方向に沿って設けられた案内レール 384に沿つ てスライド自在に構成された搬送ロボット 380が設けられている。搬送ロボット 380に は,例えばウェハ Wを載せて搬送するための搬送アーム 383A, 383Bが設けられて いる。搬送アーム 383A, 383Bは,屈伸 '昇降'旋回可能に構成されており,各プロ セス処理室 340A〜340F,ロードロック室 360M, 360Nに対してウェハ Wの出し入 れを行うようになっている。
[0111] 例えば搬送ロボット 380を共通搬送室 350の基端側寄りにスライドさせて,各ロード ロック室 360M, 360Nとプロセス処理室 340A, 340Fに対してウェハ Wの出し入れ を行い,また共通搬送室 350の先端側寄りにスライドさせて, 4つのプロセス処理室 3 40B〜340Eに対してウェハ Wの出し入れを行う。なお,搬送ロボット 380は, 2つの 搬送アーム 383A, 383Bを備えるので,これらを利用して例えばプロセス処理室 34 0A—340F,ロードロック室 360M, 360Nに対して処理済みのウェハ Wと処理前の ウェハ wとを交換するように,ウェハ Wの出し入れをすることができる。
[0112] なお,基板処理装置 300には,搬送ロボット 370, 380,各ゲートバルブ 333, 344 , 354, 362,プリアライメント処理室 336,洗浄処理室 400などの制御を含め,基板 処理装置全体の動作を制御する制御部 500が設けられて!/、る。制御部 500は,例え ば制御部本体を構成する CPU , CPUが処理を行うために必要なデータを記憶す る ROM, CPUが行う各種データ処理のために使用されるメモリエリアなどを設けた R AM, CPUが各部を制御するためのプログラムや各種データを記憶するハードディ スク(HDD)又はメモリ等の記憶手段の他,操作画面や選択画面などを表示する液 晶ディスプレイ,オペレータによるプロセス 'レシピの入力や編集など種々のデータの 入力および所定の記憶媒体へのプロセス ·レシピゃプロセス 'ログの出力など各種デ ータの出力などを行うことができる入出力手段,基板処理装置 300の各部を制御す るための各種コントローラなどを備える。
[0113] このような基板処理装置 300において,本実施形態にかかる基板受け渡し装置が 適用される処理室について説明する。基板処理装置 300において搬送アームと載置 台との間でウェハ Wの受け渡しを行う処理室としては,プロセス処理室 340A〜340 F,プリアライメント処理室 336,洗浄処理室 400が設けられているので,これらすベ ての処理室に本実施形態に力、かる基板受け渡し装置 130を適用可能である。その 他,図示はしないが,基板処理装置 300の搬送室 330にウェハ Wに対するプロセス 処理の結果を測定する測定処理室(例えば膜厚測定処理室,パーティクル測定処理 室など)を設けることができるので,その場合にはこの測定処理室にも上記の基板受 け渡し装置 130を適用することができる。本実施形態では,これらの処理室のうち洗 浄処理室 400に基板受け渡し装置 130を適用した場合について具体的な構成例を 後述する。
[0114] (基板処理装置の動作)
次に,基板処理装置 300の動作について説明する。基板処理装置 300は制御部 5 00により所定のプログラムに基づいて稼働する。例えば搬送ロボット 370によりカセッ ト容器 332A〜332Cの!/、ずれかから搬出されたウェハ Wは,プリアライメント処理室 336に搬入されて位置決め処理がなされる。位置決め処理されたウェハ Wは,プリア ライメント処理室 336から搬出されてロードロック室 360Mまたは 360N内へ搬入され る。このとき,必要なすべてのプロセス処理が完了したウェハ Wがロードロック室 360 Mまたは 360Nにあれば,そのウェハ Wを搬出して未処理のウェハ Wを搬入する。
[0115] ロードロック室 360Mまたは 360Nへ搬入されたウェハ Wは,搬送ロボット 380により ロードロック室 360Mまたは 360Nから搬出され,プロセス処理室 340A〜340Fのう ちの所定の処理室へ搬入されて所定のプロセス処理が実行される。例えばウェハ W がプロセス処理室に搬入されて下部電極を構成する載置台上に受け渡されると,例 えば上部電極を構成するシャワーヘッドから所定のプロセス処理ガスを導入し,上記 各電極に所定の高周波電力を印加して処理ガスをプラズマ化し,そのプラズマにより ウェハ W上にエッチング,成膜などの所定のプロセス処理を施す。そして,プロセス 処理が完了したウェハ Wは,搬送ロボット 380によりプロセス処理室 340から搬出さ れ,処理が残って!/、れば次のプロセス処理室 340へ搬送される。
[0116] このように,ウェハ Wに対して処理ガスのプラズマを用いたプロセス処理を施すと, 載置台 342上のウェハ Wの周縁部の下側に回り込んで,不所望な付着物が付着す ること力 Sある。例えば処理ガスとしてフロロカーボン系(CF系)ガスをプラズマ化してゥ ェハ Wの表面にプラズマエッチング処理を行う場合には,競争反応(重合反応)によ つてフロロカーボン系ポリマ(CF系ポリマ)からなる副生成物(デポ)が生成し,ウェハ Wの端部(例えばべベル部を含む端部の裏面側)に付着する。
[0117] このような付着物が付着しているウェハ Wが,例えばカセット容器 332A〜332Cの いずれかに戻されたときに,ウェハ Wの端部がカセット容器内の保持部に接触して付 着物が剥離し,そのウェハ Wの下に収容される他のウェハ Wの表面に落下する可能 性がある。これが場合によってはウェハ W上に形成される半導体デバイスの不具合 の原因となる。したがって,このようなウェハ Wの端部の付着物は洗浄により除去する 必要がある。
[0118] そこで,本実施形態にかかる基板処理装置 300では,各プロセス処理室 340での 処理が完了したウェハ Wを,ロードロック室 360Mまたは 360Nを介して洗浄処理室 400へ搬送し,洗浄処理室 400でウェハ Wの端部の洗浄処理を行った上で,元の力 セット容器 332A〜332Cに戻すようにしている。この洗浄処理によってウェハ Wの端 部の付着物が除去されるため,そのようなウェハ Wを例えばカセット容器 332Aに戻 したときに,このウェハ Wから付着物が落下することはなく,他のウェハ Wの表面を清 浄に保つことができる。
[0119] (洗浄処理室の構成例)
ここで,洗浄処理室 400の構成例について説明する。本実施形態にかかる洗浄処 理室 400は,回転自在に設けられた載置台 112上にウェハ Wを載置してウェハ Wを 回転させながら,ウェハ Wの端部に部分的に所定の光を照射して付着物を除去する ように構成される。このため,ウェハ Wの水平方向の位置ずれがないように正確に載 置台 112上に載置させる必要あるので,このような洗浄処理室 400に基板受け渡し 装置 130を適用する場合を例に挙げて説明する。
[0120] 洗浄処理室 400は,具体的には例えば図 12に示すように構成される。図 12に示す ように,洗浄処理室 400は,容器 402内に,載置台ユニット 110,基板受け渡し装置 130,基板位置検出ユニット 150,および洗浄手段 410を備えている。
[0121] 洗浄手段 410は,レーザユニット 412とオゾン発生器 414を備えている。レーザュニ ット 412を構成するレーザ光源(図示せず)としては,例えば半導体レーザ,気体レー ザ, 固体レーザなど各種レーザを用いることができる。レーザユニット 412の光軸は, 載置台 112に載置されて!/、るウェハ Wの端部裏面に付着して!/、る付着物 Pにレーザ 光が照射されるように調整される。オゾン発生器 414は,ウェハ Wの端部裏面に付着 している付着物 Pを分解するための酸素系反応性ガスとしてオゾン(O )を発生させ,
3
これを載置台 112に載置されているウェハ Wの端部裏面に向けて吐出する。これら レーザユニット 412とオゾン発生器 414は,制御部 200によってその動作が制御され る。なお,オゾン (O )や付着物 Pが分解されて生成された二酸化炭素(CO )とフッ
3 2 素 (F )を吸引排気する排気手段(図示せず)をオゾン発生器 414に対向する位置に
2
備えるようにしてもよい。
[0122] 次に,洗浄処理室 400で実行されるウェハ Wの洗浄処理について説明する。この 洗浄処理室 400には,上記の基板受け渡し装置 130および基板位置検出ユニット 1 50が備えられているため,搬送ロボット 370の搬送アーム 373によって搬入出口 404 を介して容器 402内に搬入されたウェハ Wを位置ずれなく載置台 112のウェハ載置 面に載置することができる。また,もし搬送ロボット 370から支持ピン 132A〜132Cに ウェハ Wが渡されたときにウェハ Wに位置ずれがあっても,搬送ロボット 370を用いる ことなく,支持ピン 132A〜; 132Cを水平移動させてこの位置ずれを補正することがで きるので,搬送ロボット 370は他のウェハ Wの搬送処理を行うことができる。
[0123] 次に,洗浄手段 410を用いてウェハ Wの端部裏面の洗浄処理を行う。例えばゥェ ハ Wの端部に付着物として例えば CF系ポリマ Pが付着している場合, CF系ポリマ P に酸素系反応性ガスを接触させつつ,光を照射して分解反応を起こさせると,これを 除去すること力 Sできる。なお,以下のように光とガスの種類を使い分けることができる。
[0124] 例えば,ウェハ Wの端部を例えば所定の温度(例えば 200°C程度)に加熱しつつ, CF系ポリマ Pに紫外線を照射するとともに, CF系ポリマ Pの表面付近に酸素系反応 ガス(例えば酸素(O ) )の流れを形成する方法がある。これによつて, CF系ポリマ P
2
が二酸化炭素(CO )とフッ素 (F )に分解され除去される。
2 2
[0125] この他, CF系ポリマ Pに酸素系反応性ガスとしてオゾン(〇)を接触させつつ, CF
3
系ポリマ pにレーザ光を照射する方法を採用するようにしてもよい。この方法によれば
, CF系ポリマ Pに対して局所的に高いエネルギーが供給されるため,分解反応が促 進され,効率よく CF系ポリマ Pを除去することができる。
[0126] これらの方法を採用すれば,ウェハ Wの端部を研磨することなく,ウェハ Wの端部 に付着する付着物 Pを除去することができるため,研磨によって生じる粉塵の処理に 手間を省くことができるとともに,そのような粉塵による汚染の問題もない。また,ブラ ズマを発生させることなくウェハ Wの端部に付着する付着物 Pを除去することができる ため,ウェハ Wの表面に形成される膜 (例えば Low— K膜)がダメージを受けることも ない。本実施形態では,洗浄処理室 400においてレーザ光を用いた洗浄処理が行 われる。
[0127] 具体的には,ウェハ Wを載置した状態で載置台 112を回転させ,ウェハ Wの端部 裏面に向けてレーザユニット 412からレーザ光を出射するとともに,オゾン発生器 41 4からオゾン (O )を吐出する。これによつて,ウェハ Wの端部裏面に付着物 Pが付着
3
していても,その付着物 Pを化学分解して除去することができる。なお,付着物 Pの付 着面積がレーザ光のスポット径に対して広い場合には,例えばレーザ光のスポット位 置がウェハ Wの径方向に移動するようにレーザユニット 412を構成することが好まし い。このようにすれば,広い面積に付着した付着物 Pを完全に除去することができる。
[0128] 洗浄処理が完了したウェハ Wは,再び支持ピン 132A〜132Cによって鉛直方向 に持ち上げられ,容器 402の搬入出口 404から進入してくる搬送ロボット 370に渡さ れる。搬送ロボット 370は,洗浄処理済みのウェハ Wを,搬送室 330を経由して元の カセット容器 332A〜332Cに戻す。この洗浄処理済みのウェハ Wから付着物 Pが落 下することはなく,このため他のウェハ Wの表面を清浄に保つことができる。
[0129] ところで,載置台 112に載置されているウェハ Wの中心と載置台 112の回転中心が ずれた状態のままウェハ Wを回転させると,ウェハ Wは偏心した状態で回転すること になる。レーザ光を用いてウェハ Wの端部裏面に付着物 Pを除去する洗浄処理室 4 00の場合,ウェハ Wが偏心していると,レーザ光のスポット径が狭いこともあって,付 着物 Pを完全に除去できない可能性もある。この点,洗浄処理室 400に備えられた基 板受け渡し装置 130によれば,高い精度(例えば,数 m以下の精度)でウェハ Wの 位置決めを行うことができる。したがって,洗浄処理を正確に行うことができる。
[0130] また,基板処理装置 300において,カセット容器 332A〜332Cから取り出されたゥ ェハ Wは,プリアライメント処理室 336,プロセス処理室 340A〜340Fなどを巡回し て所定の処理が施された後に,洗浄処理室 400や測定処理室などの後処理室に搬 入される。このため,後処理室に搬入されるウェハ Wは,複数の処理室によって搬送 アームによる搬出入が繰り返されているので,ウェハ Wの位置ずれが大きくなつてい る蓋然性が高い。この点,本実施形態にかかる基板受け渡し装置 130によれば,ゥ ェハ Wの位置ずれが大きい場合であっても,従来のようにウェハ Wを取り出して入れ 直したり,また載置台に置き直したりすることなく,支持ピン 132A〜; 132Cでウェハ W を支持したまま水平方向に駆動することによってその位置ずれを素早く正確に補正 すること力 Sできる。従って,このような後処理室に基板受け渡し装置 130を適用する 効果は大きい。 [0131] 以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本 発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範 囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明 らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される 産業上の利用可能性
[0132] 本発明は,基板受け渡し装置,基板処理装置,基板受け渡し方法に適用可能であ

Claims

請求の範囲
[1] 基板を搬送する搬送アームと前記基板を載置する載置台との間で基板の受け渡しを 行う基板受け渡し装置であって,
前記載置台の支持軸周りに離間して配設され,前記基板をその下面で支持する複 数の支持ピンと,
前記支持ピンが取り付けられる基台と,
前記支持ピンを前記基台を介して上下駆動させて,前記基板の上げ下ろしを行う 上下駆動手段と,
前記支持ピンを前記基台を介して水平駆動させて,前記基板の水平方向の位置を 調整する水平駆動手段と,
を備えることを特徴とする基板受け渡し装置。
[2] 前記載置台の近傍に,前記支持ピンで支持した前記基板の水平方向の位置を検出 する基板位置検出手段を配設したことを特徴とする請求項 1に記載の基板受け渡し 装置。
[3] 前記基板は, 円板状の半導体ウェハであり,
前記基板位置検出手段は,前記基板の周縁部の少なくとも 2箇所以上の位置を検 出することを特徴とする請求項 2に記載の基板受け渡し装置。
[4] 前記上下駆動手段により前記支持ピンを上昇させて前記搬送アームから前記基板を 受け取ると,前記支持ピンで前記基板を支持した状態で,前記基板位置検出手段に より前記基板の水平方向の位置を検出して,前記基板が位置ずれしていれば前記 水平駆動手段により前記支持ピンを水平方向に駆動させて前記基板の位置ずれを 補正した上で,前記上下駆動手段により前記支持ピンを下降させて前記基板を前記 載置台上に載置させる受け渡し処理を行う制御部を設けたことを特徴とする請求項 2 に記載の基板受け渡し装置。
[5] 前記搬送アームから前記基板を受け取る際,前記支持ピンを上昇させた状態で,前 記搬送アームを下降させて前記基板を受け取ることを特徴とする請求項 4に記載の 基板受け渡し装置。
[6] 前記複数の支持ピンを前記載置台の支持軸周りに前記載置台の径よりも内側に離 間して配設し,前記載置台に形成された貫通孔を通して前記載置台の基板載置面 力、ら前記各支持ピンの先端が突没可能にしたことを特徴とする請求項 1に記載の基 板受け渡し装置。
[7] 前記載置台は,前記支持軸周りに回転自在に構成し,
前記載置台を回転させるときには,前記支持ピンの先端が前記載置台の底面よりも 下側になるように前記支持ピンを下降させることを特徴とする請求項 6に記載の基板 受け渡し装置。
[8] 前記複数の支持ピンを前記載置台の支持軸周りに前記載置台の径よりも外側に離 間して配設したことを特徴とする請求項 1に記載の基板受け渡し装置。
[9] 処理室内に配設された載置台上に基板を載置して所定の処理を行う基板処理装置 でめって,
前記処理室内に前記基板を搬出入する搬送アームと前記載置台との間で基板の 受け渡しを行う基板受け渡し装置を前記載置台近傍に配置し,
前記基板受け渡し装置は,前記載置台の支持軸周りに離間して配設され,前記基 板をその下面で支持する複数の支持ピンと,前記支持ピンが取り付けられる基台と, 前記支持ピンを前記基台を介して上下駆動させて,前記基板の上げ下ろしを行う上 下駆動手段と,前記支持ピンを前記基台を介して水平駆動させて,前記基板の水平 方向の位置を調整する水平駆動手段と,
を備えることを特徴とする基板処理装置。
[10] 基板に所定の処理を施す複数の処理室を備え,前記基板を搬送アームで各処理室 を順番に搬送しながら基板に連続して処理を行う基板処理装置であって,
前記処理室の少なくとも 1つは,他の処理室でプロセス処理を行った基板を搬送し て後処理を行う後処理室とし,
前記後処理室は,その内部に設けられた載置台と前記搬送アームとの間で基板の 受け渡しを行う基板受け渡し装置を備え,
前記基板受け渡し装置は,前記基板をその下面で支持する複数の支持ピンと,前 記支持ピンが取り付けられる基台と,前記支持ピンを前記基台を介して上下駆動さ せて,前記基板の上げ下ろしを行う上下駆動手段と,前記支持ピンを前記基台を介 して水平駆動させて,前記基板の水平方向の位置を調整する水平駆動手段とを備 えることを特徴とする基板処理装置。
[11] 前記後処理室は,前記基板の周縁部に付着した付着物を除去する洗浄処理室であ り,
前記基板受け渡し装置の複数の支持ピンを,前記載置台の支持軸周りに前記載 置台の径よりも内側に離間して配設し,前記載置台に形成された貫通孔を通して前 記載置台の基板載置面から前記支持ピンの先端が突没可能にしたことを特徴とする 請求項 10に記載の基板処理装置。
[12] 基板を搬送する搬送アームと前記基板を載置する載置台との間で基板の受け渡しを 行う基板受け渡し装置による受け渡し方法であって,
前記基板受け渡し装置は,前記載置台の支持軸周りに離間して配設され,前記基 板をその下面で支持する複数の支持ピンと,前記支持ピンが取り付けられる基台と, 前記支持ピンを前記基台を介して上下駆動させる上下駆動手段と,前記支持ピンを 前記基台を介して水平駆動させる水平駆動手段と,前記基板の水平方向の位置を 検出する基板位置検出手段とを備え,
前記上下駆動手段により前記支持ピンを上昇させて,前記搬送アームから前記基 板を受け取る工程と,
受け取った前記基板を前記支持ピンで支持したまま,前記基板位置検出手段によ り基板の位置を検出する工程と,
前記基板位置検出手段により検出された基板の位置に基づいて,その基板が所定 の基準位置力 位置ずれしているか否かを判断する工程と,
前記判断工程にぉレ、て前記基板が位置ずれしてレ、な!/、と判断した場合は,前記上 下駆動手段により前記支持ピンを下降させて前記載置台上に載置させる工程と, 前記判断工程にお!/、て前記基板が位置ずれして!/、ると判断した場合は,前記支持 ピンを前記水平駆動手段により水平方向に駆動させて前記基板の位置ずれを補正 した上で,前記上下駆動手段により前記支持ピンを下降させて前記載置台上に載置 させる工程と,
を有することを特徴とする基板受け渡し方法。
[13] 前記搬送アームから前記基板を受け取る工程では,前記支持ピンを上昇させた状態 で,前記搬送アームを下降させて前記基板を受け取ることを特徴とする請求項 12に 記載の基板受け渡し方法。
[14] 前記基板の位置を検出する工程は,前記基板位置検出手段で基板を検出できない 場合には,前記支持ピンを水平方向に駆動させることによって,前記基板を前記基 板位置検出手段で検出できるまで移動させることを特徴とする請求項 12に記載の基 板受け渡し方法。
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