WO2011152396A1 - 基板処理装置のデータ取得方法及びセンサ用基板 - Google Patents

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光 赤田
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東京エレクトロン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a data acquisition method of a substrate processing apparatus including a plurality of modules and a sensor substrate used in the data acquisition method.
  • a resist is applied to the surface of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer) which is a substrate, this resist is exposed with a predetermined pattern, and then developed and a resist pattern Form.
  • a coating and developing apparatus provided with various modules for performing various treatments on the wafer is used.
  • a liquid processing module for applying a chemical solution such as a resist to a wafer is provided with a spin chuck for holding the central portion of the back surface of the wafer by suction and rotating the wafer, and the chemical solution supplied to the rotation center of the wafer is It is expanded by centrifugal force.
  • the position of the rotation center of the spin chuck is specified by inspection before the operation of the apparatus, and the spin chuck is aligned so that the center of the wafer coincides with the rotation center of the spin chuck when processing the wafer.
  • the wafer is placed on the Further, in the heating module that performs heat treatment on the wafer, data on the heating temperature of the wafer is acquired.
  • a sensor wafer on which various sensors are mounted is used to acquire such data.
  • the sensor wafer connected to the power supply unit via an electric wire is carried into the inspection target module, and data acquisition is performed.
  • the power supply unit be configured of a lithium ion secondary battery or the like and mounted on a sensor wafer.
  • the wafer can be loaded into the module by the substrate transfer mechanism provided in the coating and developing apparatus, and data acquisition efficiency can be enhanced.
  • An inspection using a sensor wafer on which a power supply unit is mounted is described in Japanese Patent Laid-Open No. 2008-109027.
  • the coating and developing apparatus is equipped with a large number of modules in order to increase the throughput, and in order to perform measurement with a predetermined time in all modules, a large capacity battery, that is, a large and heavy battery is required. Become. When this happens, the environment in the processing module into which the sensor wafer has been loaded is different from the environment when the product wafer is loaded, and the accuracy of the acquired data may be degraded.
  • the present invention provides a technology capable of acquiring data of each processing module of a substrate processing apparatus with high accuracy and efficiency.
  • a carrier block for carrying in a carrier storing a plurality of substrates, a plurality of processing modules for processing the substrates carried in from the carrier block, a base, and a first mounted on the base so as to be movable back and forth.
  • a sensor unit for acquiring data related to a processing module in a method for acquiring data in a substrate processing apparatus including a holding member and a substrate transport mechanism for transporting a substrate between the plurality of processing modules; Holding a sensor substrate provided with a first power supply unit including a chargeable storage unit for supplying electric power to the sensor unit by the first holding member; and then, holding the first holding unit Transferring the member forward and delivering the sensor substrate to the processing module, and then the processing module using the sensor unit of the sensor substrate Acquiring the data related to the sensor, and the first holding member receives and retracts the sensor substrate from which the electric power charged from the processing module is consumed, and in this state, the second holding member moves with the base. Charging the first power supply unit of the sensor substrate in a non-contact manner by a power supply unit.
  • the power storage unit is configured of a capacitor that stores power by storing charge, such as an electric double layer capacitor, a nano hybrid capacitor, or a lithium ion capacitor.
  • the substrate transport mechanism includes a second holding member provided to hold the substrate and movable back and forth with respect to the base, and the second power source unit is configured to receive the second holding member. It is provided on a charging substrate for charging the held first power supply unit.
  • the step of charging the first power supply unit of the sensor substrate includes a power receiving coil connected to a circuit for charging the first power supply unit and provided on the sensor substrate; It includes a step of charging in a state where the sensor substrate is positioned with respect to the feeding substrate so as to face the feeding coil provided on the substrate.
  • the second power supply unit is provided on the base.
  • the sensor substrate is provided with a light emitting unit that emits light using the power of the first power supply unit, and the discharge is performed when the charge amount of the first power supply unit reaches the set value.
  • a step of stopping light emission from the light portion, and the light receiving portion to be paired with the light emitting portion is provided on the base or the charging substrate, and the light receiving portion receives light emitted from the light emitting portion. And determining whether or not the charge amount of the first power supply unit has become the set value, based on light reception of the light reception unit.
  • the substrate processing apparatus is provided with a charging mechanism for charging the second power supply unit of the substrate for charging, and the step of charging the second power supply unit from the charging mechanism in a noncontact manner is disclosed. Prepare.
  • a sensor substrate configured to be transported by a substrate transport apparatus, the sensor unit for acquiring data related to a processing module, and the data collected by the sensor unit.
  • a power supply unit having a chargeable storage unit for supplying power to the sensor unit and the transmission unit, and a circuit of the power supply unit, which receives power transmitted from the outside to receive And a plurality of receiving coil units for supplying power to the storage unit, wherein the plurality of receiving coil units are provided along a plane of the sensor substrate.
  • the power storage unit is configured of a capacitor that stores power by storing charge, such as an electric double layer capacitor, a nano hybrid capacitor, or a lithium ion capacitor.
  • a detection unit that detects a power supply voltage of the power supply unit or a current flowing from the power supply unit, and an output unit that outputs a detection signal of charge completion based on a detection result of the detection unit.
  • the capacity of the power supply unit provided on the sensor substrate transported between the processing modules by the substrate transport mechanism can be suppressed.
  • charging in a short time is possible, and the time required for data acquisition is reduced.
  • the thickness and weight of the sensor wafer can be brought closer to the actual wafer, and inspection can be performed with high accuracy.
  • FIG. 7 is a perspective view of the transfer arm when charging the sensor wafer. It is a perspective view which shows the positional relationship of the wafer for sensors, and the wafer for electric power feeding. It is explanatory drawing which showed a mode that electric power feeding was performed by magnetic field induction. It is a flowchart which shows the process in which the wafer for electric power feeding is charged. It is a time chart which shows change of the amount of charge of the wafer for electric power feeding, and the wafer for sensors. It is a flowchart which shows the process in which the wafer for sensors is charged.
  • FIG. 1 shows a plan view of a resist pattern forming system in which an exposure apparatus C5 is connected to the coating and developing apparatus 1
  • FIG. 2 is a perspective view of the system.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the coating and developing apparatus 1.
  • the coating and developing apparatus 1 is provided with a carrier block C1.
  • the transfer arm 12 takes out the wafer W from the closed type carrier C placed on the mounting table 11 of the carrier block C1 and transfers it to the processing block C2, and the wafer W on which the delivery arm 12 has been processed from the processing block C2 And return to carrier C.
  • the processing block C2 is a second block (BCT) for forming an anti-reflection film which is a first block (DEV layer) B1 for performing development processing and a lower layer of a resist film.
  • Layer) B2 and a third block (COT layer) B3 for forming a resist film are stacked in this order from the bottom.
  • the second block (BCT layer) B2 is, for example, an antireflective film forming unit for forming an antireflective film under the resist film as a coating film. 21 and a shelf unit U1 to U5 constituted by modules of a heating system, and provided between the anti-reflection film forming unit 21 and the shelf units U1 to U5, and the wafer W is mounted between the modules included in these units. It is comprised by the conveyance arm G2 which performs delivery.
  • the module means a component of the coating and developing apparatus 1 which provides a place where the wafer W is placed.
  • the anti-reflection film forming unit 21 includes four anti-reflection film forming modules BCT1 to BCT4.
  • Each of the anti-reflection film forming modules BCT1 to BCT4 has a spin chuck 22 for holding the central portion of the back surface of the wafer W and rotating it around a vertical axis, and further, the chemical solution is applied to the wafer W mounted on the spin chuck 22. It has a chemical solution supply nozzle (not shown) for supplying.
  • shelf units U1 to U5 are arranged along the transport area R1 which is a horizontal linear transport path along which the transport arm G2 moves, and each shelf unit stacks two heating modules 23 in the upper and lower sides, respectively. It is configured.
  • the heating module includes a heating plate, and the wafer placed on the heating plate is heated.
  • the transfer arm G2 includes a guide 31 extending horizontally from the carrier block C1 side to the interface block C4 side, and the frame 32 moves along the guide 31.
  • the frame 32 is provided with a lift 33 that moves up and down along the vertical axis, and the lift 34 is provided with a base 34 that rotates around the vertical axis.
  • the base 34 includes an upper fork 35 and a lower fork 36 surrounding the side circumference of the wafer W.
  • the upper fork 35 and the lower fork 36 move horizontally on the base 34 independently of each other to access the module.
  • the upper fork 35 and the lower fork 36 are provided with back surface support portions 38 and 39 for supporting the back surface of the wafer W, respectively.
  • the third block (COT layer) B3 is provided with resist film forming modules COT1 to COT4 having a mechanical configuration corresponding to the antireflection film forming modules BCT1 to BCT4.
  • the COT layer B3 has the same configuration as the BCT layer B2 except that the resist solution is supplied to the wafer W instead of the chemical solution for forming the antireflective film in the resist film formation modules COT1 to COT4.
  • the development processing unit includes a development module DEV.
  • the development processing module DEV, the anti-reflection film forming module BCT, and the resist film forming module COT are collectively referred to as a liquid processing module.
  • the DEV layer B1 includes the shelf units U1 to U5 similarly to the BCT layer B2, and the heating modules constituting the shelf units U1 to U5 are provided with a plurality of heating modules (the heating process is performed before the development process) It includes PEB) and a plurality of heating modules (POST) for performing heating processing on the wafer W after development processing.
  • the transfer arm G1 of the DEV layer B1 transfers the wafer W to each developing module DEV and each heating module. That is, one transport arm G1 is shared with the two stages of development processing units.
  • the transfer arm G which is a substrate transfer mechanism of each layer will be described in detail.
  • One of the upper fork 35 and the lower fork 36 has no wafer W, the other holds the wafer W, and the base 34 of the transfer arm G is located in front of a certain module Do. From this state, one of the upper forks 35 and the lower fork 36 is advanced to the module to take out the wafer W placed in the module. Then, the wafer W held by the other fork is delivered to the vacant module. Thereafter, the base 34 of the transfer arm G moves to deliver one wafer W to the downstream module.
  • the sensor wafer 8 is charged as described later using the transfer arm G configured as described above.
  • a shelf unit U6 is provided in the processing block C2 as shown in FIGS. 1 and 3, and the wafer W from the carrier block C1 is transferred to one delivery module BF1 of the shelf unit U6.
  • the transfer arm G2 of the BCT layer B2 receives the wafer W from the delivery module BF1 and transfers it to any one of the anti-reflection film forming modules BCT1 to BCT4, and subsequently the wafer W on which the anti-reflection film is formed is heated Transport to 23
  • the transfer arm G2 transfers the wafer W to the delivery module BF2 of the shelf unit U6, and the wafer W is sequentially transferred to the delivery module BF3 corresponding to the third block (COT layer) B3 by the delivery arm D1.
  • the transfer arm G3 in the third block (COT layer) B3 receives the wafer W from the transfer module BF3 and transfers it to any of the resist coating modules COT1 to COT4 to form a resist film, and then the heating module 23 Transport to
  • the wafer W is transferred to the delivery module BF4 of the shelf unit U6 after being heat-processed by the heating module.
  • a shuttle 16 which is a dedicated transfer means for directly transferring the wafer W from the delivery module TRS14 provided in the shelf unit U6 to the delivery module TRS15 provided in the shelf unit U7. It is provided.
  • the wafer W on which the resist film is formed is delivered from the delivery module BF4 to the delivery module TRS14 by the delivery arm D1 and delivered to the shuttle 16 by the delivery module TRS14.
  • the shuttle 16 transfers the wafer W to the delivery module TRS 15 of the shelf unit U7, and the wafer W is received by the interface arm 18 provided in the interface block C4 and transferred to the interface block C3.
  • the delivery module to which CPL in FIG. 3 is attached also has a function as a cooling module for temperature control, and the delivery module to which BF is attached is a buffer capable of mounting a plurality of wafers W. It doubles as a module.
  • the wafer W is transferred by the interface arm 18 to the exposure apparatus C4, and exposure processing is performed. Subsequently, the wafer W is transferred to the delivery module TRS11 or TRS12 of the shelf unit U7 by the interface arm 17, and the heating modules included in the shelf units U1 to U5 by the transfer arm G1 of the first block (DEV layer) B1. It is transported to PEB) and subjected to heat treatment.
  • the delivery module TRS11 or TRS12 of the shelf unit U7 by the interface arm 17, and the heating modules included in the shelf units U1 to U5 by the transfer arm G1 of the first block (DEV layer) B1. It is transported to PEB) and subjected to heat treatment.
  • the wafer W is transferred by the transfer arm G1 to the delivery module CPL1 or CPL2, and then transferred to the developing module DEV to undergo development processing. Thereafter, it is transported to any of the heating modules (POST) and subjected to the heating process. Thereafter, it is delivered to the delivery module BF7 of the shelf unit U6 by the transport arm G1. Thereafter, the wafer W is returned to the originally placed position of the carrier C via the delivery arm 12.
  • POST heating modules
  • the standby module 4 is provided at a position where the delivery arm 12 can access.
  • the standby module 4 stores sensor wafers 8A to 8C which are transported to the module to perform a predetermined inspection, and a power supply wafer 6 which is a charging substrate.
  • the power supply wafer 6 is a jig for charging the sensor wafers 8 A to 8 C outside the standby module 4, and the power supply wafer 6 is charged by the standby module 4.
  • the sensor wafers 8A to 8C may be described as the sensor wafer 8 when it is not necessary to distinguish them.
  • the sensor wafer 8 and the power feeding wafer 6 may be housed in a dedicated carrier (cassette) C, and the carrier C may be mounted on the mounting table 11 of the carrier block C1 only at the time of inspection.
  • the standby module 4 may be provided in the shelf unit U6, or may be provided anywhere as long as the sensor wafer 8 and the power feeding wafer 6 can be delivered to the respective transfer arms G.
  • FIG. 5 is a longitudinal side view of the standby module 4.
  • the standby module 4 is configured in the form of a shelf which can store a plurality of wafers in the vertical direction while supporting the peripheral edge of each wafer.
  • the upper portion of the standby module 4 is configured as a storage space 41 of the sensor wafers 8A to 8C
  • the lower portion of the standby module 4 is configured as a storage space 42 of the power supply wafer 6.
  • the storage spaces 41, 42 are separated by a partition wall 43.
  • FIG. 6 shows the lower surface of the partition wall 43, and the lower surface is provided with a light receiving portion 44 which makes an optical sensor.
  • the light receiving portion 44 is located above the central portion of the power feeding wafer 6 stored in the storage space 42 and faces the light emitting portion 63 (described later) of the power feeding wafer 6.
  • the light receiving unit 44 and the light emitting unit 63 have a role of controlling the continuation and stop of contact power feeding from the standby module 4 to the power feeding wafer 6.
  • a plurality of magnetic sensors 45 are provided on the lower surface of the partition wall 43 so as to surround the light receiving unit 44. These magnetic sensors 45 are provided corresponding to the magnets 62 of the power supply wafer 6 and provided so as to be located on the magnets 62.
  • the magnetic sensor 45 detects the position of the magnet 62, that is, the position of the power feeding wafer 6, and has a role of triggering the start of power feeding from the standby module 4 to the power feeding wafer 6.
  • a flat circular feeding portion 46 is provided in the lower part of the storage space 42.
  • a feed pin 48 extending upward is provided on the surface of the feed unit 46, and the feed pin 48 supplies power to the feed wafer 6.
  • FIG. 7 is a schematic circuit diagram of a portion of the coating and developing apparatus 1 including the standby module 4 related to the data acquisition method.
  • the feed pin 48 is connected to the power transmission circuit 51 for transmitting power to the feed pin 48, and the power transmission circuit 51 is connected to the device controller 54 via the control circuit 53.
  • the light receiving unit 44 is connected to the control circuit 53, and the magnetic sensor 45 is connected to the control circuit 53 via the magnetic pole detection circuit 52.
  • the magnetic sensor 45 is turned on, and a signal is output to the magnetic pole detection circuit 52 according to the detected magnetic force.
  • the magnetic pole detection circuit 52 outputs a detection signal to the device controller 54 in accordance with the output signal from the magnetic sensor 45, and the device controller 54 detects the strength of the magnetic force.
  • the coating and developing apparatus 1 includes an antenna 55, and the antenna 55 wirelessly receives the inspection data signal transmitted from the sensor wafer 8.
  • the signal received by the antenna 55 is output to the device controller 54 via the communication circuit 56 that controls the communication by the antenna 55.
  • An AC / DC converter 57 is connected to the front stage of the control circuit 53 and the device controller 54, and an alternating current supplied from an alternating current power supply outside the coating and developing apparatus 1 is converted into a direct current by the converter 57. It is supplied to each circuit.
  • the control circuit 53 controls the power supplied to each circuit in the subsequent stage.
  • the antenna 55, the communication circuit 56, and the device controller 54 constitute a receiver that receives data related to the processing module.
  • the device controller 54 is, for example, a computer and has a program storage unit (not shown).
  • the program storage unit stores a program including software, for example, in which the above-described transport and the later-described transport are performed, and instructions are formed so as to execute a transport cycle.
  • the device controller 54 sends control signals to each part of the coating and developing device 1. Thereby, the operation of each part of the coating and developing apparatus 1 is controlled, and the operation of each module and the delivery of each wafer among the modules are controlled.
  • the program is stored in the program storage unit in a state of being stored in a storage medium such as a hard disk, a compact disk, a magnet optical disk, or a memory card, for example.
  • the power supply wafer 6 will be described with reference to (a) and (b) of FIG. 8 showing the front surface and the rear surface, respectively.
  • the magnet 62 described above is embedded in the power supply wafer 6, and the magnet 62 is formed, for example, in a ring shape.
  • the light emitting unit 63 is provided at the central portion.
  • a light receiving unit 64 is provided around the light emitting unit 63.
  • a plurality of light receiving units 64 are provided in the circumferential direction so as to be able to receive the light of the light projecting unit 83 provided on the sensor wafer 8 regardless of the direction of the power feeding wafer 6.
  • the light receiving unit 64 and the light emitting unit 83 have a role of controlling continuation and stop of non-contact power feeding from the power feeding wafer 6 to the sensor wafer 8.
  • a plurality of magnetic sensors 65 are provided on the outer side in the radial direction of the light receiving portion 64, for example, along the circumferential direction of the power supply wafer 6.
  • the magnetic sensor 65 corresponds to the magnet 81 provided on the sensor wafer 8.
  • the magnetic sensor 65 detects the position of the magnet 81, that is, the positions of the sensor wafers 8A to 8C, and serves as a trigger of start of non-contact power feeding (wireless power feeding) from the power feeding wafer 6 to the sensor wafer 8.
  • a power feeding coil 6A is provided on the surface of the power feeding wafer 6. As indicated by the points drawn by the arrows in the figure, the feeding coil 6A is a planar coil in which the conducting wire is wound in a planar manner.
  • the back surface of the power supply wafer 6 will be described.
  • a large number of electric double layer capacitors 66 constituting a power storage unit are provided on the back side, and the electric double layer capacitors 66 store power supplied from the standby module 4.
  • the electric double layer capacitor 66 can perform charging and discharging at high speed, and can charge the sensor wafer 8 quickly, so that the module data acquisition time can be shortened.
  • a ring-shaped electrode 60 is provided on the back surface of the power supply wafer 6. The electrode 60 contacts the feed pin 48 of the standby module 4, and the electric power transmitted from the feed pin 48 is supplied to the electric double layer capacitor 66 through the electrode 60.
  • FIG. 9 is a schematic circuit diagram of the power supply wafer 6.
  • a power reception circuit 67 and a power transmission circuit 68 are connected to the feeding coil 6A and the electrode 60, respectively, and one of the power reception circuit 67 and the power transmission circuit 68 is connected to a charge / discharge control circuit 69 described later.
  • a switch SW3 is provided.
  • the light emitting unit 63 and the light receiving unit 64 are connected to the charge and discharge control circuit 69, and the magnetic sensor 65 is connected to the charge and discharge control circuit 69 via the magnetic pole detection circuit 71.
  • the charge / discharge control circuit 69 controls switching of the switch SW3 based on the outputs from the light receiving unit 64 and the magnetic pole detection circuit 71.
  • a plurality of parallel connected electric double layer capacitors 66 constitute one parallel portion 72, and a plurality of parallel portions 72 are connected in series to constitute a power supply portion 70.
  • the switch SW3 is switched so that the electrode 60 is connected to the power supply unit 70 via the power reception circuit 67.
  • the switch SW3 is switched so that the feeding coil 6A is connected to the power supply unit 70 via the power transmission circuit 68.
  • the power supply unit 70 and the current detection unit 73 are connected in series to the charge and discharge control circuit 69.
  • the charge / discharge control circuit 69 determines whether or not the power supply unit 70 is fully charged based on the output from the current detection unit 73, and controls the light projection from the light projection unit 63.
  • the power supply wafer 6 is provided with a charge balance circuit 74 for suppressing the charge deviation of the electric double layer capacitors 66 and a booster circuit 75.
  • the magnetic sensor 65 is connected to the charge / discharge control circuit 69 via the magnetic pole detection circuit 71.
  • the magnetic sensor 65 is turned on, and a signal is output to the magnetic pole detection circuit 71 according to the detected magnetic force.
  • the magnetic pole detection circuit 71 outputs a detection signal to the device controller 54 in accordance with the output signal from the magnetic sensor 65, and the device controller 54 detects the strength of the magnetic force.
  • the sensor wafer 8 will be described.
  • the sensor wafers 8A to 8C are configured the same as each other except for the type of sensor mounted thereon.
  • the sensor wafer 8A will be representatively described.
  • the sensor wafer 8A includes, for example, an acceleration sensor, and detects the position of the rotation center of the spin chuck 22 as described in the background art section.
  • FIGS. 10A and 10B respectively show the front surface (a) and the back surface (b) of the sensor wafer 8A.
  • a ring-shaped magnet 81 corresponding to the magnetic sensor 65 of the power supply wafer 6 is embedded.
  • a circuit unit 86 including an acceleration sensor 86A is provided on the surface.
  • the acceleration sensor 86A is located at the center of the sensor wafer 8A, and when the inspection wafer 8A rotates on the spin chuck 22 and acceleration acts on the acceleration sensor 86A, the sensor wafer 8A receives a signal corresponding to the acceleration. Output to The device controller 54 calculates the rotation center of the spin chuck 22 based on this signal.
  • An electric double layer capacitor 84 is provided on the surface of the sensor wafer 8A.
  • the electric double layer capacitor 84 constitutes a storage unit for storing the power supplied from the power supply wafer 6. Similar to the electric double layer capacitor 66, the electric double layer capacitor 84 can perform charging and discharging at high speed, and is quickly charged by the power feeding wafer 6, so that the module data acquisition time can be shortened. it can.
  • the back surface of the sensor wafer 8A will be described.
  • a plurality of light projecting sections 83 which respectively face the light receiving sections 64 of the power feeding wafer 6 and are opposed, are disposed in the circumferential direction.
  • the display of the light projection part 83 is abbreviate
  • the plurality of power receiving coils 82 are arranged in the circumferential direction of the sensor wafer 8A.
  • the power receiving coil 82 is a planar coil as indicated by the arrow drawn in the drawing.
  • a magnetic sheet and a metal sheet are stacked between the feeding coil 6A and the feeding wafer 6 surface described above and between the receiving coil 82 and the sensor wafer 8A, as described later. Unnecessary radiation due to the magnetic field and the electric field is suppressed when power is supplied.
  • FIG. 11 is a schematic circuit diagram of the sensor wafer 8A, and the description will be continued with reference to this figure as well.
  • the power receiving coil 82 is connected to the charge and discharge control circuit 88 via the power receiving circuit 87, and the light emitting unit 83 is connected to the charge and discharge control circuit 88.
  • the electric double layer capacitors 84 are connected to each other to constitute a power supply unit 90.
  • the capacity of the power supply unit 90 (first power supply unit) is set so as to store power necessary for collecting data for one module. Less than capacity.
  • the charge balance circuit 92 is connected to the power supply unit 90 in the same manner as the power supply wafer 6 to suppress the bias of the charge to each electric double layer capacitor 84.
  • a current detection unit 91 is provided between the charge / discharge control circuit 88 and the power supply unit 90 as in the case of the power supply wafer 6. Based on the output from the current detection unit 91, the charge / discharge control circuit 88 determines whether or not the power supply unit 90 is fully charged, and controls the on / off of the light projection from the light projection unit 83.
  • a booster circuit 93 is provided at the rear stage of the power supply unit 90, and an output voltage higher than the input voltage from the power supply unit 90 is output to the control circuit 95 at the rear stage via the booster circuit 93.
  • Connected to the control circuit 95 are a sensor circuit 96 and a communication circuit 97 which constitute an acceleration sensor 86A.
  • the control circuit 95 controls the output from the sensor circuit 96 to the communication circuit 97, and the data acquired by the sensor circuit 96 is input to the communication circuit 97 via the control circuit 95 and transmitted from the antenna 98 to the device controller 54.
  • the control circuit 95, the communication circuit 97, and the antenna 98 constitute a wireless transmission unit that receives power supply from the power supply unit 90 and transmits data.
  • the sensor wafer 8B is provided with, for example, a temperature sensor for acquiring data of the heating temperature of the wafer in the heating module of each layer, instead of the acceleration sensor 86A.
  • the data of the heating temperature is, for example, data in which the total temperature change of the wafer during the heat treatment process of the heating module is recorded in correspondence with the process time.
  • the sensor wafer 8C is provided with a humidity sensor and a wind speed sensor for measuring, for example, the humidity and the wind speed of each module instead of the acceleration sensor 86A, and the humidity state during the process of the module, the air flow flowing in the process Direction and wind speed are measured respectively.
  • Each sensor wafer 8 is configured in the same manner except for the difference between the sensor and the data acquired by the sensor.
  • the types of data of the sensor mounted on the sensor wafer 8 and the data of the module to be acquired are not limited to the above example.
  • the sensor wafer may be configured to include a tilt sensor and be transported to the module to acquire tilt data of the module installation state.
  • the sensor wafer acquires data for adjusting process parameters and data for verifying set values for executing the optimum process. The user sets and selects a sensor wafer to be used according to the measurement application.
  • the sensor wafer 8A and the power feeding wafer 6 are held by the upper fork 35 and the lower fork 36, respectively.
  • the base 34 moves in the transport region R1
  • the upper fork 35 and the lower fork 36 are in the retracted position shown in FIG. 12, and the sensor wafer 8A and the power supply wafer 6 overlap each other.
  • the magnet 81 of the sensor wafer 8A is positioned on each magnetic sensor 65 of the power feeding wafer 6, and the power receiving coil 82 which is a secondary coil on the power feeding coil 6A which is a primary coil. Is located.
  • the magnetic force detected by the charge / discharge control circuit 69 via each magnetic sensor 65 exceeds the threshold value, and the connection of the charge / discharge control circuit 69 is from the power reception circuit 67 to the power transmission circuit 68. Switch. Then, a current flows from the power supply unit 70 to the feeding coil 6A, and a magnetic flux is formed around the feeding coil 6A.
  • the broken line arrow in FIG. 13 indicates this magnetic flux, an electromotive force is generated in the power receiving coil 82 of the sensor wafer 8A by electromagnetic induction, a current flows in the power supply unit 90 of the sensor wafer 8A, and the power supply unit 90 Be charged.
  • FIG. 16 is a graph showing changes in charge amounts of the power supply wafer 6 and the sensor wafer 8A.
  • the horizontal axis of this graph shows time, and the vertical axis of the graph shows charge amount (mAh).
  • Points P1 and P2 on the vertical axis indicate the full charge level of the sensor wafer 8A and the full charge level of the power supply wafer 6, respectively. Description will be made with reference to FIG.
  • each magnetic sensor 45 of the standby module 4 detects the magnetic force of the magnet 62 of the power feeding wafer 6 and is turned on (step S11). Power is transmitted (step S12, time t1 in FIG. 16), the power supply unit 70 of the power supply wafer 6 is charged, and light is emitted from the light emitting unit 63 (step S14).
  • the light receiving unit 64 of the standby module 4 receives the light from the light emitting unit 63, and power transmission to the feed pin 48 is continued.
  • the charge / discharge control circuit 69 of the power supply wafer 6 determines whether or not the power supply unit 70 is fully charged (step S15), and if it is determined that the power supply unit 70 is not fully charged, The light is continued, and the charging of the power supply unit 70 is continued.
  • the light emission from the light emitting unit 63 is stopped (step S16), whereby the light receiving unit 64 of the standby module 4 receives light.
  • the power supply to the power supply pin 48 is stopped (step S18)
  • a full charge signal indicating that the power supply wafer 6 is fully charged is transmitted to the apparatus controller 54 (step S19).
  • the process of inspecting each liquid processing module while transporting the charged power supply wafer 6 and the sensor wafer 8A in addition to the time chart of FIG.
  • the sensor wafer 8A and the power feeding wafer 6 are transported in the respective layers (BCT, COT, DEV) along the same path as the product wafer W.
  • the sensor wafer 8A and the power feeding wafer 6 are sequentially transported to all liquid processing modules, but are transported to the heating modules constituting the shelf units U1 to U5. I will not.
  • the user when processing of the wafer W is stopped, the user performs a predetermined operation from an operation unit (not shown), and instructs acquisition of data by the sensor wafer 8A.
  • the apparatus controller 54 receives a full charge signal from the power supply wafer 6, data acquisition is promptly started. If the full charge signal is not received, data acquisition is started when the full charge signal is received.
  • the power feeding wafer 6 is transported from the standby module 4 to the delivery module BF1 by the delivery arm 12, and the lower fork 36 of the transfer arm G2 receives the power feeding wafer 6 at the forward position (step S21, FIG. 18A). ), Moves to the retracted position (FIG. 18 (b)).
  • the sensor wafer 8A is transferred from the standby module 4 to the delivery module BF1 by the delivery arm 12, and the upper fork 35 of the transfer arm G2 receives the power feeding wafer 6 at the forward position (step S22, FIG. ), Move to the retracted position.
  • the magnetic sensors 65 are turned ON by the magnetic force of the magnet 62 of the power feeding wafer 6.
  • the feeding coil 6A is connected to the power supply unit 70 via the power transmission circuit 68, and power is transmitted from the power supply unit 70 to the feeding coil 6A of the feeding wafer 6 to generate magnetic flux around the coil 6A (step S25, time t3 in FIG.
  • the base 34 of the transfer arm G2 moves from the front of the delivery module BF1 to the front of the anti-reflection film forming module BCT1 (FIG. 19A).
  • step S26 current is generated in the power receiving coil 82 by electromagnetic induction, and the power supply unit 90 of the sensor wafer 8A is charged (step S26), and light is emitted from the light projecting unit 83 of the sensor wafer 8A (step S27).
  • the light receiving portion 64 of the power feeding wafer 6 receives light, and power transmission to the power feeding coil 6A is continued.
  • the charge / discharge control circuit 88 of the sensor wafer 8A determines whether or not the power supply unit 90 is fully charged (step S28), and when it is determined that the power supply unit 90 is not fully charged Is continued, and charging of the power supply unit 90 is continued. When it is determined that the power supply unit 90 is fully charged, the charge / discharge control circuit 88 stops the light projection from the light projection unit 83 (step S29), and the light reception of the light receiving unit 64 of the wafer for power supply 6 stops ( Step S30). Then, the electrode 60 of the power feeding wafer 6 is connected to the power supply unit 70 via the power receiving circuit 67, and power transmission to the power feeding coil 6A is stopped (step S31, time t4 in FIG. 16). The antenna 98 of the sensor wafer 8A outputs, to the apparatus controller 54, a conveyance enable signal indicating that the inspection can be carried out to the module (step S32).
  • the apparatus controller 54 When receiving the transport enable signal, the apparatus controller 54 outputs a transport signal, the upper fork 35 advances to the anti-reflection film forming module BCT1, and the sensor wafer 8A is delivered to the spin chuck 22 (FIG. 19 (b), Time t5 in FIG.
  • the spin chuck 22 rotates at a predetermined angular velocity, and the obtained detection data is transmitted to the apparatus controller 54 via the antenna 98 (FIG. 19 (c)).
  • the device controller 54 analyzes the data, detects the acceleration acting on the acceleration sensor 86A, and further calculates the eccentric distance between the rotation center of the spin chuck 22 and the rotation center of the sensor wafer 8A based on the acceleration. Do. After the rotation of the spin chuck 22 is stopped, the position of the sensor wafer 8A is shifted by the upper fork 35, and the same inspection is performed again.
  • the inspection is performed repeatedly a predetermined number of times, and the device controller 54 specifies the coordinates of the rotation center of the spin chuck 22 based on the plurality of eccentricity distance data.
  • the sensor wafer 8A is delivered to the advanced upper fork 35, the upper fork 35 retreats, and the sensor wafer 8A and the power supply wafer 6 overlap (FIG. 19 (d While the sensor wafer 8A is charged according to the procedure of the steps S24 to S32, the base 34 of the transfer arm G2 moves to the front of another anti-reflection film forming module BCT2.
  • charging of the sensor wafer 8A is completed (time t8 in FIG.
  • the sensor wafer 8A is delivered to the spin chuck 22 of the anti-reflection film forming module BCT2 (FIG. 19 (e), time t9 in FIG. 16) After that, the inspection of the antireflective film forming module BCT2 is performed in the same procedure as the procedure performed in the antireflective film forming module BCT1.
  • the sensor wafer 8A is charged by the power feeding wafer 6 every time the inspection of one liquid processing module is completed, and is delivered to the next liquid processing module. Then, the sensor wafer 8A and the power feeding wafer 6 are transported in the order of BCT layer B2 ⁇ COT layer B3 ⁇ DEV layer B1, and when all liquid processing modules are inspected, the power feeding wafer 6 is transferred from the transfer arm G1. It is delivered from the lower arm 36 to the delivery module BF7.
  • the power feeding wafer 6 is transferred by the transfer arm 12 to the standby module 4 (time t10 in FIG. 16), and recharged in accordance with the procedure of steps S11 to S19.
  • the sensor wafer 8A is transferred from the lower arm 36 of the transfer arm G1 to the standby module 4 via the delivery module BF7 in the same manner as the power supply wafer 6 and waits there.
  • the apparatus controller 54 transfers the wafer W such that the rotation center of the product wafer W coincides with the rotation center of the spin chuck 22 based on the coordinates specified by the above inspection. Control.
  • the sensor wafer 8B is sequentially transported to the heating module of each layer instead of the liquid processing module of each layer, and data on the heating temperature of the wafer in the heating module is acquired.
  • the sensor wafer 8C is transported to all the modules that process the wafer, including, for example, a liquid processing module and a heating module, and acquires data such as the wind speed and humidity.
  • the power feeding wafer 6 is held by the lower fork 36, and power is supplied from the power feeding wafer 6 to the sensor wafer 8A every time inspection in one liquid processing module is completed.
  • the sensor wafer 8A is charged. Therefore, since the capacity of the power supply unit 90 mounted on the sensor wafer 8A may be small, it is possible to suppress the increase in weight and thickness of the sensor wafer 8A. For this reason, at the time of inspection with the liquid processing module, the detected acceleration can be made close to the actual acceleration at the time of processing the wafer W, and therefore, inspection data with high accuracy can be obtained. Further, since the sensor wafer can be automatically transported by the transport arm G, inspection data can be efficiently acquired.
  • the weight and thickness of the sensor wafer can be made closer to the product wafer, it is possible to obtain data close to the temperature change of the product wafer W when measuring the temperature change of the wafer by the sensor wafer 8B. Further, since the thickness of the sensor wafer can be brought close to the product wafer, the atmosphere of the module when the sensor wafer 8C is carried into the module can be brought close to the atmosphere when the product wafer W is carried. The wind speed and humidity in the module can be measured.
  • the sensor wafer 8 is transported to the module. Therefore, it is possible to prevent the decrease in data accuracy due to the decrease in power of the power supply unit 90 during data acquisition in the module.
  • the electric double layer capacitors 84 that constitute the power supply units 70 and 90 can perform charging and discharging at high speed, so that there is an advantage that the inspection time can be shortened.
  • the electric double layer capacitor 84 has an advantage that it is easy to handle because there is less possibility of liquid leakage due to centrifugal force during rotation by the spin chuck 22 as compared with a chemical reaction type battery such as a lithium ion secondary battery. There is.
  • the sensor wafer 8A is charged each time the inspection of one liquid processing module is performed, but the charging may be performed multiple times in inspecting the one liquid processing module. For example, after the upper fork 35 receives the sensor wafer 8A in order to shift the position of the sensor wafer 8A relative to the spin chuck 22, the upper fork 35 is temporarily retracted to charge the sensor wafer 8A, and then the spin is performed. The sensor wafer 8A may be delivered to the chuck 22 again. In this case, there is an advantage that the weight of the sensor wafer 8A can be further reduced.
  • the second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment.
  • the sensor wafer 8 is transported by the lower fork 36. Then, the sensor wafer 8 supported by the lower fork 36 approaches the base 34, and the sensor wafer 8 is charged by electromagnetic induction from the base 34 of the transfer arm.
  • the schematic configuration of a portion related to the data acquisition method of the coating and developing apparatus 1 in the second embodiment is shown in FIG. 20, and in this schematic configuration, the feed coil 47 is connected to the power transmission circuit instead of the feed pin 48. Except for the above, the general configuration of the coating and developing apparatus 1 of the first embodiment is the same.
  • the feed coil 47 is configured in the same manner as the feed coil 6A of the first embodiment.
  • FIG. 21 shows a base 34 of the transfer arm G2.
  • the light receiving unit 44, the magnetic sensor 45, and the feeding coil 47 provided in the standby module 4 are provided in the base 34.
  • the light receiving unit 44 receives the light from the light projecting unit 83 of the sensor wafer 8.
  • the receiving coil 82 of the sensor wafer 8 is positioned above the feeding coil 47, and the sensor wafer 8A is moved by electromagnetic induction between the feeding coil 47 and the receiving coil 82. It can be recharged.
  • each magnetic sensor 45 can detect the magnetic force of the magnet 81 of the sensor wafer 8.
  • the feeding coil 47 has a role of a second power supply unit that supplies power to the receiving coil.
  • each magnetic sensor 45 of the base 34 is turned ON, and the steps S25 to S32 described above are performed.
  • the sensor wafer 8 is charged according to the same procedure as in FIG. Also in this second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the first embodiment since it is not necessary to provide the transfer arm G with a feeding portion such as a coil for feeding power to the magnetic sensor or the sensor wafer 8, the increase in size of the transfer arm G and the complication of maintenance are prevented. In the first embodiment, the first embodiment is more preferable.
  • FIG. 23 shows a schematic circuit configuration of a power supply wafer 6 according to the third embodiment.
  • the light receiving unit 64 and the light emitting unit 63 are not provided in order to wirelessly control the continuation and stop timing of the power supply to the sensor wafer 8.
  • a communication circuit 102 is provided in the subsequent stage of the power supply unit 70 via the control circuit 101, and an antenna 103 is connected to the communication circuit 102.
  • the sensor wafer 8 is not provided with a light projecting unit 83 that makes a pair with the light receiving unit 64.
  • a drive control unit (not shown) for the upper fork 35 and the lower fork 36 of the transport arm G outputs a position signal corresponding to the position on the base 34 to the device controller 54.
  • control of the timing to start charging of the sensor wafer 8 is performed based on the position signal from each fork 35, 36, not based on the detection of the magnetic force of the sensor wafer 8.
  • a difference from the first embodiment will be described for charging the power supply wafer 6 to the sensor wafer 8.
  • a position signal indicating that is outputted from the upper fork 35 and the apparatus controller 54 receives it.
  • a signal instructing start of charging via the antenna 55 of the coating and developing apparatus 1 is wirelessly transmitted to the antenna 103 of the power feeding wafer 6, and charging of the sensor wafer 8 from the power feeding wafer 6 is started.
  • the sensor wafer 8 wirelessly transmits a charge stop signal to the antenna 103 via the antenna 98, and the charge from the feeding wafer 6 is stopped.
  • control is made to continue and stop charging using wireless communication.
  • the drive control unit (not shown) of the delivery arm 12 outputs a position signal according to the position of the delivery arm 12 so that the wafer 6 for power feeding is carried from the standby module 4 to the standby module 4.
  • the charging of the power supply wafer 6 may be started.
  • the magnet, the magnetic sensor, the light receiving unit and the light emitting unit are not required, the structures of the standby module, the power feeding wafer and the sensor wafer are simplified, which is preferable.
  • the magnet and the magnetic sensor are provided as in the first embodiment, when the transfer arm G and the transfer arm 12 drop the wafer W, the power is applied to the coil on the primary side and the feed pin 48.
  • the first embodiment is advantageous in this respect, since wasteful supply can be prevented.
  • the start of charging may be controlled based on the position signal of the delivery arm.
  • the timing for stopping the charging of the sensor wafer 8 is controlled using an optical sensor, but the invention is not limited to this.
  • a load detection circuit for detecting a load when supplying power to the sensor wafer 8 to the power supply wafer 6, and the power supply unit 90 of the sensor wafer 8 based on the load detected by the load detection circuit.
  • a determination circuit that determines whether or not charging is provided may be provided, and continuation and stop of the power supply of the sensor wafer 8 may be switched based on the determination result of the determination circuit.
  • a timer may be provided on the power supply wafer 6 so as to automatically stop charging when a predetermined time has elapsed after the start of charging, and the charging time of the sensor wafer 8 may be controlled.
  • a secondary battery such as a lithium ion secondary battery may be used instead of the electric double layer capacitor as the chargeable storage unit constituting the power supply units 70 and 90.
  • the electric double layer capacitor stores electricity as electric charge, so that storage and discharge of electric energy is fast. Therefore, the storage unit is preferably configured using an electric double layer capacitor in order to enhance the data acquisition efficiency.
  • the electric double layer capacitor, the nano hybrid capacitor, the lithium ion capacitor and the like can be preferably used as a power storage unit because they store electricity as they are as electric charges.
  • non-contact power feeding is performed using electromagnetic induction from the power transmission side to the power receiving side, but instead, magnetic field resonance or electric field resonance may be used, and electromagnetic wave power transmission is used Contactless power feeding may be performed.
  • the receiving coil 82 and the feeding coil 6A may be configured as a cylindrical coil whose axis extends in the thickness direction of the wafer, instead of using the above-described planar coil.
  • the thicknesses of the power feeding wafer 6A and the sensor wafer 8 can be suppressed, and since there is little air resistance at the time of transportation, positional deviation can be suppressed. Coils are advantageous.
  • non-contact power feeding may be performed from the standby module 4 to the power feeding wafer 6.
  • FIG. 24 is a schematic configuration view of a power feeding wafer 6 configured to be able to perform such non-contact power feeding.
  • switches SW1 and SW2 are provided between the power receiving circuit 67 and the power transmitting circuit 68 and the feeding coil 6A.
  • the switches SW1 to SW3 are switched so that the feeding coil 6A is connected to the charge / discharge control circuit 69 via the power receiving circuit 67 and the feeding coil 6A is not connected to the power transmission circuit 68.
  • the switches SW1 to SW3 are switched so that the feeding coil 6A is connected to the charge / discharge control circuit 69 via the power transmission circuit 68 and the feeding coil 6A is not connected to the power reception circuit 67. .
  • the switching of each switch SW is performed by the charge and discharge control circuit 69.
  • the feeding coil 47 of the second embodiment is provided in the standby module 4, and non-contact feeding is performed from the feeding coil 47 to the feeding coil 6A. That is, in this example, the feeding coil 6A functions as a secondary coil when the feeding wafer 6 is charged and as a primary coil when the sensor wafer 8 is charged.

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Abstract

 センサ用基板を用いて基板処理装置の処理モジュールに関するデータを効率よく精度高く取得する方法が提供される。この方法は、処理モジュールに関するデータを取得するためのセンサ部と、前記センサ部に電力を供給するための充電可能な蓄電部を含む第1の電源部とを備えたセンサ用基板を、前記第1の保持部材により保持する工程と、次いで、前記第1の保持部材を前進させて前記センサ用基板を処理モジュールに受け渡す工程と、その後、前記センサ用基板の前記センサ部により前記処理モジュールに関するデータを取得する工程と、前記第1の保持部材が前記処理モジュールから充電された電力が消費された前記センサ用基板を受け取って後退し、その状態で、前記基台と共に移動する第2の電源部により非接触で前記センサ用基板の前記第1の電源部を充電する工程と、を含んでいる。

Description

基板処理装置のデータ取得方法及びセンサ用基板
 本発明は、複数のモジュールを備える基板処理装置のデータ取得方法及び前記データ取得方法に用いられるセンサ用基板に関する。
 半導体製造工程の一つであるフォトレジスト工程においては、基板である半導体ウエハ(以下、ウエハという)の表面にレジストを塗布し、このレジストを所定のパターンで露光し、その後に現像してレジストパターンを形成している。このレジストパターンの形成にはウエハに各種の処理を行う様々なモジュールを備えた塗布、現像装置が用いられる。
 ウエハに不具合を生じさせることなく高精度に処理を行うためには、塗布、現像装置の稼働前或いは点検時に、各モジュールに関するデータを取得する必要がある。例えば、レジストなどの薬液をウエハに塗布する液処理モジュールには、ウエハの裏面中央部を吸着保持してウエハを回転させるスピンチャックが設けられており、ウエハの回転中心に供給された薬液は、遠心力により展伸される。均一性の高い薬液の膜を形成するために、装置稼働前の検査によりスピンチャックの回転中心の位置が特定され、ウエハの処理時にはスピンチャックの回転中心にウエハの中心が一致するようにスピンチャックにウエハが載置される。また、ウエハに熱処理を行う加熱モジュールでは、ウエハの加熱温度についてのデータが取得される。
 このようなデータの取得のために各種のセンサが搭載されたセンサ用ウエハが用いられている。一例として、電源部に電線を介して接続されたセンサ用ウエハが検査対象モジュールに搬入されて、データの取得が行われる。しかし、センサ用ウエハと電源部が電線接続されている場合には、作業者が検査対象モジュールへセンサ用ウエハを搬入する手間がかかる。この問題を解決するため、電源部をリチウムイオン2次電池などにより構成してセンサ用ウエハに搭載することが提案されている。これにより、塗布、現像装置に備えられた基板搬送機構によりモジュールにウエハを搬入することができ、データの取得効率を高めることができる。電源部を搭載したセンサ用ウエハを利用した検査については、特開2008-109027号に記載されている。
 しかし、塗布、現像装置はスループットを高めるために多数のモジュールを備えており、全てのモジュールで所定の時間を掛けて測定を行うためには、大容量の電池、すなわち大型かつ重い電池が必要となる。そうなると、センサ用ウエハが搬入された処理モジュール内の環境が製品ウエハ搬入時の環境とは異なり、取得されるデータの精度が低下してしまうおそれがある。
 本発明は、基板処理装置の各処理モジュールのデータを、精度良く、かつ、効率よく取得することができる技術を提供する。
 本発明は、複数の基板を格納したキャリアを搬入するキャリアブロックと、キャリアブロックから搬入された基板を処理する複数の処理モジュールと、基台及び前記基台に進退自在に設けられた第1の保持部材を備えると共に前記複数の処理モジュール間で基板を搬送するための基板搬送機構と、を備えた基板処理装置においてデータを取得する方法において、処理モジュールに関するデータを取得するためのセンサ部と、前記センサ部に電力を供給するための充電可能な蓄電部を含む第1の電源部とを備えたセンサ用基板を、前記第1の保持部材により保持する工程と、次いで、前記第1の保持部材を前進させて前記センサ用基板を処理モジュールに受け渡す工程と、その後、前記センサ用基板の前記センサ部により前記処理モジュールに関するデータを取得する工程と、前記第1の保持部材が前記処理モジュールから充電された電力が消費された前記センサ用基板を受け取って後退し、その状態で、前記基台と共に移動する第2の電源部により非接触で前記センサ用基板の前記第1の電源部を充電する工程と、を含むことを特徴とする方法を提供する。
 上記方法に、以下の具体的な態様(a)~(g)を採用することができる。
 (a)前記蓄電部は、電荷を蓄えることにより蓄電を行うキャパシタ、例えば電気二重層キャパシタ、ナノハイブリッドキャパシタまたはリチウムイオンキャパシタにより構成される。
 (b)前記基板搬送機構は、基板を保持するために設けられるとともに前記基台に対して進退自在な第2の保持部材を備え、前記第2の電源部は、前記第2の保持部材に保持された前記第1の電源部に充電をする充電用基板に設けられている。
 (c)前記センサ用基板の第1の電源部を充電する工程は、前記第1の電源部を充電するための回路に接続されるとともに前記センサ用基板に設けられた受電コイルと、前記充電用基板に設けられた給電コイルと互いに対向するように、センサ用基板を給電用基板に対して位置させた状態で充電を行う工程を含む。
 (d)前記第2の電源部は、前記基台に設けられる。
 (e)第1の基板保持部に保持された前記センサ用基板が第2の電源部により充電される充電位置に位置しているか否かを判定する工程を含む。
 (f)前記第1の電源部の充電量が予め設定された設定値になったか否かを判定する工程と、前記第1の電源部の充電量が予め設定された設定値になったと判定されたときに、第1の電源部の充電を停止する工程と、を含む。
 (g)前記センサ用基板には前記第1の電源部の電力を用いて投光する投光部が設けられ、前記第1の電源部の充電量が前記設定値になったときに前記投光部からの投光を停止する工程と、前記基台または前記充電用基板には前記投光部と対になる受光部が設けられ、前記投光部からの投光を前記受光部が受光する工程と、を備え、前記第1の電源部の充電量が前記設定値になったか否かの判定は、前記受光部の受光に基づいて行われる。
 (h)基板処理装置には、前記充電用基板の前記第2の電源部に充電を行うための充電機構が設けられ、前記充電機構から第2の電源部に非接触で充電を行う工程を備える。
 また本発明の別の観点によれば、基板搬送装置で搬送可能に構成されたセンサ用基板であって、処理モジュールに関するデータを取得するためのセンサ部と、前記センサ部により収集された前記データを無線で送信する送信部と、前記センサ部及び前記送信部に給電する充電可能な蓄電部を有する電源部と、前記電源部の回路と接続され、外部から送電される電力を受電して前記蓄電部に供給するための複数の受電コイル部と、を備え、前記複数の受電コイル部は、このセンサ用基板の平面に沿って設けられていることを特徴とするセンサ用基板が提供される。
 上記センサ用基板に、以下の具体的な態様を採用することができる。
 (a)前記蓄電部は、電荷を蓄えることにより蓄電を行うキャパシタ、例えば電気二重層キャパシタ、ナノハイブリッドキャパシタまたはリチウムイオンキャパシタにより構成される。
 (b)前記電源部の電源電圧または当該電源部から流れる電流を検出する検出部と、この検出部の検出結果に基づいて充電完了の検知信号を出力する出力部と、を備える。
 本発明によれば、基板搬送機構による処理モジュール間を搬送されるセンサ用基板に設けられる電源部の容量を抑えられる。このため短時間での充電が可能となり、データ取得のために必要な時間が短縮される。また、小容量の電源部を用いることにより、センサ用ウエハの厚さおよび重量を実際ウエハに近づけることができ、高い精度で検査を行うことができる。
基板処理装置の一例としての塗布、現像装置の平面図である。 塗布、現像装置の斜視図である。 塗布、現像装置の縦断側面図である。 塗布、現像装置の搬送アームの斜視図である。 塗布、現像装置に設けられる待機モジュールの縦断側面図である。 待機モジュールの給電用ウエハの収納部の天井(隔壁の下面)を示した平面図である。 塗布、現像装置のデータ取得方法に関連する部分の概略回路図である。 給電用ウエハの表面図(a)及び裏面図(b)である。 給電用ウエハの概略回路図である。 センサ用ウエハの表面図(a)及び裏面図(b)である。 センサ用ウエハの概略回路図である。 センサ用ウエハの充電を行う際の搬送アームの斜視図である。 センサ用ウエハと給電用ウエハとの位置関係を示す斜視図である。 磁界誘導により給電が行われる様子を示した説明図である。 給電用ウエハが充電される工程を示すフローチャートである。 給電用ウエハ及びセンサ用ウエハの充電量の変化を示すタイムチャートである。 センサ用ウエハが充電される工程を示すフローチャートである。 搬送アームの動作を示す説明図である。 搬送アームの動作を示す説明図である。 第2実施形態の塗布、現像装置の概略回路図である。 第2実施形態の搬送アームの平面図である。 第2実施形態の搬送アームの側面図である。 第3実施形態の給電用ウエハの概略回路図である。 他の給電用ウエハの概略回路図である。
 以下に発明の好適な実施形態について添付図面を参照して説明する。
 (第1の実施形態)
 まずデータ取得方法によりデータが取得される処理モジュールを備えた基板処理装置としての塗布、現像装置1の構成、並びに塗布、現像装置1内のウエハWの搬送経路について説明する。図1には塗布、現像装置1に露光装置C5が接続されたレジストパターン形成システムの平面図を示しており、図2は同システムの斜視図である。また、図3は塗布、現像装置1の縦断面図である。
 この塗布、現像装置1にはキャリアブロックC1が設けられている。キャリアブロックC1の載置台11上に載置された密閉型のキャリアCから、受け渡しアーム12がウエハWを取り出して処理ブロックC2に受け渡し、また、処理ブロックC2から受け渡しアーム12が処理済みのウエハWを受け取ってキャリアCに戻す。
 処理ブロックC2は、図2に示すように、現像処理を行うための第1のブロック(DEV層)B1と、レジスト膜の下層とである反射防止膜を形成するための第2のブロック(BCT層)B2と、レジスト膜の形成を行うための第3のブロック(COT層)B3とを下からこの順に積層して構成されている。
 処理ブロックC2の各層(DEV、BCT、COT層)は平面視で同様に構成されている。第2のブロック(BCT層)B2を例に挙げて図4も参照しながら説明すると、BCT層B2は、塗布膜として例えばレジスト膜の下層の反射防止膜を形成するための反射防止膜形成ユニット21と、加熱系のモジュールにより構成される棚ユニットU1~U5と、前記反射防止膜形成ユニット21と棚ユニットU1~U5との間に設けられ、これらのユニットに含まれるモジュール間でウエハWの受け渡しを行う搬送アームG2と、により構成されている。モジュールとはウエハWが載置される場所を提供する塗布、現像装置1の構成要素を意味する。
 反射防止膜形成ユニット21は4基の反射防止膜形成モジュールBCT1~BCT4を備えている。これら反射防止膜形成モジュールBCT1~BCT4は、ウエハWの裏面中央部を保持し、鉛直軸回りに回転させるスピンチャック22を備えており、さらに、スピンチャック22に載置されたウエハWに薬液を供給する不図示の薬液供給ノズルを備えている。
 また、前記棚ユニットU1~U5は搬送アームG2が移動する水平な直線搬送路である搬送領域R1に沿って配列されており、各棚ユニットは夫々2基の加熱モジュール23を上下に積層して構成されている。加熱モジュールは熱板を備え、当該熱板に載置されたウエハが加熱処理される。
 搬送アームG2は、キャリアブロックC1側からインターフェイスブロックC4側に向けて水平方向に伸びたガイド31を備えており、そのガイド31に沿ってフレーム32が移動する。フレーム32には鉛直軸に沿って昇降する昇降台33が設けられ、昇降台33上には鉛直軸周りに回動する基台34が設けられている。基台34はウエハWの側周を囲む上部フォーク35及び下部フォーク36を備えている。これら上部フォーク35及び下部フォーク36は、基台34上を水平方向に互いに独立して進退し、モジュールにアクセスする。上部フォーク35、下部フォーク36には夫々ウエハWの裏面を支持する裏面支持部38、39が設けられている。
 第3のブロック(COT層)B3には、前記反射防止膜形成モジュールBCT1~BCT4に相当する機構的構成を有するレジスト膜形成モジュールCOT1~COT4が設けられている。レジスト膜形成モジュールCOT1~COT4において反射防止膜形成用の薬液の代わりにレジスト液がウエハWに供給されることを除けば、COT層B3は、BCT層B2と同様の構成を有している。
 第1のブロック(DEV層)B1内には、各々が反射防止膜形成ユニット21に相当する機構的構成を有する2つの現像処理ユニットが2段に積層されている。現像処理ユニットは現像モジュールDEVを備えている。現像処理モジュールDEV、反射防止膜形成モジュールBCT及びレジスト膜形成モジュールCOTを総称して液処理モジュールと呼ぶ。
 また、DEV層B1は、BCT層B2と同様に、棚ユニットU1~U5を備えており、棚ユニットU1~U5を構成する加熱モジュールには、現像処理前に加熱処理を行う複数の加熱モジュール(PEB)と、現像処理後にウエハWに加熱処理を行う複数の加熱モジュール(POST)とが含まれている。このDEV層B1の搬送アームG1は、各現像モジュールDEVと、各加熱モジュールとにウエハWを搬送する。つまり、2段の現像処理ユニットに対して1つの搬送アームG1が共用されている。
 各層の基板搬送機構である搬送アームGの動作を詳しく説明する。上部フォーク35、下部フォーク36のうち一方にはウエハWが無く、他方にはウエハWが保持されており、搬送アームGの基台34が或る1つのモジュールの手前に位置しているものとする。この状態から、上部フォーク35及び下部フォーク36のうち一方のフォークが当該モジュールへ前進し、モジュールに置かれているウエハWを取り出す。そして、空いたそのモジュールに、他方のフォークが保持しているウエハWを受け渡す。その後、搬送アームGの基台34は、一方のウエハWを下流側のモジュールに受け渡すために移動する。本実施形態では、このように構成された搬送アームGを利用して、後述のようにセンサ用ウエハ8に充電を行う。
 処理ブロックC2には、図1及び図3に示すように棚ユニットU6が設けられ、キャリアブロックC1からのウエハWは、前記棚ユニットU6の一つの受け渡しモジュールBF1に搬送される。BCT層B2の搬送アームG2は、この受け渡しモジュールBF1からウエハWを受け取って、反射防止膜形成モジュールBCT1~BCT4のうちいずれかに搬送し、続いて反射防止膜が形成されたウエハWを加熱モジュール23に搬送する。
 その後、搬送アームG2は、ウエハWを棚ユニットU6の受け渡しモジュールBF2に搬送し、ウエハWは受け渡しアームD1により、第3のブロック(COT層)B3に対応する受け渡しモジュールBF3に順次搬送される。第3のブロック(COT層)B3内の搬送アームG3は、この受け渡しモジュールBF3からウエハWを受け取ってレジスト塗布モジュールCOT1~COT4のうちいずれかに搬送し、レジスト膜を形成した後、加熱モジュール23に搬送する。
 その後、加熱モジュールにて加熱処理された後、ウエハWは棚ユニットU6の受け渡しモジュールBF4に搬送される。一方、DEV層B1内の上部には、棚ユニットU6に設けられた受け渡しモジュールTRS14から棚ユニットU7に設けられた受け渡しモジュールTRS15にウエハWを直接搬送するための専用の搬送手段であるシャトル16が設けられている。レジスト膜が形成されたウエハWは、受け渡しアームD1により受け渡しモジュールBF4から受け渡しモジュールTRS14に受け渡され、当該受け渡しモジュールTRS14にてシャトル16に受け渡される。
 シャトル16は、ウエハWを棚ユニットU7の受け渡しモジュールTRS15に搬送し、当該ウエハWは、インターフェイスブロックC4に設けられたインターフェイスアーム18に受け取られ、インターフェイスブロックC3に搬送される。なお、図3中のCPLが付されている受け渡しモジュールは温調用の冷却モジュールとしての機能をも有しており、BFが付されている受け渡しモジュールは複数枚のウエハWを載置可能なバッファモジュールを兼ねている。
 次いで、ウエハWはインターフェイスアーム18により露光装置C4に搬送され、露光処理が行われる。続いて、ウエハWはインターフェイスアーム17により、棚ユニットU7の受け渡しモジュールTRS11またはTRS12に搬送され、第1のブロック(DEV層)B1の搬送アームG1により、棚ユニットU1~U5に含まれる加熱モジュール(PEB)に搬送され、加熱処理を受ける。
 その後ウエハWは、搬送アームG1により受け渡しモジュールCPL1またはCPL2に搬送された後、現像モジュールDEVに搬送されて、現像処理を受ける。その後、いずれかの加熱モジュール(POST)に搬送され、加熱処理を受ける。然る後、搬送アームG1により棚ユニットU6の受け渡しモジュールBF7に受け渡される。その後、ウエハWは受け渡しアーム12を介して、キャリアCの元々置かれていた位置に戻される。
 上記のキャリアブロックC1には、受け渡しアーム12がアクセスできる位置に待機モジュール4が設けられている。この待機モジュール4にはモジュールに搬送されて所定の検査を行うセンサ用ウエハ8A~8Cと、充電用基板である給電用ウエハ6とが格納される。給電用ウエハ6は、待機モジュール4の外部でセンサ用ウエハ8A~8Cを充電するための治具であり、給電用ウエハ6は待機モジュール4で充電される。以降、センサ用ウエハ8A~8Cを区別する必要が無い場合には、センサ用ウエハ8と記載することもある。なお、センサ用ウエハ8と給電用ウエハ6とを専用のキャリア(カセット)Cに納めて、検査の際にのみ当該キャリアCをキャリアブロックC1の載置台11に載せて使うこともできる。さらに、待機モジュール4は、棚ユニットU6に設けられていてもよいし、各搬送アームGへセンサ用ウエハ8および給電ウエハ6の受け渡しが可能ならば、どこに設けられていてもよい。
 図5は待機モジュール4の縦断側面図である。待機モジュール4は各ウエハの周縁を支持した状態で複数のウエハを上下方向に並べて格納できる棚の形態に構成されている。例えば待機モジュール4の上部はセンサ用ウエハ8A~8Cの格納空間41として構成され、待機モジュール4の下部は給電用ウエハ6の格納空間42として構成されている。格納空間41、42は隔壁43により仕切られている。
 図6は、隔壁43の下面を示しており、この下面には光センサをなす受光部44が設けられている。受光部44は、格納空間42に格納された給電用ウエハ6の中央部上方に位置し給電用ウエハ6の投光部63(後述)と対向する。受光部44及び投光部63は待機モジュール4から給電用ウエハ6への接触給電の継続及び停止を制御する役割を有する。また、隔壁43の下面には、受光部44を囲うように複数の磁気センサ45が設けられている。これらの磁気センサ45は、給電用ウエハ6の磁石62に対応して設けられており、この磁石62上に位置するように設けられている。磁気センサ45は、磁石62の位置、つまり給電用ウエハ6の位置を検出して、待機モジュール4から給電用ウエハ6への給電開始のトリガーの役割を有する。
 格納空間42の下部には扁平な円形の給電部46が設けられている。給電部46の表面には上方へ向かって伸びる給電ピン48が設けられており、この給電ピン48は、給電用ウエハ6に電力を供給する。
 図7は、待機モジュール4を含む塗布、現像装置1のうちのデータ取得方法に関連する部分の概略回路図である。給電ピン48は、当該給電ピン48に送電するための送電回路51に接続されており、送電回路51は制御回路53を介して装置コントローラ54に接続されている。また、前記受光部44は制御回路53に接続されており、磁気センサ45は、磁極検出回路52を介して制御回路53に接続されている。磁石62の磁力を検出すると、磁気センサ45がONになり、検出した磁力に応じて信号を磁極検出回路52に出力する。磁極検出回路52は磁気センサ45からの出力信号に応じて検出信号を装置コントローラ54へ出力し、装置コントローラ54が磁力の強度を検出する。
 塗布、現像装置1はアンテナ55を備えており、アンテナ55は、センサ用ウエハ8から送信された検査データの信号を無線受信する。アンテナ55が受信した信号は、当該アンテナ55による通信を制御する通信回路56を介して装置コントローラ54に出力される。制御回路53及び装置コントローラ54の前段にはAC/DCコンバータ57が接続されており、塗布、現像装置1の外部の交流電源から供給された交流電流は、当該コンバータ57で直流電流に変換され、各回路に供給される。制御回路53は、後段の各回路に供給される電力を制御する。アンテナ55、通信回路56及び装置コントローラ54は、処理モジュールに関するデータを受信する受信部を構成する。
 装置コントローラ54は、例えばコンピュータからなり、不図示のプログラム格納部を有している。このプログラム格納部には、上述及び後述の搬送が行われ、搬送サイクルが実行されるように命令が組まれた例えばソフトウエアからなるプログラムが格納されている。このプログラムが装置コントローラ54に読み出されることで、装置コントローラ54は塗布、現像装置1の各部へ制御信号を送信する。それによって、塗布、現像装置1の各部の動作が制御され、各モジュールの動作及びモジュール間での各ウエハの受け渡しなどが制御される。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスクまたはメモリーカードなどの記憶媒体に収納された状態でプログラム格納部に格納される。
 続いて給電用ウエハ6について、その表面及び裏面を夫々示した図8の(a)、(b)を参照しながら説明する。給電用ウエハ6には既述の磁石62が埋設されており、磁石62は例えばリング状に形成されている。
 給電用ウエハ6の表面側について説明する。中央部には、前記投光部63が設けられている。投光部63の周囲には受光部64が設けられている。受光部64は、例えば、給電用ウエハ6の向きによらず、センサ用ウエハ8に設けられる投光部83の光を受光できるように、周方向に複数設けられている。この受光部64及び投光部83は給電用ウエハ6からセンサ用ウエハ8への非接触給電の継続及び停止を制御する役割を有する。
 また、例えば受光部64の径方向外側には、例えば給電用ウエハ6の周方向に沿って複数の磁気センサ65が設けられている。磁気センサ65はセンサ用ウエハ8に設けられる磁石81に対応する。磁気センサ65は、磁石81の位置、つまりセンサ用ウエハ8A~8Cの位置を検出して、給電用ウエハ6からセンサ用ウエハ8への非接触給電(無線給電)の開始のトリガーの役割を有する。また、給電用ウエハ6の表面には、給電用コイル6Aが設けられている。図中矢印で引き出した先に示すように、給電用コイル6Aは、導線が平面状に巻回された平面型コイルである。
 給電用ウエハ6の裏面について説明する。当該裏面には、蓄電部を構成する多数の電気二重層キャパシタ66が設けられており、この電気二重層キャパシタ66に、待機モジュール4から供給される電力が蓄えられる。電気二重層キャパシタ66は、充放電を高速で行うことができ、センサ用ウエハ8に速やかに充電を行うことができるので、モジュールのデータの取得時間の短縮を図ることができる。また、給電用ウエハ6の裏面には例えばリング状の電極60が設けられている。この電極60が待機用モジュール4の給電ピン48に接触し、給電ピン48から送電された電力が電極60を介して電気二重層キャパシタ66に供給される。
 図9は、給電用ウエハ6の概略回路図である。前記給電コイル6A及び前記電極60には受電回路67及び送電回路68がそれぞれ接続されており、受電回路67及び送電回路68のいずれか一方が後述の充放電制御回路69に接続されるように、スイッチSW3が設けられている。投光部63及び受光部64は充放電制御回路69に接続され、また磁気センサ65は磁極検出回路71を介して充放電制御回路69に接続されている。受光部64及び磁極検出回路71からの出力に基づいて、充放電制御回路69はスイッチSW3の切り替えを制御する。
 複数の並列に接続された電気二重層キャパシタ66により1つの並列部72が構成され、複数の並列部72を直列接続することにより電源部70が構成されている。この電源部70(第2の電源部)を充電するときに、電極60が受電回路67を介して当該電源部70に接続されるように、スイッチSW3が切り替わる。センサ用ウエハ8を充電するときには、給電コイル6Aが送電回路68を介して当該電源部70に接続されるように、スイッチSW3が切り替わる。電源部70及び電流検出部73は、直列に充放電制御回路69に接続されている。充放電制御回路69は、電流検出部73からの出力により電源部70が満充電になっているか否かを判定し、投光部63からの投光を制御する。
 また、給電用ウエハ6は、各電気二重層キャパシタ66の充電の偏りを抑える充電バランス回路74と、昇圧回路75とを備えている。磁気センサ65は、磁極検出回路71を介して充放電制御回路69に接続されている。センサ用ウエハ8の磁石81の磁力を検出すると、磁気センサ65がONになり、検出した磁力に応じて信号を磁極検出回路71に出力する。磁極検出回路71は磁気センサ65からの出力信号に応じて検出信号を装置コントローラ54へ出力し、装置コントローラ54が磁力の強度を検出する。
 続いてセンサ用ウエハ8について説明する。センサ用ウエハ8A~8Cは搭載されているセンサの種類が違う他は各々同様に構成されており、ここでは、代表してセンサ用ウエハ8Aについて説明する。センサ用ウエハ8Aは、例えば加速度センサを備え、背景技術の項目で説明したように、スピンチャック22の回転中心の位置を検出する。図10(a)、(b)はセンサ用ウエハ8Aの表面(a)、裏面(b)を夫々示している。センサ用ウエハ8Aには、給電用ウエハ6の磁気センサ65に対応する、例えばリング状の磁石81が埋め込まれている。
 センサ用ウエハ8Aの表面について説明する。当該表面には、加速度センサ86Aを含む回路ユニット86が設けられている。加速度センサ86Aはセンサ用ウエハ8Aの中心に位置し、検査ウエハ8Aがスピンチャック22上で回転し、加速度センサ86Aに加速度が作用すると、センサ用ウエハ8Aはその加速度に応じた信号を装置コントローラ54に出力する。装置コントローラ54は、この信号に基づいてスピンチャック22の回転中心を演算する。
 また、センサ用ウエハ8Aの表面には電気二重層キャパシタ84が設けられている。この電気二重層キャパシタ84は、給電用ウエハ6から供給される電力を蓄電する蓄電部を構成する。電気二重層キャパシタ84は、電気二重層キャパシタ66と同様に、充放電を高速で行うことができ、速やかに給電用ウエハ6によって充電されるので、モジュールのデータの取得時間の短縮を図ることができる。
 続いて、センサ用ウエハ8Aの裏面について説明する。当該裏面には、各々が給電用ウエハ6の受光部64と対をなして対向する複数の投光部83が周方向に配設されている。なお、図5では投光部83の表示は省略されている。また、センサ用ウエハ8Aの周方向に、複数の受電コイル82が並んでいる。受電コイル82は図中に矢印で引き出した先に示すように平面型コイルである。既述の給電用コイル6Aと給電用ウエハ6表面との間及び受電コイル82とセンサ用ウエハ8Aとの間には、例えば図示しない磁性シート及び金属シートが積層されており、後述のように無線給電を行う際に磁界、電界による不要輻射が抑制されるようになっている。
 図11はセンサ用ウエハ8Aの概略回路図であり、この図も参照しながら説明を続ける。受電コイル82は受電回路87を介して充放電制御回路88に接続されており、投光部83は充放電制御回路88に接続されている。給電用ウエハ6と同様に電気二重層キャパシタ84は互いに接続され、電源部90を構成している。ただし、この電源部90(第1の電源部)の容量は、一つのモジュールについてのデータ収集を行うために必要な電力が蓄えられるように設定されており、給電用ウエハ6の電源部70の容量よりも小さい。また、給電用ウエハ6と同様に電源部90には充電バランス回路92が接続され、各電気二重層キャパシタ84への充電の偏りを抑える。
 このセンサ用ウエハ8Aにおいても、給電用ウエハ6と同様に充放電制御回路88と電源部90との間には電流検出部91が設けられている。電流検出部91からの出力により、充放電制御回路88は、電源部90が満充電になっているか否かを判定し、投光部83からの投光のオンオフを制御する。
 電源部90の後段には昇圧回路93が設けられており、電源部90からの入力電圧よりも高い出力電圧が昇圧回路93を介して、後段の制御回路95に出力される。制御回路95には加速度センサ86Aを構成するセンサ回路96及び通信回路97が接続されている。制御回路95はセンサ回路96から通信回路97への出力を制御し、センサ回路96により取得されたデータは制御回路95を介して通信回路97に入力され、アンテナ98から、装置コントローラ54に送信する。制御回路95、通信回路97及びアンテナ98は、電源部90からの電力供給を受けてデータを送信する無線送信部を構成する。
 センサ用ウエハ8Bは、加速度センサ86Aの代わりに、例えば各層の加熱モジュールにおけるウエハの加熱温度のデータを取得するための温度センサを備えている。この加熱温度のデータとは、具体的には、例えば、加熱モジュールの加熱処理プロセス中におけるウエハの全温度変化をプロセス時間に対応させて記録したデータである。また、センサ用ウエハ8Cは、加速度センサ86Aの代わりに、例えば各モジュールの湿度及び風速を測定するための湿度センサ及び風速センサを備えており、モジュールのプロセス中の湿度状態、プロセス中に流れる気流の向き及び風速を夫々測定する。センサ及びセンサにより取得するデータの違いを除いて、各センサ用ウエハ8は互いに同様に構成されている。
 センサ用ウエハ8に搭載するセンサ及び取得するモジュールのデータの種類については上記の例に限られない。例えば、センサ用ウエハは、傾きセンサを備え、モジュールに搬送されてモジュール設置状態の傾きデータを取得するように構成されていてもよい。このようにセンサ用ウエハは、プロセスパラメータを調整するためのデータ及び最適なプロセスを実行するための設定値を検証するためのデータを取得する。ユーザは、測定の用途によって使用するセンサ用ウエハを設定し、選択する。
 図12に示すように上部フォーク35、下部フォーク36に夫々センサ用ウエハ8A、給電用ウエハ6が保持される。基台34が搬送領域R1を移動するときに上部フォーク35及び下部フォーク36は図12に示す後退位置にあり、センサ用ウエハ8A及び給電用ウエハ6が互いに重なり合う。このとき図13に示すように給電用ウエハ6の各磁気センサ65上にセンサ用ウエハ8Aの磁石81が位置し、また一次側コイルである給電コイル6A上に二次側コイルである受電コイル82が位置する。
 このような位置関係になったときに、充放電制御回路69が各磁気センサ65を介して検出する磁力が閾値を超え、当該充放電制御回路69の接続が、受電回路67から送電回路68に切り替わる。そして、電源部70から給電コイル6Aに電流が流れ、給電コイル6Aの周囲に磁束が形成される。図13の鎖線の矢印は、この磁束を示しており、電磁誘導によりセンサ用ウエハ8Aの受電コイル82に起電力が生じ、センサ用ウエハ8Aの電源部90に電流が流れ、当該電源部90が充電される。
 続いて、図15を参照しながら、塗布、現像装置1に電源が投入されたときに、待機モジュール4で給電用ウエハ6が充電されるフローについて説明する。フロー図中、点線で区画した左側及び右側は、待機モジュール4の動作及び給電用ウエハ6の動作を夫々示している。また、図16は給電用ウエハ6、センサ用ウエハ8A夫々の充電量の変化を示すグラフである。このグラフの横軸は時間を示し、グラフの縦軸は充電量(mAh)を示している。縦軸の点P1、P2は、センサ用ウエハ8Aの満充電レベル、給電用ウエハ6の満充電レベルを夫々示している。この図16も参照しながら説明を行う。
 塗布、現像装置1に電源が投入されるときには、図5に示すように各センサ用ウエハ8及び給電用ウエハ6は待機モジュール4で待機しており、給電用ウエハ6の電極60が受電回路67を介して電源部70に接続されている。また、待機モジュール4の給電ピン48が前記電極60に接触している。そして、塗布、現像装置1に電源が投入されると、待機モジュール4の各磁気センサ45が、給電用ウエハ6の磁石62の磁力を検出してONになり(ステップS11)、前記電極60に送電され(ステップS12、図16中時刻t1)、給電用ウエハ6の電源部70が充電されて、投光部63から投光される(ステップS14)。待機モジュール4の受光部64が投光部63からの光を受光し、給電ピン48への送電が継続される。
 給電用ウエハ6の充放電制御回路69は、電源部70が満充電になっているか否かを判定し(ステップS15)、満充電になっていないと判定した場合、投光部63からの投光が続けられ、電源部70への充電が継続される。電源部70が満充電になっていると判定されると(図16中時刻t2)、投光部63からの投光が停止し(ステップS16)、それによって待機モジュール4の受光部64の受光が停止すると(ステップS17)、給電ピン48への送電が停止され(ステップS18)、給電用ウエハ6が満充電されたことを示す満充電信号が装置コントローラ54に送信される(ステップS19)。
 続いて、充電された給電用ウエハ6とセンサ用ウエハ8Aとを搬送しながら、各液処理モジュールの検査を行う工程について、上記の図16のタイムチャートに加えて、図17のフロー図と図18~図20の搬送アームG2の動作図とを参照して説明する。図17のフロー図中、点線で区画した左側及び右側は、給電用ウエハ6の動作及びセンサ用ウエハ8Aの動作を夫々示している。センサ用ウエハ8A及び給電用ウエハ6は、製品ウエハWと同様の経路で各層(BCT、COT、DEV)内を搬送される。ただし、各層においては、製品ウエハWの場合と異なり、センサ用ウエハ8A及び給電用ウエハ6は、すべての液処理モジュールに順次搬送されるが、棚ユニットU1~U5を構成する加熱モジュールには搬送されない。
 例えばウエハWの処理が停止しているときに、ユーザが不図示の操作部から所定の操作を行い、センサ用ウエハ8Aによるデータの取得を指示する。このとき例えば装置コントローラ54が給電用ウエハ6からの満充電信号を受け取っていれば、速やかにデータの取得が開始される。満充電信号を受け取っていなければ、満充電信号を受け取ったときに、データの取得が開始される。
 先ず、受け渡しアーム12により給電用ウエハ6が、待機モジュール4から受け渡しモジュールBF1に搬送され、搬送アームG2の下部フォーク36が前進位置で当該給電用ウエハ6を受け取り(ステップS21、図18(a))、後退位置へ移動する(図18(b))。続いて、受け渡しアーム12によりセンサ用ウエハ8Aが、待機モジュール4から受け渡しモジュールBF1に搬送され、搬送アームG2の上部フォーク35が前進位置で当該給電用ウエハ6を受け取り(ステップS22、図18(c))、後退位置へ移動する。
 フォーク35、36が重なり合い、給電用ウエハ6上にセンサ用ウエハ8が位置すると(ステップS23、図18(d))、給電用ウエハ6の磁石62の磁力により、各磁気センサ65がONになり(ステップS24)、給電コイル6Aが送電回路68を介して電源部70に接続され、電源部70から給電用ウエハ6の給電コイル6Aに送電されて、コイル6Aの周囲に磁束が発生する(ステップS25、図16中時刻t3)。搬送アームG2の基台34は、受け渡しモジュールBF1の手前から反射防止膜形成モジュールBCT1の手前に向けて移動する(図19(a))。
 既述のように、電磁誘導により受電コイル82に電流が発生し、センサ用ウエハ8Aの電源部90が充電され(ステップS26)、センサ用ウエハ8Aの投光部83から投光される(ステップS27)。給電用ウエハ6の受光部64が受光し、給電コイル6Aへの送電が継続される。
 センサ用ウエハ8Aの充放電制御回路88は、電源部90が満充電になったか否かを判定し(ステップS28)、満充電になっていないと判定した場合、投光部83からの投光が続けられ、電源部90への充電が継続される。電源部90が満充電になったと判定されると、充放電制御回路88は投光部83からの投光を停止し(ステップS29)、給電用ウエハ6の受光部64の受光が停止する(ステップS30)。すると給電用ウエハ6の電極60が、受電回路67を介して電源部70に接続されて、給電コイル6Aへの送電が停止する(ステップS31、図16中時刻t4)。センサ用ウエハ8Aのアンテナ98から装置コントローラ54に、モジュールへ搬送して検査を行うことが可能である旨を示す搬送可信号が出力される(ステップS32)。
 装置コントローラ54は搬送可信号を受けると、搬送信号を出力し、上部フォーク35が反射防止膜形成モジュールBCT1へ前進し、スピンチャック22にセンサ用ウエハ8Aが受け渡される(図19(b)、図16中時刻t5)。スピンチャック22が所定の角速度で回転し、得られた検出データが、装置コントローラ54にアンテナ98を介して送信される(図19(c))。そして、装置コントローラ54がデータの解析を行い、加速度センサ86Aに作用する加速度を検出し、さらにその加速度に基づいてスピンチャック22の回転中心とセンサ用ウエハ8Aとの回転中心との偏心距離を演算する。スピンチャック22の回転停止後、上部フォーク35によりセンサ用ウエハ8Aの位置をずらして、再度同様の検査を行う。
 所定の回数繰り返して検査が行われ、装置コントローラ54は、複数の偏心距離データに基づいてスピンチャック22の回転中心の座標を特定する。検査終了後(図16中時刻t6)、センサ用ウエハ8Aは前進した上部フォーク35に受け渡され、上部フォーク35が後退してセンサ用ウエハ8Aと給電用ウエハ6とが重なり(図19(d)、図16中時刻t7)、上記ステップS24~S32の手順に従ってセンサ用ウエハ8Aが充電されながら、搬送アームG2の基台34が別の反射防止膜形成モジュールBCT2の手前に移動する。センサ用ウエハ8Aの充電が完了すると(図16中時刻t8)、センサ用ウエハ8Aは反射防止膜形成モジュールBCT2のスピンチャック22に受け渡され(図19(e)、図16中時刻t9)、以降は反射防止膜形成モジュールBCT1にて行われた手順と同様の手順により反射防止膜形成モジュールBCT2の検査が行われる。
 反射防止膜形成モジュールBCT2の検査後も、センサ用ウエハ8Aは、一つの液処理モジュールについての検査が終わるたびに、給電用ウエハ6により充電されて、次の液処理モジュールに受け渡される。そして、センサ用ウエハ8A及び給電用ウエハ6は、BCT層B2→COT層B3→DEV層B1の順に搬送され、すべての液処理モジュールについて検査を終えると、給電用ウエハ6は、搬送アームG1の下部アーム36から受け渡しモジュールBF7に受け渡される。
 その後、給電用ウエハ6は、受け渡しアーム12により待機モジュール4に搬送され(図16中時刻t10)、ステップS11~ステップS19の手順に従って再充電される。センサ用ウエハ8Aは、搬送アームG1の下部アーム36から給電用ウエハ6と同様に、受け渡しモジュールBF7を介して待機モジュール4に搬送されて、そこで待機する。検査終了後、製品ウエハWが搬送されるときには、上記の検査によって特定された座標に基づき、製品ウエハWの回転中心がスピンチャック22の回転中心に一致するように装置コントローラ54がウエハWの搬送を制御する。
 センサ用ウエハ8Bは、各層の液処理モジュールの代わりに各層の加熱モジュールに順次搬送され、当該加熱モジュールにおけるウエハの加熱温度のデータを取得する。センサ用ウエハ8Cは、例えば液処理モジュール及び加熱モジュールを含む、ウエハに処理を行うすべてのモジュールに搬送され、風速及び湿度などのデータを取得する。
 上述の第1の実施形態においては、下部フォーク36に給電用ウエハ6を保持し、1つの液処理モジュールでの検査が終わるたびに給電用ウエハ6からセンサ用ウエハ8Aに電力が供給されて、センサ用ウエハ8Aが充電される。従って、センサ用ウエハ8Aに搭載する電源部90の容量は小さくてもよいので、センサ用ウエハ8Aの重さや厚さの増加を抑えることができる。このため、液処理モジュールでの検査時に、検出する加速度を実際のウエハWの処理時の加速度に近づけることができるので、精度の高い検査データを得ることができる。また、センサ用ウエハを搬送アームGにより自動で搬送することができるので、効率よく検査データの取得を行うことができる。
 また、センサ用ウエハの重さや厚さを製品ウエハに近づけることができるので、センサ用ウエハ8Bによりウエハの温度変化を測定するときに、製品ウエハWの温度変化と近いデータを得ることができる。またセンサ用ウエハの厚さを製品ウエハに近づけることができるので、センサ用ウエハ8Cをモジュールに搬入したときの当該モジュールの雰囲気を、製品ウエハW搬入時の雰囲気に近づけることができるので、精度高くモジュール内の風速及び湿度を測定することができる。
 さらに、この実施形態ではセンサ用ウエハ8の電源部90が満充電になった後、当該センサ用ウエハ8がモジュールに搬送される。従って、モジュールにおいてデータ取得中に電源部90の電力が少なくなることによってデータの精度が低下することを防ぐことができる。
 また、この例ではセンサ用ウエハ8及び給電用ウエハ6の電源部70、90をウエハから取り外して充電する必要が無く、自動で各電源部70、90に充電することができるので、検査の効率を向上させることができる。また、電源部70、90を構成する電気二重層キャパシタ84は、充放電を高速で行うことができるため、検査時間の短縮を図ることが出来るという利点がある。電気二重層キャパシタ84は、リチウムイオン2次電池のような化学反応型の電池に比べて、スピンチャック22で回転中に、遠心力により液漏れするおそれが少ないので、取り扱いが容易であるという利点がある。
 上記の例では、1つの液処理モジュールの検査を行うたびにセンサ用ウエハ8Aに充電を行っているが、1つの液処理モジュールを検査するにあたり複数回充電を行ってもよい。例えば、スピンチャック22に対するセンサ用ウエハ8Aの位置をずらすために上部フォーク35がセンサ用ウエハ8Aを受け取った後、上部フォーク35を一旦後退させてセンサ用ウエハ8Aに充電を行い、その後に前記スピンチャック22に再度センサ用ウエハ8Aを受け渡してもよい。この場合、センサ用ウエハ8Aをさらに軽量化できるという利点がある。
 (第2の実施形態)
 次に、第2の実施形態について第1の実施形態との差異点を中心に説明する。第2の実施形態ではセンサ用ウエハ8は、下部フォーク36により搬送される。そして、下部フォーク36に支持されたセンサ用ウエハ8と基台34とが近接し、搬送アームの基台34から電磁誘導によりセンサ用ウエハ8が充電される。この第2の実施形態における塗布、現像装置1のデータ取得方法に関する部分の概略構成は、図20に示されており、この概略構成は、給電ピン48の代わりに給電コイル47が送電回路に接続されていることを除けば、第1の実施形態の塗布、現像装置1の概略構成と同様である。給電コイル47は第1の実施形態の給電コイル6Aと同様に構成されている。
 図21は搬送アームG2の基台34を示している。第1の実施形態では待機モジュール4に設けられていた受光部44、磁気センサ45、給電コイル47が当該基台34に設けられている。図22に示すように下部フォーク36が後退位置にあるときに、受光部44は、センサ用ウエハ8の投光部83からの光を受光する。また、下部フォーク36が後退位置にあるときに、給電コイル47上にセンサ用ウエハ8の受電コイル82が位置し、給電コイル47と受電コイル82との間の電磁誘導により、センサ用ウエハ8Aを充電できるようになっている。また、下部フォーク36が後退位置にあるときに、各磁気センサ45は、センサ用ウエハ8の磁石81の磁力を検出できるようになっている。この場合、給電コイル47が受電コイルに電力を供給する第2の電源部の役割を有する。
 第2の実施形態では、モジュールから下部フォーク36が前進位置でセンサ用ウエハ8を受け取り、後退位置に移動すると、基台34の各磁気センサ45がONになり、既述のステップS25~ステップS32と同様の手順に従って、センサ用ウエハ8が充電される。この第2の実施形態においても第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。ただし、第1の実施形態では、搬送アームGに磁気センサやセンサ用ウエハ8に給電するためのコイルなどの給電部を設ける必要が無いので、搬送アームGの大型化やメンテナンスの複雑化を防ぐことができるため、第1の実施形態の方がより好ましい。
 (第3の実施形態)
 次に、第3の実施形態について第1の実施形態との差異点を中心に説明する。図23は第3の実施形態に係る給電用ウエハ6の概略回路構成を示している。第3実施形態では、センサ用ウエハ8への給電の継続及び停止のタイミングを無線により制御するため、受光部64及び投光部63が設けられていない。その代わりに、電源部70の後段には制御回路101を介して通信回路102が設けられており、通信回路102にはアンテナ103が接続されている。また、図示は省略しているが、センサ用ウエハ8には、受光部64と対になる投光部83が設けられていない。
 搬送アームGの上部フォーク35及び下部フォーク36の駆動制御部(図示せず)は、基台34上の位置に応じた位置信号を装置コントローラ54に出力する。この第3実施形態では、センサ用ウエハ8の充電を開始するタイミングの制御は、センサ用ウエハ8の磁力の検出によらず、各フォーク35,36からの前記位置信号に基づいて行われる。
 給電用ウエハ6からセンサ用ウエハ8への充電について、第1の実施形態との差異点を説明する。センサ用ウエハ8Aを受け取った上部フォーク35が後退位置に移動すると、その旨を表す位置信号が上部フォーク35から出力されてそれを装置コントローラ54が受信する。すると、塗布、現像装置1のアンテナ55を介して充電開始を指示する信号が、給電用ウエハ6のアンテナ103に無線送信され、給電用ウエハ6からセンサ用ウエハ8への充電が開始される。満充電になると、センサ用ウエハ8はアンテナ98を介して、前記アンテナ103に充電停止信号を無線送信し、給電用ウエハ6からの充電が停止する。
 待機モジュール4から給電用ウエハ6へ充電を行う場合にも、給電用ウエハ6からセンサ用ウエハ8へ充電を行う場合と同様に、無線通信を利用して、充電の継続及び停止を制御することができる。例えば、受け渡しアーム12の駆動制御部(図示せず)が受け渡しアーム12の位置に応じて位置信号を出力するようにして、給電用ウエハ6が待機モジュール4に搬入されたときに待機モジュール4から給電用ウエハ6への充電が開始されるようにしてもよい。この第3の実施形態によれば、磁石、磁気センサ、受光部及び投光部が不要になるため、待機モジュール、給電用ウエハ及びセンサ用ウエハの構造が簡素化されるので好ましい。ただし、第1の実施形態のように磁石及び磁気センサが設けられている場合には、搬送アームG及び受け渡しアーム12がウエハWを落とした場合に、電力を一次側のコイルや給電ピン48に無駄に供給することを防ぐことができるので、この点においては第1の実施形態が有利である。なお、第2の実施形態においても、この第3の実施形態と同様に受け渡しアームの位置信号に基づいて充電の開始を制御してもよい。
 上記の各実施形態においては、光センサを用いてセンサ用ウエハ8への充電停止のタイミングを制御しているが、これには限定されない。例えば、給電用ウエハ6に、センサ用ウエハ8へ電力を供給する際の負荷を検出する負荷検出回路と、この負荷検出回路により検出された負荷に基づいてセンサ用ウエハ8の電源部90が満充電であるか否かを判定する判定回路と、を設けて、判定回路の判定結果に基づいてセンサ用ウエハ8の給電の継続及び停止が切り替えられるようにしてもよい。また、充電の開始後、所定の時間が経過したら自動的に充電を停止するようにタイマーを給電用ウエハ6に設けて、センサ用ウエハ8への充電時間を制御してもよい。
 また、上記の各実施形態で、電源部70、90を構成する充電可能な蓄電部として、電気二重層キャパシタの代わりにリチウムイオン2次電池などの2次電池を用いてもよい。ただし、前記2次電池が電気エネルギーを化学反応により化学エネルギーに変換して蓄えるのに対し、電気二重層キャパシタは電気を電荷として蓄えるので、電気エネルギーの貯蓄、放電が高速である。従って、蓄電部は、データの取得効率を高めるために電気二重層キャパシタを用いて構成することが好ましい。電気二重層キャパシタ以外にも、ナノハイブリッドキャパシタやリチウムイオンキャパシタなどは、同様に電気を電荷のまま蓄えるので、蓄電部として好ましく用いることができる。また、上記の例では送電側から受電側へ電磁誘導を利用して非接触給電を行っているが、これに代えて、磁界共鳴や電界共鳴を利用してもよく、また、電磁波送電を利用して非接触給電を行ってもよい。
 上記の受電コイル82及び給電用コイル6Aを、上述の平面型コイルとする代わりに、ウエハの厚さ方向に軸線が延びる円筒コイルとして構成してもよい。ただし、平面型コイルとすることで、給電用ウエハ6A及びセンサ用ウエハ8の厚さを抑えることができるし、また搬送の際に空気抵抗が少ないので位置ずれを抑えることができるため、平面型コイルの方が有利である。
 また、待機モジュール4から給電用ウエハ6に非接触給電を行ってもよい。図24は、そのような非接触給電を行うことができるように構成した給電用ウエハ6の概略構成図である。第1の実施形態の給電用ウエハ6との差異点として、受電回路67及び送電回路68と給電コイル6Aとの間にスイッチSW1、SW2が設けられていることが挙げられる。
 電源部70を充電するときに、給電コイル6Aが受電回路67を介して充放電制御回路69に接続され、給電コイル6Aは送電回路68に接続されないように、スイッチSW1~SW3が切り替えられる。また、センサ用ウエハ8を充電するときには、給電コイル6Aが送電回路68を介して充放電制御回路69に接続され、給電コイル6Aは受電回路67に接続されないように、スイッチSW1~SW3が切り替えられる。各スイッチSWの切り替えは、充放電制御回路69により行われる。例えば、待機モジュール4に、第2の実施形態の給電コイル47が設けられ、給電コイル47から給電コイル6Aに非接触給電が行われる。つまり、この例では給電コイル6Aが、給電用ウエハ6が充電されるときには二次側コイル、センサ用ウエハ8を充電するときには一次側コイルとして機能する。

Claims (17)

  1.  複数の基板を格納したキャリアを搬入するキャリアブロックと、キャリアブロックから搬入された基板を処理する複数の処理モジュールと、基台及び前記基台に進退自在に設けられた第1の保持部材を備えると共に前記複数の処理モジュール間で基板を搬送するための基板搬送機構と、を備えた基板処理装置においてデータを取得する方法において、
     処理モジュールに関するデータを取得するためのセンサ部と、前記センサ部に電力を供給するための充電可能な蓄電部を含む第1の電源部とを備えたセンサ用基板を、前記第1の保持部材により保持する工程と、
     次いで、前記第1の保持部材を前進させて前記センサ用基板を処理モジュールに受け渡す工程と、
     その後、前記センサ用基板の前記センサ部により前記処理モジュールに関するデータを取得する工程と、
     前記第1の保持部材が前記処理モジュールから充電された電力が消費された前記センサ用基板を受け取って後退し、その状態で、前記基台と共に移動する第2の電源部により非接触で前記センサ用基板の前記第1の電源部を充電する工程と、
    を含むことを特徴とする方法。
  2.  前記蓄電部は、電気二重層キャパシタにより構成されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3.  前記蓄電部は、ナノハイブリッドキャパシタにより構成されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4.  前記蓄電部は、リチウムイオンキャパシタにより構成されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  5.  前記基板搬送機構は、基板を保持するために設けられるとともに前記基台に対して進退自在な第2の保持部材を備え、
     前記第2の電源部は、前記第2の保持部材に保持された前記第1の電源部に充電をする充電用基板に設けられていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに記載の方法。
  6.  前記センサ用基板の第1の電源部を充電する工程は、前記第1の電源部を充電するための回路に接続されるとともに前記センサ用基板に設けられた受電コイルと、前記充電用基板に設けられた給電コイルと互いに対向するように、センサ用基板を給電用基板に対して位置させた状態で充電を行う工程を含む請求項5記載の方法。
  7.  前記第2の電源部は、前記基台に設けられることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一つに記載の方法。
  8.  第1の基板保持部に保持された前記センサ用基板が第2の電源部により充電される充電位置に位置しているか否かを判定する工程を含むことを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一つに記載の方法。
  9.  前記第1の電源部の充電量が予め設定された設定値になったか否かを判定する工程と、 前記第1の電源部の充電量が予め設定された設定値になったと判定されたときに、第1の電源部の充電を停止する工程と、を含むことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか一つに記載の基板処理装置のデータ取得方法。
  10.  前記センサ用基板には前記第1の電源部の電力を用いて投光する投光部が設けられ、
     前記第1の電源部の充電量が前記設定値になったときに前記投光部からの投光を停止する工程と、
     前記基台または前記充電用基板には前記投光部と対になる受光部が設けられ、
     前記投光部からの投光を前記受光部が受光する工程と、
    を備え、
     前記第1の電源部の充電量が前記設定値になったか否かの判定は、前記受光部の受光に基づいて行われることを特徴とする請求項9記載の方法。
  11.  基板処理装置には、前記充電用基板の前記第2の電源部に充電を行うための充電機構が設けられ、
     前記充電機構から第2の電源部に非接触で充電を行う工程を備えたことを特徴とする請求項1ないし10のいずれか一つに記載の方法。
  12.  前記センサ用基板は、前記第1の電源部より電力の供給を受ける無線送信部を備え、前記無線送信部が前記処理モジュールに関するデータを基板処理装置の受信部に送信することを特徴とする請求項1ないし11のいずれか一つに記載の方法。
  13.  基板搬送装置で搬送可能に構成されたセンサ用基板であって、
     処理モジュールに関するデータを取得するためのセンサ部と、
     前記センサ部により収集された前記データを無線で送信する送信部と、
     前記センサ部及び前記送信部に給電する充電可能な蓄電部を有する電源部と、
     前記電源部の回路と接続され、外部から送電される電力を受電して前記蓄電部に供給するための複数の受電コイル部と、を備え、
     前記複数の受電コイル部は、このセンサ用基板の平面に沿って設けられていることを特徴とするセンサ用基板。
  14.  前記蓄電部は電気二重層キャパシタにより構成されることを特徴とする請求項13記載のセンサ用基板。
  15.  前記蓄電部は、ナノハイブリッドキャパシタにより構成されることを特徴とする請求項13記載のセンサ用基板。
  16.  前記蓄電部は、リチウムイオンキャパシタにより構成されることを特徴とする請求項13記載のセンサ用基板。
  17.  前記電源部の電源電圧または当該電源部から流れる電流を検出する検出部と、この検出部の検出結果に基づいて充電完了の検知信号を出力する出力部と、を備えたことを特徴とする請求項13ないし16のいずれか一つに記載のセンサ用基板。
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