基板搬送装置、これを備える塗布現像装置、及び基板搬送方法
【課題】基板を保持して搬送する基板保持部の位置を検出することにより、基板の搬送を監視することができる基板搬送装置を提供する。
【解決手段】基板を支持する支持部を含む搬送機構と、ラインセンサ、及び該ラインセンサに光を照射する光源を含み、前記搬送機構が動作して前記支持部が移動したときに前記光が前記支持部により遮られ得るように配置される位置検出部と、前記ラインセンサからの信号に基づいて、前記搬送部の位置を検出する制御部とを備える基板搬送装置が提供される。
【解決手段】基板を支持する支持部を含む搬送機構と、ラインセンサ、及び該ラインセンサに光を照射する光源を含み、前記搬送機構が動作して前記支持部が移動したときに前記光が前記支持部により遮られ得るように配置される位置検出部と、前記ラインセンサからの信号に基づいて、前記搬送部の位置を検出する制御部とを備える基板搬送装置が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハやフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板などの基板を搬送する基板搬送装置、塗布現像装置、及び基板搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスやフラットパネルディスプレイなどを製造する製造装置には、半導体ウエハやフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板などの基板を搬送する基板搬送装置が設けられている。基板搬送装置は、基板を保持する搬送アームと、搬送アームを駆動するモータと、モータの駆動力を搬送アームに伝える駆動機構とを有している（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
搬送アームにより基板を搬送する際、基板が正常に搬送されているか否かは、搬送アームを駆動するモータに設けられるエンコーダからの信号に基づいて判断されている。すなわち、エンコーダからのフィードバック信号によりモータが正常に動作していることが確認されれば、基板も正常に搬送されていると判断される。
【０００５】
ところが、基板の搬送異常は、駆動機構を構成する部品（例えばギアやベルトなど）やの不具合や、電気信号が流れるケーブルの断線、周囲からのノイズなどによっても生じる場合がある。このような場合であっても、モータが正常に動作しているときには、基板は正常に搬送されていることになる。すなわち、モータのエンコーダに基づく判断によっては、駆動機構の部品などの不具合による搬送異常を検出することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に照らしてなされ、基板を保持して搬送する基板保持部の位置を検出することにより、基板の搬送を監視することができる基板搬送装置、これを備える塗布現像装置、及び基板搬送方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、基板を支持する支持部を含む搬送機構と、ラインセンサ、及び該ラインセンサに光を照射する光源を含み、前記光の光路の一部が前記支持部により遮られ得るように配置される位置検出部と、前記ラインセンサからの信号に基づいて、前記搬送部の位置を検出する制御部とを備える基板搬送装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、基板を支持する支持部により基板を支持するステップと、ラインセンサ、及び該ラインセンサに光を照射する光源を含み、前記光の光路の一部が前記支持部により遮られ得るように配置される位置検出部の当該光源から前記光を発するステップと、前記基板を支持する支持部を移動するステップと、前記支持部の移動により遮られた前記光に基づいて、前記支持部の位置を検出するステップとを含む基板搬送方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態によれば、基板を保持して搬送する基板保持部の位置を検出することにより、基板の搬送を監視することができる基板搬送装置、これを備える塗布現像装置、及び基板搬送方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態による塗布現像装置を示す概略平面図である。
【図２】図１の塗布現像装置を示す概略斜視図である。
【図３】図１の塗布現像装置を示す概略側面図である。
【図４】図１の塗布現像装置のモジュールブロックを示す概略斜視図である。
【図５】図４のモジュールブロックにおける搬送アームを示す概略斜視図である。
【図６】図５の搬送アームに取り付けられる位置検出器を説明する説明図である。
【図７】図５の搬送アームに取り付けられる他の位置検出器を説明する説明図である。
【図８】図５の搬送アームに取り付けられるまた別の位置検出器を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的とせず、したがって具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし当業者により決定されるべきものである。
【００１２】
先ず、図１から図４までを参照しながら、本発明の第１の実施形態による塗布現像装置を説明する。図１及び図２に示すように、塗布現像装置１００には、キャリアステーションＳ１、処理ステーションＳ２、及びインターフェイスステーションＳ３がこの順に並んで設けられている。また、塗布現像装置１００のインターフェイスステーションＳ３側には露光装置Ｓ４が結合されている。
【００１３】
キャリアステーションＳ１は載置台２１及び搬送機構Ｃを有する。載置台２１上には、所定の枚数（例えば２５枚）の半導体ウエハ（以下、ウエハ）Ｗが収容されるキャリア２０が載置される。本実施形態では、載置台２１には４つのキャリア２０を並べて載置することができる。以下の説明では、図１に示すように、キャリア２０が並ぶ方向をＸ方向とし、これと直交する方向をＹ方向とする。搬送機構Ｃは、キャリア２０からウエハＷを取り出し、処理ステーションＳ２に搬送するとともに、処理ステーションＳ２において処理された処理済みのウエハＷを受け取り、キャリア２０に収容する。
【００１４】
処理ステーションＳ２は、図１及び図２に示すように棚ユニットＵ１、棚ユニットＵ２、第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１、第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２、第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３、及び第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４を有している。
【００１５】
棚ユニットＵ１は、図３に示すように、例えば下から順に積層された、受け渡しモジュールＴＲＳ１、ＴＲＳ１、ＣＰＬ１１、ＣＰＬ２、ＢＦ２、ＣＰＬ３、ＢＦ３、ＣＰＬ４、及びＴＲＳ４を有する。また、図１に示すように、棚ユニットＵ１の＋Ｘ方向側には、昇降自在な搬送機構Ｄが設けられ、棚ユニットＵ１の各モジュール間では搬送機構ＤによりウエハＷが搬送される。
棚ユニットＵ２は、図３に示すように、例えば下から順に積層された、受け渡しモジュールＴＲＳ６、ＴＲＳ６、及びＣＰＬ１２を有する。
【００１６】
なお、受け渡しモジュールのうち、参照符号「ＣＰＬ＋数字」が付されている受け渡しモジュールには、ウエハＷを加熱する加熱モジュールを兼ねるものがあり、ウエハＷを冷却して所定の温度（例えば２３℃）に維持する冷却モジュールを兼ねるものがある。参照符号「ＢＦ＋数字」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。また、受け渡しモジュールＴＲＳ、ＣＰＬ、ＢＦ等には、ウエハＷが載置される載置部が設けられている。
【００１７】
次に、図４を参照しながら、処理ステーションＳ２の第３のブロックＢ３について説明する。図４に示すように、第３のブロックＢ３は、塗布モジュール２３、棚ユニットＵ３、及び搬送機構Ａ３を有している。塗布モジュール２３には、ウエハＷ上にフォトレジスト液を供給し、ウエハＷを回転することによりフォトレジスト膜を形成する塗布ユニット（図示せず）が配置されている。棚ユニットＵ３は、塗布モジュール２３と対向するように配列され、熱処理モジュールＴＭを有している。熱処理モジュールＴＭには、塗布モジュール２３においてフォトレジスト膜を形成する前の前処理を行う前処理ユニット、形成されたフォトレジスト膜を加熱するプリベークユニット、露光されたフォトレジスト膜を加熱するポストベークユニットなどであって良い。
【００１８】
搬送機構Ａ３は、２枚のフォーク３Ａ、３Ｂ、基台３１、回転機構３２、及び昇降台３４を有している。昇降台３４は、上下方向（図４中Ｚ軸方向）に直線状に延びる図示しないＺ軸ガイドレールに沿って、昇降機構により昇降自在である。昇降機構は、例えばモータと、このモータの駆動力を昇降台３４に伝達するボールネジ機構やタイミングベルトとを含むことができる。この例ではＺ軸ガイドレール及び昇降機構は夫々カバー体３５により覆われており、例えば上部側において接続されて一体となっている。またカバー体３５は、Ｙ軸方向に直線状に伸びるＹ軸ガイドレール３６に沿って、摺動機構により摺動自在である。摺動機構は、例えばモータと、このモータの駆動力をカバー体３５に伝達するボールネジ機構やタイミングベルトとを含むことができる。また、フォーク３Ａ及び３Ｂは、昇降台３４及び基台３１の間に設けられる回転機構３２により、基台３１とともに回転可能である。これにより、フォーク３Ａ及び３Ｂは、Ｘ軸の＋方向及び−方向を向くことができる。上述の構成により、搬送機構Ａ３は、各熱処理モジュールＴＭの間、及び各熱処理モジュールＴＭと塗布モジュール２３との間にウエハＷが搬入出される。
【００１９】
再び図１及び図３を参照すると、第１のブロックＢ１には、現像モジュール２２、搬送機構Ａ１、及びシャトルアームＥが設けられている。詳しくは、第１のブロックＢ１内には２つの現像モジュール２２があり、これらは上下に積層されている。各現像モジュール２２には、露光されたフォトレジスト膜を有するウエハＷに対して現像液を供給し、当該フォトレジスト膜を現像する現像ユニットが設けられている。
【００２０】
第２のブロックＢ２及び第４のブロックＢ４は、第３のブロックＢ３と同様の構成を有している。ただし、第２のブロックＢ２では、フォトレジスト液の代わりに反射防止膜用の薬液がウエハＷに供給され、フォトレジスト膜の下地層となる下部反射防止膜が形成される。また、第４のブロックＢ４においても反射防止膜用の薬液がウエハＷに供給され、フォトレジスト膜の上に上部反射防止膜が形成される。なお、図３に示すように、第２のブロックＢ２の搬送機構に参照符号Ａ２を付し、第４のブロックＢ４の搬送機構に参照符号Ａ４を付す。
【００２１】
また、インターフェイスステーションＳ３には、図１及び図３に示すように、インターフェイスアームＦが設けられている。インターフェイスアームＦは、処理ステーションＳ２の棚ユニットＵ２の＋Ｙ方向側に配置されている。棚ユニットＵ２の各モジュール間、及び各モジュールと露光装置Ｓ４との間においては、インターフェイスアームＦによりウエハＷが搬送される。
【００２２】
また、塗布現像装置１００には制御部６（図１）が設けられ、制御部６により、塗布現像装置１００の搬送機構Ａ１〜Ａ２，Ｃ，及びＤ、熱処理モジュールＴＭや塗布モジュール２３などのモジュールなどが制御され、塗布現像装置１００において塗布現像プロセスが行われる。制御部６は、例えばメモリ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を有し、記憶部６ａに記録されたプログラムを読み取り、そのプログラムに含まれる命令（コマンド）に従って、塗布現像装置１００に塗布現像プロセスを実行させる。塗布現像プロセス用のプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体６ｂ、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク装置などに記憶されて記憶部６ａへダウンロードされる。
【００２３】
また、制御部６は、後に図５を参照しながら搬送機構Ａ３について説明する位置検出器５によるフォーク３Ａ及び３Ｂの位置検出を制御する。具体的には、位置検出器５からの信号に基づいて、フォーク３Ａ又は３Ｂの実際の位置を検出し、フォーク３Ａ又は３Ｂの実際の位置が所定の範囲に収まっているか否かの判定を行い、判定結果に従って、アラーム信号を発したり、塗布現像装置１００の動作を中断したりすることができる。
【００２４】
上記の構成を有する塗布現像装置１００においては、以下のようにウエハＷが各モジュールに搬送されて、フォトレジスト膜が形成され、露光されたフォトレジスト膜が現像される。まず、キャリアステーションＳ１の搬送機構Ｃによって載置台２１上のキャリア２０からウエハＷが取り出され、処理ステーションＳ２の棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＣＰＬ２へ搬送される（図３参照）。受け渡しモジュールＣＰＬ２に搬送されたウエハＷは、第２のブロックＢ２の搬送機構Ａ２により、第２のブロックＢ２の熱処理モジュール及び塗布モジュールに順次搬送され、ウエハＷ上に下部反射防止膜が形成される。
【００２５】
下部反射防止膜が形成されたウエハＷは、搬送機構Ａ２により棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＢＦ２へ搬送され、搬送機構Ｄ（図１）により棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＣＰＬ３へ搬送される。次に、ウエハＷは、第３のブロックＢ３の搬送機構Ａ３により受け取られ、第３のブロックＢ３の熱処理モジュールＴＭ及び塗布モジュール２３（図３）に順次搬送され、下部反射防止膜上にフォトレジスト膜が形成される。
フォトレジスト膜が形成されたウエハＷは、搬送機構Ａ３により、棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＢＦ３に搬送される。
【００２６】
なお、フォトレジスト膜が形成されたウエハＷは、第４のブロックＢ４において更に反射防止膜が形成される場合もある。この場合は、ウエハＷは受け渡しモジュールＣＰＬ４を介し、第４のブロックＢ４の搬送機構Ａ４に受け取られ、第４のブロックＢ４の熱処理モジュール及び塗布モジュールに順次搬送され、フォトレジスト膜上に上部反射防止膜が形成される。この後、ウエハＷは、搬送機構Ａ４により、棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＴＲＳ４に受け渡される。
【００２７】
フォトレジスト膜（又は、その上に更に上部反射防止膜）が形成されたウエハＷは、搬送機構Ｄにより、受け渡しモジュールＢＦ３（又は受け渡しモジュールＴＲＳ４）から受け渡しモジュールＣＰＬ１１へ搬送される。受け渡しモジュールＣＰＬ１１に搬送されたウエハＷは、シャトルアームＥにより棚ユニットＵ２の受け渡しモジュールＣＰＬ１２に搬送された後、インターフェイスステーションＳ３のインターフェイスアームＦに受け取られる。
【００２８】
この後、ウエハＷはインターフェイスアームＦにより露光装置Ｓ４に搬送され、所定の露光処理が行われる。露光処理が行われたウエハＷは、インターフェイスアームＦにより、棚ユニットＵ２の受け渡しモジュールＴＲＳ６に搬送され、処理ステーションＳ２に戻される。処理ステーションＳ２に戻されたウエハＷは、第１のブロックＢ１へ搬送され、ここで現像処理が行われる。現像処理が行われたウエハＷは、搬送機構Ａ１により棚ユニットＵ１のいずれかの受け渡しモジュールへ搬送され、搬送機構Ｃによりキャリア２０に戻される。
【００２９】
次に、図５を参照しながら搬送機構Ａ３について説明する。図５においては、説明の便宜上、昇降台３４及び回転機構３２は省略している。図示のとおり、フォーク３Ａは、ほぼＣ字状の平面形状を有しており、その内周の直径は、搬送するウエハＷの直径よりも僅かに大きい。また、フォーク３Ａの内周に沿って４つの保持爪４が形成されている。保持爪４がウエハＷの裏面周縁部を支持することにより、ウエハＷがフォーク３Ａにより保持される。
【００３０】
また、本実施形態においては、保持爪４の上面には、吸引孔と、吸引孔の周囲を囲む環状のパッド（ともに図示せず）とが設けられている。吸引孔は、フォーク３Ａ内に形成され、フォーク３Ａの例えば端面に開口する導管（図示せず）と接続されている。導管は排気装置（図示せず）に接続され、このようにしてバキューム機構が構成されている。したがって、ウエハＷの裏面周縁部が保持爪４により支持されたときにバキューム機構を起動すると、ウエハＷはフォーク３Ａにしっかりと保持される。なお、他の実施形態においては、バキューム機構を設けず、保持爪４によりウエハＷが支持されて、フォーク３Ａにより搬送されても良い。
【００３１】
また、フォーク３Ａは、その基端側（図４においてＸ軸の＋方向の端部側）において支持部１３Ａにより支持され、支持部１３Ａは、基台３１の一方の側面側に基台３１の長手方向に沿って摺動可能に取り付けられている。支持部１３Ａが、基台３１内に設けられた摺動機構（図示せず）により駆動される。摺動機構は、例えばモータと、このモータの駆動力を支持部１３Ａに伝達するボールネジ機構やタイミングベルトとなどにより構成される。上述の構成により、フォーク３ＡがＸ軸方向に移動することができる。また、フォーク３Ａは、例えば、図中のＸ軸の−方向に移動して塗布モジュール２３（図４）内に進入し、塗布モジュール２３内の塗布ユニットのウエハ支持部にウエハＷを受け渡す位置（進入位置）と、図中のＸ軸の＋方向に移動して、基台３１の基端側の位置（退避位置）と、退避位置から僅かにＸ軸の−方向に移動した位置（ホーム位置）とに停止することができる。
【００３２】
なお、フォーク３Ｂは、支持部１３Ｂにより基台３１の他方の側面側に摺動可能に取り付けられる点で相違するものの、これ以外においては、フォーク３Ａと同様の構成を有し、同様に動作する。
【００３３】
また、搬送機構Ａ３には、フォーク３Ａ及び３Ｂの位置を検出する位置検出器５が設けられている。位置検出器５は、具体的には、基台３１の側面下部に取り付けられる発光部５Ｌと、発光部５Ｌに対応して設けられる受光部５Ｄとから構成されている。受光部５Ｄは、基台３１の側面下部に取り付けられ、ほぼ水平方向に延在する下部プレート５ｂと、下部プレート５ｂの遠端側に起立する支柱５ｐと、支柱５ｐの上端に取り付けられ、基台３１に向かって延在する上部プレート５ｕと、上部プレート５ｕの下面に取り付けられ、発光部５Ｌから発せられる光を受光するセンサ５Ｓとを有している。下部プレート５ｂ、支柱５ｐ、及び上部プレート５ｕは、横から見るとコの字状（Ｕ字状）の形状を有し、フォーク３Ａ及び３Ｂの摺動を妨げないように設けられている。センサ５Ｓは、複数のＣＣＤ（画素）が一列に配列されるＣＣＤラインセンサにより構成されている。
【００３４】
発光部５Ｌは、図６に示すように、上向きに光Ｌを発する光源５Ｅと、光源５Ｅからの光Ｌをほぼ平行光に変換するコリメータ５Ｃとを有している。光源５Ｅとしては、例えば発光ダイオードを使用することができる。コリメータ５Ｃとしては、シリンドリカルレンズや凸レンズを使用することができる。光源５Ｅから発せられ、コリメータ５Ｃにより平行光に変換された光は、受光部５Ｄの上部プレート５ｕの下面に取り付けられたセンサ５Ｓに入射する。ここで、フォーク３Ａがホーム位置にある場合、その先端部がセンサ５Ｓに入射する平行光を遮るため、ＣＣＤラインセンサであるセンサ５Ｓにおいて照射部と非照射部とが生じる。この照射部と非照射部との境界の位置が、センサ５Ｓの例えば一端からの画素の数に基づいてセンサ５Ｓにより検出される。これにより、フォーク３Ａがホーム位置にあるときの実際の位置が検出され得る。
【００３５】
再び図５を参照すると、基台３１の他方の側面の遠端側（図４では、塗布モジュール２３側）にセンサ３１ＢＳが設けられている。センサ３１ＢＳもまたＣＣＤラインセンサにより構成されている。図７（ａ）に示すように、基台３１の底面から下部プレート１５ｂが延びており、下部プレート１５ｂの遠端側に支柱１５ｐが立設している。支柱１５ｐの基台３１側の面には、発光部１５Ｌが取り付けられている。発光部１５Ｌは、図６に示す発光部５Ｌと同様の構成を有している。発光部１５Ｌからセンサ３１ＢＳに対して平行光が照射される。ここで、図７（ｂ）に示すように、フォーク３Ｂが基台３１の長手方向に沿って摺動すると、発光部１５Ｌからセンサ３１ＢＳに照射される平行光が、フォーク３Ｂを支持する支持部１３Ｂにより遮られる。これにより、支持部１３Ｂの端部の位置が検出される。これにより、フォーク３Ｂが塗布モジュール２３（図４）内に進入したときのフォーク３Ｂの実際の進入位置が検出される。すなわち、センサ３１ＢＳと発光部１５Ｌとにより、フォーク３Ｂの進入位置検出器が構成されている。
【００３６】
また、図８に示すように、基台３１の一方の側面の遠端側にセンサ３１ＡＳが設けられている。センサ３１ＡＳに対しても発光部（図示せず）から平行光が照射され、フォーク３Ａの支持部１３Ａの端部により平行光が遮られることにより、フォーク３Ａの実際の進入位置が検出される。
【００３７】
次に、本発明の実施形態による基板搬送方法について、上述の搬送機構Ａ３を用いて実施する場合を例にとって説明する。以下の説明においては、これまで参照した図面を適宜参照する。
まず、例えばメンテナンス後などに塗布現像装置１００を起動した際、搬送機構Ａ３（図５）に対して、塗布現像装置１００の操作者により、いわゆるティーチングが行われる。例えば、搬送装置Ａ３のフォーク３Ａ及び３Ｂを進入位置及びホーム位置に適正に位置させるとともに、その位置を制御部６のメモリに記憶させるといった作業が行われる。以下の説明において、この作業を通して調整された位置を基準位置と呼ぶ。
【００３８】
ティーチング終了後、塗布現像装置１００による塗布現像プロセスが開始され、上述のように、キャリア２０からのウエハＷが各モジュールによる処理を経て、棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＣＰＬ３（図３参照）に搬入される。受け渡しモジュールＣＰＬ３のウエハＷは、第３のブロックＢ３の搬送機構Ａ３のフォーク３Ａにより受け取られる。次いで、搬送機構Ａ３が、図４に示すように塗布モジュール２３に臨む位置に移動する。このとき、フォーク３Ａはホーム位置にある。一方、ウエハＷを保持していないフォーク３Ｂは、ホーム位置よりも基台３１の基端側の退避位置にあり、このため、フォーク３Ｂは位置検出器５の光を遮ることがない。
【００３９】
ここで、図５に示す位置検出器５によりフォーク３Ａの位置が検出される。具体的には、まず、発光部５Ｌからの光がコリメータ５Ｃにより平行光に変換されてセンサ５Ｓに照射される。そうすると、図６を参照しつつ説明したように、平行光がフォーク３Ａにより遮られる。このとき、センサ５Ｓは、平行光が照射された領域に応じた信号を制御部６に対して出力し、この信号に基づいて、制御部６は照射部と非照射部との境界を求め、フォーク３Ａの位置を検出する。次いで、制御部６において、検出されたフォーク３Ａの実際の位置と、記憶されている基準位置との偏差が算出され、偏差が所定の範囲に入っているか否かが判定される。ここで、所定の範囲は、例えば塗布モジュール２３へそのまま搬入しても、塗布モジュール２３にウエハＷが接しない範囲に設定することができる。判定の結果、上述の偏差が所定の範囲に収まっていると判定された場合は、フォーク３ＡによりウエハＷが塗布モジュール２３内へ搬入される。なお、フォーク３Ａは、上述のとおり、基台３１内に設けられた摺動機構（図示せず）により支持部１３Ａが駆動されることにより塗布モジュール２３内へ進入する。
【００４０】
一方、判定の結果、偏差が所定の範囲内に無いと判定された場合は、制御部６はアラーム信号を発するとともに、塗布現像装置１００の動作を中断させる。また、アラーム信号に基づき、搬送不具合の旨が、塗布現像装置１００のプロセス表示部に表示され、塗布現像装置１００の操作者に通知される。
【００４１】
塗布モジュール２３内にウエハＷが搬入された場合は、図８に示すセンサ３１ＡＳ及び発光部（図示せず）により、ホーム位置における位置検出と同様にして、フォーク３Ａの実際の進入位置が検出され、検出されたフォーク３Ａの実際の位置と上述の基準位置との偏差が算出され、偏差が所定の範囲に収まっている否かが判定される。判定の結果、偏差が所定の範囲に収まっていると判定された場合は、フォーク３Ａから塗布モジュール２３のウエハ保持部（図示せず）にウエハＷが受け渡され、フォーク３Ａはホーム位置へ戻る。この後、ホーム位置のフォーク３Ａの位置検出を行っても良い。
【００４２】
一方、判定の結果、上述の偏差が所定の範囲内に無いと判定された場合は、制御部６はアラーム信号を発するとともに、塗布現像装置１００の動作を中断させる。また、アラーム信号に基づき、搬送不具合の旨が、塗布現像装置１００のプロセス表示部に表示され、塗布現像装置１００の操作者に通知される。
【００４３】
塗布モジュール２３のウエハ保持部に受け渡されたウエハＷ上には、フォトレジスト膜が形成される。フォトレジスト膜の形成後、例えばウエハ保持部がウエハＷを持ち上げるとともに、フォーク３Ａが塗布モジュール２３内に再び進入し、フォーク３Ａの位置が検出される。検出されたフォーク３Ａの実際の位置と上述の基準位置との偏差が算出され、偏差が所定の範囲に収まっているか否かが判定される。判定の結果、偏差が所定の範囲に収まっていると判定された場合は、フォーク３Ａは、塗布モジュール２３のウエハ保持部からウエハＷを受け取り、ホーム位置に戻る。この後において、フォーク３Ａの位置検出、偏差の算出、判定が行われ、判定の結果に応じて搬送が継続され、又は塗布現像装置１００の動作が中断される。
【００４４】
この後、ウエハＷはフォーク３Ａにより熱処理モジュールＴＭへ搬送され、形成されたフォトレジスト膜の加熱処理が行われる。
【００４５】
以上のとおり、本発明の実施形態による基板搬送装置（搬送機構Ａ３）及び基板搬送方法によれば、ラインセンサ５Ｓと光源５Ｌによって、ウエハＷを保持し搬送するフォーク３Ａの位置を検出し、検出結果に基づいてフォーク３Ａの実際の位置が所定の範囲内にあるか否かが判定される。このため、フォーク３Ａを駆動する摺動機構のモータとしてエンコーダ付きモータを使用し、エンコーダからの信号のみによって、フォーク３Ａが正常に動作したか否かが判断される場合と比べ、実際の位置を把握できるという効果が奏される。
【００４６】
また、リニアエンコーダでは、例えばホーム位置からウエハＷの受け渡し位置（進入位置）までの間、基板搬送装置の動作は継続して監視されるが、本発明の実施形態による基板搬送装置によれば、ホーム位置及び進入位置でのフォーク３Ａの実際の位置を監視すれば良いため、これらの位置の間でのフォーク３Ａの監視が不要となる。したがって、本発明の実施形態による基板搬送装置には、監視のために取得されるデータの量や、取得したデータに基づく計算量を格段に低減できるという利点がある。
【００４７】
以上、幾つかの実施形態及び実施例を参照しながら本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態及び実施例に限定されることなく、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更が可能である。
【００４８】
例えば、上述の実施形態においては、フォーク３ＡのＸ軸方向の動作についてのみ説明したが、Ｙ軸方向やＺ軸方向についても同様にして、フォーク３Ａ（又は３Ｂ）の実際の位置を把握することが可能である。そのためには、例えば図４に示すように、搬送機構Ａ３のカバー体３５に、センサ５Ｓと同様のセンサ５０Ｓと、これに対応する、発光部５Ｌと同様の発光部５０Ｌとを設けることが好ましい。これにより、フォーク３Ａ（又は３Ｂ）が、カバー体３５に囲まれるＺ軸ガイドレール及び昇降機構（図示せず）によりＺ軸方向に移動する際の実際の位置を検出することができる。また、Ｙ軸ガイドレール３６の側面に、センサ５Ｓと同様のセンサ５１Ｓを設け、これに対応する、発光部５Ｌと同様の発光部５１Ｌを設けることにより、フォーク３Ａ（又は３Ｂ）がＹ軸方向に移動する際の実際の位置を検出することができる。
【００４９】
また、上述の実施形態においては、搬送機構Ａ３に位置検出器５並びにセンサ１３ＢＳ及び発光部１５Ｌなどを設ける場合を説明したが、搬送機構Ａ３に限らず、塗布現像装置１００内の他の搬送機構Ａ１，Ａ２，Ａ４、搬送機構Ｃ、Ｄ、及びインターフェイスアーム６７に位置検出器５並びにセンサ１３ＢＳ及び発光部１５Ｌなどを設けても良い。
【００５０】
また、フォーク３Ａの支持部１３Ａとフォーク３Ｂの支持部１３Ｂとに対して、フォーク３Ａ及びフォーク３Ｂが進入位置に移動したときに、位置検出器５の発光部５Ｌと受光部５Ｄとの間の平行光を遮ることができるように外向きに延びる突起を設けても良い。このようにすれば、位置検出器５により、フォーク３Ａ及びフォーク３Ｂの進入位置をも検出することが可能となる。
また、検出されたフォーク３Ａ（又は３Ｂ）の実際の位置と基準位置との偏差に関する判定基準である所定の範囲は、上述の実施形態においては、塗布モジュール２３にウエハＷが接しない範囲であったが、これに限定されることはない。例えば、ウエハＷが塗布モジュール２３に接することもなく、例えばフォトレジスト膜の塗布処理に悪影響（例えば膜厚均一性の悪化等）も生じない範囲を所定の範囲として定めても良い。このようにすれば、偏差が所定の範囲を超えた場合に塗布現像装置１００を中断することにより、膜厚均一性が悪化したフォトレジスト膜が形成されるのを防ぐことができる。
【００５１】
また、所定の範囲を２段階に設定しても良い。例えば、第１段階として、ウエハＷがモジュール２３に接することもなく、処理に悪影響（処理均一性の悪化等）も生じない範囲を設定し、第２段階として、塗布モジュール２３にウエハＷが接しない範囲を設定して良い。この場合、検出された実際の位置と基準位置との偏差が、所定の範囲の第１段階よりも大きい場合には、アラーム信号を出力して操作者にその旨を通知させるものの、塗布現像装置１００の動作は継続することとし、所定の範囲の第２段階よりも大きい場合には、アラーム信号を出力して操作者にその旨を通知させるとともに塗布現像装置１００の動作を中断させても良い。
【００５２】
また、センサ５Ｓ等については、ＣＣＤラインセンサだけでなく、ＣＭＯＳなどのラインセンサを使用しても良い。
また、フォーク３Ａ及び３Ｂは、ほぼＣ字状の平面形状を有し保持爪４によりウエハＷを支持しているが、平板上にウエハＷが載置される平板により構成されても良い。
【００５３】
また、本発明の実施形態による基板搬送装置、これを備える塗布現像装置、及び基板搬送方法は、半導体ウエハだけでなく、ＦＰＤ用ガラス基板を用いる場合にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１００・・・塗布現像装置、Ｓ１・・・キャリアステーション、Ｓ２・・・処理ステーション、Ｓ３・・・インターフェイスアームステーション、２０・・・キャリア、２１・・・載置台、Ｂ１・・・第１のブロック、Ｂ２・・・第２のブロック、Ｂ３・・・第３のブロック、Ｕ１〜Ｕ３・・・棚ユニット、Ａ３・・・搬送機構、２３・・・塗布モジュール、ＴＭ・・・熱処理モジュール、３Ａ，３Ｂ・・・フォーク、３１・・・基台、３４・・・昇降台、１３Ａ，１３Ｂ・・・支持部、４・・・保持爪、５・・・位置検出器、５Ｌ，１５Ｌ・・・発光部、５Ｄ・・・受光部、５Ｃ・・・コリメータ、５Ｅ・・・光源、５Ｓ，３１ＡＳ，３１ＢＳ・・・センサ、Ｗ・・・ウエハ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハやフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板などの基板を搬送する基板搬送装置、塗布現像装置、及び基板搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスやフラットパネルディスプレイなどを製造する製造装置には、半導体ウエハやフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用ガラス基板などの基板を搬送する基板搬送装置が設けられている。基板搬送装置は、基板を保持する搬送アームと、搬送アームを駆動するモータと、モータの駆動力を搬送アームに伝える駆動機構とを有している（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
搬送アームにより基板を搬送する際、基板が正常に搬送されているか否かは、搬送アームを駆動するモータに設けられるエンコーダからの信号に基づいて判断されている。すなわち、エンコーダからのフィードバック信号によりモータが正常に動作していることが確認されれば、基板も正常に搬送されていると判断される。
【０００５】
ところが、基板の搬送異常は、駆動機構を構成する部品（例えばギアやベルトなど）やの不具合や、電気信号が流れるケーブルの断線、周囲からのノイズなどによっても生じる場合がある。このような場合であっても、モータが正常に動作しているときには、基板は正常に搬送されていることになる。すなわち、モータのエンコーダに基づく判断によっては、駆動機構の部品などの不具合による搬送異常を検出することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に照らしてなされ、基板を保持して搬送する基板保持部の位置を検出することにより、基板の搬送を監視することができる基板搬送装置、これを備える塗布現像装置、及び基板搬送方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、基板を支持する支持部を含む搬送機構と、ラインセンサ、及び該ラインセンサに光を照射する光源を含み、前記光の光路の一部が前記支持部により遮られ得るように配置される位置検出部と、前記ラインセンサからの信号に基づいて、前記搬送部の位置を検出する制御部とを備える基板搬送装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２の態様によれば、基板を支持する支持部により基板を支持するステップと、ラインセンサ、及び該ラインセンサに光を照射する光源を含み、前記光の光路の一部が前記支持部により遮られ得るように配置される位置検出部の当該光源から前記光を発するステップと、前記基板を支持する支持部を移動するステップと、前記支持部の移動により遮られた前記光に基づいて、前記支持部の位置を検出するステップとを含む基板搬送方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態によれば、基板を保持して搬送する基板保持部の位置を検出することにより、基板の搬送を監視することができる基板搬送装置、これを備える塗布現像装置、及び基板搬送方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態による塗布現像装置を示す概略平面図である。
【図２】図１の塗布現像装置を示す概略斜視図である。
【図３】図１の塗布現像装置を示す概略側面図である。
【図４】図１の塗布現像装置のモジュールブロックを示す概略斜視図である。
【図５】図４のモジュールブロックにおける搬送アームを示す概略斜視図である。
【図６】図５の搬送アームに取り付けられる位置検出器を説明する説明図である。
【図７】図５の搬送アームに取り付けられる他の位置検出器を説明する説明図である。
【図８】図５の搬送アームに取り付けられるまた別の位置検出器を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的とせず、したがって具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし当業者により決定されるべきものである。
【００１２】
先ず、図１から図４までを参照しながら、本発明の第１の実施形態による塗布現像装置を説明する。図１及び図２に示すように、塗布現像装置１００には、キャリアステーションＳ１、処理ステーションＳ２、及びインターフェイスステーションＳ３がこの順に並んで設けられている。また、塗布現像装置１００のインターフェイスステーションＳ３側には露光装置Ｓ４が結合されている。
【００１３】
キャリアステーションＳ１は載置台２１及び搬送機構Ｃを有する。載置台２１上には、所定の枚数（例えば２５枚）の半導体ウエハ（以下、ウエハ）Ｗが収容されるキャリア２０が載置される。本実施形態では、載置台２１には４つのキャリア２０を並べて載置することができる。以下の説明では、図１に示すように、キャリア２０が並ぶ方向をＸ方向とし、これと直交する方向をＹ方向とする。搬送機構Ｃは、キャリア２０からウエハＷを取り出し、処理ステーションＳ２に搬送するとともに、処理ステーションＳ２において処理された処理済みのウエハＷを受け取り、キャリア２０に収容する。
【００１４】
処理ステーションＳ２は、図１及び図２に示すように棚ユニットＵ１、棚ユニットＵ２、第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１、第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２、第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３、及び第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４を有している。
【００１５】
棚ユニットＵ１は、図３に示すように、例えば下から順に積層された、受け渡しモジュールＴＲＳ１、ＴＲＳ１、ＣＰＬ１１、ＣＰＬ２、ＢＦ２、ＣＰＬ３、ＢＦ３、ＣＰＬ４、及びＴＲＳ４を有する。また、図１に示すように、棚ユニットＵ１の＋Ｘ方向側には、昇降自在な搬送機構Ｄが設けられ、棚ユニットＵ１の各モジュール間では搬送機構ＤによりウエハＷが搬送される。
棚ユニットＵ２は、図３に示すように、例えば下から順に積層された、受け渡しモジュールＴＲＳ６、ＴＲＳ６、及びＣＰＬ１２を有する。
【００１６】
なお、受け渡しモジュールのうち、参照符号「ＣＰＬ＋数字」が付されている受け渡しモジュールには、ウエハＷを加熱する加熱モジュールを兼ねるものがあり、ウエハＷを冷却して所定の温度（例えば２３℃）に維持する冷却モジュールを兼ねるものがある。参照符号「ＢＦ＋数字」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。また、受け渡しモジュールＴＲＳ、ＣＰＬ、ＢＦ等には、ウエハＷが載置される載置部が設けられている。
【００１７】
次に、図４を参照しながら、処理ステーションＳ２の第３のブロックＢ３について説明する。図４に示すように、第３のブロックＢ３は、塗布モジュール２３、棚ユニットＵ３、及び搬送機構Ａ３を有している。塗布モジュール２３には、ウエハＷ上にフォトレジスト液を供給し、ウエハＷを回転することによりフォトレジスト膜を形成する塗布ユニット（図示せず）が配置されている。棚ユニットＵ３は、塗布モジュール２３と対向するように配列され、熱処理モジュールＴＭを有している。熱処理モジュールＴＭには、塗布モジュール２３においてフォトレジスト膜を形成する前の前処理を行う前処理ユニット、形成されたフォトレジスト膜を加熱するプリベークユニット、露光されたフォトレジスト膜を加熱するポストベークユニットなどであって良い。
【００１８】
搬送機構Ａ３は、２枚のフォーク３Ａ、３Ｂ、基台３１、回転機構３２、及び昇降台３４を有している。昇降台３４は、上下方向（図４中Ｚ軸方向）に直線状に延びる図示しないＺ軸ガイドレールに沿って、昇降機構により昇降自在である。昇降機構は、例えばモータと、このモータの駆動力を昇降台３４に伝達するボールネジ機構やタイミングベルトとを含むことができる。この例ではＺ軸ガイドレール及び昇降機構は夫々カバー体３５により覆われており、例えば上部側において接続されて一体となっている。またカバー体３５は、Ｙ軸方向に直線状に伸びるＹ軸ガイドレール３６に沿って、摺動機構により摺動自在である。摺動機構は、例えばモータと、このモータの駆動力をカバー体３５に伝達するボールネジ機構やタイミングベルトとを含むことができる。また、フォーク３Ａ及び３Ｂは、昇降台３４及び基台３１の間に設けられる回転機構３２により、基台３１とともに回転可能である。これにより、フォーク３Ａ及び３Ｂは、Ｘ軸の＋方向及び−方向を向くことができる。上述の構成により、搬送機構Ａ３は、各熱処理モジュールＴＭの間、及び各熱処理モジュールＴＭと塗布モジュール２３との間にウエハＷが搬入出される。
【００１９】
再び図１及び図３を参照すると、第１のブロックＢ１には、現像モジュール２２、搬送機構Ａ１、及びシャトルアームＥが設けられている。詳しくは、第１のブロックＢ１内には２つの現像モジュール２２があり、これらは上下に積層されている。各現像モジュール２２には、露光されたフォトレジスト膜を有するウエハＷに対して現像液を供給し、当該フォトレジスト膜を現像する現像ユニットが設けられている。
【００２０】
第２のブロックＢ２及び第４のブロックＢ４は、第３のブロックＢ３と同様の構成を有している。ただし、第２のブロックＢ２では、フォトレジスト液の代わりに反射防止膜用の薬液がウエハＷに供給され、フォトレジスト膜の下地層となる下部反射防止膜が形成される。また、第４のブロックＢ４においても反射防止膜用の薬液がウエハＷに供給され、フォトレジスト膜の上に上部反射防止膜が形成される。なお、図３に示すように、第２のブロックＢ２の搬送機構に参照符号Ａ２を付し、第４のブロックＢ４の搬送機構に参照符号Ａ４を付す。
【００２１】
また、インターフェイスステーションＳ３には、図１及び図３に示すように、インターフェイスアームＦが設けられている。インターフェイスアームＦは、処理ステーションＳ２の棚ユニットＵ２の＋Ｙ方向側に配置されている。棚ユニットＵ２の各モジュール間、及び各モジュールと露光装置Ｓ４との間においては、インターフェイスアームＦによりウエハＷが搬送される。
【００２２】
また、塗布現像装置１００には制御部６（図１）が設けられ、制御部６により、塗布現像装置１００の搬送機構Ａ１〜Ａ２，Ｃ，及びＤ、熱処理モジュールＴＭや塗布モジュール２３などのモジュールなどが制御され、塗布現像装置１００において塗布現像プロセスが行われる。制御部６は、例えばメモリ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を有し、記憶部６ａに記録されたプログラムを読み取り、そのプログラムに含まれる命令（コマンド）に従って、塗布現像装置１００に塗布現像プロセスを実行させる。塗布現像プロセス用のプログラムは、コンピュータ可読記憶媒体６ｂ、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク装置などに記憶されて記憶部６ａへダウンロードされる。
【００２３】
また、制御部６は、後に図５を参照しながら搬送機構Ａ３について説明する位置検出器５によるフォーク３Ａ及び３Ｂの位置検出を制御する。具体的には、位置検出器５からの信号に基づいて、フォーク３Ａ又は３Ｂの実際の位置を検出し、フォーク３Ａ又は３Ｂの実際の位置が所定の範囲に収まっているか否かの判定を行い、判定結果に従って、アラーム信号を発したり、塗布現像装置１００の動作を中断したりすることができる。
【００２４】
上記の構成を有する塗布現像装置１００においては、以下のようにウエハＷが各モジュールに搬送されて、フォトレジスト膜が形成され、露光されたフォトレジスト膜が現像される。まず、キャリアステーションＳ１の搬送機構Ｃによって載置台２１上のキャリア２０からウエハＷが取り出され、処理ステーションＳ２の棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＣＰＬ２へ搬送される（図３参照）。受け渡しモジュールＣＰＬ２に搬送されたウエハＷは、第２のブロックＢ２の搬送機構Ａ２により、第２のブロックＢ２の熱処理モジュール及び塗布モジュールに順次搬送され、ウエハＷ上に下部反射防止膜が形成される。
【００２５】
下部反射防止膜が形成されたウエハＷは、搬送機構Ａ２により棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＢＦ２へ搬送され、搬送機構Ｄ（図１）により棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＣＰＬ３へ搬送される。次に、ウエハＷは、第３のブロックＢ３の搬送機構Ａ３により受け取られ、第３のブロックＢ３の熱処理モジュールＴＭ及び塗布モジュール２３（図３）に順次搬送され、下部反射防止膜上にフォトレジスト膜が形成される。
フォトレジスト膜が形成されたウエハＷは、搬送機構Ａ３により、棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＢＦ３に搬送される。
【００２６】
なお、フォトレジスト膜が形成されたウエハＷは、第４のブロックＢ４において更に反射防止膜が形成される場合もある。この場合は、ウエハＷは受け渡しモジュールＣＰＬ４を介し、第４のブロックＢ４の搬送機構Ａ４に受け取られ、第４のブロックＢ４の熱処理モジュール及び塗布モジュールに順次搬送され、フォトレジスト膜上に上部反射防止膜が形成される。この後、ウエハＷは、搬送機構Ａ４により、棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＴＲＳ４に受け渡される。
【００２７】
フォトレジスト膜（又は、その上に更に上部反射防止膜）が形成されたウエハＷは、搬送機構Ｄにより、受け渡しモジュールＢＦ３（又は受け渡しモジュールＴＲＳ４）から受け渡しモジュールＣＰＬ１１へ搬送される。受け渡しモジュールＣＰＬ１１に搬送されたウエハＷは、シャトルアームＥにより棚ユニットＵ２の受け渡しモジュールＣＰＬ１２に搬送された後、インターフェイスステーションＳ３のインターフェイスアームＦに受け取られる。
【００２８】
この後、ウエハＷはインターフェイスアームＦにより露光装置Ｓ４に搬送され、所定の露光処理が行われる。露光処理が行われたウエハＷは、インターフェイスアームＦにより、棚ユニットＵ２の受け渡しモジュールＴＲＳ６に搬送され、処理ステーションＳ２に戻される。処理ステーションＳ２に戻されたウエハＷは、第１のブロックＢ１へ搬送され、ここで現像処理が行われる。現像処理が行われたウエハＷは、搬送機構Ａ１により棚ユニットＵ１のいずれかの受け渡しモジュールへ搬送され、搬送機構Ｃによりキャリア２０に戻される。
【００２９】
次に、図５を参照しながら搬送機構Ａ３について説明する。図５においては、説明の便宜上、昇降台３４及び回転機構３２は省略している。図示のとおり、フォーク３Ａは、ほぼＣ字状の平面形状を有しており、その内周の直径は、搬送するウエハＷの直径よりも僅かに大きい。また、フォーク３Ａの内周に沿って４つの保持爪４が形成されている。保持爪４がウエハＷの裏面周縁部を支持することにより、ウエハＷがフォーク３Ａにより保持される。
【００３０】
また、本実施形態においては、保持爪４の上面には、吸引孔と、吸引孔の周囲を囲む環状のパッド（ともに図示せず）とが設けられている。吸引孔は、フォーク３Ａ内に形成され、フォーク３Ａの例えば端面に開口する導管（図示せず）と接続されている。導管は排気装置（図示せず）に接続され、このようにしてバキューム機構が構成されている。したがって、ウエハＷの裏面周縁部が保持爪４により支持されたときにバキューム機構を起動すると、ウエハＷはフォーク３Ａにしっかりと保持される。なお、他の実施形態においては、バキューム機構を設けず、保持爪４によりウエハＷが支持されて、フォーク３Ａにより搬送されても良い。
【００３１】
また、フォーク３Ａは、その基端側（図４においてＸ軸の＋方向の端部側）において支持部１３Ａにより支持され、支持部１３Ａは、基台３１の一方の側面側に基台３１の長手方向に沿って摺動可能に取り付けられている。支持部１３Ａが、基台３１内に設けられた摺動機構（図示せず）により駆動される。摺動機構は、例えばモータと、このモータの駆動力を支持部１３Ａに伝達するボールネジ機構やタイミングベルトとなどにより構成される。上述の構成により、フォーク３ＡがＸ軸方向に移動することができる。また、フォーク３Ａは、例えば、図中のＸ軸の−方向に移動して塗布モジュール２３（図４）内に進入し、塗布モジュール２３内の塗布ユニットのウエハ支持部にウエハＷを受け渡す位置（進入位置）と、図中のＸ軸の＋方向に移動して、基台３１の基端側の位置（退避位置）と、退避位置から僅かにＸ軸の−方向に移動した位置（ホーム位置）とに停止することができる。
【００３２】
なお、フォーク３Ｂは、支持部１３Ｂにより基台３１の他方の側面側に摺動可能に取り付けられる点で相違するものの、これ以外においては、フォーク３Ａと同様の構成を有し、同様に動作する。
【００３３】
また、搬送機構Ａ３には、フォーク３Ａ及び３Ｂの位置を検出する位置検出器５が設けられている。位置検出器５は、具体的には、基台３１の側面下部に取り付けられる発光部５Ｌと、発光部５Ｌに対応して設けられる受光部５Ｄとから構成されている。受光部５Ｄは、基台３１の側面下部に取り付けられ、ほぼ水平方向に延在する下部プレート５ｂと、下部プレート５ｂの遠端側に起立する支柱５ｐと、支柱５ｐの上端に取り付けられ、基台３１に向かって延在する上部プレート５ｕと、上部プレート５ｕの下面に取り付けられ、発光部５Ｌから発せられる光を受光するセンサ５Ｓとを有している。下部プレート５ｂ、支柱５ｐ、及び上部プレート５ｕは、横から見るとコの字状（Ｕ字状）の形状を有し、フォーク３Ａ及び３Ｂの摺動を妨げないように設けられている。センサ５Ｓは、複数のＣＣＤ（画素）が一列に配列されるＣＣＤラインセンサにより構成されている。
【００３４】
発光部５Ｌは、図６に示すように、上向きに光Ｌを発する光源５Ｅと、光源５Ｅからの光Ｌをほぼ平行光に変換するコリメータ５Ｃとを有している。光源５Ｅとしては、例えば発光ダイオードを使用することができる。コリメータ５Ｃとしては、シリンドリカルレンズや凸レンズを使用することができる。光源５Ｅから発せられ、コリメータ５Ｃにより平行光に変換された光は、受光部５Ｄの上部プレート５ｕの下面に取り付けられたセンサ５Ｓに入射する。ここで、フォーク３Ａがホーム位置にある場合、その先端部がセンサ５Ｓに入射する平行光を遮るため、ＣＣＤラインセンサであるセンサ５Ｓにおいて照射部と非照射部とが生じる。この照射部と非照射部との境界の位置が、センサ５Ｓの例えば一端からの画素の数に基づいてセンサ５Ｓにより検出される。これにより、フォーク３Ａがホーム位置にあるときの実際の位置が検出され得る。
【００３５】
再び図５を参照すると、基台３１の他方の側面の遠端側（図４では、塗布モジュール２３側）にセンサ３１ＢＳが設けられている。センサ３１ＢＳもまたＣＣＤラインセンサにより構成されている。図７（ａ）に示すように、基台３１の底面から下部プレート１５ｂが延びており、下部プレート１５ｂの遠端側に支柱１５ｐが立設している。支柱１５ｐの基台３１側の面には、発光部１５Ｌが取り付けられている。発光部１５Ｌは、図６に示す発光部５Ｌと同様の構成を有している。発光部１５Ｌからセンサ３１ＢＳに対して平行光が照射される。ここで、図７（ｂ）に示すように、フォーク３Ｂが基台３１の長手方向に沿って摺動すると、発光部１５Ｌからセンサ３１ＢＳに照射される平行光が、フォーク３Ｂを支持する支持部１３Ｂにより遮られる。これにより、支持部１３Ｂの端部の位置が検出される。これにより、フォーク３Ｂが塗布モジュール２３（図４）内に進入したときのフォーク３Ｂの実際の進入位置が検出される。すなわち、センサ３１ＢＳと発光部１５Ｌとにより、フォーク３Ｂの進入位置検出器が構成されている。
【００３６】
また、図８に示すように、基台３１の一方の側面の遠端側にセンサ３１ＡＳが設けられている。センサ３１ＡＳに対しても発光部（図示せず）から平行光が照射され、フォーク３Ａの支持部１３Ａの端部により平行光が遮られることにより、フォーク３Ａの実際の進入位置が検出される。
【００３７】
次に、本発明の実施形態による基板搬送方法について、上述の搬送機構Ａ３を用いて実施する場合を例にとって説明する。以下の説明においては、これまで参照した図面を適宜参照する。
まず、例えばメンテナンス後などに塗布現像装置１００を起動した際、搬送機構Ａ３（図５）に対して、塗布現像装置１００の操作者により、いわゆるティーチングが行われる。例えば、搬送装置Ａ３のフォーク３Ａ及び３Ｂを進入位置及びホーム位置に適正に位置させるとともに、その位置を制御部６のメモリに記憶させるといった作業が行われる。以下の説明において、この作業を通して調整された位置を基準位置と呼ぶ。
【００３８】
ティーチング終了後、塗布現像装置１００による塗布現像プロセスが開始され、上述のように、キャリア２０からのウエハＷが各モジュールによる処理を経て、棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＣＰＬ３（図３参照）に搬入される。受け渡しモジュールＣＰＬ３のウエハＷは、第３のブロックＢ３の搬送機構Ａ３のフォーク３Ａにより受け取られる。次いで、搬送機構Ａ３が、図４に示すように塗布モジュール２３に臨む位置に移動する。このとき、フォーク３Ａはホーム位置にある。一方、ウエハＷを保持していないフォーク３Ｂは、ホーム位置よりも基台３１の基端側の退避位置にあり、このため、フォーク３Ｂは位置検出器５の光を遮ることがない。
【００３９】
ここで、図５に示す位置検出器５によりフォーク３Ａの位置が検出される。具体的には、まず、発光部５Ｌからの光がコリメータ５Ｃにより平行光に変換されてセンサ５Ｓに照射される。そうすると、図６を参照しつつ説明したように、平行光がフォーク３Ａにより遮られる。このとき、センサ５Ｓは、平行光が照射された領域に応じた信号を制御部６に対して出力し、この信号に基づいて、制御部６は照射部と非照射部との境界を求め、フォーク３Ａの位置を検出する。次いで、制御部６において、検出されたフォーク３Ａの実際の位置と、記憶されている基準位置との偏差が算出され、偏差が所定の範囲に入っているか否かが判定される。ここで、所定の範囲は、例えば塗布モジュール２３へそのまま搬入しても、塗布モジュール２３にウエハＷが接しない範囲に設定することができる。判定の結果、上述の偏差が所定の範囲に収まっていると判定された場合は、フォーク３ＡによりウエハＷが塗布モジュール２３内へ搬入される。なお、フォーク３Ａは、上述のとおり、基台３１内に設けられた摺動機構（図示せず）により支持部１３Ａが駆動されることにより塗布モジュール２３内へ進入する。
【００４０】
一方、判定の結果、偏差が所定の範囲内に無いと判定された場合は、制御部６はアラーム信号を発するとともに、塗布現像装置１００の動作を中断させる。また、アラーム信号に基づき、搬送不具合の旨が、塗布現像装置１００のプロセス表示部に表示され、塗布現像装置１００の操作者に通知される。
【００４１】
塗布モジュール２３内にウエハＷが搬入された場合は、図８に示すセンサ３１ＡＳ及び発光部（図示せず）により、ホーム位置における位置検出と同様にして、フォーク３Ａの実際の進入位置が検出され、検出されたフォーク３Ａの実際の位置と上述の基準位置との偏差が算出され、偏差が所定の範囲に収まっている否かが判定される。判定の結果、偏差が所定の範囲に収まっていると判定された場合は、フォーク３Ａから塗布モジュール２３のウエハ保持部（図示せず）にウエハＷが受け渡され、フォーク３Ａはホーム位置へ戻る。この後、ホーム位置のフォーク３Ａの位置検出を行っても良い。
【００４２】
一方、判定の結果、上述の偏差が所定の範囲内に無いと判定された場合は、制御部６はアラーム信号を発するとともに、塗布現像装置１００の動作を中断させる。また、アラーム信号に基づき、搬送不具合の旨が、塗布現像装置１００のプロセス表示部に表示され、塗布現像装置１００の操作者に通知される。
【００４３】
塗布モジュール２３のウエハ保持部に受け渡されたウエハＷ上には、フォトレジスト膜が形成される。フォトレジスト膜の形成後、例えばウエハ保持部がウエハＷを持ち上げるとともに、フォーク３Ａが塗布モジュール２３内に再び進入し、フォーク３Ａの位置が検出される。検出されたフォーク３Ａの実際の位置と上述の基準位置との偏差が算出され、偏差が所定の範囲に収まっているか否かが判定される。判定の結果、偏差が所定の範囲に収まっていると判定された場合は、フォーク３Ａは、塗布モジュール２３のウエハ保持部からウエハＷを受け取り、ホーム位置に戻る。この後において、フォーク３Ａの位置検出、偏差の算出、判定が行われ、判定の結果に応じて搬送が継続され、又は塗布現像装置１００の動作が中断される。
【００４４】
この後、ウエハＷはフォーク３Ａにより熱処理モジュールＴＭへ搬送され、形成されたフォトレジスト膜の加熱処理が行われる。
【００４５】
以上のとおり、本発明の実施形態による基板搬送装置（搬送機構Ａ３）及び基板搬送方法によれば、ラインセンサ５Ｓと光源５Ｌによって、ウエハＷを保持し搬送するフォーク３Ａの位置を検出し、検出結果に基づいてフォーク３Ａの実際の位置が所定の範囲内にあるか否かが判定される。このため、フォーク３Ａを駆動する摺動機構のモータとしてエンコーダ付きモータを使用し、エンコーダからの信号のみによって、フォーク３Ａが正常に動作したか否かが判断される場合と比べ、実際の位置を把握できるという効果が奏される。
【００４６】
また、リニアエンコーダでは、例えばホーム位置からウエハＷの受け渡し位置（進入位置）までの間、基板搬送装置の動作は継続して監視されるが、本発明の実施形態による基板搬送装置によれば、ホーム位置及び進入位置でのフォーク３Ａの実際の位置を監視すれば良いため、これらの位置の間でのフォーク３Ａの監視が不要となる。したがって、本発明の実施形態による基板搬送装置には、監視のために取得されるデータの量や、取得したデータに基づく計算量を格段に低減できるという利点がある。
【００４７】
以上、幾つかの実施形態及び実施例を参照しながら本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態及び実施例に限定されることなく、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更が可能である。
【００４８】
例えば、上述の実施形態においては、フォーク３ＡのＸ軸方向の動作についてのみ説明したが、Ｙ軸方向やＺ軸方向についても同様にして、フォーク３Ａ（又は３Ｂ）の実際の位置を把握することが可能である。そのためには、例えば図４に示すように、搬送機構Ａ３のカバー体３５に、センサ５Ｓと同様のセンサ５０Ｓと、これに対応する、発光部５Ｌと同様の発光部５０Ｌとを設けることが好ましい。これにより、フォーク３Ａ（又は３Ｂ）が、カバー体３５に囲まれるＺ軸ガイドレール及び昇降機構（図示せず）によりＺ軸方向に移動する際の実際の位置を検出することができる。また、Ｙ軸ガイドレール３６の側面に、センサ５Ｓと同様のセンサ５１Ｓを設け、これに対応する、発光部５Ｌと同様の発光部５１Ｌを設けることにより、フォーク３Ａ（又は３Ｂ）がＹ軸方向に移動する際の実際の位置を検出することができる。
【００４９】
また、上述の実施形態においては、搬送機構Ａ３に位置検出器５並びにセンサ１３ＢＳ及び発光部１５Ｌなどを設ける場合を説明したが、搬送機構Ａ３に限らず、塗布現像装置１００内の他の搬送機構Ａ１，Ａ２，Ａ４、搬送機構Ｃ、Ｄ、及びインターフェイスアーム６７に位置検出器５並びにセンサ１３ＢＳ及び発光部１５Ｌなどを設けても良い。
【００５０】
また、フォーク３Ａの支持部１３Ａとフォーク３Ｂの支持部１３Ｂとに対して、フォーク３Ａ及びフォーク３Ｂが進入位置に移動したときに、位置検出器５の発光部５Ｌと受光部５Ｄとの間の平行光を遮ることができるように外向きに延びる突起を設けても良い。このようにすれば、位置検出器５により、フォーク３Ａ及びフォーク３Ｂの進入位置をも検出することが可能となる。
また、検出されたフォーク３Ａ（又は３Ｂ）の実際の位置と基準位置との偏差に関する判定基準である所定の範囲は、上述の実施形態においては、塗布モジュール２３にウエハＷが接しない範囲であったが、これに限定されることはない。例えば、ウエハＷが塗布モジュール２３に接することもなく、例えばフォトレジスト膜の塗布処理に悪影響（例えば膜厚均一性の悪化等）も生じない範囲を所定の範囲として定めても良い。このようにすれば、偏差が所定の範囲を超えた場合に塗布現像装置１００を中断することにより、膜厚均一性が悪化したフォトレジスト膜が形成されるのを防ぐことができる。
【００５１】
また、所定の範囲を２段階に設定しても良い。例えば、第１段階として、ウエハＷがモジュール２３に接することもなく、処理に悪影響（処理均一性の悪化等）も生じない範囲を設定し、第２段階として、塗布モジュール２３にウエハＷが接しない範囲を設定して良い。この場合、検出された実際の位置と基準位置との偏差が、所定の範囲の第１段階よりも大きい場合には、アラーム信号を出力して操作者にその旨を通知させるものの、塗布現像装置１００の動作は継続することとし、所定の範囲の第２段階よりも大きい場合には、アラーム信号を出力して操作者にその旨を通知させるとともに塗布現像装置１００の動作を中断させても良い。
【００５２】
また、センサ５Ｓ等については、ＣＣＤラインセンサだけでなく、ＣＭＯＳなどのラインセンサを使用しても良い。
また、フォーク３Ａ及び３Ｂは、ほぼＣ字状の平面形状を有し保持爪４によりウエハＷを支持しているが、平板上にウエハＷが載置される平板により構成されても良い。
【００５３】
また、本発明の実施形態による基板搬送装置、これを備える塗布現像装置、及び基板搬送方法は、半導体ウエハだけでなく、ＦＰＤ用ガラス基板を用いる場合にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１００・・・塗布現像装置、Ｓ１・・・キャリアステーション、Ｓ２・・・処理ステーション、Ｓ３・・・インターフェイスアームステーション、２０・・・キャリア、２１・・・載置台、Ｂ１・・・第１のブロック、Ｂ２・・・第２のブロック、Ｂ３・・・第３のブロック、Ｕ１〜Ｕ３・・・棚ユニット、Ａ３・・・搬送機構、２３・・・塗布モジュール、ＴＭ・・・熱処理モジュール、３Ａ，３Ｂ・・・フォーク、３１・・・基台、３４・・・昇降台、１３Ａ，１３Ｂ・・・支持部、４・・・保持爪、５・・・位置検出器、５Ｌ，１５Ｌ・・・発光部、５Ｄ・・・受光部、５Ｃ・・・コリメータ、５Ｅ・・・光源、５Ｓ，３１ＡＳ，３１ＢＳ・・・センサ、Ｗ・・・ウエハ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持する支持部を含む搬送機構と、
ラインセンサ、及び該ラインセンサに光を照射する光源を含み、前記光の光路の一部が前記支持部により遮られ得るように配置される位置検出部と、
前記ラインセンサからの信号に基づいて、前記搬送部の位置を検出する制御部と
を備える基板搬送装置。
【請求項２】
前記搬送機構が、前記搬送部を摺動可能に支持する基台を更に含み、
前記ラインセンサが前記基台に取り付けられる、請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記搬送機構が、前記基台を所定の方向に移動するガイド部を更に含み、
前記ラインセンサが前記ガイド部に取り付けられる、請求項１又は２に記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記位置検出部により検出された前記支持部の位置が所定の範囲内に無いと判定した場合にアラーム信号を発する、請求項１から３のいずれか一項に記載の基板搬送装置。
【請求項５】
基板を支持する支持部により基板を支持するステップと、
ラインセンサ、及び該ラインセンサに光を照射する光源を含み、前記光の光路の一部が前記支持部により遮られ得るように配置される位置検出部の当該光源から前記光を発するステップと、
前記基板を支持する支持部を移動するステップと、
前記ラインセンサからの信号に基づいて、前記支持部の位置を検出するステップと
を含む基板搬送方法。
【請求項６】
前記検出するステップにおいて検出された前記支持部の位置が所定の範囲内に無いと判定された場合にアラーム信号を発するステップを更に含む、請求項５に記載の基板搬送方法。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか一項に記載の基板搬送装置と、
前記基板搬送装置により搬入される前記基板にフォトレジスト膜を形成するフォトレジスト塗布モジュールと、
前記基板に形成され、露光された前記フォトレジスト膜を現像する現像ユニットと
を備える塗布現像装置。
【請求項１】
基板を支持する支持部を含む搬送機構と、
ラインセンサ、及び該ラインセンサに光を照射する光源を含み、前記光の光路の一部が前記支持部により遮られ得るように配置される位置検出部と、
前記ラインセンサからの信号に基づいて、前記搬送部の位置を検出する制御部と
を備える基板搬送装置。
【請求項２】
前記搬送機構が、前記搬送部を摺動可能に支持する基台を更に含み、
前記ラインセンサが前記基台に取り付けられる、請求項１に記載の基板搬送装置。
【請求項３】
前記搬送機構が、前記基台を所定の方向に移動するガイド部を更に含み、
前記ラインセンサが前記ガイド部に取り付けられる、請求項１又は２に記載の基板搬送装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記位置検出部により検出された前記支持部の位置が所定の範囲内に無いと判定した場合にアラーム信号を発する、請求項１から３のいずれか一項に記載の基板搬送装置。
【請求項５】
基板を支持する支持部により基板を支持するステップと、
ラインセンサ、及び該ラインセンサに光を照射する光源を含み、前記光の光路の一部が前記支持部により遮られ得るように配置される位置検出部の当該光源から前記光を発するステップと、
前記基板を支持する支持部を移動するステップと、
前記ラインセンサからの信号に基づいて、前記支持部の位置を検出するステップと
を含む基板搬送方法。
【請求項６】
前記検出するステップにおいて検出された前記支持部の位置が所定の範囲内に無いと判定された場合にアラーム信号を発するステップを更に含む、請求項５に記載の基板搬送方法。
【請求項７】
請求項１から４のいずれか一項に記載の基板搬送装置と、
前記基板搬送装置により搬入される前記基板にフォトレジスト膜を形成するフォトレジスト塗布モジュールと、
前記基板に形成され、露光された前記フォトレジスト膜を現像する現像ユニットと
を備える塗布現像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２３８７６２（Ｐ２０１２−２３８７６２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０７４２７（Ｐ２０１１−１０７４２７）
【出願日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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