(57)【要約】【課題】被搬送物の受け渡しを行う搬送機構を駆動するモータの制御装置において、搬送機構を目標位置に停止させる動作時の異常を速やかに解消できる技術を提供すること。【解決手段】前記モータのエンコーダ値及び速度、並びにパラメータに基づいて前記モータに供給する電流の指令値を演算する演算部と、前記演算部にて演算された指令値に基づいて前記モータに、電流を供給するための供給部と、前記パラメータを記憶するパラメータ記憶部と、前記搬送機構を目標位置に停止させる位置決め動作を行ったときに前記搬送機構が異常であるか否かを判断する判断部と、前記判断部にて異常であると判断したときに前記パラメータを変更し、変更後のパラメータに基づいてモータを制御して前記位置決め動作を行わせ、前記判断部が依然として異常であると判断したときには、パラメータを更に変更するように構成されたプログラムと、を備えるように制御装置を構成する。【選択図】図４
2013230036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被搬送物の受け渡しを行うための搬送機構を駆動するモータを、エンコーダの値に基づいて制御する制御装置において、
前記モータのエンコーダ値及び速度、並びにパラメータに基づいて前記モータに供給する電流の指令値を演算する演算部と、
前記演算部にて演算された指令値に基づいて前記モータに、電流を供給するための供給部と、
前記パラメータを記憶するパラメータ記憶部と、
前記搬送機構を目標位置に停止させる位置決め動作を行ったときに前記搬送機構が異常であるか否かを判断する判断部と、
前記判断部にて異常であると判断したときに前記パラメータを変更し、変更後のパラメータに基づいてモータを制御して前記位置決め動作を行わせ、前記判断部が依然として異常であると判断したときには、パラメータを更に変更するように構成されたプログラムと、を備えたことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記判断部は、前記位置決め動作を行ったときのエンコーダ値に基づいて判断することを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記判断部は、前記位置決め動作が完了したときのエンコーダ値が許容範囲内であるか否かを判断し、許容範囲から外れているときに、再度位置決め動作を行い、当該動作が完了したときにエンコーダ値が許容範囲内であるか否かを判断するステップを行い、このステップを繰り返す回数に基づいて前記異常であるか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記ステップを繰り返す回数の平均値がしきい値を越えたときに前記異常であると判断することを特徴とする請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
被搬送物の受け渡しを行うための搬送機構を駆動するモータを、エンコーダの値に基づいて制御する制御方法において、
前記モータのエンコーダ値及び速度、並びに記憶部に記憶されるパラメータに基づいて前記モータに供給する電流の指令値を演算する工程と、
前記演算部にて演算された指令値に基づいて前記モータに、電流を供給する工程と、
前記搬送機構を目標位置に停止させる位置決め動作を行ったときに前記搬送機構が異常であるか否かを判断する工程と、
前記判断工程にて異常であると判断したときに前記記憶部のパラメータを変更し、変更後のパラメータに基づいてモータを制御して前記位置決め動作を行い、前記依然として異常であると判断したときには、パラメータを更に変更する工程と、
を備えたことを特徴とするモータ制御方法。
【請求項６】
前記判断工程は、前記位置決め動作を行ったときのエンコーダ値に基づいて行われることを特徴とする請求項５に記載のモータ制御方法。
【請求項７】
前記判断工程は、前記位置決め動作が完了したときのエンコーダ値が許容範囲内であるか否かを判断する工程と、
前記許容範囲から外れているときに、再度位置決め動作を行い、当該動作が完了したときにエンコーダ値が許容範囲内であるか否かを判断する工程と、
このエンコーダ値が許容範囲内であるか否かを判断する工程を繰り返す回数に基づいて前記異常であるか否かを判断する工程と、
を含むことを特徴とする請求項６に記載のモータ制御方法。
【請求項８】
前記繰り返す回数の平均値がしきい値を越えたときに前記異常であると判断することを特徴とする請求項７に記載のモータ制御方法。
【請求項９】
被搬送物の受け渡しを行うための搬送機構を駆動するモータを、エンコーダの値に基づいて制御する制御装置に用いられるコンピュータプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項５ないし８のいずれか一つに記載の制御方法を実施するためのものであることを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被搬送物の受け渡しを行うための搬送機構を駆動するモータの制御装置、制御方法及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置、例えば塗布、現像装置は、基板である半導体ウエハ（以下、ウエハという）にレジストなどの各種の膜の形成処理及び前記レジスト膜の現像処理を行う。この塗布、現像装置では、ウエハに各々所定の処理を行う処理モジュールが設けられ、これらの処理モジュール間を当該塗布、現像装置に設けられる基板搬送機構である搬送アームが予め設定された順序で前記ウエハを搬送する。
【０００３】
前記搬送アームは各々モータを備えた複数の駆動系からなり、これら駆動系が協働して、ウエハを保持する保持部を前記処理モジュール間で移動させる。これによって上記のウエハの搬送が行われる。ところで、塗布、現像装置に要求される単位時間あたりのウエハの処理枚数は年々増加しており、前記搬送アームに要求される動作速度も高くなってきている。それによって搬送アームの経時変化も早くなっている。具体的には、各駆動系のグリスの劣化、駆動ベルトの伸びなど各駆動系の部品の形状変化、前記部品の摩耗や劣化が起こりやすくなってきている。
【０００４】
ところで上記のように搬送アームは比較的速い速度で動作するため、前記保持部は指定された停止位置に移動した後、モータの慣性負荷や当該モータにより駆動される対象物の慣性負荷によりこの停止位置を通過してしまう場合がある。そうなると、モータは保持部を前記停止位置に戻すために前記停止位置への移動時とは逆方向に回転するが、この逆回転によっても停止位置を通過してしまう場合がある。つまり、モータが回転方向を変えながら微小に回転を続け、前記保持部が停止位置にて振動する。
【０００５】
上記のような搬送アームの経時変化が進行すると、このような振動が起こりやすくなると共に振動が所定の大きさに収まるまでの時間が長くなる。正常に基板を搬送するためには、この振動が所定の大きさに収まってから行う必要があるので、ウエハの搬送速度を十分に向上させることができないおそれがある。特許文献１にはモータの速度を制御する方法について記載されているが、上記の問題を解決できるものではない。また、特許文献２は、自動的にモータの制御パラメータを設定する技術について夫々記載されているが、上記の搬送装置の問題については検討されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２０１３８３
【特許文献２】特開２００３−６１３７７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被搬送物の受け渡しを行う搬送機構を駆動するモータの制御装置において、搬送機構を目標位置に停止させる動作時の異常を速やかに解消できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のモータ制御装置は、被搬送物の受け渡しを行うための搬送機構を駆動するモータを、エンコーダの値に基づいて制御する制御装置において、
前記モータのエンコーダ値及び速度、並びにパラメータに基づいて前記モータに供給する電流または電圧の指令値を演算する演算部と、
前記演算部にて演算された指令値に基づいて前記モータに、電流または電圧を供給するための供給部と、
前記パラメータを記憶するパラメータ記憶部と、
前記搬送機構を目標位置に停止させる位置決め動作を行ったときに前記搬送機構が異常であるか否かを判断する判断部と、
前記判断部にて異常であると判断したときに前記パラメータを変更し、変更後のパラメータに基づいてモータを制御して前記位置決め動作を行わせ、前記判断部が依然として異常であると判断したときには、パラメータを更に変更するように構成されたプログラムと、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の具体的な態様は、例えば下記の通りである。
（ａ）前記判断部は、前記位置決め動作を行ったときのエンコーダ値に基づいて判断する。
（ｂ）前記判断部は、前記位置決め動作が完了したときのエンコーダ値が許容範囲内であるか否かを判断し、許容範囲から外れているときに、再度位置決め動作を行い、当該動作が完了したときにエンコーダ値が許容範囲内であるか否かを判断するステップを行い、このステップを繰り返す回数に基づいて前記異常であるか否かを判断する。
（ｃ）前記ステップを繰り返す回数の平均値がしきい値を越えたときに前記異常であると判断する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、搬送機構を目標位置に停止させる位置決め動作を行ったときに搬送機構が異常であるか否かを判断し、異常であると判断されたときに、モータに供給する電流の指令値を演算するためのパラメータを変更し、変更後のパラメータに基づいて位置決め動作をおこなったときに依然として異常であると判断された場合は、前記パラメータを更に変更する。これによって、前記位置決め動作時に搬送機構にかかる負担を抑えることができるので、当該搬送機構の寿命を長くすることができるし、位置決め時の搬送機構の発振を抑えることができ、速やかに次の動作を行うことができるので、被搬送物の受け渡しを速やかに行うことができるように搬送機構の応答性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】基板搬送装置をなす搬送アームと前記搬送アームによりウエハが受け渡されるモジュールの斜視図である。
【図２】前記搬送アームの横断平面図である。
【図３】前記搬送アームの縦断正面図である。
【図４】前記搬送アームの動作を制御する制御装置のブロック図である。
【図５】前記制御装置のモータの制御系を示すブロック図である。
【図６】前記モータの駆動指令信号による速度波形を示す波形図である。
【図７】前記駆動指令信号により動作するモータの速度波形を示す波形図である。
【図８】エンコーダチェックのタイミングの一例を示すグラフ図である。
【図９】パラメータの変更される様子の一例を示した説明図である。
【図１０】ウエハの搬送の一例を示す説明図である。
【図１１】ウエハの搬送の一例を示す説明図である。
【図１２】ウエハの搬送の一例を示す説明図である。
【図１３】ウエハの搬送の一例を示す説明図である。
【図１４】ウエハの搬送の一例を示す説明図である。
【図１５】前記制御装置による制御のフロー図である。
【図１６】本発明の制御装置及び搬送アームが組み込まれる塗布、現像装置の平面図である。
【図１７】前記塗布、現像装置の斜視図である。
【図１８】前記塗布、現像装置の縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は基板であるウエハＷの搬送機構をなす搬送アーム１１と、搬送アーム１１によりウエハＷが受け渡されるモジュール群とを備えた処理部１０の斜視図を示している。この処理部１０は、基板処理装置である塗布、現像装置に設けられる。塗布、現像装置については後述する。図中１２は、ウエハＷにレジストを塗布するレジスト塗布モジュールＣＯＴ及び保護膜形成モジュールＴＣＴが格納される筐体である。筐体１２の各搬送口１３を介して前記レジスト塗布モジュールＣＯＴ、保護膜形成モジュールＴＣＴにウエハＷが受け渡される。
【００１３】
レジスト塗布モジュールＣＯＴはウエハＷを載置してレジスト液の塗布処理を行うための２つの載置部１４と、当該載置部１４を囲むカップ体（図１では省略している）とを備える。保護膜形成モジュールＴＣＴも同様にカップ体及び載置部１４を備えるが、レジスト液の代わりに保護膜形成用の薬液をウエハＷに供給する。また、各モジュールＣＯＴ、ＴＣＴは前記搬送アーム１１とウエハＷの受け渡しを行うために図示しない昇降ピンを備えている。筐体１２は前記搬送アーム１１が移動するウエハＷの搬送路１５に面しており、レジスト塗布モジュールＣＯＴ、保護膜形成モジュールＴＣＴは当該搬送路１５の長さ方向に配列されている。
【００１４】
搬送路１５を挟んで筐体１２に対向するように６つの棚ユニット１６Ａ〜１４Ｆが設けられ、棚ユニット１６Ａ〜１６Ｆは搬送路１５の長さ方向に配列されている。各棚ユニット１６Ａ〜１６Ｅは積層された加熱モジュール１７を備えている。加熱モジュール１７はウエハＷを載置する熱板を備え、レジストが塗布されたウエハＷを加熱処理する。棚ユニット１６Ｆは積層された周縁露光モジュール１８を備え、当該周縁露光モジュールはレジスト液が塗布されたウエハＷの周縁を露光する載置部を備える。図中１９は加熱モジュール１７及び周縁露光モジュール１８に設けられたウエハＷの搬送口である。
【００１５】
図中Ｔ１は、搬送路１５に面するように設けられたタワーである。このタワーＴ１には、処理部１０への搬入用受け渡しモジュールＴＲＳと処理部１０から外部への搬出用受け渡しモジュールＴＲＳとが設けられる。搬送アーム１１は、前記搬入用受け渡しモジュールＴＲＳからレジスト塗布モジュールＣＯＴにウエハＷを搬送し、然る後当該ウエハＷを棚ユニット１６Ａ〜１６Ｅのいずれかの加熱モジュール１７に搬送する。そして、前記加熱モジュール１７から前記ウエハＷを周縁露光モジュール１８→保護膜形成モジュールＴＣＴ→棚ユニット１６Ａ〜１６Ｅのいずれかの加熱モジュール１７→前記搬出用受け渡しモジュールＴＲＳの順に搬送する。このようにして、ウエハＷの当該処理部１０への搬入、当該ウエハＷへのレジスト塗布処理、加熱処理、周縁露光処理、保護膜形成処理、加熱処理、処理部１０からの搬出が順次行われる。
【００１６】
搬送アーム１１は、ウエハＷの保持部２、２、基台２１、昇降台２２、フレーム２３及び筐体２４を備える。各保持部２は、互いに上下に重なるように基台２１上に設けられ、互いに独立して基台２１上を進退する。この保持部２は、ウエハＷの側周を囲むと共にウエハＷの裏面を支持することによりウエハＷを保持する。基台２１は前記昇降台２２上に設けられ、昇降台２２上を鉛直軸周りに回転自在に構成される。昇降台２２は、上下方向に延伸されたフレーム２３に囲まれるように設けられ、昇降する。
【００１７】
筐体２４の横断平面図である図２及び縦断正面図である図３も参照しながら説明する。筐体２４は棚ユニット１６Ａ〜１６Ｆの下方に、棚ユニット１６Ａ〜１６Ｆの配列方向に延伸するように設けられる。筐体２４の長さ方向に沿ったスリット２５が形成されている。前記フレーム２３の下部側に設けられた係止部２６が、このスリット２７を介して筐体２４内に進入するように伸びている。この筐体２４の内部について、筐体２４内にはフレーム２３を動作させるための駆動系３０が設けられる。駆動系３０は、当該筐体２４の長さ方向に沿って伸びるガイドレール３１を備え、前記フレーム２３の係止部２６は、このガイドレール３１に係止されている。
【００１８】
また、駆動系３０は、主動プーリ３２、従動プーリ３３、ベルト３３及びＡＣサーボモータ（以下、モータとする）３５を備えている。筐体２４内の長さ方向の一端側、他端側には主動プーリ３２、従動プーリ３３が設けられ、互いに並行する水平軸回りに回転自在に構成されている。これらのプーリ３２、３３にベルト３４が巻き掛けられ、このベルト３４は、前記係止部２６に接続されている。主動プーリ３２にはモータ３５が接続されており、モータ３５の回転によりベルト３３が駆動され、フレーム３３が搬送路１５の長さ方向に沿って移動する。
【００１９】
図示はしていないが、保持部２の基台２１上の移動、昇降台２２の昇降も、フレーム３５の移動と同様にガイドレール３１、プーリ３２、３３、ベルト３４及びモータ３５からなる駆動系により行われる。保持部２の前記駆動系は基台２１内に、昇降台３２の駆動系はフレーム３３内に設けられる。また、基台２１の昇降台２２上での回転も、モータ３５により構成される駆動系により行われ、当該駆動系は昇降台２２内に設けられる。
【００２０】
これら搬送アーム１１の各部が協働して、保持部２をモジュール間で移動させることにより、上記のウエハＷの受け渡しを行うことができる。搬送アーム１１の各モータ３５は、夫々制御装置４に組み込まれて独立して制御される。以下に、代表して図２、図３で示した筐体３４内のモータ３５により構成される制御装置４について、図４を参照しながら説明する。
【００２１】
この制御装置４は上位コンピュータ４１、コントローラ４２、モータ駆動アンプ４３及び前記モータ３５により構成される。上位コンピュータ４１からコントローラ４２に出力される駆動指令信号に応じてコントローラ４２がモータ駆動アンプ４３を制御し、モータ駆動アンプ４３がモータ３５に電流を供給してモータ３５が駆動する。駆動指令信号は、搬送アーム１１のフレーム３３の移動先の停止位置（目標位置）を指令するための信号である。
【００２２】
図５においてモータ３５の制御系を示している。このモータ３５は、公知のフィードバックループを構成している。前記駆動指令信号が入力される加算部５１、速度指令値出力部５２、加算部５３、電流指令値出力部５４、加算部５５、前記モータ駆動アンプ４３が後段側に向かってこの順に設けられ、モータ駆動アンプ４３は前記モータ３５に接続される。
【００２３】
モータ３５にはエンコーダ３６が設けられており、このエンコーダ３６はモータ３５の回転量に応じた数のパルス（エンコーダ値）を位置信号として加算部５１に出力する。加算部５１では前記目標位置を指令する駆動指令信号と位置信号との差分が演算され、この差分の信号が速度指令値出力部５２に出力される。前記差分信号は速度指令値出力部５２で補正されて、速度指令信号として加算部５３に出力される。また、加算部５３にはモータ３５に接続される速度検出部３７から当該モータ３５の速度信号が出力される。加算部５３ではこの速度信号と、前記速度指令信号との差分が演算されて、この差分信号が電流指令値出力部５４に出力される。前記差分信号は、電流指令値出力部５４で補正されて電流指令信号として加算部５５に出力される。
【００２４】
モータ３５から当該モータ３５に供給される電流に対応する電流信号が加算部５５に出力され、加算部５５では前記電流指令信号と前記電流信号との差分が演算される。この差分信号が電流の供給部をなすモータ駆動アンプ４３に出力されて、当該モータ駆動アンプ４３が前記差分信号に従って、モータ３５に電流を供給し、フレーム３３が目標位置に移動して位置決めされるようにモータ３５が駆動する。
【００２５】
速度指令値出力部５２、電流指令値出力部５４、加算部５１、５３、５５は、コントローラ４２に含まれるモータ制御プログラム５６を構成する。速度指令値出力部５２、電流指令値出力部５４は所定のアルゴリズムで、信号の補正を行う。つまり、モータ制御プログラム５６は所定のアルゴリズムで駆動指令信号の補正を行うためのプログラムである。これらの補正は、この制御装置４に設定された補正パラメータを用いて行われる。
【００２６】
この演算部をなす制御プログラム５６による補正について、さらに説明する。図６には前記駆動指令信号で指令されるモータ３５の動作の波形の一例を示している。図中のグラフの横軸、縦軸が夫々時間、速度を示している。また、グラフの波形線３Ａと横軸とで囲まれる領域は、モータの回転量、即ち前記停止位置を示している。ここで、モータ３５には駆動指令信号に対する応答遅れがあり、また、モータ３５は当該モータ３５により移動するワーク、即ち上記のフレーム３３、保持部２、基台２１及び昇降台２２の慣性負荷やモータ３５自体の慣性負荷の影響を受ける。それらの影響により、駆動指令信号で指令されるモータ３５の動作と、実際のモータ３５の動作との乖離が起きるが、この乖離が大きくなることを防ぐために上記のモータ制御プログラム５６によって補正が行われる。図７には一例として、前記駆動指令信号により駆動するモータ３５の動作の波形３Ｂを示している。
【００２７】
そして、背景技術の項目で説明したようにモータ３５はフレーム３３を目標位置にて停止させる位置決め動作を行うときに、前記慣性負荷の影響を受ける。この位置決め動作中、図７の波形３Ｂに示すように、停止位置にフレーム３３を合わせ込むようにモータ３５の正回転、逆回転が繰り返されてフレーム３３が振動することになる。図５に示したようにフィードバックループが組まれているため、時間が経過するに従って前記正回転及び逆回転の量は小さくなるが、フレーム３３の駆動系３０の経時変化が起きると、予め設定された前記補正パラメータが当該駆動系３０にとって適切なものではなくなる。つまり、このフレーム３３が停止位置に移動したときのモータ３５の正回転、逆回転が大きくなり、このフレーム３３の振動が収束するまでの時間が長くなる。なお、図７の波形３Ｂでは図示の便宜上、停止位置への移動後のオーバーシュートについて、実際の波形よりも大きく示している。
【００２８】
このモータ３５の回転は、エンコーダ３６のパルスの数値（以下、エンコーダ値とする）の変動として上位コンピュータ４１により検出される。この制御装置４の制御の概略を説明すると、フレーム３３が前記停止位置にて位置決め動作を行うときに、上位コンピュータ４１が所定の間隔で繰り返しエンコーダ値が所定の範囲に収まるまで当該エンコーダ値の検出を行い、この繰り返しの回数に基づいて搬送アーム１１が異常であるか否かを判断する。そして、異常であると判断した場合には、前記補正パラメータの変更を行うことによって、前記振動を抑えるように制御する。
【００２９】
図４に戻って説明を続ける。コントローラ４２にはメモリ５７が設けられ、このメモリ５７には前記補正を行うために用いられる補正パラメータが記憶される。前記補正パラメータとは、速度ループゲイン、位置ループゲイン及びイナーシャ比である。速度ループゲインは、モータ３５により移動する物体（ここではフレーム３３）の速度と駆動指令信号で指令された速度とに偏差がある場合に、この速度の偏差をどれくらいの時間で「０」にするかを決定するパラメータである。位置ループゲインは、モータ３５により移動する物体の移動中における、物体の位置と、駆動指令信号により指令される当該物体の位置との偏差を決定するパラメータである。イナーシャ比は、負荷イナーシャ、つまりモータ３５により駆動される対象物（ここではフレーム３３、保持部３、基台３１及び昇降台３２が含まれる）のイナーシャ（慣性）を、モータ３５のロータのイナーシャで割った値である。
【００３０】
コントローラ４２は、エンコーダ３６から受信したエンコーダ値を上位コンピュータ４１に送信する。また、コントローラ４２は位置決め完了監視部５８を備えている。位置決め完了監視部５８は、フレーム３３が駆動指令信号により指令された停止位置へ移動するときに、前記エンコーダ値が前記停止位置に対応する予め設定された許容範囲に収まると、上位コンピュータ４１にそのように許容範囲に入った旨を示す位置決め完了信号を出力する。例えば許容範囲はこの停止位置に相当するエンコーダ値の±５に設定されているとする。そして、この停止位置に対応するエンコーダ値が１００００であるとすると、位置決め完了監視部５８は、エンコーダ３６から出力される前記エンコーダ値が９９９５〜１０００５の範囲に入ると前記位置決め完了信号を出力する。
【００３１】
続いて上位コンピュータ４１について説明する。この上位コンピュータ４１はＣＰＵ６１、メモリ６２を備えている。メモリ６２は、フレーム３３の各移動時のエンコーダチェック回数やピークトルクや各種の演算結果が記憶される。また、上位コンピュータは、搬送アーム制御プログラム６３、エンコーダチェックプログラム６４及びパラメータ調整プログラム６５を備えている。これらプログラム６３〜６５は、記憶媒体に格納された状態で、上位コンピュータ４１に読み込まれて動作する。この記憶媒体は、例えば、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、ハードディスク、光磁気（Magnetoptical；ＭＯ）ディスク等により構成される。また、例えばコントローラ４２の制御プログラム５６も、同様の記憶媒体に格納された状態でコントローラ４２に読み込まれる。
【００３２】
搬送アーム制御プログラム６３は搬送アーム１１に駆動指令信号を出力し、上記のようにモジュール間でウエハＷの搬送を行うように動作させるためのプログラムである。判断部をなすエンコーダチェックプログラム６４は、コントローラ４２から送信されるエンコーダ値を検出し、検出に要した回数の最近数回分の移動平均値を算出し、補正パラメータの変更を行うか否か判断するプログラムである。以下、前記エンコーダ値の検出をエンコーダチェックと記載する。また、エンコーダチェックプログラム６４は、エンコーダチェックを終了したときにはコントローラ４２にその旨を表す信号を出力する。パラメータ調整プログラム６５は、前記エンコーダチェックプログラム６４の判断結果に応じて、コントローラ４２のメモリ５７にアクセスし、このメモリ５７に記憶される補正パラメータの書き換えを自動で行うプログラムである。なお、図中６６はバスである。
【００３３】
前記エンコーダチェックについて、図８を参照しながら説明する。図８は上記のモータ３４の動作速度の波形３Ｂと、エンコーダチェックを行うタイミングとの関係を模式的に示している。エンコーダ値はフレーム３３の位置を表すため、この速度の波形３Ｂとフレーム３３の位置とは対応する。つまりグラフ中速度が一定になった状態から下降して、速度が各々０となるときが、フレーム３３が目標とする停止位置に位置するときである。例えば現在のエンコーダ値が１００であり、そこからエンコーダ値が１００００になるように前記駆動指令信号が出力されたものとする。上記のように停止位置に相当するエンコーダ値の±５の範囲が許容範囲であるため、モータ３５が回転し、エンコーダ値が１００００に近づき、この１００００の許容範囲である９９９５になると、上記の位置決め完了監視部５８が上位コンピュータ４１に位置決め完了信号を出力する。この信号を受信すると、上位コンピュータ４１がエンコーダチェックを行う。
【００３４】
エンコーダチェックの結果、エンコーダ値が前記許容範囲９９９５〜１０００５の範囲に含まれていれば、コントローラ４２にエンコーダチェック終了信号を出力する。含まれていなければ、前回エンコーダチェックを行ってから例えば２０ミリ秒後に再度エンコーダチェックを行い、エンコーダ値が許容範囲に含まれているか否かを判定する。このように許容範囲に含まれていると判定されるまでエンコーダチェックを繰り返し行い、含まれていると判定されると、上記のチェック終了信号を出力する。図８の例では４回でチェックを終了し、当該終了信号が出力されている。そして、最近数回、例えば５回分のフレーム３３の位置決め動作時におけるエンコーダチェック回数の移動平均を算出する。この移動平均値について、予め設定されたしきい値を超えているか否かを判定し、超えていなければ補正パラメータの変更をしないと判断し、超えていれば補正パラメータの変更を行うと判断する。以上の上位コンピュータ４１の動作は、エンコーダチェックプログラム６４により制御される。
【００３５】
図４に戻って、上位コンピュータ４１は、表示画面やキーボードなどにより構成される手動入力部６７を備える。制御装置４のユーザはこの手動入力部６７から前記メモリ５７にアクセスし、前記キーボードを用いて表示画面を見ながら当該メモリ５７の補正パラメータを書き換えることができる。また、後述するように補正パラメータの変更は、フレーム３３を位置決めしたときのエンコーダ値に基づいて設定されるが、この設定が行えるようにこの手動入力部６７から搬送アーム１１の操作を行うことができ、また前記表示画面にはエンコーダ値が表示される。この手動入力部６７を用いて手動で補正パラメータを変更するか、プログラム６５により自動で補正パラメータを変更するかは前記ユーザが任意に設定することができる。
【００３６】
また、図４では記載を省略しているが、モータ４に流れる電流値がコントローラ４２を介して上位コンピュータ４１に出力される。上位コンピュータ４１は、この電流値に基づいてモータ３５の各動作時のトルクを取得し、各停止位置へのフレーム３３の移動が行われるときのトルクの最大値（ピークトルク）を検出できるように構成されている。
【００３７】
ところで、パラメータ調整プログラム６５による補正パラメータの変更について、その一例を説明する。例えば、図９に示すようにメモリ５７内の速度ループゲイン、位置ループゲイン、イナーシャ比が夫々α、β、γに設定されていたとする。この例では各α、β、γを±３の範囲で、１刻みで変更する。上記のようにプログラム６４により補正パラメータの変更を行うと判定されると、メモリ５７内の速度ループゲインをα＋１に変更する。変更後、所定の回数、フレーム３３の位置決め動作を行う。このパラメータ変更後のエンコーダチェックの繰り返し回数の平均値（変更後チェック平均値とする）がしきい値以下であれば、各パラメータ値を当該α＋１、β、γに決定する。変更後チェック平均値が、パラメータの変更前の繰り返し回数の平均値（パラメータが上記α、β、γに設定されているときの平均値、変更前チェック平均値とする）以下であるが前記しきい値を超えている場合には、速度ループゲインをα＋２に変更する。α＋２に変更しても同様の結果である場合はα＋３に変更する。
【００３８】
また、このようにαを＋側に変化させた後に演算された変更後チェック平均値が変更前チェック平均値より大きくなった場合は、速度ループゲインを初期値から逆方向に１つ変化させる。つまりα−１とする。そして、α−１としても変更後チェック平均値がしきい値を超えている場合は、同方向に１つパラメータ値を変化させてα−２とする。依然として同様の結果である場合にはさらにパラメータ値を１つ変化させてα−３とする。このように速度ループゲインがα＋３またはα−３になっても変更後チェック平均値が、しきい値以下にならない場合は、速度ループゲインをαに戻し、位置ループゲインβを速度ループゲインのαと同様に±３の範囲で変更する。つまり、当初βを＋方向に変化させ、変更後チェック平均値が変更前チェック平均値より大きくなった場合は、β−１に変更し、β−３に向けてパラメータを変化させていく。
【００３９】
そして、依然として変更後チェック平均値がしきい値を超える場合は、位置ループゲインをβに戻し、イナーシャ比γをαやβと同様に±３の範囲で変更する。このようにγを変更しても変更後チェック平均値がしきい値を超える場合は、例えばイナーシャ比をγ＋１に固定し、上記のようにαを変化させ、続いてβを変化させる。このようにメモリ５７の補正パラメータの数値の各組み合わせを変更し、組み合わせを変える度に所定回数フレーム３３が動作して変更後チェック平均値を取得し、この平均値がしきい値以下になった組み合わせにパラメータ値を決定する。以上の動作は、前記パラメータ調整プログラム６５により制御される。
【００４０】
続いて、搬送アーム１１がレジスト塗布モジュールＣＯＴからウエハＷを受け取り、棚ユニット１６Ｄの加熱モジュール１７に搬送するときの動作を例に挙げて、制御装置４によりエンコーダチェック及び補正パラメータの調整が行われる工程について説明する。図１０〜図１４は搬送アーム１１の動作の様子を示した説明図、図１５は上位コンピュータ４１の動作を示すフロー図である。レジスト塗布モジュールＣＯＴの図示しない昇降ピンにより、基台２１上を前進した保持部２によりウエハＷが受け取られ（図１０）、保持部２が基台２１を後退し、基台２１が回転する。上位コンピュータ４１から、フレーム３３を前記加熱モジュール１７に対して設定された停止位置６０に移動させるための駆動指令信号が出力される（ステップＳ１）。
【００４１】
この駆動指令信号と、メモリ５７に記憶された補正パラメータとに基づいてモータ３５にアンプ４３から電流が供給され、前記フレーム３３が停止位置６０に向けて移動する（図１１）。この移動中にコントローラ４２が、出力されるエンコーダ値が前記停止位置６０に対応する許容範囲に含まれるか否かを判定する（ステップＳ２）。また、この移動中のモータ３５のピークトルクが取得される。モータ３５が回転を続けることによりフレーム３３が停止位置６０に近づき、前記エンコーダ値が許容範囲になると、コントローラ４２から上位コンピュータ４１に位置決め完了信号が出力される（ステップＳ３）。
【００４２】
上記のようにフレーム３３は停止位置６０にて振動する（図１２）。前記位置決め完了信号を受信した上位コンピュータ４１は図８で説明したようにエンコーダチェックを行い（ステップＳ４）、許容範囲に収まっているか否かを判定する（ステップＳ５）。収まっていないと判定した場合は、前回検出を行ってから例えば２０ミリ秒後に再度チェックを行い、検出値が許容範囲に収まっているか否かを判定する。このように許容範囲に収まっていると判定されるまで、ステップＳ４、Ｓ５が繰り返される。
【００４３】
ステップＳ４、Ｓ５が繰り返され、例えば７回目の検出において許容範囲に含まれていないと判定した場合、上位コンピュータ４１は図示しないアラーム発生装置により音声や画面表示でアラームを出力し、搬送アーム１１の動作を停止させる。７回目までの検出で許容範囲に含まれていると判定された場合、上位コンピュータ４１は、今回の位置決めを含む最近５回分のフレーム３３の位置決めにおけるエンコーダチェック回数の移動平均値を算出し、この移動平均値が予め設定されたしきい値を越えているか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００４４】
このような判定を行うことに並行して、保持部２が前進して加熱モジュール１７に進入し、昇降台２２の昇降動作によりウエハＷが加熱モジュール１７に受け渡される（図１３）。そして、ステップＳ６でしきい値以下であると判定された場合、搬送アーム１１により次の動作、例えば棚ユニット１６Ａの加熱モジュール１７からタワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳへのウエハＷの搬送を行うために上位コンピュータ４１は次の駆動指令信号を送信し、フレーム３３が前記棚ユニット１６Ａの加熱モジュール１７の手前の停止位置６１に移動する。この場合、補正パラメータの変更は行われない。
【００４５】
ステップＳ６でしきい値を超えていると判定された場合、上位コンピュータ５１は上記のように補正パラメータの変更を行い（ステップＳ７）、変更された補正パラメータで前記次のウエハＷの搬送を行うためにフレーム３３は前記停止位置６１に移動する（図１４）。このようにウエハＷの搬送を行うたびにフレーム３３は、各モジュールに対応する停止位置に移動する。そして、その度にステップＳ４、Ｓ５のエンコーダチェックが行われる。また、この移動時においてもモータ４５のピークトルクが取得される。そして、上記したようにフレーム３３が複数回移動した後、パラメータ変更後のエンコーダチェック回数がしきい値以下になったか否かが判定される（ステップＳ８）。しきい値以下になったと判定されれば、そのように変更した値に補正パラメータ値を決定し、当該補正パラメータを用いて継続して搬送を行う。しきい値以下ではないと判定された場合は、再度、補正パラメータを変更する。このように前記エンコーダチェック回数がしきい値以下になるまでステップＳ７、Ｓ８が繰り返し行われる。
【００４６】
ステップＳ８で補正パラメータを決定すると、上位コンピュータ４１により過去数回分のそのように決定した補正パラメータでモータ３５を動作させたときのフレーム３３の移動時におけるピークトルクの平均値が演算される。また、上位コンピュータ４１により、変更前の補正パラメータ、つまり前記ステップＳ７実行前の補正パラメータでモータ３５を動作させたときの数回のピークトルクの平均値が演算され、互いの平均値の差分が演算される。当該差分が、予め設定されたトルクしきい値を超える場合、モータ３５の過剰な負荷を抑えるために補正パラメータは前記ステップＳ７実行前のパラメータに戻される。そして、例えば上位コンピュータ４１は、表示画面や音声によりそのようにパラメータを戻した旨をユーザに報知する。前記トルクしきい値を超えていない場合は、決定した補正パラメータで搬送が続けられる。上記の例ではフレーム３３駆動用のモータ３５の制御について説明したが、搬送アーム１１の他のモータについても同様に制御が行われる。
【００４７】
上記の搬送アーム１１によれば、搬送アームが目標位置に停止させる位置決め動作が行われるときに、上位コンピュータ４１が、検出されるエンコーダ値が許容範囲内に収まるか否かを判定し、許容範囲内に収まるまでこのエンコーダ値の検出を行う。そして、この検出に要した回数に基づいて搬送アーム１１が異常であるか否かが判定され、異常であると判定された場合にはモータ３５の動作を制御する補正パラメータを変更し、変更した当該補正パラメータを用いて前記位置決め動作を行い、依然として搬送アーム１１が異常であるか否かを判定する。このように構成されることにより、前記位置決め時に起きる搬送アーム１１の振動を抑え、エンコーダチェックに要する時間を短縮し、搬送アーム１１が速やかに位置決め後の動作を行うことができるので、スループットの低下を抑えることができる。また、モータ３５を含む搬送アーム１１の各部品に掛かる負荷を抑えることができ、搬送アーム１１の各部の劣化を抑えることができる。なお、上記の搬送アーム１１が異常であるか否かはエンコーダチェックの回数に基づいて行っているが、このエンコーダチェックはエンコーダ値に基づいて行われるため、この搬送アーム１１異常の有無の判断はエンコーダ値に基づいて行っていると言える。
【００４８】
ところで、上記の実施形態によればモータ３５のエンコーダ値により搬送アームが停止位置に移動したか否かを検出しているが、このようにエンコーダ値を用いることに限られない。例えば搬送路１５に光センサを設け、この光センサの検出結果によって当該搬送路における搬送アームの各部の位置の検出を行い、この検出結果に基づいて、プログラム６４が補正パラメータの変更を行うか否か決定するようにしてもよい。
【００４９】
また、上記の例では補正パラメータの変更はウエハＷの搬送中に行っている。しかし、例えば処理部１０に搬送されるウエハＷのロットの切れ目で補正パラメータの変更を行ってもよい。つまり、上記のステップＳ６で補正パラメータの変更を行うことが決定されても、処理部１０に搬送されているウエハＷが属するロットを全て当該処理部１０から搬出し終わるまで、補正パラメータの変更を行わない。そして前記ロットを搬出後、次のロットが処理部１０に搬送されるまでにモータ３５を動作させて任意の位置で位置決め動作を行い、補正パラメータの変更を行うようにしてもよい。しかし、上記のようにウエハＷの搬送動作中に補正値パラメータの変更を行うことで、搬送アーム１１の停止時の振動を速やかに抑えることができるので好ましい。
【００５０】
また、上記の例では補正パラメータを自動で変更する例を示したが、既述のようにユーザが手動で変更するように上位コンピュータ４１を設定することもできる。その場合、例えば上位コンピュータ４１は、ステップＳ６でエンコーダチェックの回数がしきい値を超えたと判定すると、表示画面に所定の表示を行ったり、所定の音声を出力することでユーザに報知する。それによって、ユーザは例えば前記ウエハＷのロットの切れ目において、上位コンピュータ４１を介して任意に搬送アーム１１を動作させて位置決め動作を行い、自動でパラメータを変更する場合と同様にエンコーダ値に基づいてパラメータを変更する。本発明は、ウエハＷの他にＬＣＤ基板など他の基板の搬送機構にも適用できる。また、基板以外には、サーボモータを用いた高精度な位置決めが要求される搬送機構であれば適用できる。
【００５１】
続いて、上記の搬送アーム１１及び処理部１０が適用される塗布、現像装置７の一例を図１６〜図１８を参照しながら説明する。この装置は、キャリアブロックＤ１と、処理ブロックＤ２と、インターフェイスブロックＤ３と、を直線状に接続して構成されている。インターフェイスブロックＤ３にはさらに露光装置Ｄ４が接続されている。以降の説明ではブロックＤ１〜Ｄ３の配列方向を前後方向とする。キャリアブロックＤ１は、同一のロットの基板であるウエハＷを複数枚含むキャリアＣを装置内に搬入出する役割を有し、キャリアＣの載置台７１と、開閉部７２と、開閉部７２を介してキャリアＣからウエハＷを搬送するための移載機構７３とを備えている。
【００５２】
処理ブロックＤ２は、ウエハＷに液処理を行う第１〜第６の単位ブロックＢ１〜Ｂ６が下から順に積層されて構成されている。説明の便宜上ウエハＷに下層側の反射防止膜を形成する処理を「ＢＣＴ」、ウエハＷにレジスト膜を形成する処理を「ＣＯＴ」、露光後のウエハＷにレジストパターンを形成するための処理を「ＤＥＶ」と夫々表現する場合がある。
【００５３】
この例では、図１７に示すように下からＢＣＴ層、ＣＯＴ層、ＤＥＶ層が２層ずつ積み上げられている。ＣＯＴ層（Ｂ３、Ｂ４）は、上記の処理部１０に相当する。図１６中７４は、レジスト塗布モジュールＣＯＴ、保護膜形成モジュールＴＣＴを構成し、載置部１４を囲むカップ体である。
【００５４】
他の単位ブロックＢ１、Ｂ２、Ｂ５及びＢ６は、ウエハＷに供給する薬液が異なること及び周縁露光モジュール１８の代わりに加熱モジュール１７が設けられることなどを除き、単位ブロックＢ３、Ｂ４と同様に構成され、搬送アーム１１によりウエハＷが搬送される。単位ブロックＢ１、Ｂ２は、レジスト塗布モジュールＣＯＴ、保護膜形成モジュールＴＣＴの代わりに反射防止膜形成モジュールを備え、単位ブロックＢ５、Ｂ６は、現像モジュールを備える。
【００５５】
処理ブロックＤ２におけるキャリアブロックＤ１側には、前記タワーＴ１が設けられ、このタワーＴ１に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な受け渡し機構である受け渡しアーム７５が設けられている。タワーＴ１は、前記受け渡しモジュールの他、複数枚のウエハＷを一時的に保管するバッファモジュールと、ウエハＷの表面を疎水化する疎水化処理モジュールなどが設けられているが、説明を簡素化するために、これらモジュールは受け渡しアーム７５と各単位ブロックＢ１〜Ｂ６の搬送アームＡ１〜Ａ６との間でウエハＷを受け渡すための受け渡しモジュールＴＲＳとする。この搬送アームＡ１〜Ａ６は上記の搬送アーム１１であり、各階層の数に対応するように符号を変えて示したものである。
【００５６】
インターフェイスブロックＤ３は単位ブロックＢ１〜Ｂ６に跨って上下に伸びるタワーＴ２、Ｔ３、Ｔ４を備えており、タワーＴ２とタワーＴ３に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な受け渡し機構であるインターフェイスアーム７６と、タワーＴ２とタワーＴ４に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な受け渡し機構であるインターフェイスアーム７６と、タワーＴ２と露光装置Ｄ４の間でウエハＷの受け渡しを行うためのインターフェイスアーム７８が設けられている。図１８に示すようにタワーＴ２は、受け渡しモジュールＴＲＳが互いに積層されて構成されている。尚タワーＴ３、Ｔ４については説明を省略する。
【００５７】
この塗布、現像装置７及び露光装置Ｄ４からなるシステムのウエハＷの搬送経路の概略について簡単に説明する。ウエハＷは、キャリアＣ→移載機構７３→タワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳ→受け渡しアーム７５→タワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳ→単位ブロックＢ１（Ｂ２）→単位ブロックＢ３（Ｂ４）→インターフェイスブロックＤ３→露光装置Ｄ４→インターフェイスブロックＤ３→タワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳ→移載機構７３→キャリアＣの順で流れていく。
【００５８】
処理ブロックＤ２内のウエハＷの流れについてより詳しく述べると、反射防止膜を形成する単位ブロックＢ１、Ｂ２、レジスト膜を形成する単位ブロックＢ３、Ｂ４及び現像を行う単位ブロックＢ５、Ｂ６は二重化されており、これら二重化された単位ブロックに対して、同じロット内の複数のウエハＷが振り分けられて、つまり交互に単位ブロックに搬送される。例えばウエハＷを単位ブロックＢ１に受け渡す場合には、タワーＴ１のうちの受け渡しモジュールＴＲＳのうち、単位ブロックＢ１に対応する受け渡しモジュールＴＲＳ１（搬送アームＡ１によりウエハＷの受け渡しが可能な受け渡しモジュール）に対して、受け渡しアーム７５によりウエハＷが受け渡されることになる。タワーＴ１における受け渡しアーム７５の受け取り元のモジュールは、移載機構７３により搬入される受け渡しモジュールＴＲＳ０である。
【００５９】
また単位ブロックＢ２に対応する受け渡しモジュールをＴＲＳ２とすれば、受け渡しモジュールＴＲＳ０のウエハＷは受け渡しアーム７５により受け渡しモジュールＴＲＳ２に受け渡される。従って同じロット内のウエハＷは、受け渡しアーム７５により受け渡しモジュールをＴＲＳ１、ＴＲＳ２に対して交互に振り分けられることになる。  
【００６０】
また単位ブロックＢ１あるいはＢ２にて反射防止膜の形成を終えたウエハＷは、例えば受け渡しモジュールＴＲＳ１あるいはＴＲＳ２を介して、受け渡しアーム７５により単位ブロックＢ３に対応する受け渡しモジュールＴＲＳ３と単位ブロックＢ４に対応する受け渡しモジュールＴＲＳ４との間で交互に振り分け搬送されることになる。更にまた露光を終えたウエハＷは、インターフェイスブロックＤ３の受け渡しアームにより、タワーＴ２の受け渡しモジュールＴＲＳを介して単位ブロックＢ５、Ｂ６に対して交互に搬入されることになる。
【符号の説明】
【００６１】
Ｗ            ウエハ
１１          搬送アーム
３５          モータ
４            制御装置
４１          上位コンピュータ
４２          コントローラ
５６          モータ制御プログラム
５７          メモリ
６３          アーム制御プログラム
６４          エンコーダチェックプログラム
６５          パラメータ調整プログラム
【図１】
2013230036.tif 000003
【図２】
2013230036.tif 000004
【図３】
2013230036.tif 000005
【図４】
2013230036.tif 000006
【図５】
2013230036.tif 000007
【図６】
2013230036.tif 000008
【図７】
2013230036.tif 000009
【図８】
2013230036.tif 000010
【図９】
2013230036.tif 000011
【図１０】
2013230036.tif 000012
【図１１】
2013230036.tif 000013
【図１２】
2013230036.tif 000014
【図１３】
2013230036.tif 000015
【図１４】
2013230036.tif 000016
【図１５】
2013230036.tif 000017
【図１６】
2013230036.tif 000018
【図１７】
2013230036.tif 000019
【図１８】
2013230036.tif 000020