CN101351878A - 基板交接装置、基板处理装置、基板交接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板交接装置、基板处理装置、基板交接方法。不使用搬运臂、而仅用基板交接装置来校正基板的水平方向位置偏移。该基板交接装置具有：多个支承销(132A～132C)，它们绕载置台(112)的支承轴(114)分离开地配置，在基板下表面支承基板例如晶圆(W)；基台(134)，其安装有支承销；上下驱动部件(Z方向驱动部件138Z)，其借助基台上下驱动支承销，从而使晶圆W进行升降；水平方向驱动部件(X方向驱动部件138X、Y方向驱动部件138Y)，它们借助基台水平驱动支承销，以调整晶圆的水平方向(X、Y方向)位置的。

Description

基板交接装置、基板处理装置、基板交接方法
技术领域
本发明涉及基板交接装置、基板处理装置、基板交接方法。
背景技术
通常，在半导体集成电路的制造工序中，通过对被处理基板例如半导体晶圆(以下、也称“晶圆”)反复进行成膜处理、蚀刻处理、热处理等各种加工处理，来在晶圆上形成集成电路。另外，有时也对实施了上述各加工处理的晶圆进行规定的后处理。作为后处理，可以举出例如用于清洗晶圆的处理(例如除去附着于晶圆上的附着物的处理等)、测定加工处理结果的处理(例如膜厚测定处理、粒子测定处理等)。
这样的晶圆处理例如通过具有处理室的基板处理装置进行，该处理室被构成为可执行等离子体处理、测定处理等规定处理。基板处理装置具有例如将搬运晶圆的搬运臂设置成可自由旋转、进退的移动式搬运机器人，利用该搬运臂将晶圆搬运到处理室。通常，在处理室内设有载置晶圆的载置台，在该载置台与上述搬运臂之间进行晶圆的交接。
以往，上述那样的晶圆交接公知是通过使贯通载置台的多个支承销上下移动，用支承销接过搬运臂上的晶圆，将其载置于载置台上(例如参照专利文献1)。另外，也有通过在移动式搬运机器人与载置台之间设置旋转臂，利用该旋转臂将移动式搬运机器人的镊子上的晶圆移放到载置台上(参照专利文献2)。
专利文献1：日本特开平6-97269号公报
专利文献2：日本特开平5-343500号公报
专利文献3：日本特开平8-8328号公报
专利文献4：日本特开2002-280287号公报
但是，为了对载置台上的晶圆实施适当的处理，需要将晶圆准确地载置于载置台上，而不产生水平方向位置偏移。因此，以往当在晶圆上产生水平方向位置偏移时，要用搬运臂取出载置台上的晶圆，用搬运臂、移动式搬运机器人校正位置偏移之后，再将晶圆重新放置于载置台上。
具体地讲，例如在专利文献1所示那样的、使支承销上下移动来进行晶圆交接的基板交接装置中，当晶圆产生位置偏移时，用支承销举起载置台上的晶圆，插入搬运臂接收晶圆并将其取出。然后，移动搬运臂来调整晶圆位置，然后再将晶圆重新放置于载置台上。
另外，在专利文献2所示那样的、在移动式搬运机器人自身上设有晶圆对位装置的基板交接装置中，在移动式搬运机器人的镊子上校正晶圆的位置之后，利用旋转臂将晶圆移放到载置台上(参照专利文献2的图2、图3)。
但是，在上述那样用搬运臂、移动式搬运机器人来校正位置偏移的基板交接装置中，为了进行该校正动作，搬运臂、移动式搬运机器人便无法进行其他的操作(例如搬运其他晶圆的操作)。因此，存在降低晶圆处理的生产率的问题。
公知也有针对这一问题的、不使用搬运臂而通过使载置台在XY方向上移动来校正晶圆的水平方向位置偏移的基板交接装置。例如在专利文献3专记载了这样一种装置：在将晶圆载置于载置台上的状态下使晶圆旋转，通过用CCD线性位移传感器检测晶圆整周外缘来检测晶圆的位置偏移，再通过使载置台在XY方向上移动来校正该位置偏移。
另外，例如在专利文献4中记载了这样一种装置：用悬挂于处理室内的旋转支承体(搬入臂)支承晶圆，在该状态下用多个CCD摄像机拍摄晶圆的外缘，基于该拍摄结果来检测晶圆的位置，再通过使载置台在XY方向上移动来校正该位置偏移。
但是，在专利文献3所记载的基板交接装置中，为了检测晶圆的位置偏移，必须用晶圆升降机将晶圆放到载置台上，并且，在晶圆产生位置偏移时，为了校正该位置偏移，必须用晶圆升降机举起晶圆之后使载置台在XY方向上移动，然后，再将晶圆放到载置台上。这样，由于必须多次升降晶圆，因此校正位置偏移耗费时间，相应地降低了晶圆处理的生产率。
另外，在专利文献4所记载的基板交接装置中，例如在晶圆的位置偏移大到用CCD摄像机无法检测到晶圆的外缘的情况下，便不能检测晶圆的位置偏移，也就不能通过载置台的XY驱动来校正其位置偏移。另外，由于支承晶圆的旋转支承体(搬入臂)自身不在XY方向上移动，因此，也不能用旋转支承体(搬入臂)进行XY方向的校正。
因此，在这样的情况下，必须用移动式搬运机器人、搬运臂取出晶圆，重新放置于旋转支承体上(搬入臂)上。其间，如上述那样，搬运臂、移动式搬运机器人不能进行其他的操作(例如搬运其他晶圆的操作)，因此，降低了晶圆处理的生产率。
发明内容
因此，本发明是鉴于这样的问题而作成的，其目的在于，提供一种这样的基板交接装置等：在用支承销从搬运臂上接收基板之后，可以不使用搬运臂、移动式搬运机器人，而通过用支承销在水平方向上驱动基板，来快速校正基板的位置偏移，结果可以提高晶圆处理的生产率。
为了解决上述课题，根据本发明的一技术方案提供一种基板交接装置，该基板交接装置在搬运基板的搬运臂与载置上述基板的载置台之间进行基板交接，其特征在于，该基板交接装置具有：多个支承销，它们绕上述载置台的支承轴分离开地配置，在上述基板的下表面支承上述基板；基台，该基台上安装有上述支承销；上下驱动部件，该上下驱动部件借助上述基台上下驱动上述支承销，从而使上述基板进行升降；水平驱动部件，该水平驱动部件借助上述基台水平驱动上述支承销，以调整上述基板的水平方向位置。
采用这样的发明，通过使支承销可在水平方向(XY方向)上移动，例如，在用支承销从搬运臂上接收基板之后，可以不使用搬运臂、而在用支承销支承基板的状态下在水平方向上驱动上述支承销。由此，可以快速校正基板的位置偏移。另外，搬运臂可以在将基板交接到支承销上之后立即进行其他操作。因此，可以提高基板处理的生产率。
另外，优选是在上述载置台的附近配置用于检测由支承销支承的上述基板的水平方向位置的基板位置检测部件。由此，可以在用支承销支承基板的状态下，检测基板的水平方向位置，从而检测是否产生位置偏移。另外，采用本发明，并不是在水平方向上驱动载置台，而在水平方向上驱动支承销，因此，即使在例如基板的位置偏移较大、用基板位置检测部件检测不到的情况下，也可以在用支承销举起基板的状态下，用支承销使基板在水平方向上移动到可由基板位置检测部件检测到的位置。由此，即使在基板产生较大位置偏移的情况下，也可以检测出基板位置并快速校正位置偏移。
另外，上述基板位置检测部件优选是例如能检测上述基板周缘部的至少两个部位以上的位置。若可以检测基板周缘部的至少两个部位的位置，则若是例如像半导体晶圆那样的圆板状基板，则可以检测出该基板的中心位置。
另外，也可以设置进行基板交接处理的控制部，例如在利用上下驱动部件使上述支承销上升、从上述搬运臂上接收上述基板时，在用上述支承销支承上述基板的状态下，利用上述基板位置检测部件检测上述基板的水平方向位置，若上述基板产生位置偏移，则利用上述水平驱动部件在水平方向上驱动上述支承销来校正上述基板的位置偏移，然后利用上述上下驱动部件使上述支承销下降，将上述基板载置于上述载置台上。
由此，可以在用支承销支承上述基板的状态下，检测出基板位置并快速校正位置偏移。因此，与以往那样的、例如为了检测出基板位置、校正基板位置偏移而由搬运臂、支承销将基板重新放置于载置台上的情况相比，可以更快速地校正位置偏移。由此，可以提高基板处理的生产率。
另外，在从上述搬运臂上接收上述基板时，也可以在使上述支承销上升的状态下，使上述搬运臂下降来接收上述基板。这样，可以在使支承销上升的状态下接收基板。
另外，将上述多个支承销例如绕上述载置台的支承轴分离开地配置于上述载置台的径向内侧，并且使上述各支承销的前端穿过形成于上述载置台上的贯通孔而从上述载置台的基板载置面突没。采用这样的结构，由于可以用各支承销支承靠近基板中心的点，因此，例如在对载置台上的基板端部实施处理(例如除去附着于基板端部的附着物的处理)的情况下，可以在尽量远离作为该处理对象的部位的点支承基板。
另外，在使上述载置台可绕支承轴自由旋转的情况下，例如在使上述载置台旋转时，使上述支承销下降而使上述支承销的前端处于上述载置台的底面下侧。由此，在使载置台旋转时，可以避免贯通孔与支承销发生碰撞。
另外，在上述基板交接装置中，也可以将上述多个支承销绕上述载置台的支承轴分离开地配置于上述载置台的径向外侧。采用该结构，不用在载置台上形成贯通孔便可以用支承销支承基板。另外，由于支承销在水平方向上的移动量不受贯通孔限制，因此，可以更大幅地水平移动基板。因此，可以获得较大的使基板在水平方向上移动一次的移动量。
为了解决上述课题，根据本发明的另一技术方案，提供一种基板处理装置，该基板处理装置将基板载置于配置于处理室内的载置台上进行规定处理，其特征在于，在上述处理室内，将在用于搬入搬出上述基板的搬运臂与上述载置台之间进行基板交接的基板交接装置配置于上述载置台附近；上述基板交接装置具有：多个支承销，它们绕上述载置台的支承轴分离开地配置，在上述基板的下表面支承上述基板；基台，该基台上安装有上述支承销；上下驱动部件，该上下驱动部件借助上述基台上下驱动上述支承销，从而使上述基板进行升降；水平驱动部件，该水平驱动部件借助上述基台水平驱动上述支承销，以调整上述基板的水平方向位置。
采用这样的发明，可以不使用搬运臂而用支承销使基板在水平方向移动来快速校正位置偏移。因此，搬运臂可以在将基板交接到基板交接装置上之后立即进行其他的操作。因此，可以提高基板处理的生产率。另外，由于可以将基板不产生位置偏移地载置于载置台上，因此，可以稳定地对基板实施规定的处理。
为了解决上述课题，根据本发明的另一技术方案，提供一种基板处理装置，该基板处理装置具有对基板实施规定处理的多个处理室，一边用搬运臂将上述基板依次搬运到各处理室，一边连续地对基板进行处理，其特征在于，上述处理室中的至少1个为后处理室，将在其他处理室进行过加工处理的基板搬运到该后处理室中进行后处理，上述后处理室具有在设于其内部的载置台与上述搬运臂之间进行基板交接的基板交接装置；上述基板交接装置具有：多个支承销，它们在上述基板的下表面支承上述基板；基台，该基台上安装有上述支承销；上下驱动部件，该上下驱动部件借助上述基台上下驱动上述支承销，从而使上述基板进行升降；水平驱动部件，该水平驱动部件借助上述基台水平驱动上述支承销，以调整上述基板的水平方向位置。
被搬运到这样的后处理室中的基板，由搬运臂经由其他处理室反复搬入搬出，因此，产生较大位置偏移的可能性较高。在这一点上，采用本发明的基板交接装置，即使在基板的位置偏移较大的情况下，也可以无需像以往那样将基板取出重新放入、或重新放置于载置台上，而通过在用支承销支承基板的状态下在水平方向上驱动支承销来快速校正该位置偏移。因此，在这样的后处理室中使用本发明的基板交接装置的效果较大。
另外，上述后处理室可以是用于除去附着在上述基板周缘部的附着物的清洗处理室。另外，在该情况下，优选是将上述基板交接装置的多个支承销绕上述载置台的支承轴分离开地配置于上述载置台的径向内侧，且使上述支承销的前端穿过形成于上述载置台上的贯通孔而从上述载置台的基板载置面突没。这样，可以用各支承销支承基板背面靠近中心的点。因此，可以不受各支承销妨碍地除去附着在基板周缘部的附着物。
为了解决上述课题，根据本发明的另一技术方案，提供一种基板交接装方法，该基板交接方法是在搬运基板的搬运臂与载置上述基板的载置台之间进行基板交接的基板交接装置的交接方法，其特征在于，上述基板交接装置具有：多个支承销，它们绕上述载置台的支承轴分离开地配置，在上述基板的下表面支承上述基板；基台，该基台上安装有上述支承销；上下驱动部件，该上下驱动部件借助上述基台上下驱动上述支承销；水平驱动部件，该水平驱动部件借助上述基台水平驱动上述支承销；基板位置检测部件，该基板位置检测部件用于检测上述基板的水平方向位置；该基板交接方法包括如下工序：利用上述上下驱动部件使上述支承销上升，从上述搬运臂上接收上述基板；在用上述支承销支承上述基板的状态下，利用上述基板位置检测部件检测接收后的基板的水平方向位置；基于利用上述基板位置检测部件检测出的基板位置，判断该基板是否相对于规定基准位置产生位置偏移；当在上述判断工序中判断为上述基板未产生位置偏移时，利用上述上下驱动部件使上述支承销下降，将上述基板载置于上述载置台上；当在上述判断工序中判断为上述基板产生位置偏移时，利用上述水平驱动部件在水平方向上驱动上述支承销来校正上述基板的位置偏移，然后利用上述上下驱动部件使上述支承销下降，将上述基板载置于上述载置台上。
采用这样的发明，用支承销从搬运臂上接收基板之后，即使基板产生位置偏移，也可以不使用搬运臂、而通过在用支承销支承基板的状态下在水平方向上驱动支承销，来快速校正基板的位置偏移。另外，搬运臂可以在将基板交接到支承销上之后立即进行其他的操作。因此，可以提高基板处理的生产率。
另外，在从上述搬运臂上接收上述基板的工序中，也可以在使上述支承销上升的状态下，使上述搬运臂下降来接收上述基板。由此，可以在使支承销上升的状态下接收基板。
另外，在上述检测基板位置的工序中，在用上述基板位置检测部件检测不到基板的情况下，也可以通过在水平方向上驱动上述支承销来使上述基板移动到可由上述基板位置检测部件检测到的位置。由此，即使由于用支承销接收时的基板位置偏移较大而用基板位置检测部件检测不到基板，也可以用支承销在基板位置偏移较大的状态下移动基板，因此，可由基板位置检测部件检测到基板位置。由此，可以无需将基板重新放置于载置台上来校正位置偏移。
采用本发明，可以不使用搬运臂、而用基板交接装置使基板在水平方向上移动来校正位置偏移，因此，搬运臂可以在将基板交接到基板交接装置上之后立即进行其他的操作(例如搬运其他基板的操作)。并且，可以在将基板载置于载置台上之前校正基板的位置偏移，因此，可以快速校正基板的位置偏移。因此，可以提高基板处理的生产率。
附图说明
图1是用于说明本发明实施方式的基板交接装置、基板位置检测单元、及载置台单元的立体图。
图2是表示图1所示各装置的侧视图。
图3是表示图1所示基板交接装置的结构的立体图。
图4是用于说明该实施方式的基板位置检测单元所具有的基板位置检测部件的结构的立体图。
图5A是用于说明各测定视场的状态与晶圆W的位置之间的关系的图，是全部测定视场被判断为白状态(明状态)时的例子。
图5B是表示校正了图5A的位置偏移时的支承销与晶圆的位置关系的图。
图6A是用于说明各测定视场的状态与晶圆W的位置之间的关系的图，是1个测定视场被判断为(灰状态)，其他被判断为白状态(明状态)时的例子。
图6B是表示校正了图6A的位置偏移时的支承销与晶圆的位置关系的图。
图7A是用于说明各测定视场的状态与晶圆W的位置之间的关系的图，是1个测定视场被判断为(灰状态)，其他分别被判断为黑状态(暗状态)和白状态(明状态)时的例子。
图7B是表示校正图7A的位置偏移时的支承销与晶圆的位置关系的图。
图8是表示该实施方式的晶圆的交接处理的具体例子的流程图。
图9A是用于说明基板交接装置的动作例的图。
图9B是用于说明基板交接装置的动作例的图。
图9C是用于说明基板交接装置的动作例的图。
图9D是用于说明基板交接装置的动作例的图。
图9E是用于说明基板交接装置的动作例的图。
图10是表示该实施方式的基板交接装置的另一结构例的立体图。
图11是表示可适用该实施方式的基板交接装置的基板处理装置的结构例的剖视图。
图12是表示使用了本实施方式的基板交接装置的清洗处理室的内部结构例的侧视图。
附图标记的说明
110：载置台单元；112：载置台；113A～113C：贯通孔；114：支承轴；116：载置台；130：基板交接装置；132A～132C：支承销；134：基台；135：安装板；136：支承板；138：支承销驱动机构；138X：X方向驱动部件；138Y：Y方向驱动部件；138Z：Z方向驱动部件；150：基板位置检测单元；152A～152C：摄像部件；153A～153C：测定视场；154A～154C：照明用光源；156：安装台；157、158：托架；200：控制部；300：基板处理装置；310：加工处理单元；320：搬运单元；330：搬运室；331A～331C：盒台；332A～332C：盒容器；333A～333C：闸阀；336：预对准处理室；338：载置台；339：光学传感器；340A～340F：加工处理室；342：载置台；344A～344F：闸阀；350：通用搬运室；354M、354N：闸阀；360M、360N：真空交换室；362M、362N：闸阀；364M、364N：交接台；370、380：移动式搬运机器人；373A、373B：搬运臂；383A、383B：搬运臂；384：引导轨；400：清洗处理室；402：容器；404：搬入搬出口；410：清洗部件；412：激光器单元；414：臭氧发生器；500：控制部；W：晶圆。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。另外，在本说明书及附图中，对于实际上具有相同功能结构的结构要素通过标注相同的附图标记而省略重复说明。
基板交接装置
首先，参照附图说明本发明的实施方式的基板交接装置。图1是用于说明各装置的设置例的立体图，图2是表示图1所示的各装置的侧视图。在本实施方式中，对在未图示的搬运臂与载置台112之间交接基板例如半导体晶圆(以下，也简称为“晶圆”)W的基板交接装置130的实施方式进行说明。
如图1、图2所示，在具有载置晶圆W的载置台112的载置台单元110附近配置有本实施方式的基板交接装置(升降机单元)130。另外，在载置台单元110的附近配置有用于检测晶圆W的位置的基板位置检测单元150。
载置台112例如图1所示那样形成为直径小于晶圆W直径的圆板状。晶圆W被载置于载置台112上侧的载置面上。载置台112借助支承轴114用螺栓等连结构件安装于例如处理室内的底面。另外，载置台112也可以是可旋转的。在载置台112可旋转的情况下，例如在支承轴114的内部设置例如步进电动机，通过该步进电动机的驱动使载置台112旋转。另外，在载置台112上，也可以利用例如真空吸盘功能吸附保持该载置面上的晶圆W。由此，即使载置台112进行高速旋转，也可以防止晶圆W从载置台112上脱落。如图2所示，载置台单元110与控制部200相连接，基于来自该控制部200的控制信号控制载置台112旋转。
在此，参照图1、图3详细说明基板交接装置130的结构。图3是从图1中将基板交接装置单拿出来表示的图。另外，在图3中，为了便于理解基板交接装置的结构，省略了载置台112，仅用双点划线示出了载置台112的支承轴114。
如图3所示，基板交接装置130具有在未图示的搬运臂与载置台112之间进行晶圆W的交接时、支承晶圆W的多个(例如3个)支承销(升降销)132A～132C。如图3所示，这些支承销132A～132C绕载置台112的支承轴114分离开地配置。支承销132A～132C优选是绕支承轴114以等间隔配置，以便可以稳定地支承例如晶圆W。另外，支承销的数量并不限定于3个，但优选为至少3个以上，以便可以稳定地支承晶圆。
支承销132A～132C竖立地设置于基台(升降底座)134上，利用该基台134可以使所有的支承销132A～132C一齐在上下方向或水平方向上移动。例如图3所示，基台134由形成为大致环形状的安装板135与支承安装板135的支承板136构成。在安装板135的上部沿环形状以规定间隔(例如等间隔)安装有各支承销132A～132C，支承板136安装于构成后述支承销驱动机构138的X方向驱动部件138X的平台上。
另外，在安装板135的环状的一部分上设有可从支承轴114的侧面插入安装板135那样大小的开口部。由此，可以这样地设置基板交接装置130：即使在将支承轴114固定于处理室底面之后，也能将安装板135从该开口部套入到支承轴114上，绕支承轴114配置支承销132A～132C。
基台134安装于支承销驱动机构138上，该支承销驱动机构138不仅在上下方向、而且在水平方向也可驱动支承销132A～132C。具体地讲，例如，支承销驱动机构138具有X方向驱动部件138X与Y方向驱动部件138Y，该X方向驱动部件138X可借助基台134在X方向上驱动支承销132A～132C，该Y方向驱动部件138Y可借助基台134在Y方向上驱动支承销132A～132C。X方向驱动部件138X例如由可在X方向上线性驱动的平台构成，Y方向驱动部件138Y例如由可在与X方向垂直的Y方向上线性驱动X方向驱动部件的平台构成。另外，这些X方向驱动部件138X与Y方向驱动部件138Y构成了水平方向(XY方向)驱动部件。
支承销驱动机构138还具有作为上下方向驱动部件的Z方向驱动部件138Z，该Z方向驱动部件138Z可借助基台134在Z方向(上下方向)上驱动支承销132A～132C。Z方向驱动部件138Z可以是例如用可线性驱动的平台上下驱动X方向驱动部件138X及Y方向驱动部件138Y的结构。
作为这些各驱动部件138X、138Y、138Z的驱动器优选采用例如直线运动驱动器。若采用直线运动驱动器，则可以获得几μm或几μm以下的重复定位精度，且可以高速地推进各平台。另外，除了直线运动驱动器以外，还可以利用例如利用滚珠丝杠和步进电动机的组合机构来驱动各平台。另外，如图2所示，基板交接装置130与控制部200相连接，基于来自该控制部200的控制信号驱动控制各驱动部件138X、138Y、138Z。
采用这样的支承销驱动机构138，通过用Z方向驱动部件138Z借助基台134上下驱动支承销132A～132C，可以使晶圆W相对于搬运臂或载置台112进行升降。另外，通过用X方向驱动部件138X及Y方向驱动部件138Y借助基台134在水平方向(XY方向)上驱动支承销132A～132C，可以在将晶圆W载置于支承销132A～132C上方的状态下调整晶圆W的水平方向位置。
由此，用支承销132A～132C从搬运臂上接收晶圆W之后，可以不使用搬运臂、移动式搬运机器人，而在将晶圆W载置于支承销132A～132C上方的状态下使晶圆W仅在水平方向上移动来校正晶圆的位置偏移，结果可以提高晶圆处理的生产率。
但是，在用如图1所示那样的直径比较大的载置台112进行晶圆的交接时，要将各支承销132A～132C配置于载置台112的径向内侧。并且，使各支承销132A～132C的前端穿过形成于载置台112上的贯通孔而从载置台112的载置面突没。例如图1所示，在载置台112上形成分别供支承销132A～132C穿过的贯通孔113A～113C。
这样一来，通过用Z方向驱动部件138Z上下驱动支承销132A～132C，可以使各支承销132A～132C的前端在贯通孔113A～113C中可突没地进行升降。另外，通过用X方向驱动部件138X与Y方向驱动部件138Y水平驱动(XY驱动)支承销132A～132C，可以使各支承销132A～132C的前端在穿过各贯通孔113A～113C内从载置台112的载置面突出的状态下，在各贯通孔113A～113C内进行水平移动(XY移动)。
采用这样的结构，由于可以用各支承销132A～132C支承靠近晶圆中心的点，因此，例如在对载置台112上的晶圆端部实施处理(例如后述的清洗处理)时，可以在尽量远离作为该处理对象的部位的点支承晶圆。
另外，这样的各贯通孔113A～113C的开口直径优选是例如根据支承销132A～132C的直径和向水平方向的移动量(例如水平方向的可定位范围)而设定。各贯通孔113A～113C例如以10～20mm的直径形成。
另外，在载置台112可旋转的情况下，在使载置台112旋转时，可以通过使支承销132A～132C下降到支承销132A～132C的前端位于载置台112底面的下侧，来避免旋转载置台112时，贯通孔113A～113C与支承销132A～132C发生碰撞。
另外，在本实施方式中，对在载置台的各贯通孔内各插入1个支承销的情况进行了说明，但并不定限定于1个，在增加支承销数量的情况下，也可以在载置的多个贯通孔内分别插入多个支承销。
基板位置检测部件
在此，参照图1、图4说明具有基板位置检测部件的基板位置检测单元。图4是用于说明基板位置检测部件的结构的立体图。在图4中，为了便于说明基板位置检测部件的结构，省略了图1所示的安装台156、载置台112。
基板位置检测单元150具有用于检测晶圆W的水平方向位置的基板位置检测部件。例如图4所示，基板位置检测部件由多个(在此为3个)用于检测晶圆W周缘部的摄像部件152A～152C、以及分别与这些摄像部件152A～152C相对配置的照明用光源154A～154C构成。
摄像部件152A～152C例如由设有CCD(电荷耦合器件)图像传感器、调焦用透镜等的CCD摄像机构成。另外，照明用光源154A～154C例如由LED单元构成。另外，照明用光源154A～154C在光的射出面上具有扩散板，由此，可以使整个光的射出面上的光的强度均匀化。
构成基板位置检测部件的摄像部件152A～152C及照明用光源154A～154C安装于例如图1所示那样的立起的安装台156上。安装台156上具有从其上部水平伸出的托架157与在该托架157下方水平伸出的托架158。在上方的托架157上安装有摄像部件152A～152C，在下方的托架157上安装有照明用光源154A～154C。这样，摄像部件152A～152C与照明用光源154A～154C被配置成在晶圆W的上下夹着晶圆W的周缘部。
如图4所示，将各照明用光源154A～154C的光轴分别调整为朝向各摄像部件152A～152C的受光面。并且，使支承销132A～132C上升到载置台112的载置面上侧，设从搬运臂上接收晶圆W时的晶圆W的高度为接收高度，设晶圆W的中心与载置台的中心一致时的晶圆W的位置(图4所示的双点划线表示的晶圆位置)为水平方向的基准位置Wst，分别调整各摄像部件152A～152C，使它们的焦点对准处于接收高度的基准位置Wst的晶圆的周缘部。并且，将可检测基准位置Wst的晶圆周缘部的部位调入各摄像部件152A～152C的测定视场153A～153C内。
具体地讲，例如后述图5A所示，各摄像部件152A～152C的测定视场153A～153C，沿基准位置Wst的晶圆周缘部等间隔地排列。例如，若考虑从基准位置Wst的晶圆中心看时的角度，在本实施方式中，使从测定视场153A到测定视场153B之间的角度与从测定视场153B到测定视场153C之间的角度分别为45度(deg)，从测定视场153A到测定视场153C之间的角度为90度(deg)。这样的测定视场153A～153C的角度并不限定于上述角度，可以通过调整各摄像部件152A～152C的安装位置来自由改变。
如图2所示，各摄像部件152A～152C与控制部200相连接，用各摄像部件152A～152C拍摄的图像数据被发送到用于控制基板交接装置130等各部的控制部200。控制部200基于用各摄像部件152A～152C拍摄的测定视场153A～153C的输出图像数据来检测晶圆W的周缘部。
例如，若晶圆W的周缘部进入测定视场153A内，在测定视场153A中的存在晶圆W的区域，由于来自照明用光源154A的光被遮断了而变暗，其余的部分变亮。由此，可以用检测视场153A检测出有无晶圆W周缘部。因此，设该状态为有周缘部的状态(灰状态)，以区别于后述整个测定视场为明状态(白状态)、整个测定视场为暗状态(黑状态)。
另外，在上述的例子中，测定视场153A中的明区域与暗区域的交界为晶圆W周缘部的形状(例如在本实施方式这样的圆板状的晶圆的情况下为圆弧形状)，因此，可以根据测定视场153A的输出图像检测晶圆W的周缘部的形状。
控制部200基于这样检测出的晶圆W周缘部的形状算出晶圆W的中心位置。然后，求出晶圆W自载置台112的中心(载置台112旋转时为旋转中心)的水平方向的位置偏移量及位置偏移方向。通过根据该位置偏移量和位置偏移方向驱动X方向驱动部件138X及Y方向驱动部件138Y，可以在水平方向上驱动支承销132A～132C，从而调整晶圆W的水平方向位置。
另外，晶圆W的水平方向位置偏移，除了如上述那样来判断以外，也可以预先将晶圆W处于上述基准位置Wst时的测定视场153A～153C的输出图像数据作为基准图像数据进行存储、再将为了检测晶圆位置而获得的测定视场153A～153C的输出图像数据与基准图像数据进行比较来判断。例如，晶圆W偏离基准位置Wst，则测定视场153A的输出图像数据中的晶圆W的周缘部位置也是偏离的。此时，例如测定视场153A的输出图像数据的明区域与暗区域的比例(明暗比例)在晶圆W偏离基准位置Wst时与晶圆W处于基准位置Wst时不同。因此，可以通过将对象晶圆W的明暗比例与位于基准位置Wst的晶圆的明暗比例进行比较，来检测出晶圆W的位置偏移，并可根据明暗比例求出位置偏移量和位置偏移方向。
在该情况下，根据位置偏移量和位置偏移方向在水平方向上驱动支承销132A～132C，使测定视场153A的明暗比例与位于基准位置Wst时的比例相同，便可以调整晶圆W的水平方向位置。
另外，晶圆W的水平方向位置偏移，除了如上述那样来判断以外，也可以预先将晶圆W未产生位置偏移时的晶圆W的周缘形状图案(基准图案)存储于存储部件中，将实际检测出的晶圆W的周缘形状图案与上述基准图案进行比较，由此来判断晶圆W有无位置偏移，并基于晶圆W的周缘形状图案与上述基准图案的差异算出位置偏移方向及其位置偏移量。
但是，在像本实施方式的基板交接装置130这样地、使支承销上升接收晶圆W的情况下，与使用从上方悬吊晶圆W端部的交接臂那样地、在臂上限制晶圆W位置那样的交接构件接收晶圆W的情况相比，存在晶圆W的位置偏移较大的情况。
也有例如位置偏移大到在任一测定视场153A～153C的输出图像数据中都不存在晶圆W的周缘部的情况。具体地讲，根据测定视场，若全部为明区域(在该情况下，测定视场判断为白状态(或明状态))或全部为暗区域(在该情况下，测定视场判断为黑状态(或暗状态))，则不能检测出晶圆W的周缘部。这样，由于不能检测出晶圆W的位置，因此，不管位置偏移的程度如何，都无法校正晶圆的位置偏移。
在此，对于这样的测定视场的白黑判断(明暗判断)与晶圆位置之间的关系进行说明。例如，在某测定视场被判断为白状态时(测定视场全部为明区域时)，晶圆W不存在于该测定视场内。此时，在支承销132A～132C上存在晶圆W的情况下，晶圆W的中心从该测定视场向基准位置Wst的晶圆中心(作为基准的中心)产生较大位置偏移的可能性高。另外，在某测定视场被判断为黑状态时(测定视场全部为暗区域时)，虽然晶圆W存在于该测定视场内，但晶圆W的中心从基准位置Wst的晶圆中心向该测定视场产生较大位置偏移的可能性高。
因此，在某测定视场被判断为白状态时，可以使支承销132A～132C接近该测定视场地朝基准位置Wst的晶圆中心水平移动来校正晶圆W的位置偏移。另外，在某测定视场被判断为黑状态时，可以使支承销132A～132C远离基准位置Wst的晶圆中心地朝该测定视场水平移动来校正晶圆W的位置偏移。另外，在多个测定视场内存在白黑判断时，可以根据他们的组合来推测位置偏移的方向。因此，可以根据这些白黑判断的组合确定位置偏移调整方向，从而调整晶圆的位置偏移。由此，即使不能检测出晶圆的位置，也可以大致向校正位置偏移的方向调整晶圆的位置。
例如图5A所示，在测定视场153A～153C全部被判断为白状态时，晶圆W中心向远离全部测定视场153A～153C的方向(在此为Y轴的正方向)产生较大位置偏移。在该情况下，如图5B所示，可以通过使支承销132A～132C朝晶圆W中心靠近全部测定视场153A～153C的方向、即从基准位置Wst的晶圆中心到各测定视场153A～153C的各个方向(方向矢量)的合成方向(在此为Y轴的负方向)水平移动来校正晶圆W的位置偏移。另外，虽然未图示，但在测定视场153A～153C全部被判断为黑状态时，可以通过使支承销132A～132C朝使晶圆W中心远离测定视场153A～153C的方向、即从各测定视场153A～153C到基准位置Wst的晶圆中心的各个方向的合成方向(在此为Y轴的正方向)水平移动来校正晶圆的位置偏移。
例如图6A所示，虽然在测定视场153A内可以检测出晶圆W的周缘部，但在测定视场153B、153C内检测不到晶圆W的周缘部、被判断为白状态，在该情况下，晶圆W的中心朝远离测定视场153B及153C的方向产生较大位置偏移。在该情况下，如图6B所示，可以通过使支承销132A～132C朝晶圆W中心远离测定视场153B、153C的方向、即从基准位置Wst的晶圆中心到各测定视场153B、153C的各个方向的合成方向进行水平移动来校正晶圆W的位置偏移。
例如图7A所示，虽然在测定视场153B内可以检测出晶圆W的周缘部，但在测定视场153A、153C检测不到晶圆W的周缘部，测定视场153A被判断为黑状态，并且测定视场153C被判断为白状态，在该情况下，晶圆W的中心朝靠近测定视场153A的方向且远离测定视场153C的方向(在此为X轴的负方向)产生较大位置偏移。在该情况下，如图7B所示，可以通过使支承销132A～132C朝晶圆W中心远离测定视场153A的方向且靠近测定视场153C的方向、即从测定视场153A到基准位置Wst的晶圆中心的方向、和从基准位置Wst的晶圆中心到测定视场153C的方向的各方向的合成方向(在此为X轴的正方向)进行水平移动来校正晶圆W的位置偏移。
这样，通过根据测定视场的白黑判断来检测晶圆的位置偏移并对其进行校正，即使在位置偏移大到检测不到晶圆W的周缘部的情况下，也可以校正晶圆的位置偏移。另外，也可以使晶圆W朝根据白黑判断获得的位置偏移校正方向以规定量一点一点移动，在晶圆W的周缘部进入到全部测定视场153A～153C中的时刻，检测晶圆W的周缘部并求出晶圆的中心位置，从而检测出晶圆位置。由此，即使在晶圆W产生较大位置偏移的情况下，也可以更可靠地检测出晶圆W的位置。
上述那样的载置台单元110、基板交接装置130、基板位置检测单元150的各部由控制部200控制。控制部200例如由构成控制部主体的CPU(中央处理器)、用于存储CPU进行处理所需要的数据的ROM(只读存储器)、设有CPU进行的各种数据处理所使用的存储区域等的RAM(随机存储器)、以及存储着CPU用于控制各部的程序及各种数据的硬盘(HDD)或存储器等存储部件等构成。
晶圆交接处理
接着，参照附图说明用上述基板交接装置进行的晶圆交接处理的具体例子。控制部200基于自存储部件读取的规定程序控制基板交接装置130、基板位置检测单元150的各部执行交接处理。图8是表示接收搬运臂上的晶圆并将其载置于载置台上时的交接处理的具体例子的流程图。另外，图9A～图9E是用于说明晶圆交接处理时基板交接装置130的动作例子的作用说明图。另外，在图9A～图9E中，Cw表示晶圆W的中心，Ct表示上述的基准位置Wst的晶圆中心。
如图8所示，在将搬运臂TA上的晶圆W交接到载置台112上时，首先在步骤S110中，使支承销132A～132C上升来接收搬运臂TA上的晶圆W。具体地讲，如图9A所示，当载置有晶圆W的搬运臂TA插入到载置台112上侧时，驱动Z方向驱动部件138Z使支承销132A～132C沿Z(垂直)方向上升到规定的晶圆W的接收高度。于是，各支承销132A～132C的前端分别通过各贯通孔113A～113C从载置台112的载置面朝上方突出，然后使各支承销132A～132C进一步上升，如图9B所示，举起搬运臂TA上的晶圆W。这样，当用支承销132A～132C的前端接收晶圆W时，将搬运臂TA如图9B所示那样从载置台112的上侧抽出，便成为了图9C所示那样的状态。
这样，在本实施方式中，在用支承销132A～132C从搬运臂TA上接收晶圆W时，使支承销132A～132C上升来进行接收，但并不一定限定于此。例如，在搬运臂TA为可升降结构的情况下，也可以使搬运臂TA下降将晶圆W放到支承销132A～132C的前端上。在该情况下，首先，驱动Z方向驱动部件138Z使支承销132A～132C沿Z轴方向上升，在该状态下，将载置有晶圆W的搬运臂TA插入到载置台112的上侧。然后，使搬运臂TA下降用支承销132A～132C接收晶圆W。由此，可以在使支承销132A～132C上升了的状态下接收晶圆W。
另外，如图9A所示，在用搬运臂TA插入到载置台112上侧时，当晶圆W产生水平方向的位置偏移(在此为晶圆W的中心Cw相对于基准位置Wst的晶圆中心(成为基准的中心)Ct的位置偏移)时，保持该状态用支承销132A～132C将晶圆W举起到上方。
这样的晶圆W的位置偏移，通过以后的晶圆定位处理(步骤S120～步骤S140)，在用支承销132A～132C支承晶圆W的状态下，检测出晶圆W的水平方向的位置偏移，使支承销132A～132C朝水平方向移动来进行校正。由此，搬运臂TA可以在将晶圆交接到支承销上之后，立刻开始接下来的操作(例如搬运其他的晶圆的操作)，因此，可以提高晶圆处理的生产率。
在这样的晶圆定位处理中，首先在步骤S120中，由基板位置检测单元150检测晶圆W的位置。在此，在用各支承销132A～132C支承晶圆W的状态下检测晶圆W的水平方向位置。具体地讲，如上述那样，使照明用光源154A～154C发光并基于由摄像部件152A～152C拍摄到的测定视场153A～153C的输出图像数据来检测晶圆W的位置。例如，将根据由输出图像数据检测出的晶圆W的周缘部形状检测出晶圆W的中心作为晶圆W的位置。
接着，在步骤S130中，判断晶圆W是否有位置偏移。具体地讲，基于检测出的晶圆W的位置来求晶圆W的水平方向位置偏移量，当位置偏移量在规定的位置偏移许可范围内时判断为无位置偏移，当位置偏移量超过规定的位置偏移许可范围时判断为有位置偏移。
例如，在检测出晶圆W的中心作为晶圆W的位置时，算出该晶圆W的中心与基准位置Wst的晶圆中心(成为基准的中心)之间的偏移量作为晶圆W的位置偏移量。另外，算出晶圆W的位置偏移量的方法并不限定于此，例如也可以如上述那样，将明区域与暗区域的比例(明暗比例)与晶圆W位于基准位置Wst时的明暗比例进行比较来算出位置偏移量，另外，还可以将晶圆周缘部形状的图案与基准位置Wst的图案进行比较来算出位置偏移量。
在步骤S130中判断为晶圆W无位置偏移时，在步骤S150中，直接使支承销132A～132C下降将晶圆W载置于载置台112上。与此相对，在判断为晶圆W有位置偏移时，在步骤S140中，通过驱动X方向驱动部件138X及Y方向驱动部件138Y来使支承销132A～132C朝水平方向移动，从而校正晶圆W的位置。例如图9C所示，在晶圆W朝X轴的负方向偏移时，仅驱动X方向驱动部件138X使支承销132A～132C朝X轴正方向移动。由此，如图9D所示，可以对晶圆W进行定位，使晶圆W的中心Cw与基准位置Wst的晶圆中心Ct重合。
另外，在校正晶圆W的位置时，可以预先算出晶圆W的位置偏移量及位置偏移方向，然后根据晶圆W的位置偏移量及位置偏移方向使支承销132A～132C朝水平方向移动，另外，也可以使支承销132A～132C朝水平方向以规定量一点一点移动，每次移动都一边用摄像部件152A～152C检测并确认晶圆W的位置，一边使晶圆W移动到基准位置。
这样，当晶圆W的定位处理(步骤S120～步骤S140)结束时，在步骤S150中，使支承销132A～132C下降将晶圆W载置于载置台112上。具体地讲，如图9D所示，驱动Z方向驱动部件138Z使支承销132A～132C下降，从而将晶圆W放到载置台112上。由此，如图9E所示，校正了水平方向位置后的晶圆W被载置于载置台112上。这样，晶圆W的交接处理就结束了。
另外，在使支承销132A～132C下降时，优选是使其前端通过贯通孔113A～113C退到载置台112下表面的下侧在此等待。由此，可以防止例如在载置台112进行旋转时支承销132A～132C产生干扰。
另外，在如图8所示的步骤S120中，在晶圆W位置偏移到不能根据测定视场153A～153C的输出图像数据检测出晶圆W的周缘部的情况下，可以在步骤S140中，根据上述那样的各测定视场153A～153C的白黑判断的组合来确定位置偏移校正方向，从而校正晶圆的位置偏移。由此，即使在位置偏移大到检测不到晶圆W的周缘部的情况下，也可以校正晶圆的位置偏移。另外，不限定于此，也可以例如在步骤S120中使晶圆朝由白黑判断得出的位置偏移校正方向以规定量一点一点移动，直到晶圆W的周缘部进入到全部测定视场153A～153C内，然后检测晶圆W的周缘部并进行以后的处理。
另外，在图8所示的处理中，说明了利用本实施方式的基板交接装置130将晶圆W从搬运臂TA交接到载置台112上的情况，但在利用基板交接装置130将晶圆W从载置台112交接到搬运臂TA上的情况下，也可以用支承销132A～132C举起并接收载置台112上的晶圆W，在该状态下检测晶圆W的位置，校正晶圆W的位置后将其交到搬运臂TA上。这样一来，例如在晶圆W的偏移大到即使使支承销132A～132C朝水平方向移动也不能校正的程度时，至少也可以使晶圆W移动到可用搬运臂TA取出晶圆W的位置。
如上所述，采用本实施方式，通过使支承销132A～132C可在水平方向(XY方向)上移动，在例如用支承销132A～132C从搬运臂TA上接收晶圆W之后，可以不使用搬运臂TA，而在用支承销132A～132C支承晶圆W的状态下在水平方向上进行驱动。由此，可以快速校正晶圆W的位置偏移。并且，搬运臂TA可以在将晶圆交到支承销132A～132C上之后立刻进行其他的操作(例如搬运其他晶圆的动作)。因此，可以提高晶圆处理的生产率。
另外，晶圆W在水平方向上的定位由具有高分辨率且可高速动作的X方向驱动部件138X和Y方向驱动部件138Y进行，因此，可以在短时间内将晶圆W载置于载置台112的载置面的正确位置(基准位置)上。因此，进一步提高了晶圆处理的生产率，并且可以可靠地高精度地对载置于载置台112的晶圆载置面上的晶圆W进行处理。
另外，本实施方式的基板交接装置130是独立于载置台单元110的结构，因此，可以是简单的结构。另外，由于对处理室内设置的自由度也很高，因此可适用于各种处理室。另外，在载置台112进行旋转时，通过使基板交接装置130独立于载置台单元110，可以使载置台112高速旋转。另外，对基板交接装置130而言，由于可以采用由X方向驱动部件138X与Y方向驱动部件138Y在水平方向上驱动支承销132A～132C的结构，因此，能以高精度进行晶圆W的位置校正。
另外，本实施方式的基板交接装置130并不是在水平方向上驱动载置台来校正位置偏移的，而是在水平方向上驱动支承销132A～132C来校正位置偏移，因此，例如即使在晶圆W的位置偏移较大且用基板位置检测单元150检测不到时，也可以在用支承销132A～132C举起晶圆W的状态下，用支承销132A～132C使晶圆W在水平方向上移动到可用基板位置检测单元150检测到的位置。由此，即使在晶圆W产生较大位置偏移的情况下，也可以检测晶圆W的位置并快速校正位置偏移。
但是，晶圆W的对位有时使用例如检测出晶圆W的定位平面或槽口等的方法。采用该方法，需要使晶圆W至少旋转一周。与此相对，采用本实施方式，由于使用摄像部件152A～152C来检测晶圆W的水平方向位置偏移，因此不需要使晶圆W旋转。因此，极大地缩短了检测位置偏移所需的时间。结果提高了晶圆处理的生产率。
另外，采用本实施方式，可以在将晶圆W从搬运臂TA上交接到支承销132A～132C上之后，在将晶圆W载置于载置台112的晶圆载置面上之前立刻进行晶圆W的水平方向定位处理，因此，缩短了直到定位处理结束所耗费的时间。结果提高了晶圆处理的生产率。
另外，在上述实施方式的基板交接装置130中，可以利用Z方向驱动部件138Z上下驱动支承销132A～132C，使各支承销132A～132C的前端可在贯通孔113A～113C中突没，并且，可以在各支承销132A～132C的前端通过各贯通孔113A～113C并从载置台112的载置面突出的状态下，利用X方向驱动部件138X及Y方向驱动部件138Y在各贯通孔113A～113C中水平驱动各支承销132A～132C，但本发明并不限定于这样的结构。
也可以像例如图10所示的基板交接装置130那样，将各支承销132A～132C绕载置台116的支承轴114分离开地配置于载置台116的径向外侧。这样，不需要在载置台116上设置用于供各支承销132A～132C通过的贯通孔113A～113C。另外，可不受贯通孔113A～113C的直径限制地使支承销132A～132C进行大幅度水平移动。因此，在对晶圆W进行位置偏移校正或位置调整时，可以增大晶圆W的1次移动的移动量。
另外，如图10所示，在将支承销132A～132C配置于载置台116外侧的结构中，载置台的直径越大，各支承销的配置越靠近晶圆W的端部。因此，在使用于对晶圆W端部进行处理那样的处理室(例如清洗处理室400)的情况下，优选是采用图1所示那样的将支承销132A～132C配置于载置台内侧的结构。
另外，在本实施方式中，说明了使用3个摄像部件152A～152C来检测晶圆W的水平方向位置偏移的情况，但并不一定限定于3个，也可以用1个或2个摄像部件来检测晶圆W的水平方向位置偏移。另外，作为摄像部件152A～152C，除了可以使用CCD图像传感器或CCD摄像机以外，还可以使用各种光电传感器、超声波传感器等。另外，如图3所示，在本实施方式中，支承销132A～132C分开地安装于形成为大致环状的安装板135上，因此，当晶圆W发生偏移时，安装板135倾斜使支承板136的力矩发生变化。因此，可以在支承板136上安装力矩传感器，根据其力矩变化来检测晶圆W的位置或位置偏移。
基板交接装置的适用例
接着，参照附图说明可使用上述基板交接装置的基板处理装置的一个例子。图11是表示本发明的实施方式的基板处理装置的概略结构的剖视图。
基板处理装置300包括加工处理单元310和搬运单元320，该加工处理单元310具有在真空环境中对晶圆W进行成膜处理、蚀刻处理等各种加工处理的多个加工处理室；该搬运单元320用于将晶圆W搬入或搬出该加工处理单元310。
首先，说明搬运单元320的结构例。该搬运单元320具有搬运室330，该搬运室330用于将收容于盒容器332内的多张(例如25张)晶圆W搬入或搬出基板处理装置300。在搬运室330中分别隔着闸阀333A～333C设置例如3个盒台331A～331C，在这些各盒台331A～331C上可分别安置盒容器332A～332C。
另外，在搬运室330内设有预对准处理室(orienter定方位器)336和清洗处理室400，该预对准处理室336在加工处理前对晶圆W进行对位，该清洗处理室400作为后处理室的1个例子，在加工处理之后对附着在晶圆W上的附着物进行除去处理。
预对准处理室336例如具有可旋转地配置在该处理室内的载置台338、和用光学方法检测载置台338上的晶圆W周缘部的光学传感器339，用载置台338使晶圆W旋转，用光学传感器339检测形成于晶圆W的周缘部的定位平面或槽口等来进对晶圆W进行对位。另外，对于清洗处理室400的具体结构例将在后面说明。
在搬运室330内设有被构成为可沿其长度方向(图11所示的箭头方向)自由滑动的移动式搬运机器人370。在移动式搬运机器人370上设有例如用于载置并搬运晶圆W的搬运臂373A、373B。搬运臂373A、373B可伸缩、升降、旋转，将晶圆W搬入或搬出上述盒容器332A～332C、预对准处理室336、清洗处理室400、后述的真空交换室360M、360N。另外，由于移动式搬运机器人370具有2个搬运臂373A、373B，因此，利用它们可以将晶圆W搬入或搬出例如真空交换室360M、360N、预对准处理室336、清洗处理室400等，从而对处理结束的晶圆W与处理前的晶圆W进行交换。
接着，说明加工处理单元310的结构例。加工处理单元310为例如图11所示那样的组合设备型。即，加工处理单元310具有形成为多角形(例如六角形)的通用搬运室350，在该通用搬运室350的周围分别隔着闸阀344A～344F连接有对晶圆W实施规定加工处理的多个(例如6个)加工处理室340A～340F。
各加工处理室340A～340F分别设有用于载置晶圆W的载置台342(342A～342F)，基于预先存储于控制部500的存储介质等中的加工指令等，对载置台342上的晶圆W实施例如成膜处理、蚀刻处理等处理。另外，加工处理室340的数量并不限定于图11所示的情况。
另外，在通用搬运室350的周围设有用于在通用搬运室350与上述搬运室330之间交换晶圆的真空交换室360M、360N。第1、第2真空交换室360M、360N借助配置于其内部的交接台364M、364N暂时保持晶圆W，调整压力后在真空压力侧的通用搬运室350与大气压力侧的搬运室330之间传递晶圆W。因此，为了保持气密，真空交换室360M、360N通过闸阀354M、354N与通用搬运室350相连接，通过闸阀362M、362N与搬运室330相连接。
在通用搬运室350内设有搬运机器人380，该搬运机器人380可沿引导轨384自由滑动，该引导轨384沿通用搬运室350的长度方向设置。在移动式搬运机器人380上设有例如用于载置并搬运晶圆W的搬运臂383A、383B。搬运臂383A、383B可伸缩、升降、旋转，将晶圆W搬入或搬出各加工处理室340A～340F、真空交换室360M、360N。
例如，使移动式搬运机器人380滑动到通用搬运室350的基端侧附近，将晶圆W搬入或搬出各真空交换室360M、360N和加工处理室340A、340F，另外，使移动式搬运机器人380滑动到靠近通用搬运室350的前端侧，将晶圆W搬入或搬出4个加工处理室340B～340E。另外，由于移动式搬运机器人380具有两个搬运臂383A、383B，因此，可以利用它们将晶圆W搬入或搬出例如加工处理室340A～340F、真空交换室360M、360N，从而交换处理结束的晶圆W与处理前的晶圆W。
另外，在基板处理装置300上设有控制部500，该控制部500控制整个基板处理装置的动作，包括移动式搬运机器人370、380、各闸阀333、344、354、362、预对准处理室336、清洗处理室400等的控制。控制部500除了包括例如构成控制部主体的CPU、用于存储CPU进行处理所需要的数据的ROM(只读存储器)、设有CPU进行的各种数据处理所使用的存储区域等的RAM(随机存储器)、以及存储着CPU用于控制各部的程序及各种数据的硬盘(HDD)或存储器等存储部件等之外，还包括液晶显示器、输出输入部件与各种控制器等，上述液晶显示器用于显示操作画面、选择画面等；上述输出输入部件对操作员的加工指令的输入或编集等各种数据进行输入、或将加工指令、加工记录等各种数据的输出输出到规定的存储介质中；上述各种控制器用于控制基板处理装置300的各部。
对这样的基板处理装置300中的使用本实施方式的基板交接装置的处理室进行说明。在基板处理装置300中，作为在搬运臂与载置台之间进行晶圆W交接的处理室，设有加工处理室340A～340F、预对准处理室336、清洗处理室400，因此，可在这些所有的处理室中使用本实施方式的基板交接装置130。除此之外，虽然未图示，但可以在基板处理装置300的搬运室330内设置用于测定对晶圆W进行加工处理结果的测定处理室(例如膜厚测定处理室、粒子测定处理室等)，因此，在设有测定处理室的情况下，也可以在该测定处理室中使用上述基板交接装置130。在本实施方式中，对于在这些处理室中的清洗处理室400中使用基板交接装置130的情况将在后面的具体结构例中进行说明。
基板处理装置的动作
接着，说明基板处理装置300的动作。基板处理装置300由控制部500基于规定的程序进行运转。例如，将由移动式搬运机器人370从盒容器332A～332C中的任一容器中搬出的晶圆W，搬入到预对准处理室336内进行定位处理。将进行了定位处理的晶圆W从预对准处理室336搬出再搬入到真空交换室360M或360N内。此时，若完成了所有需要的加工处理的晶圆W位于真空交换室360M或360N内，则将该晶圆W搬出并搬入未处理的晶圆W。
被搬入到真空交换室360M或360N中的晶圆W，由移动式搬运机器人380从真空交换室360M或360N中搬出，再搬入到加工处理室340A～340F中的规定的处理室中执行规定的加工处理。例如，当晶圆W被搬入到加工处理室并交接到构成下部电极的载置台上时，例如从构成上部电极的喷头导入规定的加工处理气体，对上述各电极施加规定的高频电力将处理气体等离子体化，利用该等离子体在晶圆W上实施蚀刻、成膜等规定的加工处理。然后，加工处理结束后的晶圆W由移动式搬运机器人380从加工处理室340中搬出，若还有未进行的处理则搬运到后序的加工处理室340中。
这样，当对晶圆W实施使用了处理气体的等离子体的加工处理时，有时会绕到载置台342上的晶圆W的周缘部下侧而附着不希望的附着物。例如，将氟烃系(CF系)气体作为处理气体等离子体化，在晶圆W的表面进行等离子蚀刻处理时，会因竞争反应(聚合反应)而生成由氟烃系聚合物(CF系聚合物)构成的副产物(堆积物)，附着于晶圆W的端部(例如包括斜面部的端部背面侧)。
附着有这样的附着物的晶圆W，例如在返回到任一盒容器332A～332C时，晶圆W的端部与盒容器内的保持部相接触，附着物被剥离，可能会下落到收容于该晶圆W下方的其他晶圆W的表面上。根据情况，有时会因此而使形成于晶圆W上的半导体设备产生问题。因此，需要通过清洗除去这样的晶圆W端部的附着物。
因此，在本实施方式的基板处理装置300中，将完成了在各加工处理室340中的处理的晶圆W通过真空交换室360M或360N搬运到清洗处理室400，在清洗处理室400中进行晶圆W端部的清洗处理，然后使其返回到原来的盒容器332A～332C。由于通过该清洗处理除去了晶圆W端部的附着物，因此，在那样的晶圆W返回到例如盒容器332A时，不会从该晶圆W上落下附着物，可以保持其他晶圆W的表面洁净。
清洗处理室的结构例
在此，说明清洗处理室400的结构例。本实施方式的清洗处理室400将晶圆W载置于设置成可自由旋转的载置台112上，一边使晶圆W旋转，一边对晶圆W端部局部照射规定的光来除去附着物。因此，需要将晶圆W准确地载置于载置台112上而不能产生水平方向位置偏移，因此，举例说明在这样的清洗处理室400中使用基板交接装置130的情况。
具体地讲，清洗处理室400的结构例如图12所示。如图12所示，清洗处理室400在容器402内具有载置台单元110、基板交接装置130、基板位置检测单元150及清洗部件410。
清洗部件410具有激光器单元412和臭氧发生器414。构成激光器单元412的激光光源(未图示)可以使用例如半导体激光器、气体激光器、固体激光器等各种激光器。调整激光器单元412的光轴使激光照射附着在载置于载置台112上的晶圆W端部背面的附着物P。臭氧发生器414产生臭氧(O3)，将其作为用于分解附着于晶圆W端部背面的附着物P的氧系反应性气体，朝载置于载置台112上的晶圆W的端部背面喷吐该臭氧(O3)。这些激光器单元412与臭氧发生器414的动作受控制部200控制。另外，也可以在与臭氧发生器414相对的位置装设排气部件(未图示)，该排气部件用于吸引排出分解臭氧(O3)或附着物P而生成的二氧化碳(CO2)和氟(F2)。
接着，说明在清洗处理室400中执行的晶圆W的清洗处理。由于在该清洗处理室400中具有上述基板交接装置130及基板位置检测单元150，因此，可以将借助移动式搬运机器人370的搬运臂373通过搬入搬出口404搬入到容器402内的晶圆W不产生位置偏移地载置于载置台112的晶圆载置面上。另外，即使在将晶圆W从移动式搬运机器人370交接到支承销132A～132C上时晶圆W产生位置偏移，也可以不使用移动式搬运机器人370、而通过使支承销132A～132C水平移动来校正该位置偏移，因此，移动式搬运机器人370可以进行搬运其他的晶圆W的处理。
接着，使用清洗部件410进对晶圆W端部背面进行清洗处理。例如，在晶圆W端部附着有作为附着物的例如CF系聚合物P的情况下，若使氧系反应性气体与CF系聚合物P接触，并照射光使其发生分解反应，则可以除去附着物。另外，可以像以下那样，将光和气体的种类分开使用。
例如，有这样的方法：一边将晶圆W的端部加热到例如规定温度(例如200℃左右)，一边对CF系聚合物P照射紫外线、并在CF系聚合物P的表面附近形成氧系反应气体(例如氧(O2))的气流。由此，CF系聚合物P被分解为二氧化碳(CO2)和氟(F2)而被除去。
除此之外，也可以采用一边使作为氧系反应性气体的臭氧(O3)与CF系聚合物P接触，一边对CF系聚合物P照射激光的方法。采用该方法，由于对CF系聚合物P局部地供给高能量，因此，可以促进分解反应，有效地除去CF系聚合物P。
采用这些方法，不研磨晶圆W的端部就能除去附着于晶圆W端部的附着物P，因此，可以省去对研磨产生的粉尘进行处理的时间，并且，也不存在因那样的粉尘引起污染的问题。另外，可以不产生等离子体而除去附着于晶圆W端部的附着物P，因此，形成于晶圆W表面的膜(例如Low-K膜)也不会受到损坏。在本实施方式中，在清洗处理室400内进行使用了激光的清洗处理。
具体地讲，在载置了晶圆W的状态下使载置台112旋转，由激光器单元412朝晶圆W的端部背面射出激光，并且，从臭氧发生器414排出臭氧(O3)。由此，即使在晶圆W的端部背面附着有附着物P，也可以对附着物P进行化学分解将其除去。另外，在附着物P的附着面积相对于激光的光斑直径大的情况下，优选是例如使激光器单元412的激光的光斑位置沿晶圆W径向移动。这样，便可以完全除去大面积附着的附着物P。
清洗处理结束后的晶圆W再次被支承销132A～132C沿垂直方向举起，交接到从容器402的搬入搬出口404进来的移动式搬运机器人370上。移动式搬运机器人370将清洗处理结束的晶圆W经由搬运室330送回到原来的盒容器332A～332C内。由于不会从该清洗处理完毕的晶圆W上落下附着物P，因此，可以保持其他的晶圆W的表面洁净。
但是，当在载置于载置台112上的晶圆W的中心与载置台112的旋转中心错开位置的状态下使晶圆W旋转时，晶圆W是在偏心的状态下进行旋转。在使用激光除去附着于晶圆W端部背面的附着物P的清洗处理室400中时，若晶圆W发生偏心，再加上激光的光斑直径较窄，可能不能完全除去附着物P。要解决这一问题，可以采用装设于清洗处理室400的基板交接装置130，以高精度(例如，数μm以下的精度)对晶圆W进行定位。因此，可以准确地进行清洗处理。
另外，在基板处理装置300中，从盒容器332A～332C取出的晶圆W在预对准处理室336、加工处理室340A～340F等中循环并被实施了规定处理之后，被搬入到清洗处理室400、测定处理室等的后处理室中。因此，搬入到后处理室的晶圆W，由搬运臂反复搬入或搬出多个处理室，因此，晶圆W的位置偏移变大的可能性较高。在这一问题上，采用本实施方式的基板交接装置130，即使在晶圆W的位置偏移较大的情况下，也无需像以往那样取出放入晶圆W，或将该晶圆W重新载置于载置台上，通过在由支承销132A～132C支承晶圆W的状态下在水平方向上进行驱动可以快速准确地校正其位置偏移。因此，在这样的后处理室中使用基板交接装置130的效果较大。
以上，参照附图说明了本发明优选的实施方式，但不言而喻本发明并不限定于上述例子。需要强调的是，本领域技术人员在权利要求书所记载的范围内可以想到各种变型例或校正例，显然也属于本发明的技术范围内。
产业上的可利用性
本发明可适用于基板交接装置、基板处理装置、基板交接方法。

Claims (14)

1.一种基板交接装置，该装置用于在搬运基板的搬运臂与载置上述基板的载置台之间进行基板交接，其特征在于，
该基板交接装置具有：
多个支承销，它们绕上述载置台的支承轴分离开地配置，在上述基板下表面支承上述基板；
基台，该基台上安装有上述支承销；
上下驱动部件，该上下驱动部件借助上述基台上下驱动上述支承销，从而使上述基板进行升降；
水平驱动部件，该水平驱动部件借助上述基台水平驱动上述支承销，以调整上述基板的水平方向位置。
2.根据权利要求1所述的基板交接装置，其特征在于，在上述载置台附近配置有基板位置检测部件，该基板位置检测部件用于检测由上述支承销支承的上述基板的水平方向位置。
3.根据权利要求2所述的基板交接装置，其特征在于，上述基板为圆板状的半导体晶圆，
上述基板位置检测部件检测上述基板周缘部的至少两个部位以上的位置。
4.根据权利要求2所述的基板交接装置，其特征在于，该基板交接装置设有进行交接处理的控制部，该基板交接处理是这样的：在利用上述上下驱动部件使上述支承销上升而从上述搬运臂上接收上述基板时，在用上述支承销支承上述基板的状态下，利用上述基板位置检测部件检测上述基板的水平方向位置，若上述基板产生位置偏移，则利用上述水平驱动部件在水平方向上驱动上述支承销来校正上述基板的位置偏移，然后利用上述上下驱动部件使上述支承销下降将上述基板载置于上述载置台上。
5.根据权利要求4所述的基板交接装置，其特征在于，在从上述搬运臂上接收上述基板时，在使上述支承销上升了的状态下，使上述搬运臂下降来接收上述基板。
6.根据权利要求1所述的基板交接装置，其特征在于，将上述多个支承销绕上述载置台的支承轴分离开地配置于上述载置台的径向内侧，且使上述各支承销的前端可穿过形成于上述载置台上的贯通孔而从上述载置台的基板载置面突没。
7.根据权利要求6所述的基板交接装置，其特征在于，上述载置台可绕上述支承轴自由旋转，
在使上述载置台旋转时，使上述支承销下降，以使上述支承销的前端位于上述载置台的底面下侧。
8.根据权利要求1所述的基板交接装置，其特征在于，将上述多个支承销绕上述载置台的支承轴分离开地配置于上述载置台的径向外侧。
9.一种基板处理装置，该基板处理装置将基板载置于配置于处理室内的载置台上对基板进行规定处理，其特征在于，
在上述处理室内，将在用于搬入搬出上述基板的搬运臂与上述载置台之间进行基板交接的基板交接装置配置于上述载置台附近，
上述基板交接装置具有：多个支承销，它们绕上述载置台的支承轴分离开地配置，在上述基板的下表面支承上述基板；基台，该基台上安装有上述支承销；上下驱动部件，该上下驱动部件借助上述基台上下驱动上述支承销，从而使上述基板进行升降；水平驱动部件，该水平驱动部件借助上述基台水平驱动上述支承销，以调整上述基板的水平方向位置。
10.一种基板处理装置，该基板处理装置具有对基板实施规定处理的多个处理室，一边用搬运臂将上述基板依次搬运到各处理室，一边连续地对基板进行处理，其特征在于，
上述处理室中的至少1个为后处理室，将在其他处理室进行过加工处理的基板搬运到该后处理室中进行后处理，
上述后处理室具有在设于其内部的载置台与上述搬运臂之间进行基板交接的基板交接装置，
上述基板交接装置具有：多个支承销，它们在上述基板的下表面支承上述基板；基台，该基台上安装有上述支承销；上下驱动部件，该上下驱动部件借助上述基台上下驱动上述支承销，从而使上述基板进行升降；水平驱动部件，该水平驱动部件借助上述基台水平驱动上述支承销，以调整上述基板的水平方向位置。
11.根据权利要求10所述的基板处理装置，其特征在于，
上述后处理室是用于除去附着在上述基板周缘部的附着物的清洗处理室，
将上述基板交接装置的多个支承销绕上述载置台的支承轴分离开地配置于上述载置台的径向内侧，且使上述支承销的前端可穿过形成于上述载置台上的贯通孔而从上述载置台的基板载置面突没。
12.一种基板交接方法，该基板交接方法是在搬运基板的搬运臂与载置上述基板的载置台之间进行基板交接的基板交接装置的交接方法，其特征在于，
上述基板交接装置具有：多个支承销，它们绕上述载置台的支承轴分离开地配置，在上述基板的下表面支承上述基板；基台，该基台上安装有上述支承销；上下驱动部件，该上下驱动部件借助上述基台上下驱动上述支承销；水平驱动部件，该水平驱动部件借助上述基台水平驱动上述支承销；基板位置检测部件，该基板位置检测部件用于检测上述基板的水平方向位置；
该基板交接方法包括如下工序：
利用上述上下驱动部件使上述支承销上升，从上述搬运臂上接收上述基板；
在用上述支承销支承接收的上述基板的状态下，利用上述基板位置检测部件检测基板位置；
基于利用上述基板位置检测部件检测出的基板位置，判断该基板是否相对于规定基准位置产生位置偏移；
当在上述判断工序中判断为上述基板未产生位置偏移时，利用上述上下驱动部件使上述支承销下降，将上述基板载置于上述载置台上；
当在上述判断工序中判断为上述基板产生位置偏移时，利用上述水平驱动部件在水平方向上驱动上述支承销来校正上述基板的位置偏移，然后利用上述上下驱动部件使上述支承销下降，将上述基板载置于上述载置台上。
13.根据权利要求12所述的基板交接方法，其特征在于，在从上述搬运臂上接收上述基板的工序中，在使上述支承销上升的状态下，使上述搬运臂下降来接收上述基板。
14.根据权利要求12所述的基板交接方法，其特征在于，在检测上述基板位置的工序中，当用上述基板位置检测部件检测不到基板时，也可以通过在水平方向上驱动上述支承销来使上述基板移动到可由上述基板位置检测部件检测出上述基板的位置。
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