CN104969339A - 基板输送装置 - Google Patents

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Abstract

高精度地检测基板与支承体之间的摩擦，上述基板被保持于将多个基板保持成架状的基板保持件，上述支承体支承上述基板的背面来进行输送。该基板输送装置具备：载置部，其载置上述基板保持件；基板输送机构，其具备支承上述基板的下表面的支承体以及使上述支承体进退的进退机构，该基板输送机构用于对上述基板保持件进行基板的交接；升降机构，其使上述支承体相对于上述基板保持件升降；声音放大部，其用于放大由于支承体与保持于上述基板保持件的基板之间的接触而产生的接触声音；以及检测部，其用于基于从感知在上述基板保持件中传播的固体传播声音并输出感知信号的振动传感器输出的上述感知信号，来检测上述基板与支承体之间的摩擦。

Description

基板输送装置
本专利申请享有2013年2月4日提出的日本申请特愿2013-019580的优先权。该在先申请中的全部公开内容通过引用成为本说明书的一部分。
技术领域
本发明涉及一种对将多个基板保持成架状的基板保持件进行上述基板的交接的基板输送装置。
背景技术
在半导体制造工厂中，将作为半导体基板的晶圆收纳在基板收纳容器(载体)内，将该基板收纳容器输送到半导体制造装置。半导体制造装置具备进行基板收纳容器的搬入搬出的搬入搬出用块和对晶圆进行处理的处理块。作为基板收纳容器，在容器主体的前表面处具备盖体的密闭型的容器为主流，多个晶圆以上下隔开间隔的方式收纳在容器主体中。
在上述搬入搬出用块中设置输送机器人，该输送机器人具备用于支承晶圆的背面的叉。该叉进入基板收纳容器内以及从基板收纳容器内退出，由此在基板收纳容器与处理块之间进行晶圆的交接。在半导体制造装置开始运行前和调整时，操作员通过进行视觉观察或者使用测量工具来获取作为叉进入基板收纳容器内时的基准的高度位置的参数。该操作被称作示教，在制造半导体产品时，基于通过该操作获得的参数来驱动输送机器人，使得以晶圆与叉之间不发生不正当接触(干扰)的方式进行上述晶圆的交接。
另外，基板收纳容器的形状存在个体差异，被收纳于基板收纳容器的晶圆有时发生翘曲。另外，还考虑到上述输送机器人、载置基板收纳容器的台等参与上述交接的机构随时间经过而发生变形的情况、发生关于上述的参数设定的人为错误的情况。存在如下担忧：在交接上述晶圆时叉相对于基板收纳容器进退时，由于上述原因导致叉与基板收纳容器内的晶圆之间发生接触而擦伤晶圆的表面或者背面并且产生微粒。发现该摩擦所需的时间越长，则像这样被擦伤的晶圆的个数随着利用上述半导体制造装置进行产品的制造而增加，因此要求尽早地发现该摩擦。
在专利文献1中记载了如下一种技术：在基板收纳容器的台处设置振动传感器，基于由该振动传感器检测出的振动加速度、振动的频率成分来检测晶圆与基板收纳容器内的基板搭载部的碰撞。但是，上述的晶圆与叉之间的摩擦通常很微小，因此该专利文献1的结构不足以高精度地检测出该摩擦。另外，如在实施方式中所说明的那样，基板收纳容器由于除晶圆与叉之间的接触以外的各种原因而振动。要求防止由于各原因导致的误探测，更准确地对上述摩擦进行检测。
专利文献1：日本特开2006-278396号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种高精度地检测基板与支承体之间的摩擦的技术，该基板被保持于将多个基板保持为架状的基板保持件，该支承体支承上述基板的背面来输送上述基板。
用于解决问题的方案
本发明的基板输送装置的特征在于，具备：载置部，其载置用于将多个基板保持为架状的基板保持件；基板输送机构，其具备支承上述基板的下表面的支承体以及使上述支承体进退的进退机构，该基板输送机构用于对载置于上述载置部的基板保持件进行基板的交接；升降机构，其使上述支承体相对于上述基板保持件升降；声音放大部，其用于放大由于上述支承体与保持于上述基板保持件的基板之间的接触而产生的接触声音；以及检测部，其用于基于从感知在上述基板保持件中传播的固体传播声音(日文：固体伝播音)并输出感知信号的振动传感器输出的上述感知信号，来检测上述基板与上述支承体之间的摩擦。
发明的效果
根据本发明，在输送机构中设置用于放大支承基板的背面的支承体与保持于基板保持件的基板之间的接触声音的声音放大部，检测部基于来自感知在基板保持件中传播的固体传播声音的振动传感器的输出，来检测基板与支承体之间的摩擦。相比于空气传播声音(日文：空気伝播音)，固体传播声音的因传播距离的增加而发生的衰减小，因此，通过这样的结构，能够高精度地进行上述摩擦的检测。
附图说明
图1是应用了本发明的涂布显影装置的立体图。
图2是上述涂布显影装置的载体块的俯视图。
图3是上述载体块的立体图。
图4是上述载体块的纵剖侧视图。
图5是上述载体块和振动传感器的纵剖侧视图。
图6是上述载体块的开闭门和载体的立体图。
图7是设置于上述载体块的输送机器人的叉的背面侧立体图。
图8是叉的主视图和晶圆W的纵剖主视图。
图9是上述叉和晶圆的俯视图。
图10是叉的主视图和晶圆的纵剖主视图。
图11是上述叉和晶圆的俯视图。
图12是上述涂布显影装置的控制部的框图。
图13是表示利用上述输送机器人输送晶圆的输送工序的工序图。
图14是表示利用上述输送机器人输送晶圆的输送工序的工序图。
图15是表示利用上述输送机器人输送晶圆的输送工序的工序图。
图16是表示利用上述输送机器人输送晶圆的输送工序的工序图。
图17是表示利用上述输送机器人输送晶圆的输送工序的工序图。
图18是表示上述输送工序的流程图。
图19是表示进行上述输送时来自振动传感器的输出的一例的图表。
图20是表示进行上述输送时来自振动传感器的输出的一例的图表。
图21是表示根据振动传感器的输出得到的频谱的一例的图表。
图22是表示调整输送机器人的高度的调整工序的工序图。
图23是表示调整输送机器人的高度的调整工序的工序图。
图24是表示输送机器人的其它例的侧视图。
图25是表示上述输送机器人的叉的侧视图。
图26是表示上述输送机器人的其它结构例的侧视图。
图27是表示上述载体块的装载口和载体的其它结构例的纵剖侧视图。
图28是表示上述载体块的装载口和载体的其它结构例的纵剖侧视图。
图29是表示上述载体块的装载口和载体的其它结构例的纵剖侧视图。
图30是表示评价试验的结果的图表。
图31是表示评价试验的结果的图表。
图32是表示评价试验的结果的图表。
图33是表示评价试验的结果的图表。
图34是表示评价试验的结果的图表。
具体实施方式
参照图1来说明应用了本发明的涂布显影装置1。图1是上述涂布显影装置1的立体图。涂布显影装置1设置在半导体制造工厂内的洁净室内，该涂布显影装置1是通过将载体块E1、处理块E2、接口块E3呈直线状连接而构成的。在接口块E3的与处理块E2相反的一侧连接有曝光装置E4。涂布显影装置1的外侧是载体C的输送区域。作为基板收纳容器的载体C是将多个晶圆W以上下排列成架状的方式保持的保持件，通过未图示的载体输送机构在上述输送区域中输送该载体C。
简单地说明各块的作用，载体块E1是用于在与载体输送机构之间交接载体C的块。另外，载体块E1在被输送到该载体块E1的载体C与处理块E2之间进行晶圆W的交接。该载体块E1相当于本发明的基板输送装置。
处理块E2是用于对晶圆W进行抗蚀涂布处理、显影处理等各种液体处理、加热处理的块。曝光装置E4对通过处理块E2形成于晶圆W的抗蚀膜进行曝光。接口块E3在处理块E2与曝光装置E4之间进行晶圆W的交接。从载体C搬出的晶圆W通过处理块E2依次接受了抗蚀涂布处理、加热处理，之后通过曝光装置E4被曝光，通过处理块E2依次接受了加热处理、显影处理，之后返回到上述载体C。
在涂布显影装置1中设置有控制部2。控制部2是计算机，对涂布显影装置1的各部分发送控制信号，由此进行控制使得进行载体C和装置1内的晶圆W的输送、各块间的晶圆W的输送、各块中的晶圆W的处理以及后述的载体块E1的输送机器人44与载体C的晶圆W之间的摩擦的检测。在后文中详细叙述控制部2。
参照图2的横剖俯视图、图3的立体图以及图4的纵剖侧视图进一步说明载体块E1。为了便于说明，将载体块E1侧、接口块E3侧分别设为后方侧、前方侧来进行说明。载体块E1具备壳体31，壳体31构成用于与载体C的输送机构之间交接载体C并且在载体C与涂布显影装置1之间交接晶圆W的四个装载口3。
各装载口3除了包括上述壳体31之外还包括对载体C进行载置的台(载置部)32、晶圆W的输送口33、将输送口33打开和关闭的开闭门4。壳体31的下部向后方侧突出而形成台阶部34。在该台阶部34上，沿横向排列有各装载口3的上述台32。在壳体31的从各台32朝向后方侧看到的壁面35上开口而形成有上述输送口33。在壁面35上，沿输送口33的外缘形成有环状的凹部36。
上述台32使载体C在图4中用点划线示出的后退位置与图5中示出的前进位置之间移动。图中37是用于使台32进退的移动机构。在台32的表面上，以朝向上方突出的方式设置有用于防止载体C在台32上的位置偏移的三个支承销38。另外，图中39是相对于台32的表面而自由突出和没入的钩，当载体C载置于台32时，该钩从该表面突出来将载体C的容器主体5固定在台32上。
参照图6的立体图来说明载体C。载体C包括容器主体5和装卸自由地安装于该容器主体5的盖体6。在容器主体5内的左右，在上下设置有多层用于支承晶圆W的背面侧周缘部的支承部51，晶圆W以架状收纳在容器主体5内。在各支承部51，构成为作为晶圆W的收纳区域的狭缝500，例如设置25个狭缝500(在各图中为了方便而示出了少于25个的狭缝500)。为了对各狭缝彼此进行区分，有时从最下层的狭缝起向上方依次对该狭缝500标注501、502……525这些编号来进行表示。
在容器主体5的前表面上形成有晶圆W的取出口52，由上述盖体6关闭该取出口52。图中54是上述取出口52的周围的开口缘部。在开口缘部54的内周侧形成有卡合槽55。如图5所示，在容器主体5的下部设置有孔56。通过将上述台32的支承销38插入到该孔56中，来将容器主体5支承为从台32的表面略微浮起的状态。
返回到图6来说明盖体6，在盖体6的内部，在左右设置有旋转部61，在旋转部61的上下设置有沿垂直方向延伸的直动部62。在旋转部61设置有供后述的闩锁钥匙43插入的钥匙孔63，这样，通过使被插入到钥匙孔63中的闩锁钥匙43旋转来使旋转部61旋转。通过旋转部61的旋转，直动部62在其前端从盖体6的上侧及下侧突出的状态和其前端被拉进盖体6内的状态之间切换。该直动部62的前端在从盖体6突出的状态下与上述容器主体5的卡合槽55卡合，由此成为盖体6与容器主体5锁定的状态。
另外，在图3和图5中，将台32的三个支承销38中的一个支承销用虚线的圆圈出，将其抽出并且放大地表示。但是，在抽出后的位置示出了从与抽出处的方向不同的方向观察到的该支承销38的状态。如这些图所示，上述支承销38的侧部被切削，在该切口内设置有振动传感器11。
例如能够将公知的振动传感器用作该振动传感器11。具体地说，例如能够使用被用作将在人体的头骨中传递的骨传导声音(日文：骨導音)与电信号相互转换的骨传导扬声器或者骨传导麦克风的设备。在图5中，在点划线的箭头的前端处将振动传感器11放大，示出其纵剖侧面的概要，图中12表示壳体，图中13表示设置在壳体12内的支承部。图中14表示圆形的压电元件，其中央部被上述支承部13支承，该压电元件例如由压电陶瓷构成。图中15表示以包围压电元件14的周端的方式设置成环状的坠块。压电元件14根据振动传感器11的振动发生变形而产生电荷。在壳体12内，为了将由上述电荷产生的电信号(感知信号)传送到壳体12的外部而形成有未图示的内部配线。图3中15表示与上述内部配线连接且用于将上述电信号发送到控制部2的线缆。为了方便而在图3以外的图中省略了该线缆15。
在壳体12的外部设置有例如由树脂构成的层16(图5)，层16与支承销38及壳体12密接。而且，容器主体5在载置于台32时与支承销38密接。另外，晶圆W与容器主体5接触而被支承，因此，在容器主体5内如后述那样由于晶圆W与叉48之间的接触而产生接触声音时，该接触声音中的、以固体为介质进行传导的纵波及横波即固体传播声音依次传播至上述晶圆W、容器主体5、支承销38、层16、振动传感器11。而且，振动传感器11由于该固体传播声音而振动，输出与该振动相应的信号。与以空气为介质进行传播的纵波振动即空气传播声音相比，固体传播声音能够抑制传播中的衰减，因此，当发生上述接触时，振动传感器11能够高精度地输出与上述接触声音相应的信号。另外，固体传播声音比空气传播声音传播得快，因此，当发生上述接触声音时，从振动传感器11迅速地输出上述信号。
接着，说明开闭门4。开闭门4具备设置于壳体31的内侧的门主体41。门主体41构成为通过未图示的驱动机构而自由进退和自由升降，如图4、图5所示那样将输送口33打开和关闭。开闭门4在上述门主体41的后方侧具备盖体开闭机构42，盖体开闭机构42在其后方侧具备闩锁钥匙43。闩锁钥匙43绕水平轴旋转。通过台32的进退来进行闩锁钥匙43相对于载置于该台32的载体C的盖体6的上述钥匙孔63的插入和拔出。
如图2、图4所示，在壳体31内设置有各装载口3所共用的晶圆的输送机器人44。输送机器人44具备沿左右方向自由地水平移动的立起来的框架45、以自由升降的方式设置于框架45的作为升降机构的升降台46、在升降台46上绕铅垂轴自由旋转的基台47以及在基台47上自由进退的作为晶圆W的支承体的叉48。基台47构成使叉进退的进退机构。通过该输送机器人44，能够经由敞开的输送口33在载体C的狭缝500与处理块E2之间交接晶圆W。该输送机器人44的各部分由未图示的电动机驱动。
上述叉48构成为：前端部以从基部起分为两股的方式平行地突出，在俯视观察时呈大致U字形的平板，该叉48支承晶圆W的背面来输送晶圆W。叉48例如由陶瓷构成。图7是叉48的背面侧立体图。在叉48的各前端处设置有向该叉48的背面(下面)侧突出的销49。销49构成为声音放大部，该声音放大部用于放大叉48与支承于容器主体5的狭缝500的晶圆W之间的接触声音，以检测该叉48的背面与晶圆W的表面之间的摩擦。
为了进一步说明销49的作用，图8、图9中示出了不设置该销49的叉48。图8是从前端侧向基端侧观察到的上述叉48和上述晶圆W的示意图。图9是该叉48和收纳于容器主体5的晶圆W的俯视图。叉48进入到容器主体5内来交接晶圆W，之后下降并后退。存在如下情况：在进行该下降时，与位于下方的晶圆W的表面接触，在这样接触的状态下后退而摩擦晶圆W。
在此，叉48的背面和晶圆W的表面均为平面，因此，在上述叉48下降时，在叉48的背面与晶圆W表面之间容易存在空气层4A，该空气层4A成为缓冲，导致叉48与晶圆W表面之间碰撞时的冲击的减弱(图8)。也就是说，在叉48与晶圆W之间碰撞时产生的上述固体传播声音由于空气层4A而变小。另外，之后，在叉48后退而摩擦晶圆W时，叉48以在夹在其与晶圆W表面之间的空气层4A上滑动的方式移动。也就是说，在叉48与晶圆W表面之间不产生大的摩擦力，因而所产生的固体传播声音小(图9)。此外，图中4B表示摩擦对圆W造成的伤害。
图10、图11示出了设置有销49的叉48。图10与图8同样地示出了朝向基端侧观察到的叉48和晶圆W的示意图，图11与图9同样地示出了上述叉48和晶圆W的上表面。在上述叉48下降而与晶圆W表面碰撞时，该叉48以销49割裂空气层4A的方式移动(图10)。也就是说，与不设置销49的情况相比，空气层4A对冲击的减弱得到抑制，由于上述碰撞而产生大的固体传播声音。而且，叉48在抑制了在销48与晶圆W表面之间夹着空气层4A的状态下后退，因此，销48以抑制了该空气层4A中的滑动的状态摩擦晶圆W表面，从而产生大的固体传播声音(图11)。
选择如下材质作为构成销49的材质：使得在如上述那样与晶圆W表面接触时，产生比不设置销49的叉48与晶圆W接触的情况下产生的固体传播声音大的固体传播声音，由此能够增大来自振动传感器11的输出信号。具体地说，例如使用金属、聚醚/醚/酮等比较硬的树脂作为上述材质，在发生上述接触时，例如产生500Hz～10000Hz的固体传播声音。
另外，当从叉48的背面起直到销49的下端为止的长度过大时，与晶圆W表面间发生接触的风险变高，因此将销49构成为不使该风险不过度上升的大小。例如，在收纳在相邻的狭缝500之间的晶圆W的距离约为10mm的情况下，上述大小L1为100μm左右。此外，在图4、7、10、13-17等各图中，为了便于说明，以销49的高度相对于叉48的厚度而言比实际的大小大的方式进行了表示。另外，图中将销49示为环板状，但不限于该形状，例如能够形成为圆板状、角板状、沿上下方向延伸的棒状或者沿横向延伸的棒状。
接着，使用图12的框图来说明构成检测部和校正机构的控制部2。控制部2具备程序存储部21、CPU22、存储器23，这些部分与总线24连接。程序存储部21包括计算机存储介质例如软磁盘、光盘、硬盘、MO(光磁盘)以及存储卡等存储介质。在被存储到这样的存储介质中的状态下，存储于该存储介质的程序25被安装到控制部2中。程序25向涂布显影装置1的各部分发送控制信号来控制其动作，并编入命令(各步骤)使得能够进行晶圆W的输送、通过各块E1～E4对晶圆W进行处理、从载体C搬出晶圆W、向载体C搬入晶圆W、检测晶圆W与叉48之间的摩擦这些各动作。CPU22执行各种运算，以像这样输出控制信号。
设置于上述各台32的支承销38的振动传感器11分别与该控制部2连接，来自振动传感器11的输出信号由设置于控制部2的未图示的放大部放大，进而由转换部从模拟信号转换为数字信号，然后输出到总线24。在存储器23中存储如下数据：将晶圆W收纳于容器主体5的情况下叉48相对于容器主体5前进和后退时的上述输出信号的电压值的时间序列数据(电压数据)。
另外，在总线24上连接有傅立叶变换部26。该傅立叶变换部26对上述电压数据进行傅立叶变换来求出之后示出的频谱。并且，在总线24上连接有警报输出部27。该警报输出部27在判定为上述晶圆W与叉48之间发生了摩擦的情况下输出警报。该警报是规定的声音、画面显示。
接着，参照示出输送机器人44的动作的图13～图17来说明在向载体C交接晶圆W时检测摩擦的工序。首先，在从装载口3的振动传感器11向控制部2输出了信号的状态下，由载体输送机构将载体C输送到该装载口3的台32。此时，尚未进行从振动传感器11输出的信号的电压值向存储器23的写入。
台32的支承销38被插入到要进行基板W的交接的载体C的孔56中，上述载体C以被该支承销38支承的方式载置于台32，位于从装载口3的壁面35离开的后退位置。然后，台32前进，载体C的开口缘部54进入到上述壁面35的凹部36内并且闩锁钥匙43插入到旋转部61的钥匙孔63中。闩锁钥匙43旋转，盖体6与容器主体5间的卡合被解除并且盖体6被开闭门4的盖体开闭机构42保持，门主体41向前方移动，之后下降。由此，盖体6从容器主体5被卸下并且装载口3的输送口33被敞开。
输送机器人44的叉48在到达规定的高度位置之后，以位于容器主体5的狭缝501的晶圆W的下方的方式前进，然后上升来支承上述晶圆W的背面。然后，叉48后退来将上述晶圆W从容器主体5内搬出(图13)。该晶圆W被输送到处理块E2。之后，输送机器人44从下方侧的狭缝500起，与狭缝501的晶圆W同样地依次将晶圆W逐个输送到处理块E2。
被输送到处理块E2的晶圆W被输送到接口块E3→曝光装置E4→处理块E2，然后，该晶圆W返回到最初收纳该晶圆W的狭缝500。从收纳于下方侧的狭缝500中的晶圆W开始依次进行向上述狭缝500的返回。下面，列举在结束将狭缝501的晶圆W收纳到容器主体5中后将狭缝502以及接下来的狭缝503的晶圆W收纳到容器主体5中的情况进行说明。另外，也适当参照图18的流程图。
叉48以保持从狭缝502搬出的晶圆W的背面的状态移动到预先设定的高度位置。叉48开始向容器主体5前进(图14)，并且表示已开始该前进即已开始利用叉48进行交接的IN-OUT信号从输送机器人44被输出到控制部2。控制部2接收上述IN-OUT信号(步骤S1)，开始向存储器23写入来自振动传感器11的输出信号的电压数据(步骤S2)。
叉48继续向容器主体5内的深侧进入，当位于规定的位置时，停止前进，下降预先设定的高度量，当晶圆W的背面被交接到狭缝502的支承部51时，叉48后退(图15)。叉48从容器主体5内退出，当位于规定的位置时，停止叉48的后退。另一方面，当从开始存储上述电压数据起经过了规定的测量时间、例如0.4秒时(步骤S3)，停止电压数据的写入(步骤S4)。停止电压数据的存储的定时与停止叉48的后退的定时例如是同时或接近同时。
图19是表示在向该狭缝502进行交接时存储到存储器23中的电压数据的一例的图表，设横轴为时间，设纵轴为电压。设在向该狭缝502进行交接时，叉48与晶圆W之间未发生摩擦。振动传感器11由于输送机器人44的电动机的驱动音等而振动，因此，在上述图19的图表中，电压根据时间而变化。此外，图表中的A是规定的电压值。
当这样获取到电压数据时，控制部2检测规定的区间R1内的电压的最大值与最小值的差(设为前半侧最大振幅)。另外，检测区间R1之后的规定的区间R2内的电压的最大值与最小值的差(设为后半侧最大振幅)。区间R1是叉48在容器主体5内前进的区间。区间R2是包括叉48的下降和在容器主体5内后退的动作的区间。然后，控制部2计算后半侧最大振幅-前半侧最大振幅(步骤S5)，判定该计算值是否收敛在容许范围内(步骤S6)。在图19的图表的例子中，前半侧最大振幅是(a-b)，后半侧最大振幅是(c-d)。在向狭缝502交接晶圆W时，如上所述叉48与晶圆W之间未发生接触，因此后半侧最大振幅-前半侧最大振幅＝(c-d)-(a-b)收敛在容许范围内。
当像这样后半侧最大振幅-前半侧最大振幅收敛在容许范围内时，从处理块E2接受了晶圆W的叉48位于规定的高度。然后，与向狭缝502交接晶圆W同样地按照上述步骤S1～S6来进行晶圆W向下一个狭缝503的交接。
即，通过使保持着晶圆W的叉48前进(图16)、开始获取上述电压数据、使叉48停止前进、使叉48下降所设定的高度量，来进行晶圆W向狭缝503的支承部51的交接。然后，进行叉48的后退、停止叉48的后退、停止获取上述电压数据、判定根据获取到的电压数据计算出的后半侧最大振幅-前半侧最大振幅是否收敛在容许范围内。
在向该狭缝503交接晶圆W的情况下，在叉48前进时，叉48不与容器主体5内的晶圆W摩擦。但是，设是在上述叉48下降时，如图10所说明的那样，叉48的背面与狭缝502的晶圆W的表面碰撞(图17)，由此，在叉48后退时，如图11所示那样，晶圆W的表面被摩擦。如已说明的那样，由于该碰撞和摩擦而产生的固体传播声音经由容器主体5、台32的支承销38传播到振动传感器11，与上述固体传播声音对应的输出信号被输出到控制部2。
图20是与图19同样地表示在向该狭缝503交接晶圆W时获取到的电压数据的一例的图表。如上述那样在叉48与狭缝502的晶圆W之间发生接触(碰撞和摩擦)，尤其是在叉48下降时销49碰撞晶圆W而产生大声音，因此后半侧最大振幅|c-d|比前半侧最大振幅|a-b|大。即，在向该狭缝503交接晶圆W的步骤S6中判定为后半侧最大振幅-前半侧最大振幅偏离了容许范围。此外，图表中的B是规定的电压值。
当在步骤S6中像这样判定为偏离容许范围时，控制部2对通过向狭缝503的交接获取到的电压数据的区间R1、R2分别进行傅立叶变换来求出频谱(步骤S7)。图21的上侧、下侧分别是从上述区间R1、R2得到的频谱的一例。频谱的图表的横轴表示频率，纵轴表示电压的振幅。
将从区间R1得到的频谱记载为前半侧频谱，将从区间R2得到的频谱记载为后半侧频谱。控制部2对这些前半侧频谱、后半侧频谱分别计算规定的频率范围例如500Hz～10000Hz内的振动能量、即power spectrum density(功率谱密度，单位：V2/Hz，以下记载为PSD)。上述频率范围是包括如已说明的由于销49与晶圆W之间的接触而产生的固体传播声音的频率的范围。
上述PSD是如下值：对上述频率范围内的各频率的振幅的值进行平方运算，用进行该平方运算得到的各值的总和除以上述频率范围的上限-上述频率范围的下限、即10000Hz-500Hz而计算出的值。当将根据上述前半侧频谱、后半侧频谱计算出的PSD分别设为前半侧PSD、后半侧PSD时，控制部2在计算出这些PSD后计算后半侧PSD-前半侧PSD(步骤S8)，判定该运算值是否收敛在容许范围内(步骤S9)。
说明像这样基于PSD来进行判定的理由。除了上述晶圆W与叉48之间的摩擦以外，其它原因也会引起振动传感器11发生振动。上述其它原因例如是如上述那样驱动输送机器人44的各部分的电动机的振动声音，除此以外还能够列举出在涂布显影装置1中对晶圆W进行处理的模块的驱动音、从设置在洁净室内的除涂布显影装置1以外的其它半导体制造装置发出的驱动音、警报音等。而且，由于这些其它原因而产生的声音具有比晶圆W与叉48之间的接触声音的频率高的频率。
即，在检测出振动传感器11由于这些其它原因而发生振动时，频谱中的高于10000Hz的频带中的振幅变大，低于10000Hz的频带中的振幅变小。在发生了上述摩擦的情况下，如在图21的下侧示出的那样，频谱中的低于10000Hz的频带中的振幅变大，高于10000Hz的频带中的振幅变小。也就是说，在振动传感器11由于上述的叉48与晶圆W之间的接触而振动时，上述的后半侧PSD-前半侧PSD成为比较高的值，但在振动传感器11由于上述其它原因而振动时，上述的后半侧PSD-前半侧PSD成为比较低的值，因此能够识别出有无上述接触。此外，在交接过程中，有时也会由于由操作者进行装置的后门的打开和关闭等环境噪音，而检测出类似于晶圆W与叉48之间的接触声音的信号。因此，在检测出后半侧PSD-前半侧PSD的计算值偏离了容许范围的信号的情况下，控制部2进行在同一时刻是否从未进行交接的台32也检测到同样的信号的判定(步骤S10)。在不仅从正在进行交接的台32的振动传感器11检测出上述信号，与此同时也从未进行交接的其它台32的振动传感器11检测出上述信号的情况下，视作环境噪音，判断为叉与基板之间实际未发生接触。
即，在如图17所示那样发生了接触的该情况下，在上述步骤S9中，后半侧PSD-前半侧PSD的计算值偏离容许范围。并且，在上述步骤S10中确认出从未进行交接的台没有检测到与偏离了上述容许范围的信号相同的信号。由此，判定为发生了叉48与晶圆W发生摩擦(步骤S11)。于是，在向该狭缝503进行交接的时刻、向狭缝503交接晶圆W时获取到的上述的电压数据等各种数据被发送到上级计算机并被保存(步骤S12)。另外，停止由输送机器人44进行的晶圆W的输送(步骤S13)，输出警报(步骤S14)。
在向狭缝503进行交接时，主要说明了在叉48与晶圆W之间发生摩擦，但也存在如下情况：不发生该摩擦，而振动传感器11由于已说明的叉48与晶圆W之间的接触以外的原因而振动，前半侧最大振幅与后半侧最大振幅的差偏离容许范围。在这样的情况下，如上述那样，后半侧PSD-前半侧PSD成为低的值，在步骤S9中判定为收敛在容许范围内。当这样地判定时，不进行步骤S10以后的工序，而将下一个狭缝504的晶圆W以与狭缝502、503的晶圆W相同的方式交接给容器主体5。
这样，在对狭缝504以后的各狭缝也进行晶圆W的交接的情况下，与向狭缝502、503交接晶圆W的情况相同地，按照上述的各步骤S来进行交接。而且，如果在结束全部晶圆W向狭缝501～狭缝525的交接之前未判定为存在晶圆W的摩擦，则在结束向狭缝525交接晶圆W之后利用门主体41来关闭输送口33，将盖体6安装于容器主体5。使台32移动来使载体C后退，通过载体输送机构将上述载体C从台32搬走，向上述台32上输送下一个载体C。
在上述的说明中，为了方便而进行了省略，但在向最下层的狭缝501交接晶圆W的情况下也进行上述各步骤S的动作。但是，在叉48的下降和后退时，在叉48的下方不存在晶圆W，因此，代替判定叉48与晶圆W之间有无摩擦而判定叉48与容器主体5的内壁之间有无摩擦。
根据该涂布显影装置1，由于设置于叉48的背面的销49，在下降的叉48碰撞晶圆W表面时和之后摩擦该晶圆W表面时会产生比较大的接触声音，由此能够增大在载体C的容器主体5中传播的固体传播声音。而且，通过设置于台32的支承销38的振动传感器11来检测该固体传播声音，基于此，控制部2检测叉48与晶圆W之间有无摩擦。因而，能够高精度地检测上述摩擦。因此，能够防止发生许多的晶圆W被擦伤的事故。
另外，由于上述的振动传感器11检测在容器主体5中传播的固体传播声音，因此无需将该振动传感器11设置于输送机器人44。相比于例如在输送机器人44安装声音传感器、振动传感器来检测输送机器人44与晶圆W之间的异常的碰撞的结构，振动传感器11不易因输送机器人44的电动机等声音的发生源和振动的发生源而振动。也就是说，难以检测出上述叉48与晶圆W之间的接触声音以外的杂音，因此能够抑制明明未发生摩擦却检测出发生了该摩擦这样的误检测的发生。
另外，控制部2在像上述那样获取到的区间R1、R2的电压的最大振幅的差变得异常时，基于根据各区间R1、R2求出的频谱来判定有无上述摩擦。根据该点也能够防止发生上述的误检测。另外，控制部2一直监视从设置于各台32的振动传感器11输出的信号，因此，即使由于某种理由而产生非上述摩擦的环境噪音等，也能够通过判定是否在对正在进行交接的台32检测出信号的同时对未进行交接的其它台32检测到同样的信号来防止发生误检测。
并且，相对于在上述的输送机器人44安装上述声音传感器、振动传感器的结构、在叉48安装包括容量检测电极的距离传感器来测量叉48与晶圆W之间的距离进而检测摩擦的结构而言，上述的振动传感器11并未设置于输送机器人44，因此无需构成为根据输送机器人44的运行将连接振动传感器11与控制部2的配线弯曲。因而，能够防止该配线的寿命缩短。
另外，控制部2基于向一个狭缝500的交接过程中在区间R1、R2得到的电压数据，来计算上述的后半侧最大振幅-前半侧最大振幅＝(c-d)-(a-b)，检测该交接过程中有无发生摩擦。即使在设置有涂布显影装置1的洁净室内由于已说明的各种原因而突发地产生杂音的情况下，也能够抑制在区间R1、R2内、振动传感器11由于该杂音而同样地振动由此导致发生上述误检测。
在上述的例子中，当检测出晶圆W与叉48之间的摩擦时，使晶圆W的输送停止，但不限于这样的处理。例如说明在如上述那样向狭缝503交接晶圆W时判定为发生了上述摩擦的情况。当将在向狭缝503交接晶圆W时以保持着晶圆W的状态前进时的叉48的高度位置设为狭缝503进入高度位置时，叉48位于从该狭缝503进入高度位置向下方偏移了预先设定的高度量的高度位置。之后，叉48前进规定的量，其前端位于狭缝502、503的晶圆W之间(图22)。
控制部2一边使叉48上升一边监视来自振动传感器11的输出信号的变化。当狭缝503的晶圆W的背面与叉48发生碰撞而输出信号的电压变大时，存储该叉48的高度位置并且使叉48的上升停止。接着，控制部2一边使叉48下降一边监视上述输出信号的变化。当狭缝502的晶圆W的表面与叉48发生碰撞而输出信号的电压变大时，存储该叉48的高度位置并且使叉48的下降停止(图23)。例如，控制部2计算所存储的这些各高度位置的中间的高度位置，将该中间的高度位置决定为叉48后退时的高度位置。而且，将从所决定的高度位置向上方离开规定的高度量的位置设为狭缝503进入高度位置来进行该进入高度位置的校正。
当像这样校正狭缝503进入高度位置后，按照上述的各步骤S1～S11来向狭缝504～525输送晶圆W。也就是说，在该例子中，即使检测出晶圆W与叉48之间的摩擦也不停止步骤S12的输送机器人44的动作。然后，结束向狭缝504～525中收纳晶圆W，从台32搬出该载体C，向台32输送后续的载体C。从该后续的载体C交出晶圆W，然后，在将晶圆W收纳于该载体C的狭缝503时，使保持着晶圆W的叉48位于校正后的狭缝503进入高度位置后前进。之后，叉48在上述中间的高度位置处后退，由此能够防止叉48与狭缝502的晶圆W之间的摩擦。
在该例子中，能够不通过人工方式而自动进行叉48的高度位置的调整，因此能够实现该高度位置的调整时间的短缩化。由此，能够使从检测出摩擦起直到再开始涂布显影装置1的运行为止的时间加快。在上述图23中，与上述的实施方式同样地，仅在叉48的背面设置有销49，但为了准确地检测与晶圆W接触的叉48的高度位置，优选事先也在表面设置销49。
为了使晶圆W与叉48之间的接触声音增大，并不限于设置销49。图24的叉48的背面前端部是粗糙的，构成为形成有微小的凹凸的凹凸部81。叉48水平设置于输送机器人44，但其前端由于重力而略有倾斜。图25示出了在叉48后退时、前端这样倾斜的叉48的凹凸部81摩擦晶圆W的角部的状态。但是，在图25中将叉48的倾斜表示得比实际的倾斜大。
相比于由平坦的叉48摩擦晶圆W的情况，在像这样晶圆W被凹凸部81摩擦的情况下产生更大的能量。也就是说，凹凸部81能够产生比较大的摩擦声音。为了识别由于上述的其它原因引起的传感器11的振动和由于与晶圆W之间的摩擦引起的振动传感器11的振动，凹凸部81构成为粗糙度为由于该摩擦而产生例如上述的500Hz～10000Hz的频率的固体传播声音那样的粗糙度。
说明了检测叉48的背面与晶圆W的表面之间的摩擦，但也可以检测叉48的表面与晶圆W的背面之间的摩擦。在图26中示出了将销49设置于叉48的表面的例子。在从容器主体5内取出晶圆W时，若如上述那样在叉48前进时销49摩擦晶圆W的背面，则产生500Hz～10000Hz的固体传播声音。另外，也可以代替设置销49而在叉48的表面设置凹凸部81。
如已说明的那样，振动传感器11只要设置于能够检测出在容器主体5中传播的固体传播声音的位置即可，因此不限于设置于台32。图27示出了将振动传感器11设置在装载口3的壁面35的凹部36中的例子。在该例子中构成为：在振动传感器11的前方侧设置作为施力部的弹簧82，在对容器主体5交接晶圆W时，由弹簧82对振动传感器11向后方侧施力，振动传感器11与容器主体5更加可靠地密接，从而能够检测出上述固体传播声音。但是，只要移动到容器主体5的开口缘部54与上述振动传感器11密接的位置来进行晶圆W的交接即可，也可以不设置上述弹簧82。
另外，例如也可如图28所示的那样将振动传感器11设置于容器主体5。在该容器主体5中，振动传感器11被埋设在上述开口缘部54中，振动传感器11的表面暴露出来。另外，在该暴露的表面上设置有用于取出从压电元件14得到的输出信号的电极(省略图示)。在装载口3的凹部36中埋设有电极83。在为了在容器主体5与输送机器人44之间交接晶圆W而使上述开口缘部54进入到凹部36内时，振动传感器11的上述电极与电极83连接。构成为：振动传感器11与控制部2经由该电极83连接，能够将来自振动传感器11的输出信号提供到控制部2。
在图29中示出了容器主体5和装载口3的其它结构例。在该容器主体5中埋设有振动传感器11和无线发送部84。无线发送部84与从开口缘部54的表面暴露出来的电极85连接。在凹部36的上述电极83上，代替控制部2而连接有电力提供部86。在容器主体5的开口缘部54进入到凹部36中时，电极83、85相互连接来向无线发送部84提供电力。构成为：当像这样提供电力时，无线发送部84能够将振动传感器11的模拟输出转换为数字数据后以无线方式发送到控制部2。如上述那样例示了不在台32设置振动传感器11的情况，但在该情况下也同样地由控制部2一直监视各振动传感器11，由此能够防止因环境噪音导致的误检测。
另外，本发明不限于检测容器主体5的晶圆W与叉48之间的摩擦。公知如下一种垂直热处理装置：将保持于被称作晶圆舟皿的保持件的上述晶圆W与该晶圆舟皿一同搬入到加热炉内，一并进行加热，该保持件将多个晶圆W以上下排列的方式保持成架状。在该垂直热处理装置中，在载置于台的该晶圆舟皿与上述载体C之间，通过与上述输送机器人44相同的输送机器人来交接晶圆W。在该输送机器人的叉48上设置有销49、凹凸部81，并且例如以从晶圆舟皿传播固体传播声音的方式在台上设置有振动传感器11。而且，控制部2能够基于来自上述振动传感器11的输出来检测叉48与保持于晶圆舟皿的晶圆W之间的摩擦。
在上述的例子中，输送机器人44的升降台47进行升降来对容器主体5进行晶圆W的交接，但也可以是台32能够进行升降而来进行晶圆W的交接。通过这样的结构，也能够检测晶圆W与叉48之间的摩擦。另外，相对于容器主体5交接晶圆W包括将晶圆W输送到容器主体5的情况、从容器主体5接收晶圆W的情况中的至少一方。即，也可以将装置构成为只进行向容器主体5输送晶圆W和从容器主体5输送晶圆W中的一方。
(评价试验)
评价试验1
说明与本发明相关联地进行的评价试验。在评价试验1中，使用上述的输送机器人44重复地依次进行使叉48相对于收纳有晶圆W的容器主体5的进入、下降和后退动作，在该期间内，如上述那样测定从设置于台32的振动传感器11输出的电压。当重复了多次上述进入、下降以及后退动作时，变更进入时的高度以及后退时的高度后再次重复进行进入、下降以及后退动作。与上述实施方式同样地，在上述叉48的背面设置有销49，该销49是金属的垫圈。
在评价试验1-1中，以在叉48后退时、叉48与容器主体5的晶圆W之间不发生摩擦的方式设定了叉48的高度。在评价试验1-2、1-3、1-4中，以在叉48后退时、该叉48分别从比收纳于容器主体5的晶圆W表面低33μm的下方、低66μm的下方、低99μm的下方通过的方式设定了叉48的高度，即、以在后退时摩擦晶圆W的方式设定了叉48的高度。在评价试验1-1～1-4中的任意一个实验中，以在叉48前进时与上述晶圆W间不发生接触的方式设定了叉48的高度。
图30是表示通过评价试验1-1～1-4得到的结果的图表。图表的横轴表示从开始各评价试验后经过的时间(单位：秒)。纵轴表示上述输出电压(单位：V)。在图表中示出了在各评价试验中五次的叉48的上述进入、下降以及后退的重复动作中的电压变化，在所示出的该范围内，将初次开始叉48的前进的定时记载为IN。在评价试验1-1中，在发生了小的频率的变动后，不久又发生相同的频率的变动，重复发生这些频率的变动。这些频率的变动分别是由叉48的进入、后退中的输送机器人44的动作声音引起的。根据该图表可知，在实施方式中说明的前半侧最大振幅和后半侧最大振幅大体一致。
另外，在各评价试验1-2～1-4中，在发生了小的频率的变动之后，发生比其大的频率的变动，重复发生这些变动。小的频率的变动是由输送机器人44的动作声音引起的，大的频率的变动是由叉48的下降所导致的晶圆W与销49之间的碰撞和之后的摩擦晶圆W而引起的。即，后半侧最大振幅比前半侧最大振幅。因而，根据该评价试验1可知，能够如上述的实施方式中示出的那样基于前半侧最大振幅和后半侧最大振幅来判定叉48与晶圆W之间有无摩擦。
评价试验2
通过叉48的进退来进行将晶圆W收纳于容器主体5的收纳动作，在该期间内，测定了从振动传感器11输出的电压。在该评价试验2中，在叉48上未设置销49。以在进行该收纳动作时发生晶圆W的摩擦的方式设定叉48的高度。
图31是表示该评价试验2的结果的图表，与评价试验1的图30同样地，图表的横轴、纵轴分别表示时间、输出电压。但是，在上述图30的图表的纵轴上，每隔0.1V示出了刻度并且在图表中示出了刻度线，在上述刻度线之间，以20mV刻度为单位示出了辅助刻度线。与此相对，在该评价试验2的图31的图表的纵轴上，每隔5mV标注了刻度并且在图表中示出了刻度线，在上述刻度线之间，以1mV刻度为单位示出了辅助刻度线。在该评价试验2中，从测定开始起直到测定结束为止，输出电压大幅度地变动。认为这是在测定中检测出涂布显影装置1内外的噪音而导致所检测出的晶圆W与叉48接触时的振动成分被淹没在该噪音成分中的结果。根据该评价试验2的结果可知，为了将晶圆W与叉48接触时的振动区别于这样的由于其它原因而产生的振动来防止摩擦的误检测，如上述那样设置销49、凹凸部81是有效的。另外，还可知，在如上述那样对前半侧最大振幅和后半侧最大振幅进行比较之后基于频谱来进行摩擦的判定，对于防止该摩擦的误检测是有效的。
评价试验3-1
在涂布显影装置1的周围的噪音大的情况下，即使在叉48具有声音放大部(突起)时，晶圆W与叉48之间的接触声音有时也会被淹没在噪音成分中。因此，对在上述的评价试验1-3中获取到的电压数据设定规定的区间R1、R2，分别求出实施方式中所说明的各区间R1、R2内的前半侧频谱、后半侧频谱。图32分别示出了这些前半侧频谱、后半侧频谱。比较这些频谱可知，500Hz～10000Hz的振幅变化明显。
即，即使在周围的噪音成分大而叉48与晶圆W之间的接触声音(干扰声音)被淹没在所检测到的振动声音中的情况下，也能够通过计算频谱并使用特定的波长(该情况下为500Hz～10000Hz的波长)的频谱强度来判定晶圆W有无摩擦。此外，在该情况下，在超过10000Hz的振幅下，前半侧频谱与后半侧频谱之间的差异小，认为其原因是，10000Hz的波长主要是由于周围的结构物的驱动声音等高频成分而产生的，由于基于晶圆W与叉48之间的接触的而产生的成分少。
评价试验3-2
根据在上述评价试验1-1、1-3、1-4中获取到的电压数据分别计算实施方式中所说明的前半侧PSD、后半侧PSD。与实施方式同样地，针对500Hz～10000Hz的频率来计算这些PSD。另外，还运算出后半侧PSD-前半侧PSD。图33的图表中示出了评价试验1-1、1-3、1-4的前半侧PSD和后半侧PSD，图34的图表中示出了这些各评价试验的后半侧PSD-前半侧PSD。根据图34的图表可知，评价试验1-3、1-4中的后半侧PSD-前半侧PSD表示出比评价试验1-1中的后半侧PSD-前半侧PSD大的值。根据这些评价试验3-1、3-2的结果可知，能够使用频谱进行有无摩擦的判定。
附图标记说明
E1：载体块；C：载体；W：晶圆；1：涂布显影装置；11：振动传感器；2：控制部；3：装载口；38：支承销；44：输送机器人；48：叉；49：销；5：容器主体；81：凹凸部。

Claims (10)

1.一种基板输送装置，其特征在于，具备：
载置部，其载置用于将多个基板保持成架状的基板保持件；
基板输送机构，其具备支承上述基板的下表面的支承体以及使上述支承体进退的进退机构，该基板输送机构用于对载置于上述载置部的基板保持件进行基板的交接；
升降机构，其使上述支承体相对于上述基板保持件升降；
声音放大部，其用于放大由于上述支承体与保持于上述基板保持件的基板之间的接触而产生的接触声音；以及
检测部，其用于基于从感知在上述基板保持件中传播的固体传播声音并输出感知信号的振动传感器输出的上述感知信号，来检测上述基板与上述支承体之间的摩擦。
2.根据权利要求1所述的基板输送装置，其特征在于，
上述声音放大部设置于上述支承体。
3.根据权利要求1所述的基板输送装置，其特征在于，
上述检测部根据基于从上述振动传感器输出的感知信号得到的频谱，来检测上述基板与上述支承体之间的摩擦。
4.根据权利要求1所述的基板输送装置，其特征在于，
上述声音放大部由突部构成，该突部用于防止因基板与支承体之间的空气层而导致的上述接触声音的降低。
5.根据权利要求1所述的基板输送装置，其特征在于，
上述声音放大部由凹凸部构成，该凹凸部用于放大由于与基板的端部接触而产生的接触声音。
6.根据权利要求1所述的基板输送装置，其特征在于，
在上述载置部处具备上述振动传感器。
7.根据权利要求1所述的基板输送装置，其特征在于，
设置有隔壁，该隔壁上形成有用于在上述基板保持件与上述基板输送机构之间交接基板的输送口，
在该隔壁处具备上述振动传感器。
8.根据权利要求7所述的基板输送装置，其特征在于，
在上述隔壁处设置有施力部，该施力部对上述振动传感器朝向载置于上述载置部的基板保持件施力。
9.根据权利要求1所述的基板输送装置，其特征在于，
上述基板输送装置具备多个上述载置部，并且具有与多个上述载置部分别对应的多个上述振动传感器，
在从与多个上述载置部分别对应的多个上述振动传感器中的、与正在进行基板输送的上述载置部对应的上述振动传感器以及与当前不进行基板输送的至少一个上述载置部对应的上述振动传感器同时输出了上述感知信号的情况下，上述检测部判定为上述基板与上述支承体之间没有摩擦。
10.根据权利要求1所述的基板输送装置，其特征在于，
在由上述检测部检测出上述基板与支承体之间的摩擦时，上述检测部控制上述升降机构的动作以校正之后对基板保持件进行基板的交接时的上述支承体的高度。
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