CN114167142A - 执行装置及执行方法 - Google Patents

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Abstract

示例性实施方式所涉及的执行装置具备动作装置、加速度传感器及运算装置。动作装置为用于执行规定动作的装置。加速度传感器能够测量对执行装置施加的加速度。运算装置测量由加速度传感器进行测量的加速度成为基准范围内的值之后的经过时间，在加速度保持基准范围内的值的状态下经过了规定时间时，使动作装置执行规定动作。

Description

执行装置及执行方法
技术领域
本发明的示例性实施方式涉及一种执行装置及执行方法。
背景技术
在日本特开2017-183683号公报中记载有执行测定静电电容等动作的测定器。该测定器具备基座基板、第1传感器、第2传感器及电路板。第1传感器具有沿基座基板上表面的边缘设置的第1电极。第2传感器具有固定于基座基板底面上的第2电极。电路板搭载于基座基板上，并且与第1传感器及第2传感器连接。电路板向第1电极及第2电极施加高频信号，从第1电极中的电压振幅获取与静电电容对应的第1测定值，并从第2电极中的电压振幅获取与静电电容对应的第2测定值。
发明内容
在一个示例性实施方式中，提供一种执行装置，其被输送至设置于半导体制造装置中的输送装置以执行规定动作。执行装置具备动作装置、加速度传感器及运算装置。动作装置为用于执行规定动作的装置。加速度传感器能够测量对执行装置施加的加速度。运算装置根据由加速度传感器进行测量的加速度来使动作装置执行规定动作。运算装置测量由加速度传感器进行测量的加速度成为阈值以下之后的经过时间，在加速度不超过阈值的状态下经过了规定时间时，判定为执行装置载置于半导体制造装置的载置台上，并使动作装置执行规定动作。
附图说明
图1是例示处理系统的图。
图2是例示对准器的立体图。
图3是表示等离子体处理装置的一例的图。
图4是从上表面侧观察表示一例测定器的俯视图。
图5是从底面侧观察表示一例测定器的俯视图。
图6是表示第1传感器的一例的立体图。
图7是沿图6的VII-VII线剖切的剖视图。
图8是图5的第2传感器的放大图。
图9是例示测定器的电路板的结构的图。
图10是用于说明一例执行装置的加速度传感器的示意图。
图11是表示电源控制系统的电路的一例的框图。
图12是表示执行装置的动作方法的一例的流程图。
具体实施方式
以下，对各种示例性实施方式进行说明。
在一个示例性实施方式中，提供一种执行装置，其被输送至设置于半导体制造装置中的输送装置以执行规定动作。执行装置具备动作装置、加速度传感器及运算装置。动作装置为用于执行规定动作的装置。加速度传感器能够测量对执行装置施加的加速度。运算装置测量由加速度传感器进行测量的加速度成为基准范围内的值之后的经过时间，在加速度保持基准范围内的值的状态下经过了规定时间时，判定为执行装置载置于半导体制造装置的载置台上，并使动作装置执行规定动作。
在上述实施方式的执行装置中，可以通过设置于执行装置中的加速度传感器来检测对执行装置施加的加速度。例如，在执行装置被输送至半导体制造装置的输送装置的情况下，根据速度变化对执行装置施加加速度。并且，在执行装置载置于载置台上的状态下，执行装置静止，并且没有对执行装置施加加速度。运算装置能够判定是否对执行装置施加通过基于输送装置的移动而产生的加速度。在加速度不超过基准范围的状态即由移动产生的加速度没有施加到执行装置的状态下经过了规定时间时，运算装置能够判断为执行装置载置于载置台上。根据该判断，运算装置使动作装置执行规定动作。因此，能够使动作装置自动执行规定动作。
在一个示例性实施方式中，在从经过时间的测量开始起在规定时间内加速度超过了基准范围的情况下，运算装置可以停止经过时间的测量，并且返回至初始状态。
在一个示例性实施方式中，在通过运算装置使动作装置执行规定动作之后，加速度超过了基准范围的情况下，运算装置可以判定为执行装置从半导体制造装置的载置台搬出，并使动作装置停止规定动作。
在另一个示例性实施方式中，提供一种执行方法，其使被输送至设置于半导体制造装置中的输送装置的执行装置执行规定动作。该方法具备如下工序：测量对执行装置施加的加速度，并测量所测量的加速度成为基准范围内的值之后的经过时间。并且，该方法具备如下工序：在从经过时间的测量开始起在加速度不超过基准范围的状态下经过了规定时间时，判定为执行装置载置于半导体制造装置的载置台上，并使动作装置执行规定动作。
在一个示例性实施方式中，执行方法还可以包括如下工序：在从经过时间的测量开始起在规定时间内加速度超过了基准范围的情况下，停止经过时间的测量，并且返回至初始状态。
在一个示例性实施方式中，执行方法还可以包括如下工序：在动作装置执行规定动作之后，加速度超过了基准范围的情况下，判定为执行装置从半导体制造装置的载置台搬出，并使动作装置停止规定动作。
在一个示例性实施方式中，加速度传感器可以包括：第1加速度传感器，能够测量沿水平方向的第1方向上的第1加速度；及第2加速度传感器，能够测量沿水平方向的与第1方向正交的第2方向上的第2加速度。加速度可以为第1加速度与第2加速度的合成值。
在一个示例性实施方式中，基准范围可以为-0.005m/s2至0.005m/s2。
在一个示例性实施方式中，规定时间可以为60s以上。
在一个示例性实施方式中，规定动作可以为静电电容的测定。
以下，参考附图对各种实施方式进行详细说明。另外，在各附图中，对相同或相等的部分标注相同的符号。
关于一个示例性实施方式所涉及的执行装置，可以通过具有作为半导体制造装置S1的功能的处理系统1进行输送。首先，对处理系统进行说明，所述处理系统具有用于处理被加工物的处理装置及用于将被加工物输送至该处理装置的输送装置。图1是例示处理系统的图。处理系统1具备平台2a～2d、容器4a～4d、装载器模块LM、对准器AN、装载锁定模块LL1、LL2、处理模块PM1～PM6、传输模块TF及控制部MC。另外，平台2a～2d的个数、容器4a～4d的个数、装载锁定模块LL1、LL2的个数及处理模块PM1～PM6的个数并无限定，可以为一个以上的任意个数。
平台2a～2d沿装载器模块LM的一边缘排列。容器4a～4d分别搭载于平台2a～2d上。容器4a～4d的各自例如为称为FOUP(Front Opening Unified Pod：前开式晶圆传送盒)的容器。容器4a～4d的各自可以构成为容纳被加工物W。被加工物W如晶圆那样具有大致圆盘形状。
装载器模块LM具有将大气压状态的输送空间划分在其内部的腔室壁。在该输送空间内设置有输送装置TU1。输送装置TU1例如为多关节机器人，并且通过控制部MC进行控制。输送装置TU1构成为在容器4a～4d与对准器AN之间、对准器AN与装载锁定模块LL1～LL2之间、装载锁定模块LL1～LL2与容器4a～4d之间输送被加工物W。
对准器AN与装载器模块LM连接。对准器AN构成为进行被加工物W的位置的调整(位置的校准)。图2是例示对准器的立体图。对准器AN具有支承台6T、驱动装置6D及传感器6S。支承台6T为能够以沿铅垂方向延伸的轴线为中心进行旋转的台。支承台6T构成为支承被加工物W。支承台6T通过驱动装置6D进行旋转。驱动装置6D通过控制部MC进行控制。当支承台6T通过来自驱动装置6D的动力进行旋转时，载置于该支承台6T上的被加工物W也旋转。
传感器6S为光学传感器。传感器6S在被加工物W旋转期间检测被加工物W的边缘。传感器6S根据边缘的检测结果来检测被加工物W的凹槽WN(或者，其他标记)的角度位置相对于基准角度位置的偏移量及被加工物W的中心位置相对于基准位置的偏移量。传感器6S将凹槽WN的角度位置的偏移量及被加工物W的中心位置的偏移量输出至控制部MC。控制部MC根据凹槽WN的角度位置的偏移量计算出用于将凹槽WN的角度位置校正为基准角度位置的支承台6T的旋转量。控制部MC控制驱动装置6D，以使支承台6T旋转该旋转量。由此，能够将凹槽WN的角度位置校正为基准角度位置。并且，控制部MC根据被加工物W的中心位置的偏移量来控制从对准器AN接收被加工物W时的输送装置TU1的末端效应器(end effector)的位置。由此，被加工物W的中心位置与输送装置TU1的末端效应器上的规定位置一致。
返回至图1，装载锁定模块LL1及装载锁定模块LL2的各自设置在装载器模块LM与传输模块TF之间。装载锁定模块LL1及装载锁定模块LL2的各自提供预减压室。
传输模块TF经由闸阀与装载锁定模块LL1及装载锁定模块LL2气密地连接。传输模块TF提供能够减压的减压室。在该减压室内设置有输送装置TU2。输送装置TU2例如为具有输送臂TUa的多关节机器人。输送装置TU2通过控制部MC进行控制。输送装置TU2构成为在装载锁定模块LL1～LL2与处理模块PM1～PM6之间及在处理模块PM1～PM6中的任意两个处理模块之间输送被加工物W。
处理模块PM1～PM6经由闸阀与传输模块TF气密地连接。处理模块PM1～PM6的各自为如下处理装置，即，构成为对被加工物W进行等离子体处理等专用处理。
在该处理系统1中进行被加工物W的处理时的一系列的动作如下所示。装载器模块LM的输送装置TU1从容器4a～4d中的任一个取出被加工物W，并将该被加工物W输送至对准器AN。接着，输送装置TU1从对准器AN取出其位置已被调整的被加工物W，并将该被加工物W输送至装载锁定模块LL1及装载锁定模块LL2中的一个装载锁定模块。接着，一个装载锁定模块将预减压室的压力减压至规定压力。接着，传输模块TF的输送装置TU2从一个装载锁定模块取出被加工物W，并将该被加工物W输送至处理模块PM1～PM6中的任一个。然后，处理模块PM1～PM6中的一个以上的处理模块对被加工物W进行处理。然后，输送装置TU2将处理后的被加工物W从处理模块输送至装载锁定模块LL1及装载锁定模块LL2中的一个装载锁定模块。接着，输送装置TU1将被加工物W从一个装载锁定模块输送至容器4a～4d中的任一个。
如上所述，该处理系统1具备控制部MC。控制部MC可以为具备处理器、存储器等存储装置、显示装置、输入输出装置、通信装置等的计算机。上述处理系统1的一系列的动作通过控制部MC根据存储于存储装置中的程序对处理系统1的各部进行控制来实现。
图3是表示可以用作处理模块PM1～PM6中的任一个的等离子体处理装置的一例的图。图3所示的等离子体处理装置10为电容耦合型等离子体蚀刻装置。等离子体处理装置10具备大致圆筒形状的腔室主体12。腔室主体12例如由铝形成，并且可以对其内壁面实施阳极氧化处理。该腔室主体12被安全接地。
在腔室主体12的底部上设置有大致圆筒形状的支承部14。支承部14例如由绝缘材料构成。支承部14设置于腔室主体12内。支承部14从腔室主体12的底部向上方延伸。并且，在由腔室主体12提供的腔室S内设置有工作台ST。工作台ST被支承部14支承。
工作台ST具有下部电极LE及静电卡盘ESC。下部电极LE包括第1板18a及第2板18b。第1板18a及第2板18b例如由铝等金属构成，并且呈大致圆盘形状。第2板18b设置于第1板18a上，并且与第1板18a电连接。
在第2板18b上设置有静电卡盘ESC。静电卡盘ESC具有将作为导电膜的电极配置在一对绝缘层或绝缘片之间的结构，并且具有大致圆盘形状。直流电源22经由开关23与静电卡盘ESC的电极电连接。该静电卡盘ESC通过由来自直流电源22的直流电压所产生的库仑力等静电力来吸附被加工物W。由此，静电卡盘ESC能够保持被加工物W。
在第2板18b的周缘部上设置有聚焦环FR。该聚焦环FR设置成包围被加工物W的边缘及静电卡盘ESC。聚焦环FR具有第1部分P1及第2部分P2(参考图7)。第1部分P1及第2部分P2具有环状板形状。第2部分P2为比第1部分P1更靠外侧的部分。第2部分P2在高度方向上具有比第1部分P1大的厚度。第2部分P2的内缘P2i具有比第1部分P1的内缘P1i的直径大的直径。被加工物W载置于静电卡盘ESC上，以使其边缘区域位于聚焦环FR的第1部分P1上。该聚焦环FR可以由硅、碳化硅、氧化硅等各种材料中的任一个形成。
在第2板18b的内部设置有制冷剂流路24。制冷剂流路24构成温度调节机构。从设置于腔室主体12的外部的制冷单元经由配管26a向制冷剂流路24供给制冷剂。供给至制冷剂流路24的制冷剂经由配管26b返回至制冷单元。如此，制冷剂在制冷剂流路24与制冷单元之间循环。通过控制该制冷剂的温度来控制被静电卡盘ESC支承的被加工物W的温度。
在工作台ST上形成有贯穿该工作台ST的多个(例如，三个)贯穿孔25。多个贯穿孔25形成于俯视观察时的静电卡盘ESC的内侧。在这些每一个贯穿孔25中插入有升降销25a。另外，在图3中描绘了插入有一根升降销25a的一个贯穿孔25。升降销25a设置成能够在贯穿孔25内上下移动。通过升降销25a的上升而支承于静电卡盘ESC上的被加工物W上升。
在工作台ST上，在俯视观察时比静电卡盘ESC更靠外侧的位置上形成有贯穿该工作台ST(下部电极LE)的多个(例如，三个)贯穿孔27。在这些每一个贯穿孔27中插入有升降销27a。另外，在图3中描绘了插入有一根升降销27a的一个贯穿孔27。升降销27a设置成能够在贯穿孔27内上下移动。通过升降销27a的上升而支承于第2板18b上的聚焦环FR上升。
并且，在等离子体处理装置10中设置有气体供给管路28。气体供给管路28将来自传热气体供给机构的传热气体(例如，He气体)供给至静电卡盘ESC的上表面与被加工物W的背面之间。
并且，等离子体处理装置10具备上部电极30。上部电极30在工作台ST的上方与该工作台ST对置配置。上部电极30经由绝缘遮蔽部件32支承于腔室主体12的上部。上部电极30可以包括顶板34及支承体36。顶板34面向腔室S。在该顶板34上设置有多个排气孔34a。该顶板34可以由硅或石英形成。或者，顶板34可以通过在铝制母材的表面上形成氧化钇等耐等离子体性的膜来构成。
支承体36装卸自如地支承顶板34。支承体36例如可以由铝等导电性材料构成。该支承体36可以具有水冷结构。在支承体36的内部设置有气体扩散室36a。与排气孔34a连通的多个气体通流孔36b从该气体扩散室36a向下方延伸。并且，在支承体36上形成有将处理气体引导至气体扩散室36a中的气体导入口36c。在该气体导入口36c上连接有气体供给管38。
在气体供给管38上经由阀组42及流量控制器组44连接有气体源组40。气体源组40包括用于多种气体的多个气体源。阀组42包括多个阀，流量控制器组44包括质量流量控制器等多个流量控制器。气体源组40的多个气体源分别经由阀组42中的相对应的阀及流量控制器组44中的相对应的流量控制器与气体供给管38连接。
并且，在等离子体处理装置10中，沿腔室主体12的内壁装卸自如地设置有沉积物挡板46。沉积物挡板46也设置于支承部14的外周。沉积物挡板46防止蚀刻副产物(沉积物)附着于腔室主体12上。沉积物挡板46可以通过在铝材上涂覆氧化钇等陶瓷来构成。
在腔室主体12的底部侧且支承部14与腔室主体12的侧壁之间设置有排气板48。排气板48例如可以通过在铝材上涂覆氧化钇等陶瓷来构成。在排气板48上形成有向其板厚方向贯穿的多个孔。在该排气板48的下方且腔室主体12上设置有排气口12e。在排气口12e上经由排气管52连接有排气装置50。排气装置50具有压力调节阀及涡轮分子泵等真空泵。排气装置50能够将腔室主体12内的空间减压至所期望的真空度。并且，在腔室主体12的侧壁上设置有被加工物W的搬入搬出口12g。该搬入搬出口12g能够通过闸阀54来开闭。
并且，等离子体处理装置10还具备第1高频电源62及第2高频电源64。第1高频电源62为产生等离子体生成用的第1高频的电源。第1高频电源62例如产生具有27～100MHz的频率的高频。第1高频电源62经由匹配器66与上部电极30连接。匹配器66具有用于使第1高频电源62的输出阻抗与负载侧(上部电极30侧)的输入阻抗匹配的电路。另外，第1高频电源62可以经由匹配器66与下部电极LE连接。
第2高频电源64为产生用于将离子引入至被加工物W中的第2高频的电源。第2高频电源64例如产生400kHz～13.56MHz的范围内的频率的高频。第2高频电源64经由匹配器68与下部电极LE连接。匹配器68具有用于使第2高频电源64的输出阻抗与负载侧(下部电极LE侧)的输入阻抗匹配的电路。
在等离子体处理装置10中，来自在多个气体源中选择的一个以上的气体源的气体被供给至腔室S。并且，通过排气装置50来将腔室S的压力设定为规定压力。而且，通过来自第1高频电源62的第1高频来激励腔室S内的气体。由此，生成等离子体。然后，通过所产生的活性种对被加工物W进行处理。另外，根据需要，可以通过基于第2高频电源64的第2高频的偏置来将离子引入至被加工物W中。
接着，对执行装置进行说明。图4是从上表面侧观察表示执行装置的俯视图。图5是从底面侧观察表示执行装置的俯视图。一例执行装置100可以为测量基于处理系统1的输送装置的输送位置的测量器。图示例的执行装置100通过具有作为半导体制造装置S1的功能的处理系统1的输送装置进行输送，并且执行静电电容的测量作为规定动作。并且，执行装置100根据所测量的静电电容来测量输送位置。
图4及图5所示的执行装置100具备基座基板102。基座基板102例如由硅形成，并且具有与被加工物W的形状相同的形状即大致圆盘形状。基座基板102的直径为与被加工物W的直径相同的直径，例如为300mm。执行装置100的形状及尺寸被该基座基板102的形状及尺寸限定。因此，执行装置100具有与被加工物W的形状相同的形状，并且具有与被加工物W的尺寸相同的尺寸。并且，在基座基板102的边缘上形成有凹槽102N(或者，其他标记)。
在基座基板102上设置有静电电容测定用的多个第1传感器104A～104C。多个第1传感器104A～104C沿基座基板102的边缘例如在该边缘的整周以等间隔排列。具体而言，多个第1传感器104A～104C的各自以沿基座基板102的上表面侧的边缘的方式设置。多个第1传感器104A～104C的各自的前侧端面沿基座基板102的侧面。
并且，在基座基板102上设置有静电电容测定用的多个第2传感器105A～105C。多个第2传感器105A～105C沿基座基板102的边缘例如在该边缘的整周以等间隔排列。具体而言，多个第2传感器105A～105C的各自以沿基座基板的底面侧的边缘的方式设置。多个第2传感器105A～105C的各自的传感器电极161沿基座基板102的底面。并且，第2传感器105A～105C和第1传感器104A～104C在周向上以60°间隔交替排列。另外，在以下说明中，有时将第1传感器104A～104C及第2传感器105A～105C统称为静电电容传感器。
在基座基板102的上表面的中央设置有电路板106。在电路板106与多个第1传感器104A～104C之间设置有用于彼此电连接的配线组108A～108C。并且，在电路板106与多个第2传感器105A～105C之间设置有用于彼此电连接的配线组208A～208C。电路板106、配线组108A～108C及配线组208A～208C被罩体103覆盖。
以下，对第1传感器进行详细说明。图6是表示传感器的一例的立体图。图7是沿图6的VII-VII线剖切的剖视图。图6及图7所示的第1传感器104为用作执行装置100的多个第1传感器104A～104C的传感器，在一例中，构成为芯片状的器件。另外，在以下说明中，适当参考XYZ正交坐标系。X方向表示第1传感器104的前方向，Y方向表示与X方向正交的一方向即第1传感器104的宽度方向，Z方向表示与X方向及Y方向正交的方向即第1传感器104的上方向。在图7中，与第1传感器104一起示出聚焦环FR。
第1传感器104具有电极141、保护电极142、传感器电极143、基板部144及绝缘区域147。
基板部144例如由硼硅酸盐玻璃或石英形成。基板部144具有上表面144a、下表面144b及前侧端面144c。保护电极142设置于基板部144的下表面144b的下方，并且沿X方向及Y方向延伸。并且，电极141隔着绝缘区域147设置于保护电极142的下方，并且沿X方向及Y方向延伸。绝缘区域147例如由Si O2、SiN、Al2O3或聚酰亚胺形成。
基板部144的前侧端面144c形成为阶梯状。前侧端面144c的下侧部分144d比该前侧端面144c的上侧部分144u更朝向聚焦环FR侧突出。传感器电极143沿前侧端面144c的上侧部分144u延伸。在一个示例性实施方式中，前侧端面144c的上侧部分144u及下侧部分144d分别成为具有规定曲率的弯曲面。即，前侧端面144c的上侧部分144u在该上侧部分144u的任意位置上具有一定的曲率，该上侧部分144u的曲率为执行装置100的中心轴线AX100与前侧端面144c的上侧部分144u之间的距离的倒数。并且，前侧端面144c的下侧部分144d在该下侧部分144d的任意位置上具有一定的曲率，该下侧部分144d的曲率为执行装置100的中心轴线AX100与前侧端面144c的下侧部分144d之间的距离的倒数。
传感器电极143沿前侧端面144c的上侧部分144u设置。在一个示例性实施方式中，该传感器电极143的前表面143f也成为弯曲面。即，传感器电极143的前表面143f在该前表面143f的任意位置上具有一定的曲率，该曲率为执行装置100的中心轴线AX100与前表面143f之间的距离的倒数。
在将该第1传感器104用作执行装置100的传感器的情况下，如后述，电极141与配线181连接，保护电极142与配线182连接，传感器电极143与配线183连接。
在第1传感器104中，传感器电极143相对于第1传感器104的下方被电极141及保护电极142遮蔽。因此，根据该第1传感器104，能够在特定方向即传感器电极143的前表面143f所朝向的方向(X方向)上以高指向性测定静电电容。
以下，对第2传感器进行详细说明。图8是图5的局部放大图，并且表示一个第2传感器。第2传感器105具有传感器电极161。传感器电极161的边缘局部呈圆弧形状。即，传感器电极161具有被内缘161a及外缘161b限定的平面形状，内缘161a及外缘161b为具有以中心轴线AX100为中心的不同的半径的两个圆弧。多个第2传感器105A～105C各自的传感器电极161中的径向外侧的外缘161b在共用的圆上延伸。并且，多个第2传感器105A～105C各自的传感器电极161中的径向内侧的内缘161a在其他共用的圆上延伸。传感器电极161的边缘的一部分的曲率与静电卡盘ESC的边缘的曲率一致。在一个示例性实施方式中，形成传感器电极161中的径向外侧的边缘的外缘161b的曲率与静电卡盘ESC的边缘的曲率一致。另外，外缘161b的曲率中心即外缘161b在其上延伸的圆的中心共享中心轴线AX100。
在一个示例性实施方式中，第2传感器105还包括包围传感器电极161的保护电极162。保护电极162呈框状，并在其整周包围传感器电极161。保护电极162和传感器电极161彼此分开，以使绝缘区域164介于保护电极162和传感器电极161之间。并且，在一个示例性实施方式中，第2传感器105还包括在保护电极162的外侧包围该保护电极162的电极163。电极163呈框状，并在其整周包围保护电极162。保护电极162和电极163彼此分开，以使绝缘区域165介于保护电极162和电极163之间。
以下，对电路板106的结构进行说明。图9是例示测定器的电路板的结构的图。电路板106具有高频振荡器171、多个C/V转换电路172A～172C、多个C/V转换电路272A～272C、A/D转换器173、处理器174、存储装置175、通信装置176及电源177。在一例中，运算装置由处理器174、存储装置175等构成。并且，电路板106具有温度传感器179。温度传感器179将与所检测的温度对应的信号输出至处理器174。例如，温度传感器179能够获取执行装置100的周围环境的温度。
多个第1传感器104A～104C的各自经由多个配线组108A～108C中相对应的配线组与电路板106连接。并且，多个第1传感器104A～104C的各自经由相对应的配线组中所包括的若干配线与多个C/V转换电路172A～172C中相对应的C/V转换电路连接。多个第2传感器105A～105C的各自经由多个配线组208A～208C中相对应的配线组与电路板106连接。并且，多个第2传感器105A～105C的各自经由相对应的配线组中所包括的若干配线与多个C/V转换电路272A～272C中相对应的C/V转换电路连接。以下，对与第1传感器104A～104C的各自相同结构的一个第1传感器104、与配线组108A～108C的各自相同结构的一个配线组108及与C/V转换电路172A～172C的各自相同结构的一个C/V转换电路172进行说明。并且，对与第2传感器105A～105C的各自相同结构的一个第2传感器105、与配线组208A～208C的各自相同结构的一个配线组208及与C/V转换电路272A～272C的各自相同结构的一个C/V转换电路272进行说明。
配线组108包括配线181～183。配线181的一端与电极141连接。该配线181与连接到电路板106的接地G上的接地电位线GL连接。另外，配线181可以经由开关SWG与接地电位线GL连接。并且，配线182的一端与保护电极142连接而配线182的另一端与C/V转换电路172连接。并且，配线183的一端与传感器电极143连接而配线183的另一端与C/V转换电路172连接。
配线组208包括配线281～283。配线281的一端与电极163连接。该配线281与连接到电路板106的接地G上的接地电位线GL连接。另外，配线281可以经由开关SWG与接地电位线GL连接。并且，配线282的一端与保护电极162连接而配线282的另一端与C/V转换电路272连接。并且，配线283的一端与传感器电极161连接而配线283的另一端与C/V转换电路272连接。
高频振荡器171构成为与电池等电源177连接，并且接收来自该电源177的电力而产生高频信号。另外，电源177也与处理器174、存储装置175及通信装置176连接。高频振荡器171具有多个输出线。高频振荡器171将所产生的高频信号经由多个输出线提供给配线182及配线183以及配线282及配线283。因此，高频振荡器171与第1传感器104的保护电极142及传感器电极143电连接，并且来自该高频振荡器171的高频信号被提供给保护电极142及传感器电极143。并且，高频振荡器171与第2传感器105的传感器电极161及保护电极162电连接，并且来自该高频振荡器171的高频信号被提供给传感器电极161及保护电极162。
在C/V转换电路172的输入处连接有与保护电极142连接的配线182及与传感器电极143连接的配线183。即，在C/V转换电路172的输入处连接有第1传感器104的保护电极142及传感器电极143。并且，在C/V转换电路272的输入处分别连接有传感器电极161及保护电极162。C/V转换电路172及C/V转换电路272构成为生成具有与其输入处的电位差对应的振幅的电压信号并输出该电压信号。C/V转换电路172生成与相对应的第1传感器104所形成的静电电容对应的电压信号。即，与C/V转换电路172连接的传感器电极的静电电容越大，该C/V转换电路172所输出的电压信号的电压的大小越大。相同地，与C/V转换电路272连接的传感器电极的静电电容越大，该C/V转换电路272所输出的电压信号的电压的大小越大。
在A/D转换器173的输入处连接有C/V转换电路172及C/V转换电路272的输出。并且，A/D转换器173与处理器174连接。A/D转换器173通过来自处理器174的控制信号进行控制，将C/V转换电路172的输出信号(电压信号)及C/V转换电路272的输出信号(电压信号)转换成数字值，并作为检测值输出至处理器174。
在处理器174上连接有存储装置175。存储装置175为易失性存储器等存储装置，例如构成为存储测定数据。并且，在处理器174上连接有其他存储装置178。存储装置178为非易失性存储器等存储装置，例如存储有通过处理器174来读取并执行的程序。
通信装置176为遵照任意无线通信标准的通信装置。例如，通信装置176遵照Bluetooth(蓝牙)(注册商标)。通信装置176构成为无线发送存储于存储装置175中的测定数据。
处理器174构成为通过执行上述程序来控制执行装置100的各部。例如，处理器174控制从高频振荡器171向保护电极142、传感器电极143、传感器电极161及保护电极162的高频信号的供给。并且，处理器174控制从电源177向存储装置175的电力供给和从电源177向通信装置176的电力供给等。而且，处理器174通过执行上述程序，根据从A/D转换器173输入的检测值来获取第1传感器104的测定值及第2传感器105的测定值。在一实施方式中，在将从A/D转换器173输出的检测值设为X的情况下，在处理器174中，根据检测值来获取测定值，以使测定值成为与(a·X+b)成比例的值。其中，a及b为根据电路状态等而发生变化的常数。处理器174例如可以具有如测定值成为与(a·X+b)成比例的值的规定运算式(函数)。
在以上所说明的执行装置100中，在执行装置100配置于被聚焦环FR包围的区域上的状态下，多个传感器电极143及保护电极142与聚焦环FR的内缘对置。根据这些传感器电极143的信号与保护电极142的信号的电位差所生成的测定值表示反映多个传感器电极143各自与聚焦环FR之间的距离的静电电容。另外，静电电容C由C＝εS/d表示。ε为传感器电极143的前表面143f与聚焦环FR的内缘之间的介质的介电常数，S为传感器电极143的前表面143f的面积，d能够视为传感器电极143的前表面143f与聚焦环FR的内缘之间的距离。
因此，根据执行装置100，可以获得反映模拟了被加工物W的该执行装置100与聚焦环FR的相对位置关系的测定数据。例如，传感器电极143的前表面143f与聚焦环FR的内缘之间的距离越大，通过执行装置100获取的多个测定值越小。因此，能够根据表示第1传感器104A～104C的各自的传感器电极143的静电电容的测定值来求出聚焦环FR在各径向上的各传感器电极143的偏移量。然后，能够从各径向上的第1传感器104A～104C的各自的传感器电极143的偏移量来求出执行装置100的输送位置。
并且，在执行装置100载置于静电卡盘ESC上的状态下，多个传感器电极161及保护电极162与静电卡盘ESC对置。如上所述，静电电容C由C＝εS/d表示。ε为传感器电极161与静电卡盘ESC的电极之间的介质的介电常数。d为传感器电极161与静电卡盘ESC的电极之间的距离。S能够视为在俯视中传感器电极161与静电卡盘ESC的电极彼此重叠的面积。面积S根据执行装置100与静电卡盘ESC的电极的相对位置关系而发生变化。因此，根据执行装置100，可以获得反映模拟了被加工物W的该执行装置100与静电卡盘ESC的相对位置关系的测定数据。
在一例中，在执行装置100被输送至规定输送位置即静电卡盘ESC的中心与执行装置100的中心一致的静电卡盘ESC上的位置上的情况下，传感器电极161中的外缘161b与静电卡盘ESC的边缘可以一致。这种情况下，例如在由于执行装置100的输送位置从规定输送位置偏移而使传感器电极161相对于静电卡盘ESC向径向外侧偏移时，面积S变小。即，通过传感器电极161测定的静电电容小于执行装置100被输送至规定输送位置上时的静电电容。因此，能够根据表示第2传感器105A～105C的各自的传感器电极161的静电电容的测定值来求出静电卡盘ESC在各径向上的各传感器电极161的偏移量。然后，能够从各径向上的第2传感器105A～105C的各自的传感器电极161的偏移量来求出执行装置100的输送位置。
并且，电路板106具有加速度传感器190。加速度传感器190通过检测对执行装置100施加的加速度来检测处理系统1内的执行装置100的输送动作。一例加速度传感器190构成为至少包括第1加速度传感器190X和第2加速度传感器190Y。
图10是用于说明设置于执行装置100中的加速度传感器190的示意图。在图10中示出从上侧观察执行装置100的示意性俯视图。图10中的Y轴穿过执行装置100的中心和凹槽110N。X轴与Y轴正交，并且穿过执行装置100的中心。X轴和Y轴可以为沿着沿基座基板的平面彼此正交(相交)的轴。
第1加速度传感器190X构成为检测X轴方向上的加速度，第2加速度传感器190Y构成为检测Y轴方向上的加速度。因此，在执行装置100处于水平的状态下，能够通过第1加速度传感器190X来检测沿水平方向的第1方向上的加速度。并且，能够通过第2加速度传感器190Y来检测沿水平方向的与第1方向相交的第2方向上的加速度。
在一例中，在检测到沿X轴的正方向施加的加速度时，第1加速度传感器190X输出与加速度的大小对应的正的检测值，在检测到沿X轴的负方向施加的加速度时，第1加速度传感器190X输出与加速度的大小对应的负的检测值。并且，在检测到沿Y轴的正方向施加的加速度时，第2加速度传感器190Y输出与加速度的大小对应的正的检测值，在检测到沿Y轴的负方向施加的加速度时，第2加速度传感器190Y输出与加速度的大小对应的负的检测值。
在一例执行装置100中，来自第1加速度传感器190X及第2加速度传感器190Y的各自的检测值被输入至处理器174。处理器174将第1加速度传感器190X的检测值和第2加速度传感器190Y的检测值进行合计(合成)，并导出合计值(合成值)。处理器174能够根据合计值来判定执行装置100是否由输送装置进行输送。
在沿图10所示的X轴的方向D1、D2上输送执行装置100的情况下，在第2加速度传感器190Y中实质上没有检测到加速度。因此，处理器174可以仅将第1加速度传感器190X的检测值设为合计值。相同地，在沿图10所示的Y轴的方向D3、D4上输送执行装置100的情况下，处理器174可以仅将第2加速度传感器190Y的检测值设为合计值。并且，在X轴与Y轴这两个为正方向的方向D5及X轴与Y轴这两个为负方向的方向D6上输送执行装置的情况下，可以将检测值直接相加而获得的值设为合计值。
在X轴为正方向且Y轴为负方向的方向D7及X轴为负方向且Y轴为正方向的方向D8上输送执行装置100的情况下，第1加速度传感器190X的检测值和第2加速度传感器190Y的检测值的符号相反。因此，可以将从第1加速度传感器190X的检测值减去第2加速度传感器190Y的检测值而获得的值设为合计值。另外，只要第1加速度传感器190X的检测值与第2加速度传感器190Y的检测值不会通过合计而抵消即可，因此可以将从第2加速度传感器190Y的检测值减去第1加速度传感器190X的检测值而获得的值设为合计值。
作为一例，在输入至处理器174的两个检测值中的一个实质上为零的情况下，处理器174可以判定为执行装置100在方向D1、D2、D3、D4上输送并计算出合计值。并且，在输入至处理器174的两个检测值的符号相同的情况下，处理器174可以判定为执行装置100在方向D5、D6上输送并计算出合计值。并且，在输入至处理器174的两个检测值的符号彼此不同的情况下，处理器174可以判定为执行装置100在方向D7、D8上输送并计算出合计值。
接着，对执行装置100中的动作控制进行说明。图11是表示电源控制系统的电路的框图。在一例执行装置100中，根据由加速度传感器190进行测量的加速度来控制从电源177向传感器输出获取电路(动作装置)195的电力供给。传感器输出获取电路195为用于获取来自静电电容传感器的输出信号的电路，并且包括上述高频振荡器171和C/V转换电路172、272。C/V转换电路172、272包括放大电路172a、272a及滤波器电路172b、272b。放大电路172a、272a放大被输入至C/V转换电路172、272的来自传感器电极143、161的信号与来自保护电极142、162的信号的电位差。并且，滤波器电路172b、272b降低从放大电路172a、272a输出的电压信号的噪声。在一例中，放大电路172a、272a及滤波器电路172b、272b均包括运算放大器，并且通过从电源177供给的电力来动作。
电源177和传感器输出获取电路195经由开关198彼此电连接。开关198具有能够将电源177与传感器输出获取电路195之间的路径切换成电连接的状态和电断开的状态的功能。在连接有开关198的状态下，电力从电源177供给至传感器输出获取电路195。即，在连接有开关198的状态下，第1传感器104A～104C及第2传感器105A～105C动作，并且可以获取静电电容。并且，在开关198断开的状态下，停止从电源177向传感器输出获取电路195的电力供给。开关198例如可以为如晶体管的电子式开关。
通过处理器174来控制开关198的连接及断开。如上所述，一例执行装置100在载置于静电卡盘ESC上的状态下进行静电电容的测量，并且执行输送位置的测量。因此，处理器174在执行装置100载置于静电卡盘ESC上之后，将开关198从断开状态控制成连接状态。
一例处理器174测量由加速度传感器190进行测量的加速度成为规定基准范围内的值之后的经过时间。例如，处理器174可以通过内置的计时器来测量经过时间。加速度的基准范围为不包含对由输送装置TU1、TU2输送中的执行装置100施加的加速度的值的范围。即，在检测到超过基准范围的加速度的情况下，认为执行装置100由输送装置TU1、TU2进行输送。例如，基准范围可以定义为从正的阈值至负的阈值的范围。作为一例，加速度的基准范围可以为-0.005m/s2至0.005m/s2之间的范围。
在加速度不超过正负的阈值的状态下经过了规定时间时，处理器174判定为执行装置100载置于处理系统1的静电卡盘(载置台)ESC上，并将电源177与传感器输出获取电路195之间的配线控制成电连接的状态。即，处理器174使执行装置100执行静电电容的获取(规定动作)。例如，处理器174可以控制成如下：在所测量的加速度落入基准范围内的状态下经过了60s以上时，开关198被连接。
图12是表示执行装置的动作的一例的流程图。在图12的例子中，示出如下动作：通过处理系统1将执行装置100输送至静电卡盘ESC(载置台)上，并且根据在静电卡盘ESC上所获取的静电电容来获取位置信息。例如，处理系统1的输送装置控制成如下：将容纳于作为容器4a～4d中的任一个的专用FOU P中的执行装置100载置于静电卡盘ESC上，并在经过一定时间之后，使执行装置100从静电卡盘ESC上返回至FOUP内。
在图12的例子中，首先，通过执行装置100开始加速度的测量(步骤ST1)。例如，执行装置100可以在容纳于与处理系统1连接的专用FOUP中的状态下启动。若执行装置100启动，则加速度传感器190动作，从而通过处理器174来获取来自加速度传感器190的信号。另外，即使执行装置100启动，在初始状态下，开关198成为断开的状态。即，停止从电源177向传感器输出获取电路195的电力供给。在步骤ST1中，控制部MC控制处理系统1，以使输送装置TU1、TU2将执行装置100从FOUP输送至处理模块PM内的静电卡盘ESC上。
接着，判定由加速度传感器190进行测量的加速度是否超过基准范围(步骤ST2)。在执行装置100载置于FOUP内的情况下，通过执行装置100的加速度传感器190检测的加速度在基准范围内。另一方面，若执行装置100的输送开始，则由加速度传感器190测量超过基准范围的加速度。在步骤ST2中，在基于加速度传感器190的测量值在基准范围内的情况下，判定为基于输送装置的输送尚未开始，并反复进行步骤ST2。
在步骤ST2中，在判定为由加速度传感器190进行测量的加速度超过基准范围的情况下，处理器174的计时器被复位，并成为用于测量加速度在基准范围内之后的经过时间的待机状态(步骤ST3)。
接着，判定由加速度传感器190进行测量的加速度是否在基准范围内(步骤ST4)。在输送执行装置100的状态下加速度超过基准范围。因此，在输送执行装置100期间，反复进行步骤ST4。另一方面，当输送结束且执行装置100载置于静电卡盘ESC上时，对执行装置100不施加由输送产生的加速度。即，在步骤ST4中，判定为基于加速度传感器190的测量值在基准范围内。
在加速度在基准范围内的情况下，处理器174的计时器启动，并且测量加速度在基准范围内之后的经过时间(步骤ST5)。另外，根据输送的状况，可以考虑如下：由于在执行装置100的输送中执行装置100暂时静止等的原因，对执行装置100施加的加速度在基准范围内。这种情况下，执行装置100实际上处于输送中，因此需要避免判定为执行装置100载置于静电卡盘ESC上。因此，在经过时间的测量中，反复判定加速度是否在基准范围内(步骤ST6)。由此，在加速度超过了基准范围的情况下，返回至步骤ST3，并且计时器被复位。即，停止基于计时器的经过时间的测量，并且计时器返回至初始状态。
在步骤ST6中，若判定为加速度在基准范围内，则判定加速度在基准范围内之后的经过时间是否超过了设定时间(步骤ST7)。在经过时间没有超过设定时间的情况下，返回至步骤ST6。在经过时间超过了设定时间的情况下，处理器174结束计时器(步骤ST8)并启动静电电容传感器(步骤ST9)。即，处理器174将开关198设成连接状态，并且从电源177向传感器输出获取电路195供给电力。
接着，通过上述方法开始执行装置100的输送位置的测量(步骤ST10)并测量静电电容值(步骤ST11)。在测量静电电容期间，判定由加速度传感器190进行测量的加速度是否超过基准范围(步骤ST12)。即，判定通过输送装置TU1、TU2将执行装置100从静电卡盘ESC输送至FOUP的工序是否开始。在判定为加速度超过基准范围的情况下，停止静电电容传感器(步骤ST13)。即，开关198断开，并且停止从电源177向传感器输出获取电路195的电力供给。然后，表示所测量的位置测量的结果的数据例如被发送至外部的计算机中，动作结束。
如以上所说明，在一个示例性实施方式中，提供一种执行装置100，其被输送至设置于处理系统1中的输送装置TU1、TU2以执行规定动作。执行装置100具备作为动作装置的第1传感器104及第2传感器105、加速度传感器190及处理器174。加速度传感器190测量对执行装置100施加的加速度。处理器174测量由加速度传感器190进行测量的加速度成为基准范围内的值之后的经过时间。在加速度保持基准范围内的值的状态下经过了规定时间时，执行装置100向传感器输出获取电路195供给电力。即，执行基于第1传感器104及第2传感器105的静电电容的测量。
在上述执行装置100中，可以通过加速度传感器190来检测对执行装置100施加的加速度。例如，在执行装置100被输送至处理系统1的输送装置TU1、TU2的情况下，根据速度变化对执行装置100施加加速度。并且，在执行装置100载置于静电卡盘ESC上的状态下，执行装置100静止，并且没有对执行装置100施加加速度。
处理器174能够判定是否对执行装置100施加通过基于输送装置TU1、TU2的移动而产生的加速度。在加速度不超过基准范围的状态即由移动产生的加速度没有施加到执行装置100的状态下经过了规定时间时，处理器174能够判断为执行装置100载置于静电卡盘ESC上。根据该判断，执行装置100执行基于第1传感器104及第2传感器105的静电电容的测量。如此，执行装置100能够自动执行规定动作。
在通过第1传感器104及第2传感器105执行静电电容的测量的情况下，需要向传感器输出获取电路195供给电力。在上述执行装置100中，在基于输送装置TU1、TU2的执行装置100的输送中，停止向传感器输出获取电路195的电力供给。因此，能够降低执行装置100中的电力消耗。
在一个示例性实施方式中，在从经过时间的测量开始起在规定时间内加速度超过了基准范围的情况下，处理器174可以停止经过时间的测量。例如，在基于输送装置TU1、TU2的执行装置100的输送中暂时停止输送的情况下，处理器174开启计时器并开始经过时间的测量。即使在这种情况下，在重新开始输送时，停止经过时间的测量，因此可以防止错误地判定为执行装置100被输送至静电卡盘ESC上。
在一个示例性实施方式中，在通过第1传感器104及第2传感器105执行静电电容的测量之后，加速度超过了基准范围的情况下，处理器174判定为执行装置100从静电卡盘ESC搬出。这种情况下，停止向传感器输出获取电路195的电力供给，以停止基于第1传感器104及第2传感器105的静电电容的测量。随着执行装置100的搬出而停止向传感器输出获取电路195的电力供给，从而能够抑制消耗电力的增加。
在一个示例性实施方式中，加速度传感器190包括第1加速度传感器190X和第2加速度传感器190Y。第1加速度传感器190X测量沿水平方向的第1方向上的第1加速度。第2加速度传感器190Y测量沿水平方向的与第1方向正交的第2方向上的第2加速度。通过具备第1加速度传感器190X及第2加速度传感器190Y，能够可靠地检测通过输送装置TU1、TU2的输送而对执行装置100施加的加速度。
在一个示例性实施方式中，基准范围可以为-0.005m/s2至0.005m/s2之间的范围。在该结构中，能够适当判定执行装置100是否由输送装置TU1、TU2进行输送。
在一个示例性实施方式中，步骤ST7的设定时间可以为60s以上。例如，即使在基于输送装置TU1、TU2的执行装置100的输送中暂时停止输送，在通常的半导体制造装置中，也可在60s经过之前重新开始输送。因此，即使处理器174错误地开启计时器，也可以防止错误地判定为执行装置100被输送至静电卡盘ESC上。另外，处理系统1的输送装置控制成如下：在将执行装置100载置于静电卡盘ESC上之后，经过上述设定时间以上的一定时间之后，使执行装置100从静电卡盘ESC上返回至FOUP内。
在一个示例性实施方式中，执行装置100可以执行静电电容的测定。另外，执行装置100可以具有发出彼此不同的波长的光的多个光源、拍摄执行装置的周围的摄像装置等作为执行规定动作的动作装置。即，执行装置100可以在图12中的步骤ST8之后，开始向上述多个光源供给电力，也可以启动上述摄像装置。
以上，对示例性实施方式进行了说明，但是并不限定于上述示例性实施方式，可以进行各种各样的省略、替换及变更。
例如，执行装置100还可以包括在与X轴和Y轴这两个正交的Z轴方向上检测加速度的第3加速度传感器。
并且，通过加速度传感器输出的加速度可以由绝对值表示。例如，第1加速度传感器190X与第2加速度传感器190Y的合计值可以为由第1加速度传感器190X进行测量的加速度与由第2加速度传感器190Y进行测量的加速度的矢量之和的绝对值。这种情况下，加速度的基准范围可以定义为从零至正的阈值的范围。
根据以上说明可以理解，在本说明书中出于说明的目的对本发明的各种实施方式进行了说明，在不脱离本发明的范围及要旨的情况下可以进行各种变更。因此，并不限定于本说明书中所公开的各种实施方式，真正的范围和要旨由所附的权利要求书来示出。

Claims (14)

1.一种执行装置，其被输送至设置于半导体制造装置中的输送装置以执行规定动作，所述执行装置具备：
动作装置，用于执行所述规定动作；
加速度传感器，能够测量对所述执行装置施加的加速度；及
运算装置，测量由所述加速度传感器进行测量的所述加速度成为基准范围内的值之后的经过时间，在所述加速度保持所述基准范围内的值的状态下经过了规定时间时，判定为所述执行装置载置于所述半导体制造装置的载置台上，并使所述动作装置执行所述规定动作。
2.根据权利要求1所述的执行装置，其中，
在从所述经过时间的测量开始起在所述规定时间内所述加速度超过了所述基准范围的情况下，所述运算装置停止所述经过时间的测量，并且返回至初始状态。
3.根据权利要求1或2所述的执行装置，其中，
所述加速度传感器包括：
第1加速度传感器，能够测量沿水平方向的第1方向上的第1加速度；及
第2加速度传感器，能够测量沿水平方向的与所述第1方向正交的第2方向上的第2加速度，
所述加速度为所述第1加速度与所述第2加速度的合成值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的执行装置，其中，
在通过所述运算装置使所述动作装置执行规定动作之后，所述加速度超过了所述基准范围的情况下，所述运算装置判定为所述执行装置从所述半导体制造装置的载置台搬出，并使所述动作装置停止所述规定动作。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的执行装置，其中，
所述基准范围为-0.005m/s2至0.005m/s2之间的范围。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的执行装置，其中，
所述规定时间为60s以上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的执行装置，其中，
所述规定动作为静电电容的测定。
8.一种执行方法，其使被输送至设置于半导体制造装置中的输送装置的执行装置执行规定动作，所述执行方法具备：
通过测量对所述执行装置施加的加速度来测量对所述执行装置施加的所述加速度成为基准范围内的值之后的经过时间的工序；及
在从所述经过时间的测量开始起在所述加速度不超过所述基准范围的状态下经过了规定时间时，判定为所述执行装置载置于所述半导体制造装置的载置台上，并执行所述规定动作的工序。
9.根据权利要求8所述的执行方法，其还包括如下工序：
在从所述经过时间的测量开始起在所述规定时间内所述加速度超过了所述基准范围的情况下，停止所述经过时间的测量，并且返回至初始状态。
10.根据权利要求8或9所述的执行方法，其中，
所述加速度为沿水平方向的第1方向上的第1加速度与沿水平方向的与所述第1方向正交的第2方向上的第2加速度的合成值。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的执行方法，其还包括如下工序：
在所述执行装置执行规定动作之后，所述加速度超过了所述基准范围的情况下，判定为所述执行装置从所述半导体制造装置的载置台搬出，并停止所述规定动作。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的执行方法，其中，
所述基准范围为-0.005m/s2至0.005m/s2之间的范围。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的执行方法，其中，
所述规定时间为60s以上。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的执行方法，其中，
所述规定动作为静电电容的测定。
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