CN114664692A - 基片搬运装置、基片处理系统和基片处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供基片搬运装置、基片处理系统和基片处理方法，在减压气氛下搬运基片的基片搬运装置中，能够始终监视基片的位置。本发明的基片搬运装置在减压气氛下对基片处理装置搬运基片，包括：基片保持部，其用于保持所述基片；和基片测量部，其被设置于所述基片保持部，对所述基片相对于该基片保持部的位置进行测量。

Description

基片搬运装置、基片处理系统和基片处理方法
技术领域
本公开涉及基片搬运装置、基片处理系统和基片处理方法。
背景技术
专利文献1公开了一种基片处理装置，其包括用于搬运晶圆的输运模块和对晶圆进行处理的处理模块。在输运模块的壁部设置有使输运模块的内部与处理模块的内部连通的连通口。连通口配置有用于检测晶圆的边缘部的传感器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-108063号公报
发明内容
发明内容
发明要解决的技术问题
采用本公开的技术，在减压气氛下搬运基片的基片搬运装置中，能够始终监视基片的位置。
解决问题的技术手段
本公开的一个方面提供一种在减压气氛下对基片处理装置搬运基片的基片搬运装置，包括：基片保持部，其用于保持所述基片；和基片测量部，其被设置于所述基片保持部，对所述基片相对于该基片保持部的位置进行测量。
发明效果
采用本公开，在减压气氛下搬运基片的基片搬运装置中，能够始终监视基片的位置。
附图说明
图1是表示晶圆处理系统的概略结构的俯视图。
图2是表示晶圆搬运装置的概略结构的立体图。
图3是第三臂和第四臂的俯视图。
图4是第三臂和第四臂的侧视图。
图5是表示利用载置台测量部测量载置台的位置的情况的说明图。
图6是表示晶圆搬运装置的动作流程之一例的说明图。
图7是进行晶圆搬运装置的示教时的叉件的动作的说明图。
图8是表示叉件的正常状态和异常状态的说明图。
图9是其他实施方式的第三臂和第四臂的俯视图。
图10是其他实施方式的第三臂和第四臂的俯视图。
具体实施方式
在半导体器件的制造工艺中，需要对半导体晶圆(基片，下称“晶圆”)例如在减压气氛下(真空气氛下)进行成膜处理、蚀刻处理等各种处理。在进行这些各种处理的情况下，可以使用通过在内部具有晶圆搬运装置的输运模块的周围连接多个处理模块而构成的所谓的集束型的晶圆处理系统。其中，使用输运模块内的晶圆搬运装置将晶圆向各处理模块搬运，对晶圆进行所要求的处理。
在此，例如若晶圆在处理模块的载置台上没有被载置于恰当的位置，则无法对该晶圆进行所要求的处理。因此，需要在晶圆搬运装置的搬运臂上将晶圆保持于恰当的位置，进而从该搬运臂将晶圆搬运到载置台的所要求的位置上。
关于这一点，在专利文献1公开的基片处理装置(晶圆处理系统)中，在连接输运模块的内部与处理模块(process module)的内部的连通口配置有用于检测晶圆的边缘部的传感器。于是，在由搬运臂保持的晶圆经由连通口被搬入处理模块时，通过传感器能够确定晶圆的边缘部的位置，并确定晶圆的中心位置。之后，基于晶圆的所确定的中心位置与晶圆的所要求的中心位置的偏差来校正晶圆的位置。这样，能够实现将晶圆搬运到处理模块的载置台的所要求的位置上。
但是，在晶圆搬运装置中，即使在向处理模块搬运晶圆的情况以外的情况下，例如为了抑制搬运不良等，也需要在搬运臂上将晶圆保持于恰当的位置。因此，希望在利用晶圆搬运装置搬运晶圆的过程中始终能够监视该晶圆。但是，在专利文献1公开的基片处理装置中，能够测量晶圆位置的仅限于晶圆通过连通口的时刻，在该通过连通口的时刻以外的时间，无法测量晶圆的位置。因此，现有的晶圆搬运装置存在改进的余地。
采用本公开的技术，在减压气氛下搬运基片的基片搬运装置中，能够始终监视基片的位置。下面，参照附图对作为本实施方式的基片搬运装置的晶圆搬运装置、作为基片处理系统的晶圆处理系统、以及作为基片处理方法的晶圆处理方法进行说明。在本说明书和附图中，对于实质上具有相同功能结构的要素，标注相同标记以省略重复的说明。
＜晶圆处理系统的结构＞
首先，对本实施方式的晶圆处理系统的结构进行说明。图1是表示晶圆处理系统1的概略结构的俯视图。晶圆处理系统1在减压气氛下(真空气氛下)对作为基片的晶圆W进行例如成膜处理、蚀刻处理等所要求的处理。不过，本公开的晶圆处理系统1的结构不限于此，可以任意选择。
如图1所示，在晶圆处理系统1中，常压部10和减压部11经由装载互锁模块20a、20b连接为一体。在常压部10中，在常压气氛下(大气气氛下)进行可收纳多个晶圆W的后述的FOUP(前开式晶圆盒)31的搬入搬出，进而相对于装载互锁模块20a、20b搬运晶圆W。在减压部11中，在减压气氛下(真空气氛下)对晶圆W进行所要求的处理，进而相对于装载互锁模块20a、20b搬运晶圆W。
在装载互锁模块20a的内部设置有载置晶圆W的载置台21a。装载互锁模块20a为了将从常压部10的后述装载模块30搬运来的晶圆W交接到减压部11的后述输运模块40，而将晶圆W暂时保持在载置台21a上。
装载互锁模块20a经由闸阀22a与后述装载模块30连接。并且，装载互锁模块20a经由闸阀23a与后述输运模块40连接。通过该闸阀22a、23a，能够在装载互锁模块20a与装载模块30以及输运模块40之间确保气密性并兼顾彼此的连通。
装载互锁模块20a连接有用于供给气体的供气部(未图示)和用于排出气体的排气部(未图示)，通过该供气部和排气部能够将内部切换为常压气氛和减压气氛。即，装载互锁模块20a构成为能够在常压气氛的常压部10与减压气氛的减压部11之间恰当地交接晶圆W。
装载互锁模块20b具有与装载互锁模块20a相同的结构。即，装载互锁模块20b包括载置晶圆W的载置台21b、装载模块30侧的闸阀22b和输运模块40侧的闸阀23b。
另外，装载互锁模块20a、20b的数量和配置并不限定于本实施方式，能够任意设定。
常压部10包括装载模块30和装载口32，其中装载模块30中设置有晶圆搬运装置(未图示)，装载口32用于载置可保管多个晶圆W的FOUP31。另外，装载模块30也被称作EFEM(Equipment Front End Module，设备前端模块)。
装载模块30由内部为矩形的壳体构成，壳体的内部维持为常压气氛。在装载模块30的构成壳体的长边的一个侧面，并排设置有多个例如3个装载口32。在装载模块30的构成壳体的长边的另一个侧面，并排设置有装载互锁模块20a、20b。另外，装载模块30在壳体的内部设置有能够在其长度方向上移动的晶圆搬运装置(未图示)。晶圆搬运装置能够在载置于装载口32的FOUP31与装载互锁模块20a、20b之间搬运晶圆W。
另外，装载口32的数量和配置并不限定于本实施方式，能够任意地设计。另外，在常压部10也可以设置有在常压气氛下对晶圆W进行所要求的处理的处理模块，例如进行对准处理——其用于调节晶圆W的水平方向上的朝向——的模块。
FOUP31以等间隔多层重叠的方式收纳多个晶圆W，例如收纳1批次25片晶圆W。另外，载置于装载口32的FOUP31的内部例如被大气、氮气等充满并且被密闭。
减压部11包括输运模块40和处理模块41，其中输运模块40用于搬运晶圆W，处理模块41构成为对晶圆W进行所要求的处理的基片处理装置。输运模块40的内部以及处理模块41的内部分别维持为减压气氛。对输运模块40设置有多个例如4个处理模块41。另外，输运模块40也被称作VTM(Vacuum Transfer Module，真空输运模块)。
输运模块40由内部为多边形形状——在图示的例子中为六边形形状——的壳体构成，如上述那样经由闸阀23a、23b与装载互锁模块20a、20b连接。即，在输运模块40的各侧面部配置装载互锁模块20a、20b和4个处理模块41。于是，输运模块40将搬入至装载互锁模块20a的晶圆W搬运到一个处理模块41中进行所要求的处理，之后再将其经由装载互锁模块20b搬出至常压部10。
在输运模块40的内部设置有将晶圆W搬运至处理模块41的晶圆搬运装置50。该晶圆搬运装置50的详细结构后述。
处理模块41的内部设置有载置晶圆W的载置台42。处理模块41对载置于载置台42的晶圆W进行例如成膜处理、蚀刻处理等所要求的处理。另外，处理模块41上连接有用于供给处理气体、吹扫气体等的供气部(未图示)和用于排出气体的排气部(未图示)。
处理模块41经由闸阀43与输运模块40连接。通过该闸阀43，能够在输运模块40与处理模块41之间确保气密性并兼顾彼此的连通。
另外，设置于输运模块40的处理模块41的数量和配置以及处理模块41的处理的种类并不限定于本实施方式，能够任意地设定。
上述的晶圆处理系统1中设置有控制部60。控制部60例如是包括CPU、存储器等的计算机，具有程序存储部(未图示)。程序存储部中存储有对晶圆处理系统1中的晶圆W的处理进行控制的程序。上述程序也可以记录在计算机可读取的存储介质H中，并从该存储介质H安装到控制部60。
＜晶圆处理系统中的晶圆处理＞
本实施方式的晶圆处理系统1按上述方式构成。接着，对晶圆处理系统1中的晶圆处理进行说明。
首先，将收纳有多个晶圆W的FOUP31载置于装载口32。
接着，利用晶圆搬运装置(未图示)从FOUP31取出晶圆W搬入到装载互锁模块20a。当晶圆W被搬入到装载互锁模块20a并载置到载置台21a上后，闸阀22a关闭，装载互锁模块20a内被密闭、减压。之后，打开闸阀23a，使装载互锁模块20a的内部与输运模块40的内部连通。
接着，当装载互锁模块20a与输运模块40连通后，利用晶圆搬运装置50取出晶圆W从装载互锁模块20a搬入到输运模块40。
接着，打开闸阀43，利用晶圆搬运装置50将晶圆W搬入处理模块41并载置在载置台42上。然后，关闭闸阀43对晶圆W进行所要求的处理。当处理结束后，打开闸阀43，利用晶圆搬运装置50将晶圆W从处理模块41搬出。然后，关闭闸阀43。
接着，打开闸阀23b，利用晶圆搬运装置50将晶圆W搬入到装载互锁模块20b。当晶圆W被搬入到装载互锁模块20b内并载置到载置台21b上后，闸阀23b关闭，装载互锁模块20b内被密闭，并向大气开放。
接着，利用晶圆搬运装置(未图示)将晶圆W送回FOUP31中收纳。这样，晶圆处理系统1中的一系列的晶圆处理就结束了。
另外，在本实施方式中，将处理前的晶圆W搬运到装载互锁模块20a，将处理后的晶圆W搬运到装载互锁模块20b，但晶圆W的搬运目的地可以是任意的。例如，也可以将处理前的晶圆W搬运到装载互锁模块20b，将处理后的晶圆W搬运到装载互锁模块20a。或者，例如也可以一边将处理前的晶圆W从装载互锁模块20a搬出，一边将处理后的晶圆W搬入到装载互锁模块20a。
＜晶圆搬运装置的结构＞
接着，对上述晶圆搬运装置50的构成进行说明。图2是表示晶圆搬运装置50的概略结构的立体图。图3是后述第三臂113和第四臂114的俯视图，图4是后述第三臂113和第四臂114的侧视图。
如图2所示，晶圆搬运装置50包括用于保持晶圆使其移动的搬运臂100和支承搬运臂100的基座101。基座101上设置有对搬运臂100的升降和旋转进行驱动的驱动机构(未图示)。该驱动机构具有电动机等致动器，用于产生使搬运臂100升降的驱动力和使搬运臂100水平旋转的驱动力。
搬运臂100是多关节型的臂，具有由多个例如4个臂111、112、113、114连接而成的连杆臂构造。
第一臂111的根端与基座101连接，前端与第二臂112连接。第二臂112的根端与第一臂111连接，前端与第三臂113和第四臂114连接。第三臂113和第四臂114各自的根端与第二臂112连接。第三臂113设置在第四臂114的上方。
在第一臂111的根端与基座101之间设置有第一关节121。在第二臂112的根端与第一臂111的前端之间设置有第二关节122。在第三臂113的根端与第二臂112的前端之间设置有第三关节123。在第四臂114的根端与第二臂112的前端之间设置有第四关节124。第三关节123和第四关节124在俯视时设置于相同的位置。在这些关节121、122、123、124的内部分别设置有驱动机构(未图示)。通过该驱动机构，各臂111、112、113、114分别构成为可以关节121、122、123、124为中心转动(旋转)。
在第一臂111和第二臂112各自的内部形成有常压气氛的中空部。各中空部收纳有各种部件。例如，收纳有与后述晶圆测量部132、142连接的电缆(未图示)、与载置台测量部133、143连接的电缆(未图示)。例如还收纳有用于驱动上述关节121、122、123、124的驱动机构的电动机(未图示)、与该电动机连接的电缆(未图示)。例如还收纳有对搬运臂100的振动进行测量的振动计(未图示)、对搬运臂100的温度进行测量的温度计(未图示)。此外，例如在第一臂111和第二臂112的中空部收纳有用于供给清洁干燥空气的空气供给部(未图示)。这些部件不会露出到臂的外部。因此，不需要为了防止各部件因腐蚀性气氛产生损耗，而在晶圆搬运装置50的外部另外准备包覆这些各部件的电缆导管等。
第三臂113包括作为基片保持部的叉件130(末端执行器)和支承叉件130的手部131。叉件130设置于第三臂113的前端侧，根端被安装于手部131。叉件130的前端分支为2根，具有双岔形状。叉件130的上表面设置有多个吸附垫(未图示)，叉件130利用这些多个吸附垫对晶圆W进行吸附保持。手部131设置于第三臂113的根端侧，并被安装于第三关节123。另外，叉件130的形状并不限定于本实施方式，例如也可以为平板形状。
叉件130上设置有用于测量晶圆W的位置的作为基片测量部的晶圆测量部132。晶圆测量部132例如使用CMOS线阵传感器，能够测量从该晶圆测量部132到晶圆W的距离。晶圆测量部132在叉件130的上表面设置有多个，例如3个。这3个晶圆测量部132的配置没有特别限定，在图示的例子中，2个晶圆测量部132设置在叉件130的分支部的根端，1个晶圆测量部132设置在叉件130的分支部的前端附近。3个晶圆测量部132的测量结果例如通过无线通信或有线通信输出到控制部60。在控制部60中，基于3个晶圆测量部132的测量结果，计算晶圆W的中心相对于叉件130的位置。另外，在控制部60中，也能够基于3个晶圆测量部132的测量结果，检测叉件130上晶圆W的有无。
与晶圆测量部132连接的电缆(未图示)如上述那样被设置在第一臂111的中空部和第二臂112的中空部中，并且被埋设于第三臂113的内部。因此，电缆不会露出到臂的外部。
另外，晶圆测量部132的数量并不限定于本实施方式。例如，在预先知道晶圆W的直径的情况下，晶圆测量部132也可以是2个。该情况下，在控制部60中，能够基于2个晶圆测量部132的测量结果和晶圆W的直径来计算晶圆W的中心位置。
另外，例如在常压部10中不进行对准处理——其用于调节晶圆W的水平方向的朝向——的情况下，晶圆测量部132也可以是4个。在不进行对准处理的情况下，晶圆测量部132有可能位于晶圆W的凹槽(notch)部，导致该晶圆测量部132无法检测晶圆W。因此，在这样的情况下，晶圆测量部132可以是4个。
叉件130上设置有载置台测量部133，用于测量装载互锁模块20a、20b的载置台21a、21b以及处理模块41的载置台42的位置。载置台测量部133例如使用白光共焦位移传感器，测量从该载置台测量部133到载置台21a、21b、42的距离。载置台测量部133在叉件130上于2根分支部的前端设置有2个。
与载置台测量部133连接的电缆(未图示)如上述那样被设置在第一臂111的中空部和第二臂112的中空部，并且被埋设于第三臂113的内部。因此，电缆不会露出到臂的外部。
图5是表示利用载置台测量部133测量载置台42的位置的情况的说明图。2个载置台测量部133a、133b在载置台42的上方测量4处测量点M1～M4的到载置台42的距离。测量点M1、M2是在载置台测量部133a的移动方向上排列设置的测量点，测量点M3、M4是在载置台测量部133b的移动方向上排列设置的测量点。一边使叉件130相对于载置台42移动，一边利用载置台测量部133a依次测量测量点M1、M2的到载置台42的距离，利用载置台测量部133b依次测量测量点M3、M4的到载置台42的距离。该载置台测量部133a、133b的测量结果例如通过无线通信或有线通信输出到控制部60。在控制部60中，基于载置台测量部133a、133b的测量结果，计算载置台42的中心相对于叉件130的位置。
另外，载置台42的测量点的数量并不限定于本实施方式。例如即使测量点为3处，也能够在控制部60中计算载置台42的中心位置。但是，在测量点为4处的情况下，能够更准确地计算载置台42的中心位置。
另外，载置台测量部133的数量并不限定于本实施方式。例如，在预先知道载置台42的直径的情况下，载置台测量部133也可以是1个。该情况下，在控制部60中，能够基于由1个载置台测量部133进行的载置台42的2处测量结果和载置台42的直径来计算载置台42的中心位置。
另外，载置台测量部133的配置并不限定于本实施方式。例如，载置台测量部133也可以在叉件130上设置于2根分支部的根端。该情况下能够缩短分支部的长度。并且，即使载置台42的测量点为2处，只要如上所述预先知道载置台42的直径，就能够计算载置台42的中心位置。
第四臂114也具有与第三臂113相同的结构。即，第四臂114包括作为基片保持部的叉件140和手部141。另外，叉件140上设置有3个晶圆测量部142和2个载置台测量部143。
＜晶圆搬运装置的动作＞
本实施方式的晶圆搬运装置50按上述方式构成。接着，对晶圆搬运装置50的动作进行说明。图6是表示晶圆搬运装置50的动作流程之一例的说明图。在图6中，“LLM20a”表示装载互锁模块20a，“VTM40”表示输运模块40，“PM41”表示处理模块41。
本例中说明对装载互锁模块20a进行晶圆W的搬入搬出，并且对处理模块41进行晶圆W的搬入搬出的情况。另外，本例中如上所述，使用晶圆测量部132、142测量到晶圆W的距离，并在控制部60中计算晶圆W的中心位置，但下文为了简化说明，记作由晶圆测量部132、142测量晶圆W的中心位置。另外同样地，本例中如图5所示，使用载置台测量部133、143测量到载置台21a、21b、42的距离，并在控制部60中计算载置台21a、21b、42的中心位置，但下文为了简化说明，记作利用载置台测量部133、143测量载置台21a、21b、42的中心位置。
[步骤S1]
首先，利用未保持晶圆W的叉件130从装载互锁模块20a接收处理前的晶圆W。即，使叉件130进入装载互锁模块20a。此时，使用载置台测量部133测量载置台21a的中心位置。另外，在叉件140上保持有处理后的晶圆W。于是，使用晶圆测量部142确认晶圆W的有无，并且测量晶圆W的中心位置，监视该晶圆W。
[步骤S2]
接着，基于测量出的载置台21a的中心位置，对叉件130的位置进行校正，使该叉件130相对于载置台21a配置于所要求的位置。
[步骤S3]
接着，利用叉件130从载置台21a接收晶圆W。此时，由于叉件130相对于载置台21a配置在所要求的位置，因此能够将晶圆W保持在叉件130的恰当的位置上。然后，使用晶圆测量部132确认晶圆W的有无，并且测量晶圆W的中心位置，开始监视该晶圆W。
[步骤S4]
接着，使保持有晶圆W的叉件130从装载互锁模块20a退出。
[步骤S5]
接着，在输运模块40中，将叉件130的动作变更为叉件140的动作，将保持于叉件140的处理后的晶圆W向装载互锁模块20a搬运。
[步骤S6]
接着，使叉件140进入装载互锁模块20a。此时，使用载置台测量部143测量载置台21a的中心位置。
[步骤S7]
接着，基于测量出的载置台21a的中心位置，对叉件140的位置进行校正，使该叉件140相对于载置台21a配置于所要求的位置。
[步骤S8]
接着，将晶圆W从叉件140载置到载置台21a上。此时，从步骤S1起持续地在如上所述地使用晶圆测量部142测量晶圆W的中心位置。于是，以使得晶圆W的中心位置与载置台21a的中心位置一致的方式，将晶圆W从叉件140载置到载置台21a上。
[步骤S9]
接着，使未保持晶圆W的叉件140从装载互锁模块20a退出。
[步骤S10]
接着，在输运模块40中，将晶圆搬运装置50的动作从对装载互锁模块20a进行晶圆W的搬入搬出，切换到对处理模块41进行晶圆W的搬入搬出。
[步骤S11]
首先，利用未保持晶圆W的叉件140从处理模块41接收处理后的晶圆W。即，使叉件140进入处理模块41。此时，使用载置台测量部143测量载置台42的中心位置。
[步骤S12]
接着，基于测量出的载置台42的中心位置，对叉件140的位置进行校正，使该叉件140相对于载置台42配置于所要求的位置。
[步骤S13]
接着，利用叉件140从载置台42接收晶圆W。此时，由于叉件140相对于载置台42配置在所要求的位置，因此能够将晶圆W保持在叉件140的恰当的位置上。然后，使用晶圆测量部142确认晶圆W的有无，并且测量晶圆W的中心位置，开始监视该晶圆W。
[步骤S14]
接着，使保持有晶圆W的叉件140从处理模块41退出。
[步骤S15]
接着，在输运模块40中，将叉件140的动作变更为叉件130的动作，将保持于叉件130的处理前的晶圆W向处理模块41搬运。
[步骤S16]
接着，使叉件130进入处理模块41。此时，使用载置台测量部133测量载置台42的中心位置。
[步骤S17]
接着，基于测量出的载置台42的中心位置，对叉件130的位置进行校正，使该叉件130相对于载置台42配置于所要求的位置。
[步骤S18]
接着，将晶圆W从叉件130载置到载置台42上。此时，从步骤S3起持续地在如上所述地使用晶圆测量部132测量晶圆W的中心位置。于是，以使得晶圆W的中心位置与载置台42的中心位置一致的方式，将晶圆W从叉件130载置到载置台42上。
[步骤S19]
接着，使未保持晶圆W的叉件130从处理模块41退出。
[步骤S20]
接着，在输运模块40中，将晶圆搬运装置50的动作从对处理模块41进行晶圆W的搬入搬出，切换到对装载互锁模块20b进行晶圆W的搬入搬出。
根据以上的实施方式，在步骤S3～S17中通过叉件130保持晶圆W时，使用晶圆测量部132确认晶圆W的有无，并且测量晶圆W的中心位置，始终对该晶圆W进行监视。同样地，在步骤S1～S7和S13～S20中，在通过叉件140保持晶圆W时，也始终对晶圆W进行监视。因此，叉件130、140能够始终恰当地保持晶圆W。
在此，例如取决于处理模块41中的处理的不同，有时会对晶圆W进行加热，该情况下晶圆W会发生热膨胀。另外，还存在将晶圆W的周缘部去除，或者在晶圆W的上表面成膜的情况。由于存在晶圆W的直径像这样发生变化的情况，因此始终监视晶圆W的中心位置是有用的。
另外，根据本实施方式，在步骤S2中基于载置台21a的中心位置对叉件130的位置进行校正。同样地，在步骤S12中基于载置台42的中心位置对叉件140的位置进行校正。因此，能够在叉件130、140的恰当的位置从载置台21a、42接收晶圆W。
另外，根据本实施方式，在步骤S7中基于载置台21a的中心位置对叉件140的位置进行校正，进而在步骤S8中，以使得晶圆W的中心位置与载置台21a的中心位置一致的方式，将晶圆W从叉件140载置到载置台21a上。同样地，在步骤S17中基于载置台42的中心位置对叉件130的位置进行校正，进而在步骤S18中，以使得晶圆W的中心位置与载置台42的中心位置一致的方式，将晶圆W从叉件130载置到载置台42上。像这样，通过使用晶圆测量部132、142的测量结果和载置台测量部133、143的测量结果这两种测量结果，能够高精度地将晶圆W从叉件140、130载置到载置台21a、42的恰当的位置上。
在此，例如取决于处理模块41中的处理的不同，有时会进行加热处理，其结果是，载置台42的外形可能改变，或者载置台42有可能移动。该情况下，采用本实施方式，由于测量的是载置台42的中心位置，因此能够将晶圆W载置到载置台42的恰当的位置上。
另外，关于本实施方式的步骤S2、S7、S12、S17中的叉件130、140的位置的校正，例如在叉件130、140相对于载置台21a、42的位置的偏差处于预先决定的允许范围内的情况下，可以省略该校正。该情况下能够提高晶圆处理的吞吐量。
＜关于晶圆搬运装置的动作的其他实施方式＞
接着，对关于晶圆搬运装置50的动作的其他实施方式进行说明。
[晶圆搬运装置的示教]
图7是进行晶圆搬运装置50的示教时的叉件130的动作的说明图。图7中的Z方向表示铅垂方向，R方向表示叉件130的水平方向上的移动方向。在晶圆搬运装置50的示教中，存储当叉件130接收晶圆W时该叉件130与晶圆W接触的位置(接触位置)。
在以往的示教中，例如为了使叉件的中心位置与晶圆的中心位置一致，在叉件上标注晶圆保持用的标记，并存储了能够在该标记上保持晶圆时的叉件的动作。然而，在该示教中，在使叉件沿铅垂方向移动时，难以掌握从叉件的初始位置至与晶圆接触的位置为止的铅垂方向上的距离。
因此，在本实施方式中，使用晶圆测量部132来掌握叉件130与晶圆W的接触位置。首先，如图7所示，在使搬运臂100伸展至最长的状态下，使叉件130与晶圆W隔开间隔，将叉件130配置在晶圆W下方的初始位置P1。接着，使叉件130沿水平方向和铅垂方向移动，使叉件130在接触位置P2与晶圆W接触。此时，作为叉件130的移动动作例如可举出2种动作。
第一种移动动作C1如图7的虚线箭头所示，使叉件130的水平方向的移动速度与铅垂方向的移动速度相同且恒定。一边利用晶圆测量部132测量晶圆W的中心位置，一边使叉件130沿水平方向和铅垂方向移动。在该情况下，能够在使叉件130的中心位置与晶圆W的中心位置一致的同时，使叉件130与晶圆W接触，能够重现叉件130在恰当的位置接收晶圆W的动作。在本例中，叉件130的水平方向的移动速度与铅垂方向的移动速度相同，水平方向的移动距离与铅垂方向的移动距离相同。这样，能够根据水平方向移动距离计算叉件130的从初始位置P1到接触位置P2的铅垂方向距离H，能够导出叉件130的接触位置P2。
另外，在第一种移动动作C1中，叉件130的水平方向的移动速度和铅垂方向的移动速度只要比例恒定即可，也可以不相同。根据该比例，能够计算出叉件130的铅垂方向距离H。
第二种移动动作C2如图7的单点划线箭头所示，使叉件130在水平方向和铅垂方向上交替地呈阶梯状地移动。例如水平方向上的1次移动的距离与铅垂移动方向上的1次移动的距离相同。一边利用晶圆测量部132测量晶圆W的中心位置，一边使叉件130在水平方向和铅垂方向上反复移动。在该情况下，能够在使叉件130的中心位置与晶圆W的中心位置一致的同时，使叉件130与晶圆W接触，能够重现叉件130在恰当的位置接收晶圆W的动作。本例中，叉件130的水平方向的移动距离与铅垂方向的移动距离相同。这样，能够根据水平方向移动距离计算叉件130的从初始位置P1到接触位置P2的铅垂方向距离H，能够导出叉件130的接触位置P2。
另外，在第二种移动动作C2中，叉件130的水平方向上的1次移动的距离和铅垂方向上的1次移动的距离只要比例恒定即可，也可以不相同。根据该比例，能够计算出叉件130的铅垂方向距离H。
如上所述，采用本实施方式，能够使用晶圆测量部132恰当地掌握叉件130与晶圆W的接触位置P2。
[叉件的异常检测]
上述的晶圆搬运装置50的示教方法也能够应用于常规运行时的叉件130的异常检测。例如，当反复使用晶圆搬运装置50时，存在叉件130的铅垂方向位置随时间变化的情况。若该叉件130的铅垂方向的位移超过允许范围，将无法利用该叉件130恰当地接收晶圆W。因此，检测出这样的叉件130的异常状态是非常重要的。
图8是表示叉件130的正常状态和异常状态的说明图。在叉件130的初始位置为正常位置A的情况下，其到晶圆W为止的铅垂方向距离H与已说明的上述示教时导出的铅垂方向距离H相同，或者相对于铅垂方向距离H处于允许范围内。另一方面，在叉件130的初始位置是比正常位置A低的异常位置B1的情况下，其到晶圆W为止的铅垂方向距离H1脱离了铅垂方向距离H的允许范围。另外，在叉件130的初始位置是比正常位置A高的异常位置B2的情况下，其到晶圆W为止的铅垂方向距离H2也脱离了偏离铅垂方向距离H的允许范围。
因此，在利用叉件130接收晶圆W时，进行与上述示教时同样的动作。即，在使叉件130与晶圆W隔开间隔的状态下，一边利用晶圆测量部132测量晶圆W的中心位置，一边使叉件130沿水平方向和铅垂方向移动，使叉件130与晶圆W接触。此时，叉件130的移动动作既可以如图7的虚线箭头(移动动作C1)那样，使叉件130的水平方向的移动速度与铅垂方向的移动速度相同且恒定，也可以如图7的单点划线箭头(移动动作C2)那样，使叉件130在水平方向和铅垂方向上交替地呈阶梯状地移动。并且，通过计算叉件130的从初始位置到接触位置的铅垂方向距离，能够掌握叉件130的铅垂方向的位移。其结果是，能够检测叉件130的初始位置是正常还是异常。
[反馈到常规运行中]
上述的叉件130的异常检测的结果能够反馈到常规运行时的叉件130的移动动作中。
在此，常规运行中在利用叉件130接收晶圆W时存在这样的情况，即，先使叉件130以第一移动速度在铅垂方向上移动，之后使叉件130以比第一移动速度慢的第二移动速度在铅垂方向移动。这样，通过在前半段以较快的第一移动速度使叉件130移动，能够缩短接收晶圆W所需的时间。另一方面，通过在后半段以较慢的第二移动速度使叉件130移动来接收晶圆W，能够抑制接收晶圆W时将该晶圆W弹起的情况。但是，即使像这样控制叉件130的铅垂方向速度，如果叉件130的初始位置异常，则存在接收晶圆W时的叉件130的移动速度是较快的第一移动速度的情况，有可能无法抑制晶圆的弹起。
为此，如上所述计算叉件130的从初始位置到接触位置的铅垂方向距离，掌握叉件130的铅垂方向的位移，由此来调整要从第一移动速度变更为第二移动速度的高度位置。具体而言，例如，如图8所示，在叉件130的初始位置为异常位置B1的情况下，与正常状态相比，该异常位置B1与要从第一移动速度变更为第二移动速度的高度位置之间的铅垂方向距离将变长。另一方面，在叉件130的初始位置为异常位置B2的情况下，与正常状态相比，该异常位置B2与要从第一移动速度变更为第二移动速度的高度位置之间的铅垂方向距离将缩短。
这样，通过将叉件130的异常检测的结果反馈到叉件130的移动动作中，能够缩短晶圆W的接收所需的时间，同时抑制晶圆W的弹起。
＜关于晶圆搬运装置的结构的其他实施方式＞
接着，对关于晶圆搬运装置50的结构的其他实施方式进行说明。在上述实施方式的叉件130、140中，晶圆测量部132使用了CMOS线阵传感器，但并不限定于此。例如，如图9所示，晶圆测量部132也可以使用作为拍摄晶圆W的拍摄部的摄像机，基于该摄像机拍摄到的图像来测量从晶圆测量部132到晶圆W的距离。或者，如图10所示，晶圆测量部132也可以使用测量从该晶圆测量部132到晶圆W的距离的静电电容测距传感器、白光共焦传感器。无论是哪种情况，都能够通过测量晶圆测量部132与晶圆W的距离，来测量晶圆W的中心相对于叉件130的位置。
说明书公开的实施方式在所有方面都只是例示而不应当认为是限制性的。上述实施方式可以在不脱离本发明技术方案的范围及其思想的基础上，以各种方式省略、置换和变更。
附图标记说明
1 晶圆处理系统
41 处理模块
50 晶圆搬运装置
130、140 叉件
132、142 晶圆测量部
W 晶圆。

Claims (20)

1.一种基片搬运装置，在减压气氛下对基片处理装置搬运基片，其包括：
基片保持部，其用于保持所述基片；和
基片测量部，其被设置于所述基片保持部，对所述基片相对于该基片保持部的位置进行测量。
2.根据权利要求1所述的基片搬运装置，其中，
所述基片测量部包括：测量到所述基片的距离的多个传感器或拍摄所述基片的摄像部。
3.根据权利要求1或2所述的基片搬运装置，包括：
对所述基片保持部和所述基片测量部进行控制的控制部，
所述控制部基于所述基片测量部的测量结果，计算所述基片的中心相对于所述基片保持部的位置，
在利用所述基片保持部保持所述基片时，基于所述基片的中心位置监视该基片。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的基片搬运装置，其中，
所述基片处理装置包括载置所述基片的载置台，
所述基片搬运装置包括载置台测量部，该载置台测量部被设置于所述基片保持部，对所述载置台相对于该基片保持部的位置进行测量。
5.根据权利要求4所述的基片搬运装置，其中，
所述载置台测量部包括测量到所述载置台的距离的多个传感器。
6.根据权利要求4或5所述的基片搬运装置，包括：
对所述基片保持部、所述基片测量部和所述载置台测量部进行控制的控制部，
所述控制部基于所述载置台测量部的测量结果，计算所述载置台的中心相对于所述基片保持部的位置，
基于所述载置台的中心位置校正所述基片保持部的位置。
7.根据权利要求6所述的基片搬运装置，其中，
所述控制部基于所述基片测量部的测量结果，计算所述基片的中心相对于所述基片保持部的位置，
基于所述基片的中心位置和所述载置台的中心位置，将所述基片载置到所述载置台上。
8.一种对基片进行处理的基片处理系统，包括：
在减压气氛下对所述基片进行处理的基片处理装置；和
在减压气氛下对所述基片处理装置搬运所述基片的基片搬运装置，
所述基片搬运装置包括：
基片保持部，其用于保持所述基片；和
基片测量部，其被设置于所述基片保持部，对所述基片相对于该基片保持部的位置进行测量。
9.根据权利要求8所述的基片处理系统，包括：
对所述基片保持部和所述基片测量部进行控制的控制部，
所述控制部基于所述基片测量部的测量结果，计算所述基片的中心相对于所述基片保持部的位置，
在利用所述基片保持部接收所述基片时，基于所述基片的中心位置校正所述基片保持部的位置。
10.根据权利要求8或9所述的基片处理系统，其中，
所述基片处理装置包括载置所述基片的载置台，
所述基片搬运装置包括载置台测量部，该载置台测量部被设置于所述基片保持部，对所述载置台相对于该基片保持部的位置进行测量。
11.根据权利要求10所述的基片处理系统，包括：
对所述基片保持部、所述基片测量部和所述载置台测量部进行控制的控制部，
所述控制部基于所述载置台测量部的测量结果，计算所述载置台的中心相对于所述基片保持部的位置，
基于所述载置台的中心位置校正所述基片保持部的位置。
12.根据权利要求11所述的基片处理系统，其中，
所述控制部基于所述基片测量部的测量结果，计算所述基片的中心相对于所述基片保持部的位置，
基于所述基片的中心位置和所述载置台的中心位置，将所述基片载置到所述载置台上。
13.一种使用基片处理系统对基片进行处理的基片处理方法，
所述基片处理系统包括：
在减压气氛下对所述基片进行处理的基片处理装置；和
在减压气氛下对所述基片处理装置搬运所述基片的基片搬运装置，
在所述基片处理方法中，在利用所述基片搬运装置搬运所述基片时，一边利用基片保持部保持所述基片，一边使用设置于所述基片保持部的基片测量部测量所述基片相对于该基片保持部的位置。
14.根据权利要求13所述的基片处理方法，其中，
基于所述基片测量部的测量结果，计算所述基片的中心相对于所述基片保持部的位置，
在利用所述基片保持部保持所述基片时，基于所述基片的中心位置监视该基片。
15.根据权利要求13或14所述的基片处理方法，其中，
在利用所述基片保持部接收所述基片时，在所述基片保持部与所述基片隔开间隔的状态下，一边利用所述基片测量部测量所述基片的位置，一边使所述基片保持部在水平方向和铅垂方向上移动来使该基片保持部与所述基片接触，
基于所述基片保持部的水平方向速度和铅垂方向速度，计算所述基片保持部的初始位置与接触位置之间的铅垂方向距离，
对计算出的所述铅垂方向距离与预先求出的正常时的铅垂方向距离进行比较，检测所述基片保持部的位移。
16.根据权利要求15所述的基片处理方法，其中，
在利用所述基片保持部接收所述基片时，先使所述基片保持部相对于所述基片以第一移动速度在铅垂方向上移动，之后使所述基片保持部以比所述第一移动速度慢的第二移动速度在铅垂方向上移动，
基于检测出的所述基片保持部的位移，调整要从所述第一移动速度变更为所述第二移动速度的高度位置。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的基片处理方法，其中，
在进行所述基片搬运装置的示教时，在所述基片保持部与所述基片隔开间隔的状态下，一边利用所述基片测量部测量所述基片的位置，一边使所述基片保持部在水平方向和铅垂方向上移动来使该基片保持部与所述基片接触，
基于所述基片保持部的水平方向速度和铅垂方向速度，计算所述基片保持部的初始位置与接触位置之间的铅垂方向距离，导出该基片保持部的接触位置。
18.根据权利要求13～17中任一项所述的基片处理方法，其中，
所述基片处理装置包括载置所述基片的载置台，
在所述基片处理方法中，在所述基片搬运装置进入所述基片处理装置时，使用设置于所述基片保持部的载置台测量部测量所述载置台相对于该基片保持部的位置。
19.根据权利要求18所述的基片处理方法，其特征在于，
基于所述载置台测量部的测量结果，计算所述载置台的中心相对于所述基片保持部的位置，
基于所述载置台的中心位置校正所述基片保持部的位置。
20.根据权利要求19所述的基片处理方法，其特征在于，
基于所述基片测量部的测量结果，计算所述基片的中心相对于所述基片保持部的位置，
基于所述基片的中心位置和所述载置台的中心位置，将所述基片载置到所述载置台上。
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