JP2004047654A - 基板位置決め装置及び基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】適切なタイミングでメンテナンスを行うことができ、従来に比べて生産性の向上と、信頼性の向上を図ることのできる基板位置決め装置及び基板処理装置を提供する。
【解決手段】制御部１０は、回転駆動機構６によって半導体ウエハＷを略一周回転させ、この時に検出機構９の受光部に入射する光量の変化から、半導体ウエハＷの周縁部に形成されたノッチを検出するとともに、基板載置台５の回転中心からの半導体ウエハＷの中心の偏心を検出する。この後、更に、半導体ウエハＷを所定角度回転させ、最初に半導体ウエハＷを略一周回転させた際に得られたデータと、更に半導体ウエハＷを回転させた際に得られたデータとを比較することにより、半導体ウエハＷの位置ずれ量を算出する。
【選択図】 図１
【解決手段】制御部１０は、回転駆動機構６によって半導体ウエハＷを略一周回転させ、この時に検出機構９の受光部に入射する光量の変化から、半導体ウエハＷの周縁部に形成されたノッチを検出するとともに、基板載置台５の回転中心からの半導体ウエハＷの中心の偏心を検出する。この後、更に、半導体ウエハＷを所定角度回転させ、最初に半導体ウエハＷを略一周回転させた際に得られたデータと、更に半導体ウエハＷを回転させた際に得られたデータとを比較することにより、半導体ウエハＷの位置ずれ量を算出する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等の基板の位置決めを行う基板位置決め装置及び基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、基板、例えば略円形に形成された半導体ウエハを処理する際には、この半導体ウエハの方向を検出し易くするため、半導体ウエハの周縁部に特定形状部、例えば、オリエンテーションフラットやノッチを設けることが行われている。
【０００３】
また、半導体ウエハを自動的に搬送して所定の処理を施す装置等では、半導体ウエハを回転させながら、その周縁部の位置を検出し、上記のようなオリエンテーションフラットやノッチの位置を検出するとともに、半導体ウエハ中心の回転中心からのずれ（偏心）を検出して位置決めを行うよう構成された基板位置決め装置が用いられている。
【０００４】
すなわち、上記基板位置決め装置では、基板載置台上に半導体ウエハを載置してこの基板載置台とともに半導体ウエハを回転させるとともに、半導体ウエハの周縁部の位置を所定位置に設けられたＣＣＤ等のセンサーで検出し、オリエンテーションフラットやノッチの位置及び、半導体ウエハ中心の基板載置台の回転中心からのずれ（偏心）を検出する。
【０００５】
そして、このような検出結果に基づいて、オリエンテーションフラット或いはノッチを所定方向に向けるように半導体ウエハを回転させ、また、自動搬送装置で基板載置台上の半導体ウエハを受け取る際に、上記半導体ウエハ中心のずれ （偏心）を補正するようにして半導体ウエハを受け取り、この状態で基板処理装置の処理チャンバー内等に搬送する。
【０００６】
これによって、基板処理装置の処理チャンバー内等の所定位置に、正確に位置決めされた状態で半導体ウエハを搬入することができるようになっている。
【０００７】
上記のような基板位置決め装置では、半導体ウエハを機械的にクランプしたりすると、半導体ウエハを傷つけたり塵埃の発生の原因となるため、半導体ウエハを基板載置台上に載せた状態で、半導体ウエハを回転させる。また、基板載置台上には、半導体ウエハがスリップすることを防止するため、例えばＯリング等のスリップ防止のための部材が配置されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような基板位置決め装置では、Ｏリング等のスリップ防止のための部材が汚れると、スリップを防止する機能が低下する。また、長期間の使用によりＯリング等のスリップ防止のための部材が摩耗した場合も、同様にスリップを防止する機能が低下する。
【０００９】
このため、従来から、Ｏリング等のスリップ防止部材を、洗浄したり交換する等のメンテナンスが定期的に行われている。
【００１０】
しかしながら、上記のようなメンテナンスには時間と労力が必要とされるため、過度にメンテナンスを行うことは、装置の稼働率の低下を招き、生産性の低下を引き起こすという問題が発生する。一方、適切なタイミングでメンテナンスが実施されなければ、半導体ウエハのスリップによる位置ずれ量の増加によって、正確な位置決めが行えなくなり、装置の信頼性が低下するという問題が発生する。本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので、適切なタイミングでメンテナンスを行うことができ、従来に比べて生産性の向上と、信頼性の向上を図ることのできる基板位置決め装置及び基板処理装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、基板を載置する基板載置台と、前記基板載置台とともに前記基板を回転させる回転駆動機構と、前記回転駆動機構によって回転される前記基板の周縁部の位置を検出する検出機構と、前記基板を略一周回転させた後、さらに所定角度回転させ、前記基板を略一周回転させた際の前記基板の周縁部の位置検出データと、前記基板を所定角度回転させた際の前記基板の周縁部の位置検出データとを比較して、前記基板の前記基板載置台上での位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出手段とを具備したことを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１記載の基板位置決め装置において、前記所定角度が略３６０度であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１記載の基板位置決め装置において、前記基板を略一周回転させた後、さらに所定角度回転させた際に前記位置ずれ量算出手段によって算出された位置ずれ量が所定値以上の場合は、前記基板をさらに回転させて、前記基板の周縁部の位置検出データを採取し、再度前記位置ずれ量を算出することを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、基板を載置する基板載置台と、前記基板載置台とともに前記基板を回転させる回転駆動機構と、前記回転駆動機構によって回転される前記基板の周縁部の位置を検出する検出機構と、前記基板を略一周回転させ、前記検出機構によって検出された前記基板の周縁部の位置検出データから前記基板の周縁部に形成された特定形状部の位置を検出する特定形状部位置検出手段と、前記特定形状部位置検出手段によって検出された前記基板の特定形状部が所定方向に向くように前記基板を回転させる際に、前記検出機構によって得られる前記基板の周縁部の位置検出データと、前記基板を略一周回転させた際の前記基板の周縁部の位置検出データとを比較して、前記基板の前記基板載置台上での位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出手段とを具備したことを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１〜４いずれか１項記載の基板位置決め装置において、前記位置ずれ量算出手段によって算出された前記基板の前記基板載置台上での位置ずれ量が所定値以上の場合は、メンテナンスが必要である旨の警告を発することを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１〜５いずれか１項記載の基板位置決め装置において、前記位置ずれ量算出手段による前記基板の前記基板載置台上での位置ずれ量の算出が、複数枚の基板の位置決め動作の中の所定のタイミングで実施されることを特徴とする。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項１〜６いずれか１項記載の基板位置決め装置を具備し、前記基板に所定の処理を施すことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を、図面を参照して実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係わる基板位置決め装置（オリエンタ）の概略構成を模式的に示すものである。
【００２０】
同図に示すように、基板位置決め装置１には、半導体ウエハＷを収容可能な位置決め室２が設けられており、この位置決め室２の側壁部分に設けられた開口３を通じて半導体ウエハＷを位置決め室２内に搬入及び、位置決め室２内から搬出可能に構成されている。
【００２１】
位置決め室２内には、半導体ウエハＷを載置するための基板載置台５が設けられている。この基板載置台５は、略円板状に形成されており、その中央下側には、回転駆動機構６のシャフト７が接続されている。また、基板載置台５の上面には、図２にも示すように、スリップ防止部材として、複数（本実施形態では３個）のＯリング８が、基板載置台５の周縁部近傍に等間隔で設けられている。なお、これらのＯリング８は、基板載置台５の上面に設けられた図示しない溝内に嵌め込まれ、着脱自在な状態で基板載置台５に固定されている。
【００２２】
また、位置決め室２内には、基板載置台５上に載置された半導体ウエハＷの周縁部の位置を検出する検出機構９が設けられている。この検出機構９は、例えば、ＣＣＤセンサ等からなる受光部とＬＥＤ等からなる発光部とから構成されている。これらの受光部と発光部は、上下に対向するように配置されており、発光部からの光のうちの一部は半導体ウエハＷの周縁部で遮られ、残りの光が受光部に入射するように構成されている。
【００２３】
上記検出機構９による検出信号は、ＣＰＵ等から構成された制御部１０に入力されるようになっている。そして、この制御部１０は、回転駆動機構６によって半導体ウエハＷを略一周回転させ、この時に検出機構９の受光部に入射する光量の変化から、半導体ウエハＷの周縁部に形成された特定形状部（オリエンテーションフラットやノッチ）を検出するとともに、基板載置台５の回転中心からの半導体ウエハＷの中心のずれ（偏心）を検出するように構成されている。
【００２４】
すなわち、半導体ウエハＷの中心が、基板載置台５の回転中心からずれた状態（偏心した状態）で基板載置台５上に載置された場合、半導体ウエハＷを略一周回転させた際に検出機構９によって検出される検出信号は、縦軸を検出信号の出力値、横軸を半導体ウエハの周方向位置とした図３のグラフに示すように、サインカーブのように変化する。また、半導体ウエハＷのノッチ部分については、図中に符号Ｎで示すように、滑らかに変化する検出信号中にスパイク状に現れる。なお、半導体ウエハの周方向位置については、基板載置台５の回転方向位置をロータリーエンコーダーによって検出すること等により、検知する。また、上記のような検出機構９からのアナログ検出信号は、半導体ウエハＷの一周分の信号を必要とされる精度に応じた分割数（例えば３０００程度）に分割したデジタル信号として、制御部１０において演算処理する。
【００２５】
そして制御部１０は、上記のような検出機構９からの検出信号に基づいて、ノッチ部分の位置（回転方向の位置）と、半導体ウエハＷの中心の基板載置台５の回転中心からの偏心量と偏心方向を算出する。この後、制御部１０は、半導体ウエハＷのノッチ部分が所定方向に向くように、半導体ウエハＷを回転させ、偏心量と偏心方向については、基板載置台５上に載置された半導体ウエハＷを搬出する搬送機構の制御機構に送り、搬送機構によって、基板載置台５上に載置された半導体ウエハＷを受け取る際に、この偏心を補正して、搬送機構の中心と半導体ウエハの中心とが一致するように搬送機構上に支持する。
【００２６】
基板位置決め装置（オリエンタ）１において、上記のような半導体ウエハＷの位置決めを、多数の半導体ウエハＷについて繰り返して行うと、半導体ウエハＷのスリップを防止するための部材であるＯリング８が汚れたり、摩耗したりし、半導体ウエハＷを回転させた際に、半導体ウエハＷにスリップが生じ、また、そのスリップによる位置ずれ量が次第に多くなる。
【００２７】
このような半導体ウエハＷの位置ずれ量は、半導体ウエハＷを回転させる際の回転速度及び加速度を低下させることによってある程度低減することができる。しかしながら、このように半導体ウエハＷの回転速度及び加速度を低下させると、一枚の半導体ウエハＷの位置決めを行うために必要となる時間が長くなり、スループットの低下を招くことになるため好ましくない。
【００２８】
そこで、従来では、定期的にＯリング８の洗浄や交換等のメンテナンスを実施していた。
【００２９】
一方、本実施形態では、上記のように半導体ウエハＷを略一周回転させて、ノッチ部分の位置（回転方向の位置）と、半導体ウエハＷの中心の基板載置台５の回転中心からの偏心量と偏心方向を検出した後、更に、半導体ウエハＷを所定角度回転させる。そして、最初に半導体ウエハＷを略一周回転させた際に得られたデータと、更に半導体ウエハＷを回転させた際に得られたデータとを比較することにより、半導体ウエハＷの位置ずれ量を算出する。
【００３０】
すなわち、図３のグラフと同様に縦軸を検出信号の出力値、横軸を半導体ウエハの周方向位置とした図４のグラフに曲線Ａ（１周目）、曲線Ｂ（２周目）で示すように、上記のようにして半導体ウエハＷを２回（３６０°＋３６０°）回転させた場合、半導体ウエハＷにスリップが生じていると、これらのデータには差（ずれ）が生じ、このずれ量は、実質的に半導体ウエハＷのスリップによる位置ずれ量を示している。なお、半導体ウエハＷに全くスリップが生じていなければ、これらのデータは一致し、差（ずれ）は生じない。
【００３１】
そこで、制御部１０は、上記のようなデータのずれから、半導体ウエハＷの位置ずれ量を算出する。このような半導体ウエハＷの位置ずれ量の具体的な算出方法としては、例えば、図４に示されるような曲線Ａ，Ｂのピークの位置および大きさのずれ量等から算出する方法、半導体ウエハＷの偏心量と偏心方向を２回とも算出してこれらのずれ量等から算出する方法等があるが、どのような方法を採用しても良い。
【００３２】
なお、上記のような半導体ウエハＷの位置ずれ量の算出は、例えば、複数枚の半導体ウエハＷを繰り返して位置決めする際に、例えば、所定枚数毎に行ったり、新しいロットの処理を開始する際に最初の一枚目の半導体ウエハＷに対して行ったり、一日の処理を開始する際に最初の一枚目の半導体ウエハＷに対して行う等、所定のタイミングに応じて行う。
【００３３】
また、図４に示す曲線Ａ，Ｂでは、半導体ウエハＷを２回（３６０°＋３６０°）回転させた場合を示しているが、図５に示すように、１回目の回転（▲１▼）の後、２回目に半導体ウエハＷを回転させる場合には、半導体ウエハＷを一周（３６０°）回転させなくとも、例えば、１８０°程度回転させて（▲２▼）、一回転目の０からα°の出力値と、２回転目の出力値とを比較することで位置ずれ量を算出できる。また、この場合、２回転目の回転を１回転目と逆方向に回転した場合でも（図中右側に示される▲２▼）、１回転目の（（３６０−α）→３６０）での出力と、２回転目の出力を比較することで、同様に位置ずれ量の算出が可能である。さらに、このような回転角度を９０°あるいは３０°程度に少なくした場合でも、正確な位置ずれ量は検出できないが、スリップの有無およびその大きさはある程度知ることができる。
【００３４】
そして、上記のように２回目の半導体ウエハＷの回転角度を少なくすれば、位置ずれ量の検出に要する時間を少なくすることができ、スループットを向上させることができる。このため、２回目の半導体ウエハＷの回転角度は、適宜選択することができる。
【００３５】
また、図６に示すように、２回目の半導体ウエハＷの回転角度を少なく設定しておき（▲２▼）、この少ない回転角度から検出された位置ずれ量が所定値よりも大きかった場合のみ、図中点線で示すようにさらに半導体ウエハＷを回転（▲３▼）させて、正確な位置ずれ量を検出するように設定することもできる。
【００３６】
また、前述したとおり、基板位置決め装置（オリエンタ）１では、半導体ウエハＷのノッチ部分の位置を検出し、この検出工程の後に、ノッチ部分が所定方向に向くように、半導体ウエハＷを回転させる。
【００３７】
すなわち、例えば、図７（Ａ）に示すように、ノッチＮの方向が位置決めされていない状態（例えば、図中左側に向いている）の半導体ウエハＷが基板位置決め装置（オリエンタ）１に搬入されてきた場合に、まず、前述したとおり半導体ウエハＷを略一周回転させてノッチＮの位置と、半導体ウエハＷの偏心方向及び偏心量の検出を行う（Ｂ）。
【００３８】
そしてこの後、ノッチＮの位置検出結果に基づいて、ノッチＮを所定方向（例えば図中上側）に向けるよう半導体ウエハＷを回転させることによって、半導体ウエハＷの回転方向の位置決めを行う（Ｃ）。
【００３９】
したがって、このノッチＮの方向を所定方向に向けるよう半導体ウエハＷを回転させる際に、検出機構９からの検出信号を採取し、半導体ウエハＷの位置ずれ量を検出することもできる。このようにすれば、半導体ウエハＷを、スリップによる位置ずれ量の検出のためのみに回転させる必要がなくなり、スループットの低下を抑制することができる。
【００４０】
但し、上記のようなノッチＮを所定方向に向ける際の半導体ウエハＷの回転角度は、半導体ウエハＷ毎に異なり、その回転角度が大きなものも、小さなものもある。また、通常では、半導体ウエハＷを、時計回りか反時計回りのいずれかの回転角度が少なくなる方向に回転させるので、半導体ウエハＷの回転角度は、最大でも１８０°となっている。
【００４１】
このため、上記のような少ない回転角度で検出された位置ずれ量が所定値よりも大きかった場合は、さらに半導体ウエハＷを回転させて、正確な位置ずれ量を検出することが好ましい。
【００４２】
以上のようにして検出される半導体ウエハＷの位置ずれ量は、縦軸を位置ずれ量、横軸を半導体ウエハＷの位置決めを行った回数とした図８のグラフに示すように、位置決めを行った回数に応じて次第に増加する。これは、前述したとおり、Ｏリング８が汚れたり摩耗したりして、そのスリップを防止する機能が次第に低下するためである。
【００４３】
そこで、図８に示すように、上記半導体ウエハＷの位置ずれ量が、正常範囲を超えて所定値よりも大きくなり、ワーニング（警告）領域に入った場合、制御部１０は、かかる旨の表示や警報を鳴らして、メンテナンスが必要となっていることを作業者に知らせる。また、ワーニング領域を超えてエラー領域に入っている場合は、処理動作の中断等を行い、事故の発生等を未然に防止するようになっている。
【００４４】
次に、上記のように構成された基板位置決め装置（オリエンタ）が設けられた基板処理装置の構成について説明する。
【００４５】
図９に示すように、基板処理装置は、半導体ウエハＷに所定の処理を施す処理部を構成する複数（図９の装置では２つ）のプロセスシップＰＳ１、ＰＳ２と、これらに半導体ウエハＷを搬送する搬送機構を構成するローダモジュールＬＭとを組合わせて構成されている。
【００４６】
ローダモジュールＬＭは、半導体ウエハＷを収容する複数（図９の装置では３つ）のロードポートＬＰ１〜ＬＰ３と、半導体ウエハＷを搬送する搬送室ＴＲと、半導体ウエハＷの位置決めを行う前述した基板位置決め装置（オリエンタ）ＯＲとから構成されている。
【００４７】
搬送室ＴＲには、オリエンタＯＲが連結されるとともに、ロードロックドアＬＧ１、ＬＧ２を介してプロセスシップＰＳ１、ＰＳ２が連結され、さらに、ロードポートドアＣＧ１〜ＣＧ３を介してロードポートＬＰ１〜ＬＰ３が連結されている。このロードポートＬＰ１〜ＬＰ３には、未処理の半導体ウエハＷおよび処理済みの半導体ウエハＷを収容するカセット又はフープ（ＦＯＵＰ）ＣＳ１〜ＣＳ３（以下ではカセットの場合について説明する。）が設置される。
【００４８】
搬送室ＴＲには、２段構成のローダアームＬＡ１、ＬＡ２が設けられ、このローダアームＬＡ１、ＬＡ２は、ロードポートＬＰ１〜ＬＰ３とプロセスシップＰＳ１、ＰＳ２（ロードロック室ＬＬ１、ＬＬ２）との間や、オリエンタＯＲとの間での半導体ウエハＷの搬送を行う（図９の▲１▼▲２▼▲６▼の搬送）。ここで、ローダアームＬＡ１、ＬＡ２を２段構成とすることにより、一方のローダアームＬＡ１、ＬＡ２で半導体ウエハＷの搬入を行いつつ、他方のローダアームＬＡ２、ＬＡ１で半導体ウエハＷの搬出を行うことが可能となり、半導体ウエハＷの入れ替えを効率よく行うことが可能となる。
【００４９】
プロセスシップＰＳ１、ＰＳ２には、ロードロック室ＬＬ１、ＬＬ２およびプロセス室ＰＭ１、ＰＭ２が設けられ、ロードロック室ＬＬ１、ＬＬ２とプロセス室ＰＭ１、ＰＭ２とは、プロセスゲートＰＧ１、ＰＧ２を介して互いに連結されている。
【００５０】
ロードロック室ＬＬ１、ＬＬ２には、ウエハ載置台Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ２１、Ｂ２２およびロードロックアームＬＲ１、ＬＲ２がそれぞれ設けられ、ウエハ載置台Ｂ１１、Ｂ２１には、ローダモジュールＬＭから搬入された半導体ウエハＷが載置されるとともに、ロードロック室ＬＬ１、ＬＬ２から搬出される半導体ウエハＷが載置される。
【００５１】
また、ウエハ載置台Ｂ１２、Ｂ２２には、プロセス室ＰＭ１、ＰＭ２に搬入される半導体ウエハＷが載置される。また、ロードロックアームＬＲ１、ＬＲ２は、ロードロック室ＬＬ１、ＬＬ２とプロセス室ＰＭ１、ＰＭ２との間での半導体ウエハＷの搬送を行う（図９の▲３▼▲４▼▲５▼の搬送）。
【００５２】
ここで、搬送の効率化を図るため、搬送室ＴＲは大気開放されるとともに、ロードポートドアＣＧ１〜ＣＧ３は、開放された状態に維持される。また、コンタミネーションを防止するため、プロセス室ＰＭ１、ＰＭ２は所定の真空度に維持される。このため、ロードロック室ＬＬ１、ＬＬ２では、搬送室ＴＲとの間での搬送、またはプロセス室ＰＭ１、ＰＭ２との間での搬送に応じ、それぞれの真空度に対応させるための給排気が行われる。
【００５３】
以下、ロードポートＬＰ１とプロセスシップＰＳ１との間での搬送を行う場合を例に取って、基板処理装置の動作について説明する。
【００５４】
まず、ローダアームＬＡ１、ＬＡ２は、ロードポートＬＰ１に載置されているカセットＣＳ１から半導体ウエハＷを取り出し、オリエンタＯＲに搬入する（▲１▼）。
【００５５】
オリエンタＯＲは、半導体ウエハＷが搬入されると、前述したようにして、半導体ウエハＷの位置決め及び、必要に応じて半導体ウエハＷの位置ずれ量の検出を行う。
【００５６】
上記のようなオリエンタＯＲにおける半導体ウエハＷの位置決め等の工程が終わると、ローダアームＬＡ１、ＬＡ２は、半導体ウエハＷをオリエンタＯＲから取り出す。この時、前述したとおり、ローダアームＬＡ１、ＬＡ２は、オリエンタＯＲによって検出された偏心量及び偏心方向に基づいて、半導体ウエハＷの偏心を補正して、ローダアームＬＡ１、ＬＡ２の中心と半導体ウエハの中心とが一致するように支持する。
【００５７】
そして、内部を大気圧とした状態で、ロードロック室ＬＬ１のロードロックドアＬＧ１が開かれ、ローダアームＬＡ１、ＬＡ２は、その半導体ウエハＷをロードロック室ＬＬ１内に搬入し、ウエハ載置台Ｂ１１上に載置する（▲２▼）。この時、前述したとおり、半導体ウエハＷは、オリエンタＯＲによって正確に位置決めされた状態となっており、このように正確に位置決めされた状態で半導体ウエハＷが搬入される。
【００５８】
なお、半導体ウエハＷをロードロック室ＬＬ１内に搬入する際に許容される半導体ウエハＷの位置決め精度は、例えば、±０．５ｍｍ以内程度である。このため、オリエンタＯＲにおける半導体ウエハＷの位置ずれ量のエラー範囲は、上記の値に基づいて、例えば±０．５ｍｍ以上等に設定される。また、ワーニング範囲と正常範囲との境界値は、上記の値より少ない値、例えば、±０．２ｍｍ等に設定される。
【００５９】
ウエハ載置台Ｂ１１上に半導体ウエハＷが載置されると、ロードロックドアＬＧ１が閉じられ、ロードロック室ＬＬ１内の排気が行われるとともに、ロードロックアームＬＲ１が、ウエハ載置台Ｂ１１上の半導体ウエハＷをウエハ載置台Ｂ１２に搬送する（▲３▼）。
【００６０】
半導体ウエハＷがウエハ載置台Ｂ１２に搬送され、プロセス室ＰＭ１へ半導体ウエハＷを搬入可能な状態になると、プロセス室ＰＭ１のプロセスゲートＰＧ１が開かれ、ロードロックアームＬＲ１は、ウエハ載置台Ｂ１２上の半導体ウエハＷをプロセス室ＰＭ１内に搬入する（▲４▼）。
【００６１】
半導体ウエハＷがプロセス室ＰＭ１内に搬入されると、プロセスゲートＰＧ１が閉じれられ、半導体ウエハＷにプロセス室ＰＭ１内で所定の処理が施される。この所定の処理は、例えば、エッチング、成膜等の処理である。
【００６２】
プロセス室ＰＭ１内での半導体ウエハＷの処理が終了し、ロードロック室ＬＬ１へ半導体ウエハＷを搬出可能な状態になると、プロセスゲートＰＧ１が開かれ、ロードロックアームＬＲ１は、プロセス室ＰＭ１内の半導体ウエハＷをウエハ載置台Ｂ１１に搬送する（▲５▼）。
【００６３】
そして、プロセスゲートＰＧ１が閉じられ、ロードロック室ＬＬ１内の大気開放が行われる。ロードロック室ＬＬ１内の大気開放が終了すると、次の半導体ウエハＷの搬入タイミングに従って、ロードロックドアＬＧ１が開かれ、一方のローダアームＬＡ１、ＬＡ２が、ウエハ載置台Ｂ１１上の半導体ウエハＷをロードポートＬＰ１に搬出するとともに（▲６▼）、他方のローダアームＬＡ１、ＬＡ２が、オリエンタＯＲで位置決めされた次の半導体ウエハＷをロードロック室ＬＬ１内に搬入する（▲２▼）。
【００６４】
以上のように本実施形態の基板位置決め装置（オリエンタ）及び基板処理装置によれば、半導体ウエハＷの位置ずれ量を正常範囲に保った状態で、確実に半導体ウエハＷの位置決めを行うことができ、この位置決めされた状態で半導体ウエハＷを処理することができる。また、Ｏリング８について、適切なタイミングでメンテナンスを行うことができるので、従来に比べて生産性の向上と、信頼性の向上を図ることができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の基板位置決め装置及び基板処理装置によれば、適切なタイミングでメンテナンスを行うことができ、従来に比べて生産性の向上と、信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の基板位置決め装置の概略構成を模式的に示す図。
【図２】図１の基板位置決め装置の要部構成を模式的に示す図。
【図３】検出信号の例を説明するためのグラフ。
【図４】位置ずれ量を検出する際の検出信号の例を説明するためのグラフ。
【図５】位置ずれ量を検出する際の検出信号の例を説明するためのグラフ。
【図６】位置ずれ量を検出する際の検出信号の例を説明するためのグラフ。
【図７】図１の基板位置決め装置の動作を説明するめための図。
【図８】位置ずれ量の経時変化を説明するためのグラフ。
【図９】本発明の一実施形態の基板処理装置の概略構成を模式的に示す図。
【符号の説明】
Ｗ……半導体ウエハ、１……基板位置決め装置、２……位置決め室、５……基板載置台、６……回転駆動機構、８……Ｏリング、９……検出機構、１０……制御部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ等の基板の位置決めを行う基板位置決め装置及び基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、基板、例えば略円形に形成された半導体ウエハを処理する際には、この半導体ウエハの方向を検出し易くするため、半導体ウエハの周縁部に特定形状部、例えば、オリエンテーションフラットやノッチを設けることが行われている。
【０００３】
また、半導体ウエハを自動的に搬送して所定の処理を施す装置等では、半導体ウエハを回転させながら、その周縁部の位置を検出し、上記のようなオリエンテーションフラットやノッチの位置を検出するとともに、半導体ウエハ中心の回転中心からのずれ（偏心）を検出して位置決めを行うよう構成された基板位置決め装置が用いられている。
【０００４】
すなわち、上記基板位置決め装置では、基板載置台上に半導体ウエハを載置してこの基板載置台とともに半導体ウエハを回転させるとともに、半導体ウエハの周縁部の位置を所定位置に設けられたＣＣＤ等のセンサーで検出し、オリエンテーションフラットやノッチの位置及び、半導体ウエハ中心の基板載置台の回転中心からのずれ（偏心）を検出する。
【０００５】
そして、このような検出結果に基づいて、オリエンテーションフラット或いはノッチを所定方向に向けるように半導体ウエハを回転させ、また、自動搬送装置で基板載置台上の半導体ウエハを受け取る際に、上記半導体ウエハ中心のずれ （偏心）を補正するようにして半導体ウエハを受け取り、この状態で基板処理装置の処理チャンバー内等に搬送する。
【０００６】
これによって、基板処理装置の処理チャンバー内等の所定位置に、正確に位置決めされた状態で半導体ウエハを搬入することができるようになっている。
【０００７】
上記のような基板位置決め装置では、半導体ウエハを機械的にクランプしたりすると、半導体ウエハを傷つけたり塵埃の発生の原因となるため、半導体ウエハを基板載置台上に載せた状態で、半導体ウエハを回転させる。また、基板載置台上には、半導体ウエハがスリップすることを防止するため、例えばＯリング等のスリップ防止のための部材が配置されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような基板位置決め装置では、Ｏリング等のスリップ防止のための部材が汚れると、スリップを防止する機能が低下する。また、長期間の使用によりＯリング等のスリップ防止のための部材が摩耗した場合も、同様にスリップを防止する機能が低下する。
【０００９】
このため、従来から、Ｏリング等のスリップ防止部材を、洗浄したり交換する等のメンテナンスが定期的に行われている。
【００１０】
しかしながら、上記のようなメンテナンスには時間と労力が必要とされるため、過度にメンテナンスを行うことは、装置の稼働率の低下を招き、生産性の低下を引き起こすという問題が発生する。一方、適切なタイミングでメンテナンスが実施されなければ、半導体ウエハのスリップによる位置ずれ量の増加によって、正確な位置決めが行えなくなり、装置の信頼性が低下するという問題が発生する。本発明は、かかる従来の事情に対処してなされたもので、適切なタイミングでメンテナンスを行うことができ、従来に比べて生産性の向上と、信頼性の向上を図ることのできる基板位置決め装置及び基板処理装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、基板を載置する基板載置台と、前記基板載置台とともに前記基板を回転させる回転駆動機構と、前記回転駆動機構によって回転される前記基板の周縁部の位置を検出する検出機構と、前記基板を略一周回転させた後、さらに所定角度回転させ、前記基板を略一周回転させた際の前記基板の周縁部の位置検出データと、前記基板を所定角度回転させた際の前記基板の周縁部の位置検出データとを比較して、前記基板の前記基板載置台上での位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出手段とを具備したことを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１記載の基板位置決め装置において、前記所定角度が略３６０度であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１記載の基板位置決め装置において、前記基板を略一周回転させた後、さらに所定角度回転させた際に前記位置ずれ量算出手段によって算出された位置ずれ量が所定値以上の場合は、前記基板をさらに回転させて、前記基板の周縁部の位置検出データを採取し、再度前記位置ずれ量を算出することを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、基板を載置する基板載置台と、前記基板載置台とともに前記基板を回転させる回転駆動機構と、前記回転駆動機構によって回転される前記基板の周縁部の位置を検出する検出機構と、前記基板を略一周回転させ、前記検出機構によって検出された前記基板の周縁部の位置検出データから前記基板の周縁部に形成された特定形状部の位置を検出する特定形状部位置検出手段と、前記特定形状部位置検出手段によって検出された前記基板の特定形状部が所定方向に向くように前記基板を回転させる際に、前記検出機構によって得られる前記基板の周縁部の位置検出データと、前記基板を略一周回転させた際の前記基板の周縁部の位置検出データとを比較して、前記基板の前記基板載置台上での位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出手段とを具備したことを特徴とする。
【００１５】
請求項５の発明は、請求項１〜４いずれか１項記載の基板位置決め装置において、前記位置ずれ量算出手段によって算出された前記基板の前記基板載置台上での位置ずれ量が所定値以上の場合は、メンテナンスが必要である旨の警告を発することを特徴とする。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１〜５いずれか１項記載の基板位置決め装置において、前記位置ずれ量算出手段による前記基板の前記基板載置台上での位置ずれ量の算出が、複数枚の基板の位置決め動作の中の所定のタイミングで実施されることを特徴とする。
【００１７】
請求項７の発明は、請求項１〜６いずれか１項記載の基板位置決め装置を具備し、前記基板に所定の処理を施すことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を、図面を参照して実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係わる基板位置決め装置（オリエンタ）の概略構成を模式的に示すものである。
【００２０】
同図に示すように、基板位置決め装置１には、半導体ウエハＷを収容可能な位置決め室２が設けられており、この位置決め室２の側壁部分に設けられた開口３を通じて半導体ウエハＷを位置決め室２内に搬入及び、位置決め室２内から搬出可能に構成されている。
【００２１】
位置決め室２内には、半導体ウエハＷを載置するための基板載置台５が設けられている。この基板載置台５は、略円板状に形成されており、その中央下側には、回転駆動機構６のシャフト７が接続されている。また、基板載置台５の上面には、図２にも示すように、スリップ防止部材として、複数（本実施形態では３個）のＯリング８が、基板載置台５の周縁部近傍に等間隔で設けられている。なお、これらのＯリング８は、基板載置台５の上面に設けられた図示しない溝内に嵌め込まれ、着脱自在な状態で基板載置台５に固定されている。
【００２２】
また、位置決め室２内には、基板載置台５上に載置された半導体ウエハＷの周縁部の位置を検出する検出機構９が設けられている。この検出機構９は、例えば、ＣＣＤセンサ等からなる受光部とＬＥＤ等からなる発光部とから構成されている。これらの受光部と発光部は、上下に対向するように配置されており、発光部からの光のうちの一部は半導体ウエハＷの周縁部で遮られ、残りの光が受光部に入射するように構成されている。
【００２３】
上記検出機構９による検出信号は、ＣＰＵ等から構成された制御部１０に入力されるようになっている。そして、この制御部１０は、回転駆動機構６によって半導体ウエハＷを略一周回転させ、この時に検出機構９の受光部に入射する光量の変化から、半導体ウエハＷの周縁部に形成された特定形状部（オリエンテーションフラットやノッチ）を検出するとともに、基板載置台５の回転中心からの半導体ウエハＷの中心のずれ（偏心）を検出するように構成されている。
【００２４】
すなわち、半導体ウエハＷの中心が、基板載置台５の回転中心からずれた状態（偏心した状態）で基板載置台５上に載置された場合、半導体ウエハＷを略一周回転させた際に検出機構９によって検出される検出信号は、縦軸を検出信号の出力値、横軸を半導体ウエハの周方向位置とした図３のグラフに示すように、サインカーブのように変化する。また、半導体ウエハＷのノッチ部分については、図中に符号Ｎで示すように、滑らかに変化する検出信号中にスパイク状に現れる。なお、半導体ウエハの周方向位置については、基板載置台５の回転方向位置をロータリーエンコーダーによって検出すること等により、検知する。また、上記のような検出機構９からのアナログ検出信号は、半導体ウエハＷの一周分の信号を必要とされる精度に応じた分割数（例えば３０００程度）に分割したデジタル信号として、制御部１０において演算処理する。
【００２５】
そして制御部１０は、上記のような検出機構９からの検出信号に基づいて、ノッチ部分の位置（回転方向の位置）と、半導体ウエハＷの中心の基板載置台５の回転中心からの偏心量と偏心方向を算出する。この後、制御部１０は、半導体ウエハＷのノッチ部分が所定方向に向くように、半導体ウエハＷを回転させ、偏心量と偏心方向については、基板載置台５上に載置された半導体ウエハＷを搬出する搬送機構の制御機構に送り、搬送機構によって、基板載置台５上に載置された半導体ウエハＷを受け取る際に、この偏心を補正して、搬送機構の中心と半導体ウエハの中心とが一致するように搬送機構上に支持する。
【００２６】
基板位置決め装置（オリエンタ）１において、上記のような半導体ウエハＷの位置決めを、多数の半導体ウエハＷについて繰り返して行うと、半導体ウエハＷのスリップを防止するための部材であるＯリング８が汚れたり、摩耗したりし、半導体ウエハＷを回転させた際に、半導体ウエハＷにスリップが生じ、また、そのスリップによる位置ずれ量が次第に多くなる。
【００２７】
このような半導体ウエハＷの位置ずれ量は、半導体ウエハＷを回転させる際の回転速度及び加速度を低下させることによってある程度低減することができる。しかしながら、このように半導体ウエハＷの回転速度及び加速度を低下させると、一枚の半導体ウエハＷの位置決めを行うために必要となる時間が長くなり、スループットの低下を招くことになるため好ましくない。
【００２８】
そこで、従来では、定期的にＯリング８の洗浄や交換等のメンテナンスを実施していた。
【００２９】
一方、本実施形態では、上記のように半導体ウエハＷを略一周回転させて、ノッチ部分の位置（回転方向の位置）と、半導体ウエハＷの中心の基板載置台５の回転中心からの偏心量と偏心方向を検出した後、更に、半導体ウエハＷを所定角度回転させる。そして、最初に半導体ウエハＷを略一周回転させた際に得られたデータと、更に半導体ウエハＷを回転させた際に得られたデータとを比較することにより、半導体ウエハＷの位置ずれ量を算出する。
【００３０】
すなわち、図３のグラフと同様に縦軸を検出信号の出力値、横軸を半導体ウエハの周方向位置とした図４のグラフに曲線Ａ（１周目）、曲線Ｂ（２周目）で示すように、上記のようにして半導体ウエハＷを２回（３６０°＋３６０°）回転させた場合、半導体ウエハＷにスリップが生じていると、これらのデータには差（ずれ）が生じ、このずれ量は、実質的に半導体ウエハＷのスリップによる位置ずれ量を示している。なお、半導体ウエハＷに全くスリップが生じていなければ、これらのデータは一致し、差（ずれ）は生じない。
【００３１】
そこで、制御部１０は、上記のようなデータのずれから、半導体ウエハＷの位置ずれ量を算出する。このような半導体ウエハＷの位置ずれ量の具体的な算出方法としては、例えば、図４に示されるような曲線Ａ，Ｂのピークの位置および大きさのずれ量等から算出する方法、半導体ウエハＷの偏心量と偏心方向を２回とも算出してこれらのずれ量等から算出する方法等があるが、どのような方法を採用しても良い。
【００３２】
なお、上記のような半導体ウエハＷの位置ずれ量の算出は、例えば、複数枚の半導体ウエハＷを繰り返して位置決めする際に、例えば、所定枚数毎に行ったり、新しいロットの処理を開始する際に最初の一枚目の半導体ウエハＷに対して行ったり、一日の処理を開始する際に最初の一枚目の半導体ウエハＷに対して行う等、所定のタイミングに応じて行う。
【００３３】
また、図４に示す曲線Ａ，Ｂでは、半導体ウエハＷを２回（３６０°＋３６０°）回転させた場合を示しているが、図５に示すように、１回目の回転（▲１▼）の後、２回目に半導体ウエハＷを回転させる場合には、半導体ウエハＷを一周（３６０°）回転させなくとも、例えば、１８０°程度回転させて（▲２▼）、一回転目の０からα°の出力値と、２回転目の出力値とを比較することで位置ずれ量を算出できる。また、この場合、２回転目の回転を１回転目と逆方向に回転した場合でも（図中右側に示される▲２▼）、１回転目の（（３６０−α）→３６０）での出力と、２回転目の出力を比較することで、同様に位置ずれ量の算出が可能である。さらに、このような回転角度を９０°あるいは３０°程度に少なくした場合でも、正確な位置ずれ量は検出できないが、スリップの有無およびその大きさはある程度知ることができる。
【００３４】
そして、上記のように２回目の半導体ウエハＷの回転角度を少なくすれば、位置ずれ量の検出に要する時間を少なくすることができ、スループットを向上させることができる。このため、２回目の半導体ウエハＷの回転角度は、適宜選択することができる。
【００３５】
また、図６に示すように、２回目の半導体ウエハＷの回転角度を少なく設定しておき（▲２▼）、この少ない回転角度から検出された位置ずれ量が所定値よりも大きかった場合のみ、図中点線で示すようにさらに半導体ウエハＷを回転（▲３▼）させて、正確な位置ずれ量を検出するように設定することもできる。
【００３６】
また、前述したとおり、基板位置決め装置（オリエンタ）１では、半導体ウエハＷのノッチ部分の位置を検出し、この検出工程の後に、ノッチ部分が所定方向に向くように、半導体ウエハＷを回転させる。
【００３７】
すなわち、例えば、図７（Ａ）に示すように、ノッチＮの方向が位置決めされていない状態（例えば、図中左側に向いている）の半導体ウエハＷが基板位置決め装置（オリエンタ）１に搬入されてきた場合に、まず、前述したとおり半導体ウエハＷを略一周回転させてノッチＮの位置と、半導体ウエハＷの偏心方向及び偏心量の検出を行う（Ｂ）。
【００３８】
そしてこの後、ノッチＮの位置検出結果に基づいて、ノッチＮを所定方向（例えば図中上側）に向けるよう半導体ウエハＷを回転させることによって、半導体ウエハＷの回転方向の位置決めを行う（Ｃ）。
【００３９】
したがって、このノッチＮの方向を所定方向に向けるよう半導体ウエハＷを回転させる際に、検出機構９からの検出信号を採取し、半導体ウエハＷの位置ずれ量を検出することもできる。このようにすれば、半導体ウエハＷを、スリップによる位置ずれ量の検出のためのみに回転させる必要がなくなり、スループットの低下を抑制することができる。
【００４０】
但し、上記のようなノッチＮを所定方向に向ける際の半導体ウエハＷの回転角度は、半導体ウエハＷ毎に異なり、その回転角度が大きなものも、小さなものもある。また、通常では、半導体ウエハＷを、時計回りか反時計回りのいずれかの回転角度が少なくなる方向に回転させるので、半導体ウエハＷの回転角度は、最大でも１８０°となっている。
【００４１】
このため、上記のような少ない回転角度で検出された位置ずれ量が所定値よりも大きかった場合は、さらに半導体ウエハＷを回転させて、正確な位置ずれ量を検出することが好ましい。
【００４２】
以上のようにして検出される半導体ウエハＷの位置ずれ量は、縦軸を位置ずれ量、横軸を半導体ウエハＷの位置決めを行った回数とした図８のグラフに示すように、位置決めを行った回数に応じて次第に増加する。これは、前述したとおり、Ｏリング８が汚れたり摩耗したりして、そのスリップを防止する機能が次第に低下するためである。
【００４３】
そこで、図８に示すように、上記半導体ウエハＷの位置ずれ量が、正常範囲を超えて所定値よりも大きくなり、ワーニング（警告）領域に入った場合、制御部１０は、かかる旨の表示や警報を鳴らして、メンテナンスが必要となっていることを作業者に知らせる。また、ワーニング領域を超えてエラー領域に入っている場合は、処理動作の中断等を行い、事故の発生等を未然に防止するようになっている。
【００４４】
次に、上記のように構成された基板位置決め装置（オリエンタ）が設けられた基板処理装置の構成について説明する。
【００４５】
図９に示すように、基板処理装置は、半導体ウエハＷに所定の処理を施す処理部を構成する複数（図９の装置では２つ）のプロセスシップＰＳ１、ＰＳ２と、これらに半導体ウエハＷを搬送する搬送機構を構成するローダモジュールＬＭとを組合わせて構成されている。
【００４６】
ローダモジュールＬＭは、半導体ウエハＷを収容する複数（図９の装置では３つ）のロードポートＬＰ１〜ＬＰ３と、半導体ウエハＷを搬送する搬送室ＴＲと、半導体ウエハＷの位置決めを行う前述した基板位置決め装置（オリエンタ）ＯＲとから構成されている。
【００４７】
搬送室ＴＲには、オリエンタＯＲが連結されるとともに、ロードロックドアＬＧ１、ＬＧ２を介してプロセスシップＰＳ１、ＰＳ２が連結され、さらに、ロードポートドアＣＧ１〜ＣＧ３を介してロードポートＬＰ１〜ＬＰ３が連結されている。このロードポートＬＰ１〜ＬＰ３には、未処理の半導体ウエハＷおよび処理済みの半導体ウエハＷを収容するカセット又はフープ（ＦＯＵＰ）ＣＳ１〜ＣＳ３（以下ではカセットの場合について説明する。）が設置される。
【００４８】
搬送室ＴＲには、２段構成のローダアームＬＡ１、ＬＡ２が設けられ、このローダアームＬＡ１、ＬＡ２は、ロードポートＬＰ１〜ＬＰ３とプロセスシップＰＳ１、ＰＳ２（ロードロック室ＬＬ１、ＬＬ２）との間や、オリエンタＯＲとの間での半導体ウエハＷの搬送を行う（図９の▲１▼▲２▼▲６▼の搬送）。ここで、ローダアームＬＡ１、ＬＡ２を２段構成とすることにより、一方のローダアームＬＡ１、ＬＡ２で半導体ウエハＷの搬入を行いつつ、他方のローダアームＬＡ２、ＬＡ１で半導体ウエハＷの搬出を行うことが可能となり、半導体ウエハＷの入れ替えを効率よく行うことが可能となる。
【００４９】
プロセスシップＰＳ１、ＰＳ２には、ロードロック室ＬＬ１、ＬＬ２およびプロセス室ＰＭ１、ＰＭ２が設けられ、ロードロック室ＬＬ１、ＬＬ２とプロセス室ＰＭ１、ＰＭ２とは、プロセスゲートＰＧ１、ＰＧ２を介して互いに連結されている。
【００５０】
ロードロック室ＬＬ１、ＬＬ２には、ウエハ載置台Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ２１、Ｂ２２およびロードロックアームＬＲ１、ＬＲ２がそれぞれ設けられ、ウエハ載置台Ｂ１１、Ｂ２１には、ローダモジュールＬＭから搬入された半導体ウエハＷが載置されるとともに、ロードロック室ＬＬ１、ＬＬ２から搬出される半導体ウエハＷが載置される。
【００５１】
また、ウエハ載置台Ｂ１２、Ｂ２２には、プロセス室ＰＭ１、ＰＭ２に搬入される半導体ウエハＷが載置される。また、ロードロックアームＬＲ１、ＬＲ２は、ロードロック室ＬＬ１、ＬＬ２とプロセス室ＰＭ１、ＰＭ２との間での半導体ウエハＷの搬送を行う（図９の▲３▼▲４▼▲５▼の搬送）。
【００５２】
ここで、搬送の効率化を図るため、搬送室ＴＲは大気開放されるとともに、ロードポートドアＣＧ１〜ＣＧ３は、開放された状態に維持される。また、コンタミネーションを防止するため、プロセス室ＰＭ１、ＰＭ２は所定の真空度に維持される。このため、ロードロック室ＬＬ１、ＬＬ２では、搬送室ＴＲとの間での搬送、またはプロセス室ＰＭ１、ＰＭ２との間での搬送に応じ、それぞれの真空度に対応させるための給排気が行われる。
【００５３】
以下、ロードポートＬＰ１とプロセスシップＰＳ１との間での搬送を行う場合を例に取って、基板処理装置の動作について説明する。
【００５４】
まず、ローダアームＬＡ１、ＬＡ２は、ロードポートＬＰ１に載置されているカセットＣＳ１から半導体ウエハＷを取り出し、オリエンタＯＲに搬入する（▲１▼）。
【００５５】
オリエンタＯＲは、半導体ウエハＷが搬入されると、前述したようにして、半導体ウエハＷの位置決め及び、必要に応じて半導体ウエハＷの位置ずれ量の検出を行う。
【００５６】
上記のようなオリエンタＯＲにおける半導体ウエハＷの位置決め等の工程が終わると、ローダアームＬＡ１、ＬＡ２は、半導体ウエハＷをオリエンタＯＲから取り出す。この時、前述したとおり、ローダアームＬＡ１、ＬＡ２は、オリエンタＯＲによって検出された偏心量及び偏心方向に基づいて、半導体ウエハＷの偏心を補正して、ローダアームＬＡ１、ＬＡ２の中心と半導体ウエハの中心とが一致するように支持する。
【００５７】
そして、内部を大気圧とした状態で、ロードロック室ＬＬ１のロードロックドアＬＧ１が開かれ、ローダアームＬＡ１、ＬＡ２は、その半導体ウエハＷをロードロック室ＬＬ１内に搬入し、ウエハ載置台Ｂ１１上に載置する（▲２▼）。この時、前述したとおり、半導体ウエハＷは、オリエンタＯＲによって正確に位置決めされた状態となっており、このように正確に位置決めされた状態で半導体ウエハＷが搬入される。
【００５８】
なお、半導体ウエハＷをロードロック室ＬＬ１内に搬入する際に許容される半導体ウエハＷの位置決め精度は、例えば、±０．５ｍｍ以内程度である。このため、オリエンタＯＲにおける半導体ウエハＷの位置ずれ量のエラー範囲は、上記の値に基づいて、例えば±０．５ｍｍ以上等に設定される。また、ワーニング範囲と正常範囲との境界値は、上記の値より少ない値、例えば、±０．２ｍｍ等に設定される。
【００５９】
ウエハ載置台Ｂ１１上に半導体ウエハＷが載置されると、ロードロックドアＬＧ１が閉じられ、ロードロック室ＬＬ１内の排気が行われるとともに、ロードロックアームＬＲ１が、ウエハ載置台Ｂ１１上の半導体ウエハＷをウエハ載置台Ｂ１２に搬送する（▲３▼）。
【００６０】
半導体ウエハＷがウエハ載置台Ｂ１２に搬送され、プロセス室ＰＭ１へ半導体ウエハＷを搬入可能な状態になると、プロセス室ＰＭ１のプロセスゲートＰＧ１が開かれ、ロードロックアームＬＲ１は、ウエハ載置台Ｂ１２上の半導体ウエハＷをプロセス室ＰＭ１内に搬入する（▲４▼）。
【００６１】
半導体ウエハＷがプロセス室ＰＭ１内に搬入されると、プロセスゲートＰＧ１が閉じれられ、半導体ウエハＷにプロセス室ＰＭ１内で所定の処理が施される。この所定の処理は、例えば、エッチング、成膜等の処理である。
【００６２】
プロセス室ＰＭ１内での半導体ウエハＷの処理が終了し、ロードロック室ＬＬ１へ半導体ウエハＷを搬出可能な状態になると、プロセスゲートＰＧ１が開かれ、ロードロックアームＬＲ１は、プロセス室ＰＭ１内の半導体ウエハＷをウエハ載置台Ｂ１１に搬送する（▲５▼）。
【００６３】
そして、プロセスゲートＰＧ１が閉じられ、ロードロック室ＬＬ１内の大気開放が行われる。ロードロック室ＬＬ１内の大気開放が終了すると、次の半導体ウエハＷの搬入タイミングに従って、ロードロックドアＬＧ１が開かれ、一方のローダアームＬＡ１、ＬＡ２が、ウエハ載置台Ｂ１１上の半導体ウエハＷをロードポートＬＰ１に搬出するとともに（▲６▼）、他方のローダアームＬＡ１、ＬＡ２が、オリエンタＯＲで位置決めされた次の半導体ウエハＷをロードロック室ＬＬ１内に搬入する（▲２▼）。
【００６４】
以上のように本実施形態の基板位置決め装置（オリエンタ）及び基板処理装置によれば、半導体ウエハＷの位置ずれ量を正常範囲に保った状態で、確実に半導体ウエハＷの位置決めを行うことができ、この位置決めされた状態で半導体ウエハＷを処理することができる。また、Ｏリング８について、適切なタイミングでメンテナンスを行うことができるので、従来に比べて生産性の向上と、信頼性の向上を図ることができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の基板位置決め装置及び基板処理装置によれば、適切なタイミングでメンテナンスを行うことができ、従来に比べて生産性の向上と、信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の基板位置決め装置の概略構成を模式的に示す図。
【図２】図１の基板位置決め装置の要部構成を模式的に示す図。
【図３】検出信号の例を説明するためのグラフ。
【図４】位置ずれ量を検出する際の検出信号の例を説明するためのグラフ。
【図５】位置ずれ量を検出する際の検出信号の例を説明するためのグラフ。
【図６】位置ずれ量を検出する際の検出信号の例を説明するためのグラフ。
【図７】図１の基板位置決め装置の動作を説明するめための図。
【図８】位置ずれ量の経時変化を説明するためのグラフ。
【図９】本発明の一実施形態の基板処理装置の概略構成を模式的に示す図。
【符号の説明】
Ｗ……半導体ウエハ、１……基板位置決め装置、２……位置決め室、５……基板載置台、６……回転駆動機構、８……Ｏリング、９……検出機構、１０……制御部。
Claims (7)
- 基板を載置する基板載置台と、
前記基板載置台とともに前記基板を回転させる回転駆動機構と、
前記回転駆動機構によって回転される前記基板の周縁部の位置を検出する検出機構と、
前記基板を略一周回転させた後、さらに所定角度回転させ、前記基板を略一周回転させた際の前記基板の周縁部の位置検出データと、前記基板を所定角度回転させた際の前記基板の周縁部の位置検出データとを比較して、前記基板の前記基板載置台上での位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出手段と
を具備したことを特徴とする基板位置決め装置。 - 請求項１記載の基板位置決め装置において、
前記所定角度は略３６０度であることを特徴とする基板位置決め装置。 - 請求項１記載の基板位置決め装置において、
前記基板を略一周回転させた後、さらに所定角度回転させた際に前記位置ずれ量算出手段によって算出された位置ずれ量が所定値以上の場合は、前記基板をさらに回転させて、前記基板の周縁部の位置検出データを採取し、再度前記位置ずれ量を算出することを特徴とする基板位置決め装置。 - 基板を載置する基板載置台と、
前記基板載置台とともに前記基板を回転させる回転駆動機構と、
前記回転駆動機構によって回転される前記基板の周縁部の位置を検出する検出機構と、
前記基板を略一周回転させ、前記検出機構によって検出された前記基板の周縁部の位置検出データから前記基板の周縁部に形成された特定形状部の位置を検出する特定形状部位置検出手段と、
前記特定形状部位置検出手段によって検出された前記基板の特定形状部が所定方向に向くように前記基板を回転させる際に、前記検出機構によって得られる前記基板の周縁部の位置検出データと、前記基板を略一周回転させた際の前記基板の周縁部の位置検出データとを比較して、前記基板の前記基板載置台上での位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出手段と
を具備したことを特徴とする基板位置決め装置。 - 請求項１〜４いずれか１項記載の基板位置決め装置において、
前記位置ずれ量算出手段によって算出された前記基板の前記基板載置台上での位置ずれ量が所定値以上の場合は、メンテナンスが必要である旨の警告を発することを特徴とする基板位置決め装置。 - 請求項１〜５いずれか１項記載の基板位置決め装置において、
前記位置ずれ量算出手段による前記基板の前記基板載置台上での位置ずれ量の算出が、複数枚の基板の位置決め動作の中の所定のタイミングで実施されることを特徴とする基板位置決め装置。 - 請求項１〜６いずれか１項記載の基板位置決め装置を具備し、前記基板に所定の処理を施すことを特徴とする基板処理装置。
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