JP2013143425A - 基板処理システム及び基板位置矯正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な方法でキャリア内の基板の位置ずれを矯正し、装置のダウンタイムを短縮できる基板処理システム及び基板位置矯正方法を提供する。
【解決手段】ＳＴＥＰ１では、マッピング装置によりマッピングを行う。ＳＴＥＰ２では、マッピング動作で検出されたウエハＷの位置情報に基づき、ウエハＷの位置が異常状態であるか否か、を判定する。ウエハ位置が異常である（Ｙｅｓ）と判定された場合、ＳＴＥＰ３では、フープドア１９ｃを一旦閉じた後、開放するクローズ／オープン動作を行う。ＳＴＥＰ４では、フープドア１９ｃのクローズ／オープン動作の回数（つまり、ポートドア６２のクローズ／オープン動作の回数）をカウントし、ＳＴＥＰ５では、このカウント値が設定値未満であるか否かが判断される。カウント値が設定値未満である（Ｙｅｓ）の場合、再びＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５の処理を繰り返す。
【選択図】図５

Description

本発明は、基板処理システム及び該基板処理システムにおいて搬送容器に収容された基板の位置を矯正する基板位置矯正方法に関する。

半導体装置の製造過程では、複数枚の半導体ウエハを多段に収納するカセット、あるいはフープ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ：ＦＯＵＰ）と呼ばれる搬送容器（キャリア）が用いられている。これらのキャリアは、本体と、本体の開口部に着脱可能に設けられた開閉扉と、を備えている。キャリアの本体の内壁面には、半導体ウエハを支持するための溝が所定間隔で設けられており、そこに半導体ウエハを挿入できるように構成されている。

キャリア内に多段に収容された半導体ウエハの有無や位置を確認するために、キャリアを基板処理システムのロードポートに装着した状態で、マッピングと呼ばれる処理が行われる。通常、マッピングには、光源と受光部とを有する光学センサを用いる。マッピングのためのセンサ機構の改良について、例えば特許文献１では、フープの開閉扉を開閉するためのポートドアの昇降機構部に、センサ進退機構及びセンサ取付部材を設けたフープオープナが提案されている。

ところで、マッピングによって、半導体ウエハが位置ずれ、傾斜などの異常状態で収納されていることが検出された場合、従来の基板処理システムでは、警報を発し、フープによる半導体ウエハの搬入、搬出を行うローダーモジュールにおける処理を停止し、オペレーターが手動で矯正作業を行っていた。この矯正作業は、人手によるものであるため時間がかかり、装置の停止時間が長引くことにより、基板処理システム全体での生産性を低下させる要因になっていた。

キャリア内での半導体ウエハの位置を矯正するために、例えば特許文献２では、キャリアを載置するテーブルを備えたロードポート装置に、該テーブルの載置面に対して突没動作をする可動子を設け、その振動によってキャリア内での半導体ウエハの位置を矯正する技術が提案されている。また、同様の目的で、特許文献３では、カセット内において突出した状態で収容されている半導体ウエハの端面を押圧して、その位置を矯正するウエハ位置補正手段やカセットステージを傾斜させる傾斜駆動手段を設けることが提案されている。

特開２００２−１６４４１１号公報 特開２００８−３１１４１９号公報（図４など） 特開平１１−２０４６１２号公報（図１など）

上記特許文献２及び３の提案は、キャリア内での半導体ウエハの位置を矯正する目的で、ローダーモジュールに、専用の複雑な機構を付加的に設けなければならないため、実用性が低いという問題があった。

本発明は、簡易な方法でキャリア内の基板の位置ずれを矯正し、装置のダウンタイムを短縮できる基板処理システム及び基板位置矯正方法を提供することを目的とする。

本発明の基板処理システムは、基板を挿入する開口部及び該開口部を閉じる開閉扉を有し、複数の基板を多段に支持して収容する搬送容器を使用し、基板の搬入と搬出を行うものである。

そして、本発明の基板処理システムは、
前記搬送容器が装着される載置部と、
前記載置部に装着された前記搬送容器の開閉扉を保持して開閉動作を行う開閉装置と、
前記開閉扉が開放された状態でマッピング動作を実施し、前記搬送容器に収容された基板位置を検出し、基板位置情報として取得するマッピング装置と、
前記開閉装置及び前記マッピング装置を制御する制御部と、
を備えている。

本発明の基板処理システムにおいて、前記制御部は、前記マッピング装置からの基板位置情報に基づき、基板位置が正常状態であるか異常状態であるかを判定し、異常状態である場合に、前記開閉装置により前記開閉扉を閉じた後開放するクローズ／オープン動作を行った後、前記マッピング装置により再度のマッピング動作を行うように制御する。

また、本発明の基板処理システムは、前記クローズ／オープン動作と、前記再度のマッピング動作と、を繰り返し行ってもよい。

また、本発明の基板処理システムにおいて、前記制御部は、前記再度のマッピング動作により検出された基板位置が正常状態である場合に、前記クローズ／オープン動作と前記再度のマッピング動作を中止するとともに、最後のマッピング動作で得られた前記正常状態の基板位置情報を前記制御部よりも上位の制御部に送信してもよい。

また、本発明の基板処理システムは、前記クローズ／オープン動作と前記再度のマッピング動作の繰り返し回数が、設定された回数に達した場合に、繰り返しを中止するとともに、最後のマッピング動作で得られた基板位置情報を前記制御部よりも上位の制御部に送信してもよい。

本発明の基板位置矯正方法は、
基板を挿入する開口部及び該開口部を閉じる開閉扉を有し、複数の基板を多段に支持して収容する搬送容器が装着される載置部と、
前記載置部に装着された前記搬送容器の開閉扉を保持して開閉動作を行う開閉装置と、
前記開閉扉が開放された状態でマッピング動作を実施し、前記搬送容器に収容された基板位置を検出し、基板位置情報として取得するマッピング装置と、
前記開閉装置及び前記マッピング装置を制御する制御部と、
を備え、前記搬送容器を使用し、基板の搬入と搬出を行う基板処理システムにおいて前記搬送容器に収容された基板の位置を矯正する基板位置矯正方法である。

そして、本発明の基板位置矯正方法は、
前記マッピング装置によりマッピング動作を行うステップと、
前記マッピング動作で基板位置が異常状態であることが検出された場合、前記開閉扉を閉じた後開放するクローズ／オープン動作を行うステップと、
前記マッピング装置により再度のマッピング動作を行うステップと、
を有することを特徴とする。

本発明の基板位置矯正方法は、前記クローズ／オープン動作を行うステップと、前記再度のマッピング動作を行うステップと、を繰り返してもよい。

本発明の基板位置矯正方法において、前記制御部は、前記再度のマッピング動作により検出された基板位置が正常状態である場合に、前記クローズ／オープン動作を行うステップと前記再度のマッピング動作を行うステップとの繰り返しを中止してもよい。

本発明の基板位置矯正方法は、前記クローズ／オープン動作を行うステップと前記再度のマッピング動作を行うステップとの繰り返し回数が、設定された回数に達した場合に、繰り返しを中止してもよい。

本発明の基板処理システム及び基板位置矯正方法によれば、特別な機構を設けることなく、かつ、人手によらず、搬送容器の開閉扉を利用して搬送容器内での基板の異常状態を迅速に矯正することができる。従って、装置のダウンタイムを極力短くすることが可能であり、生産効率の低下を防ぐことができる。

本発明の第１の実施の形態に係る基板処理システムの概略の構成を示す平面図である。 図１にIIA-IIA線矢視の断面図である。 マッピングセンサの説明に供するフォークの平面図である。 図１の基板処理システムの制御部の全体の構成例を示す図面である。 図１の基板処理システムの制御部の一部分の構成例を示す図面である。 本発明の第１の実施の形態に係る基板位置矯正方法を含む制御の手順の一例を示すフローチャートである。 クローズ／オープン動作において、フープドアを閉塞する直前の状態を示す説明図である。 クローズ／オープン動作において、フープドアを閉塞した状態を示す説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る基板位置矯正方法を含む制御の手順の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理システムの構成について説明する。
＜基板処理システムの構成＞
図１は、本実施の形態に係る基板処理システムの概略の構成を示す平面図である。本実施の形態に係る基板処理システム１は、連続する複数の動作を伴って、例えば半導体デバイス製造用の半導体基板（以下、「ウエハ」と記す）Ｗに対して、成膜処理、拡散処理、エッチング処理等の所定の処理を施す装置である。

基板処理システム１は、ウエハＷに対して所定の処理が行われる複数のプロセスモジュールを備えている。本実施の形態では、基板処理システム１は、４つのプロセスモジュール１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを備えている。プロセスモジュール１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、それぞれ、その内部空間を所定の減圧雰囲気（真空状態）に維持できるように構成されている。

基板処理システム１は、更に、第１の搬送室１１と、２つのロードロック室１２Ａ，１２Ｂとを備えている。本実施の形態では、第１の搬送室１１は、６つの側面を有している。プロセスモジュール１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄとロードロック室１２Ａ，１２Ｂは、それぞれ第１の搬送室１１の各側面に隣接するように配置されている。図１に示した例では、プロセスモジュール１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄとロードロック室１２Ａ，１２Ｂは、第１の搬送室１１を囲むように、プロセスモジュール１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ及びロードロック室１２Ｂ，１２Ａの順に、図１における時計回り方向に並ぶように配置されている。第１の搬送室１１は、プロセスモジュール１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの各処理室と同様に、所定の減圧雰囲気に保持できるように構成されている。

ロードロック室１２Ａ，１２Ｂは、その内部空間を、大気圧状態と真空状態とに切り替えられるように構成されている。ロードロック室１２Ａ内には、ウエハＷを載置する基板載置台１３Ａが配備されている。ロードロック室１２Ｂ内には、ウエハＷを載置する基板載置台１３Ｂが配備されている。

基板処理システム１は、更に、ゲートバルブＧ１Ａ，Ｇ１Ｂ，Ｇ１Ｃ，Ｇ１Ｄ，Ｇ２Ａ，Ｇ２Ｂを備えている。ゲートバルブＧ１Ａは、第１の搬送室１１とプロセスモジュール１０Ａの処理室との間に配置されている。ゲートバルブＧ１Ｂは、第１の搬送室１１とプロセスモジュール１０Ｂの処理室との間に配置されている。ゲートバルブＧ１Ｃは、第１の搬送室１１とプロセスモジュール１０Ｃの処理室との間に配置されている。ゲートバルブＧ１Ｄは、第１の搬送室１１とプロセスモジュール１０Ｄの処理室との間に配置されている。ゲートバルブＧ２Ａは、第１の搬送室１１とロードロック室１２Ａとの間に配置されている。ゲートバルブＧ２Ｂは、第１の搬送室１１とロードロック室１２Ｂとの間に配置されている。

ゲートバルブＧ１Ａ〜Ｇ１Ｄ，Ｇ２Ａ，Ｇ２Ｂは、いずれも、隣接する２つの空間を仕切る壁に設けられた開口部を開閉する機能を有している。ゲートバルブＧ１Ａ〜Ｇ１Ｄは、閉状態でプロセスモジュール１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの各処理室を気密にシールすると共に、開状態で各処理室と第１の搬送室１１との間でウエハＷの移送を可能にする。ゲートバルブＧ２Ａ，Ｇ２Ｂは、閉状態で第１の搬送室１１の気密性を維持すると共に、開状態で第１の搬送室１１とロードロック室１２Ａ，１２Ｂとの間でウエハＷの移送を可能にする。

基板処理システム１は、更に、基板処理システム１へのウエハＷの搬入と基板処理システムからのウエハＷの搬出を行うローダーモジュール２０を備えている。ローダーモジュール２０は、第２の搬送室１４、ウエハＷの位置合わせを行う装置であるオリエンタ１５、及び、複数のロードポート１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを備えている。第２の搬送室１４は、水平方向の断面が一方向（図１における左右方向）に長い矩形形状を有し、第１の搬送室１１との間にロードロック室１２Ａ，１２Ｂを挟むように配置されている。第２の搬送室１４の１つの側面は、ロードロック室１２Ａ，１２Ｂに隣接している。第２の搬送室１４は、例えば窒素ガスや清浄空気をその内部空間にダウンフローで供給する循環設備を有している。

オリエンタ１５は、第２の搬送室１４の長手方向の一方の端部に連結されている。オリエンタ１５は、図示しない駆動モータによって回転される回転板１６と、この回転板１６の外周位置に設けられ、ウエハＷの周縁部を検出するための光学センサ１７とを有している。

図１に示した例では、基板処理システム１は、３つのロードポート１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを備えている。ロードポート１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃは、ロードロック室１２Ａ，１２Ｂに隣接する側面とは反対側の第２の搬送室１４の開口１４ａに隣接して配置されている。ロードポート１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃには、それぞれ、ウエハＷの搬送容器であるフープ１９を載置できるようになっている。各フープ１９内には、ウエハＷを、上下に間隔を空けて多段に配置できるようになっている。

基板処理システム１は、更に、ゲートバルブＧ３Ａ，Ｇ３Ｂを備えている。ゲートバルブＧ３Ａは、ロードロック室１２Ａと第２の搬送室１４との間に配置されている。ゲートバルブＧ３Ｂは、ロードロック室１２Ｂと第２の搬送室１４との間に配置されている。ゲートバルブＧ３Ａ，Ｇ３Ｂは、いずれも、隣接する２つの空間を仕切る壁に設けられた開口部を開閉する機能を有している。ゲートバルブＧ３Ａ，Ｇ３Ｂは、閉状態でロードロック室１２Ａ，１２Ｂの気密性を維持すると共に、開状態でロードロック室１２Ａ，１２Ｂと第２の搬送室１４との間でウエハＷの移送を可能にする。

基板処理システム１は、更に、第１の搬送室１１内に配置された第１の搬送装置２１と、第２の搬送室１４内に配置された第２の搬送装置２５とを備えている。第１の搬送装置２１は、プロセスモジュール１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄの各処理室とロードロック室１２Ａ，１２Ｂの間でウエハＷの搬送を行うための装置である。第２の搬送装置２５は、ロードポート１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃの各フープ１９と、ロードロック室１２Ａ，１２Ｂと、オリエンタ１５との間でウエハＷの搬送を行うための装置である。

第１の搬送装置２１は、基部２２と、この基部２２に連結され、互いに対向するように配置された一対の搬送アーム部２３ａ，２３ｂと、搬送アーム部２３ａの先端に設けられたフォーク２４ａと、搬送アーム部２３ｂの先端に設けられたフォーク２４ｂとを有している。搬送アーム部２３ａ，２３ｂは、それぞれ、基部２２の回転軸を中心として、屈伸及び旋回可能に構成されている。フォーク２４ａ，２４ｂは、ウエハＷを載置して保持する保持部材として機能する。第１の搬送装置２１は、フォーク２４ａ，２４ｂにウエハＷを載置した状態で、ウエハＷの搬送を行う。

第２の搬送装置２５は、第２の搬送室１４内に配備されたガイドレール２８に沿って、第２の搬送室１４の長手方向（図１における左右方向）に移動可能に構成されている。また、第２の搬送装置２５は、上下２段に配置された一対の搬送アーム部２６ａ，２６ｂと、搬送アーム部２６ａの先端に設けられたフォーク２７ａと、搬送アーム部２６ｂの先端に設けられたフォーク２７ｂとを有している。搬送アーム部２６ａ，２６ｂは、それぞれ、屈伸及び旋回可能に構成されている。フォーク２７ａ，２７ｂは、ウエハＷを載置して保持する保持部材として機能する。第２の搬送装置２５は、フォーク２７ａ，２７ｂにウエハＷを載置した状態で、ウエハＷの搬送を行う。

＜ローダーモジュール＞
次に、図２Ａを参照しながら、ローダーモジュール２０の構成について詳細に説明する。図２Ａは、図１におけるIIＡ−IIＡ線における断面図である。まず、第２の搬送室１４は、上部に設けられた大気導入部４１と、下部に設けられた大気排出部４３と、大気導入部４１と大気排出部４３との間に設けられた第２の搬送装置２５と、大気導入部４１に隣接して設けられたＦＦＵ（Ｆａｎ Ｆｉｌｔｅｒ Ｕｎｉｔ）４５と、３つのロードポート１８Ａ〜１８Ｃにそれぞれ載置された状態のフープ１９のフープドア１９ｃを開閉する開閉装置として３つのフープオープナ６１（図１では図示を省略）を備えている。

大気導入部４１は、大気導入口４１ａから外部大気を取り込む。大気排出部４３には、排気ファン４３ａが設けられている。排気ファン４３ａは、第２の搬送室１４の内部の大気を、大気排出部４３の底面に設けられた大気排出口４３ｂから第２の搬送室１４の外部へ排出する。ＦＦＵ４５は、上側から順に配置されるファンユニット４７及びフィルタユニット４９を備えている。ファンユニット４７には、下方へ向けて大気を送出するファン４７ａを備えている。フィルタユニット４９はファンユニット４７を通過した大気中の塵埃を集塵する。ＦＦＵ４５は、大気導入部４１を介して第２の搬送室１４の内部に流入し、第２の搬送装置２５が設けられた基板搬送部を経て大気排出部４３から流出する大気のダウンフローを形成する。また、ＦＦＵ４５は、大気中に含まれる塵埃を、集塵し除去する。これにより、第２の搬送室１４の内部は清浄な状態に維持される。

第２の搬送装置２５の搬送アーム部２６ａ，２６ｂの基端は、第２の搬送装置２５の基部５１から立設された支柱５３に沿って昇降する昇降部５５に連結されている。従って、搬送アーム部２６ａ，２６ｂは、それぞれ、Ｚ軸方向に昇降可能に構成されている。また、搬送アーム部２６ｂのフォーク２７ｂの先端には、例えば、レーザ光を発してウエハＷの有無や位置を確認するマッピングセンサ５７が配置されている。図２Ｂは、第２の搬送装置２５のフォーク２７ｂを拡大して示す平面図である。マッピングセンサ５７は、一対の発光部５７ａと受光部５７ｂを備えている。発光部５７ａから出力された光線は、受光部５７ｂで受光される。発光部５７ａと受光部５７ｂとの間にウエハＷが介在すると、光線がウエハＷによって遮断されるため、ウエハＷの存在が認識され、後述するモジュールコントローラ４０１Ａによってその位置情報が取得される。マッピング動作は、各フープ１９に収容されているウエハＷの位置及び数を認識するために、搬送アーム部２６ｂが途中まで延伸された状態で、該搬送アーム部２６ｂを多段に収容されたウエハＷの積層方向に沿ってスキャン（上昇もしくは下降）させる。これによって、フォーク２７ｂの先端のマッピングセンサ５７によって、フープ１９内におけるウエハＷの位置及び枚数を確認する。本実施の形態では、マッピングセンサ５７を有するフォーク２７ｂ、搬送アーム部２６ｂ及び第２の搬送装置２５は、マッピング動作を行うマッピング装置でもある。

ここで、載置部であるロードポート１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃに載置されたフープ１９は、それぞれ本体１９ａと、該本体１９ａに設けられた開口部１９ｂと、該開口部１９ｂを閉塞する着脱可能な開閉扉であるフープドア１９ｃとを備えている。

フープオープナ６１は、フープドア１９ｃを保持するポートドア６２と、ポートドア６２を水平に移動させる進退機構部６３と、ポートドア６２と進退機構部６３とを連結するアーム部６４と、ポートドア６２がフープドア１９ｃを保持した状態で、ポートドア６２を垂直に移動させる昇降機構部６５とを備えている。ポートドア６２は、図示しない保持機構により、フープドア１９ｃを着脱自在に保持する。ポートドア６２は、進退機構部６３によって、図２中Ｘ方向に進出もしくは退避する。ポートドア６２は進出位置において、各フープ１９の開口部１９ｂを閉塞しているフープドア１９ｃを保持し、取り外す。ポートドア６２は、フープドア１９ｃを保持した状態で退避することによって、フープ１９の開口部１９ｂを開放する。また、ポートドア６２は、フープドア１９ｃを保持した状態で進出し、フープドア１９ｃをフープ１９の開口部１９ｂに装着した後、フープドア１９ｃを脱離した状態で退避することによって、各フープ１９の開口部１９ｂをフープドア１９ｃにより閉塞する。

また、ポートドア６２は、退避位置において、昇降機構部６５によって、フープドア１９ｃを保持した状態で進退機構部６３とともに、図２中Ｚ方向に上昇もしくは下降する。ポートドア６２は、下降位置において、フープドア１９ｃを第２の搬送室１４内に格納する。また、ポートドア６２は、上昇位置かつ進出位置において、第２の搬送室１４の壁に設けられた開口１４ａを閉塞する。

＜制御系統＞
図３及び図４は、基板処理システム１における制御系統の概略構成を示している。基板処理システム１における全体の制御や、プロセスモジュール１０、第１の搬送室１１及びローダーモジュール２０などを構成する各構成部すなわちエンドデバイス２０１の制御は、制御部７０によって行われる。

図３に示したように、制御部７０は、主要な構成として、各モジュールに対応して設けられた個別の制御部であるＭＣ（モジュールコントローラ）４０１と、基板処理システム１全体を制御する統括制御部であるＥＣ（装置コントローラ）３０１と、ＥＣ３０１に接続されたユーザーインターフェース５０１とを備えている。

ＥＣ３０１と各ＭＣ４０１は、システム内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）５０３により接続されている。システム内ＬＡＮ５０３は、スイッチングハブ（ＨＵＢ）５０５を有している。このスイッチングハブ５０５は、ＥＣ３０１からの制御信号に応じてＥＣ３０１の接続先としてのＭＣ４０１の切り替えを行う。

ＥＣ３０１は、各ＭＣ４０１を統括して基板処理システム１全体の動作を制御する統括制御部である。ＥＣ３０１は、ＣＰＵ（中央演算装置）３０３と、揮発性メモリとしてのＲＡＭ３０５と、記憶部としてのハードディスク装置（ＨＤＤ）３０７とを有している。なお、記憶部としては、ハードディスク装置３０７に限らず、不揮発性メモリ等の他の記憶手段を用いることもできる。

また、ＥＣ３０１は、ＬＡＮ６０１を介して基板処理システム１が設置されている工場全体の製造工程を管理するＭＥＳ（Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）としてのホストコンピュータ６０３に接続されている。ホストコンピュータ６０３は制御部７０と連携して工場における種々の工程に関するリアルタイム情報を基幹業務システム（図示省略）にフィードバックすると共に、工場全体の負荷等を考慮して工程に関する判断を行う。

また、ＥＣ３０１には、ユーザーインターフェース５０１も接続されている。ユーザーインターフェース５０１は、工程管理者が基板処理システム１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、基板処理システム１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ、ＥＣ３０１に指令を行うメカニカルスイッチ等を有している。

ＥＣ３０１は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体（以下、単に「記憶媒」体と記す。）５０７に対して情報を記録し、また記憶媒体５０７より情報を読み取ることができるようになっている。例えば、制御プログラム及びレシピは、記憶媒体５０７に格納された状態のものを記憶部としてのハードディスク装置３０７にインストールすることによって利用することが可能になる。記憶媒体５０７としては、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリ、ＤＶＤ等を使用することができる。また、上記のレシピは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用することも可能である。

ＥＣ３０１では、ユーザーインターフェース５０１においてユーザ等によって指定されたウエハＷの処理方法に関するレシピを含むプログラム（ソフトウエア）をＣＰＵ３０３がハードディスク装置３０７や記憶媒体５０７から読み出す。そして、ＥＣ３０１から各ＭＣ４０１にそのプログラムを送信することにより、プロセスモジュール１０Ａ〜１０Ｄやローダーモジュール２０での処理を制御できるように構成されている。

ＭＣ４０１は、各モジュールの動作を制御する個別の制御部として設けられている。図３では、５つのＭＣ４０１（ＭＣ４０１Ａ，ＭＣ４０１Ｂ，ＭＣ４０１Ｃ，ＭＣ４０１Ｄ、ＭＣ４０１Ｅ）を例示している。ＭＣ４０１Ａは、ローダーモジュール２０を制御するものであり、図３では一部のエンドデバイス２０１との接続を示している。ここで、ローダーモジュール２０におけるエンドデバイス２０１としては、例えばマッピングセンサ５７を含む第２の搬送装置２５、フープオープナ６１などを挙げることができる。また、ＭＣ４０１Ｂ，４０１Ｃ，４０１Ｄ、４０１Ｅは、それぞれプロセスモジュール１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを制御する。なお、ＭＣ４０１は、ローダーモジュール２０やプロセスモジュール１０だけでなく、例えば、第１の搬送室１１、ロードロック室１２Ａ，１２Ｂなどにも配備することが可能であり、これらもＥＣ３０１の下で統括されるが、図３では図示を省略する。

ＭＣ４０１Ａは、例えば図４に示したように、ＣＰＵ４０３と、ＲＡＭなどの揮発性メモリ部４０５Ａと、不揮発性メモリ部４０５Ｂと、カウンタ部４０７と、Ｉ／Ｏ制御部４０９と、スイッチ部（ＳＷ）４１０とを有している。ＭＣ４０１Ａの不揮発性メモリ部４０５Ｂは、例えばＳＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリにより構成されている。不揮発性メモリ部４０５Ｂには、ＭＣ４０１Ａによって制御されるローダーモジュール２０における種々の履歴情報や、種々の設定値などが保存される。カウンタ部４０７は、後述するように、本実施の形態の基板位置矯正方法におけるフープドア１９ｃのクローズ／オープン動作の回数（つまり、ポートドア６２のクローズ／オープン動作の回数）をカウントする。ＭＣ４０１ＡのＩ／Ｏ制御部４０９は、後述するＩ／Ｏモジュール４１３に種々の制御信号を送出したり、Ｉ／Ｏモジュール４１３から各エンドデバイス２０１に関するステータス情報などの信号を受け取ったりする。

各ＭＣ４０１によるエンドデバイス２０１の制御は、Ｉ／Ｏ（入出力）モジュール４１３を介して行われる。Ｉ／Ｏモジュール４１３は、各エンドデバイス２０１への制御信号及びエンドデバイス２０１からの入力信号の伝達を行う。各ＭＣ４０１は、ネットワーク４１１を介してそれぞれＩ／Ｏモジュール４１３に接続されている。各ＭＣ４０１に接続されるネットワーク４１１は、例えばチャンネルＣＨ０，ＣＨ１，ＣＨ２のような複数の系統を有している。

Ｉ／Ｏモジュール４１３は、プロセスモジュール１０Ａ〜１０Ｄを構成する各エンドデバイス２０１に接続された複数のＩ／Ｏボード４１５（図３では３つのみ図示）を有している。Ｉ／Ｏモジュール４１３におけるデジタル信号、アナログ信号及びシリアル信号の入出力の制御は、これらのＩ／Ｏボード４１５において行われる。なお、図３では、説明の便宜上、一部のエンドデバイス２０１とＩ／Ｏボード４１５との接続のみを代表的に図示している。

Ｉ／Ｏボード４１５において管理される入出力情報は、デジタル・インプット情報ＤＩ、デジタル・アウトプット情報ＤＯ、アナログ・インプット情報ＡＩ、アナログ・アウトプット情報ＡＯの４種を含んでいる。デジタル・インプット情報ＤＩは、制御系統の下位に位置する各エンドデバイス２０１から制御系統の上位に位置するＭＣ４０１へインプットされるデジタル情報に関する。デジタル・アウトプット情報ＤＯは、制御系統の上位に位置するＭＣ４０１から制御系統の下位に位置する各エンドデバイス２０１へアウトプットされるデジタル情報に関する。アナログ・インプット情報ＡＩは、各エンドデバイス２０１からＭＣ４０１へインプットされるアナログ情報に関する。アナログ・アウトプット情報ＡＯは、ＭＣ４０１から各エンドデバイス２０１へアウトプットされるアナログ情報に関する。デジタル・インプット情報ＤＩ及びアナログ・インプット情報ＡＩには、例えば各エンドデバイス２０１のステータスに関する情報が含まれている。デジタル・アウトプット情報ＤＯ及びアナログ・アウトプット情報ＡＯには、例えば各エンドデバイス２０１への指令（コマンド）が含まれている。

以上の構成を有する制御部７０では、複数のエンドデバイス２０１に接続されたＩ／Ｏボード４１５がモジュール化されてＩ／Ｏモジュール４１３を構成している。そして、このＩ／Ｏモジュール４１３がそれぞれＭＣ４０１及びスイッチングハブ５０５を介してＥＣ３０１に接続されている。このように、複数のエンドデバイス２０１がＥＣ３０１に直接接続されることなく、Ｉ／Ｏモジュール４１３及びＭＣ４０１を介在させて接続した構成によって、制御系統の階層化が実現されている。

次に、上記構成を有する基板処理システム１において、フープ１９内における基板位置矯正方法について説明する。図５は、本実施の形態に係る基板位置矯正方法の手順の概要を示すフローチャートである。図６Ａ，図６Ｂは、フープドア１９ｃのクローズ／オープン動作によって、ウエハＷの矯正が行われる原理を示す説明図である。図５に示したように、本実施の形態に係る基板位置矯正方法は、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５の手順を含んでいる。

まず、ＳＴＥＰ１では、マッピング装置により、フープ１９に収容されたウエハＷのマッピングを行う。上記のとおり、基板処理システム１においては、マッピングセンサ５７を有するフォーク２７ｂを備えた第２の搬送装置２５によってマッピング装置が構成されている。マッピングを実行するタイミングとしては、例えば基板処理システム１の任意のプロセスモジュール１０における処理が終了した所定枚数のウエハＷを、第２の搬送装置２５によって、フープ１９に収容する作業が完了した直後などである。従って、ＳＴＥＰ１のマッピングの開始時には、フープドア１９ｃが開放された状態となっている。

次に、ＳＴＥＰ２では、マッピング動作で検出されたウエハＷの位置情報に基づき、ウエハＷの位置が異常状態であるか否か、を判定する。この判定は、例えば、正常状態のウエハＷの位置を基準にして予め設定されている所定のマージンの範囲内に入っていれば正常状態、外れていれば異常状態と判定する。この判定は、ＭＣ４０１Ａがマッピングセンサ５７からの位置情報を取得して行う。

ＳＴＥＰ２で、ウエハ位置が異常である（Ｙｅｓ）と判定された場合、次にＳＴＥＰ３では、フープドア１９ｃを一旦閉じた後、開放するクローズ／オープン動作を行う。具体的には、まず、フープオープナ６１のポートドア６２を、フープドア１９ｃを保持した状態で、下降位置から上昇位置へ、さらに退避位置から進出位置へ変位させる。そして、ポートドア６２に保持したフープドア１９ｃを、フープ１９の本体１９ａの開口部１９ｂに押し当て、本体１９ａと係合させることにより、開口部１９ｂを閉塞する。ここまでがクローズ動作である。次に、ポートドア６２によって、フープドア１９ｃを保持して、フープ１９の本体１９ａから取り外し、ポートドア６２を進出位置から退避位置へ、さらに上昇位置から下降位置へ変位させて、第２の搬送室１４内に格納する。ここまでがオープン動作である。

ここで、図６Ａは、ウエハＷの位置が異常である場合に、フープドア１９ｃを閉じる直前のフープ１９内の状態を示している。また、図６Ｂは、図６Ａの状態からフープドア１９ｃを閉じた後のフープ１９内の状態を示している。図６Ａでは、例えば１０枚のウエハＷが層状に整列して収容されている。ただし、図６Ａでは、太い矢印で示す上から５枚目のウエハＷが、傾斜した状態で開口部１９ｂ側に向けて突出している。つまり、当該５枚目のウエハＷの位置は、前下がりの異常状態となっている。図６Ａのような状態から、ポートドア６２を、フープドア１９ｃを保持した状態で、退避位置から進出位置へ変位させることにより、フープドア１９ｃを、フープ１９の本体１９ａの開口部１９ｂに押し当て、該開口部１９ｂを閉塞する。このフープドア１９ｃのクローズ動作によって、フープドア１９ｃの壁面が、前傾姿勢で突出した異常状態のウエハＷの端部に当接し、これを本体１９ａの奥側へ向けて押し込むことができる。このクローズ動作により、上から５枚目のウエハＷについて、位置の異常状態が解消され、正常状態となる。このように、本実施の形態では、特別な矯正装置を必要とせずに、フープドア１９ｃのクローズ／オープン動作を利用して、フープ１９内でのウエハＷの位置異常を素早く矯正できる。なお、図示は省略するが、例えばフープドア１９ｃの内側の壁面に、フープ１９内でのウエハＷの収容間隔と同じピッチで山谷形の溝を設け、谷の部分がウエハＷの端部に当接するようにしておくことにより、異常状態のウエハＷの位置の矯正を容易にすることができる。なお、ウエハＷが前上がりに傾斜している異常状態の場合も、同様に矯正が可能である。

次に、ＳＴＥＰ４では、フープドア１９ｃのクローズ／オープン動作の回数（つまり、ポートドア６２のクローズ／オープン動作の回数）がカウントされる。このクローズ／オープン動作の回数のカウントは、例えばＭＣ４０１Ａのカウンタ部４０７において行われる。カウント値は、本処理手順の開始により０クリアされ、本処理手順を繰り返す間、積算されていく。本処理手順における最初のクローズ／オープン動作の動作については、例えば「１」がカウントされる。従って、カウント値が２以上である場合は、本処理手順を繰り返すリトライ中であることを意味し、リトライ回数は、カウント値−１となる。

次に、ＳＴＥＰ５では、フープドア１９ｃのクローズ／オープン動作の回数のカウント値が設定値未満であるか否かが判断される。この設定値は、例えば、本処理手順を繰り返すリトライ回数の上限に「１」を加算した数値を意味する。つまり、設定値−１の値が、本処理手順のリトライ回数の上限に相当する。例えば、設定値が「５」である場合、リトライ回数の上限は４であり、フープドア１９ｃのクローズ／オープン動作の回数のカウント値が「５」に達するまで本処理手順が繰り返される。フープドア１９ｃのクローズ／オープン動作の回数のカウント値が設定値未満であるか否かの判断は、ＭＣ４０１Ａが行う。設定値は、例えばＭＣ４０１Ａの不揮発性メモリ部４０５Ｂに保存しておくことができる。

ＳＴＥＰ５で、フープドア１９ｃのクローズ／オープン動作の回数のカウント値が設定値未満である（Ｙｅｓ）の場合、再びＳＴＥＰ１に戻り、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５の処理を繰り返す。ただし、次回以降の繰り返しにおいて、ＳＴＥＰ１のマッピングは、本処理手順に基づき行われる「再度のマッピング」である。

一方、ＳＴＥＰ２で、ウエハ位置が異常でない（Ｎｏ）と判定された場合、ウエハ位置は正常状態であるため、ＳＴＥＰ３以降の処理を中止し、本処理手順を終了する。正常にウエハＷが収容されたフープ１９は、例えば、基板処理システム１内で別の処理を行うために待機してもよいし、フープオープナ６１によってフープドア１９ｃを閉じ、別の基板処理システムへ搬送してもよい。また、ＳＴＥＰ２で、ウエハ位置が異常でない（Ｎｏ）と判定された場合、マッピングによって検出された当該フープ１９内の各ウエハＷの位置情報を、ＭＣ４０１Ａから、該ＭＣ４０１Ａよりも上位の制御部であるＥＣ３０１に送信する。これにより、当該フープ１９内のウエハＷの位置情報や収容枚数の情報が、フープ１９の管理番号等の他の情報とともに、ＥＣ３０１内のハードディスク装置３０７、記憶媒体５０７あるいは、ＥＣ３０１よりもさらに上位の制御部であるホストコンピュータ６０３の記憶部（図示せず）に保存される。このように、本実施の形態では、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５の手順を繰り返す間、最終的にウエハ位置が異常状態でない（正常状態である）と判定されたときに初めてＭＣ４０１ＡからＥＣ３０１へフープ１９に関する情報を送信するため、あるフープ１９について確定した位置情報や枚数の情報のみがＥＣ３０１へ伝達されることになる。従って、基板処理システム１における無駄な情報のやり取りをなくし、情報処理の負荷を軽減できる。

また、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５の手順を繰り返す間に、ＳＴＥＰ５でフープドア１９ｃのクローズ／オープン動作の回数のカウント値が設定値未満ではない（Ｎｏ）、すなわち、設定値に達したと判断された場合は、リトライ回数が既に上限に達していることを意味している。例えば、リトライ回数の上限が４回であり、設定値が「５」であれば、カウント値が５に達したときに設定値未満ではない（Ｎｏ）と判断される。この場合は、フープドア１９ｃのクローズ／オープン動作ではウエハ位置の矯正が困難であるため、それ以降の繰り返しを中止し、本処理手順を終了する。そして、例えばアラームによる警告を行ったり、ユーザーインターフェース５０１のディスプレイにエラーを表示したりすることができる。また、最後のマッピング動作（ＳＴＥＰ１）で検出された異常状態であるウエハＷの位置情報は、ＭＣ４０１Ａから、該ＭＣ４０１Ａよりも上位の制御部であるＥＣ３０１に送信する。これにより、当該フープ１９内のウエハＷの位置情報や枚数の情報が、フープ１９の管理番号等の他の情報とともに、ＥＣ３０１内のハードディスク装置３０７、記憶媒体５０７あるいは、ＥＣ３０１よりもさらに上位の制御部であるホストコンピュータ６０３の記憶部（図示せず）に保存される。このように、本実施の形態では、最終的にウエハ位置が異常状態である（正常状態でない）と判定されたときに初めてそのフープ１９に関する情報を送信するため、あるフープ１９について確定した位置情報や枚数の情報のみが伝達されることになる。従って、基板処理システム１における無駄な情報のやり取りをなくし、情報処理の負荷を軽減できる。

以上のように、本実施の形態の基板処理システム１及び基板位置矯正方法では、特別な機構を設けることなく、かつ、人手によらず、自動的にフープ１９のフープドア１９ｃのクローズ／オープン動作を利用してフープ１９内でのウエハＷの異常状態を迅速に矯正することができる。従って、基板処理システム１のローダーモジュール２０におけるダウンタイムを極力短くすることが可能であり、半導体装置の生産効率の低下を防ぐことができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る基板処理システム及び基板位置矯正方法について説明する。本実施の形態の基板処理システムの構成は、図１〜図４に示した第１の実施の形態の基板処理システム１と同様であるため、重複した説明を省略する。図７は、本実施の形態の基板位置矯正方法の手順の概要を示すフローチャートである。本実施の形態の基板位置矯正方法は、第１の実施の形態の基板位置矯正方法の変形例であり、ＳＴＥＰ１１〜ＳＴＥＰ１６の手順を含んでいる。本実施の形態の基板位置矯正方法は、例えば、フープ１９内に処理対象のウエハＷが多段に収容され、フープドア１９ｃが閉じられた状態で、フープ１９が、他の基板処理システムから基板処理システム１に搬送されてきた場合に好ましく適用できる。また、本実施の形態の基板位置矯正方法は、例えば、基板処理システム１内で、何等かの事情で処理を中断し、ウエハＷをフープ１９内に収容してフープドア１９ｃを閉じて待機させていた後で、処理を再開する場合などにも好ましく適用できる。

まず、ＳＴＥＰ１１では、ロードポート１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃのいずれかに載置された、対象となるフープ１９のフープドア１９ｃをオープンする。すなわち、ポートドア６２によって、フープドア１９ｃを保持し、フープ１９の本体１９ａから脱離させ、ポートドア６２を進出位置から退避位置へ、さらに上昇位置から下降位置へ変位させて、第２の搬送室１４内に格納する。

次に、ＳＴＥＰ１２では、マッピングを行う。このＳＴＥＰ１２以降、ＳＴＥＰ１６までの手順は、図５のＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５の各処理と同じであるため、個別の説明を省略する。すなわち、ＳＴＥＰ１２は図５のＳＴＥＰ１に相当し、ＳＴＥＰ１３は同ＳＴＥＰ２に相当し、ＳＴＥＰ１４は同ＳＴＥＰ３に相当し、ＳＴＥＰ１５は同ＳＴＥＰ４に相当し、ＳＴＥＰ１６は同ＳＴＥＰ５に相当する。

本実施の形態では、フープ１９内にウエハＷを収容した状態から、フープドア１９ｃをオープンした場合に、必ずＳＴＥＰ１２のマッピングを行うようにした。また、ＳＴＥＰ１２のマッピングの結果に基づき、次のＳＴＥＰ１３でウエハ位置が異常である（Ｙｅｓ）と判定された場合、フープドア１９ｃのクローズ／オープン動作（ＳＴＥＰ１４）を行う。そして、クローズ／オープン回数をカウントし（ＳＴＥＰ１５）、設定値未満であるか否かの判定を行う（ＳＴＥＰ１６）。その後、再度のマッピング（ＳＴＥＰ１２）を行って、上記実施の形態と同様にＳＴＥＰ１６までの処理を繰り返す。このように本実施の形態では、フープドア１９ｃをオープンした際に、まずマッピングを行い、さらに必要によりウエハ位置を矯正する手順を実行するので、対象となるフープ１９内でのウエハＷの位置情報や枚数の情報を確実に把握できる。従って、フープドア１９ｃをオープンした場合に、いきなり第２の搬送装置２５によってフープ１９からウエハＷを取り出す場合に比べ、ウエハＷの破損事故や脱落事故などの発生確率を低減することができる。このように、本実施の形態の基板処理システム及び基板位置矯正方法によれば、ローダーモジュール２０において、対象となるフープ１９からのウエハＷの搬入・搬出動作を確実かつ安全に行うことができる。

本実施の形態における他の構成及び効果は、上記第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。

以上、本発明の実施の形態を例示の目的で詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に制約されることはない。例えば、基板処理システム１で処理対象とする基板としては、半導体ウエハＷに限らず、例えばフラットパネルディスプレイ製造用のガラス基板、太陽電池パネル製造用の基板等でもよい。

また、上記実施の形態では、４つのプロセスモジュール１０とローダーモジュール２０を備えた基板処理システムを例示して説明をしたが、基板処理システムの構成は任意であり、他の構成の基板処理システムにも適用できる。

また、上記実施の形態では、ＳＴＥＰ２（又はＳＴＥＰ１３）でウエハ位置が異常でない（Ｎｏ）と判定された場合や、ＳＴＥＰ５（又はＳＴＥＰ１６）でフープドア１９ｃのクローズ／オープン動作の回数のカウント値が設定値未満ではない（Ｎｏ）と判定された場合に、ＭＣ４０１Ａから、上位の制御部であるＥＣ３０１へウエハＷに関する位置情報を送信することとした。つまり、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ５（又はＳＴＥＰ１２〜ＳＴＥＰ１６）の手順を繰り返す間、最終的にウエハ位置が正常状態又は異常状態であると判定されたときに、初めてＥＣ３０１への通知が行われる。しかし、別の実施の形態においては、マッピング動作を行う毎に、ウエハＷに関する位置情報を含むフープ１９に関する情報を、ＭＣ４０１ＡからＥＣ３０１へ送信するようにしてもよい。

１…基板処理システム、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…プロセスモジュール、１１…第１の搬送室、１２Ａ，１２Ｂ…ロードロック室、１４…第２の搬送室、２１…第１の搬送装置、２５…第２の搬送装置、Ｗ…ウエハ

Claims (8)

1. 基板を挿入する開口部及び該開口部を閉じる開閉扉を有し、複数の基板を多段に支持して収容する搬送容器を使用し、基板の搬入と搬出を行う基板処理システムであって、
   前記搬送容器が装着される載置部と、
   前記載置部に装着された前記搬送容器の開閉扉を保持して開閉動作を行う開閉装置と、
   前記開閉扉が開放された状態でマッピング動作を実施し、前記搬送容器に収容された基板位置を検出し、基板位置情報として取得するマッピング装置と、
   前記開閉装置及び前記マッピング装置を制御する制御部と、
   を備えており、
   前記制御部は、前記マッピング装置からの基板位置情報に基づき、基板位置が正常状態であるか異常状態であるかを判定し、異常状態である場合に、前記開閉装置により前記開閉扉を閉じた後開放するクローズ／オープン動作を行った後、前記マッピング装置により再度のマッピング動作を行うように制御することを特徴とする基板処理システム。
2. 前記クローズ／オープン動作と、前記再度のマッピング動作と、を繰り返し行う請求項１に記載の基板処理システム。
3. 前記制御部は、前記再度のマッピング動作により検出された基板位置が正常状態である場合に、前記クローズ／オープン動作と前記再度のマッピング動作を中止するとともに、最後のマッピング動作で得られた前記正常状態の基板位置情報を前記制御部よりも上位の制御部に送信する請求項１又は２に記載の基板処理システム。
4. 前記クローズ／オープン動作と前記再度のマッピング動作の繰り返し回数が、設定された回数に達した場合に、繰り返しを中止するとともに、最後のマッピング動作で得られた基板位置情報を前記制御部よりも上位の制御部に送信する請求項２に記載の基板処理システム。
5. 基板を挿入する開口部及び該開口部を閉じる開閉扉を有し、複数の基板を多段に支持して収容する搬送容器が装着される載置部と、
   前記載置部に装着された前記搬送容器の開閉扉を保持して開閉動作を行う開閉装置と、
   前記開閉扉が開放された状態でマッピング動作を実施し、前記搬送容器に収容された基板位置を検出し、基板位置情報として取得するマッピング装置と、
   前記開閉装置及び前記マッピング装置を制御する制御部と、
   を備え、前記搬送容器を使用し、基板の搬入と搬出を行う基板処理システムにおいて前記搬送容器に収容された基板の位置を矯正する基板位置矯正方法であって、
   前記マッピング装置によりマッピング動作を行うステップと、
   前記マッピング動作で基板位置が異常状態であることが検出された場合、前記開閉扉を閉じた後開放するクローズ／オープン動作を行うステップと、
   前記マッピング装置により再度のマッピング動作を行うステップと、
   を有することを特徴とする基板位置矯正方法。
6. 前記クローズ／オープン動作を行うステップと、前記再度のマッピング動作を行うステップと、を繰り返す請求項５に記載の基板位置矯正方法。
7. 前記制御部は、前記再度のマッピング動作により検出された基板位置が正常状態である場合に、前記クローズ／オープン動作を行うステップと前記再度のマッピング動作を行うステップとの繰り返しを中止する請求項６に記載の基板位置矯正方法。
8. 前記クローズ／オープン動作を行うステップと前記再度のマッピング動作を行うステップとの繰り返し回数が、設定された回数に達した場合に、繰り返しを中止する請求項６に記載の基板位置矯正方法。
   

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