JP2017092309A - 基板のアライメント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】下面の中央に接触することが許されない基板のアライメントを迅速に行うことができる技術を提供する。【解決手段】アライメント装置３は、基板（例えば半導体基板）Ｗの下面の周縁領域における互いに離間した複数の第１接触ポイントにおいて半導体基板Ｗを吸引して半導体基板Ｗを保持する保持部６１と、保持部６１を所定の鉛直な回転軸の周りで回転させる回転駆動部６２と、を備える回転保持部６を備える。また、アライメント装置３は、保持部６１に保持された半導体基板Ｗの特徴部を検出する検出部８と、保持部６１を回転させて、これに保持された半導体基板Ｗの特徴部が定められた方向に配置されるようにする基板位置補正部１０１と、半導体基板Ｗの回転位置を変更せずに、保持部６１の回転位置を変更する保持部位置変更部１０２と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、基板の特徴部（例えば、基板の周縁に形成された切り欠き）を検出して、これが定められた方向に配置されるように基板の回転位置を補正するアライメント装置に関する。

基板に対して各種の処理を施す基板処理装置においては、多くの場合、基板に対する処理を実行するのに先立って、基板の回転位置の補正（所謂、アライメント）が行われる。回転位置の補正は、例えば、基板の周縁に形成された特徴部（具体的には、ノッチ、オリエンテーションフラット等の切り欠き）の位置を検出して、これが定められた方向に配置されるように基板の回転位置を変更することによって行われる（例えば、特許文献１〜４）。また、アライメントにおいては、基板の回転位置の補正に加えて、基板の水平位置の補正が行われる場合もある。水平位置の補正は、例えば、基板の周縁位置を検出して基板の位置（例えば基板の中心位置）の所定位置からのずれ量（偏芯量）を特定して、基板が定められた位置に配置されるように基板の水平位置を変更することによって行われる。

特許文献１に記載の技術では、アライメント装置において半導体基板を保持する要素（把持部１）や、これに対して半導体基板の授受を行う搬送ロボットのハンド（エンドエフェクタ１３）は、いずれも、半導体基板の下面の中央部分を吸引することによって当該半導体基板を保持している。

近年、基板の一方の面だけでなく他方の面にも配線層が形成されることが多くなってきており、このような基板の場合、特許文献１のように、基板の下面の中央部分を吸引することは許されない。このような事情に鑑みて、特許文献２〜５では、基板の端面における複数の位置に当接して当該基板を保持するタイプの保持部を備えるアライメント装置が提案されている。

特開２０１０−１９９２４５号公報 特開２０００−２１９５６号公報 特開２００２−１５１５７７号公報 特開２００３−２８２６７８号公報 特開２００６−１９６４５号公報

特許文献２〜４のアライメント装置では、保持部が半導体基板に当接する位置が、半導体基板の周縁に形成されている切り欠きに重なってしまった場合に、切り欠きが検出できない虞がある。このような場合、半導体基板の持ち直し等を行う必要が生じ、アライメントのタクトタイムが長くなってしまう。

また、このタイプの保持部においては、半導体基板を回転させる際（すなわち、保持部が、これが保持している半導体基板の中心を通る鉛直軸を中心に回転される際）に、保持部と半導体基板が位置ずれを起こしやすい。したがって、このような位置ずれが生じないように、保持部の回転速度を十分小さくしなければならず、これが、タクトタイムを短縮できない要因の一つとなっていた。

本発明が解決しようとする課題は、下面の中央に接触することが許されない基板のアライメントを迅速に行うことができる技術を提供することである。

上記課題を解決するために成された本発明に係る基板のアライメント装置は、
基板の下面の周縁領域における互いに離間した複数の第１接触ポイントにおいて前記基板を吸引して前記基板を保持する保持部と、前記保持部を所定の鉛直な回転軸の周りで回転させる回転駆動部と、を備える回転保持部と、
前記保持部に保持された基板の特徴部を検出する検出部と、
前記特徴部の検出結果に基づいて前記保持部を回転させて、これに保持された基板の前記特徴部が定められた方向に配置されるようにする基板位置補正部と、
前記基板の回転位置を変更せずに、前記保持部の回転位置を変更する保持部位置変更部と、
を備える。

ここでいう基板の「周縁領域」とは、基板において、デバイスとして切り出されない領域（非製品領域）であり、例えば、基板の周縁からある幅（例えば、１個のチップサイズ程度の幅）を持った領域である。

この態様のアライメント装置は、基板の下面の周縁領域を吸引して基板を保持する保持部を備えており、アライメント装置の外部に配置されている搬送ロボットによって搬送されてくる基板は、この保持部に保持される。なお、吸引の方法としては、真空吸引、静電吸引、電磁吸引のいずれでもよい。基板が保持部で保持されると、検出部が、保持部に保持された基板の特徴部を検出する。そして、基板位置補正部は、保持部に保持された基板の特徴部が定められた方向に配置されるように保持部を所定の鉛直な回転軸の周りで回転させて基板の回転位置を補正する。このときの保持部の回転角度は基板毎に異なり、場合によっては、回転後の保持部が、上方から見て、搬送ロボットのハンドの進入経路と重なる位置に配置されることがあり、こうなると、搬送ロボットが、保持部に保持されている基板（すなわち、回転位置が補正された基板）を受け取ることができなくなってしまう。ここにおいて、この態様に係るアライメント装置は、基板の回転位置を変更せずに保持部の回転位置を変更する保持部位置変更部を備えており、これが保持部の回転位置を上方から見て搬送ロボットのハンドの進入経路と重ならない位置に移動させる。したがって、搬送ロボットは、保持部に干渉することなく、保持部に保持されている基板を難なく受け取ることができる。
また、この態様においては、保持部が基板の下面の周縁領域を吸引して基板を保持するので、基板を安定して保持することが可能となり、保持部が回転される際に、保持部と基板との間に位置ずれが生じにくい。したがって、基板を十分速い速度で回転させることができる。その結果、アライメントを迅速に行うことができる。

上記の態様のアライメント装置において、検出部が、保持部に保持された基板の特徴部だけでなく、当該基板の周縁位置を検出するようにし、基板位置補正部が、例えば保持部を移動させることによって、保持部に保持された基板が定められた位置に配置されるように基板の水平位置を補正して、保持部に保持された基板の中心を保持部の回転軸と一致させるようにしてもよい。
従来のように基板の周縁を把持部材等で挟み込んで基板の水平位置を補正する方式においては、基板の外径寸法公差を考慮して、把持部材を一定の押圧で基板の周縁に押し当てる必要があるところ、この押し当て力によって、基板に撓みが生じてしまう。薄型の基板の場合、この撓み量は特に大きくなってしまう。押し当て力によって基板が撓んでしまうと、把持部材が後退して基板から離間する際に、基板が位置ずれを起こしてしまい、基板の水平位置を補正する際のアライメント精度が悪化することがあった。
これに対し、上記の態様に係るアライメント装置においては、保持部が基板の下面の周縁領域を吸引して基板を保持するので、基板が撓まない。したがって、基板の水平位置を補正する場合に、当該補正を高い精度で行うことができる。

好ましくは、前記アライメント装置は、
前記保持部位置変更部が、
基板の下面の周縁領域における互いに離間した複数の第２接触ポイントにおいて前記基板と接触して前記基板を保持する補助保持部と、前記補助保持部を昇降させる昇降駆動部と、を備えるリフターと、
前記回転保持部と前記リフターとを制御する制御部であって、
前記保持部における前記基板の吸引を停止して、前記基板が前記保持部上に載置された状態とし、
前記補助保持部を前記保持部に対して相対的に移動させて、前記補助保持部が前記保持部よりも下方に配置された第１状態から、前記補助保持部が前記保持部よりも上方に配置された第２状態に変更することによって、前記保持部上に載置されている基板を前記補助保持部に保持させて前記基板を前記保持部から離間させ、
前記基板から離間した前記保持部を回転させ、
前記補助保持部を前記保持部に対して相対移動させて、前記第２状態から前記第１状態に変更することによって、前記補助保持部に保持されている基板を回転後の前記保持部上に移載するように制御する制御部と、
を備える。

この態様においては、保持部と補助保持部との配置関係を、第１状態（すなわち、補助保持部が保持部よりも下方に配置された第１状態）から第２状態（すなわち、補助保持部が保持部よりも上方に配置された第２状態）に変更することによって、基板を保持部から補助保持部に持ち替えて、この状態で保持部を回転させる。保持部が回転されると、保持部と補助保持部との位置関係を第２状態から第１状態に戻すことによって、基板を補助保持部から保持部に移載する。この構成によると、簡易な制御態様で、迅速に、基板の回転位置を変更せずに保持部の回転位置を変更することができる。

好ましくは、前記アライメント装置は、
前記保持部が、前記第１接触ポイントにおいて基板を真空吸引する吸引部を備え、
前記吸引部が２以上の区画に分割された吸引口を備える。

この態様においては、真空吸引で基板を吸引する吸引部が、２以上の区画に分割された吸引口を備える。したがって、仮に、基板の周縁に形成された切り欠きが、吸引口の一部の区画に載ったとしても別の区画で基板を吸引できる。これによって、基板を特に安定して保持することができる。

また、この発明は、基板のアライメント方法も対象としている。本発明に係る基板のアライメント方法は、
ａ）保持部が、基板の下面の周縁領域における互いに離間した複数の第１接触ポイントにおいて前記基板を吸引して前記基板を保持する工程と、
ｂ）前記保持部に保持された基板の特徴部を検出する工程と、
ｃ）前記特徴部の検出結果に基づいて前記保持部を回転させて、これに保持された基板の前記特徴部が定められた方向に配置されるようにする工程と、
ｄ）基板の前記特徴部が定められた方向に配置された後、前記基板の回転位置を変更せずに、前記保持部の回転位置を変更する工程と、
を備え、
前記保持部の回転位置を変更する工程が、
ｄ１）基板を吸引保持している前記保持部を、所定の回転量だけ所定の方向に回転させる工程と、
ｄ２）基板の回転位置を変更せずに、基板を前記保持部から離間させる工程と、
ｄ３）基板から離間している前記保持部を、前記所定の回転量だけ、前記所定の方向に回転させる工程と、
ｄ４）回転後の前記保持部に、再び基板を吸引保持させる工程と、
ｄ５）基板を吸引保持している前記保持部を、前記所定の回転量だけ、前記所定の方向と逆の方向に回転させる工程と、
を備える。

この態様のアライメント方法では、ｄ１）工程、ｄ２）工程、ｄ３）工程、ｄ４）工程、および、ｄ５）工程が行われることによって、基板の回転位置を変更せずに、保持部の回転位置を変更することができる。この構成によると、基板の回転位置が補正された状態（すなわち、ｃ）工程が行われた直後の状態）において、保持部が、上方から見て、搬送ロボットのハンドの進入経路と重なる位置に配置され、かつ、保持部が、保持部から基板を離間させるための機構（例えば、前記リフター）とも干渉する位置に配置されてしまった場合にも対応できる。すなわち、このような場合に、基板を保持している保持部を所定の回転量だけ回転させて（前記ｄ１）工程）、保持部を、ハンドの進入経路とも当該機構とも干渉しない位置に配置する。その後、例えば当該機構を用いて基板を保持部から離間させてから（前記ｄ２）工程）、保持部を当該所定の回転量だけ同じ方向にさらに回転させる（前記ｄ３）工程）。そして今度は、基板を保持部に再び保持させてから（前記ｄ４）工程）、保持部を当該所定の回転量だけ逆方向に回転させる（前記ｄ５）工程）。これによって、基板の回転位置が当初の状態（基板の回転位置が補正された状態）に戻ることになる。その一方で、保持部の回転位置は当初の状態から所定の回転量だけ回転した位置に変更される。つまり、保持部の回転位置が上方から見て搬送ロボットのハンドの進入経路と重ならない位置に移動する。したがって、搬送ロボットは、保持部に干渉することなく、保持部に保持されている基板を難なく受け取ることができる。
また、この態様においては、保持部が基板の下面の周縁領域を吸引して基板を保持するので、基板を安定して保持することが可能となり、保持部が回転される際に、保持部と基板との間に位置ずれが生じにくい。したがって、基板を十分速い速度で回転させることができる。その結果、アライメントを迅速に行うことができる。

保持部が基板の下面の周縁領域を吸引して基板を保持するので、基板を安定して保持することが可能となり、保持部が回転される際に、保持部と基板との間に位置ずれが生じにくい。したがって、基板を十分速い速度で回転させることができる。その結果、アライメントを迅速に行うことができる。

基板処理システムを模式的に示す平面図。 基板処理システムを模式的に示す側面図。 基板処理システムにおいて実行される処理の流れを示す図。 アライメント装置を模式的に示す平面図。 アライメント装置を図４のＡ−Ａ線から見た断面図。 アライメント装置で行われる処理の流れを示す図。 アライメント装置で行われる処理の流れを示す図。 アライメント装置の動作を説明するための図。 アライメント装置の動作を説明するための図。 第１ケースにおける位置関係を説明するための平面図。 第２ケースにおける位置関係を説明するための平面図。 第３ケースにおける位置関係を説明するための平面図。 変形例に係るアライメント装置を模式的に示す平面図。 変形例に係るアライメント装置を図９のＡ−Ａ線から見た図。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

＜１．基板処理システム１００の構成＞
実施形態に係るアライメント装置について説明する前に、これが搭載される基板処理システムの全体構成について、図１、図２を参照しながら説明する。図１は、基板処理システム１００の構成を模式的に示す平面図である。図２は、基板処理システム１００の構成を模式的に示す側面図である。図２においては、説明の便宜上、基板処理システム１００の一部の図示が省略されている。

基板処理システム１００は、複数枚の基板（例えば、略円形の半導体基板）Ｗを多段に収納したマガジンラックＭが載置される載置台１と、マガジンラックＭから未処理の半導体基板Ｗを取り出すとともにマガジンラックＭに処理済みの半導体基板Ｗを収納するための搬送ロボット２と、半導体基板Ｗの回転位置を補正するアライメント装置３と、が配置されたインデクサ部１０を備える。また、基板処理システム１００は、インデクサ部１０とゲートバルブ２０を介して接続された処理部４を備える。さらに、基板処理システム１００は、これが備える各部を制御する制御部５を備える。

なお、図示の例では、１個のインデクサ部１０に１個の処理部４が接続されているが、１個のインデクサ部１０に複数個の処理部４が接続されてもよい。また、図示の例では、インデクサ部１０に２個の載置台１が設けられているが、インデクサ部１０に設けられる載置台１の個数は、１個であってもよいし、３個以上であってもよい。また、図示の例では、インデクサ部１０に１個のアライメント装置３が設けられているが、インデクサ部１０に設けられるアライメント装置３の個数は、２個以上であってもよい。

＜搬送ロボット２＞
搬送ロボット２は、上下に所定の間隔を隔てて配設された２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂと、各搬送アーム２１を独立して駆動する駆動機構２２と、を備える。なお、以下において、２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂのうち、上側のものを「第１搬送アーム２１ａ」と、下側のものを「第２搬送アーム２１ｂ」と、それぞれ呼ぶ場合がある。

２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂの各々は、１枚の半導体基板Ｗを支持する細長い板状のハンド２１１と、ハンド２１１と連結された多関節機構２１２と、を備える。ハンド２１１の上面には一対の吸引部２１３が形成される。ただし、各吸引部２１３の吸引口２１３０（すなわち、ハンド２１１の上面に対する開口）は、２以上の区画（図示の例では、２区画）２１３０ａ，２１３０ｂに分割されている。

ハンド２１１上に半導体基板Ｗが載置された状態において、各吸引部２１３は、半導体基板Ｗの下面の周縁領域における対向する位置の各々において半導体基板Ｗと接触する。各吸引部２１３は、バルブが介挿された真空ライン（図示省略）と接続されており、このバルブが開放されると、真空ラインとハンド２１１の吸引部２１３が連通され、各吸引部２１３が半導体基板Ｗを真空吸引し、半導体基板Ｗが一対の吸引部２１３によって固定的に保持（吸引保持）される。また、このバルブが閉鎖されてハンド２１１の吸引部２１３が大気圧に戻ると、各吸引部２１３の吸引が停止され、半導体基板Ｗと各吸引部２１３の間に大気が流入して吸着が解除され、半導体基板Ｗはハンド２１１上に載置された状態となる。

駆動機構２２は、２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂの各々における多関節機構２１２の端部（ハンド２１１が接続された側と逆側の端部）と連結された軸部２２１を備える。各軸部２２１は鉛直に延在して、下端においてアームステージ２２２と連結されている。アームステージ２２２には、各種の駆動機構（具体的には、各軸部２２１を回転させる回転駆動機構２２３、各軸部２２１を伸縮させる昇降駆動機構２２４、および、各多関節機構２１２を屈伸させる屈伸駆動機構２２５）が収容されている。回転駆動機構２２３が各軸部２２１を回転させることによって、各搬送アーム２１ａ，２１ｂが軸部２２１を中心に旋回する。昇降駆動機構２２４が各軸部２２１を伸縮させることによって、各搬送アーム２１ａ，２１ｂが昇降する。屈伸駆動機構２２５が各多関節機構２１２を屈伸させることによって、各搬送アーム２１ａ，２１ｂのハンド２１１が水平面内で各搬送アーム２１ａ，２１ｂの旋回半径方向（すなわち、軸部２２１に対して近接あるいは離間する方向）に進退移動する。

上記の構成によって、搬送ロボット２は、各搬送アーム２１ａ，２１ｂを独立して移動（昇降移動、水平面内での旋回移動、および、旋回半径方向に沿った進退移動）させることができる。搬送ロボット２は、制御部５の制御下で、各搬送アーム２１ａ，２１ｂを移動させて、ハンド２１１を、各載置台１に載置されたマガジンラックＭ、アライメント装置３、および、処理部４の各々にアクセスさせて、当該各部Ｍ，３，４の間で半導体基板Ｗを搬送する。

＜アライメント装置３＞
アライメント装置３の構成については、後に説明する。

＜処理部４＞
処理部４は、半導体基板Ｗに定められた処理（この実施形態では、例えばプラズマ処理）を行う処理チャンバーであり、２枚の半導体基板Ｗを同時に処理できるようになっている。処理部４は、処理チャンバー４１と、その内部に配置された２個の基板載置部４０ａ，４０ｂと、を備える。なお、以下において、２個の基板載置部４０ａ，４０ｂのうち、奥側（すなわち、ゲートバルブ２０から遠い側）のものを「第１基板載置部４０ａ」と、手前側（すなわち、ゲートバルブ２０に近い側）のものを「第２基板載置部４０ｂ」と、それぞれ呼ぶ場合がある。

２個の基板載置部４０ａ，４０ｂの各々は同じ構成を備えている。すなわち、２個の基板載置部４０ａ，４０ｂの各々は、上方から見て円形の平板状のステージ４２と、その上面（載置面）４２０に対して出没可能に設けられた一群（図の例では、３個）のリフトピン４３と、当該一群のリフトピン４３を同期して載置面４２０から出没させるリフトピン駆動機構４４と、を備える。

一群のリフトピン４３は、ステージ４２の中心と同心の円周上であって、上方から見て、半導体基板Ｗの下面の周縁領域と重なる領域に、好ましくは等間隔で配列される。

リフトピン駆動機構４４は、各リフトピン４３を昇降移動させて、各リフトピン４３の状態を、各リフトピン４３の先端が載置面４２０から突出した状態（突出状態）（図示される状態）と、各リフトピン４３の先端が載置面４２０と同じ位置かこれより下の位置となる状態（退避状態）との間で切り替える。ただし、突出状態において、第１載置部４０ａに設けられた各リフトピン４３の先端位置は、第２載置部４０ｂに設けられた各リフトピン４３の先端位置よりも高くなっている。

各搬送アーム２１ａ，２１ｂが各基板載置部４０ａ，４０ｂに半導体基板Ｗを受け渡すにあたっては、各リフトピン４３が突出状態とされている状態で、各搬送アーム２１ａ，２１ｂのハンド２１１が処理チャンバー４１内に差し込まれて、上側の搬送アーム（第１搬送アーム）２１ａのハンド２１１が奥側の基板載置部（第１基板載置部）４０ａのステージ４２の上方に、下側の搬送アーム（第２搬送アーム）２１ｂのハンド２１１が手前側の基板載置部（第２基板載置部）４０ａのステージの上方に、それぞれ配置される。この状態から各ハンド２１１が下降して、各ハンド２１１に保持されている半導体基板Ｗが一群のリフトピン４３上に移載される。そして、各ハンド２１１が退避した後に、各リフトピン４３が突出状態から退避状態に切り替えられる。これによって、各半導体基板Ｗが各載置面４２０に載置される。

一方、各搬送アーム２１ａ，２１ｂが各基板載置部４０ａ，４０ｂから半導体基板Ｗを受け取るにあたっては、まずは各リフトピン４３が退避状態から突出状態に切り替えられる。これによって、各載置面４２０に載置されていた半導体基板Ｗがステージ４２の上方で一群のリフトピン４３に支持された状態となる。この状態で、各搬送アーム２１ａ，２１ｂのハンド２１１が処理チャンバー４１内に差し込まれて、第１搬送アーム２１ａのハンド２１１が、第１基板載置部４０ａの載置面４２０と半導体基板Ｗ（一群のリフトピン４３に支持されている半導体基板Ｗ）との間に、第２搬送アーム２１ｂのハンド２１１が、第２基板載置部４０ｂの載置面４２０と半導体基板Ｗとの間に、それぞれ配置される。この状態から各ハンド２１１が上昇して、一群のリフトピン４３に支持されている各半導体基板Ｗが各ハンド２１１上に移載される。

処理部４は、さらに、処理チャンバー４１内に各種の処理ガスを供給するガス供給部、処理チャンバー４１内にプラズマを生成するためのプラズマ生成部、処理チャンバー４１内の圧力を調整する排気部、等を備える（いずれも、図示省略）。各基板載置部４０ａ，４０ｂの載置面４２０に載置された半導体基板Ｗに対して処理を行う場合、ゲートバルブ２０が閉鎖されて処理チャンバー４１が気密にされた上で、排気部が処理チャンバー４１内を排気する。そして、ガス供給部が処理チャンバー４１内に定められた処理ガスを供給するとともに、プラズマ生成部が処理チャンバー４１内にプラズマを生成する。これによって、各載置面４２０に載置された半導体基板Ｗに対するプラズマ処理（例えば、プラズマエッチング、プラズマアッシング、プラズマスパッタリング、プラズマ蒸着、プラズマＣＶＤ、等の処理）が行われる。もっとも、処理部４で行われる処理は必ずしもプラズマ処理である必要はなく、プラズマを用いない各種の処理（例えば、エッチング、アッシング、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ、加熱、冷却、薬液塗布、洗浄等の処理）が行われてもよい。

＜２．基板処理システム１００の動作＞
次に、基板処理システム１００において実行される一連の処理の流れについて、図３を参照しながら説明する。図３は、当該処理の流れを示す図である。以下に説明する一連の動作は、制御部５の制御下で行われる。

ステップＳ１：まず、搬送ロボット２が、２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂの各々で、載置部１に載置されたマガジンラックＭの各棚から未処理の半導体基板Ｗを一枚ずつ取り出す。なお、搬送ロボット２は、各搬送アーム２１ａ，２１ｂで同時に半導体基板Ｗを取り出してもよい（つまり、２枚の半導体基板Ｗを一度に取り出してもよい）し、一方の搬送アーム（例えば、第１搬送アーム）２１ａで半導体基板Ｗを取り出した後に他方の搬送アーム（例えば、第２搬送アーム）２１ｂで半導体基板Ｗを取り出してもよい（つまり、２枚の半導体基板Ｗを順に取り出してもよい）。

なお、マガジンラックＭは、その内壁とこれに収容されている半導体基板Ｗの周縁とが若干の遊びを持つように設計されている。このため、後述するように、半導体基板Ｗがアライメント装置３に搬入されて回転保持部６の保持部６１に保持された状態において、半導体基板Ｗの中心と回転駆動部６２の回転軸部６２１とがずれることがある。後述するように、この実施形態では、半導体基板Ｗの水平位置を補正する処理が行われ、これによって、このずれが補正される。

ステップＳ２：続いて、搬送ロボット２は、一方の搬送アーム（例えば、第１搬送アーム）２１ａで保持している半導体基板Ｗを、アライメント装置３に搬入する。アライメント装置３に半導体基板Ｗが搬入されると、アライメント装置３にて当該半導体基板Ｗの回転位置を補正する処理（アライメント処理）が行われる。アライメント装置３にて行われる処理の態様については、後に説明する。

ステップＳ３：アライメント装置３にて半導体基板Ｗに対するアライメント処理が完了すると、搬送ロボット２は、第１搬送アーム２１ａでアライメント装置３からアライメント処理済みの半導体基板Ｗを搬出するとともに、第２搬送アーム２１ｂで保持している半導体基板Ｗをアライメント装置３に搬入する。アライメント装置３に新たな半導体基板Ｗが搬入されると、アライメント装置３にて当該半導体基板Ｗに対するアライメント処理が行われる。

ステップＳ４：アライメント装置３にて半導体基板Ｗに対するアライメント処理が完了すると、搬送ロボット２は、第２搬送アーム２１ｂでアライメント装置３からアライメント処理済みの半導体基板Ｗを搬出する。これによって、搬送ロボット２は、２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂの各々で、アライメント処理済みの半導体基板Ｗを保持した状態となる。

ステップＳ５：続いて、搬送ロボット２は、２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂの各々で保持している半導体基板Ｗを、同時に処理部４に搬入する。具体的には、２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂのうち、上側の搬送アーム（第１搬送アーム）２１ａが保持している半導体基板Ｗを奥側の基板載置部（第１基板載置部）４０ａの載置面４２０に載置し、下側の搬送アーム（第２搬送アーム）２１ｂが保持している半導体基板Ｗを手前側の基板載置部（第２基板載置部）４０ｂの載置面４２０に載置する。

ステップＳ６：処理部４に２枚の半導体基板Ｗが搬入されると、当該２枚の半導体基板Ｗに対するプラズマ処理が行われる。具体的には、ゲートバルブ２０が閉鎖された上で、処理チャンバー４１が所定の圧力まで減圧され、さらに、処理チャンバー４１内に処理ガスが供給されるとともに、プラズマ生成部が処理チャンバー４１内にプラズマを生成する。これによって、各載置面４２０に載置された半導体基板Ｗに対するプラズマ処理が進行する。プラズマ処理が開始されてから定められた時間が経過して各半導体基板Ｗに対するプラズマ処理が完了すると、プラズマの生成および処理ガスの供給が停止されるとともに、処理チャンバー４１が復圧されて、ゲートバルブ２０が開放される。

ステップＳ７：ゲートバルブ２０が開放されると、搬送ロボット２は、２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂの各々で、処理部４内の２枚の半導体基板Ｗを、同時に処理部４から搬出する。具体的には、２個の搬送アーム２１ａ，２１ｂのうち、上側の第１搬送アーム２１ａで奥側の第１基板載置部４０ａのステージ４２に載置されている半導体基板Ｗを取り出し、下側の第２搬送アーム２１ｂで手前側の第２基板載置部４０ｂのステージ４２に載置されている半導体基板Ｗを取り出す。

ステップＳ８：続いて、搬送ロボット２は、処理部４から搬出した２枚の半導体基板Ｗを、載置部１に載置されたマガジンラックＭ内に搬入する。これによって、当該２枚の半導体基板Ｗに対する一連の処理が終了する。マガジンラックＭ内に未処理の半導体基板Ｗがある場合は、引き続いて、当該未処理の半導体基板Ｗに対してステップＳ１〜ステップＳ８の処理が行われる。

＜３．アライメント装置３の構成＞
アライメント装置３の構成について、図４、図５を参照しながら説明する。図４は、アライメント装置３を模式的に示す平面図である。図５は、アライメント装置３を図４のＡ−Ａ線から見た断面図である。

アライメント装置３は、回転保持部６と、リフター７と、検出部８と、これらの各要素６，７，８を制御する制御部９と、を備える。

＜回転保持部６＞
回転保持部６は、半導体基板Ｗを保持する保持部６１と、これを回転させる回転駆動部６２と、保持部６１を水平面内で移動させる水平移動機構６３と、を備える。

保持部６１は、水平に延在する複数（図の例では４個）のアーム６１１が中心部から放射状に配列された構成を備えている。複数のアーム６１１の長さは互いに等しい。各アーム６１１は等角度間隔で配列されていることが好ましく、ここでは、隣り合うアーム６１１のなす角度はいずれも９０度となっている。各アーム６１１の先端付近は上向きに折れ曲がっており、端部に吸引部６１２が形成される。ただし、各吸引部６１２の吸引口６１２０（すなわち、アーム６１１の先端面に対する開口）は、２以上の区画（図示の例では、２区画）６１２０ａ，６１２０ｂに分割されている。

後述する回転軸部６２１と略同心に半導体基板Ｗが配置された状態において、各吸引部６１２は、半導体基板Ｗの下面の周縁領域における互いに離間した複数の接触ポイント（第１接触ポイント）の各々において半導体基板Ｗと接触する。各吸引部６１２は、バルブ６１３が介挿された真空ライン６１４と接続されており、このバルブ６１３が開放されて真空ライン６１４と各吸引部６１２が連通されると、各吸引部６１２が半導体基板Ｗの第１接触ポイントを真空吸引し、半導体基板Ｗが一群の吸引部６１２によって固定的に保持（吸引保持）される。また、このバルブ６１３が閉鎖されて各吸引部６１２が大気圧に戻ると、各吸引部６１２の吸引が停止され、半導体基板Ｗと各吸引部６１２の間に大気が流入して吸着が解除され、半導体基板Ｗは一群の吸引部６１２上に単に載置された状態となる。なお、真空ライン６１４の片端は真空ポンプＰに接続されている。

回転駆動部６２は、保持部６１を、これに吸引保持された半導体基板Ｗの略中心を通る鉛直な回転軸の周りで回転させる。具体的には、回転駆動部６２は、鉛直方向に延在し、上端において保持部６１の中心部に固定された回転軸部６２１と、これを回転させる駆動機構６２２と、を備える。駆動機構６２２は、具体的には例えば、回転量を検出および制御できるサーボモータやステッピングモータを含んで構成される。保持部６１によって半導体基板Ｗが吸引保持された状態で、駆動機構６２２が回転軸部６２１を回転させると、半導体基板Ｗがその略中心を通る鉛直軸を中心に、水平面内で回転する。

水平移動機構６３は、保持部６１を水平面内で移動させる。具体的には、水平移動機構６３は、保持部６１および回転駆動部６２が載置された平板状のステージ６３１と、ステージ６３１を水平面内に規定された直交２軸（Ｘ軸およびＹ軸）の各々に沿って移動させる駆動機構（すなわち、ステージ６３１をＸ軸に沿って移動させるＸ駆動機構６３２、および、ステージ６３１をＹ軸に沿って移動させるＹ駆動機構６３３）を備える。各駆動機構６３２，６３３は、具体的には例えば、ステージ６３１の移動量を検出および制御できるサーボモータやステッピングモータを含んで構成される。保持部６１によって半導体基板Ｗが吸引保持された状態で、Ｘ駆動機構６３２（あるいは、Ｙ駆動機構６３３）がステージ６３１をＸ方向（あるいは、Ｙ方向）に移動させると、半導体基板Ｗが水平面内でＸ方向（あるいは、Ｙ方向）に移動する。

＜リフター７＞
リフター７は、半導体基板Ｗを保持する補助保持部７１と、補助保持部７１を昇降させる昇降駆動部７２とを備える。

補助保持部７１は、保持部６１の中心部を挟んで（好ましくは真ん中に挟んで）対向配置された一対の保持具７１０，７１０を備える。各保持具７１０は、水平に延在する２個のアーム（補助側アーム）７１１と、当該２個の補助側アーム７１１の端部同士を連結する連結部７１２とを備える。ただし、各補助側アーム７１１は、上方から見て、保持部６１のアーム６１１と重ならない位置に配置される。各補助側アーム７１１は、その端部（自由端側の端部）が、上方から見て、保持部６１に保持された半導体基板Ｗの下面の周縁領域における互いに離間した複数の接触ポイント（第２接触ポイント）の各々と重なるような位置に、配置される。ただし、第２接触ポイントは、第１接触ポイント（すなわち、保持部６１が半導体基板Ｗと接触する接触ポイント）と異なる位置である。第１接触ポイントと第２接触ポイントとは、半導体基板Ｗの周方向に沿って交互に現れるように規定されることが特に好ましい。

昇降駆動部７２は、補助保持部７１を、保持部６１よりも低い位置（第１位置）Ｐ１と、保持部６１よりも高い位置（第２位置）Ｐ２との間で昇降移動させる。具体的には、昇降駆動部７２は、鉛直方向に延在し、上端において一対の保持具７１０，７１０（具体的には、例えば、一対の保持具７１０，７１０を連結する連結部７１３）に固定され、伸縮可能に形成された軸部７２１と、これを伸縮させる昇降駆動機構７２２と、を備える。昇降駆動機構７２２は、具体的には例えば、モータとその回転運動を軸部７２１の伸縮に変える送り機構（例えば、ボールねじ機構）を含んで構成される。昇降駆動機構７２２が軸部７２１を伸縮させると、補助保持部７１（具体的には、一対の保持具７１０）が昇降する。

＜検出部８＞
検出部８は、保持部６１に吸引保持された半導体基板Ｗの特徴部（この実施形態では例えば、半導体基板Ｗの周縁に形成された切り欠きの一種であるノッチ）や、半導体基板Ｗの周縁位置を検出する要素であり、具体的には例えば、当該半導体基板Ｗの周縁を監視できるような位置に配置された光学センサ（光透過型、または、光反射型の光学センサ）、あるいは、ＣＣＤカメラ等を含んで構成される。なお、検出部８が検出する半導体基板Ｗの特徴部は、ノッチに限られるものではない。例えば、半導体基板Ｗの周縁に形成されたオリエンテーションフラットや、半導体基板Ｗの面内に付されたマーク（アライメントマーク）を特徴部としてもよい。

＜制御部９＞
制御部９は、例えばコンピュータにより構成され、アライメント装置３が備える各部と電気的に接続されて、これら各部の動作を制御する。なお、制御部９は、基板処理システム１００の制御部５において実現されてもよい。

後に明らかになるように、この実施形態では、制御部９が、半導体基板Ｗの位置補正を行う（具体的には、保持部６１を水平面内で移動させて、これに保持（吸着保持）された半導体基板Ｗが定められた水平位置に配置されるようにするとともに、保持部６１を回転させて、これに保持（吸引保持）された半導体基板Ｗのノッチが定められた方向に配置されるようにする）基板位置補正部１０１として機能する。また、制御部９とリフター７とが協働して、保持部６１の位置変更を行う（具体的には、半導体基板Ｗの回転位置を変更せずに、保持部６１の回転位置を変更する）保持部位置変更部１０２として機能する。

＜４．アライメント装置３の動作＞
アライメント装置３の動作について、図６〜図１２を参照しながら説明する。図６および図７は、アライメント装置３で行われる処理の流れを示す図である。図８および図９は、アライメント装置３の動作を説明するための模式図であり、アライメント装置３にて実行される各ステップにおける各要素の位置関係が模式的に示されている。図１０〜図１３は、アライメント装置３の保持部６１と搬送ロボット２のハンド２１１の進入経路と補助側アーム７１１の先端部との位置関係を説明するための上面図であり、図１０には後述する第１ケースに該当する位置関係が、図１１には後述する第２ケースに該当する位置関係が、図１２には後述する第３ケースに該当する位置関係が、それぞれ示されている。

ステップＳ１１：まず、搬送ロボット２が、アライメント装置３に半導体基板Ｗを搬入する（図１０〜図１３の各上段）。

具体的には、搬送ロボット２が、いずれかの搬送アーム（図示の例では、第１搬送アーム２１ａ）のハンド２１１を、保持部６１よりも上方の高さＨ１において進入経路Ｑに沿って水平に移動させてアライメント装置３に進入させ、ハンド２１１に吸引保持されている半導体基板Ｗの中心が、上方から見て回転軸部６２１と略一致するような位置（進入位置）にハンド２１１を配置する。

ハンド２１１が進入位置に配置されると、ハンド２１１は、吸引部６１２とアーム６１１との間の高さＨ２まで下降する。ただし、新たな半導体基板Ｗを受け入れる状態において、保持部６１の各吸引部６１２は、上方から見て、ハンド２１１の進入経路Ｑと干渉しない位置に配置されている（図８の上段）。したがって、当該移動の際にハンド２１１が保持部６１の各吸引部６１２と衝突することはない。この下降の直前（あるいは直後）に、ハンド２１１の上面に形成された各吸引部２１３の吸引が停止される（すなわち、半導体基板Ｗがハンド２１１上に単に載置された状態となる）。そして、この下降の途中で、保持部６１の各吸引部６１２が、ハンド２１１上に載置されている半導体基板Ｗの下面の周縁領域における第１接触ポイントに接触し、半導体基板Ｗは一群の吸引部６１２上に載置された状態となる。ハンド２１１がそこからさらに下降すると、ハンド２１１は半導体基板Ｗから完全に離間し、半導体基板Ｗがハンド２１１から保持部６１に移載される。半導体基板Ｗが保持部６１に移載されると、制御部９は、真空ライン６１４に介挿されているバルブ６１３を開放する。これによって、各吸引部６１２が半導体基板Ｗ（具体的には、半導体基板Ｗにおける第１接触ポイント）に真空吸着し、半導体基板Ｗが一群の吸引部６１２によって固定的に保持（吸引保持）される。一方で、ハンド２１１は、吸引部６１２よりも下方の高さＨ２に到達すると、当該高さＨ２において進入経路Ｑに沿って水平に移動して、アライメント装置３から退避する。

ステップＳ１２：続いて、制御部９は、回転駆動部６２を制御して保持部６１を１回転させる。これによって、保持部６１に吸引保持されている半導体基板Ｗが、回転軸部６２１の中心を通る鉛直な軸を中心に１回転する。半導体基板Ｗが１回転する間、制御部９は、検出部８に、半導体基板Ｗの周縁に形成されているノッチを検出させる。検出部８は、ノッチを検出すると、当該ノッチの位置情報を制御部９に通知する。また、半導体基板Ｗが１回転する間、制御部９は、検出部８に、半導体基板Ｗの周縁位置を検出させて、当該周縁位置の変動量（具体的には、回転軸部６２の中心を通る鉛直な軸と半導体基板Ｗの周縁との離間距離の変動量）を特定させる。検出部８は、検出された周縁位置の変動量を制御部９に通知する。

ステップＳ１３：検出部８から半導体基板Ｗの周縁位置の変動量を取得すると、制御部９は、当該変動量に基づいて半導体基板Ｗの中心位置を特定する。そして、半導体基板Ｗを、その中心位置がアライメント装置３の中央に配置され、かつ、その中心位置が回転軸部６２の中心を通る鉛直な軸と一致するような位置に配置する（水平位置の補正）。また、検出部８からノッチの位置情報を取得すると、制御部９は、当該ノッチを定められた方向に配置するために必要な半導体基板Ｗの回転量（補正量）を算出する。そして、回転駆動部６２に、保持部６１を当該補正量だけ回転させる。これによって、保持部６１に吸引保持された半導体基板Ｗのノッチが定められた方向に配置される（回転位置の補正）。ステップＳ１３においては、水平位置の補正が、回転位置の補正に先だって行われることが好ましい。

ここで、半導体基板Ｗの水平位置を補正する処理について具体的に説明する。半導体基板Ｗの中心位置が特定されると、制御部９は、水平移動機構６３を制御して、保持部６１を、ここに保持されている半導体基板Ｗが定められた位置（具体的には、半導体基板Ｗの中心がアライメント装置３の中央に配置されるような位置）に配置されるような位置に移動させる。つぎに、制御部９は、昇降駆動部７２を制御して、補助保持部７１を、保持部６１よりも低い位置（第１位置）Ｐ１から、保持部６１よりも高い位置（第２位置）まで上昇させて、半導体基板Ｗを保持部６１から補助保持部７１に移載する。半導体基板Ｗが保持部６１から離間した状態になると、制御部９は、水平移動機構６３を制御して、保持部６１を、回転駆動部６２の回転軸部６２１が半導体基板Ｗ（すなわち、補助保持部６１に保持されている半導体基板Ｗ）の中心と一致するような位置に移動させる。つまり、保持部６１を、回転軸部６２１がアライメント装置３の中央に配置されるような位置に移動させる。その後、制御部９は、昇降駆動部７２を制御して、補助保持部７１を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１まで降下させる。この降下の途中で、各吸引部６１２が、補助保持部７１に保持されている半導体基板Ｗの下面の周縁領域における第１接触ポイントに接触し、半導体基板Ｗは一群の吸引部６１２上に載置された状態となる。補助保持部７１がそこからさらに下降されると、補助保持部７１は半導体基板Ｗから離間し、半導体基板Ｗが補助保持部７１から保持部６１に移載される。これによって、半導体基板Ｗが、その中心位置がアライメント装置３の中央に配置され、かつ、その中心位置が回転軸部６２の中心を通る鉛直な軸と一致するような位置に配置されることになる。

ステップＳ１４：次に、制御部９は、ステップＳ１３の処理が完了したとき（すなわち、保持部６１が補正量だけ回転して停止して、ノッチが定められた方向に配置されたとき）の保持部６（具体的には、保持部６の各吸引部６１２）の位置を検出して、当該位置が次の３つのいずれのケースに該当するかを判定する。
（第１ケース）
全ての吸引部６１２が、ハンド２１１の侵入経路Ｑと干渉しない位置にあり、かつ、補助側アーム７１１の先端部とも干渉しない位置にある（図１０の下段）。
（第２ケース）
少なくとも１個の吸引部６１２がハンド２１１の侵入経路Ｑと干渉する位置にあるが、全ての吸引部６１２が補助側アーム７１１の先端部とは干渉しない位置にある（図１１の中段）。
（第３ケース）
少なくとも１個の吸引部６１２がハンド２１１の侵入経路Ｑと干渉する位置にあり、かつ、少なくとも１個の吸引部６１２が補助側アーム７１１の先端部とも干渉する位置にある（図１２の中段）。

＜i．第１ケースの場合＞
図１０に示すように、ステップＳ１３の処理が完了したときの吸引部６１２の位置が、第１ケースに該当する場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、次のステップＳ１６〜ステップＳ１７の処理が行われる。

ステップＳ１６：制御部９は、真空ライン６１４に介挿されているバルブ６１３を閉鎖する。これによって、各吸引部６１２の吸引が停止され、半導体基板Ｗが保持部６１上に（具体的には、一群の吸引部６１２上に）単に載置された状態となる。

ステップＳ１７：続いて、搬送アーム２１が、アライメント装置３から半導体基板Ｗを搬出する。

具体的には、搬送ロボット２が、いずれかの搬送アーム（図示の例では、第１搬送アーム２１ａ）のハンド２１１を、吸引部６１２とアーム６１１との間の高さＨ２において進入経路Ｑに沿って水平に移動させてアライメント装置３に進入させ、ハンド２１１の先端に形成されている吸引部２１３が、上方から見て保持部６１に保持されている半導体基板Ｗの周縁と一致するような位置（進入位置）にハンド２１１を配置する。上述したとおり、第１ケースの状態では、保持部６１（具体的には、各吸引部６２１）がハンド２１１の進入経路Ｑと干渉しない位置に配置されている。したがって、当該移動の際にハンド２１１が保持部６１と衝突することはない。

ハンド２１１が進入位置に配置されると、ハンド２１１は、保持部６１よりも上方の高さＨ１の位置まで上昇する。この上昇途中で、ハンド２１１の各吸引部２１３が、保持部６１上に載置されている半導体基板Ｗの下面の周縁領域に接触し、半導体基板Ｗはハンド２１１上に載置された状態となる。ハンド２１１がそこからさらに上昇すると、半導体基板Ｗはハンド２１１によって持ち上げられて、保持部６１は半導体基板Ｗから完全に離間する。つまり、半導体基板Ｗが保持部６１からハンド２１１に移載される。半導体基板Ｗがハンド２１１に移載されると、ハンド２１１の上面に形成されている各吸引部２１３の吸引が開始され、半導体基板Ｗが一対の吸引部２１３によって吸引保持された状態となる。ハンド２１１は、高さＨ１に到達すると、当該高さＨ１において進入経路Ｑに沿って水平に移動して、アライメント装置３から退避する。これによって、半導体基板Ｗがアライメント装置３から搬出され、当該半導体基板Ｗに対するアライメント処理が完了する。

＜ii．第２ケースの場合＞
図１１に示すように、ステップＳ１３の処理が完了したときの吸引部６１２の位置が、第２ケースに該当する場合（ステップＳ１８でＹＥＳ）、次のステップＳ１９〜ステップＳ２１の処理が行われる。

ステップＳ１９：制御部９は、昇降駆動部７２を制御して、補助保持部７１を、保持部６１よりも低い位置（第１位置）Ｐ１から、保持部６１よりも高い位置（第２位置）Ｐ２まで上昇させる。この上昇途中で、各補助側アーム７１１の先端が、保持部６１上に載置されている半導体基板Ｗの下面の周縁領域における第２接触ポイントに接触し、半導体基板Ｗは補助側アーム７１１上に載置されることによって補助保持部７１に保持された状態となる。補助保持部７１がそこからさらに上昇すると、半導体基板Ｗが補助側アーム７１１によって持ち上げられて、保持部６１は半導体基板Ｗから完全に離間する。つまり、半導体基板Ｗが保持部６１から補助保持部７１に移載される。

ステップＳ２０：半導体基板Ｗが保持部６１から離間した状態になると、制御部９は、回転駆動部６２を制御して、保持部６１を回転させる。すなわち、このケースでは、ステップＳ１３の処理が行われた結果、保持部６１（具体的には、少なくとも１個の吸引部６１２）がハンド２１１の進入経路Ｑと干渉する位置に配置されているので（図１１の中段）、制御部９は、回転駆動部６２を制御して、保持部６１の各吸引部６１２がハンド２１１の進入経路Ｑと干渉しない位置に配置されるように、保持部６１を回転させる（図１１の下段）。この処理は半導体基板Ｗが保持部６１から離間した状態で行われるので、保持部６１が回転されても半導体基板Ｗのノッチ位置は変更されない。つまり、半導体基板Ｗの回転位置が変更されることはなく、保持部６１の回転位置だけが変更される。

ステップＳ２１：各吸引部６１２がハンド２１１の進入経路Ｑと干渉しない位置に配置されると、制御部９は、昇降駆動部７２を制御して、補助保持部７１を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１まで下降させる。この下降の途中で、各吸引部６１２が、補助保持部７１に保持されている半導体基板Ｗの下面の周縁領域における第１接触ポイントに接触し、半導体基板Ｗは一群の吸引部６１２上に載置された状態となる。補助保持部７１がそこからさらに下降されると、補助保持部７１は半導体基板Ｗから離間し、半導体基板Ｗが補助保持部７１から保持部６１に移載される。

ステップＳ１９〜ステップＳ２１の処理が行われることによって、ノッチが定められた方向に配置された半導体基板Ｗを保持した保持部６１の吸引部６１２が、ハンド２１１の侵入経路Ｑおよび補助側アーム７１１の先端部のどちらとも干渉しない位置に配置される。つまり、第１ケースの状態となる。この状態になると、上述したステップＳ１６〜ステップＳ１７の処理が行われて、当該半導体基板Ｗに対するアライメント処理が完了する。

＜iii．第３ケースの場合＞
図１２に示すように、ステップＳ１３の処理が完了したときの吸引部６１２の位置が、第３ケースに該当する場合（ステップＳ２２）、次のステップＳ２３〜ステップＳ２７の処理が行われる。

ステップＳ２３：制御部９は、回転駆動部６２を制御して、保持部６１を回転させる。すなわち、このケースでは、ステップＳ１３の処理が行われた結果、保持部６１（具体的には、少なくとも１個の吸引部６１２）がハンド２１１の侵入経路Ｑと干渉する位置に配置されており、かつ、少なくとも１個の吸引部６１２が補助側アーム７１１の先端部と干渉する位置に配置されているので（図１２の中段）、制御部９は、回転駆動部６２を制御して、保持部６１の各吸引部６１２が、ハンド２１１の侵入経路Ｑとも補助側アーム７１１の先端部とも干渉しない位置に配置されるように、保持部６１を回転させる（このときの回転量をθとする）。半導体基板Ｗを保持した保持部６１が回転量θだけ回転されることによって、ステップＳ１３で定められた方向に配置された半導体基板Ｗのノッチは、この回転量θに等しい角度θだけ定められた方向からずれた位置に配置されることになる。

ステップＳ２４：続いて、制御部９は、昇降駆動部７２を制御して、補助保持部７１を、保持部６１よりも低い位置（第１位置）Ｐ１から、保持部６１よりも高い位置（第２位置）Ｐ２まで上昇させて、半導体基板Ｗを保持部６１から補助保持部７１に移載する。この処理は、上述したステップＳ１９の処理と同様である。

ステップＳ２５：半導体基板Ｗが保持部６１から離間した状態になると、制御部９は、回転駆動部６２を制御して、ステップＳ２３と同じ回転方向に、ステップＳ２３と同じ回転量θだけ、保持部６１をさらに回転させる。ステップＳ２３とステップＳ２５の処理が行われることによって、保持部６１は合計で２θ回転することになる。この処理は半導体基板Ｗが保持部６１から離間した状態で行われるので、保持部６１が回転されても半導体基板Ｗのノッチの位置は変更されない。したがって、半導体基板Ｗのノッチは、回転量θに等しい角度θだけ定められた方向からずれた位置に配置されたままの状態となっている。

ステップＳ２６：続いて、制御部９は、昇降駆動部７２を制御して、補助保持部７１を第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１まで下降させて、半導体基板Ｗを補助保持部７１から保持部６１に移載する。この処理は、上述したステップＳ２１の処理と同様である。

ステップＳ２７：続いて、制御部９は、回転駆動部６２を制御して、ステップＳ２３と逆の回転方向に、ステップＳ２３と同じ回転量θだけ、保持部６１を回転させる。この処理は、半導体基板Ｗが保持部６１に保持された状態で行われるので、保持部６１が回転されると半導体基板Ｗも回転し、当該半導体基板Ｗの回転位置はステップＳ２３の処理が行われる前の状態（すなわち、半導体基板Ｗの回転位置の補正（ステップＳ１３）が行われた直後の状態）に戻り、ノッチが定められた方向に再配置される。また、同時に、保持部６１の各吸引部６１２の回転位置は、ステップＳ２５の処理が行われる前の状態に戻り、各吸引部６１２がハンド２１１の侵入経路Ｑとも補助側アーム７１１の先端部とも干渉しない位置に配置される。

ステップＳ２３〜ステップＳ２７の処理が行われることによって、ノッチが定められた方向に配置された半導体基板Ｗを保持した保持部６１の吸引部６１２が、ハンド２１１の侵入経路Ｑおよび補助側アーム７１１の先端部のどちらとも干渉しない位置に配置される。つまり、第１ケースの状態となる。この状態になると、上述したステップＳ１６〜ステップＳ１７の処理が行われて、当該半導体基板Ｗに対するアライメント処理が完了する。

＜５．効果＞
上記の実施形態によると、アライメント装置３が、半導体基板Ｗの下面の周縁領域を吸引して半導体基板Ｗを保持する保持部６１を備えており、搬送ロボット２によって搬送されてくる半導体基板Ｗは、この保持部６１に保持される（ステップＳ１１）。半導体基板Ｗが保持部６１で保持されると、検出部８が、保持部６１に保持された半導体基板Ｗのノッチを検出する。そして、基板位置補正部１０１は、保持部６１に保持された半導体基板Ｗのノッチが定められた方向に配置されるように保持部６１を回転させて半導体基板Ｗの回転位置を補正する。このときの保持部６１の回転角度は半導体基板Ｗ毎に異なり、場合によっては、回転後の保持部６１が、上方から見て、搬送ロボット２のハンド２１１の進入経路Ｑと重なる位置に配置されることがあり（図８の中段参照）、こうなると、搬送ロボット２が、保持部６１に保持されている半導体基板Ｗ（すなわち、回転位置が補正された半導体基板Ｗ）を受け取ることができなくなってしまう。ここにおいて、上記の実施形態に係るアライメント装置３では、リフター７と制御部９とが協働して、半導体基板Ｗの回転位置を変更せずに保持部６１の回転位置を変更し、保持部６１の回転位置が、上方から見てハンド２１１の進入経路Ｑと重ならない位置に移動される。したがって、搬送ロボット２は、保持部６１に干渉することなく、保持部６１に保持されている半導体基板Ｗを難なく受け取れることができる。

また、上記の実施形態においては、保持部６１が半導体基板Ｗの下面の周縁領域を吸引して半導体基板Ｗを保持するので、半導体基板Ｗを安定して保持することが可能となり、保持部６１が回転される際に、保持部６１と半導体基板Ｗとの間に位置ずれが生じにくい。したがって、半導体基板Ｗを十分速い速度で回転させることができる。その結果、アライメントを迅速に行うことができる。

また、上記の実施形態においては、基板位置補正部１０１が、保持部６２に保持された半導体基板Ｗが定められた位置に配置されるように保持部６１を移動させて半導体基板Ｗの水平位置を補正して、保持部６１に保持された半導体基板Ｗの中心を保持部６１の回転軸と一致させる。ここでは、保持部６１が半導体基板Ｗの下面の周縁領域を吸引して半導体基板Ｗを保持するので、半導体基板Ｗが撓まない。したがって、半導体基板Ｗの水平位置を高精度に補正して高いアライメント精度を担保できる。

また、上記の実施形態においては、保持部６１と補助保持部７１との配置関係を、第１状態（すなわち、補助保持部７１が保持部６１よりも下方に配置された第１状態）から第２状態（すなわち、補助保持部７１が保持部６１よりも上方に配置された第２状態）に変更することによって、半導体基板Ｗを保持部６１から補助保持部７１に持ち替えて、この状態で保持部６１を回転させる。保持部６１が回転されると、保持部６１と補助保持部７１との位置関係を第２状態から第１状態に戻すことによって、半導体基板Ｗを補助保持部７１から保持部６１に移載する。この構成によると、簡易な制御態様で、迅速に、半導体基板Ｗの回転位置を変更せずに保持部６１の回転位置を変更することができる。

また、上記の実施形態においては、真空吸引で半導体基板Ｗを吸引する吸引部６１２が、２以上の区画に分割された吸引口６１２０を備える。したがって、仮に、半導体基板Ｗの周縁に形成された切り欠きが、吸引口６１２０の一部の区画（例えば、第１の区画６１２０ａ）に載ったとしても別の区画（例えば、第２の区画６１２０ｂ）で基板Ｗを吸引できる。これによって、基板Ｗを特に安定して保持することができる。

＜６．他の実施形態＞
上記の実施形態においては、保持部６１が水平移動機構６３を備える構成としたが、水平移動機構６３は必須の構成ではない。水平移動機構６３を備えない場合、半導体基板Ｗの水平位置の補正（ステップＳ１３）は例えば次のように行うことができる。

すなわち、半導体基板Ｗの周縁位置の変動量に基づいて半導体基板Ｗの中心位置が特定されると、制御部９は、回転駆動部６２を制御して、保持部６１の全ての吸引部６１２が、ハンド２１１の侵入経路Ｑと干渉しない位置に配置されるような回転位置にくるように、保持部６１を回転させる。

続いて、搬送ロボット２が、いずれかの搬送アーム２１ａのハンド２１１を、上述した高さＨ２において進入経路Ｑに沿って水平に移動させてアライメント装置３に進入させ、ハンド２１１を上述した進入位置に配置する。進入位置に配置されると、ハンド２１１は、上述した高さＨ１の位置まで上昇する。この上昇途中で、半導体基板Ｗはハンド２１１上に載置された状態となり、ハンド２１１がそこからさらに上昇すると、半導体基板Ｗはハンド２１１によって持ち上げられて、保持部６１は半導体基板Ｗから完全に離間する。つまり、半導体基板Ｗが保持部６１からハンド２１１に移載される。半導体基板Ｗがハンド２１１に移載されると、ハンド２１１の上面に形成されている各吸引部２１３の吸引が開始され、半導体基板Ｗが一対の吸引部２１３によって吸引保持された状態となる。

ハンド２１１が高さＨ１に到達すると、駆動機構２２が駆動されて、ハンド２１１が、当該高さＨ１において、進入経路Ｑに沿う方向、および、軸部２２１の延在方向と直交する方向（すなわち、進入経路Ｑと直交する方向）に適宜移動して、ハンド２１１に保持されている半導体基板Ｗの中心が、回転駆動部６２の回転軸部６２１の中心を通る鉛直な軸と一致するような位置に配置される。ただし、保持部６１は、当該鉛直な軸がアライメント装置３の中央にくるような位置に予め配置されている。

ハンド２１１は、当該位置に配置されると、上述した高さＨ２まで下降する。この下降の直前（あるいは直後）に、ハンド２１１の上面に形成された各吸引部２１３の吸引が停止され、半導体基板Ｗがハンド２１１上に単に載置された状態となる。この下降の途中で、半導体基板Ｗは一群の吸引部６１２上に載置された状態となり、ハンド２１１がそこからさらに下降すると、ハンド２１１は半導体基板Ｗから完全に離間し、半導体基板Ｗがハンド２１１から保持部６１に移載される。半導体基板Ｗが保持部６１に移載されると、制御部９は、真空ライン６１４に介挿されているバルブ６１３を開放する。これによって、各吸引部６１２が半導体基板Ｗに真空吸着し、半導体基板Ｗが一群の吸引部６１２によって固定的に保持（吸引保持）される。一方で、ハンド２１１は、高さＨ２に到達すると、当該高さＨ２において進入経路Ｑに沿って水平に移動して、アライメント装置３から退避する。これによって、半導体基板Ｗが、その中心位置がアライメント装置３の中央に配置され、かつ、その中心位置が回転軸部６２の中心を通る鉛直な軸と一致するような位置に配置されることになる。

上記の実施形態において、例えばステップＳ２１とステップＳ１７との間（すなわち、補助保持部７１から保持部６１に半導体基板Ｗが受け渡された後であって、搬送アーム２１が保持部６１から半導体基板Ｗを受け取る前の時間帯）に、半導体基板Ｗの回転位置を必要に応じて微調整する処理を行ってもよい。具体的には例えば、ステップＳ１６の後に、検出部８で半導体基板Ｗのノッチを検出して半導体基板Ｗのノッチが定められた方向に配置されているかを確認し、半導体基板Ｗのノッチが定められた方向からずれている場合には、当該ずれがゼロとなるように、保持部６１を微少量回転させてもよい。この構成によると、ステップＳ１９〜ステップＳ２１の処理が行われる間に、何らかの事情（例えば振動）によって、半導体基板Ｗの回転位置が微少にずれてしまった場合であっても、当該微少なずれを解消した上で、半導体基板Ｗを搬送ロボット２に渡すことができる。

上記の実施形態では、補助保持部７１は、対向配置された一対の保持具７１０，７１０を備える構成としたが、補助保持部７１の構成はこれに限らない。例えば、図１３、図１４に例示される補助保持部７１ａのように、水平に延在する複数（図の例では４個）の補助側アーム７１１ａが中心部から放射状に配列された構成を備えていてもよい。この場合、例えば、各補助側アーム７１１ａの先端に、上向きに立ち上がった支持部７１２ａが設けられており、この支持部７１２ａの先端において半導体基板Ｗの下面の外周領域における互いに離間した複数の接触ポイント（第２接触ポイント）に接触する。

上記の実施形態では、保持部６１およびハンド２１１は、半導体基板Ｗの下面の周縁領域を真空方式で吸引（真空吸引）して半導体基板Ｗを吸引保持していた（所謂、真空チャック）が、保持部６１およびハンド２１１が半導体基板Ｗを吸引保持する態様はこれに限らない。例えば、半導体基板Ｗの下面の周縁領域を静電方式で吸引（静電吸引）して半導体基板Ｗを吸引保持してもよいし（所謂、静電チャック）、半導体基板Ｗの下面の周縁領域を電磁方式で吸引（電磁吸引）して半導体基板Ｗを保持してもよい（所謂、電磁チャック）。

上記の実施形態では、保持部６１は、先端に吸引部６１２が形成されたアーム６１１を４個備える構成としたが、先端に吸引部６１２が形成されたアーム６１１の個数は４個に限られるものではなく、例えば、３個であってもよいし、５個以上であってもよい。また、補助保持部７１は、補助アーム７１１を４個備える構成としたが、補助アーム７１１の個数は４個に限られるものではなく、例えば、３個であってもよいし、５個以上であってもよい。

上記の実施形態では、補助保持部７１が第１位置Ｐ１と第２位置Ｐ２との間で昇降移動することによって、補助保持部７１が保持部６１よりも下方に配置された状態（第１状態）と、補助保持部７１が保持部６１よりも上方に配置された状態（第２状態）の切り替えが行われていたが、補助保持部７１と保持部６１との位置関係を変更する態様はこれに限らない。例えば、保持部６１にこれを昇降させる機構を設け、静止する補助保持部７１に対して保持部６１が昇降移動することによって、第１状態と第２状態との間の切り替えがなされてもよい。また例えば、補助保持部７１と保持部６１との両方がそれぞれ逆向きに昇降移動することによって、第１状態と第２状態との間の切り替えがなされてもよい。

上記の実施形態では、リフター７と制御部９とが協働して、半導体基板Ｗの回転位置を変更せずに保持部６１の回転位置を変更する保持部位置変更部１０２として機能しているが、保持部位置変更部１０２の態様はこれに限らない。例えば、保持部位置変更部は、半導体基板Ｗの例えば上面の中央部を非接触で保持する例えばベルヌーイチャックで半導体基板Ｗを持ち上げるリフターとこれを回転させる制御部とを含む構成としてもよい。

上記の実施形態では、回転保持部６が水平移動機構６３を備え、基板位置補正部１０１が半導体基板Ｗの水平位置を補正する構成としていたが、これらの構成は必須ではなく、半導体基板Ｗの水平位置の補正は省略されてもよい。

上記の実施形態では、処理の対象となる基板は半導体基板Ｗであるとしたが、対象となる基板は半導体基板Ｗに限られるものではなく、例えばガラス基板であってもよい。

１ 載置部
２ 搬送ロボット
２１ａ，２１ｂ 搬送アーム
２１１ ハンド
２１２ 多関節機構
２１３ ハンドの吸引部
３ アライメント装置
４ 処理部
５ 基板処理システムの制御部
６ 回転保持部
６１ 保持部
６１１ アーム
６１２ 吸引部
６１３ バルブ
６１４ 真空ライン
６２ 回転駆動部
６２１ 回転軸部
６２２ 駆動機構
６３ 水平移動機構
７ リフター
７１ 補助保持部
７１１ 補助側アーム
７１２ 連結部
７２ 昇降駆動部
８ 検出部
９ アライメント装置の制御部
１００ 基板処理システム
１０１ 基板位置補正部
１０２ 保持部位置変更部

Claims (4)

1. 基板の下面の周縁領域における互いに離間した複数の第１接触ポイントにおいて前記基板を吸引して前記基板を保持する保持部と、前記保持部を所定の鉛直な回転軸の周りで回転させる回転駆動部と、を備える回転保持部と、
   前記保持部に保持された基板の特徴部を検出する検出部と、
   前記特徴部の検出結果に基づいて前記保持部を回転させて、これに保持された基板の前記特徴部が定められた方向に配置されるようにする基板位置補正部と、
   前記基板の回転位置を変更せずに、前記保持部の回転位置を変更する保持部位置変更部と、
   を備える基板のアライメント装置。
2. 請求項１に記載の基板のアライメント装置において、
   前記保持部位置変更部が、
   基板の下面の周縁領域における互いに離間した複数の第２接触ポイントにおいて前記基板と接触して前記基板を保持する補助保持部と、前記補助保持部を昇降させる昇降駆動部と、を備えるリフターと、
   前記回転保持部と前記リフターとを制御する制御部であって、
   前記保持部における前記基板の吸引を停止して、前記基板が前記保持部上に載置された状態とし、
   前記補助保持部を前記保持部に対して相対的に移動させて、前記補助保持部が前記保持部よりも下方に配置された第１状態から、前記補助保持部が前記保持部よりも上方に配置された第２状態に変更することによって、前記保持部上に載置されている基板を前記補助保持部に保持させて前記基板を前記保持部から離間させ、
   前記基板から離間した前記保持部を回転させ、
   前記補助保持部を前記保持部に対して相対移動させて、前記第２状態から前記第１状態に変更することによって、前記補助保持部に保持されている基板を回転後の前記保持部上に移載するように制御する制御部と、
   を備える基板のアライメント装置。
3. 請求項１または２に記載の基板のアライメント装置において、
   前記保持部が、前記第１接触ポイントにおいて基板を真空吸引する吸引部を備え、
   前記吸引部が２以上の区画に分割された吸引口を備える、
   基板のアライメント装置。
4. ａ）保持部が、基板の下面の周縁領域における互いに離間した複数の第１接触ポイントにおいて前記基板を吸引して前記基板を保持する工程と、
   ｂ）前記保持部に保持された基板の特徴部を検出する工程と、
   ｃ）前記特徴部の検出結果に基づいて前記保持部を回転させて、これに保持された基板の前記特徴部が定められた方向に配置されるようにする工程と、
   ｄ）基板の前記特徴部が定められた方向に配置された後、前記基板の回転位置を変更せずに、前記保持部の回転位置を変更する工程と、
   を備え、
   前記保持部の回転位置を変更する工程が、
   ｄ１）基板を吸引保持している前記保持部を、所定の回転量だけ所定の方向に回転させる工程と、
   ｄ２）基板の回転位置を変更せずに、基板を前記保持部から離間させる工程と、
   ｄ３）基板から離間している前記保持部を、前記所定の回転量だけ、前記所定の方向に回転させる工程と、
   ｄ４）回転後の前記保持部に、再び基板を吸引保持させる工程と、
   ｄ５）基板を吸引保持している前記保持部を、前記所定の回転量だけ、前記所定の方向と逆の方向に回転させる工程と、
   を備える基板のアライメント方法。

Images