JP2017188523A - 基板処理装置および基板有無確認方法 - Google Patents

基板処理装置および基板有無確認方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 チャタリングに起因するセンサの誤検知の影響を低減して、スループットの低下を抑えることのできる基板処理装置を提供する。
【解決手段】 基板処理装置は、所定の搬送経路に沿って、基板Ｗを保持して搬送する搬送機構１２１ａ〜１２７ａと、搬送機構１２１ａ〜１２７ａに基板Ｗが保持されているか否かを検知するためのセンサ４０と、センサ４０を制御するセンサ制御部８２と、搬送経路中における基板Ｗの位置情報を取得する位置情報取得部８１と、センサ４０から検知結果を取得する検知結果取得部８３と、センサ４０の検知結果が位置情報と整合するか否かを判定する判定処理部８４を備える。センサ制御部８２は、センサ４０の検知結果が位置情報と整合しないと判定された場合に、基板Ｗが保持されているか否かをセンサ４０に再度検知させる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、基板処理装置に関し、特に、搬送経路中において基板の有無を確認する技術に関する。
近年、半導体デバイスの高集積化が進むにつれて回路の配線が微細化し、配線間距離もより狭くなりつつある。半導体デバイスの製造では、シリコンウェハの上に多くの種類の材料が膜状に繰り返し形成され、積層構造を形成する。この積層構造を形成するためには、ウェハの表面を平坦にする技術が重要となっている。このようなウェハの表面を平坦化する一手段として、化学機械研磨（ＣＭＰ）を行う研磨装置（化学的機械的研磨装置ともいう）が広く用いられている。
従来のＣＭＰ装置には、所定の搬送経路に沿って半導体ウェハなどの基板を搬送するリニアトランスポータが備えられており、リニアトランスポータの各搬送ステージには、ウェハの有無を検知する透過型のセンサが備えられている。従来のＣＭＰ装置では、このセンサを用いて各搬送ステージ上のウェハの有無を検知することができる。
特開２０１０−５０４３６号公報
従来のＣＭＰ装置において、搬送経路中におけるウェハの位置情報（どの搬送ステージにウェハが位置しているべきかを示す情報）を利用して、搬送経路中におけるウェハの有無を確認することが考えられる。例えば、搬送経路中におけるウェハの位置情報とセンサの検知結果とが整合していない場合、すなわち、ウェハの位置情報によればセンサによりウェハ有と判定されるべきであるにも関わらずセンサの検知結果ではウェハ無である、あるいは、ウェハの位置情報によればセンサによりウェハ無と判定されるべきであるにも関わらずセンサの検知結果ではウェハ有である場合に、アラームを発報してウェハの搬送を緊急停止することが考えられる。
ところで、ＣＭＰ装置には、搬送経路に沿ってウェハを搬送している間にウェハが乾燥するのを防ぐためにウェアに水（純水）を噴霧するシャワーノズルが備えられていることがある。また、ＣＭＰ装置では、研磨後のウェハの洗浄に水（純水）を用いることもある。透過型のセンサ（例えば、光センサ）では、これらの水の影響や光の回り込みにより光量にチャタリングが発生し、チャタリングに起因する誤検知が生じるおそれがある。例えば、ウェハが有るにもかかわらずチャタリングの影響によりウェハが無い、あるいは、ウェハが無いにもかかわらずチャタリングの影響によりウェハが有ると誤検知するおそれがある。
このようなチャタリングに起因する誤検知がセンサに発生すると、搬送経路中におけるウェハの位置情報とセンサの検知結果とが整合しているか否かの判定結果も誤判定となり、アラームを誤発報させてしまう結果となる。このようなアラームの誤発報のたびにウェハの搬送を緊急停止すると、ＣＭＰ装置の生産性およびスループットが低下してしまう。そのため、チャタリングに起因するセンサの誤検知の影響を低減して、スループットの低下を抑える技術の開発が望まれていた。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、チャタリングに起因するセンサの誤検知の影響を低減して、スループットの低下を抑えることのできる基板処理装置を提供することを目的とする。
本発明の基板処理装置は、所定の搬送経路に沿って、基板を保持して搬送する搬送機構と、前記搬送機構に前記基板が保持されているか否かを検知するためのセンサと、前記センサを制御するセンサ制御部と、前記搬送経路中における前記基板の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記センサから検知結果を取得する検知結果取得部と、前記センサの検知結果が前記位置情報と整合するか否かを判定する判定処理部と、を備え、前記センサ制御部は、前記センサの検知結果が前記位置情報と整合しないと判定された場合に、前記基板が保持されているか否かを前記センサに再度検知させる。
この構成によれば、搬送機構に基板が保持されているか否かがセンサによって検知される。一方、搬送経路中における基板の位置情報から、基板が搬送機構に保持されているべきか否かがわかる。センサの検知結果が位置情報と整合するか否かを判定し、整合しないと判定された場合には、基板が保持されているか否かをセンサに再度検知させる。センサの誤検知がチャタリングに起因するものである場合には、少し時間をおくことでセンサが正常な検知を行うことができる状態に戻ることが多い。したがって、上記のように、センサの検知結果が位置情報とが整合しないと判定された場合に、基板が保持されているか否かをセンサに再度検知させることにより、チャタリングに起因するセンサの誤検知の影響を低減することができる。
仮に、チャタリングが落ち着くまでの時間（ディレイ時間）を考慮してチャタリングの検知時間を設定したとすると、基板の検知を行うごとに（基板ごとに）ディレイ時間分の遅延が生じることになる。例えば、１日に３０００枚の基板を処理する場合には、たとえ誤検知が１日に１度も発生しなくても、３０００枚分のディレイ時間がかかることになり、スループットが低下してしまう。これに対して、本発明では、センサの検知結果が位置情報とが整合しないと判定された場合にのみ、基板が保持されているか否かをセンサに再度検知させるので、もし誤検知が１度も発生しなければ、スループットが低下することがない。また、仮に誤検知が発生した場合であっても、誤検知が発生した回数（例えば、多くても１日に１回）の分だけ時間がかかるだけで済み、ディレイ時間を設ける場合に比べて、スループットの低下を抑えることができる。
また、本発明の基板処理装置は、前記センサに再度検知させるべきリトライ回数を記憶する記憶部を備え、前記センサ制御部は、前記リトライ回数を超えた場合には、前記基板が保持されているか否かを前記センサに再度検知させる処理を停止してもよい。
この構成によれば、所定のリトライ回数を超えた場合には、基板が保持されているか否かをセンサに再度検知させる処理を停止させる。チャタリング以外の原因に起因するセンサの誤検知の場合、少し時間をおいたとしてもセンサが正常な検知を行うことができる状態に戻ることは少ない。そのような場合には、基板が保持されているか否かをセンサに再度検知させる処理を停止させ、余計な遅延が生じるのを防ぐことができる。
また、本発明の基板処理装置は、前記リトライ回数を超えた場合に、前記リトライ回数を超えたことを通知するためのアラーム処理を行うアラーム処理部を備えてもよい。
この構成によれば、所定のリトライ回数を超えた場合には、そのことを通知するためのアラーム処理が行われる。これにより、チャタリング以外の原因に起因するセンサの誤検知が発生したことを、作業者に知らせることができる。
また、本発明の基板処理装置では、複数の前記センサを備え、前記判定処理部は、前記複数のセンサの各々の検知結果が前記位置情報と整合するか否かを判定し、前記センサ制御部は、前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの検知結果が前記位置情報と整合しないと判定された場合に、前記基板が保持されているか否かを前記複数のセンサに再度検知させてもよい。
この構成によれば、複数のセンサによって、搬送機構に基板が保持されているか否かが検知される。そして、複数のセンサの検知結果の各々と位置情報とが整合するか否かを判定し、少なくとも１つのセンサの検知結果が整合しないと判定された場合には、基板が保持されているか否かをセンサに再度検知させる。これにより、複数のセンサのうち、あるセンサでチャタリングに起因する誤検知が発生していた場合でも、他のセンサが正常な検知を行うことができる状態であれば、その正常なセンサの検知結果に基づいて、位置情報と整合するか否かを適切に判定することができる。
なお、この場合、複数のセンサの検知結果のすべてが位置情報とが整合しないと判定されれば（すべてのセンサでチャタリングに起因する誤検知が発生していれば）、基板が保持されているか否かを複数のセンサに再度検知させる。上述のように、センサの誤検知がチャタリングに起因するものである場合には、少し時間をおくことでセンサが正常な検知を行うことができる状態に戻ることが多い。したがって、チャタリングに起因するセンサの誤検知の影響を低減することができる。
本発明の基板有無確認方法は、基板処理装置で実行される基板有無確認方法であって、前記基板処理装置は、所定の搬送経路に沿って、基板を保持して搬送する搬送機構と、前記搬送機構に前記基板が保持されているか否かを検知するためのセンサと、を備え、前記基板有無確認方法は、前記搬送経路中における前記基板の位置情報を取得するステップと、前記センサから検知結果を取得するステップと、前記センサの検知結果が前記位置情報と整合するか否かを判定するステップと、前記センサの検知結果が前記位置情報と整合しないと判定された場合に、前記センサに、前記基板が保持されているか否かを再度検知させるステップと、を含んでいる。
この基板有無確認方法によっても、上記の基板処理装置と同様に、搬送機構に基板が保持されているか否かがセンサによって検知される。一方、搬送経路中における基板の位置情報から、基板が搬送機構に保持されているべきか否かがわかる。センサの検知結果が位置情報と整合するか否かを判定し、整合しないと判定された場合には、基板が保持されているか否かをセンサに再度検知させる。センサの誤検知がチャタリングに起因するものである場合には、少し時間をおくことでセンサが正常な検知を行うことができる状態に戻ることが多い。したがって、上記のように、センサの検知結果が位置情報とが整合しないと判定された場合に、基板が保持されているか否かをセンサに再度検知させることにより、チャタリングに起因するセンサの誤検知の影響を低減することができる。
すなわち、チャタリングが落ち着くまでの時間（ディレイ時間）を考慮してチャタリングの検知時間を設定すると、基板の検知を行うごとに（基板ごとに）ディレイ時間分の遅延が生じることになる。例えば、１日に３０００枚の基板を処理する場合には、たとえ誤検知が１度も発生しなくても、３０００枚分のディレイ時間がかかることになり、スループットが低下してしまう。これに対して、本発明では、センサの検知結果が位置情報とが整合しないと判定された場合にのみ、基板が保持されているか否かをセンサに再度検知させるので、誤検知が１度も発生しなければ、スループットが低下することがない。また、誤検知が発生した場合であっても、誤検知が発生した回数（例えば、多くても１日に１回）の分だけ時間がかかるだけで済み、ディレイ時間を設ける場合に比べて、スループットの低下を抑えることができる。
本発明によれば、チャタリングに起因するセンサの誤検知の影響を低減して、スループットの低下を抑えることができる。
本発明の実施の形態における基板処理装置の全体構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態における第１リニアトランスポータを模式的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態における搬送ステージ、ステーションユニット、研磨テーブル、トップリングを示す斜視図である。 本発明の実施の形態における搬送ステージとステーションユニットを示す斜視図である。 本発明の実施の形態における搬送ステージ、センサ、シャワーノズルの位置関係を示す説明図である。 本発明の実施の形態における基板処理装置の機能（基板有無確認機能）を説明するためのブロック図である。 本発明の実施の形態の基板処理装置における基板有無確認処理の流れを示すフロー図である。 他の実施の形態の基板処理装置における基板有無確認処理の流れを示すフロー図である。
以下、本発明の実施の形態の基板処理装置について、図面を用いて説明する。なお、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１は本発明の一実施形態に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図である。図１に示すように、この基板処理装置は、略矩形状のハウジング１を備えており、ハウジング１の内部は隔壁１ａ，１ｂによってロード／アンロード部２と研磨部３と洗浄部４とに区画されている。これらのロード／アンロード部２、研磨部３、および洗浄部４は、それぞれ独立に組み立てられ、独立に排気される。また、基板処理装置は、基板処理動作を制御する制御部５を有している。
ロード／アンロード部２は、多数のウェハ（基板）をストックするウェハカセットが載置される２つ以上（本実施形態では４つ）のフロントロード部２０を備えている。これらのフロントロード部２０はハウジング１に隣接して配置され、基板処理装置の幅方向（長手方向と垂直な方向）に沿って配列されている。フロントロード部２０には、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Standard Manufacturing Interface）ポッド、またはＦＯＵＰ（Font Opening Unified Pod）を搭載することができるようになっている。ここで、ＳＭＩＦ、ＦＯＵＰは、内部にウェハカセットを収納し、隔壁で覆うことにより、外部空間とは独立した環境を保つことができる密閉容器である。
また、ロード／アンロード部２には、フロントロード部２０の並びに沿って走行機構２１が敷設されており、この走行機構２１上にウェハカセットの配列方向に沿って移動可能な２台の搬送ロボット（ローダー）２２が設置されている。搬送ロボット２２は走行機構２１上を移動することによってフロントロード部２０に搭載されたウェハカセットにアクセスできるようになっている。各搬送ロボット２２は上下に２つのハンドを備えており、上側のハンドを処理されたウェハをウェハカセットに戻すときに使用し、下側のハンドを処理前のウェハをウェハカセットから取り出すときに使用して、上下のハンドを使い分けることができるようになっている。さらに、搬送ロボット２２の下側のハンドは、その軸心周りに回転することで、ウェハを反転させることができるように構成されている。
ロード／アンロード部２は最もクリーンな状態を保つ必要がある領域であるため、ロード／アンロード部２の内部は、基板処理装置外部、研磨部３、および洗浄部４のいずれよりも高い圧力に常時維持されている。研磨部３は研磨液としてスラリーを用いるため最もダーティな領域である。したがって、研磨部３の内部には負圧が形成され、その圧力は洗浄部４の内部圧力よりも低く維持されている。ロード／アンロード部２には、ＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ、またはケミカルフィルタなどのクリーンエアフィルタを有するフィルタファンユニット（図示せず）が設けられており、このフィルタファンユニットからはパーティクルや有毒蒸気、有毒ガスが除去されたクリーンエアが常時吹き出している。
研磨部３は、ウェハの研磨（平坦化）が行われる領域であり、第１研磨ユニット３Ａ、第２研磨ユニット３Ｂ、第３研磨ユニット３Ｃ、第４研磨ユニット３Ｄを備えている。これらの第１研磨ユニット３Ａ、第２研磨ユニット３Ｂ、第３研磨ユニット３Ｃ、および第４研磨ユニット３Ｄは、図１に示すように、基板処理装置の長手方向に沿って配列されている。
図１に示すように、第１研磨ユニット３Ａは、研磨面を有する研磨パッド１０が取り付けられた研磨テーブル３０Ａと、ウェハを保持しかつウェハを研磨テーブル３０Ａ上の研磨パッド１０に押圧しながら研磨するためのトップリング３１Ａと、研磨パッド１０に研磨液やドレッシング液（例えば、純水）を供給するための研磨液供給ノズル３２Ａと、研磨パッド１０の研磨面のドレッシングを行うためのドレッサ３３Ａと、液体（例えば純水）と気体（例えば窒素ガス）の混合流体または液体（例えば純水）を霧状にして研磨面に噴射するアトマイザ３４Ａとを備えている。
同様に、第２研磨ユニット３Ｂは、研磨パッド１０が取り付けられた研磨テーブル３０Ｂと、トップリング３１Ｂと、研磨液供給ノズル３２Ｂと、ドレッサ３３Ｂと、アトマイザ３４Ｂとを備えており、第３研磨ユニット３Ｃは、研磨パッド１０が取り付けられた研磨テーブル３０Ｃと、トップリング３１Ｃと、研磨液供給ノズル３２Ｃと、ドレッサ３３Ｃと、アトマイザ３４Ｃとを備えており、第４研磨ユニット３Ｄは、研磨パッド１０が取り付けられた研磨テーブル３０Ｄと、トップリング３１Ｄと、研磨液供給ノズル３２Ｄと、ドレッサ３３Ｄと、アトマイザ３４Ｄとを備えている。
次に、第１リニアトランスポータ６、第２リニアトランスポータ７、リフタ１１、スイングトランスポータ１２の構造について説明する。
図２は、第１リニアトランスポータ６を模式的に示す斜視図である。図２に示すように、第１リニアトランスポータ６は、ウェハが載置される搬送ステージ（基板搬送ステージ）１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ，１２４ａをそれぞれ有する第１，第２，第３，第４搬送ハンド１２１，１２２，１２３，１２４と、第２，第３，第４搬送ハンド１２２，１２３，１２４をそれぞれ上下動させる３つの昇降駆動機構（例えばボールねじを用いたモータ駆動機構またはエアシリンダ）１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃと、第１，第２，第３，第４搬送ハンド１２１，１２２，１２３，１２４を水平方向に移動自在に支持する３つのリニアガイド１３２Ａ，１３２Ｂ，１３２Ｃと、第１，第２，第３，第４搬送ハンド１２１，１２２，１２３，１２４を水平方向に駆動する３つの水平駆動機構１３４Ａ，１３４Ｂ，１３４Ｃとを備えている。本実施形態では、水平駆動機構１３４Ａ，１３４Ｂ，１３４Ｃはそれぞれ、一対のプーリ１３６と、これらプーリ１３６に掛けられたベルト１３７と、一対のプーリのうちのいずれか一方を回転させるサーボモータ１３８とを有している。
搬送ステージ１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ，１２４ａの上面には複数のピンがそれぞれ設けられており、ウェハはこれらのピンの上に載置される。各搬送ステージ１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ，１２４ａには、ウェハの有無を検知する透過型のセンサ４０（例えば光センサ）が備えられており、各搬送ステージ１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ，１２４ａ上のウェハの有無を検知することができるようになっている。
第１搬送ハンド１２１は第１リニアガイド１３２Ａに支持され、第１水平駆動機構１３４Ａに駆動されて第１搬送位置ＴＰ１と第４搬送位置ＴＰ４との間を移動する。この第１搬送ハンド１２１は、リフタ１１からウェハを受け取り、それを第２リニアトランスポータ７に渡すためのパスハンドである。したがって、ウェハを第１研磨ユニット３Ａおよび第２研磨ユニット３Ｂでは研磨せずに、第３研磨ユニット３Ｃおよび第４研磨ユニット３Ｄで研磨する場合に、第１搬送ハンド１２１が使用される。この第１搬送ハンド１２１には昇降駆動機構は設けられていなく、第１搬送ハンド１２１の搬送ステージ（基板パスステージ）１２１ａは水平方向にのみ移動可能となっている。
第２搬送ハンド１２２は第２リニアガイド１３２Ｂに支持され、第２水平駆動機構１３４Ｂに駆動されて第１搬送位置ＴＰ１と第２搬送位置ＴＰ２との間を移動する。この第２搬送ハンド１２２は、ウェハをリフタ１１から第１研磨ユニット３Ａに搬送するためのアクセスハンドとして機能する。すなわち、第２搬送ハンド１２２は第１搬送位置ＴＰ１に移動し、ここでリフタ１１からウェハを受け取る。そして、第２搬送ハンド１２２は再び第２搬送位置ＴＰ２に移動し、ここで搬送ステージ１２２ａ上のウェハをトップリング３１Ａに渡す。第２搬送ハンド１２２には第１昇降駆動機構１３０Ａが連結されており、これらは一体に水平方向に移動するようになっている。搬送ステージ１２２ａ上のウェハをトップリング３１Ａに渡すときは、第２搬送ハンド１２２は第１昇降駆動機構１３０Ａに駆動されて上昇し、トップリング３１Ａにウェハを渡した後、第１昇降駆動機構１３０Ａに駆動されて下降する。
搬送ステージ１２２ａの上面には、トップリング３１Ａの外周縁の下端（リテーナリング４０の下端）に係合する複数の（図では３つの）のアクセスガイド１４０が設けられている。これらのアクセスガイド１４０の内側はテーパ面となっており、搬送ステージ１２２ａが上昇してトップリング３１Ａにアクセスすると、トップリング３１Ａがこれらのアクセスガイド１４０によって案内され、トップリング３１Ａと搬送ステージ１２２ａとが互いに係合する。この係合によりトップリング３１Ａと搬送ステージ１２２ａ（すなわちウェハ）との間でセンタリングが行われる。このアクセスガイド１４０は、第３，第４搬送ハンド１２３，１２４の搬送ステージ１２３ａ，１２４ａにも同様に設けられている。
第３搬送ハンド１２３と第４搬送ハンド１２４は第３リニアガイド１３２Ｃに支持されている。第３搬送ハンド１２３と第４搬送ハンド１２４とはエアシリンダ１４２によって互いに連結されており、これらは第３水平駆動機構１３４Ｃに駆動されて一体的に水平方向に移動するようになっている。エアシリンダ１４２は第３搬送ハンド１２３の搬送ステージ１２３ａと第４搬送ハンド１２４の搬送ステージ１２４ａとの間隔を調整する間隔調整機構として機能する。このエアシリンダ（間隔調整機構）１４２を設けた理由は、第１搬送位置ＴＰ１と第２搬送位置ＴＰ２との間隔と、第２搬送位置ＴＰ２と第３搬送位置ＴＰ３との間隔が異なる場合があるからである。エアシリンダ１４２は、第３搬送ハンド１２３および第４搬送ハンド１２４の移動中に間隔調整動作を行うことが可能である。
第３搬送ハンド１２３には第２昇降駆動機構１３０Ｂが連結され、第４搬送ハンド１２４には第３昇降駆動機構１３０Ｃが連結されており、第３搬送ハンド１２３と第４搬送ハンド１２４は、独立して昇降可能となっている。第３搬送ハンド１２３は、第１搬送位置ＴＰ１、第２搬送位置ＴＰ２、第３搬送位置ＴＰ３の間を移動し、同時に、第４搬送ハンド１２４は第２搬送位置ＴＰ２、第３搬送位置ＴＰ３、第４搬送位置ＴＰ４の間を移動する。
第３搬送ハンド１２３は、ウェハをリフタ１１から第２研磨ユニット３Ｂに搬送するためのアクセスハンドとして機能する。すなわち、第３搬送ハンド１２３は第１搬送位置ＴＰ１に移動し、ここでリフタ１１からウェハを受け取り、さらに第３搬送位置ＴＰ３に移動し、搬送ステージ１２３ａ上のウェハをトップリング３１Ｂに渡すように動作する。第３搬送ハンド１２３は、また、第１研磨ユニット３Ａで研磨されたウェハを第２研磨ユニット３Ｂに搬送するためのアクセスハンドとしても機能する。すなわち、第３搬送ハンド１２３は第２搬送位置ＴＰ２に移動し、ここでトップリング３１Ａからウェハを受け取り、さらに第３搬送位置ＴＰ３に移動し、そして、搬送ステージ１２３ａ上のウェハをトップリング３１Ｂに渡すように動作する。搬送ステージ１２３ａとトップリング３１Ａまたはトップリング３１Ｂとの間でのウェハの受け渡しを行うときは、第３搬送ハンド１２３は第２昇降駆動機構１３０Ｂに駆動されて上昇し、ウェハの受け渡しが終わった後は、第２昇降駆動機構１３０Ｂに駆動されて第３搬送ハンド１２３が下降する。
第４搬送ハンド１２４は、第１研磨ユニット３Ａまたは第２研磨ユニット３Ｂで研磨されたウェハをスイングトランスポータ１２に搬送するためのアクセスハンドとして機能する。すなわち、第４搬送ハンド１２４は第２搬送位置ＴＰ２または第３搬送位置ＴＰ３に移動し、ここでトップリング３１Ａまたはトップリング３１Ｂから研磨されたウェハを受け取り、その後第４搬送位置ＴＰ４に移動する。トップリング３１Ａまたはトップリング３１Ｂからウェハを受け取るときは、第４搬送ハンド１２４は第３昇降駆動機構１３０Ｃに駆動されて上昇し、ウェハを受け取った後、第３昇降駆動機構１３０Ｃに駆動されて下降する。
図３は、第２搬送位置ＴＰ２，第３搬送位置ＴＰ３，第６搬送位置ＴＰ６，第７搬送位置ＴＰ７に設けられたステーションユニットと、搬送ステージと、トップリングとの配置を説明する斜視図である。図４は、第２搬送位置ＴＰ２に配置されたステーションユニットと搬送ステージを示す斜視図である。
図３に示すように、搬送ステージ１２１ａ〜１２７ａは、ステーションユニット１４３とトップリング３１Ａとの間の搬送経路上に配置されており、搬送経路に沿ってステーションユニット１４３とトップリング３１Ａとの間でウェハＷを搬送する。図４に示すように、ステーションユニット１４３は、トップリング３１Ａのリテーナリング４０を押し上げる複数の押し上げ機構（図示せず）と、これらの押し上げ機構を支持するサポートベース１４５とを備えている。押し上げ機構は、例えばモータなどで構成される。押し上げ機構の高さ方向の位置は、トップリング３１Ａと第１リニアトランスポータ６の搬送ステージ（１２２ａまたは１２３ａまたは１２４ａ）との間にある。押し上げ機構は、リテーナリング４０に接触する押し上げピン１４６を備えている。押し上げ機構は、押し上げピン１４６がリテーナリング４０の下面に対向する位置に配置される。トップリング３１Ａが下降すると、リテーナリング４０の下面が押し上げピン１４６に接触する。リテーナリング４０は押し上げピン１４６に押し上げられ、ウェハＷよりも上方の位置まで移動する。
次に、第１リニアトランスポータ５からトップリング３１Ａにウェハを渡すときの動作について説明する。まず、トップリング３１Ａは、研磨位置から第１搬送位置ＴＰ１まで移動する。次いでトップリング３１Ａが下降し、上述したようにリテーナリング４０がステーションユニット１４３の押し上げ機構により押し上げられる。トップリング３１Ａが下降しているとき、第１リニアトランスポータ５の搬送ステージが上昇し、リテーナリング４０に接触することなくトップリング３１Ａの真下まで移動する。この状態で、ウェハＷは搬送ステージからトップリング３１Ａに渡される。そして、トップリング３１Ａが上昇するとほぼ同時に搬送ステージが下降する。トップリング３１Ａはさらに研磨位置に移動してウェハＷを研磨し、搬送ステージは次の搬送動作を開始する。トップリング３１Ａから第１リニアトランスポータ５にウェハを渡すときも同様の動作が行われる。
このように、ウェハの受け渡し時には、トップリング３１Ａと搬送ステージは、ほぼ同時に互いに近接し、ほぼ同時に離間するので、スループットを向上させることができる。なお、第３搬送位置ＴＰ３，第６搬送位置ＴＰ６，第７搬送位置ＴＰ７に設けられるステーションユニット１４３の構成も、上述のステーションユニット１４３と同様であり、ウェハの受け渡し動作も同様に行われる。
続いて、本実施の形態の基板処理装置が有する機能（基板有無確認機能）について説明する。図５は、本実施の形態における搬送ステージ、センサ、シャワーノズルの位置関係を示す説明図であり、図６は、本実施の形態の基板処理装置の機能（基板有無確認機能）を説明するためのブロック図である。
図５に示すように、搬送ステージ１２１ａ〜１２７ａがウェハＷを保持して搬送する搬送経路には、搬送ステージ１２１ａ〜１２７ａにウェハＷが保持されているか否かを検知するためのセンサ４０が設けられている。センサ４０は、例えば光センサであり、発光部４１と受光部４２で構成されている。なお、本実施の形態では、センサ４０の数は１つである。搬送ステージ１２１ａ〜１２７ａにウェハＷが保持されていない場合には、発光部４１から発光された光が受光部４２でそのまま（ウェハＷに遮られずに）受光される。一方、搬送ステージ１２１ａ〜１２７ａにウェハＷが保持されている場合には、発光部４１から発光された光がウェハＷに遮られ受光部４２で受光される光量が減少する。このセンサ４０は、受光部４２で受光した光量に基づいて、搬送ステージ１２１ａ〜１２７ａにウェハＷが保持されているか否かを検知することができる。
また、図５に示すように、搬送経路には、搬送ステージ１２１ａ〜１２７ａで搬送されている間にウェハＷが乾燥するのを防ぐためにウェハＷに水（純水）を噴霧するシャワーノズル５０が備えられている。例えば、シャワーノズル５０は、ウェハＷの表面（おもて面）と裏面の両側に配置される。
図６に示すように、基板処理装置は、基板有無確認機能のための構成として、上記のようなセンサ４０に加えて、記憶部６０、表示部７０、制御部８０を備えている。記憶部６０は、例えばメモリなどで構成されており、表示部７０は、例えばディスプレイなどで構成されている。制御部８０は、例えばＣＰＵなどで構成されており、位置情報取得部８１、センサ制御部８２、検知結果取得部８３、判定処理部８４、アラーム処理部８５を備えている。
記憶部６０には、搬送経路中におけるウェハＷの位置情報が記憶されている。位置情報取得部８１は、記憶部６０から搬送経路中におけるウェハＷの位置情報を取得する機能を備えている。センサ制御部８２は、センサ４０を制御する機能を備えている。例えば、センサ制御部８２は、センサ４０のオン・オフを制御することができる。
検知結果取得部８３は、センサ４０から検知結果（搬送ステージ１２１ａ〜１２７ａにウェハＷが保持されているか否かの検知結果）を取得する機能を備えている。判定処理部８４は、検知結果取得部８３が取得したセンサ４０の検知結果と位置情報取得部８１が取得した位置情報とが整合するか否かを判定する機能を備えている。判定処理部８４は、ウェハＷの位置情報によればセンサ４０によりウェハ有と判定されるべきであるにも関わらずセンサ４０の検知結果ではウェハ無である、あるいは、ウェハＷの位置情報によればセンサ４０によりウェハ無と判定されるべきであるにも関わらずセンサ４０の検知結果ではウェハ有である場合に、センサの検知結果と位置情報とが整合していない（ウェハ有無検知が異常である）と判定する。一方、判定処理部８４は、ウェハＷの位置情報によりセンサ４０によりウェハ有と判定されるべきであるときにセンサ４０の検知結果でもウェハ有である、あるいは、ウェハＷの位置情報によりセンサ４０によりウェハ無と判定されるべきであるときにセンサ４０の検知結果でもウェハ無である場合に、センサの検知結果と位置情報とが整合している（ウェハ有無検知が正常である）と判定する。
センサ制御部８２は、センサ４０の検知結果が位置情報と整合しないと判定された場合に、ウェハＷが保持されているか否かをセンサ４０に再度検知させるリトライ制御を行う。なお、センサ４０がウェハＷの再検知を行うのに要する時間は、例えば０．３秒である。
また、記憶部６０には、センサ４０に再度検知させるべきリトライ回数が記憶されている。リトライ回数は、作業者が任意に設定することができる。リトライ回数は、例えば５回である。センサ制御部８２は、リトライ制御を行う回数が設定されたリトライ回数を超えた場合には、ウェハＷが保持されているか否かをセンサ４０に再度検知させる処理を停止する。アラーム処理部８５は、リトライ制御を行う回数が設定されたリトライ回数を超えた場合に、そのことを通知するためのアラーム処理を行う。アラーム処理が行われると、例えば、表示部７０の画面にアラーム表示を行うことにより、作業者にアラームが発報される。なお、アラームの発報は、表示部７０へのアラーム表示に限られず、音や光を用いた従来公知の発報方法を利用することができる。
以上のように構成された基板処理装置について、図７を参照してその動作を説明する。
図７は、本実施の形態の基板処理装置における基板有無確認処理の流れを示すフロー図である。図７に示すように、基板処理装置で基板有無確認処理が行われるときには、まず、位置情報取得部８１によって、記憶部６０から搬送経路中におけるウェハＷの位置情報が取得される（Ｓ１００）。次に、センサ制御部８２によってセンサ４０がオン制御されて、発光部４１からの発光が開始される（Ｓ１０１）。そして、検知結果取得部８３によって、センサ４０から検知結果（搬送ステージ１２１ａ〜１２７ａにウェハＷが保持されているか否かの検知結果）が取得される（Ｓ１０２）。
その後、判定処理部８４により、検知結果取得部８３が取得したセンサ４０の検知結果と位置情報取得部８１が取得した位置情報とが整合するか否かが判定される（Ｓ１０３）。ステップＳ１０３の判定の結果、センサ４０の検知結果と位置情報とが整合しないと判定された場合には、設定されたリトライ回数を超えているか否かの判定が行われる（Ｓ１０４）。
ステップＳ１０４の判定の結果、リトライ回数を超えていると判定されると、センサ制御部８２によってセンサ４０がオフ制御されて、発光部４１からの発光が停止され（Ｓ１０５）、リトライ回数を超えたことを通知するためのアラーム処理がアラーム処理部８５によって行われる（Ｓ１０６）。
一方、ステップＳ１０４の判定の結果、リトライ回数を超えていないと判定されると、再度、検知結果取得部８３によって、センサ４０から検知結果（搬送ステージ１２１ａ〜１２７ａにウェハＷが保持されているか否かの検知結果）が取得され（Ｓ１０２）、そのセンサ４０の検知結果（再検知結果）と位置情報とが整合するか否かが判定される（Ｓ１０３）。
ステップＳ１０３の判定の結果、センサ４０の検知結果と位置情報とが整合すると判定された場合には、センサ制御部８２によってセンサ４０がオフ制御されて、発光部４１からの発光が停止され（Ｓ１０７）、搬送経路に沿ったウェハＷの搬送処理が実行される（Ｓ１０８）。
このような本実施の形態の基板処理装置によれば、チャタリングに起因するセンサ４０の誤検知の影響を低減して、スループットの低下を抑えることができる。
本実施の形態では、搬送ステージ１２１ａ〜１２７ａにウェハＷが保持されているか否かがセンサ４０によって検知される。一方、搬送経路中におけるウェハＷの位置情報から、ウェハＷが搬送ステージ１２１ａ〜１２７ａに保持されているべきか否かがわかる。センサ４０の検知結果が位置情報と整合するか否かを判定し、整合しないと判定された場合には、ウェハＷが保持されているか否かをセンサ４０に再度検知させる。センサ４０の誤検知がチャタリングに起因するものである場合には、少し時間をおくことでセンサ４０が正常な検知を行うことができる状態に戻ることが多い。したがって、上記のように、センサ４０の検知結果が位置情報とが整合しないと判定された場合に、ウェハＷが保持されているか否かをセンサ４０に再度検知させることにより、チャタリングに起因するセンサ４０の誤検知の影響を低減することができる。
仮に、チャタリングが落ち着くまでの時間（ディレイ時間）を考慮してチャタリングの検知時間を設定したとすると、ウェハＷの検知を行うごとに（ウェハＷごとに）ディレイ時間分の遅延が生じることになる。例えば、１日に３０００枚のウェハＷを処理する場合には、たとえ誤検知が１日に１度も発生しなくても、３０００枚分のディレイ時間がかかることになり、スループットが低下してしまう。これに対して、本実施の形態では、センサ４０の検知結果が位置情報とが整合しないと判定された場合にのみ、ウェハＷが保持されているか否かをセンサ４０に再度検知させるので、もし誤検知が１度も発生しなければ、スループットが低下することがない。また、仮に誤検知が発生した場合であっても、誤検知が発生した回数（例えば、多くても１日に１回）の分だけ時間がかかるだけで済み、ディレイ時間を設ける場合に比べて、スループットの低下を抑えることができる。
また、本実施の形態では、所定のリトライ回数を超えた場合には、ウェハＷが保持されているか否かをセンサ４０に再度検知させる処理を停止させる。チャタリング以外の原因に起因するセンサ４０の誤検知の場合、少し時間をおいたとしてもセンサ４０が正常な検知を行うことができる状態に戻ることは少ない。そのような場合には、ウェハＷが保持されているか否かをセンサ４０に再度検知させる処理を停止させ、余計な遅延が生じるのを防ぐことができる。
また、本実施の形態では、所定のリトライ回数を超えた場合には、そのことを通知するためのアラーム処理が行われる。これにより、チャタリング以外の原因に起因するセンサ４０の誤検知が発生したことを、作業者に知らせることができる。
以上、本発明の実施の形態を例示により説明したが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではなく、請求項に記載された範囲内において目的に応じて変更・変形することが可能である。
例えば、以上の説明では、基板処理装置が１つのセンサ４０を備える例について説明したが、基板処理装置は、一つの搬送ステージ（例えば、搬送ステージ１２４ａ）にウェハＷが保持されているか否かを検知するために、複数のセンサ４０（例えば、２つのセンサ４０）を備えてもよい。その場合、判定処理部は、複数のセンサ４０の各々の検知結果が位置情報と整合するか否かを判定し、センサ４０制御部は、複数のセンサ４０のうちの少なくとも１つのセンサ４０の検知結果が位置情報と整合しないと判定された場合に、ウェハＷが保持されているか否かを複数のセンサ４０に再度検知させてもよい。
図８は、そのような他の実施の形態における基板有無確認処理の流れを示すフロー図である。図８に示すように、この場合には、まず、位置情報取得部８１によって、記憶部６０から搬送経路中におけるウェハＷの位置情報が取得される（Ｓ２００）。次に、センサ制御部８２によって複数のセンサ４０がオン制御されて、発光部４１からの発光が開始される（Ｓ２０１）。そして、検知結果取得部８３によって、複数のセンサ４０から検知結果（例えば、ある搬送ステージ１２４ａにウェハＷが保持されているか否かの検知結果）が取得される（Ｓ２０２）。
その後、判定処理部８４により、検知結果取得部８３が取得した複数のセンサ４０の検知結果の各々と位置情報取得部８１が取得した位置情報とが整合するか否かが判定される（Ｓ２０３）。ステップＳ２０３の判定の結果、複数のセンサ４０のうちの少なくとも１つのセンサ４０の検知結果と位置情報とが整合しないと判定された場合には、設定されたリトライ回数を超えているか否かの判定が行われる（Ｓ２０４）。
ステップＳ２０４の判定の結果、リトライ回数を超えていると判定されると、センサ制御部８２によって複数のセンサ４０がオフ制御されて、発光部４１からの発光が停止され（Ｓ２０５）、リトライ回数を超えたことを通知するためのアラーム処理がアラーム処理部８５によって行われる（Ｓ２０６）。
一方、ステップＳ２０４の判定の結果、リトライ回数を超えていないと判定されると、再度、検知結果取得部８３によって、複数のセンサ４０から検知結果（例えば、搬送ステージ１２４ａにウェハＷが保持されているか否かの検知結果）が取得され（Ｓ２０２）、その複数のセンサ４０の検知結果（再検知結果）の各々と位置情報とが整合するか否かが判定される（Ｓ２０３）。
ステップＳ２０３の判定の結果、複数のセンサ４０のうちの少なくとも１つのセンサ４０の検知結果と位置情報とが整合すると判定された場合には、センサ制御部８２によって複数のセンサ４０がオフ制御されて、発光部４１からの発光が停止され（Ｓ１０７）、搬送経路に沿ったウェハＷの搬送処理が実行される（Ｓ１０８）。
このような他の実施の形態の場合には、複数のセンサ４０（例えば２つのセンサ４０）によって、一つの搬送ステージ（例えば、搬送ステージ１２４ａ）にウェハＷが保持されているか否かが検知される。そして、複数のセンサ４０の検知結果の各々と位置情報とが整合するか否かを判定し、少なくとも１つのセンサ４０の検知結果が整合しないと判定された場合には、ウェハＷが保持されているか否かをセンサ４０に再度検知させる。これにより、複数のセンサ４０のうち、あるセンサ４０でチャタリングに起因する誤検知が発生していた場合でも、他のセンサ４０が正常な検知を行うことができる状態であれば、その正常なセンサ４０の検知結果に基づいて、位置情報と整合するか否かを適切に判定することができる。
なお、この場合、複数のセンサ４０の検知結果のすべてが位置情報とが整合しないと判定されれば（すべてのセンサ４０でチャタリングに起因する誤検知が発生していれば）、ウェハＷが保持されているか否かを複数のセンサ４０に再度検知させる。上述のように、センサ４０の誤検知がチャタリングに起因するものである場合には、少し時間をおくことでセンサ４０が正常な検知を行うことができる状態に戻ることが多い。したがって、チャタリングに起因するセンサ４０の誤検知の影響を低減することができる。
以上のように、本発明にかかる基板処理装置は、チャタリングに起因するセンサの誤検知の影響を低減して、スループットの低下を抑えることができるという効果を有し、ＣＭＰ装置等として用いられ、有用である。
４０ センサ
４１ 発光部
４２ 受光部
５０ シャワーノズル
６０ 記憶部
７０ 表示部
８０ 制御部
８１ 位置情報取得部
８２ センサ制御部
８３ 検知結果取得部
８４ 判定処理部
８５ アラーム処理部
１２１ａ〜１２７ａ 搬送ステージ

Claims (5)

  1. 所定の搬送経路に沿って、基板を保持して搬送する搬送機構と、
    前記搬送機構に前記基板が保持されているか否かを検知するためのセンサと、
    前記センサを制御するセンサ制御部と、
    前記搬送経路中における前記基板の位置情報を取得する位置情報取得部と、
    前記センサから検知結果を取得する検知結果取得部と、
    前記センサの検知結果が前記位置情報と整合するか否かを判定する判定処理部と、
    を備え、
    前記センサ制御部は、前記センサの検知結果が前記位置情報と整合しないと判定された場合に、前記基板が保持されているか否かを前記センサに再度検知させる、基板処理装置。
  2. 前記センサに再度検知させるべきリトライ回数を記憶する記憶部を備え、
    前記センサ制御部は、前記リトライ回数を超えた場合には、前記基板が保持されているか否かを前記センサに再度検知させる処理を停止する、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記リトライ回数を超えた場合に、前記リトライ回数を超えたことを通知するためのアラーム処理を行うアラーム処理部を備える、請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 複数の前記センサを備え、
    前記判定処理部は、前記複数のセンサの各々の検知結果が前記位置情報と整合するか否かを判定し、
    前記センサ制御部は、前記複数のセンサのうちの少なくとも１つのセンサの検知結果が前記位置情報と整合しないと判定された場合に、前記基板が保持されているか否かを前記複数のセンサに再度検知させる、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  5. 基板処理装置で実行される基板有無確認方法であって、
    前記基板処理装置は、
    所定の搬送経路に沿って、基板を保持して搬送する搬送機構と、
    前記搬送機構に前記基板が保持されているか否かを検知するためのセンサと、
    を備え、
    前記基板有無確認方法は、
    前記搬送経路中における前記基板の位置情報を取得するステップと、
    前記センサから検知結果を取得するステップと、
    前記センサの検知結果が前記位置情報と整合するか否かを判定するステップと、
    前記センサの検知結果が前記位置情報と整合しないと判定された場合に、前記センサに、前記基板が保持されているか否かを再度検知させるステップと、
    を含む、基板有無確認方法。
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