JP2018049873A - 基板処理装置及び基板搬送方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】重なるように配置された２枚の基板のそれぞれの位置を正確に特定することができる基板搬送方法を提供する。【解決手段】２枚のウエハＷを搬送アーム１４ａによって重なるように保持する基板処理装置１０において、下方ウエハ検出センサ２９の発光部２９ａは、下方ウエハＷがプロセスモジュール１３の内部へ向けて搬送される際に下方ウエハＷが通過する領域に配置され且つ下方ウエハＷ及び上方ウエハＷの間に位置するように配置され、下方ウエハ検出センサ２９の受光部２９ｂは下方ウエハＷを介して発光部２９ａと対向するように配置され、上方ウエハ検出センサ３０は、上方ウエハＷがプロセスモジュール１３の内部へ向けて搬送される際に上方ウエハＷが通過する領域に配置される。【選択図】図４

Description

本発明は、２枚の基板を１つの処理室へ搬入する基板処理装置及び基板搬送方法に関する。
基板としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）に所定の処理、例えば、ＣＯＲ（Chemical Oxide Removal）処理やＰＨＴ（Post Heat Treatment）処理を施す基板処理装置では、共通搬送室であるトランスファモジュールの周りに処理室であるプロセスモジュールが複数配置され、一のウエハを一のプロセスモジュールへ搬送する間に他のプロセスモジュールにおいて他のウエハへＣＯＲ処理やＰＨＴ処理を施すことにより、処理の効率を向上させる。特に、ＣＯＲ処理やＰＨＴ処理は時間を要する処理であるため、各プロセスモジュールは２枚のウエハを収容し、該２枚のウエハへ同時にＣＯＲ処理又はＰＨＴ処理を施す。
このような基板処理装置では、各プロセスモジュールへ向けて２枚のウエハを同時に搬送する必要があり、トランスファモジュールの内部に配置された搬送アームは先端に設けられたピックにより、２枚のウエハを間に間隔をおいて重なるように保持する。ここで、搬送アームがウエハの受け渡しの失敗等に起因して１枚しかウエハを保持していない場合、各プロセスモジュールへ搬入されるウエハも１枚となるため、ＣＯＲ処理やＰＨＴ処理の効率が低下する。したがって、各プロセスモジュールへウエハを搬入する前に搬送アームが２枚のウエハを保持しているか否かを確認する必要がある。
これに対応して、搬送アームが２枚のウエハを保持しているか否かを確認する方法が本出願人によって提案されている。具体的には、トランスファモジュールの内部において各プロセスモジュールの前にレーザ光又は赤色ＬＥＤ光の発光部及び受光部からなるセンサを配置し、発光部から搬送アームが保持する各ウエハへ向けてレーザ光又は赤色ＬＥＤ光を照射し、レーザ光又は赤色ＬＥＤ光がウエハによって遮られるか否かを受光部によって検知することにより、搬送アームが２枚のウエハを保持しているか否かを確認する。このとき、発光部から各ウエハへはレーザ光又は赤色ＬＥＤ光が斜めに照射されるため、搬送アームが２枚のウエハを重なるように保持していても、各ウエハの存在を確認することができる（例えば、特許文献１参照。）。
ところで、各プロセスモジュールは各ウエハを載置するステージを有するが、該ステージに対してウエハが正しい位置に載置されないとエラーと判定され、処理が中断することがあるため、各プロセスモジュールへウエハを搬入する前にウエハの位置を修正する必要がある。通常は、トランスファモジュールに連結する大気搬送室であるローダーモジュールへ位置合わせ装置であるオリエンタを設け、該オリエンタにおいてウエハの位置を修正するが、この場合、ウエハをトランスファモジュール及びローダーモジュールの間において往復移動させる必要があるため、処理の効率が著しく低下する。そこで、ウエハをトランスファモジュールから各プロセスモジュールへ搬入する際にウエハの位置を修正することが強く求められている。
特開２０１３−１７１８７１号公報
しかしながら、特許文献１の方法ではセンサによって各ウエハのエッジを１箇所しか検出していない。エッジが１箇所しか検出できない場合、ウエハの中心位置を特定することができないため、ウエハの位置を修正することができない。
本発明の目的は、重なるように配置された２枚の基板のそれぞれの位置を正確に特定することができる基板処理装置及び基板搬送方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の基板処理装置は、２つの載置台を有する処理室及び搬送室の間において２枚の基板を搬送する搬送アームを備え、前記搬送アームは前記２枚の基板を当該２枚の基板の間に間隔をおいて重なるように保持する基板処理装置において、下方の前記基板が搬送される際、下方の前記基板の縁部を検出する下方基板検出センサと、上方の前記基板が搬送される際、上方の前記基板の縁部を検出する上方基板検出センサとを備え、前記搬送アームは、下方の前記基板を一方の前記載置台及び前記搬送室の間で搬送し、上方の前記基板を他方の前記載置台及び前記搬送室の間で搬送し、前記下方基板検出センサは発光部及び受光部を有する光学式センサからなり、前記発光部及び前記受光部の一方は、下方の前記基板が搬送される際に下方の前記基板が通過する領域に配置され且つ下方の前記基板及び上方の前記基板の間に位置するように配置され、前記発光部及び前記受光部の他方は、下方の前記基板が搬送される際に下方の前記基板を介して前記発光部及び前記受光部の一方と対向するように配置され、前記上方基板検出センサは、上方の前記基板が搬送される際に上方の前記基板が通過する領域に配置されることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本発明の基板搬送方法は、２つの載置台を有する処理室及び搬送室の間において２枚の基板を搬送アームによって搬送する基板搬送方法であって、前記搬送アームによって前記２枚の基板を当該２枚の基板の間に間隔をおいて重なるように保持する保持ステップと、前記搬送アームによって下方の前記基板を一方の前記載置台及び前記搬送室の間で搬送する第１の搬送ステップと、前記搬送アームによって上方の前記基板を他方の前記載置台及び前記搬送室の間で搬送する第２の搬送ステップとを有し、前記第１の搬送ステップにおいて下方の前記基板の縁部を検出する下方基板検出センサと、前記第２の搬送ステップにおいて上方の前記基板の縁部を検出する上方基板検出センサとが配置され、前記下方基板検出センサは発光部及び受光部を有する光学式センサからなり、前記発光部及び前記受光部の一方は、前記第１の搬送ステップにおいて下方の前記基板が通過する領域に配置され且つ下方の前記基板及び上方の前記基板の間に位置するように配置され、前記発光部及び前記受光部の他方は、前記第１の搬送ステップにおいて下方の前記基板を介して前記発光部及び前記受光部の一方と対向するように配置され、前記上方基板検出センサは、前記第２の搬送ステップにおいて上方の前記基板が通過する領域に配置されることを特徴とする。
本発明によれば、下方基板検出センサの発光部及び受光部の一方は、下方の基板が一方の載置台及び搬送室の間で搬送される際に下方の基板及び上方の基板の間に位置するように配置され、下方基板検出センサの発光部及び受光部の他方は下方の基板を介して発光部及び受光部の一方と対向するように配置されるので、下方基板検出センサの発光部及び受光部の間を下方の基板のみが通過する。これにより、下方基板検出センサは上方の基板の存在に関係無く下方の基板の縁部を検出することができる。また、下方基板検出センサの発光部及び受光部の一方は、下方の基板が搬送される際に下方の基板が通過する領域に配置されるので、下方の基板の縁部は下方基板検出センサの発光部及び受光部の間を２回通過する。これにより、下方の基板の縁部の２箇所を検出することができる。さらに、上方基板検出センサは、上方の基板が他方の載置台及び搬送室の間で搬送される際に上方の基板が通過する領域に配置されるので、上方基板検出センサの前を上方の基板の縁部が２回通過する。これにより、上方の基板の縁部の２箇所を検出することができる。その結果、重なるように配置された２枚の基板のそれぞれの位置を正確に特定することができる。
本発明の実施の形態に係る基板処理装置の構成を概略的に示す平面図である。 図１における搬送アームの構成を説明するための図であり、図２（Ａ）は搬送アームの全体を示す斜視図であり、図２（Ｂ）は搬送アームのピック部の側面図である。 搬送アームによるプロセスモジュールの内部へ向けてのウエハの搬送を説明するための工程図である。 トランスファモジュールの内部とプロセスモジュールの内部を連通させる連通口を説明するための図であり、図４（Ａ）は、図１における線Ｖ−Ｖに沿う断面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）における線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。 図４における下方ウエハ検出センサの構成を概略的に示す拡大断面図である。 下方ウエハ検出センサのフランジへの装着方法を説明するための工程図である。 本発明の実施の形態に係る基板搬送方法を説明するための工程図である。 本発明の実施の形態に係る基板搬送方法を説明するための工程図である。 円の中心位置の特定方法を説明するための図である。 ロードロックモジュールに配置されるハイトセンサを説明するための図である。 図１の基板処理装置が備えるモニタを説明するための図である。
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。
まず、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る基板処理装置の構成を概略的に示す平面図である。なお、図１では理解を容易にするために内部の構成の一部が透過して示される。
図１において、基板処理装置１０は、複数のウエハＷを保管するウエハ保管部１１と、２枚のウエハＷを同時に搬送する搬送室としての共通搬送部（トランスファモジュール）１２と、トランスファモジュール１２から搬送されたウエハＷに所定の処理、例えば、ＣＯＲ処理やＰＨＴ処理を施す処理室としての複数の基板処理部（プロセスモジュール）１３とを備える。プロセスモジュール１３及びトランスファモジュール１２は内部が真空雰囲気に維持される。
基板処理装置１０では、ウエハ保管部１１に保管された複数のウエハＷのうち選択された２枚のウエハＷをトランスファモジュール１２が内蔵する搬送アーム１４ａ等によって重なるように保持し、搬送アーム１４ａ等を移動させることによってトランスファモジュール１２の内部においてウエハＷを搬送し、プロセスモジュール１３の内部に配置された２つのステージ１５ａ，１５ｂ（載置台）のそれぞれに１枚ずつウエハＷを載置する。次いで、基板処理装置１０では、ステージ１５ａ，１５ｂに載置された各ウエハＷへプロセスモジュール１３で所定の処理を施した後に、処理済みの２枚のウエハＷを搬送アーム１４ａ等によって重なるように保持し、搬送アーム１４ａ等を移動させることによってウエハ保管部１１に搬出する。
ウエハ保管部１１は、複数のウエハＷを保管する容器であるフープ１６ａ〜１６ｃの載置台であるロードポート１７ａ〜１７ｃと、保管されたウエハＷをロードポート（１７ａ等）に載置されたフープ（１６ａ等）から受け取り、若しくは、プロセスモジュール１３で所定の処理が施されたウエハＷをフープ（１６ａ等）に引き渡すローダーモジュール１８と、ローダーモジュール１８及びトランスファモジュール１２の間においてウエハＷを受け渡しするために一時的にウエハＷを保持するロードロックモジュール１９ａ，１９ｂとを有する。
ローダーモジュール１８は内部が大気圧雰囲気の矩形の筐体からなり、その矩形の長辺を構成する一側面に複数のロードポート（１７ａ等）が並設される。さらに、ローダーモジュール１８は、内部においてその矩形の長手方向に移動可能な搬送アーム（不図示）を有する。該搬送アームはロードポート（１７ａ等）に載置されたフープ（１６ａ等）からロードロックモジュール１９ａにウエハＷを搬送し、若しくは、ロードロックモジュール１９ｂからフープ（１６ａ等）にウエハＷを搬出する。フープ（１６ａ等）は複数のウエハＷを等間隔で多段に重なるようにして収容する。また、ロードポート（１７ａ等）に載置されたフープ（１６ａ等）の内部は、通常、大気で満たされるが、当該内部が窒素ガス等で満たされて密閉される場合もある。
ロードロックモジュール１９ａは、大気圧雰囲気のロードポート（１７ａ等）に載置されたフープ（１６ａ等）に収容されたウエハＷを、内部が真空雰囲気のプロセスモジュール１３に引き渡すため、ウエハＷを一時的に保持する。ロードロックモジュール１９ａは、２枚のウエハＷを重なるように保持する上部ストッカ２０ａ及び下部ストッカ２０ｂを有する。また、ロードロックモジュール１９ａは、ローダーモジュール１８に対して気密性を確保するためのゲートバルブ２１ａと、トランスファモジュール１２に対して気密性を確保するためのゲートバルブ２１ｂとを有する。さらに、ロードロックモジュール１９ａには図示しないガス導入系及びガス排気系が配管によって接続され、ガス導入系及びガス排気系によって内部が大気圧雰囲気又は真空雰囲気に制御される。なお、ロードロックモジュール１９ｂもロードロックモジュール１９ａと同様の構成を有する。
トランスファモジュール１２は未処理のウエハＷをウエハ保管部１１からプロセスモジュール１３に搬送し、処理済みのウエハＷをプロセスモジュール１３からウエハ保管部１１に搬出する。トランスファモジュール１２は内部が真空雰囲気の矩形の筐体からなり、それぞれ、２枚のウエハＷを重なるように保持して移動する搬送アーム１４ａ，１４ｂと、搬送アーム１４ａ，１４ｂを回転可能に支持する回転台２２と、回転台２２を搭載した回転載置台２３と、回転載置台２３をトランスファモジュール１２の長手方向に移動可能に案内する案内レール２４とを含む。また、トランスファモジュール１２は、ゲートバルブ２１ａ，２１ｂ、さらに後述するゲートバルブ２５ａ〜２５ｆを介して、ウエハ保管部１１のロードロックモジュール１９ａ，１９ｂ、並びに、各プロセスモジュール１３と連通する。トランスファモジュール１２では、ロードロックモジュール１９ａにおいて重なるように上部ストッカ２０ａ及び下部ストッカ２０ｂによって保持された２枚のウエハＷを、搬送アーム１４ａも重なるように保持して受け取り、各プロセスモジュール１３へ搬送する。また、プロセスモジュール１３で処理が施された２枚のウエハＷを、搬送アーム１４ｂが重なるように保持し、ロードロックモジュール１９ｂに搬出する。
図２は、図１における搬送アームの構成を説明するための図であり、図２（Ａ）は搬送アームの全体を示す斜視図であり、図２（Ｂ）は搬送アームのピック部の側面図である。
図２において、搬送アーム１４ａ及び搬送アーム１４ｂは、それぞれ先端において２枚のウエハＷを搭載するピック部２４ａ，２４ｂを有する。搬送アーム１４ａは、複数の矩形のリンク（節）部を複数のジョイント（関節）部で回転可能に連結したリンク機構を有する。搬送アーム１４ａのリンク機構の一端は回転台２２によって回転自由に支持される。また、搬送アーム１４ａのリンク機構の他端は自由端であり、他端にピック部２４ａが連接される（図２（Ａ））。
ピック部２４ａは、二股フォーク状の上部ピック２４ａｔ及び下部ピック２４ａｂを所定の距離ｔだけ離間して積層した構成からなる（図２（Ｂ））。ピック部２４ａは、上部ピック２４ａｔの上面に１枚のウエハＷを搭載し、下部ピック２４ａｂの上面（上部ピック２４ａｔと下部ピック２４ａｂとの間）にさらに１枚のウエハＷを搭載する。すなわち、搬送アーム１４ａは、ピック部２４ａによって２枚のウエハＷを間に間隔をおいて重なるように保持する。
また、搬送アーム１４ａは、リンク機構の一端の回転及びリンク機構による他端の移動により、他端のピック部２４ａに搭載した各ウエハＷを所望の位置に移動する。なお、搬送アーム１４ｂは搬送アーム１４ａと同様の構成を有する。搬送アーム１４ａ等は一度に２枚のウエハＷを搭載するため、基板処理装置１０は、搬送アーム１４ａ及び搬送アーム１４ｂによって同時に４枚のウエハＷを搬送可能である。回転台２２は、鉛直方向を回転軸とし、搬送アーム１４ａ等を回転可能に支持する。
図１に戻り、回転載置台２３及び案内レール２４は、載置した回転台２２をトランスファモジュール１２の内部におい長手方向に移させるスライド機構を構成する。
各プロセスモジュール１３は、ゲートバルブ２５ａ〜２５ｆを介してトランスファモジュール１２に連通する。したがって、ゲートバルブ２５ａ〜２５ｆにより、各プロセスモジュール１３及びトランスファモジュール１２の間の気密性の確保及び互いの連通を両立する。また、プロセスモジュール１３には、図示しないガス導入系（処理ガス及びパージガス等のガス供給源等）及びガス排気系（真空ポンプ、排気制御バルブ及び排気管等）が接続される。
一のプロセスモジュール１３は、２枚のウエハＷを水平方向に並べて載置するステージ１５ａ及びステージ１５ｂ（２つの載置台）を内部に有する。各プロセスモジュール１３は、ステージ１５ａ及びステージ１５ｂにウエハＷを並べて載置することにより、２枚のウエハＷの表面を均一且つ同時に処理する。本実施の形態では、複数のプロセスモジュール１３の各々はＣＯＲ処理及びＰＨＴ処理のいずれかを実行する。
なお、基板処理装置１０は制御部としてコントローラ２６をさらに備え、コントローラ２６は内蔵するメモリ等に格納されたプログラム等を実行することにより、基板処理装置１０の各構成要素の動作を制御する。
図３は、搬送アームによるプロセスモジュールの内部へ向けてのウエハの搬送を説明するための工程図である。
まず、２枚のウエハＷを重なるように保持する搬送アーム１４ａが一のプロセスモジュール１３の前まで移動し（図３（Ａ））、搬送アーム１４ａはリンク機構を伸長させてピック部２４ａを一のプロセスモジュール１３の内部へ進入させ、下部ピック２４ａｂに載置されたウエハＷ（以下、「下方ウエハＷ」という。）をステージ１５ａに対向させる（図３（Ｂ））。このとき、ステージ１５ａは図示しないリフトピン等によって下方ウエハＷを受け取って上面に載置する（第１の搬送ステップ）。その後、搬送アーム１４ａはリンク機構の収縮により、ピック部２４ａを一のプロセスモジュール１３の内部から退出させる（図３（Ｃ））。このとき、ピック部２４ａは、上部ピック２４ａｔに搭載されたウエハＷ（以下、「上方ウエハＷ」という。）のみを保持する。
次いで、搬送アーム１４ａはリンク機構を伸長させてピック部２４ａを再度一のプロセスモジュール１３の内部へ進入させ、上方ウエハＷをステージ１５ｂに対向させる（図３（Ｄ））。このとき、ステージ１５ｂは図示しないリフトピン等によってウエハＷを受け取って上面に載置する（第２の搬送ステップ）。その後、搬送アーム１４ａはリンク機構の収縮により、ピック部２４ａを一のプロセスモジュール１３の内部から退出させる（図３（Ｅ））。このとき、ピック部２４ａはウエハＷを保持していない。
ところで、基板処理装置１０では、各ウエハＷがステージ１５ａやステージ１５ｂに対して正しい位置に搭載されないとエラーと判定され、各プロセスモジュール１３における各処理が中断する。したがって、各プロセスモジュール１３へウエハＷを搬送する前にウエハＷの位置を正確に特定し、ウエハＷの位置が所望の位置からずれていた場合、ウエハＷの位置を修正する必要がある。特に、スループット低下防止の観点から、ウエハＷの位置の特定、及びウエハＷの位置の修正は、搬送アーム１４ａ等によるウエハＷの搬送時（特に、図３（Ｂ）や図３（Ｄ）に示す工程）で行われるのが好ましい。これに対応して本実施の形態では、後述するように、各プロセスモジュール１３の前にウエハＷの縁部（エッジ）を検出するセンサを設け、搬送アーム１４ａ等によるプロセスモジュール１３の内部へのウエハＷの搬送時に、上記センサにより、ウエハＷの縁部の２箇所を検出して位置を特定する。
図４は、トランスファモジュールの内部とプロセスモジュールの内部を連通させる連通口を説明するための図であり、図４（Ａ）は、図１における線Ｖ−Ｖに沿う断面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）における線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。具体的には、図４（Ａ）はトランスファモジュール１２の壁部に設けられた連通口２７の垂直断面を示し、図４（Ｂ）は連通口２７の水平断面を示す。
図１において、トランスファモジュール１２の壁部には、トランスファモジュール１２の内部と各プロセスモジュール１３の内部を連通させる連通口２７（間口）が設けられる。なお、各連通口２７及び各プロセスモジュール１３の間にはゲートバルブ２５ａ〜２５ｆが介在するが、各連通口２７及びトランスファモジュール１２の内部は連通するため、連通口２７の内部は真空雰囲気に維持される。
連通口２７は断面がトランスファモジュール１２の長手方向（以下、「水平方向」という。）に沿って延伸する長穴であり、トランスファモジュール１２の壁部から突出する筒状のフランジ２８によって囲われる。連通口２７の幅Ｌは２枚のウエハＷを水平方向に並べたときの２枚のウエハＷの合計幅２Ｄよりも小さい。したがって、２枚のウエハＷを水平方向に並べたまま、プロセスモジュール１３の内部へ搬送することは不可能である。
フランジ２８には下方ウエハＷのエッジ（縁部）を検出するための下方ウエハ検出センサ２９と、上方ウエハＷの縁部を検出するための上方ウエハ検出センサ３０とが配置される。下方ウエハ検出センサ２９は、一対の発光部２９ａ及び受光部２９ｂを有する光学式センサであり、受光部２９ｂは発光部２９ａが照射するレーザ光又は赤色ＬＥＤ光を受光する。フランジ２８では、下方ウエハＷ及び上方ウエハＷが重ねられた方向（以下、「重畳方向」という。）に沿って上方から眺めたとき、発光部２９ａが、下方ウエハＷがプロセスモジュール１３の内部へ向けて搬送される際に下方ウエハＷが通過する領域に配置され、さらに、発光部２９ａが、下方ウエハＷがプロセスモジュール１３の内部へ向けて搬送される際に下方ウエハＷ及び上方ウエハＷの間に位置するように配置されるとともに、受光部２９ｂが下方ウエハＷを介して発光部２９ａと対向するように配置される。したがって、下方ウエハ検出センサ２９では、下方ウエハＷのみが発光部２９ａ及び受光部２９ｂの間を通過し、上方ウエハＷは発光部２９ａ及び受光部２９ｂの間を通過しない。下方ウエハ検出センサ２９では、発光部２９ａ及び受光部２９ｂの間を下方ウエハＷの縁部が通過する際のレーザ光又は赤色ＬＥＤ光の遮断を検知することにより、下方ウエハＷの縁部が発光部２９ａ及び受光部２９ｂの間を通過したことを検出し、このときの搬送アーム１４ａのモータのエンコーダ値や下方ウエハ検出センサ２９の位置に基づいてレーザ光又は赤色ＬＥＤ光を遮断した下方ウエハＷの縁部の位置を特定する。
上方ウエハ検出センサ３０も、一対の発光部３０ａ及び受光部３０ｂを有する光学式センサである。フランジ２８では、重畳方向に沿って上方から眺めたとき、上方ウエハ検出センサ３０が、上方ウエハＷがステージ１５ｂへ向けて搬送される際に上方ウエハＷが通過する領域に配置される。また、発光部３０ａ及び受光部３０ｂは間に連通口２７を介して対向するようにフランジ２８へ取り付けられる。したがって、上方ウエハ検出センサ３０では、上方ウエハＷが発光部３０ａ及び受光部３０ｂの間を通過する。なお、上方ウエハＷがステージ１５ｂへ向けて搬送される際には搬送アーム１４ａのピック部２４ａが下方ウエハＷを保持していないため、下方ウエハＷが発光部３０ａ及び受光部３０ｂの間を通過することはない。上方ウエハ検出センサ３０では、発光部３０ａ及び受光部３０ｂの間を上方ウエハＷの縁部が通過する際のレーザ光又は赤色ＬＥＤ光の遮断を検知することにより、上方ウエハＷの縁部が発光部３０ａ及び受光部３０ｂの間を通過したことを検出し、このときの搬送アーム１４ａのモータのエンコーダ値や上方ウエハ検出センサ３０の位置に基づいてレーザ光又は赤色ＬＥＤ光を遮断した上方ウエハＷの縁部の位置を特定する。
フランジ２８では、受光部２９ｂ、発光部３０ａ及び受光部３０ｂが連通口２７の外部に配置され、フランジ２８や後述のブラケット３２に設けられた各センサ窓３１を介して連通口２７の内部を指向するが、発光部２９ａは、下方ウエハＷがプロセスモジュール１３の内部へ向けて搬送される際に下方ウエハＷ及び上方ウエハＷの間に位置するため、連通口２７の内部、すなわち、真空雰囲気に配置される。
図５は、図４における下方ウエハ検出センサの構成を概略的に示す拡大断面図である。
図５において、下方ウエハ検出センサ２９は、カップ状のブラケット３２と、側面視において逆Ｌ字状に屈曲し、先端から図中下方に向けてレーザ光（又は赤色ＬＥＤ光）ｌを照射する発光部２９ａと、ブラケット３２の外側において当該ブラケット３２の底部に取り付けられ、センサ窓３１を介して発光部２９ａの先端と対向する受光部２９ｂと、発光部２９ａを保持するアセンブリ部材３３とを有する。アセンブリ部材３３は、ブラケット３２の内側において当該ブラケット３２へシム３４を介して取り付けられる。すなわち、発光部２９ａはブラケット３２からシム３４及びアセンブリ部材３３によって持ち上げられて保持されるため、発光部２９ａはブラケット３２から上方へ向けて突出する。ブラケット３２の開口３２ａの大きさは、フランジ２８の下側に設けられたセンサ口２８ａの大きさに対応し、開口３２ａ及びセンサ口２８ａを対向させるようにブラケット３２をフランジ２８の下側に取り付けて下方ウエハ検出センサ２９をフランジ２８へ装着する。上述したように、発光部２９ａはブラケット３２から上方へ向けて突出するため、下方ウエハ検出センサ２９がフランジ２８へ装着されると、発光部２９ａは連通口２７の内部へ突出する。これにより、発光部２９ａは下方ウエハＷ及び上方ウエハＷの間に位置するように配置される。
また、下方ウエハ検出センサ２９の取付方向（図中上下方向）に沿って眺めたとき、発光部２９ａは、ブラケット３２の開口３２ａ、換言すれば、フランジ２８のセンサ口２８ａからはみ出さないように大きさが設定される。これにより、下方ウエハ検出センサ２９をフランジ２８へ装着する際、発光部２９ａがフランジ２８へ干渉することがない。
下方ウエハ検出センサ２９では、構成要素の接合に低脱ガスの接着剤が設けられ、さらに、アセンブリ部材３３やシム３４が低炭素の金蔵、例えば、ＳＵＳ３１６Ｌで構成される。これにより、下方ウエハ検出センサ２９からガスや炭素が放出されて処理済みのウエハＷへ悪影響を与えるのを防止することができる。また、発光部２９ａの先端は耐熱部材、例えば、耐熱温度が３００℃以上の部材で構成される。これにより、下方ウエハＷや上方ウエハＷからの輻射熱によって発光部２９ａの先端が熱変形してレーザ光（又は赤色ＬＥＤ光）ｌを受光部２９ｂへ向けて照射できなくなるのを防止することができる。さらに、受光部２９ｂにはレーザ光（又は赤色ＬＥＤ光）ｌの受光量を測定する受光量モニタ３５が接続される。受光量モニタ３５は、発光部２９ａや受光部２９ｂへのデポ付着等によってレーザ光（又は赤色ＬＥＤ光）ｌの受光量が低下し、所定の閾値を下回った場合、コントローラ２６へユーザに向けてのクリーニングに関する注意喚起を促す警告を発し、又は、下方ウエハＷの搬送の中断を要請する信号を発する。なお、下方ウエハ検出センサ２９では、発光部２９ａが上方に配置され且つ受光部２９ｂが下方に配置されたが、発光部２９ａ及び受光部２９ｂの上下関係は特に制約が無く、例えば、発光部２９ａが下方に配置され且つ受光部２９ｂが上方に配置されてもよい。
図６は、下方ウエハ検出センサのフランジへの装着方法を説明するための工程図である。
まず、ブラケット３２へ発光部２９ａを取り付けた後、シム３４をアセンブリ部材３３及びブラケット３２の間に配置しない状態で発光部２９ａの高さを測定し（図６（Ａ））、必要な厚さのシム３４を選定する。次いで、選定されたシム３４を介してアセンブリ部材３３をブラケット３２へ取り付ける（図６（Ｂ））。その後、開口３２ａ及びセンサ口２８ａを対向させるようにブラケット３２をフランジ２８の下側に取り付けて下方ウエハ検出センサ２９をフランジ２８へ装着する（図６（Ｃ））。上述したように、下方ウエハ検出センサ２９の取付方向に沿って眺めたとき、発光部２９ａはフランジ２８のセンサ口２８ａからはみ出さないように大きさが設定され、さらに、ブラケット３２に発光部２９ａ及び受光部２９ｂが取り付けられた状態で、当該ブラケット３２をフランジ２８へ取り付けるので、下方ウエハ検出センサ２９をフランジ２８へ容易且つ簡素な工程で装着することができる。
図７及び図８は、本実施の形態に係る基板搬送方法を説明するための工程図である。なお、本図では、ウエハＷとステージ１５ａ，１５ｂを明確に区別するために、ステージ１５ａ，１５ｂにはクロスハッチングが付される。なお、本図において、搬送アーム１４ａ、プロセスモジュール１３やトランスファモジュール１２は図示を省略される。
また、本図における細破線で示された曲線Ｃ１，Ｃ２は、下方ウエハＷ及び上方ウエハＷのプロセスモジュール１３の内部への搬送時における各ウエハＷの搬送軌道である。スループット向上の観点からは各ウエハＷを直線的に移動させるのが好ましいが、本実施の形態では、プロセスモジュール１３の内部に配置された構成要素等との干渉を避けつつ、最短距離でステージ１５ａ，１５ｂへ向けて搬送するために、各ウエハＷは曲線軌道に沿って移動する。
まず、下方ウエハＷ及び上方ウエハＷを搬送アーム１４ａによって重ねて保持し（保持ステップ）、さらに搬送アーム１４ａが一のプロセスモジュール１３の前まで移動する（図７（Ａ））。次いで、搬送アーム１４ａはリンク機構を伸長させ、連通口２７を介してステージ１５ａ（一方の載置台）へ向けてピック部２４ａが保持する下方ウエハＷ及び上方ウエハＷを移動させる（第１の搬送ステップ）。本実施の形態では、下方ウエハ検出センサ２９の発光部２９ａが下方ウエハＷ及び上方ウエハＷの間に位置するように配置されるとともに、受光部２９ｂが下方ウエハＷを介して発光部２９ａと対向するように配置されるため、まず、下方ウエハ検出センサ２９の発光部２９ａ及び受光部２９ｂの間を下方ウエハＷの縁部の１箇所が通過する（図７（Ｂ））。このとき、当該通過が検出され、通過した下方ウエハＷの縁部の１箇所の位置が特定される。
その後、下方ウエハＷの搬送を継続すると、発光部２９ａは下方ウエハＷが通過する領域に配置されるため、発光部２９ａ及び受光部２９ｂの間を下方ウエハＷの縁部の他の１箇所が通過する（図７（Ｃ））。このときも、当該通過が検出され、通過した下方ウエハＷの縁部の他の１箇所の位置が特定される。これにより、下方ウエハＷの縁部の２箇所の位置が特定される。一般に、円において円周上の２点の位置が特定され、当該円の半径ｒが既知の場合、図９に示すように、位置が特定された２点（図中の白点）を結ぶ線分ｌを底辺とし、半径ｒを斜辺とする二等辺三角形の頂点（図中の黒点）が当該円の中心となる。したがって、本実施の形態においても、特定された下方ウエハＷの縁部の２箇所の位置及び下方ウエハＷの半径に基づいて下方ウエハＷの中心位置を特定することができる。その後、下方ウエハＷの特定された中心位置と、下方ウエハＷの所望の中心位置とのずれに基づいて下方ウエハＷの位置を修正する。具体的には、下方ウエハＷの縁部の２箇所の位置が特定された後も、下方ウエハＷはステージ１５ａへ向けて搬送され続けるが（図７（Ｄ））、このとき、下方ウエハＷの位置が修正される。その後、下方ウエハＷはステージ１５ａの上面に載置される。
次いで、搬送アーム１４ａはリンク機構の収縮により、ピック部２４ａを一のプロセスモジュール１３の内部から退出させる。このとき、ピック部２４ａは上方ウエハＷのみを保持する（図８（Ａ））。その後、搬送アーム１４ａはリンク機構を伸長させ、連通口２７を介してステージ１５ｂへ向けて上方ウエハＷを移動させる（第２の搬送ステップ）。本実施の形態では、上方ウエハ検出センサ３０が、重畳方向に沿って上方から眺めたとき、上方ウエハＷが通過する領域に配置されるため、まず、上方ウエハ検出センサ３０の発光部３０ａ及び受光部３０ｂの間を上方ウエハＷの縁部の１箇所が通過する（図８（Ｂ））。このとき、当該通過が検出され、上方ウエハＷの縁部の１箇所の位置が特定される。
その後、上方ウエハＷの搬送を継続すると、発光部３０ａは上方ウエハＷが通過する領域に配置されるため、発光部３０ａ及び受光部３０ｂの間を上方ウエハＷの縁部の他の１箇所が通過する（図８（Ｃ））。このときも、当該通過が検出され、上方ウエハＷの縁部の他の１箇所の位置が特定される。これにより、上方ウエハＷの縁部の２箇所の位置が特定される。その後、下方ウエハＷの中心位置と同様に、特定された上方ウエハＷの縁部の２箇所の位置及び上方ウエハＷの半径に基づいて、上方ウエハＷの中心位置を特定することができる。次いで、上方ウエハＷの特定された中心位置と、上方ウエハＷの所望の中心位置とのずれに基づいて上方ウエハＷの位置を修正する。具体的には、上方ウエハＷの縁部の２箇所の位置が特定された後も、上方ウエハＷはステージ１５ａへ向けて搬送され続けるが（図８（Ｄ））、このとき、上方ウエハＷの位置が修正される。その後、上方ウエハＷはステージ１５ｂの上面に載置される。
次いで、搬送アーム１４ａはリンク機構の収縮により、ピック部２４ａを一のプロセスモジュール１３の内部から退出させ、その後、本方法を終了する。
上述した基板処理装置１０によれば、下方ウエハ検出センサ２９の発光部２９ａは、下方ウエハＷがプロセスモジュール１３の内部へ向けて搬送される際に下方ウエハＷ及び上方ウエハＷの間に位置するように配置され、下方ウエハ検出センサ２９の受光部２９ｂは下方ウエハＷを介して発光部２９ａと対向するように配置されるので、発光部２９ａ及び受光部２９ｂの間を下方ウエハＷのみが通過する。これにより、下方ウエハ検出センサ２９は上方ウエハＷの存在に関係無く下方ウエハＷの縁部を検出することができる。また、発光部２９ａは、下方ウエハＷがプロセスモジュール１３の内部へ向けて搬送される際に下方ウエハＷが通過する領域に配置されるので、下方ウエハＷの縁部は発光部２９ａ及び受光部２９ｂの間を２回通過する。これにより、下方ウエハＷの縁部の２箇所の位置を特定することができる。さらに、上方ウエハ検出センサ３０は、上方ウエハＷがプロセスモジュール１３の内部へ向けて搬送される際に上方ウエハＷが通過する領域に配置されるので、上方ウエハＷの縁部が上方ウエハ検出センサ３０の発光部３０ａ及び受光部３０ｂの間を２回通過する。これにより、上方ウエハＷの縁部の２箇所の位置を特定することができる。その結果、図９に示される円の中心位置の特定方法を用いて重なるように配置された２枚のウエハＷのそれぞれの位置を正確に特定することができる。
また、基板処理装置１０では、上方ウエハ検出センサ３０の受光部２９ｂが受光するレーザ光（又は赤色ＬＥＤ光）ｌの受光量が所定の閾値を下回ると、コントローラ２６へユーザに向けてのクリーニングに関する注意喚起を促す警告を発し、又は、下方ウエハＷの搬送の中断を要請する信号を発するので、レーザ光（又は赤色ＬＥＤ光）ｌの光量低下によって下方ウエハＷの縁部の位置の特定に失敗するのを未然に防止することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、本発明の実施の形態では、下方ウエハＷ及び上方ウエハＷをトランスファモジュール１２からプロセスモジュール１３の内部への搬送する際の下方ウエハＷの中心位置の特定方法及び上方ウエハＷの中心位置の特定方法（図７、図８）について説明したが、下方ウエハＷ及び上方ウエハＷをプロセスモジュール１３の内部からトランスファモジュール１２へ搬送する際も、図７及び図８の基板搬送方法と同様な方法を用いて下方ウエハＷの中心位置及び上方ウエハＷの中心位置を特定することができる。この場合も、先に下方ウエハＷを搬送し、その後、上方ウエハＷを搬送する。
また、基板処理装置１０では、下方ウエハＷの縁部が発光部２９ａ及び受光部２９ｂの間を通過する際や、上方ウエハＷの縁部が発光部３０ａ及び受光部３０ｂの間を通過する際、下方ウエハＷや上方ウエハＷの移動速度を低下させてもよい。これにより、各ウエハＷの縁部の通過の検出感度を向上させることができる。また、下方ウエハＷに熱処理であるＰＨＴ処理が施された後、下方ウエハＷが下方ウエハ検出センサ２９の発光部２９ａ及び受光部２９ｂの間を通過する際、下方ウエハＷの搬送速度を低下させるのが好ましい。これにより、ＰＨＴ処理によって加熱された下方ウエハＷからの輻射熱によって発光部２９ａや受光部２９ｂに付着したデポを気化させることができ、もって、下方ウエハＷの縁部の通過の検出感度を維持することができる。特に、上述したようなレーザ光（又は赤色ＬＥＤ光）ｌの受光量が所定の閾値を下回るような場合には、ＰＨＴ処理が施された下方ウエハＷが発光部２９ａ及び受光部２９ｂの間を通過する際、下方ウエハＷを一旦停止させてもよい。これにより、発光部２９ａや受光部２９ｂに付着したデポへ十分に輻射熱を伝達することができ、当該デポを確実に気化させて除去することができる。
また、ロードロックモジュール１９ａに、搬送アーム１４ａのピック部２４ａの高さ、特に、ピック部２４ａに搭載されたウエハＷの高さを測定するハイトセンサ３６が配置されてもよい（図１０）。これにより、例えば、経年劣化やアクシデントによって搬送アーム１４ａのピック部２４ａの位置が下がり、上方ウエハＷやピック部２４ａの上部ピック２４ａｔが下方ウエハ検出センサ２９の発光部２９ａと干渉するおそれがあるか否かを判別することでき、もって、上方ウエハＷ等と発光部２９ａの干渉を防止することができる。
さらに、基板処理装置１０がユーザに各ウエハＷの特定された位置を示すためのモニタ３７を備えていてもよい（図１１）。モニタ３７は、例えば、各ウエハＷの理想位置からの位置ずれを重ねて表示するグラフ３７ａや各ウエハＷの理想位置からの位置ずれの量を時系列で示すグラフ３７ｂを有する。これにより、ユーザは位置ずれの傾向を把握して位置ずれの発生要因を大まかに推定することができ、その後の位置ずれ修正を素早く行うことができる。
また、基板処理装置１０では、下方ウエハ検出センサ２９が下方ウエハＷの２箇所の位置を特定し、上方ウエハ検出センサ３０が上方ウエハＷの２箇所の位置を特定したが、例えば、下方ウエハＷが通過する領域に下方ウエハ検出センサ２９とは別の縁部検出センサを配置し、下方ウエハ検出センサ２９及び別の縁部検出センサがそれぞれ下方ウエハＷの１箇所の位置を特定してもよく、上方ウエハＷが通過する領域に上方ウエハ検出センサ３０とは別の縁部検出センサを配置し、上方ウエハ検出センサ３０及び別の縁部検出センサがそれぞれ上方ウエハＷの１箇所の位置を特定してもよい。
本発明の目的は、上述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、基板処理装置１０が備えるコントローラ２６に供給し、コントローラ２６のＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、プログラムコード及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムコードを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムコードは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることによりコントローラ２６に供給されてもよい。
また、コントローラ２６が読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コントローラ２６に挿入された機能拡張ボードやコントローラ２６に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。
Ｗ ウエハ
１０ 基板処理装置
１３ プロセスモジュール
１４ 搬送アーム
１５ａ，１５ｂ ステージ
２７ 連通口
２９ 下方ウエハ検出センサ
２９ａ，３０ａ 発光部
２９ｂ，３０ｂ 受光部
３０ 上方ウエハ検出センサ
３６ ハイトセンサ

Claims (9)

  1. ２つの載置台を有する処理室及び搬送室の間において２枚の基板を搬送する搬送アームを備え、前記搬送アームは前記２枚の基板を当該２枚の基板の間に間隔をおいて重なるように保持する基板処理装置において、
    下方の前記基板が搬送される際、下方の前記基板の縁部を検出する下方基板検出センサと、
    上方の前記基板が搬送される際、上方の前記基板の縁部を検出する上方基板検出センサとを備え、
    前記搬送アームは、下方の前記基板を一方の前記載置台及び前記搬送室の間で搬送し、上方の前記基板を他方の前記載置台及び前記搬送室の間で搬送し、
    前記下方基板検出センサは発光部及び受光部を有する光学式センサからなり、
    前記発光部及び前記受光部の一方は、下方の前記基板が搬送される際に下方の前記基板が通過する領域に配置され且つ下方の前記基板及び上方の前記基板の間に位置するように配置され、
    前記発光部及び前記受光部の他方は、下方の前記基板が搬送される際に下方の前記基板を介して前記発光部及び前記受光部の一方と対向するように配置され、
    前記上方基板検出センサは、上方の前記基板が搬送される際に上方の前記基板が通過する領域に配置されることを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記発光部及び前記受光部の一方は減圧雰囲気に配置されることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
  3. 前記搬送アームの高さを測定するハイトセンサをさらに備えることを特徴とする請求項１又は２記載の基板処理装置。
  4. 前記搬送アームは、２枚の前記基板を前記処理室及び前記搬送室の間に設けられる間口を介して搬送し、前記間口の幅は２枚の前記基板を水平に並べたときの２枚の前記基板の合計幅よりも小さいことを特徴とする請求項請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  5. 前記搬送アームは、２枚の前記基板の各々を曲線軌道に沿って移動させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  6. ２つの載置台を有する処理室及び搬送室の間において２枚の基板を搬送アームによって搬送する基板搬送方法であって、
    前記搬送アームによって前記２枚の基板を当該２枚の基板の間に間隔をおいて重なるように保持する保持ステップと、
    前記搬送アームによって下方の前記基板を一方の前記載置台及び前記搬送室の間で搬送する第１の搬送ステップと、
    前記搬送アームによって上方の前記基板を他方の前記載置台及び前記搬送室の間で搬送する第２の搬送ステップとを有し、
    前記第１の搬送ステップにおいて下方の前記基板の縁部を検出する下方基板検出センサと、前記第２の搬送ステップにおいて上方の前記基板の縁部を検出する上方基板検出センサとが配置され、
    前記下方基板検出センサは発光部及び受光部を有する光学式センサからなり、
    前記発光部及び前記受光部の一方は、前記第１の搬送ステップにおいて下方の前記基板が通過する領域に配置され且つ下方の前記基板及び上方の前記基板の間に位置するように配置され、
    前記発光部及び前記受光部の他方は、前記第１の搬送ステップにおいて下方の前記基板を介して前記発光部及び前記受光部の一方と対向するように配置され、
    前記上方基板検出センサは、前記第２の搬送ステップにおいて上方の前記基板が通過する領域に配置されることを特徴とする基板搬送方法。
  7. 前記上方基板検出センサの前記受光部が受光する光量が閾値を下回ると、警告を発し、又は上方の前記基板の搬送を中断することを特徴とする請求項６記載の基板搬送方法。
  8. 下方の前記基板に熱処理が施された後、下方の前記基板が下方基板検出センサの発光部及び受光部の間を通過する際、下方の前記基板の搬送速度を低下させることを特徴とする請求項６又は７記載の基板搬送方法。
  9. 下方の前記基板に熱処理が施された後、下方の前記基板が下方基板検出センサの発光部及び受光部の間を通過する際、下方の前記基板を一旦停止させることを特徴とする請求項８記載の基板搬送方法。
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