JP2019047111A - 搬送装置、基板処理装置及び搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送精度を向上させることが可能な搬送システムを提供すること。【解決手段】一実施形態の搬送装置は、温度センサが配置され、被搬送物の温度を測定する測定位置と、前記測定位置から隔離された待機位置との間で移動する移載機と、前記移載機の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記測定位置と前記待機位置との間で前記移載機を移動させ、前記測定位置において前記温度センサにより測定される温度が第１の時間継続して閾値以下である場合、前記移載機により前記被搬送物を搬送させる。【選択図】図３

Description

本発明は、搬送装置、基板処理装置及び搬送方法に関する。

従来から、縦長の熱処理炉を有し、ウエハボートに複数枚のウエハを載置した状態で熱処理炉に収容し、ウエハを加熱する熱処理を行う縦型熱処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

縦型熱処理装置では、ウエハに熱処理を行った後、ウエハボートを熱処理炉から搬出し、所定の冷却時間が経過した後、搬送装置がウエハボートからＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）内へウエハを搬送して回収する。冷却時間は、ウエハが所定温度（例えば、８０℃）に冷却されるまでに要する時間と所定の待ち時間（マージン時間）との合計時間である。ウエハが所定温度に冷却されるまでに要する時間は、予備実験の結果等に基づいて予め設定される。

特開２０１６−１７８２１６号公報

しかしながら、上記の装置では、ウエハ搬送に要する時間に所定の待ち時間を含むため、待ち時間の分だけウエハ回収までの時間が長くなる。

そこで、上記課題に鑑み、回収時間を短縮し、生産性の向上を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る搬送装置は、温度センサが配置され、被搬送物の温度を測定する測定位置と、前記測定位置から隔離された待機位置との間で移動する移載機と、前記移載機の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記測定位置と前記待機位置との間で前記移載機を移動させ、前記測定位置において前記温度センサにより測定される温度が第１の時間継続して閾値以下である場合、前記移載機により前記被搬送物を搬送させる。

開示の搬送装置によれば、回収時間を短縮し、生産性の向上を図ることができる。

本発明の実施形態に係る搬送装置を備える基板処理装置の概略構成図 本発明の実施形態に係る搬送装置を備える基板処理装置の概略平面図 本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置の動作の一例を示すフローチャート 本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置の動作の一例を示す概略図 温度センサにより測定された温度の時間推移を示す図 本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置の動作の別の例を示す概略図 温度センサにより測定された温度の時間推移を示す図 本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置の動作の更に別の例を示す概略図 本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置の動作の一例を示す概略図

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。

本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置は、種々の基板処理装置に適用できるが、理解の容易のために、基板処理装置の一例として縦型熱処理装置を用いた場合を例に挙げて説明する。

本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置を備える基板処理装置の構成例について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る搬送装置を備える基板処理装置の概略構成図である。図２は、本発明の実施形態に係る搬送装置を備える基板処理装置の概略平面図である。なお、図２においては、説明の便宜上、図１のロードポート１４の一方とＦＩＭＳポート２４とにキャリアＣが載置されていない状態を示す。

基板処理装置１は、装置の外装体を構成する筐体２に収容されて構成される。筐体２内には、キャリア搬送領域Ｓ１と、ウエハ搬送領域Ｓ２とが形成されている。キャリア搬送領域Ｓ１とウエハ搬送領域Ｓ２とは、隔壁４により仕切られている。隔壁４には、キャリア搬送領域Ｓ１とウエハ搬送領域Ｓ２とを連通させ、ウエハＷを搬送するための搬送口６が設けられている。搬送口６は、ＦＩＭＳ（Front-Opening Interface Mechanical Standard）規格に従ったドア機構８により開閉される。ドア機構８には、蓋体開閉装置７の駆動機構が接続されており、駆動機構によりドア機構８は前後方向及び上下方向に移動自在に構成され、搬送口６が開閉される。

以下、キャリア搬送領域Ｓ１及びウエハ搬送領域Ｓ２の配列方向を前後方向（後述する第２の水平方向に対応）とし、前後方向に垂直な水平方向を左右方向（後述する第１の水平方向に対応）とする。

キャリア搬送領域Ｓ１は、大気雰囲気下にある領域である。キャリア搬送領域Ｓ１は、被搬送物である半導体ウエハ（以下「ウエハＷ」という。）が収納されたキャリアＣを、基板処理装置１内の後述する要素間で搬送する、外部から基板処理装置１内に搬入する、又は基板処理装置１から外部へと搬出する領域である。キャリアＣは、例えばＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）であってよい。ＦＯＵＰ内の清浄度が所定のレベルに保持されることで、ウエハＷの表面への異物の付着や自然酸化膜の形成を防止できる。キャリア搬送領域Ｓ１は、第１の搬送領域１０と、第１の搬送領域１０の後方（ウエハ搬送領域Ｓ２側）に位置する第２の搬送領域１２とから構成される。

第１の搬送領域１０には、一例として上下に２段（図１参照）、且つ各段左右に２つ（図２参照）のロードポート１４が設けられている。ロードポート１４は、キャリアＣが基板処理装置１に搬入されたときに、キャリアＣを受け入れる搬入用の載置台である。ロードポート１４は、筐体２の壁が開放された箇所に設けられ、外部から基板処理装置１へのアクセスが可能となっている。具体的には、基板処理装置１の外部に設けられた搬送装置（図示せず）によって、ロードポート１４上へのキャリアＣの搬入及び載置と、ロードポート１４から外部へのキャリアＣの搬出が可能となっている。また、ロードポート１４は、例えば上下に２段存在するため、両方でのキャリアＣの搬入及び搬出が可能となっている。ロードポート１４の下段には、キャリアＣを保管できるようにするために、ストッカ１６が備えられていてもよい。ロードポート１４のキャリアＣを載置する面には、キャリアＣを位置決めする位置決めピン１８が、例えば３箇所に設けられている。また、ロードポート１４上にキャリアＣを載置した状態において、ロードポート１４が前後方向に移動可能に構成されてもよい。

第２の搬送領域１２の下部には、上下方向に並んで２つ（図１参照）のＦＩＭＳポート２４が配置されている。ＦＩＭＳポート２４は、キャリアＣ内のウエハＷを、ウエハ搬送領域Ｓ２内の後述する熱処理炉８０に対して搬入及び搬出する際に、キャリアＣを保持する保持台である。ＦＩＭＳポート２４は、前後方向に移動自在に構成されている。ＦＩＭＳポート２４のキャリアＣを載置する面にも、ロードポート１４と同様に、キャリアＣを位置決めする位置決めピン１８が、３箇所に設けられている。

第２の搬送領域１２の上部には、キャリアＣを保管するストッカ１６が設けられている。ストッカ１６は、例えば３段の棚により構成されており、各々の棚には、左右方向に２つ以上のキャリアＣを載置できる。また、第２の搬送領域１２の下部であって、キャリア載置台が配置されていない領域にも、ストッカ１６を配置する構成であってもよい。

第１の搬送領域１０と第２の搬送領域１２との間には、ロードポート１４、ストッカ１６、及びＦＩＭＳポート２４の間でキャリアＣを搬送するキャリア搬送機構３０が設けられている。

キャリア搬送機構３０は、第１のガイド３１と、第２のガイド３２と、移動部３３と、アーム部３４と、ハンド部３５と、を備えている。第１のガイド３１は、上下方向に伸びるように構成されている。第２のガイド３２は、第１のガイド３１に接続され、左右方向（第１の水平方向）に伸びるように構成されている。移動部３３は、第２のガイド３２に導かれながら左右方向に移動するように構成されている。アーム部３４は、１つの関節と２つのアーム部とを有し、移動部３３に設けられる。ハンド部３５は、アーム部３４の先端に設けられている。ハンド部３５には、キャリアＣを位置決めするピン１８が、３箇所に設けられている。

ウエハ搬送領域Ｓ２は、キャリアＣからウエハＷを取り出し、各種の処理を施す領域である。ウエハ搬送領域Ｓ２は、ウエハＷに酸化膜が形成されることを防ぐために、不活性ガス雰囲気、例えば窒素（Ｎ_２）ガス雰囲気とされている。ウエハ搬送領域Ｓ２には、下端が炉口として開口された縦型の熱処理炉８０が設けられている。

熱処理炉８０は、ウエハＷを収容可能であり、ウエハＷの熱処理を行うための石英製の円筒状の処理容器８２を有する。処理容器８２の周囲には円筒状のヒータ８１が配置され、ヒータ８１の加熱により収容したウエハＷの熱処理が行われる。処理容器８２の下方には、シャッタ（図示せず）が設けられている。シャッタは、ウエハボート５０が熱処理炉８０から搬出され、次のウエハボート５０が搬入されるまでの間、熱処理炉８０の下端に蓋をするための扉である。熱処理炉８０の下方には、基板保持具であるウエハボート５０が保温筒５２を介して蓋体５４の上に載置されている。言い換えると、蓋体５４は、ウエハボート５０の下方に、ウエハボート５０と一体として設けられている。

ウエハボート５０は、例えば石英製であり、大口径（例えば直径が３００ｍｍ又は４５０ｍｍ）のウエハＷを、上下方向に所定間隔を有して略水平に保持するように構成されている。ウエハボート５０に収容されるウエハＷの枚数は、特に限定されないが、例えば５０〜２００枚であってよい。蓋体５４は、昇降機構（図示せず）に支持されており、昇降機構によりウエハボート５０が熱処理炉８０に対して搬入又は搬出される。ウエハボート５０と搬送口６との間には、ウエハ搬送装置６０が設けられている。

ウエハ搬送装置６０は、ＦＩＭＳポート２４上に保持されたキャリアＣとウエハボート５０との間でウエハＷの移載を行う。ウエハ搬送装置６０は、ガイド機構６１と、移動体６２と、フォーク６３と、昇降機構６４と、回転機構６５とを有する。ガイド機構６１は、直方体状である。ガイド機構６１は、鉛直方向に延びる昇降機構６４に取り付けられ、昇降機構６４により鉛直方向への移動が可能であると共に、回転機構６５により回動が可能に構成されている。移動体６２は、ガイド機構６１上に長手方向に沿って進退移動可能に設けられている。フォーク６３は、移動体６２を介して取り付けられる移載機であり、複数枚（例えば５枚）設けられている。複数枚のフォーク６３を有することで、複数枚のウエハＷを同時に移載できるので、ウエハＷの搬送に要する時間を短縮できる。但し、フォーク６３は１枚であってもよい。

フォーク６３の先端の内側の側面には、位置検出センサ６６が設けられている。位置検出センサ６６は、例えば対向型の一対の光検出器である。位置検出センサ６６は、ウエハＷがウエハボート５０に保持されているときに、ウエハＷがウエハボート５０から飛び出していないか、位置がずれていないか等、ウエハＷの位置が正常であるか否かを検出する。位置検出センサ６６は、発光素子と受光素子との組からなり、発光素子から光を発し、受光素子で光を受光する。発光素子と受光素子との間に、物（検出対象物）が存在しない場合には、受光素子で発光素子からの光を受光し、物が存在する場合には、発光素子からの光が遮蔽され、受光素子は光を受光することができなくなる。よって、ウエハＷがウエハボート５０に載置されている高さで、フォーク６３をウエハＷに接近させ、ウエハＷが飛び出している場合には光が遮光され、飛び出していない場合には光が遮蔽されないので、ウエハＷの飛び出しを検出できる。

また、フォーク６３の先端の内側には、温度センサ６７が設けられている。温度センサ６７は、フォーク６３近傍の温度を測定する。例えば、フォーク６３をウエハボート５０に保持された複数枚のウエハＷの隣接する２枚のウエハＷ間に挿入することで、ウエハＷの温度を非接触で測定することもできる。また、例えば、フォーク６３の位置を移動させることで、ウエハ搬送領域Ｓ２内の複数の地点における温度を測定する。また、例えば、フォーク６３がウエハＷを保持することで、保持したウエハＷの温度を非接触で測定する。温度センサ６７としては、種々の熱電対を用いることができるが、応答性が速く、且つ高精度に温度を測定できるという観点から、極細線熱電対（例えば、先端線径が２５μｍ）を用いることが好ましい。また、温度センサ６７としては、測温抵抗体を用いることもできる。なお、温度センサ６７は、フォーク６３の先端の内側以外の位置に設けられていてもよい。

ウエハ搬送領域Ｓ２の一方の側壁部には、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）９１が設けられており、ＦＦＵ９１が設けられた側壁部と対向する他方の側壁部には、気体吸入部９２が設けられている。ＦＦＵ９１は、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）、ＵＬＰＡフィルタ（Ultra-Low Penetration Air Filter）等のフィルタと気体送風用のファンとを有する。ＦＦＵ９１は、フィルタを介して清浄化した気体（例えばＮ_２ガス等の不活性ガス）をウエハ搬送領域Ｓ２に供給する。気体吸入部９２は、ＦＦＵ９１からウエハ搬送領域Ｓ２に供給される清浄化した気体を吸入する。気体吸入部９２は、例えばダクト（図示せず）に接続されている。基板処理装置１の稼働中、ＦＦＵ９１及び気体吸入部９２により、清浄化した気体の供給及び吸入が常時行われ、ウエハ搬送領域Ｓ２には水平方向のガス流（図２の矢印参照）が形成される。このガス流により、ウエハ搬送領域Ｓ２が清浄に保たれると共に、ウエハ搬送領域Ｓ２の温度上昇が抑制される。また、このガス流により、熱処理炉８０から搬出されるウエハボート５０に保持された熱処理後のウエハＷが冷却（クーリング）される。なお、ＦＦＵ９１及び気体吸入部９２と共に、又はＦＦＵ９１及び気体吸入部９２に代えて、熱処理後のウエハＷを冷却する水冷ユニット等の冷却機構を有していてもよい。

図１及び図２に示されるように、基板処理装置１の全体の制御を行う制御部１００が設けられる。制御部１００は、レシピに従い、レシピに示された種々の処理条件下で熱処理が行われるように、基板処理装置１内の種々の機器の動作を制御する。また、制御部１００は、基板処理装置１内に設けられた種々のセンサからの信号を受信することにより、ウエハＷの位置等を把握して、プロセスを進めるシーケンス制御を行う。更に、制御部１００は、基板処理装置１内に設けられた種々の検出器で検出される物理的測定値等を受信することにより基板処理の状態を把握し、基板処理を適切に行うために必要なフィードバック制御等を行うようにしてもよい。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の演算手段及び記憶手段を備える。制御部１００は、プログラムが記憶された記憶媒体からレシピの処理を行うプログラムをインストールし、レシピの処理を実行するようなマイクロコンピュータとして構成されてもよい。また、制御部１００は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）のような電子回路として構成されてもよい。

次に、本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置６０によって、熱処理が行われたウエハＷをＦＯＵＰに回収する動作（搬送方法）の一例について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置６０の動作の一例を示すフローチャートである。図４は、本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置６０の動作の一例を示す概略図である。なお、図４において、「Ｗｓｄ」はダミーウエハ、「Ｗｍ」はモニタウエハ、「Ｗｐ」は製品ウエハを示し、以下では、モニタウエハＷｍ及び製品ウエハＷｐが搬出対象のウエハＷとする。

熱処理が行われたウエハＷを保持するウエハボート５０が熱処理炉８０から搬出されると、ＦＦＵ９１及び気体吸入部９２により形成されるガス流によりウエハＷが冷却（クーリング）される。そして、制御部１００は、ウエハＷの冷却が開始されてから所定の時間（以下「クーリング時間」という。）が経過したか否かを判定する（ステップＳＴ１）。クーリング時間は、熱処理の条件等に応じて定めることができ、例えば１〜６０分とすることができる。具体的には、例えば熱処理の温度が高いほどクーリング時間を長くし、熱処理の温度が低いほどクーリング時間を短くする。本発明の実施形態では、クーリング時間は１０分である。

ステップＳＴ１において、クーリング時間が経過した場合、制御部１００は、ウエハボート５０に保持された複数枚のウエハＷのうち温度測定対象のウエハＷ１に対してセーフマッピングを行うようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ２）。具体的には、図４（ａ）に示されるように、制御部１００は、温度測定対象のウエハＷ１と同等の高さの位置にフォーク６３を移動させ、セーフマッピングを行うようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する。セーフマッピングでは、ウエハ搬送装置６０に設けられた位置検出センサ６６により、温度測定対象のウエハＷ１がウエハボート５０から飛び出していないか、位置がずれていないか等、ウエハＷ１の位置が正常であるか否かを判定する。なお、ウエハＷ１の位置が正常でない場合、制御部１００は、ウエハ搬送装置６０の動作を停止させる、異常を報知する等を行う。温度測定対象のウエハＷ１は、ウエハボート５０から搬出してＦＯＵＰに回収するウエハＷであれば特に限定されないが、ウエハボート５０の上方に位置するウエハＷであることが好ましい。ウエハボート５０が熱処理炉８０から搬出される際、ウエハボート５０の下方、中央部、上方の順番で熱処理炉８０内から外部へ取り出されることから、ウエハボート５０の上方の温度が最も高くなりやすい。そのため、ウエハボート５０の上方の温度を測定すれば、ウエハボート５０の中央部及び下方の温度は、上方よりも低い温度であると推定できる。また、温度測定対象のウエハＷ１の１段下のウエハＷ２についても同様にセーフマッピングを行うことが好ましい。一方、ステップＳＴ１において、クーリング時間が経過していない場合、クーリング時間が経過するまで、ステップＳＴ１を繰り返す。

続いて、制御部１００は、フォーク６３が待機位置Ｐ１から測定位置Ｐ２へ移動するようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ３）。測定位置Ｐ２は、温度測定対象のウエハＷ１の温度を測定する位置であり、例えば図４（ｂ）に示されるように、ウエハボート５０に保持された複数枚のウエハＷのうち温度測定対象のウエハＷ１と、ウエハＷ１の１段下のウエハＷ２との間の位置であってよい。待機位置Ｐ１は、測定位置Ｐ２から隔離された位置であり、例えば図４（ｂ）に示されるように、ウエハボート５０の側方の位置であって、測定位置Ｐ２と同じ高さの位置であってよい。

続いて、制御部１００は、温度測定対象のウエハＷ１の温度が、第１の時間継続して閾値（所定温度）以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ４）。第１の時間は、温度センサ６７の特性に応じて定められ、例えば１０秒とすることができる。閾値は、ウエハ搬送装置６０、ＦＯＵＰ等を構成する材料の耐熱性等に応じて定めることができ、例えば８０℃とすることができる。

ステップＳＴ４において、ウエハＷ１の温度が第１の時間継続して閾値以下である場合、制御部１００は、図４（ｃ）に示されるように、全体マッピングを行うようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ５）。全体マッピングは、フォーク６３を上下方向に移動させて、ウエハボート５０に保持された全てのウエハＷに対してマッピングを行うものである。全体マッピングでは、フォーク６３に設けられた位置検出センサ６６により、ウエハボート５０に保持された全てのウエハＷに対し、ウエハボート５０から飛び出していないか、位置がずれていないか等、ウエハＷの位置が正常であるか否かを判定する。なお、いずれかのウエハＷの位置が正常でない場合、制御部１００は、ウエハ搬送装置６０の動作を停止させる、異常を報知する等を行う。

続いて、ウエハボート５０に保持された複数枚のウエハＷのうち搬出対象のウエハＷである製品ウエハＷｐ、モニタウエハＷｍを搬出するようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ６）。本発明の実施形態では、複数枚のフォーク６３を用いて、ウエハボート５０からウエハＷを複数枚ずつ搬出し、ＦＯＵＰ内に移載する。搬出対象のウエハＷの全ての搬出が完了すると、処理を終了する。なお、ウエハＷを搬出する順番については特に限定されるものではない。

ステップＳＴ４において、ウエハＷの温度が第１の時間内に閾値を超えた場合、制御部１００は、フォーク６３が測定位置Ｐ２から待機位置Ｐ１へ移動するようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ７）。

続いて、制御部１００は、フォーク６３が待機位置Ｐ１へ移動した後、第２の時間（待機時間）が経過したか否かを判定する（ステップＳＴ８）。待機時間は、温度センサ６７の特性に応じて定められ、例えば３０秒とすることができる。

ステップＳＴ８において、待機時間が経過した場合、ステップＳＴ３へ戻る。即ち、制御部１００は、再びフォーク６３が待機位置Ｐ１から測定位置Ｐ２へ移動するようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する。一方、ステップＳＴ８において、待機時間が経過していない場合、待機時間が経過するまで、ステップＳＴ８を繰り返す。

次に、本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置６０によって、熱処理が行われたウエハＷの温度測定を開始してからウエハＷの搬出が可能となるまでの温度センサ６７により測定された温度の時間推移について、図５を参照して説明する。図５は、温度センサ６７により測定された温度の時間推移を示す図である。図５において、横軸は熱処理炉８０からウエハボート５０の搬出を開始した時からの経過時間（ｍｉｎ）を示し、縦軸は温度（℃）を示す。実線は温度センサ６７により測定された温度を示し、破線はウエハ搬送装置６０のガイド機構６１の温度を示し、一点鎖線は閾値を示す。なお、図５の例では、クーリング時間を１０分、第１の時間を１０秒、第２の時間を３０秒に設定した。

図５に示されるように、測定位置Ｐ２における１回目から３回目までのウエハＷの温度測定では、いずれもウエハＷの温度が１０秒以内に８０℃を超えているので、フォーク６３は測定位置Ｐ２から待機位置Ｐ１に移動する。一方、４回目のウエハＷの温度測定では、１０秒以内に８０℃を超えていないので、フォーク６３によってウエハＷの搬出が行われる。

このように、本発明の実施形態では、リアルタイムでウエハＷの温度を非接触で測定し、測定した温度が閾値以下となった時点で、速やかにウエハボート５０からウエハＷをキャリアＣに移載できるので、待ち時間を短縮できる。その結果、短縮した待ち時間の分だけウエハＷの回収に要する時間を短縮でき、生産性の向上を図ることができる。

また、本発明の実施形態では、図５に示されるように、フォーク６３を測定位置Ｐ２に移動させた場合であっても、ウエハ搬送装置６０のガイド機構６１の温度はほとんど変化することなく、３０〜４０℃である。そのため、フォーク６３を測定位置Ｐ２に移動させることによる移動体６２に対する温度の影響はほとんどない。

なお、上記の例では、ウエハボート５０に保持された複数枚のウエハＷのうち１枚のウエハＷの温度の測定結果に基づいて、ウエハボート５０からウエハＷを搬出するタイミングを決定する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、ウエハボート５０に保持された複数枚のウエハＷのうち２枚以上のウエハＷの温度の測定結果に基づいて、ウエハボート５０からウエハＷを搬出するタイミングを決定してもよい。

図６は、本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置６０の動作の別の例を示す概略図である。図６は、ウエハボート５０に保持された複数枚のウエハＷのうち３枚のウエハＷの温度の測定結果に基づいて、ウエハボート５０からウエハＷを搬出するタイミングを決定する場合の一例を示す。

まず、図６（ａ）に示されるように、ウエハボート５０に保持された複数枚のウエハＷのうち下方（以下「ＢＴＭ」という。）に位置するモニタウエハＷｂに対して前述の方法で温度測定を行う。具体的には、セーフマッピングの後、測定位置Ｐ１２において温度センサ６７により測定される温度が１０秒継続して８０℃以下となるまで、測定位置Ｐ１２と待機位置Ｐ１１との間でフォーク６３を移動させる。

測定位置Ｐ１２において温度センサ６７により測定される温度が１０秒継続して８０℃以下となった場合、図６（ｂ）に示されるように、ウエハボート５０に保持された複数枚のウエハＷのうち上方（以下「ＴＯＰ」という。）に位置するモニタウエハＷｔに対して前述の方法で温度測定を行う。具体的には、セーフマッピングの後、測定位置Ｐ２２において温度センサ６７により測定される温度が１０秒継続して８０℃以下となるまで、測定位置Ｐ２２と待機位置Ｐ２１との間でフォーク６３を移動させる。

測定位置Ｐ２２において温度センサ６７により測定される温度が１０秒継続して８０℃以下となった場合、図６（ｃ）に示されるように、ウエハボート５０に保持された複数枚のウエハＷのうち中央部（以下「ＣＴＲ」という。）に位置するモニタウエハＷｃに対して前述した方法で温度測定を行う。具体的には、セーフマッピングの後、測定位置Ｐ３２において温度センサ６７により測定される温度が１０秒継続して閾値（８０℃以下となるまで、測定位置Ｐ３２と待機位置Ｐ３１との間でフォーク６３を移動させる。

測定位置Ｐ３２において温度センサ６７により測定される温度が１０秒継続して８０℃以下となった場合、ウエハボート５０に保持された複数枚のウエハＷのうち、搬出対象のウエハＷである製品ウエハＷｐ、モニタウエハＷｍをフォーク６３により搬出する。

なお、図６の例では、ＢＴＭに位置するモニタウエハＷｂ、ＴＯＰに位置するモニタウエハＷｔ、及びＣＴＲに位置するモニタウエハＷｃの順番で温度の測定を行う場合について説明したが、別の順番で温度の測定を行ってもよい。

次に、本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置６０を用いて、熱処理が行われたウエハＷの温度測定を開始してからウエハＷの搬出が可能となるまでの温度センサ６７により測定された温度の時間推移について、図７を参照して説明する。図７は、温度センサ６７により測定された温度の時間推移を示す図である。図７において、横軸は熱処理炉８０からウエハボート５０の搬出を開始した時からの経過時間（ｍｉｎ）を示し、縦軸は温度（℃）を示す。実線は温度センサ６７により測定された温度を示し、破線はウエハ搬送装置６０のガイド機構６１の温度を示し、一点鎖線は閾値を示す。なお、図７の例では、図５の例と同様に、クーリング時間を１０分、第１の時間を１０秒、第２の時間を３０秒に設定した。

図７に示されるように、ＢＴＭに位置するモニタウエハＷｂについては、測定位置における１回目の温度測定において、モニタウエハＷｂの温度が１０秒以内に８０℃を超えていない。よって、１回目の温度測定の後、ＴＯＰに位置するモニタウエハＷｔの温度測定を行う。ＴＯＰに位置するモニタウエハＷｔについては、１回目の温度測定において、モニタウエハＷｔの温度が１０秒以内に８０℃を超えていない。よって、１回目の温度測定の後、ＣＴＲに位置するモニタウエハＷｃの温度測定を行う。ＣＴＲに位置するモニタウエハＷｃについては、１回目及び２回目の温度測定では、いずれもウエハＷの温度が１０秒以内に８０℃を超えているので、フォーク６３によるウエハＷの搬出は行われない。一方、３回目の温度測定において、モニタウエハＷｃの温度が第１の時間（１０秒）以内に８０℃を超えていない。よって、３回目の温度測定の後、ウエハボート５０に保持された全てのウエハＷに対しマッピングが行われた後、ウエハＷが搬出される。

このように、本発明の実施形態では、リアルタイムでウエハＷの温度を測定し、測定した温度が閾値以下となった場合、速やかにウエハボート５０からウエハＷをキャリアＣに移載できるので、待ち時間を短縮できる。その結果、短縮した待ち時間の分だけウエハＷの回収に要する時間を短縮でき、生産性の向上を図ることができる。

また、制御部１００は、熱処理炉８０からウエハボート５０を搬出してから複数のウエハＷの搬出を開始するまでの時間に基づいて、ウエハＷを冷却する能力が正常であるか否かを診断してもよい。具体的には、制御部１００は、熱処理炉８０からウエハボート５０を搬出してから複数のウエハＷの搬出を開始するまでの時間が、過去の熱処理炉８０からウエハボート５０を搬出してから複数のウエハＷの搬出を開始するまでの時間と比較して所定時間よりも長くなった場合、ウエハＷを冷却する能力に異常があると診断できる。

次に、本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置６０の動作の更に別の例について説明する。図８は、本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置６０の動作の更に別の例を示す概略図である。図９は、本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置の動作の一例を示す概略図である。図８及び図９の例では、複数のエリア（例えば、ＢＴＭ、ＣＴＲ、ＴＯＰ）ごとに前述の温度測定及びウエハＷの搬出を行う。以下、具体的に説明する。

ステップＳＴ２１において、クーリング時間が経過した場合、制御部１００は、ＢＴＭに位置する温度測定対象のウエハＷｂに対してセーフマッピングを行うようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ２２）。具体的には、図９（ａ）に示されるように、制御部１００は、温度測定対象のウエハＷｂと同等の高さの位置にフォーク６３を移動させ、セーフマッピングを行うようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する。セーフマッピングでは、ウエハ搬送装置６０に設けられた位置検出センサ６６により、温度測定対象のウエハＷｂがウエハボート５０から飛び出していないか、位置がずれていないか等、温度測定対象のウエハＷｂの位置が正常であるか否かを判定する。なお、温度測定対象のウエハＷｂの位置が正常でない場合、制御部１００は、ウエハ搬送装置６０の動作を停止させる、異常を報知する等を行う。一方、ステップＳＴ２１において、クーリング時間が経過していない場合、クーリング時間が経過するまで、ステップＳＴ２１を繰り返す。

続いて、制御部１００は、フォーク６３が待機位置Ｐ１１から測定位置Ｐ１２へ移動するようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ２３）。測定位置Ｐ１２は、温度測定対象のウエハＷｂの温度を測定する位置である。待機位置Ｐ１１は、測定位置Ｐ１２から隔離された位置であり、例えばウエハボート５０の側方の位置であって、測定位置Ｐ１２と同じ高さの位置であってよい。

続いて、制御部１００は、温度測定対象のウエハＷｂの温度が、所定時間継続して閾値（所定温度）以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ２４）。所定時間は、温度センサ６７の特性に応じて定められ、例えば１０秒とすることができる。閾値は、ウエハ搬送装置６０、ＦＯＵＰ等を構成する材料の耐熱性等に応じて定めることができ、例えば８０℃とすることができる。

ステップＳＴ２４において、温度測定対象のウエハＷｂの温度が所定時間継続して閾値以下である場合、制御部１００は、ＢＴＭエリアマッピングを行うようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ２５）。ＢＴＭエリアマッピングは、フォーク６３を上下方向に移動させて、ＢＴＭに位置する全てのウエハＷに対してマッピングを行うものである。ＢＴＭエリアマッピングでは、フォーク６３に設けられた位置検出センサ６６により、ＢＴＭに位置する全てのウエハＷに対し、ウエハボート５０から飛び出していないか、位置がずれていないか等、ウエハＷの位置が正常であるか否かを判定する。なお、いずれかのウエハＷの位置が正常でない場合、制御部１００は、ウエハ搬送装置６０の動作を停止させる、異常を報知する等を行う。

続いて、ウエハボート５０に保持された複数枚のウエハＷのうちＢＴＭに位置する搬出対象のウエハＷである製品ウエハＷｐ、温度測定対象のウエハＷｂを搬出するようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ２６）。一実施形態では、複数枚のフォーク６３を用いて、ウエハボート５０からウエハＷを複数枚ずつ搬出し、ＦＯＵＰ内に移載する。ＢＴＭに位置する搬出対象のウエハＷの全ての搬出が完了すると、ステップＳＴ２９へ進む。

ステップＳＴ２４において、ウエハＷの温度が所定時間内に閾値を超えた場合、制御部１００は、フォーク６３が測定位置Ｐ１２から待機位置Ｐ１１へ移動するようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ２７）。

続いて、制御部１００は、フォーク６３が待機位置Ｐ１１へ移動した後、所定時間（待機時間）が経過したか否かを判定する（ステップＳＴ２８）。待機時間は、温度センサ６７の特性に応じて定められ、例えば３０秒とすることができる。

ステップＳＴ２８において、待機時間が経過した場合、ステップＳＴ２３へ戻る。即ち、制御部１００は、再びフォーク６３が待機位置Ｐ１１から測定位置Ｐ１２へ移動するようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する。一方、ステップＳＴ２８において、待機時間が経過していない場合、待機時間が経過するまで、ステップＳＴ２８を繰り返す。

ステップＳＴ２６において、ＢＴＭに位置する搬出対象のウエハＷの全ての搬出が完了すると、制御部１００は、ＣＴＲに位置する温度測定対象のウエハＷｃに対してセーフマッピングを行うようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ２９）。具体的には、図９（ｂ）に示されるように、制御部１００は、温度測定対象のウエハＷｃと同等の高さの位置にフォーク６３を移動させ、セーフマッピングを行うようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する。セーフマッピングでは、ウエハ搬送装置６０に設けられた位置検出センサ６６により、温度測定対象のウエハＷｃがウエハボート５０から飛び出していないか、位置がずれていないか等、温度測定対象のウエハＷｃの位置が正常であるか否かを判定する。なお、温度測定対象のウエハＷｃの位置が正常でない場合、制御部１００は、ウエハ搬送装置６０の動作を停止させる、異常を報知する等を行う。

続いて、制御部１００は、フォーク６３が待機位置Ｐ３１から測定位置Ｐ３２へ移動するようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ３０）。測定位置Ｐ３２は、温度測定対象のウエハＷｃの温度を測定する位置である。待機位置Ｐ３１は、測定位置Ｐ３２から隔離された位置であり、例えばウエハボート５０の側方の位置であって、測定位置Ｐ３２と同じ高さの位置であってよい。

続いて、制御部１００は、温度測定対象のウエハＷｃの温度が、所定時間継続して閾値（所定温度）以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ３１）。所定時間は、温度センサ６７の特性に応じて定められ、例えば１０秒とすることができる。閾値は、ウエハ搬送装置６０、ＦＯＵＰ等を構成する材料の耐熱性等に応じて定めることができ、例えば８０℃とすることができる。

ステップＳＴ３１において、温度測定対象のウエハＷｃの温度が所定時間継続して閾値以下である場合、制御部１００は、ＣＴＲエリアマッピングを行うようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ３２）。ＣＴＲエリアマッピングは、フォーク６３を上下方向に移動させて、ＣＴＲに位置する全てのウエハＷに対してマッピングを行うものである。ＣＴＲエリアマッピングでは、フォーク６３に設けられた位置検出センサ６６により、ＣＴＲに位置する全てのウエハＷに対し、ウエハボート５０から飛び出していないか、位置がずれていないか等、ウエハＷの位置が正常であるか否かを判定する。なお、いずれかのウエハＷの位置が正常でない場合、制御部１００は、ウエハ搬送装置６０の動作を停止させる、異常を報知する等を行う。

続いて、ウエハボート５０に保持された複数枚のウエハＷのうちＣＴＲに位置する搬出対象のウエハＷである製品ウエハＷｐ、モニタウエハＷｍを搬出するようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ３３）。一実施形態では、複数枚のフォーク６３を用いて、ウエハボート５０からウエハＷを複数枚ずつ搬出し、ＦＯＵＰ内に移載する。ＣＴＲに位置する搬出対象のウエハＷの全ての搬出が完了すると、ステップＳＴ３６へ進む。

ステップＳＴ３１において、ウエハＷの温度が所定時間内に閾値を超えた場合、制御部１００は、フォーク６３が測定位置Ｐ３２から待機位置Ｐ３１へ移動するようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ３４）。

続いて、制御部１００は、フォーク６３が待機位置Ｐ３１へ移動した後、所定時間（待機時間）が経過したか否かを判定する（ステップＳＴ３５）。待機時間は、温度センサ６７の特性に応じて定められ、例えば３０秒とすることができる。

ステップＳＴ３５において、待機時間が経過した場合、ステップＳＴ３０へ戻る。即ち、制御部１００は、再びフォーク６３が待機位置Ｐ３１から測定位置Ｐ３２へ移動するようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する。一方、ステップＳＴ３５において、待機時間が経過していない場合、待機時間が経過するまで、ステップＳＴ３５を繰り返す。

ステップＳＴ３３において、ＣＴＲに位置する搬出対象のウエハＷの全ての搬出が完了すると、制御部１００は、ＴＯＰに位置する温度測定対象のウエハＷｔに対してセーフマッピングを行うようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ３６）。具体的には、図９（ｃ）に示されるように、制御部１００は、温度測定対象のウエハＷｔと同等の高さの位置にフォーク６３を移動させ、セーフマッピングを行うようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する。セーフマッピングでは、ウエハ搬送装置６０に設けられた位置検出センサ６６により、温度測定対象のウエハＷｔがウエハボート５０から飛び出していないか、位置がずれていないか等、温度測定対象のウエハＷｔの位置が正常であるか否かを判定する。なお、温度測定対象のウエハＷｔの位置が正常でない場合、制御部１００は、ウエハ搬送装置６０の動作を停止させる、異常を報知する等を行う。

続いて、制御部１００は、フォーク６３が待機位置Ｐ２１から測定位置Ｐ２２へ移動するようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ３７）。測定位置Ｐ２２は、温度測定対象のウエハＷｔの温度を測定する位置である。待機位置Ｐ２１は、測定位置Ｐ２２から隔離された位置であり、例えばウエハボート５０の側方の位置であって、測定位置Ｐ２２と同じ高さの位置であってよい。

続いて、制御部１００は、温度測定対象のウエハＷｔの温度が、所定時間継続して閾値（所定温度）以下であるか否かを判定する（ステップＳＴ３８）。所定時間は、温度センサ６７の特性に応じて定められ、例えば１０秒とすることができる。閾値は、ウエハ搬送装置６０、ＦＯＵＰ等を構成する材料の耐熱性等に応じて定めることができ、例えば８０℃とすることができる。

ステップＳＴ３８において、温度測定対象のウエハＷｔの温度が所定時間継続して閾値以下である場合、制御部１００は、ＴＯＰエリアマッピングを行うようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ３９）。ＴＯＰエリアマッピングは、フォーク６３を上下方向に移動させて、ＴＯＰに位置する全てのウエハＷに対してマッピングを行うものである。ＴＯＰエリアマッピングでは、フォーク６３に設けられた位置検出センサ６６により、ＴＯＰに位置する全てのウエハＷに対し、ウエハボート５０から飛び出していないか、位置がずれていないか等、ウエハＷの位置が正常であるか否かを判定する。なお、いずれかのウエハＷの位置が正常でない場合、制御部１００は、ウエハ搬送装置６０の動作を停止させる、異常を報知する等を行う。

続いて、ウエハボート５０に保持された複数枚のウエハＷのうちＴＯＰに位置する搬出対象のウエハＷである製品ウエハＷｐ、モニタウエハＷｍを搬出するようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ４０）。一実施形態では、複数枚のフォーク６３を用いて、ウエハボート５０からウエハＷを複数枚ずつ搬出し、ＦＯＵＰ内に移載する。ＴＯＰに位置する搬出対象のウエハＷの全ての搬出が完了すると、処理を終了する。

ステップＳＴ３８において、ウエハＷの温度が所定時間内に閾値を超えた場合、制御部１００は、フォーク６３が測定位置Ｐ２２から待機位置Ｐ２１へ移動するようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する（ステップＳＴ４１）。

続いて、制御部１００は、フォーク６３が待機位置Ｐ２１へ移動した後、所定時間（待機時間）が経過したか否かを判定する（ステップＳＴ４２）。待機時間は、温度センサ６７の特性に応じて定められ、例えば３０秒とすることができる。

ステップＳＴ４２において、待機時間が経過した場合、ステップＳＴ３７へ戻る。即ち、制御部１００は、再びフォーク６３が待機位置Ｐ２１から測定位置Ｐ２２へ移動するようにウエハ搬送装置６０の動作を制御する。一方、ステップＳＴ４２において、待機時間が経過していない場合、待機時間が経過するまで、ステップＳＴ４２を繰り返す。

このように、図８及び図９の例では、リアルタイムでウエハＷの温度を測定し、測定した温度が閾値以下となった場合、速やかにウエハボート５０からウエハＷをキャリアＣに移載できるので、待ち時間を短縮できる。その結果、短縮した待ち時間の分だけウエハＷの回収に要する時間を短縮でき、生産性の向上を図ることができる。

また、図８及び図９の例では、複数のエリア（例えば、ＢＴＭ、ＣＴＲ、ＴＯＰ）ごとに温度測定及びウエハＷの搬出を行う。これにより、複数のエリアのうち所定の温度以下となったエリアから順にウエハＷの搬出を行うことができるので、ウエハＷの回収に要する時間を更に短縮できる。

ウエハボート５０が熱処理炉８０から搬出される際、ウエハボート５０の下方、中央部、上方の順番で熱処理炉８０内から外部へ取り出されるため、ウエハボート５０の上方の温度が中央部の温度よりも高く、中央部の温度が下方の温度よりも高くなりやすい。そのため、ウエハボート５０の上方及び中央部の温度が所定の温度よりも高くても、ウエハボート５０の下方の温度が所定の温度以下となっている場合がある。この場合、図８及び図９の例では、ウエハボート５０の上方及び中央部の温度が所定の温度以下となる前に、ウエハボート５０の下方に位置するウエハＷをキャリアＣに移載できる。言い換えると、ウエハボート５０の上方及び中央部に位置するウエハＷの降温待ちの間にウエハボート５０の下方に位置するウエハＷをキャリアＣに移載できる。また、ウエハボート５０の上方の温度が所定の温度以下となる前に、ウエハボート５０の中央部に位置するウエハＷをキャリアＣに移載できる。言い換えると、ウエハボート５０の上方に位置するウエハＷの降温待ちの間にウエハボート５０の中央部に位置するウエハＷをキャリアＣに移載できる。その結果、複数のエリア（例えば、ＢＴＭ、ＣＴＲ、ＴＯＰ）ごとに温度測定及びウエハＷの搬出を行わない場合と比較して、ウエハＷの回収に要する時間を約３分の１に短縮できる。

なお、図８及び図９の例では、複数のエリアがＢＴＭ、ＣＴＲ、及びＴＯＰの３つである場合を説明したが、例えば２つのエリアであってもよく、４つ以上のエリアであってもよい。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

１ 基板処理装置
５０ ウエハボート
６０ ウエハ搬送装置
６３ フォーク
６６ 位置検出センサ
６７ 温度センサ
８０ 熱処理炉
１００ 制御部
Ｐ１ 待機位置
Ｐ２ 測定位置
Ｗ ウエハ

Claims (8)

1. 温度センサが配置され、被搬送物の温度を測定する測定位置と、前記測定位置から隔離された待機位置との間で移動する移載機と、
   前記移載機の動作を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記測定位置と前記待機位置との間で前記移載機を移動させ、前記測定位置において前記温度センサにより測定される温度が第１の時間継続して閾値以下である場合、前記移載機により前記被搬送物を搬送させる、
   搬送装置。
2. 前記制御部は、前記測定位置において前記温度が前記第１の時間内に前記閾値を超えた場合、前記移載機を前記待機位置に移動させ、前記待機位置において第２の時間が経過した後、前記移載機を再び前記測定位置に移動させる、
   請求項１に記載の搬送装置。
3. 前記第１の時間及び前記第２の時間は、前記温度センサの特性に基づいて定められる、
   請求項２に記載の搬送装置。
4. 前記移載機には、前記被搬送物の位置を検出する位置検出センサが配置され、
   前記制御部は、前記位置検出センサにより検出される前記被搬送物の位置が正常であるか否かを判定し、前記被搬送物の位置が正常である場合、前記移載機を前記測定位置に移動させる、
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の搬送装置。
5. 前記被搬送物は、複数の基板を上下方向に所定間隔を有して略水平に保持することができる基板保持具に保持される基板である、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の搬送装置。
6. 熱処理炉と、
   複数の基板を保持した状態で前記熱処理炉に収容可能な基板保持具と、
   温度センサが配置され、前記複数の基板の温度を測定する測定位置と、前記測定位置から隔離された待機位置との間で移動する移載機と、
   前記移載機の動作を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記測定位置と前記待機位置との間で前記移載機を移動させ、前記測定位置において前記温度センサにより測定される温度が第１の時間継続して閾値以下である場合、前記移載機により前記基板保持具から前記複数の基板を搬出させる、
   基板処理装置。
7. 前記制御部は、前記熱処理炉から前記基板保持具を搬出してから前記複数の基板の搬出を開始するまでの時間に基づいて、前記複数の基板を冷却する能力が正常であるか否かを診断する、
   請求項６に記載の基板処理装置。
8. 温度センサが配置された移載機を、被搬送物の温度を測定する測定位置と、前記測定位置から隔離された待機位置との間で移動させ、前記測定位置において前記温度センサにより測定される温度が第１の時間継続して閾値以下である場合、前記被搬送物を搬送する、
   搬送方法。

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