JP2019102571A - 基板搬送システム、基板処理装置、ハンド位置調整方法 - Google Patents

基板搬送システム、基板処理装置、ハンド位置調整方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 短時間でかつ正確性にばらつきが生じないように基板受け渡し位置の教示を行うことができる基板搬送システムを提供する。
【解決手段】 基板搬送システムは、ハンドと、基台に常設される主位置決め部材であって、基板受け渡し位置から第１軸方向に第１距離だけオフセットされるとともに第２軸方向に第２距離だけオフセットされた位置において、ハンドに嵌合可能な主位置決め部材と、ハンドが主位置決め部材に嵌合されて位置決めされた状態で、ハンドの第１軸方向の位置座標および第２軸方向の位置座標をそれぞれ記憶する制御部と、を備える。
【選択図】 図７

Description

本発明は、基板搬送システム、基板処理装置、ハンド位置調整方法に関する。
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、積層構造が形成される。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。
この化学機械研磨（ＣＭＰ）装置は、一般に、研磨パッドが取り付けられた研磨テーブルと、ウェハを保持するトップリングと、研磨液を研磨パッド上に供給するノズルとを備えている。ノズルから研磨液を研磨パッド上に供給しながら、トップリングによりウェハを研磨パッドに押し付け、さらにトップリングと研磨テーブルとを相対移動させることにより、ウェハを研磨してその表面を平坦にする。
基板処理装置は、このようなＣＭＰ装置に加え、研磨後のウェハを洗浄し、さらに乾燥させる機能を有する装置である。このような基板処理装置においては、その立上時間およびメンテナンス時間を短縮することが求められている。しかしながら、従来の基板処理装置において、開閉可能な一対のアームにてウェハを把持して搬送する場合には、このメカ機構に対してウェハの位置を教示する作業（ティーチング作業）を人間が目視により行わなければならず、立上時やメンテナンス時に多くの時間が必要となる。また、ティーチング作業を行う作業員の経験やスキルによってその正確性についてもばらつきが生じてしまうという問題もある。
特許文献１では、円筒形の凸部が表面に設けられたティーチング装置としての基板をウェハカセットポートに除去可能に設置しておき、エンドエフェクタの先端に設けられたＵ字形の凹部を前記基板上の凸部に嵌合させることで、ティーチングを行う方法が提案されている。しかしながら、この方法では、ティーチング装置としての基板がウェハカセットポートに配置されたままでは実際のウェハ受け渡し時にエンドエフェクタと物理的に干渉するため、ティーチング作業後にティーチング装置としての基板をウェハカセットポートから取り除く必要があり、時間がかかる。
また、特許文献２では、反応室内に位置決めジグを着脱可能に配置しておき、アームの先端に取り付けられた基板載置用プレートを前記位置決めジグに当接させることにより、ティーチングを行う方法が提案されている。しかしながら、この方法でも、位置決めジグが反応室内に配置されたままでは実際のウェハ受け渡し時に基板載置用プレートと物理的に干渉するため、ティーチング作業後に位置決めジグを反応室内から取り除く必要があり、時間がかかる。
特開平１０−１５６７７４号公報 特許第４６０１１３０号公報
本発明は、以上のような点を考慮してなされたものである。本発明の目的は、短時間でかつ正確性にばらつきが生じないように基板受け渡し位置の教示を行うことができる基板搬送システムを提供することにある。
本発明による基板搬送システムは、
少なくとも互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に沿って直線移動可能なハンドと、
基台に常設される主位置決め部材であって、基板受け渡し位置から前記第１軸方向に第１設計値だけオフセットされるとともに前記第２軸方向に第２設計値だけオフセットされた位置において、前記ハンドと嵌合可能な主位置決め部材と、
前記ハンドが前記主位置決め部材に嵌合されて位置決めされた状態で前記ハンドの前記第１軸方向の位置座標および前記第２軸方向の位置座標をそれぞれ記憶する制御部と、
を備える。
本発明によれば、主位置決め部材が基台に常設されており、制御部は、基板受け渡し位置から所定の距離（第１設計値および第２設計値）だけ離れたところで、ハンドが主位置決め部材に嵌合されて位置決めされた状態で、ハンドの第１軸方向の位置座標および第２軸方向の位置座標をそれぞれ記憶する。ハンドを主位置決め部材に嵌合させることにより位置決めするため、人間が目視によりティーチング作業を行う場合に比べて、正確性にばらつきが生じない。また、ハンドを主位置決め部材に嵌合させて位置決めする位置が基板受け渡し位置とは異なっているため、実際の基板受け渡し時に、主位置決め部材を基台から取り外さなくても、ハンドを主位置決め部材と干渉させることなく基板受け渡し位置まで移動させることができる。したがって、位置決め部材の取り外し作業が必要な従来のティーチング方法に比べて、作業時間を著しく短縮できる。
本発明による基板搬送システムにおいて、
前記ハンドは、前記第１軸方向および前記第２軸方向に対して直交する第３軸方向に沿って直線移動可能であり、
前記基台に常設される副位置決め部材であって、前記基板受け渡し位置から前記第３軸方向に第３設計値だけオフセットされた位置において、前記ハンドに当接可能な副位置決め部材をさらに備え、
前記制御部は、前記ハンドが前記副位置決め部材に当接されて位置決めされた状態で、前記ハンドの前記第３軸方向の位置座標を記憶してもよい。
このような態様によれば、制御部は、基板受け渡し位置から所定の距離（第３設計値）だけ離れたところで、ハンドが副位置決め部材に当接されて位置決めされた状態で、ハンドの第３軸方向の位置座標を記憶する。したがって、３軸方向におけるティーチング作業を、短時間でかつ正確性にばらつきが生じないように行うことができる。
本発明による基板搬送システムは、
少なくとも互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に沿って直線移動可能なハンドと、
基台に常設される第１主位置決め部材であって、基板受け渡し位置から前記第１軸方向に第１距離だけオフセットされた位置において、前記ハンドと当接可能な第１主位置決め部材と、
前記基台に常設される第２主位置決め部材であって、前記基板受け渡し位置から前記第２軸方向に第２距離だけオフセットされた位置において、前記ハンドと当接可能な第２主位置決め部材と、
前記ハンドが前記第１主位置決め部材に当接されて位置決めされた状態で、前記ハンドの前記第１軸方向の位置座標を記憶する、および、前記ハンドの前記第２主位置決め部材に当接されて位置決めされた状態で、前記ハンドの前記第２軸方向の位置座標を記憶する制御部と、
を備える。
本発明による基板搬送システムにおいて、
前記ハンドは、前記第１軸方向および前記第２軸方向に対して直交する第３軸方向に沿って直線移動可能であり、
前記基台に常設される副位置決め部材であって、前記基板受け渡し位置から前記第３軸方向に第３距離だけオフセットされた位置において、前記ハンドに当接可能な副位置決め部材をさらに備え、
前記制御部は、前記ハンドが前記副位置決め部材に当接されて位置決めされた状態で、前記ハンドの前記第３軸方向の位置座標を記憶してもよい。
本発明による基板搬送システムにおいて、
前記ハンドは、開閉可能な一対のアームを有してもよい。
本発明による基板搬送システムにおいて、
前記主位置決め部材および前記副位置決め部材は、一体の部材であってもよい。
本発明による基板搬送システムにおいて、
前記主位置決め部材および前記副位置決め部材は、別個の部材であってもよい。
本発明による基板搬送システムにおいて、
前記ハンドおよび前記主位置決め部材の一方はボスを有し、他方は前記ボスと嵌合可能な穴を有してもよい。
本発明による基板搬送システムにおいて、
前記ボスの先端部は、テーパ形状を有してもよい。
このような態様によれば、ハンドおよび主位置決め部材の一方に設けられたボスを他方に設けられた穴に容易に挿入させることができる。
本発明による基板搬送システムにおいて、
前記主位置決め部材は、搬送ルートの外側に配置されていてもよい。
本発明による基板搬送システムにおいて、
前記副位置決め部材も、搬送ルートの外側に配置されていてもよい。
本発明による基板搬送システムにおいて、
前記基台上に設けられ、前記基板受け渡し位置を包囲するカバーをさらに備え、
前記カバーには、基板を搬入および搬出するための開口部が形成されており、
前記副位置決め部材は、前記ハンドが前記第３軸方向に動かされる際に、前記ハンドが前記開口部の縁と接触する前に、前記ハンドに当接されるように位置決めされていてもよい。
このような態様によれば、ハンドが第２軸方向に動かされる際に、ハンドが開口部の縁と接触する前に副位置決め部材に当接して停止されるため、ハンドが開口部の縁に接触して損傷することを防止できる。
本発明による基板搬送システムにおいて、
前記制御部は、記憶した前記第１軸方向の位置座標および前記第２軸方向の位置座標を、それぞれ、正常時の前記第１軸方向の位置座標および前記第２軸方向の位置座標と比較して、それらの差分のいずれかが予め定められた閾値より大きい場合には、警告を発してもよい。
このような態様によれば、ハンドの位置制御が正常であるか否かを自己診断することができ、異常が生じていた場合には警告を発することで作業者に至急の対応を要請することができる。
本発明による基板搬送システムにおいて、
前記制御部は、記憶した前記第１軸方向の位置座標および前記第２軸方向の位置座標を、それぞれ、前記第１軸方向の位置座標および前記第２軸方向の位置座標の複数の過去データと比較して、一定方向のずれが生じていると判断される場合には、警告を発してもよい。
単純な測定誤差であれば、中心値からプラス／マイナスの測定誤差が生じるのに対し、ねじの緩みや経時変化では、一定方向のずれを生じることが多い。したがって、このような態様によれば、データを記録として残し、直近のみならず、それ以前のデータと比較してトレンドの有無を判断することにより、ねじの緩みや経時変化を早期発見することができる。
本発明による基板搬送システムにおいて、
前記ハンドを前記第１軸方向に沿って直線移動させる第１電動アクチュエータと、
前記ハンドを前記第２軸方向に沿って直線移動させる第２電動アクチュエータと、
前記ハンドが前記第１軸方向または第２軸方向に手動で動かされる際に、前記ハンドに加えられる力の方向および大きさを検出するトルクセンサをさらに備え、
前記制御部は、前記トルクセンサの検出結果に基づいて、前記ハンドに加えられる力をアシストするように前記第１アクチュエータまたは第２アクチュエータを制御してもよい。
このような態様によれば、制御部がハンドに加えられる力をアシストするようにアクチュエータを制御するため、力の弱い作業者であっても容易にハンドを動かしてティーチング作業を行うことができるようになる。
本発明による基板搬送システムにおいて、
前記ハンドには、前記ハンドが受ける力の方向および大きさを検出する力センサが設けられており、
前記制御部は、前記力センサの検出結果に基づいて、前記ハンドが前記副位置決め部材に当接されたか否かを判定し、前記ハンドが前記副位置決め部材に当接されたと判定された場合に、前記ハンドの前記第３軸方向の位置座標を記憶してもよい。
このような態様によれば、第３軸方向について、自動教示を行うことができる。
本発明による基板搬送システムにおいて、
前記ハンドには、前記ハンドが受ける力の方向および大きさを検出する力センサが設けられており、
前記制御部は、前記力センサの検出結果に基づいて、前記ハンドが第１主位置決め部材に当接されたか否か、および、前記ハンドが第２主位置決め部材に当接されたか否かを判定し、前記ハンドが前記第１主位置決め部材に当接されたと判定された場合に、前記ハンドの前記第１軸方向の位置座標を記憶し、前記ハンドが前記第２主位置決め部材に当接されたと判定された場合に、前記ハンドの前記第２軸方向の位置座標を記憶してもよい。
このような態様によれば、第１軸方向および第２軸方向について、自動教示を行うことができる。
本発明による基板処理装置は、上記したいずれかの特徴を有する基板搬送システムを備える。
本発明によるハンド位置調整方法は、
少なくとも互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に沿って直線移動可能なハンドの位置調整方法であって、
基板受け渡し位置から前記第１軸方向に第１設計値だけオフセットされるとともに前記第２軸方向に第２設計値だけオフセットされた位置において、前記ハンドを基台に常設される主位置決め部材に嵌合させて位置決めするステップと、
前記ハンドが前記主位置決め部材に嵌合された状態で、前記ハンドの前記第１軸方向の位置座標および前記第２軸方向の位置座標をそれぞれ記憶するステップと、
を備える。
本発明によるハンド位置調整方法において、
前記ハンドは、前記第１軸方向および前記第２軸方向に対して直交する第３軸方向に沿って直線移動可能であり、
前記基板受け渡し位置から前記第３軸方向に第３設計値だけオフセットされた位置において、前記ハンドを前記基台に常設される副位置決め部材に当接させるステップと、
前記ハンドが前記副位置決め部材に当接された状態で、前記ハンドの前記第３軸方向の位置座標を記憶するステップと、
をさらに備えてもよい。
本発明によるハンド位置調整方法は、
少なくとも互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に沿って直線移動可能なハンドの位置調整方法であって、
基板受け渡し位置から前記第１軸方向に第１設計値だけオフセットされた位置において、前記ハンドを基台に常設される第１主位置決め部材に当接させて位置決めするステップと、
前記ハンドが前記第１主位置決め部材に当接された状態で、前記ハンドの前記第１軸方向の位置座標を記憶するステップと、
前記基板受け渡し位置から前記第２軸方向に第２設計値だけオフセットされた位置において、前記ハンドを前記基台に常設される第２主位置決め部材に当接させて位置決めするステップと、
前記ハンドが前記第２主位置決め部材に当接された状態で、前記ハンドの前記第２軸方向の位置座標を記憶するステップと、
を備える。
本発明によるハンド位置調整方法において、
前記ハンドは、前記第１軸方向および前記第２軸方向に対して直交する第３軸方向に沿って直線移動可能であり、
前記基板受け渡し位置から前記第３軸方向に第３設計値だけオフセットされた位置において、前記基台に常設される副位置決め部材に当接させて位置決めするステップと、
前記ハンドが前記副位置決め部材に当接された状態で、前記ハンドの前記第３軸方向の位置座標を記憶するステップと、
をさらに備えてもよい。
本発明によれば、短時間でかつ正確性にばらつきが生じないように基板受け渡し位置の教示を行うことができる。
図１は、一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。 図２は、図１に示す基板処理装置を洗浄部側から見た側面図である。 図３は、図１に示す洗浄部の第１ウェハステーションの内部構成を示す分解斜視図である。 図４は、基板搬送システムの概略構成を示す概略図である。 図５は、図４に示す基板搬送システムの第１ハンドが上段のチャックコマにて基板を把持した状態を示す斜視図である。 図６は、図４に示す基板搬送システムの第１ハンドが下段のチャックコマにて基板を把持した状態を示す斜視図である。 図７は、図４に示す基板搬送システムの第１ハンドと洗浄モジュールとを第１軸方向から見た内部構成図である。 図８Ａは、図７に示す第１ハンドの破線で囲まれた領域を拡大して示す上面図である。 図８Ｂは、一変形例に係るボスと穴の形状を説明するための図である。 図９Ａは、図４に示す基板搬送システムの第１ハンドの動作を説明するための模式図である。 図９Ｂは、図４に示す基板搬送システムの第１ハンドの動作を説明するための模式図である。 図９Ｃは、図４に示す基板搬送システムの第１ハンドの動作を説明するための模式図である。 図９Ｄは、図４に示す基板搬送システムの第１ハンドの動作を説明するための模式図である。 図９Ｅは、図４に示す基板搬送システムの第１ハンドの動作を説明するための模式図である。 図１０Ａは、第１洗浄ユニットの動作を説明するための模式図である。 図１０Ｂは、第１洗浄ユニットの動作を説明するための模式図である。 図１０Ｃは、第１洗浄ユニットの動作を説明するための模式図である。 図１０Ｄは、第１洗浄ユニットの動作を説明するための模式図である。 図１０Ｅは、第１洗浄ユニットの動作を説明するための模式図である。 図１０Ｆは、第１洗浄ユニットの動作を説明するための模式図である。 図１１Ａは、図４に示す基板搬送システムにおける基板受け渡し位置の教示を行う方法の一例を示すフローチャートである。 図１１Ｂは、図４に示す基板搬送システムにおいてハンド位置が正常であるか否かを自己診断する方法の一例を示すフローチャートである 図１２Ａは、第１部材および第２部材の第１変形例を示す概略図である。 図１２Ｂは、第１部材および第２部材の第２変形例を示す概略図である。 図１２Ｃは、第１部材および第２部材の第３変形例を示す概略図である。 図１２Ｄは、第１部材および第２部材の第３変形例の動作の一例を説明するための図である。 図１３は、一変形例に係る基板搬送システムの構成を示すブロック図である。 図１４は、第２の実施形態に係る基板搬送システムにおいて基板受け渡し位置の教示に関連する構成を示す概略図である。 図１５は、図１４に示す基板搬送システムをＡ視の方向から見た概略図である。 図１６Ａは、図１４に示す基板搬送システムにおける基板受け渡し位置の教示を行う方法の一例を示すフローチャートである。 図１６Ｂは、図１４に示す基板搬送システムにおいてハンド位置が正常であるか否かを自己診断する方法の一例を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明および以下の説明で用いる図面では、同一に構成され得る部分について、同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
図１は一実施形態による基板処理装置の全体構成を示す平面図であり、図２は図１に示す研磨装置を洗浄部側から見た側面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態における基板処理装置１０は、平面視略矩形状のハウジングを備えており、ハウジングの内部は隔壁によってロード／アンロード部１１と研磨部１２と洗浄部１３と搬送部１４とに区画されている。これらのロード／アンロード部１１、研磨部１２、洗浄部１３、および搬送部１４は、それぞれ独立に組み立てられ、独立に排気されるものである。また、基板処理装置１０には、ロード／アンロード部１１、研磨部１２、洗浄部１３、および搬送部１４の動作を制御する制御部１５（制御盤ともいう）が設けられている。
＜ロード／アンロード部＞
ロード／アンロード部１１は、多数のウェハ（基板）Ｗをストックするウェハカセットを載置する複数（図示された例では４つ）のフロントロード部１１３を備えている。これらのフロントロード部１１３は、基板処理装置１０の幅方向（長手方向と垂直な方向）に隣接して配列されている。フロントロード部１１３には、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ポッド、またはＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）を搭載することができる。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１１には、フロントロード部１１３の配列方向に沿って走行機構１１２が敷設されており、この走行機構１１２上にフロントロード部１１３の配列方向に沿って移動可能な搬送ロボット１１１が設置されている。搬送ロボット１１１は走行機構１１２上を移動することによってフロントロード部１１３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。この搬送ロボット１１１は上下に２つのハンドを備えており、例えば、ウェハカセットにウェハＷを戻すときに上側のハンドを使用し、研磨前のウェハＷを搬送するときに下側のハンドを使用して、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。
ロード／アンロード部１１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１１の内部は、装置外部、研磨部１２、洗浄部１３、および搬送部１４のいずれよりも高い圧力に常時維持されている。また、搬送ロボット１１１の走行機構１１２の上方には、ＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡ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によりパーティクルや有毒蒸気、ガスが除去されたクリーンエアが常時下方に向かって吹き出している。
＜搬送部＞
搬送部１４は、研磨前のウェハをロード／アンロード部１１から研磨部１２へと搬送する領域であり、基板処理装置１０の長手方向に沿って延びるように設けられている。図１に示すように、搬送部１４は、最もクリーンな領域であるロード／アンロード部１１と最もダーティな領域である研磨部１２の両方に隣接して配置されている。そのため、研磨部１２内のパーティクルが搬送部１４を通ってロード／アンロード部１１内に拡散しないように、後述するように、搬送部１４の内部にはロード／アンロード部１１側から研磨部１２側へと流れる気流が形成されている。
＜研磨部＞
図１に示すように、研磨部１２は、ウェハＷの研磨が行われる領域であり、第１研磨装置２１ａと第２研磨装置２１ｂとを有する第１研磨ユニット２０ａと、第３研磨装置２１ｃと第４研磨装置２１ｄとを有する第２研磨ユニット２０ｂと、搬送部１４と第１研磨ユニット２０ａおよび第２研磨ユニット２０ｂのそれぞれに隣接するように配置された研磨部搬送機構２２と、を有している。研磨部搬送機構２２は、基板処理装置１０の幅方向において搬送部１４と第１研磨ユニット２０ａおよび第２研磨ユニット２０ｂとの間に配置されている。
第１研磨装置２１ａ、第２研磨装置２１ｂ、第３研磨装置２１ｃ、および第４研磨装置２１ｄは、基板処理装置１０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研磨装置２１ａのトップリングは、トップリングヘッドのスイング動作により研磨位置と第１基板搬送位置ＴＰ１との間を移動し、第１研磨装置２１ａへのウェハの受け渡しは第１基板搬送位置ＴＰ１にて行われる。同様に、第２研磨装置２１ｂのトップリングは、トップリングヘッドのスイング動作により研磨位置と第２基板搬送位置ＴＰ２との間を移動し、第２研磨装置２１ｂへのウェハの受け渡しは第２基板搬送位置ＴＰ２にて行われ、第３研磨装置２１ｃのトップリングは、トップリングヘッドのスイング動作により研磨位置と第３基板搬送位置ＴＰ３との間を移動し、第３研磨装置２１ｃへのウェハの受け渡しは第３基板搬送位置ＴＰ３にて行われ、第４研磨装置２１ｄのトップリングは、トップリングヘッドのスイング動作により研磨位置と第４基板搬送位置ＴＰ４との間を移動し、第４研磨装置２１ｄへのウェハの受け渡しは第４基板搬送位置ＴＰ４にて行われる。
研磨部搬送機構２２は、第１研磨ユニット２０ａにウェハＷを搬送する第１搬送ユニット２４ａと、第２研磨ユニット２０ｂにウェハＷを搬送する第２搬送ユニット２４ｂと、第１搬送ユニット２４ａと第２搬送ユニット２４ｂとの間に配置され、搬送部１４と第１搬送ユニット２４ａおよび第２搬送ユニット２４ｂとの間のウェハの受け渡しを行う搬送ロボット２３とを有している。図示された例では、搬送ロボット２３は、基板処理装置１０のハウジングの略中央に配置されている。
＜洗浄部＞
図１及び図２に示すように、洗浄部１３は、研磨後のウェハを洗浄する領域であり、上下二段に配置された第１洗浄ユニット３０ａおよび第２洗浄ユニット３０ｂを有している。上述した搬送部１４は、第１洗浄ユニット３０ａと第２洗浄ユニット３０ｂとの間に配置されている。第１洗浄ユニット３０ａと搬送部１４と第２洗浄ユニット３０ｂとが上下方向に重なるように配列されているため、フットプリントが小さいという利点が得られる。
第１洗浄ユニット３０ａは、複数（図示された例では４つ）の洗浄モジュール３１１ａ、３１２ａ、３１３ａ、３１４ａと、ウェハステーション３３ａと、各洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａとウェハステーション３３ａとの間にてウェハＷを搬送する基板搬送システム３２ａとを有している。複数の洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａとウェハステーション３３ａとは、基板処理装置１０の長手方向に沿って直列に配置されている。各洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの上部には、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によりパーティクルが除去されたクリーンエアが常時下方に向かって吹き出している。また、第１洗浄ユニット３０ａの内部は、研磨部１２からのパーティクルの流入を防止するために研磨部１２よりも高い圧力に常時維持されている。
同様に、第２洗浄ユニット３０ｂは、複数（図示された例では４つ）の洗浄モジュール３１１ｂ、３１２ｂ、３１３ｂ、３１４ｂと、ウェハステーション３３ｂと、各洗浄モジュール３１１ｂ〜３１４ｂとウェハステーション３３ｂとの間にてウェハＷを搬送する基板搬送システム３２ｂとを有している。複数の洗浄モジュール３１１ｂ〜３１４ｂとウェハステーション３３ｂとは、基板処理装置１０の長手方向に沿って直列に配置されている。各洗浄モジュール３１１ｂ〜３１４ｂの上部には、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によりパーティクルが除去されたクリーンエアが常時下方に向かって吹き出している。また、第２洗浄ユニット３０ｂの内部は、研磨部１２からのパーティクルの流入を防止するために研磨部１２よりも高い圧力に常時維持されている。
第２洗浄ユニット３０ｂのウェハステーション３３ｂは、第１洗浄ユニット３０ａのウェハステーション３３ａと同様の構成を有しているので、以下、第１洗浄ユニット３０ａのウェハステーション３３ａについて説明する。
図３は、ウェハステーション３３ａの内部構成を示す分解斜視図である。図３に示すように、ウェハステーション３３ａは、略直方体形状を有する筐体７１と、筐体７１の内部に配置され、ウェハＷを保持するステージ７２と、ステージ７２を上下移動させる駆動機構７５と、を有している。
このうち筐体７１は、底面板と、４つの側面板と、天面板とを有している。図３に示すように、４つの側面板のうち研磨部１２に対向する側面板の下端部には、研磨部１２に連通する搬入口７３が形成されている。搬入口７３は、不図示のシャッタにより開閉可能となっている。図３に示すように、研磨部１２の搬送ロボット２３は、搬入口７３から筐体７１の内側にアクセスすることができる。
また、４つの側面板のうち残りの３つの側面板（すなわち、後述する洗浄部搬送機構３２ａに対向する側面板および左右の側面板）の搬入口７３より高い高さ位置には、洗浄部搬送機構３２ａのアームを通過させるためのアーム通過用開口７４が形成されている。アーム通過用（ウェハ搬送用）開口７４は、不図示のシャッタにより開閉可能となっている。図３に示すように、第１洗浄ユニット３０ａの洗浄部搬送機構３２ａは、アーム通過用開口７４から筐体７１の内側にアクセス可能となっている。
駆動機構７５としては、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が用いられる。ステージ７２は、駆動機構７５の可動部に固定されており、駆動機構７５から与えられる動力により、搬入口７３に対向する高さ位置とアーム通過用（ウェハ搬送用）開口７４に対向する高さ位置との間を上下移動される（図３参照）。
ステージ７２の外周部には、４本のピン７６が上方に突き出すように設けられている。そのため、ステージ７２上に載せられるウェハＷは、その外周縁が４本のピン７６によりガイドされて位置決めされた状態で、ステージ７２上に支持されるようになっている。これらのピン７６は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの樹脂から形成されている。
第２洗浄ユニット３０ｂの洗浄モジュール３１１ｂ〜３１４ｂは、第１洗浄ユニット３０ａの洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａと同様の構成を有しているので、以下、第１洗浄ユニット３０ａの洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａについて説明する。
図１及び図２に示すように、４つの洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａ（以下、１次〜４次洗浄モジュールと呼ぶことがある）は、ウェハステーション３３ａからこの順に直列に配置されている。各洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａは、それぞれ、不図示の洗浄機と、この洗浄機をカバーする筐体９１（図７および図９Ａ〜図９Ｅ参照）とを有している。
１次洗浄モジュール３１１ａおよび２次洗浄モジュール３１２ａの洗浄機としては、例えば、上下に配置されたロール状のスポンジを回転させてウェハの表面および裏面に押し付けてウェハの表面および裏面を洗浄するロールタイプの洗浄機を用いることができる。また、３次洗浄モジュール３１３ａの洗浄機としては、例えば、半球状のスポンジを回転させながらウェハに押し付けて洗浄するペンシルタイプの洗浄機を用いることができる。４次洗浄モジュール３１４ａの洗浄機としては、例えば、ウェハの裏面はリンス洗浄することができ、ウェハ表面の洗浄は半球状のスポンジを回転させながら押し付けて洗浄するペンシルタイプの洗浄機を用いることができる。この４次洗浄モジュール３１４ａの洗浄機は、チャックしたウェハを高速回転させるステージを備えており、ウェハを高速回転させることで洗浄後のウェハを乾燥させる機能（スピンドライ機能）を有している。なお、各洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの洗浄機において、上述したロールタイプの洗浄機やペンシルタイプの洗浄機に加えて、洗浄液に超音波を当てて洗浄するメガソニックタイプの洗浄機を付加的に設けてもよい。
各洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの筐体９１は、ウェハステーション３３ａの筐体７１と同様に、底面板と、４つの側面板と、天面板とを有している。４つの側面板のうち洗浄部搬送機構３２ａに対向する側面板および左右の側面板には、洗浄部搬送機構３２ａのアームを通過させるためのアーム通過用の開口部９４が形成されている。アーム通過用の開口部９４は、シャッタ９７により開閉可能となっている。このアーム通過用の開口部９４の高さ位置は、ウェハステーション３３ａのアーム通過用開口７４と同じ高さ位置に形成されている。洗浄部搬送機構３２ａは、このアーム通過用の開口部９４から筐体９１の内側にアクセス可能となっている。
＜基板搬送システム＞
次に、基板搬送システム３２ａ、３２ｂの構成を説明する。第２洗浄ユニット３０ｂの基板搬送システム３２ｂの構成は、第１洗浄ユニット３０ａの基板搬送システム３２ａの構成と同様であり、以下、第１洗浄ユニット３０ａの基板搬送システム３２ａについて説明する。
図４は、基板搬送システム３２ａの概略構成を示す図である。図４に示すように、基板搬送システム３２ａは、ウェハＷをそれぞれ把持する第１ハンド６０１および第２ハンド６０２と、第１ハンド６０１および第２ハンド６０２を複数の洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの配列方向（以下、第１軸方向と呼ぶことがある）に沿って直線移動する第１電動アクチュエータ６２と、を有している。すなわち、本実施の形態では、ハンド６０１、６０２の数は、洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの数より少なくなっている。
本実施の形態では、例えばウェハＷの清浄度に応じて第１ハンド６０１と第２ハンド６０２とを使い分けることができる。例えば、１次〜４次洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａのうち洗浄処理前半の１次洗浄モジュール３１１ａおよび２次洗浄モジュール３１２ａでは第１ハンド６０１を使用し、洗浄処理後半の３次洗浄モジュール３１３ａおよび４次洗浄モジュール３１４ａでは第２ハンド６０２を使用することで、洗浄処理後半のウェハＷが第１ハンド６０１に接して汚染されることを防止できる。
第１ハンド６０１は、より詳しくは、ウェハを把持する開閉可能な一対のアーム６１１と、一対のアーム６１１を上下方向（以下、第３軸方向と呼ぶことがある）に沿って直線移動させる第３電動アクチュエータ６４１と、一対のアーム６１１を開閉方向と平行な回転軸６３１Ａを中心として回動させる回動機構６３１と、一対のアーム６１１を互いに近接する方向または互いに離間する方向に開閉する開閉機構６６１とを有している。
同様に、第２ウェハ把持機構６０２は、ウェハを把持する開閉可能な一対のアーム６１２と、一対のアーム６１２を上下方向（第３軸方向）に沿って直線移動させる第３電動アクチュエータ６４２と、一対のアーム６１２を開閉方向と平行な回転軸６３２Ａを中心として回動させる回動機構６３２と、一対のアーム６１２を互いに近接する方向または互いに離間する方向に開閉する開閉機構６６２とを有している。
第１電動アクチュエータ６２としては、例えばボールねじを用いたモータ駆動機構が用いられる。図４に示すように、第１電動アクチュエータ６２のボールねじは、洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの上方に洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの配列方向（第１軸方向）に延びるように設けられている。
第１電動アクチュエータ６２のボールねじには、メインフレーム６８が取り付けられている。メインフレーム６８は、第１電動アクチュエータ６２のボールねじから下方に吊り下がるように取り付けられており、洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの側面と対向するようになっている。第１電動アクチュエータ６２のボールねじに連結されたモータの駆動により、メインフレーム６８は洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの側面と対向したまま洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの配列方向（第１軸方向）に沿って直線移動される。
図示された例では、メインフレーム６８は、奥行方向（洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの配列方向および上下方向の両方に対して垂直な方向（以下、第２軸方向と呼ぶことがある）の位置を調整するための第２電動アクチュエータ６７を有している。第２電動アクチュエータ６７としては、例えばラック・アンド・ピニオンを用いたモータ駆動機構が用いられる。第２電動アクチュエータ６７の駆動により、奥行方向におけるメインフレーム６８の位置が調整される。
第３電動アクチュエータ６４１、６４２は、メインフレーム６８上に設けられている。第３電動アクチュエータ６４１、６４２としては、例えばボールねじを用いたモータ駆動機構が用いられる。図４に示すように、第１ハンド６０１に係る第３電動アクチュエータ６４１のボールねじは、メインフレーム６８の左端部において上下方向に延びるように取り付けられており、第２ハンド６０２に係る第３電動アクチュエータ６４２のボールねじは、メインフレーム６８の右端部において上下方向に延びるように取り付けられている。
第１ハンド６０１に係る第３電動アクチュエータ６４１のボールねじには、一対のアーム６１１を支持するサブフレーム６９１が取り付けられている。サブフレーム６９１は、メインフレーム６８の左側にメインフレーム６８と隣り合うように設けられており、洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの側面と対向するようになっている。第３電動アクチュエータ６４１のボールねじに連結されたモータの駆動により、サブフレーム６９１は上下方向に沿って直線移動される。
同様に、第２ハンド６０２に係る第３電動アクチュエータ６４２のボールねじには、一対のアーム６１２を支持するサブフレーム６９２が取り付けられている。サブフレーム６９２は、メインフレーム６８の右側にメインフレーム６８と隣り合うように設けられており、洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの側面と対向できるようになっている。第３電動アクチュエータ６４２のボールねじに連結されたモータの駆動により、サブフレーム６９２は上下方向に沿って直線移動される。
図５および図６に示すように、第１ハンド６０１の一対のアーム６１１には、ウェハＷの外周部に当接可能なテーパ部を有するチャックコマ６１１ａ、６１１ｂが上下二段に設けられている。例えば相対的に清浄度の高いウェハＷは上段のチャックコマ６１１ａのテーパ部にて把持され、相対的に清浄度の低いウェハを下段のチャックコマ６１１ｂのテーパ部にて把持されることで、下段のチャックコマ６１１ｂが清浄度の高いウェハＷに接触してこのウェハＷが汚染されることを防止できる。
図示は省略するが、同様に、第２ハンド６０２の一対のアーム６１２にも、ウェハＷの外周部に当接可能なテーパ部を有するチャックコマが上下二段に設けられている。例えば相対的に清浄度の高いウェハＷは上段のチャックコマのテーパ部にて把持され、相対的に清浄度の低いウェハを下段のチャックコマのテーパ部にて把持されることで、下段のチャックコマが清浄度の高いウェハＷに接触してこのウェハＷが汚染されることを防止できる。
（第１の実施形態）
次に、図７および図８Ａを参照して、基板受け渡し位置の教示に関連する構成を説明する。図７は、第１ハンド６０１と洗浄モジュールとを第１軸方向から見た内部構成図である。図８Ａは、図７に示す第１ハンド６０１の破線で囲まれた領域を拡大して示す上面図である。図７では、紙面奥方向をＸ軸の正方向、紙面右方向をＹ軸の正方向、紙面下方向をＺ軸の正方向とする。図８Ａでは、紙面上方向をＸ軸の正方向、紙面右方向をＹ軸の正方向、紙面奥方向をＺ軸の正方向とする。第１ハンド６０１の教示に関連する構成は、第２ハンド６０２の教示に関連する構成と同様であり、以下、第１ハンド６０１の教示に関連する構成について説明する。
上述したように各洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａは、ウェハＷの洗浄中に外部に使用流体が飛散しないように筐体９１によって区画されている。筐体９１は、底面板と、４つの側面板と、天面板とを有している。以下、筐体９１の底面板を基台９１ｂと呼び、４つの側面板および天面板をまとめてカバー９１ａと呼ぶことがある。図７に示すように、カバー９１ａは、各洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの基板受け渡し位置（図７の細い破線で示すハンド６０１の所定の上昇位置Ｌ１、教示後のウェハＷの実際の搬送動作で言えば、後述の図９Ｅ中のウェハＷの位置）を包囲するように基台９１ｂ上に設けられており、カバー９１ａの側面にはアーム通過用の開口部９４が形成されている。
図示された例では、基台９１ｂには、複数（たとえば４本）の基板支持ピン９６が上方に突き出すように設けられている。各洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａ内に搬入・搬出されるウェハＷは、基板受け渡し位置において、搬入時は開閉機構６６１により一対のアーム６１１が開かれることで、チャックコマ６１１ａや６１１ｂから離れてウェハＷの外周縁が基板支持ピン９６の上部の突起によりガイドされて基板支持ピン９６の上部の支持面に支持され、搬出時は開閉機構６６１により一対のアーム６１１が閉じられることで、チャックコマ６１１ａや６１１ｂに保持されるようになっている。基板支持ピン９６は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）やポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などの樹脂から形成されている。
図７に示すように、基台９１ｂ上には、主位置決め部材８１および副位置決め部材８２が、基台９１ｂに対して常設されている。ここで、「常設」とは、ティーチング時だけでなく基板受け渡し時にも常時設置されていることを意味する。主位置決め部材８１と副位置決め部材８２とは、基台９１ｂと一体の部材から形成されていてもよいし、基台９１ｂとは別個の部材から形成されていて基台９１ｂに対して組み付けられていてもよい。主位置決め部材８１および副位置決め部材８２が基台９１ｂとは別個の部材から形成されている場合には、基板受け渡し位置に対する高さのばらつきが最小となるように、介在する部品を少なくするのが望ましく、基台９１ｂに対して直接組み付けられているのがより望ましい。
主位置決め部材８１は、搬送ルートの外側に配置されている。また、副位置決め部材８２も、搬送ルートの外側に配置されている。そのため、基板受け渡し時に、主位置決め部材８１および副位置決め部材８２を基台９１ｂから取り外さなくても、ハンド６０１が主位置決め部材８１および副位置決め部材８２と干渉することを防止できる。
主位置決め部材８１は、ハンド６０１が第１軸方向および第２軸方向（すなわち水平２軸方向）に動かされる際に、基板受け渡し位置から第１軸方向に第１設計値（＋ΔＸ、以下第１距離と呼ぶことがある）だけオフセットされるとともに、第２軸方向に第２設計値（＋ΔＹ、以下第２距離と呼ぶことがある）だけオフセットされた位置において、ハンド６０１に設けられた嵌合部６０１ａと嵌合可能となっている。図示された例では、主位置決め部材８１がボスを有し、嵌合部６０１ａが当該ボスと嵌合可能な穴を有するが、これに限定されず、嵌合部６０１ａがボスを有し、主位置決め部材８１が当該ボスと嵌合可能な穴を有してもよい。ボスを穴に容易に挿入させるために、ボスの先端部はテーパ形状を有しているのが望ましい。
図８Ａに示す例では、ボスと穴の断面形状がいずれも丸形状であるが、ボスと穴とが嵌合可能であれば、これに限定されず、たとえば図８Ｂに示すように、ボスが八角形の断面を有し、穴が四角形の断面を有していてもよい。図８Ｂに示すように、ボスと穴とが多角形の断面を有していて２面以上が当接した状態で嵌合される場合には、嵌合されるときのハンドの方向（角度）が規制されることになるため、θ軸を有するロボットでも本実施形態を適用することが可能となる。
図７に示すように、副位置決め部材８２は、ハンド６０１が第３軸方向（すなわち上下方向）に動かされる際に、基板受け渡し位置から第３軸方向に第３設計値（＋ΔＺ、以下第３距離と呼ぶことがある）だけオフセットされた位置において、ハンド６０１に設けられた当接部６０１ｂに当接可能となっている。当接部６０１ｂは、剛性を高めるために、ハンド６０１の基端部においてハンド６０１の先端部より厚く形成されているのが望ましい。なお、図７中に実践で示すハンド６０１の下降位置が、主位置決め部材８１に嵌合された状態で、副位置決め部材８２に当接した（位置決めされた）位置である。
図示された例では、副位置決め部材８２は、ハンド６０１が第３軸方向（上下方向）に動かされる際に、ハンド６０１が開口部９４の縁と接触する前に、ハンド６０１の当接部６０１ｂに当接されるように位置決めされている。これにより、ハンド６０１が第３軸方向（上下方向）に動かされる際に、開口部９４の縁に接触して損傷が生じることを防止できる。
図示された例では、主位置決め部材８１は、カバー９１ａの外側に配置されているが、これに限定されず、カバー９１ａの内側に配置されていてもよい。同様に、図示された例では、副位置決め部材８２は、カバー９１ａの外側に配置されているが、これに限定されず、カバー９１ａの内側に配置されていてもよい。
次に、図１１Ａを参照し、このような構成からなる基板搬送システム３２ａにおいて、基板受け渡し位置を教示する方法の一例を説明する。
まず、たとえば作業者（ユーザ）が手動で、基板受け渡し位置から第１軸方向に第１距離（＋ΔＸ）だけオフセットされるとともに第２軸方向に第２距離（＋ΔＹ）だけオフセットされた位置において、ハンド６０１の嵌合部６０１ａを基台９１ｂ上の主位置決め部材８１に嵌合させる（ステップＳ１１）。これにより、ハンド６０１は、第１軸方向および第２軸方向において所定位置に確実に位置決めされる。
ハンド６０１の嵌合部６０１ａが主位置決め部材８１に嵌合された状態で、制御部１５は、ハンド６０１の第１軸方向の位置座標（Ｘ1）および第２軸方向の位置座標（Ｙ1）をエンコーダ（不図示）から取得して記憶する（ステップＳ１２）。
次いで、たとえば作業者が手動で、ハンド６０１を第３軸方向（上下方向）に動かして、基板受け渡し位置から第３軸方向に第３距離（＋ΔＺ）だけオフセットされた位置において、ハンド６０１の当接部６０１ｂを基台９１ｂ上の副位置決め部材８２に当接させる（ステップＳ１３）。これにより、ハンド６０１は、第３軸方向において所定位置に確実に位置決めされる。
ハンド６０１の当接部６０１ｂが副位置決め部材８２に当接された状態で、制御部１５は、ハンド６０１の第３軸方向の位置座標（Ｚ1）をエンコーダ（不図示）から取得して記憶する（ステップＳ１４）。
制御部１５は、記憶した第１軸方向の位置座標（Ｘ1）と主位置決め部材８１のオフセット量である第１距離（＋ΔＸ）とに基づいて、基板受け渡し位置におけるハンドの第１軸方向の位置座標（Ｘ1−ΔＸ）を求める。同様に、制御部１５は、記憶した第２軸方向の位置座標（Ｙ1）と主位置決め部材８１のオフセット量である第２距離（＋ΔＹ）とに基づいて、基板受け渡し位置におけるハンドの第２軸方向の位置座標（Ｙ1−ΔＹ）を求める。また、制御部１５は、記憶した第３軸方向の位置座標（Ｚ1）と副位置決め部材８２のオフセット量である第３距離（＋ΔＺ）とに基づいて、基板受け渡し位置におけるハンドの第２軸方向の位置座標（Ｚ1−ΔＺ）を求める（ステップＳ１５）。
その後、制御部１５は、第１〜第３電動アクチュエータ６２、６７、６４１を制御して、ハンド６０１を、求めた基板受け渡し位置の位置座標（Ｘ1−ΔＸ，Ｙ1−ΔＹ，Ｚ1−ΔＺ）へと移動させる。このとき、主位置決め部材８１および副位置決め部材８２は、搬送ルートの外側に配置されているため、主位置決め部材８１および副位置決め部材８２を基台９１ｂから取り外さなくても、ハンド６０１を主位置決め部材８１および副位置決め部材８２と干渉させることなく、基板受け渡し位置へと移動させることができる。これにより、短時間でかつ正確に、ハンド６０１を基板受け渡し位置に位置決めすることができる。
次に、図９Ａ〜図９Ｅを参照し、基板受け渡し位置の教示が行われた基板搬送システム３２ａによりウェハＷの受け渡しを行う方法の一例を説明する。
まず、洗浄後のウェハＷを筐体９１から取り出す場合には、図９Ａに示すように、制御部１５が第１電動アクチュエータ６２を制御して、先端が上向きに向けられた一対のアーム６１１を筐体９１に隣接する待機位置へと移動させる。本実施の形態では、筐体９１のシャッタ９７が閉じられていても、一対のアーム６１１の先端を上向きに向けておくことで、一対のアーム６１１を筐体９１に隣接する待機位置へと移動させることができる。したがって、ウェハ取り出し作業の開始タイミングを早くすることができ、プロセス全体のスループットが向上させることができる。
次に、図９Ｂおよび図９Ｃに示すように、制御部１５が回動機構６３１を制御して、一対のアーム６１１を、回転軸６３１Ａを中心として回動させる。図示された例では、一対のアーム６１１は、側面視において回転軸６３１Ａを中心として時計回りに９０°回転され、一対のアーム６１１の先端は横向きに向けられる。
次に、図９Ｄに示すように、制御部１５が第２電動アクチュエータ６４１を制御して、一対のアーム６１１をアーム通過用の開口部９４と同じ高さ位置まで上昇させる。このとき、シャッタ９７が退避されアーム通過用の開口９４が開けられる。
次に、図９Ｅに示すように、制御部１５が開閉機構６６１を制御して、一対のアーム６１１を、互いに近接する方向に移動させ、アーム通過用の開口部９４を通って筐体９１内側に挿入させ、筐体９１内のウェハＷを把持させる。そして、制御部１５は第１電動アクチュエータ６２を制御して、ウェハＷを把持した一対のアーム６１１を次の洗浄モジュールへと移動させる。
洗浄前のウェハＷを筐体９１に搬入する場合には、図９Ａ〜図９Ｅに示す上述した動作が逆の順序で行われる。すなわち、図９Ｅに示すように、制御部１５が第１電動アクチュエータ６２を制御して、ウェハＷを把持した一対のアーム６１１をアーム通過用の開口部９４を通って筐体９１内側に移動させる。
次に、図９Ｄに示すように、制御部１５が開閉機構６６１を制御して、一対のアーム６１１を、互いに離間する方向に移動させ、アーム通過用の開口部９４を通って筐体９１の外側に移動させる。
次に、図９Ｃに示すように、制御部１５が第２電動アクチュエータ６４１を制御して、一対のアーム６１１を、アーム通過用の開口部９４より低い高さ位置まで下降させる。このとき、アーム通過用の開口部９４がシャッタ９７により閉じられ、筐体９１の内側にてウェハＷの洗浄処理が開始される。
次に、図９Ｂおよび図９Ａに示すように、制御部１５が回動機構６３１を制御して、一対のアーム６１１を、回転軸６３２Ａを中心として回動させる。図示された例では、一対のアーム６１１は、側面視において回転軸６３１Ａを中心として反時計回りに９０°回転され、一対のアーム６１１の先端は上向きに向けられる。そして、制御部１５が第１電動アクチュエータ６２を制御して、先端が上向きに向けられた一対のアーム６１１を次の洗浄モジュールへと移動させる。本実施の形態では、回動機構６３１が一対のアーム６１１を先端が上向きになるように回動させる際に、第２電動アクチュエータ６４１が一対のアーム６１１を下降させるため、一対のアーム６１１の上方に必要なスペースを削減できる。
次に、図１０Ａ〜図１０Ｆを参照し、洗浄部１３においてウェハＷを洗浄する処理の一例について説明する。本実施の形態では、研磨部１２から洗浄部１３へと搬送されてくるウェハＷが、搬送ロボット２３により第１洗浄ユニット３０ａおよび第２洗浄ユニット３０ｂに振り分けられ、第１洗浄ユニット３０ａおよび第２洗浄ユニット３０ｂにて並行して洗浄される。したがって、プロセス全体のスループットを向上させることができる。
第２洗浄ユニット３０ｂにおけるウェハ洗浄処理は、第１洗浄ユニット３０ａにおけるウェハ洗浄処理と同様であるため、以下、第１洗浄ユニット３０ａにおけるウェハ洗浄処理について説明する。
図１０Ａに示すように、まず、第１ハンド６０１の一対のアーム６１１および第２ハンド６０２の一対のアーム６１２がそれぞれ先端を上向きに向けられた状態で、第１電動アクチュエータ６２の駆動により、第１ハンド６０１および第２ハンド６０２が第１洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの配列方向（すなわち第１軸方向）に沿って移動され、第１ハンド６０１の一対のアーム６１１が第１ウェハステーション３３ａに隣接する待機位置にて静止される。そして、回動機構６３１の駆動により、第１ハンド６０１の一対のアーム６１１は回転軸６３１Ａを中心として回動され、一対のアーム６１１の先端は横向きに向けられる。第１ウェハステーション３３ａのシャッタが退避されてアーム通過用開口７４が開けられた後、第１ハンド６０１の一対のアーム６１１がアーム通過用開口７４を通って第１ウェハステーション３３ａの内側に挿入され、ステージ７２上に保持されたウェハＷを把持する。ウェハＷが第１ハンド６０１の一対のアーム６１１に把持された後、ステージ７２は下方に退避される。
次に、図１０Ｂに示すように、１次洗浄モジュール３３１ａのシャッタ９７が退避されてアーム通過用の開口部９４が開けられた後、第１電動アクチュエータ６２の駆動により、第１ハンド６０１および第２ハンド６０２が洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの配列方向（第１軸方向）に沿って移動され、第１ハンド６０１の一対のアーム６１１に把持されたウェハＷは、第１ウェハステーション３３ａから１次洗浄モジュール３３１ａへと搬送され、１次洗浄モジュール３３１ａの洗浄機に受け渡される。次いで、第１ハンド６０１の一対のアーム６１１が１次洗浄モジュール３３１ａの筐体９１の外側に出された後、アーム通過用の開口部９４がシャッタ９７により閉じられ、１次洗浄モジュール３３１ａの洗浄機にてウェハＷの洗浄が行われる。
１次洗浄モジュール３３１ａでの洗浄処理が終了した後、シャッタ９７が退避されてアーム通過用の開口部９４が開けられる。第１ハンド６０１の一対のアーム６１１がアーム通過用の開口部９４を通って１次洗浄モジュール３３１ａの筐体９１の内側に挿入され、洗浄機にて洗浄されたウェハＷを把持する。
次に、図１０Ｃに示すように、２次洗浄モジュール３３２ａのシャッタ９７が退避されてアーム通過用の開口部９４が開けられた後、第１電動アクチュエータ６２の駆動により、第１ハンド６０１および第２ハンド６０２が洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの配列方向（第１軸方向）に沿って移動され、第１ハンド６０１の一対のアーム６１１に把持されたウェハＷは、１次洗浄モジュール３３１ａから２次洗浄モジュール３３２ａへと搬送され、２次洗浄モジュール３３２ａの洗浄機に受け渡される。次いで、第１ハンド６０１の一対のアーム６１１が２次洗浄モジュール３３２ａの筐体９１の外側に出された後、アーム通過用の開口部９４がシャッタ９７により閉じられ、２次洗浄モジュール３３２ａの洗浄機にてウェハＷの洗浄が行われる。
次に、図１０Ｄに示すように、第１ハンド６０１の回動機構６３１の駆動により、一対のアーム６１１は回転軸６３１Ａを中心として回動され、一対のアーム６１１の先端は上向きに向けられる。そして、第１ハンド６０１の一対のアーム６１１および第２ハンド６０２の一対のアーム６１２がそれぞれ先端を上向きに向けられた状態で、第１電動アクチュエータ６２の駆動により、第１ハンド６０１および第２ハンド６０２が第１洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの配列方向（第１軸方向）に沿って移動され、第２ハンド６０２の一対のアーム６１２が第２洗浄モジュール３３２ａに隣接する待機位置にて静止される。第２ハンド６０２の回動機構６３２の駆動により、一対のアーム６１２は回転軸６３２Ａを中心として回動され、一対のアーム６１２の先端は横向きに向けられる。
２次洗浄モジュール３３２ａでの洗浄処理が終了した後、シャッタ９７が退避されてアーム通過用の開口部９４が開けられる。第２ハンド６０２の一対のアーム６１２がアーム通過用の開口部９４を通って２次洗浄モジュール３３２ａの筐体９１の内側に挿入され、洗浄機にて洗浄されたウェハＷを把持する。
このように、本実施の形態では、２次洗浄モジュール３３２ａでの洗浄前のウェハＷは第１ハンド６０１の一対のアーム６１１により把持されて搬送され、２次洗浄モジュール３３２ａでの洗浄後のウェハＷは第２ハンド６０２の一対のアーム６１２により把持されて搬送される。すなわち、２次洗浄モジュール３３２ａにおいてハンドが交換される。これにより、２次洗浄モジュール３３２ａでの洗浄後のウェハＷに第１ハンド６０１の一対のアーム６１１が接触して当該ウェハＷが汚染されることを防止できる。
次に、図１０Ｅに示すように、３次洗浄モジュール３３３ａのシャッタ９７が退避されてアーム通過用の開口部９４が開けられた後、第１電動アクチュエータ６２の駆動により、第１ハンド６０１および第２ハンド６０２が洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの配列方向（第１軸方向）に沿って移動され、第２ハンド６０２の一対のアーム６１２に把持されたウェハＷは、２次洗浄モジュール３３２ａから３次洗浄モジュール３３３ａへと搬送され、３次洗浄モジュール３３３ａの洗浄機に受け渡される。次いで、第２ハンド６０２の一対のアーム６１２が３次洗浄モジュール３３３ａの筐体９１の外側に出された後、アーム通過用の開口部９４がシャッタ９７により閉じられ、３次洗浄モジュール３３３ａの洗浄機にてウェハＷの洗浄が行われる。
３次洗浄モジュール３３３ａでの洗浄処理が終了した後、シャッタ９７が退避されてアーム通過用の開口部９４が開けられる。第２ハンド６０２の一対のアーム６１２がアーム通過用の開口部９４を通って３次洗浄モジュール３３３ａの筐体９１の内側に挿入され、洗浄機にて洗浄されたウェハＷを把持する。
次に、図１０Ｆに示すように、４次洗浄モジュール３３４ａのシャッタ９７が退避されてアーム通過用の開口部９４が開けられた後、第１電動アクチュエータ６２の駆動により、第１ハンド６０１および第２ハンド６０２が洗浄モジュール３１１ａ〜３１４ａの配列方向（第１軸方向）に沿って移動され、第２ハンド６０２の一対のアーム６１２に把持されたウェハＷは、３次洗浄モジュール３３３ａから４次洗浄モジュール３３４ａへと搬送され、４次洗浄モジュール３３４ａの洗浄機に受け渡される。次いで、第２ハンド６０２の一対のアーム６１２が４次洗浄モジュール３３４ａの筐体９１の外側に出された後、アーム通過用の開口部９４がシャッタ９７により閉じられ、４次洗浄モジュール３３４ａの洗浄機にてウェハＷの洗浄が行われる。
４次洗浄モジュール３３４ａでの洗浄処理が終了した後、シャッタ９７が退避されてアーム通過用の開口部９４が開けられる。上述したロード／アンロード部１１の搬送ロボット１１１（図１および図２参照）のハンドがアーム通過用の開口部９４を通って４次洗浄モジュール３３４ａの筐体９１の内側に挿入され、洗浄機にて洗浄されたウェハＷがロード／アンロード部１１へと取り出される。
次に、図１１Ｂを参照し、基板搬送システムによるウェハの搬送が所定回数または所定時間行われた後などに、ハンド６０１の位置が正常であるか否かを自己診断する方法の一例を説明する。
まず、制御部１５が第１電動アクチュエータ６２および第２電動アクチュエータ６７を制御して、ハンド６０１を基板受け渡し位置から第１軸方向に第１距離だけオフセットされるとともに第２軸方向に第２距離だけオフセットされた位置まで移動させ、ハンド６０１の嵌合部６０１ａを主位置決め部材８１と嵌合させる（ステップＳ２１）。
ハンド６０１の嵌合部６０１ａが主位置決め部材８１に嵌合された状態で、制御部１５は、ハンド６０１の第１軸方向の位置座標（Ｘ2）および第２軸方向の位置座標（Ｙ2）をエンコーダ（不図示）から取得して記憶する（ステップＳ２２）。
次に、制御部１５が第３電動アクチュエータ６４１を制御して、ハンド６０１を第３軸方向（上下方向）に沿って直線移動させ、ハンド６０１の当接部６０１ｂを第２部材８２と当接させる（ステップＳ２３）。ここで、制御部１５は、ハンド６０１の嵌合部６０１ａが主位置決め部材８１と嵌合された状態を維持しながら、ハンド６０１の当接部６０１ｂを副位置決め部材８２と当接させてもよいし、ハンド６０１の嵌合部６０１ａが主位置決め部材８１と嵌合された状態を解消した後で、ハンド６０１の当接部６０１ｂを副位置決め部材８２と当接させてもよい。ハンド６０１の嵌合部６０１ａが主位置決め部材８１と嵌合された状態を解消した後で、ハンド６０１の当接部６０１ｂを副位置決め部材８２と当接させる方が、注意・確認する方向が少ないため、操作性がよく、自動化に適している。
ハンド６０１の当接部６０１ｂが副位置決め部材８２に当接された状態で、制御部１５は、ハンド６０１の第３軸方向の位置座標（Ｚ2）をエンコーダ（不図示）から取得して記憶する（ステップＳ２４）。
次に、制御部１５は、今回記憶した第１〜第３軸方向の位置座標（Ｘ2，Ｙ2，Ｚ2）を、正常時に記憶していた位置座標（たとえば、（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1））と、各軸についてそれぞれ比較して、それらの差分を求める（ステップＳ２５）。
制御部１５は、求めた差分のいずれかが予め定められた閾値より大きいか否かを判断する（ステップＳ２６）。求めた差分のいずれかが予め定められた閾値より大きい場合には（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、制御部１５は、ハンド６０１の位置制御に異常が生じていると判断し、警告を発する（ステップＳ２７）。これにより、作業者に対してメンテナンスなどの至急の対応を要請することができる。更に危険回避のために、問題が解消されるまでスタートインタロックがかけられる。
一方、求めた差分のいずれもが予め定められた閾値以下の場合には（ステップＳ２６：ＮＯ）、制御部１５は、今回記憶した第１〜第３軸方向の位置座標（Ｘ2，Ｙ2，Ｚ2）を、第１〜第３軸方向の位置座標の過去データと比較して、一定方向の連続したずれが生じているか否かを判断する（ステップＳ２８）。単純な測定誤差であれば、中心値からプラス／マイナスの測定誤差が生じるのに対し、ねじの緩みや経時変化では、一定方向のずれを生じることが多い。データを記録として残し、ステップＳ２８において、直近のみならず、それ以前のデータと比較してトレンドの有無を判断することにより、ねじの緩みや経時変化を早期発見することができる。
一定方向のずれが生じていると判断された場合（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、制御部１５は、ハンド６０１の位置制御に異常が生じていると判断し、警告を発する（ステップＳ２７）。更に危険回避のために、問題が解消されるまでスタートインタロックがかけられる。
一方、一定方向のずれが生じていないと判断された場合（ステップＳ２８：ＮＯ）、制御部１５は、ハンド６０１の位置制御が正常であると判断し、自己診断の処理を終了する。
以上のように、本実施の形態によれば、主位置決め部材８１が基台９１ｂに常設されており、制御部１５は、基板受け渡し位置から所定の距離（第１設計値および第２設計値）だけ離れたところで、ハンド６０１が主位置決め部材８１に嵌合されて位置決めされた状態で、ハンド６０１の第１軸方向の位置座標および第２軸方向の位置座標をそれぞれ記憶する。ハンド６０１を主位置決め部材８１に嵌合させることにより位置決めを行うため、人間が目視により確認しながらティーチング作業を行う場合に比べて、正確性にばらつきが生じない。また、ハンド６０１を主位置決め部材８１に嵌合させて位置決めする位置が、基板受け渡し位置とは異なっているため、実際の基板受け渡し時に主位置決め部材８１を基台９１ｂから取り外さなくても、ハンド６０１を主位置決め部材８１と干渉させることなく、基板受け渡し位置まで移動させることができる。したがって、位置決め部材の取り外し作業が必要な従来のティーチング方法に比べて、作業時間を著しく短縮できる。
また、本実施の形態によれば、副位置決め部材８２も基台９１ｂに対して常設されており、制御部１５は、基板受け渡し位置から所定の距離（第３設計値）だけ離れたところで、ハンド６０１が副位置決め部材８２に当接されて位置決めされた状態で、ハンド６０１の第３軸方向の位置座標を記憶する。これにより、３軸方向におけるティーチング作業を、短時間でかつ正確性にばらつきが生じないように行うことができる。
なお、上述した実施の形態では、主位置決め部材８１および副位置決め部材８２が別個の部材であったが、これに限定されず、図１２Ａ〜図１２Ｃに示すように、主位置決め部材８１および副位置決め部材８２は一体の部材であってもよい。なお、図１２Ａ〜図１２Ｃでは、紙面左方向をＸ軸の正方向、紙面奥方向をＹ軸の正方向、紙面下方向をＺ軸の正方向とする。
図１２Ａに示す例では、主位置決め部材８１および副位置決め部材８２が一体であって階段形状のボスを有している（上段が主位置決め部材８１であり、下段が副位置決め部材８２である）。ハンド６０１の嵌合部６０１ａの穴は当接部６０１ｂの内側に形成されている。ハンド６０１の嵌合部６０１ａに主位置決め部材８１が嵌合された状態で、ハンド６０１が主位置決め部材８１の根元まで降下されると、ハンド６０１の当接部６０１ｂが副位置決め部材８２に当接されるようになっている。
図１２Ｂに示す例では、主位置決め部材８１および副位置決め部材８２が一体であってテーパ形状のボスを有しており、ハンド６０１の嵌合部６０１ａおよび当接部６０１ｂも一体であって窪み形状の穴（有底の穴）を有している。主位置決め部材８１および副位置決め部材８２からなるテーパ形状のボスが、ハンド６０１の嵌合部６０１ａおよび当接部６０１ｂからなる窪み形状の穴に嵌合されることで、嵌合部６０１ａと主位置決め部材８１との嵌合と、当接部６０１ｂと副位置決め部材８２との当接とが、一つの動作で同時に実現されるようになっている。
図１２Ｃに示す例では、主位置決め部材８１および副位置決め部材８２が一体であってテーパ形状のボスを有しており、ハンド６０１の嵌合部６０１ａおよび当接部６０１ｂも一体であって同様のテーパ形状の穴を有している。主位置決め部材８１および副位置決め部材８２からなるテーパ形状のボスが、ハンド６０１の嵌合部６０１ａおよび当接部６０１ｂからなるテーパ形状の穴に嵌合されることで、嵌合部６０１ａと主位置決め部材８１との嵌合と、当接部６０１ｂ副位置決め部材８２との当接とが、一つの動作で同時に実現されるようになっている。
図１２Ｃに示す例において、ハンド６０１にはハンド６０１が受ける力の方向および大きさを検出する力センサ（不図示）が設けられていてもよい。図１２Ｄに示すように、テーパ形状の穴をボスと嵌合させる際に、ボスの中心位置と穴の中心位置とがずれていた場合には、ハンド６０１は、ハンド６０１の進行方向（図示された例では上下方向）とは異なる方向（例えば左右方向）の外力（反力）を受ける。したがって、この外力（反力）を力センサが感知して、制御部１５が、それに応じた位置修正を繰り返すことで、ハンド６０１の位置の自動調整が可能となる。
次に、図１３を参照し、上述した実施の形態の一変形に係る基板搬送システムについて説明する。図１３は、一変形例に係る基板搬送システムの構成を示すブロック図である。
図１３に示す例では、基板搬送システムは、作業者によって手動でハンド６０１が第１軸方向、第２軸方向または第３軸方向に動かされる際に、ハンド６０１に加えられる力の方向および大きさを検出するトルクセンサ６０１Ｓをさらに備えている。図示された例では、トルクセンサ６０１Ｓは、ハンド６０１に取り付けられたハンドル６０１Ｈに設けられている。
図１３に示すように、制御部１５は、トルクセンサ６０１Ｓから検出結果を取得し、トルクセンサ６０１Ｓの検出結果に基づいて、ハンド６０１に加えられる力をアシストするように第１電動アクチュエータ６２、第２電動アクチュエータ６７または第３電動アクチュエータ６４１を制御するようになっている。具体的には、たとえば、作業者がハンドル６０１Ｈを握って右方向（または左方向）に力を加えると、トルクセンサ６０１Ｓは、その力の大きさと向きとを検出する。そして、制御部１５は、トルクセンサ６０１Ｓの検出結果に基づいて、ハンド６０１が右方向（または左方向）に移動するように第１電動アクチュエータ６２を制御する。また、作業者がハンドル６０１Ｈを握って上方向（または下方向）に力を加えると、トルクセンサ６０１Ｓは、その力の大きさと向きとを検出する。そして、制御部１５は、トルクセンサ６０１Ｓの検出結果に基づいて、ハンド６０１が上方向（または下方向）に移動するように第３電動アクチュエータ６４１を制御する。また、作業者がハンドル６０１Ｈを握って手前方向（または奥方向）に力を加えると、トルクセンサ６０１Ｓは、その力の大きさと向きとを検出する。そして、制御部１５は、トルクセンサ６０１Ｓの検出結果に基づいて、ハンド６０１が手前方向（または奥方向）に移動するように第２電動アクチュエータ６７を制御する。
このような態様によれば、制御部１５が、ハンド６０１に加えられる力をアシストするように第１電動アクチュエータ６２、第２電動アクチュエータ６７または第３電動アクチュエータ６４１を制御するため、作業者は僅かな力でハンド６０１を動かすことが可能であり、力の弱い作業者であっても容易にハンドを第１軸方向、第２軸方向または第３軸方向に動かしてティーチング作業を行うことができるようになる。
なお、上述した第１の実施形態では、ハンドにＸＹＺの３軸の移動機構を適用したが、ハンドの任意の軸、例えばＺ方向の移動機構を省略できる場合、ＸＹ２軸だけの移動機構の構成だけでも実施可能である。また、ハンドの例えばＺ方向の移動機構を省略する代わりに、基台９１ｂ自体に同等の機能を有するＺ方向の移動機構を設けて教示しても、本実施形態と同様の作用効果を奏する。
また、上述した実施形態において、嵌合形式としては、主位置決め部材８１がボスを有し、嵌合部６０１ａが当該ボスと嵌合可能な穴を有していたが、これに代えて、アーム６１１の側面に鉛直方向（Ｚ方向）に延びる切り欠き（例えば水平断面が円弧状、半円、Ｖ字）を形成し、これに嵌め合う形状を主位置決め部材８１が有していてもよい。
（第２の実施形態）
第２の実施形態について、図１４〜図１６Ｂを参照して説明する。図１４は、第２の実施形態に係る基板搬送システムにおいて基板受け渡し位置の教示に関連する構成を示す概略図である。図１５は、図１４に示す基板搬送システムをＡ視の方向から概略図である。図１６Ａは、図１４に示す基板搬送システムにおける基板受け渡し位置の教示を行う方法の一例を示すフローチャートである。図１６Ｂは、図１４に示す基板搬送システムにおいてハンド位置が正常であるか否かを自己診断する方法の一例を示すフローチャートである。
図１４および図１５に示すように、第２の実施形態では、上述した主位置決め部材８１の代わりに、第１主位置決め部材８１ａおよび第２主位置決め部材８１ｂが、図１４、１５では図示しないが、第１の実施形態と同様に基台に対して常設されている。そして、副位置決め部材８２が、基台に対して常設されている。
第１主位置決め部材８１ａおよび第２主位置決め部材８１ｂは、いずれも、搬送ルートの外側に配置されている。そのため、基板受け渡し時に、第１主位置決め部材８１ａおよび第２主位置決め部材８１ｂを基台９１ｂから取り外さなくても、ハンド６０１が第１主位置決め部材８１ａおよび第２主位置決め部材８１ｂと干渉することがない。
第１主位置決め部材８１ａは、ハンド６０１が第１軸方向に動かされる際に、基板受け渡し位置から第１軸方向に第１距離（＋ΔＸ）だけオフセットされた位置において、ハンド６０１の当接部６０１ｂに当接可能となっている。また、第２主位置決め部材８１ｂは、ハンド６０１が第２軸方向に動かされる際に、基板受け渡し位置から第２軸方向に第２距離（＋ΔＹ）だけオフセットされた位置において、ハンド６０１の当接部６０１ｂに当接可能となっている。
第１の実施形態と同じであるが、副位置決め部８２は、ハンド６０１が第３軸方向に動かされる際に、基板受け渡し位置から第３軸方向に第３距離（＋ΔＺ）だけオフセットされた位置において、ハンド６０１の当接部６０１ｂに当接可能となっている。
次に、図１６Ａを参照し、このような構成からなる基板搬送システムにおいて、基板受け渡し位置を教示する方法の一例を説明する。
まず、たとえば作業者（ユーザ）が手動で、ハンド６０１を第１軸方向に動かして、基板受け渡し位置から第１軸方向に第１距離（＋ΔＸ）だけオフセットされた位置において、ハンド６０１の当接部６０１ｂを第１主位置決め部材８１ａに当接させる（ステップＳ３１）。これにより、ハンド６０１は、第１軸方向において所定位置に確実に位置決めされる。
ハンド６０１の当接部６０１ｂが第１主位置決め部材８１ａに当接された状態で、制御部１５は、ハンド６０１の第１軸方向の位置座標（Ｘ1）をエンコーダ（不図示）から取得して記憶する（ステップＳ３２）。
次いで、たとえば作業者（ユーザ）が手動で、ハンド６０１を第２軸方向に動かして、基板受け渡し位置から第２軸方向に第２距離（＋ΔＹ）だけオフセットされた位置において、ハンド６０１の当接部６０１ｂを第２主位置決め部材８１ｂに当接させる（ステップＳ３３）。これにより、ハンド６０１は、第２軸方向において所定位置に確実に位置決めされる。
ハンド６０１の当接部６０１ｂが第２主位置決め部材８１ｂに当接された状態で、制御部１５は、ハンド６０１の第２軸方向の位置座標（Ｙ1）をエンコーダ（不図示）から取得して記憶する（ステップＳ３４）。
次いで、たとえば作業者（ユーザ）が手動で、ハンド６０１を第３軸方向に動かして、基板受け渡し位置から第３軸方向に第３距離（＋ΔＺ）だけオフセットされた位置において、ハンド６０１の当接部６０１ｂを副位置決め部材８２に当接させる（ステップＳ３５）。これにより、ハンド６０１は、第３軸方向において所定位置に確実に位置決めされる。
ハンド６０１の当接部６０１ｂが副位置決め部材８１ｂに当接された状態で、制御部１５は、ハンド６０１の第３軸方向の位置座標（Ｚ1）をエンコーダ（不図示）から取得して記憶する（ステップＳ３６）。
なお、第１軸方向の当接による位置決めおよび位置座標の記憶（ステップＳ３１およびＳ３２）と、第２軸方向の当接による位置決めおよび位置座標の記憶（ステップＳ３３およびＳ３４）と、第３軸方向の当接による位置決めおよび位置座標の記憶（ステップＳ３５およびＳ３６）の順序は、上述した順序に限定されるものではなく、任意に順序を入れ替えてもよい。
制御部１５は、記憶した第１軸方向の位置座標（Ｘ1）と第１主位置決め部材８１ａのオフセット量である第１距離（＋ΔＸ）とに基づいて、基板受け渡し位置におけるハンドの第１軸方向の位置座標（Ｘ1−ΔＸ）を求める。同様に、制御部１５は、記憶した第２軸方向の位置座標（Ｙ1）と第２主位置決め部材８１ｂのオフセット量である第２距離（＋ΔＹ）とに基づいて、基板受け渡し位置におけるハンドの第２軸方向の位置座標（Ｙ1−ΔＹ）を求める。また、制御部１５は、記憶した第３軸方向の位置座標（Ｚ1）と副位置決め部材８２のオフセット量である第３距離（＋ΔＺ）とに基づいて、基板受け渡し位置におけるハンドの第３軸方向の位置座標（Ｚ1−ΔＺ）を求める（ステップＳ３７）。
その後、制御部１５は、第１〜第３電動アクチュエータ６２、６７、６４１を制御して、ハンド６０１を、求めた基板受け渡し位置の位置座標（Ｘ1−ΔＸ，Ｙ1−ΔＹ，Ｚ1−ΔＺ）へと移動させる。ここで、ハンド６０１の移動が電動アクチュエータにより行われるため、電流値制御によって自動で（＝作業者の補助なしで）基板受け渡し位置へとハンド６０１を移動させることができる。また、このとき、第１主位置決め部材８１ａ、第２主位置決め部材８１ｂおよび副位置決め部材８２は、搬送ルートの外側に配置されているため、第１主位置決め部材８１ａ、第２主位置決め部材８１ｂおよび副位置決め部材８２を基台（図示省略）から取り外さなくても、ハンド６０１を第１主位置決め部材８１ａ、第２主位置決め部材８１ｂおよび副位置決め部材８２と干渉させることなく、基板受け渡し位置へと移動させることができる。
次に、図１６Ｂを参照し、基板搬送システムによるウェハの搬送が所定回数または所定時間行われた後などに、ハンド６０１の位置が正常であるか否かを自己診断する方法の一例を説明する。
まず、制御部１５が第１電動アクチュエータ６２を制御して、ハンド６０１を第１軸方向に直線移動させ、ハンド６０１の当接部６０１ｂを第１主位置決め部材８１ａに当接させる（ステップＳ４１）。ここで、ハンド６０１の移動が電動アクチュエータにより行われるため、電流制御によって極微力かつ低速で衝撃を十分に抑えて押し付け動作させることで、位置決め部材に当接させ、その位置を記憶させることができる。ハンド６０１にはハンド６０１が受ける力の方向および大きさを検出する力センサが設けられていて、制御部１５は、力センサの検出結果に基づいて、ハンド６０１が位置決め部材に当接したことを判定してもよい。
ハンド６０１の当接部６０１ｂが第１主位置決め部材８１ａに当接された状態で、制御部１５は、ハンド６０１の第１軸方向の位置座標（Ｘ2）をエンコーダ（不図示）から取得して記憶する（ステップＳ４２）。
次に、制御部１５が第２電動アクチュエータ６７を制御して、ハンド６０１を第２軸方向に直線移動させ、ハンド６０１の当接部６０１ｂを第２主位置決め部材８１ｂに当接させる（ステップＳ４３）。
ハンド６０１の当接部６０１ｂが第２主位置決め部材８１ｂに当接された状態で、制御部１５は、ハンド６０１の第２軸方向の位置座標（Ｙ2）をエンコーダ（不図示）から取得して記憶する（ステップＳ４４）。
次に、制御部１５が第３電動アクチュエータ６４１を制御して、ハンド６０１を第３軸方向に直線移動させ、ハンド６０１の当接部６０１ｂを副位置決め部材８２に当接させる（ステップＳ４５）。
ハンド６０１の当接部６０１ｂが副位置決め部材８２に当接された状態で、制御部１５は、ハンド６０１の第３軸方向の位置座標（Ｚ2）をエンコーダ（不図示）から取得して記憶する（ステップＳ４６）。
次に、制御部１５は、今回記憶した第１〜第３軸方向の位置座標（Ｘ2，Ｙ2，Ｚ2）を、正常時に記憶していた位置座標（たとえば、（Ｘ1，Ｙ1，Ｚ1））と、各軸についてそれぞれ比較して、それらの差分を求める（ステップＳ４７）。
制御部１５は、求めた差分のいずれかが予め定められた閾値より大きいか否かを判断する（ステップＳ４８）。求めた差分が予め定められた閾値より大きい場合には（ステップＳ４８：ＹＥＳ）、制御部１５は、ハンド６０１の位置制御に異常が生じていると判断し、警告を発する（ステップＳ４９）。これにより、作業者に対してメンテナンスなどの至急の対応を要請することができる。更に危険回避のために、問題が解消されるまでスタートインタロックがかけられる。
一方、求めた差分が予め定められた閾値以下の場合には（ステップＳ４８：ＮＯ）、制御部１５は、今回記憶した第１〜第３軸方向の位置座標（Ｘ2，Ｙ2，Ｚ2）を、第１〜第３軸方向の位置座標の過去データと比較して、一定方向の連続したずれが生じているか否かを判断する（ステップＳ５０）。単純な測定誤差であれば、中心値からプラス／マイナスの測定誤差が生じるのに対し、ねじの緩みや経時変化では、一定方向のずれを生じることが多い。データを記録として残し、ステップＳ５０において、直近のみならず、それ以前のデータと比較してトレンドの有無を判断することにより、ねじの緩みや経時変化を早期発見することができる。
一定方向のずれが生じていると判断された場合（ステップＳ５０：ＹＥＳ）、制御部１５は、ハンド６０１の位置制御に異常が生じていると判断し、警告を発する（ステップＳ４９）。更に危険回避のために、問題が解消されるまでスタートインタロックがかけられる。
一方、一定方向のずれが生じていないと判断された場合（ステップＳ５０：ＮＯ）、制御部１５は、ハンド６０１の位置制御が正常であると判断し、自己診断の処理を終了する。
以上のような第２の実施形態によれば、第１主位置決め部材８１ａおよび第２主位置決め部材８１ｂが基台（図示省略）に常設されており、制御部１５は、基板受け渡し位置から所定の距離（第１設計値）だけ離れたところで、ハンド６０１が第１主位置決め部材８１ａに当接された状態で、ハンド６０１の第１軸方向の位置座標を記憶する。また、制御部１５は、基板受け渡し位置から所定の距離（第２設計値）だけ離れたところで、ハンド６０１が第２主位置決め部材８１ｂに当接された状態で、ハンド６０１の第２軸方向の位置座標を記憶する。ハンド６０１を第１主位置決め部材８１ａおよび第２主位置決め部材８１ｂに当接させることにより位置決めを行うため、人間が目視により確認しながらティーチング作業を行う場合に比べて、正確性にばらつきが生じない。また、ハンド６０１を第１主位置決め部材８１ａに当接させて位置決めする位置および第２主位置決め部材８１ｂに当接させて位置決めする位置が、いずれも、基板受け渡し位置とは異なっているため、実際の基板受け渡し時に第１主位置決め部材８１ａおよび第２主位置決め部材８１ｂを基台（図示省略）から取り外さなくても、ハンド６０１を第１主位置決め部材８１ａおよび第２主位置決め部材８１ｂと干渉させることなく、基板受け渡し位置まで移動させることができる。したがって、位置決め部材の取り外し作業が必要な従来のティーチング方法に比べて、作業時間を著しく短縮できる。
また、本実施の形態によれば、副位置決め部材８２も基台（図示省略）に対して常設されており、制御部１５は、基板受け渡し位置から所定の距離（第３設計値）だけ離れたところで、ハンド６０１が副位置決め部材８２に当接されて位置決めされた状態で、ハンド６０１の第３軸方向の位置座標を記憶する。これにより、３軸方向におけるティーチング作業を、短時間でかつ正確性にばらつきが生じないように行うことができる。
なお、上述した第２の実施形態では、ハンドにＸＹＺの３軸の移動機構を適用したが、ハンドの任意の軸、例えばＺ方向の移動機構を省略できる場合、ＸＹ２軸だけの移動機構の構成だけでも実施可能である。また、ハンドの例えばＺ方向の移動機構を省略する代わりに、基台（図示省略）自体に同等の機能を有するＺ方向の移動機構を設けて教示しても、本実施形態と同様の作用効果を奏する。
なお、上述の実施形態では、ウェハを研磨する研磨装置を例に説明したが、本発明は研磨装置に限らず他の基板処理装置にも適用できるものである。例えば、複数の研磨ユニットを他の基板処理ユニット（例えば、めっき処理ユニットやＣＶＤユニットなどの成膜処理ユニット、ウェットエッチングユニットやドライエッチングユニットなど）に置き換え、研磨装置とは別の基板処理装置を構成してもよい。また、異なる複数の基板処理ユニットを組み合わせ、これらを所定の方向に並べて配置してもよい。
また、上述の実施形態では、ハンドがウェハを水平に把持する態様を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、ハンドがウェハを鉛直に把持する態様にも適用できるものである。
これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
１０ 基板処理装置
１１ ロード／アンロード部
１２ 研磨部
１３ 洗浄部
１４ 搬送部
１５ 制御部
２０ａ 第１研磨ユニット
２０ｂ 第２研磨ユニット
２１ａ 第１研磨装置
２１ｂ 第２研磨装置
２１ｃ 第３研磨装置
２１ｄ 第４研磨装置
２２ 研磨部搬送機構
２３ 搬送ロボット
２４ａ 第１搬送ユニット
２４ｂ 第２搬送ユニット
３１１ａ〜３１４ａ 洗浄モジュール
３１１ｂ〜３１４ｂ 洗浄モジュール
３２ａ、３２ｂ 基板搬送システム
３３ａ、３３ｂ ウェハステーション
３９ａ、３９ｂ 予備洗浄モジュール
６０１、６０２ハンド
６０１ａ 嵌合部
６０１ｂ 当接部
６０１Ｈ ハンドル
６０１Ｓ トルクセンサ
６１１、６１２ アーム
６１１ａ、６１１ｂ チャックコマ
６２ 第１電動アクチュエータ
６３１、６３２ 回動機構
６３１Ａ、６３２Ａ 回転軸
６３１Ｌ、６３２Ｌ リンク部材
６４１、６４２ 第２電動アクチュエータ
６６１、６６２ 開閉機構
６７ 第３電動アクチュエータ
６８ メインフレーム
６９１、６９２ サブフレーム
７１ 筐体
７２ ステージ
７３ 搬入口
７４ アーム通過用開口
７５ 駆動機構
７６ ピン
８１ 主位置決め部材
８１ａ 第１主位置決め部材
８１ｂ 第２主位置決め部材
８２ 副位置決め部材
９１ 筐体
９１ａ カバー
９１ｂ 基台
９４ 開口部
９６ 基板支持ピン
９７ シャッタ

Claims (22)

  1. 少なくとも互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に沿って直線移動可能なハンドと、
    基台に常設される主位置決め部材であって、基板受け渡し位置から前記第１軸方向に第１設計値だけオフセットされるとともに前記第２軸方向に第２設計値だけオフセットされた位置において、前記ハンドと嵌合可能な主位置決め部材と、
    前記ハンドが前記主位置決め部材に嵌合されて位置決めされた状態で、前記ハンドの前記第１軸方向の位置座標および前記第２軸方向の位置座標をそれぞれ記憶する制御部と、
    を備えたことを特徴とする基板搬送システム。
  2. 前記ハンドは、前記第１軸方向および前記第２軸方向に対して直交する第３軸方向に沿って直線移動可能であり、
    前記基台に常設される副位置決め部材であって、前記基板受け渡し位置から前記第３軸方向に第３設計値だけオフセットされた位置において、前記ハンドに当接可能な副位置決め部材をさらに備え、
    前記制御部は、前記ハンドが前記副位置決め部材に当接されて位置決めされた状態で、前記ハンドの前記第３軸方向の位置座標を記憶する
    ことを特徴とする請求項１に記載の基板搬送システム。
  3. 少なくとも互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に沿って直線移動可能なハンドと、
    基台に常設される第１主位置決め部材であって、基板受け渡し位置から前記第１軸方向に第１設計値だけオフセットされた位置において、前記ハンドと当接可能な第１主位置決め部材と、
    前記基台に常設される第２主位置決め部材であって、前記基板受け渡し位置から前記第２軸方向に第２設計値だけオフセットされた位置において、前記ハンドと当接可能な第２主位置決め部材と、
    （ａ）前記ハンドが前記第１主位置決め部材に当接されて位置決めされた状態で、前記ハンドの前記第１軸方向の位置座標を記憶する、および、（ｂ）前記ハンドが前記第２主位置決め部材に当接されて位置決めされた状態で、前記ハンドの前記第２軸方向の位置座標を記憶する制御部と、
    を備えたことを特徴とする基板搬送システム。
  4. 前記ハンドは、前記第１軸方向および前記第２軸方向に対して直交する第３軸方向に沿って直線移動可能であり、
    前記基台に常設される副位置決め部材であって、前記基板受け渡し位置から前記第３軸方向に第３設計値だけオフセットされた位置において、前記ハンドに当接可能な副位置決め部材をさらに備え、
    前記制御部は、前記ハンドが前記副位置決め部材に当接されて位置決めされた状態で、前記ハンドの前記第３軸方向の位置座標を記憶する
    ことを特徴とする請求項３に記載の基板搬送システム。
  5. 前記ハンドは、開閉可能な一対のアームを有する
    ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板搬送システム。
  6. 前記主位置決め部材および前記副位置決め部材は、一体の部材である
    ことを特徴とする請求項２に記載の基板搬送システム。
  7. 前記主位置決め部材および前記副位置決め部材は、別個の部材である
    ことを特徴とする請求項２に記載の基板搬送システム。
  8. 前記ハンドおよび前記主位置決め部材の一方はボスを有し、他方は前記ボスと嵌合可能な穴を有する
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の基板搬送システム。
  9. 前記ボスの先端部は、テーパ形状を有する
    ことを特徴とする請求項８に記載の基板搬送システム。
  10. 前記主位置決め部材は、搬送ルートの外側に配置されている
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の基板搬送システム。
  11. 前記副位置決め部材も、搬送ルートの外側に配置されている
    ことを特徴とする請求項１０に記載の基板搬送システム。
  12. 前記基台上に設けられ、前記基板受け渡し位置を包囲するカバーをさらに備え、
    前記カバーには、基板を搬入および搬出するための開口部が形成されており、
    前記副位置決め部材は、前記ハンドが前記第３軸方向に動かされる際に、前記ハンドが前記開口部の縁と接触する前に、前記ハンドに当接される位置に配置されている
    ことを特徴とする請求項２または４に記載の基板搬送システム。
  13. 前記制御部は、記憶した前記第１軸方向の位置座標および前記第２軸方向の位置座標を、それぞれ、正常時の前記第１軸方向の位置座標および前記第２軸方向の位置座標と比較して、それらの差分のいずれかが予め定められた閾値より大きい場合には、警告を発する
    ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の基板搬送システム。
  14. 前記制御部は、記憶した前記第１軸方向の位置座標および前記第２軸方向の位置座標を、それぞれ、前記第１軸方向の位置座標および前記第２軸方向の位置座標の複数の過去データと比較して、一定方向のずれが生じていると判断される場合には、警告を発する
    ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の基板搬送システム。
  15. 前記ハンドを前記第１軸方向に沿って直線移動させる第１電動アクチュエータと、
    前記ハンドを前記第２軸方向に沿って直線移動させる第２電動アクチュエータと、
    前記ハンドが前記第１軸方向または第２軸方向に手動で動かされる際に、前記ハンドに加えられる力の方向および大きさを検出するトルクセンサをさらに備え、
    前記制御部は、前記トルクセンサの検出結果に基づいて、前記ハンドに加えられる力をアシストするように前記第１アクチュエータまたは第２アクチュエータを制御する
    ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の基板搬送システム。
  16. 前記ハンドには、前記ハンドが受ける力の方向および大きさを検出する力センサが設けられており、
    前記制御部は、前記力センサの検出結果に基づいて、前記ハンドが前記副位置決め部材に当接されたか否かを判定し、前記ハンドが前記副位置決め部材に当接されたと判定された場合に、前記ハンドの前記第３軸方向の位置座標を記憶する
    ことを特徴とする請求項２または４に記載の基板搬送システム。
  17. 前記ハンドには、前記ハンドが受ける力の方向および大きさを検出する力センサが設けられており、
    前記制御部は、前記力センサの検出結果に基づいて、前記ハンドが第１主位置決め部材に当接されたか否か、および、前記ハンドが第２主位置決め部材に当接されたか否かを判定し、前記ハンドが前記第１主位置決め部材に当接されたと判定された場合に、前記ハンドの前記第１軸方向の位置座標を記憶し、前記ハンドが前記第２主位置決め部材に当接されたと判定された場合に、前記ハンドの前記第２軸方向の位置座標を記憶する
    ことを特徴とする請求項３に記載の基板搬送システム。
  18. 請求項１〜１７のいずれかに記載の基板搬送システムを備えた基板処理装置。
  19. 少なくとも互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に沿って直線移動可能なハンドの位置調整方法であって、
    基板受け渡し位置から前記第１軸方向に第１設計値だけオフセットされるとともに前記第２軸方向に第２設計値だけオフセットされた位置において、前記ハンドを基台に常設される主位置決め部材に嵌合させて位置決めするステップと、
    前記ハンドが前記主位置決め部材に嵌合された状態で、前記ハンドの前記第１軸方向の位置座標および前記第２軸方向の位置座標をそれぞれ記憶するステップと、
    を備えたことを特徴とするハンド位置調整方法。
  20. 前記ハンドは、前記第１軸方向および前記第２軸方向に対して直交する第３軸方向に沿って直線移動可能であり、
    前記基板受け渡し位置から前記第３軸方向に第３設計値だけオフセットされた位置において、前記ハンドを前記基台に常設される副位置決め部材に当接させて位置決めするステップと、
    前記ハンドが前記副位置決め部材に当接された状態で、前記ハンドの前記第３軸方向の位置座標を記憶するステップと、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項１９に記載のハンド位置調整方法。
  21. 少なくとも互いに直交する第１軸方向および第２軸方向に沿って直線移動可能なハンドの位置調整方法であって、
    基板受け渡し位置から前記第１軸方向に第１設計値だけオフセットされた位置において、前記ハンドを基台に常設される第１主位置決め部材に当接させて位置決めするステップと、
    前記ハンドが前記第１主位置決め部材に当接された状態で、前記ハンドの前記第１軸方向の位置座標を記憶するステップと、
    前記基板受け渡し位置から前記第２軸方向に第２設計値だけオフセットされた位置において、前記ハンドを前記基台に常設される第２主位置決め部材に当接させて位置決めするステップと、
    前記ハンドが前記第２主位置決め部材に当接された状態で、前記ハンドの前記第２軸方向の位置座標を記憶するステップと、
    を備えたことを特徴とするハンド位置調整方法。
  22. 前記ハンドは、前記第１軸方向および前記第２軸方向に対して直交する第３軸方向に沿って直線移動可能であり、
    前記基板受け渡し位置から前記第３軸方向に第３設計値だけオフセットされた位置において、前記基台に常設される副位置決め部材に当接させて位置決めするステップと、
    前記ハンドが前記副位置決め部材に当接された状態で、前記ハンドの前記第３軸方向の位置座標を記憶するステップと、
    をさらに備えた
    ことを特徴とする請求項２１に記載のハンド位置調整方法。
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