JP2023137928A - 基板処理システム、位置合わせ装置および基板形状監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を回転させて外形位置を検出する際に、基板の外形の誤検知を抑制できる技術を提供する。【解決手段】基板処理システムは、基板を載置する載置台と、載置台を回転させる回転機構部と、基板の回転中に、基板の外形を検出するセンサと、制御装置と、を含む。制御装置は、（ａ）最初に前記基板を回転させる際、第１速度および第１加速度で載置台を回転させる工程と、（ｂ）載置台を回転開始点から回転終了点まで一回転させたときの、センサが検出した基板の外形位置の情報を参照して、回転開始点と回転終了点とにおける基板の外形位置のずれ量が閾値以上か否かを判定する工程と、（ｃ）基板の外形位置のずれ量が閾値以上であると判定した場合、第１速度より低い第２速度および／または第１加速度よりも低い第２加速度で載置台を回転させ、（ｂ）の判定のリトライ動作を行う工程と、を制御する。【選択図】図８

Description

本開示は、基板処理システム、位置合わせ装置および基板形状監視方法に関する。

特許文献１には、載置台に載置した基板（ウエハ）を回転させて、ウエハの外形位置を検出することにより、載置台に対するウエハの偏心量や偏心方向を算出する基板位置合わせ装置が開示されている。載置台に載置されたウエハは、載置台の回転時の遠心力等によって、載置台からスリップすることがある。ウエハにスリップが生じると、ウエハの外形位置の検出において回転開始点と回転終了点が一致しなくなり、位置合わせ装置がウエハのスリップをウエハの欠け（エラー）として誤検知することになる。

特開２００４－４７６５４号

本開示は、基板を回転させて外形位置を検出する際に、基板の外形の誤検知を抑制できる技術を提供する。

本開示の一態様によれば、基板を処理する基板処理システムであって、前記基板を載置する載置台と、前記載置台を回転させる回転機構部と、前記基板の回転中に、前記基板の外形位置を検出するセンサと、制御装置と、を含み、前記制御装置は、（ａ）最初に前記基板を回転させる際、第１速度および第１加速度で前記載置台を回転させる工程と、（ｂ）前記載置台を回転開始点から回転終了点まで一回転させたときの、前記センサが検出した前記基板の外形位置の情報を参照して、前記回転開始点と前記回転終了点とにおける前記基板の外形位置のずれ量が閾値以上か否かを判定する工程と、（ｃ）前記基板の外形位置のずれ量が閾値以上であると判定した場合、前記第１速度より低い第２速度および／または前記第１加速度よりも低い第２加速度で前記載置台を回転させ、前記（ｂ）の判定のリトライ動作を行う工程と、を制御する、基板処理システムが提供される。

一態様によれば、基板を回転させて外形位置を検出する際に、基板の外形の誤検知を抑制できる。

一実施形態に係る基板処理システムの全体構成を概略的に示す平面図である。 位置合わせ装置の内部の載置台にウエハを載置した状態を示す概略斜視図である。 ウエハがない状態の位置合わせ装置の一部の構成を示す概略斜視図である。 制御装置のハードウエアの構成を例示するブロック図である。 センサによるウエハの外形の検査を例示する図である。 第１実施形態に係る制御装置の機能ブロックを示すブロック図である。 載置台およびウエハの回転速度の設定を示す図である。 第１実施形態に係る基板形状監視方法の処理フローを示すフローチャートである。 第２実施形態に係る基板処理システムの制御装置の機能ブロックを示すブロック図である。 第２実施形態に係る基板形状監視放送の処理フローを示すフローチャートである。 図１０の速度判定処理サブルーチンを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

〔共通実施形態〕
図１は、一実施形態に係る基板処理システム１の全体構成を概略的に示す平面図である。図１に示すように、基板処理システム１は、複数のプロセスモジュールＰＭを有するマルチチャンバタイプに構成される。基板処理システム１は、半導体の製造の一過程に用いられ、フロントモジュールＦＭから搬送モジュールＴＭを介して所定のプロセスモジュールＰＭに基板を搬送して、プロセスモジュールＰＭ内で適宜の基板処理を行う。

基板処理が施される基板としては、シリコン半導体ウエハ、化合物半導体ウエハまたは酸化物半導体ウエハ等があげられる（以下、基板をウエハＷともいう）。ウエハＷは、平面視で正円形状の円板に形成されている。ウエハＷは、トレンチ、ビア等の窪みパターンを有するものでもよい。

基板処理システム１は、真空雰囲気においてウエハＷの基板処理を行うために、大気雰囲気から真空雰囲気にウエハＷを搬入し、また真空雰囲気から大気雰囲気にウエハＷを搬出する。具体的には、基板処理システム１は、フロントモジュールＦＭ（例えば、ＥＦＥＭ：Equipment Front End Module）、ロードロックモジュールＬＬＭを備える。また、基板処理システム１は、システム全体の動作を制御する制御装置８０を有する。

フロントモジュールＦＭは、複数のロードポート１１と、各ロードポート１１に隣接する一連のローダ１２と、ローダ１２内に設けられる大気搬送装置１３と、ローダ１２の隣接位置に設けられる位置合わせ装置（オリエンタ）１４と、を有する。

各ロードポート１１には、ウエハＷを収納したＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）または空のＦＯＵＰがセットされる。ローダ１２は、清浄化空間を内部に有する直方形状の箱体を有する。ローダ１２は、清浄化されたエアを清浄化空間に供給するエアフロー機構（不図示）を備える。各ロードポート１１は、ローダ１２の長辺方向に沿って並設されている。各ロードポート１１とローダ１２との間には、清浄化空間を開閉するゲートドア１１ａが設けられている。

大気搬送装置１３は、ウエハＷの裏面側外周部を支持する二股（一対）のフォーク１３ａを有しており、大気雰囲気においてウエハＷを搬送する。例えば、大気搬送装置１３は、各ロードポート１１にセットされたＦＯＵＰからウエハＷを取り出して、ローダ１２内の清浄化空間にウエハＷを搬入させる。そして、大気搬送装置１３は、ローダ１２から位置合わせ装置１４にウエハＷを搬送する。これにより、位置合わせ装置１４においてウエハＷの位置合わせを行う。さらに、大気搬送装置１３は、位置合わせ装置１４にて位置合わせしたウエハＷを受け取り、清浄化空間を介してロードロックモジュールＬＬＭにウエハＷを搬入する。また、搬送モジュールＴＭからロードロックモジュールＬＬＭに基板処理後のウエハＷが搬入された場合に、大気搬送装置１３は、ロードロックモジュールＬＬＭからウエハＷを搬出し、ローダ１２内の清浄化空間を介してＦＯＵＰにウエハＷを収容する。

ロードロックモジュールＬＬＭは、フロントモジュールＦＭと搬送モジュールＴＭとの間に設けられている。ロードロックモジュールＬＬＭは、大気雰囲気と真空雰囲気とに切り替え可能な２つのロードロック用容器２１を有する。ロードロックモジュールＬＬＭとフロントモジュールＦＭとの間には、ロードロック用容器２１を気密に閉塞する弁体（不図示）を備えたゲート２２が設けられている。ロードロックモジュールＬＬＭと搬送モジュールＴＭとの間には、ロードロック用容器２１を気密に閉塞する弁体（不図示）を備えたゲート２３が設けられている。また、ロードロックモジュールＬＬＭは、ロードロック用容器２１の内部に、ウエハＷを載置可能なステージ２４を備える。

２つのロードロック用容器２１のうち一方は、大気雰囲気においてフロントモジュールＦＭから搬入されたウエハＷを収容した後に真空雰囲気に減圧することで、搬送モジュールＴＭにウエハＷを搬送可能とする。２つのロードロック用容器２１のうち他方は、真空雰囲気において搬送モジュールＴＭから搬入されたウエハＷを収容して大気雰囲気に増圧することで、フロントモジュールＦＭにウエハＷを搬送可能とする。なお、ロードロックモジュールＬＬＭは、フロントモジュールＦＭと搬送モジュールＴＭとの間に１つのロードロック用容器２１を備えた構成でもよい。

搬送モジュールＴＭおよび複数のプロセスモジュールＰＭは、真空雰囲気においてウエハＷの搬送および基板処理を行う。本実施形態に係る基板処理システム１は、１つの搬送モジュールＴＭに４つのプロセスモジュールＰＭ（第１プロセスモジュールＰＭ１、第２プロセスモジュールＰＭ２、第３プロセスモジュールＰＭ３、第４プロセスモジュールＰＭ４）を接続している。なお、基板処理システム１は、プロセスモジュールＰＭの数について特に限定されないことは勿論である。

搬送モジュールＴＭは、真空雰囲気に減圧可能な搬送用容器３１と、搬送用容器３１内に設置される真空搬送装置３２と、を備える。搬送用容器３１は、平面視で扁平な六角形状（多角形状）の箱体に形成されている。この搬送用容器３１の一対の長辺に、複数（２つ）のプロセスモジュールＰＭがそれぞれ配置されている。

真空搬送装置３２は、搬送用容器３１内において、水平方向および鉛直方向に移動自在、かつ水平方向上をθ回転可能に構成される。また、真空搬送装置３２は、ロードロックモジュールＬＬＭや各プロセスモジュールＰＭに対して、未処理のウエハＷと基板処理後のウエハＷとの入れ替えを行うために、相互に独立して動作することができる２つの搬送アームを備えている。

複数のプロセスモジュールＰＭは、Ｙ軸方向に延在する搬送用容器３１においてＸ軸方向の側辺に接続されている。詳細には、第１プロセスモジュールＰＭ１および第２プロセスモジュールＰＭ２が搬送用容器３１の一方の側辺において相互に並ぶように設けられる。また、第３プロセスモジュールＰＭ３および第４プロセスモジュールＰＭ４が搬送用容器３１の他方の側辺において相互に並ぶように設けられる。

各プロセスモジュールＰＭは、ウエハＷを内部に収容して基板処理を施す処理容器５１を有する。この搬送用容器３１と各処理容器５１の間には、相互の空間に連通してウエハＷを通過させるゲート５２がそれぞれ設けられており、各ゲート５２の内部には、処理容器５１を開閉するバルブ（不図示）が設置されている。各プロセスモジュールＰＭが実施する基板処理は、成膜処理、エッチング処理、アッシング処理、クリーニング処理等のうちいずれでもよい。また、各プロセスモジュールＰＭは、相互に同じ基板処理を実施してもよく、相互に異なる基板処理を実施してもよい。基板処理システム１は、各プロセスモジュールＰＭを経由して複数回（複数種類）の基板処理を続けて行う構成でもよく、いずれかのプロセスモジュールＰＭで１回の基板処理を行うと基板処理システム１から直ぐに搬出する構成でもよい。

次に、基板処理システム１のフロントモジュールＦＭに設けられる位置合わせ装置１４について、図２および図３を参照しながら説明する。図２は、位置合わせ装置１４の内部の載置台１４１にウエハＷを載置した状態を示す概略斜視図である。図３は、ウエハＷがない状態の位置合わせ装置１４の一部の構成を示す概略斜視図である。

位置合わせ装置１４は、ウエハＷを載置する載置台１４１と、載置台１４１を支持する支軸１４２と、支軸１４２の下端に接続される回転機構部１４３と、を備える。位置合わせ装置１４は、回転機構部１４３の回転駆動によって、載置台１４１および支軸１４２を鉛直軸回りに回転させる。回転機構部１４３の内部には、駆動源であるモータ１４３ａと、モータ１４３ａの回転駆動を伝達する図示しない回転伝達機構と、モータ１４３ａまたは支軸１４２の回転角度（回転速度）を検出するエンコーダ１４４と、が設けられている。

載置台１４１の平面形状は、ウエハＷの平面形状よりも小さな円形状に形成されている。載置台１４１の直径は、大気搬送装置１３（図１参照）一対のフォーク１３ａの間隔よりも小さく設定されている。したがって、大気搬送装置１３は、位置合わせ装置１４にウエハＷを搬入した際に載置台１４１の上方から下方に向かって一対のフォーク１３ａを下降させることで、ウエハＷを載置台１４１に載置する。これにより、ウエハＷの裏面側中央部が、載置台１４１の上面に載置される。

載置台１４１は、例えば、アルミニウムにより形成され、その上面１４１ｓには、図３に示すように複数の保持部材１４５が設けられている。各保持部材１４５は、載置台１４１の上面１４１ｓに形成された複数の凹部（不図示）にそれぞれ嵌め込まれ、上面１４１ｓから僅かに突出している。また、各保持部材１４５は、載置台１４１の上面１４１ｓの回転中心を基点とした同一円周上に、互いに等間隔に配置されている。各保持部材１４５は、例えば、弾性がありかつ摩擦係数が大きいゴムや樹脂等の材料より構成される。各保持部材１４５は、ウエハＷとの間で摩擦を生じさせてスリップを抑制する。

そして図２に示すように、位置合わせ装置１４は、載置台１４１の径方向外側において、ウエハＷの外形（外周縁の形状）を検出するセンサ１４６を備える。センサ１４６は、例えば、発光ダイオード等の発光素子により形成された発光部１４７と、フォトダイオード、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等の受光素子により形成された受光部１４８と、を含む透過型の光学センサを適用することができる。なお、センサ１４６の構成については、特に限定されず、例えば、反射型の光学センサであってもよい。

受光部１４８は、載置台１４１の径方向に沿って複数個の受光素子を並べており、受光した受光素子の数に対応した電圧降下を生じさせる。すなわち、ウエハＷの外形位置の検出においては、発光部１４７から出射した出射光の一部が載置台１４１上に載置されたウエハＷで遮られる一方で、出射光の残りが受光部１４８に受光される。センサ１４６の受光部１４８の出力値は、ウエハＷに遮られずに受光部１４８に到達した受光量、つまりウエハＷの外形（外周縁）の位置に対応した値となる。

次に、基板処理システム１の制御装置８０の構成について、図４を参照しながら説明する。図４は、制御装置８０のハードウエアの構成を例示するブロック図である。

制御装置８０は、プロセッサ８１、メモリ８２、タイマ８３、図示しない入出力インタフェース等を、バス５４により接続したコンピュータを適用することができる。プロセッサ８１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、複数のディスクリート半導体からなる回路等のうち１つまたは複数を組み合わせたものである。メモリ８２は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ（例えば、コンパクトディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ハードディスク、フラッシュメモリ等）を適宜組み合わせたものである。

メモリ８２は、基板処理システム１を動作させるプログラムＰ、基板処理のプロセス条件等のレシピを記憶している。ウエハＷの種類および後述するウエハＷのずれ量が閾値未満であると判定されたときの載置台１４１の回転速度を記憶する記憶部は、メモリ８２により実現され得る。プロセッサ８１は、メモリ８２のプログラムＰを読み出して実行することで、基板処理システム１の各構成を制御する。なお、基板処理システム１は、モジュール毎に制御部（不図示）が設けられ、制御装置８０が各制御部に指令してシステム全体を制御する構成でもよく、制御装置８０が一元的に各モジュールの動作を制御する構成でもよい。制御装置８０は、ネットワークを介して情報通信するホストコンピュータまたは複数のクライアントコンピュータにより構成されてもよい。

制御装置８０には、入出力インタフェースを介して、ユーザインタフェース８６、モータ１４３ａ、エンコーダ１４４、センサ１４６等が接続されている。センサ１４６の受光部１４８が検出した検出信号は、Ａ／Ｄコンバータ（アナログ／ディジタル変換部）８５を介して制御装置８０に送信され、制御装置８０のメモリ８２に記憶される。メモリ８２に記憶されたウエハＷの外形の情報は、ウエハＷの外形の正常または異常の判定、偏心量や偏心方向を算出する際に用いられる。

図５は、センサ１４６によるウエハＷの外形の検査を例示する図であり、（Ａ）は、ウエハＷの回転におけるウエハＷの位置ずれを示すイメージ図であり、（Ｂ）は、センサ１４６が検出したウエハＷの外形の情報に基づく外形データを例示するグラフである。図５に示すように、制御装置８０は、位置合わせ装置１４を制御して、設定した回転速度でウエハＷを一回転（３６０°回転）させる。そして、制御装置８０は、ウエハＷの回転中に、センサ１４６を用いてウエハＷの周方向に沿ってウエハＷの外形位置を検出する。

制御装置８０は、センサ１４６が検出した検出信号（ウエハＷの外形位置の情報）を受信して、ウエハＷの回転方向の位置に対応付けてメモリ８２に記憶する。例えば、センサ１４６により所定のサンプリング期間毎にセンサ１４６の検出を繰り返すことで、制御装置８０は、回転速度とサンプリング期間とに基づきウエハＷの回転方向の位置を算出する。これにより、制御装置８０は、サンプリング期間毎のウエハＷの回転方向の位置と、センサ１４６から受信したウエハＷの外形位置とを紐付けた外形データとして、メモリ８２に記憶することができる。

また、本実施形態に係るウエハＷは、外周縁の所定箇所に、当該外周縁を径方向内側に切り欠いたノッチｎを有している。制御装置８０は、センサ１４６による外形の検出時にノッチｎにおいて、ウエハＷの大きな位置変化Ｒｃを検出することで、ウエハＷのノッチｎの位置を認識することができる。認識したウエハＷのノッチｎの位置は、位置合わせ装置１４において、大気搬送装置１３に対するウエハＷの周方向位置（回転位置）を合わせるために使用する。

ここで、位置合わせ装置１４は、載置台１４１の各保持部材１４５によりウエハＷのスリップを抑えているものの、載置台１４１に載置したウエハＷの位置や回転に伴う遠心力等の要因により、回転中に載置台１４１に対してウエハＷがスリップすることがある。回転中に載置台１４１に対してウエハＷがスリップしていないとき、載置台１４１が一回転する間にウエハＷの外形の位置は、図５（Ｂ）の点線に示すように検出される。この場合、ウエハＷの回転開始時における外形位置（以下、回転開始点Ｒｓという）と、ウエハＷの回転終了時における外形位置（以下、回転終了点Ｒｅという）とはほぼ一致する。ところが、ウエハＷがスリップすると、載置台１４１が一回転する間にウエハＷの外形の位置は、図５（Ｂ）の実線に示すように検出され、図５（Ａ）および図５（Ｂ）の実線に示すように回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅとが互いにずれることになる。

つまり、ウエハＷのスリップにより、センサ１４６の受光部１４８が出力する検出信号（電圧値）も変化して、センサ１４６から受信したウエハＷの外形位置も、図５（Ｂ）に示すように、回転開始時と回転終了時で異なる高さとなった外形データとしてメモリ８２に記憶される。このように回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅの位置ずれが生じると、制御装置８０は、ウエハＷのノッチｎによる外形位置の変化か否かを判別することができず、ノッチｎの位置やウエハＷの形状異常等を誤検知することになる。

具体的に図５（Ｂ）に例示した外形データを用いてウエハＷのスリップについて詳細に説明する。ウエハＷの回転に伴ってスリップが生じた実線の外形データは、ウエハＷにスリップが生じていない理想的な外形データ（点線参照）に対して、ウエハＷの回転初期時と、ウエハＷの回転中間時とでずれが生じている。回転初期時におけるウエハＷのスリップは、載置台１４１が目標回転速度まで回転速度を上昇させている加速期間に生じていることになる。すなわち、載置台１４１の回転時の大きな加速度による力（運動エネルギの変化：力積）が各保持部材１４５とウエハＷとの間の摩擦力より大きくなることで、ウエハＷが載置台１４１からずれる場合がある。一方、回転中間時におけるウエハＷのスリップは、載置台１４１が一定の回転速度（目標速度）で回転している定速期間に生じていることになる。この場合は、載置台１４１の回転速度に伴う遠心力がウエハＷにかかることで生じるずれである。つまり、ウエハＷのスリップの要因には、載置台１４１の加速度（回転停止時に減速する際の減速度を含む）において生じる場合と、載置台１４１の一定速度において生じる場合とがある。これらは、図５（Ｂ）のように両方の要因が組み合わさるパターンもあれば、いずれか一方の要因だけのパターンもある。

このように回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅとの位置ずれは、ウエハＷの回転速度または加速度が速いことに起因する。そのため、制御装置８０は、最初のウエハＷの外形位置の検出において初期速度（第１速度）および初期加速度（第１加速度）で回転させた際に、回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅの位置ずれが生じた場合に、初期速度よりも遅い第２速度および／または初期加速度よりも遅い第２加速度でウエハＷを回転させる。第２速度、第２加速度は、段階的に低速や低加速度に設定されてもよいし、実験やシミュレーション等を行うことで載置台１４１に対してウエハＷのスリップが発生しない最低速度や最低加速度に設定されてもよい。そして、制御装置８０は、第２速度および／または第２加速度で回転している際におけるウエハＷの外形をセンサ１４６により再検出する。これにより、回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅとが一致すれば、先の回転でスリップによりウエハＷに位置ずれが生じていたことを認識できる。

〔第１実施形態〕
以上の処理を行うため、第１実施形態に係る制御装置８０は、位置合わせ装置１４によるウエハＷの外形位置の検出において、図６に示すような機能部を形成する。図６は、第１実施形態に係る制御装置８０の機能ブロックを示すブロック図である。具体的には、制御装置８０の内部には、速度取得部９０、回転制御部９１、外形データ取得部９２、データ記憶領域９３、判定処理部９４および補正量算出部９５が形成される。

速度取得部９０は、エンコーダ１４４が検出するモータ１４３ａまたは支軸１４２の回転速度の情報（速度実績）を取得して、メモリ８２に記憶すると共に、回転制御部９１に出力する。

回転制御部９１は、予め設定された目標速度と、速度取得部９０が取得した速度実績とに基づき、速度実績が目標速度となるように速度指令情報を生成する。目標速度は、例えば、載置台１４１へのウエハＷの載置後の初期時にはデータ記憶領域９３に記憶された初期速度（第１速度）を、回転制御部９１が読み出したものである。初期速度は、一定速度（目標速度）になるまでの速度上昇や一定速度から停止するまでの速度低下等の初期加速度を含む情報である。また、ウエハＷの外形位置の検出および回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅとのずれ量が許容範囲かの判定を再度行う「リトライ動作」においては、判定処理部９４により設定された第２速度（本実施形態では最低速度）を取得して目標速度とする。最低速度も、一定速度（目標速度）になるまでの速度上昇や一定速度から停止するまでの速度低下等の最低加速度を含む情報である。そして、回転制御部９１は、生成した速度指令情報を図示しないドライバに送信することで、ドライバにてモータ１４３ａに供給する電力量を調整してモータ１４３ａの回転速度を制御する。これにより、位置合わせ装置１４の回転機構部１４３は、指令された目標速度に一致するように載置台１４１およびウエハＷを回転させることができる。

外形データ取得部９２は、センサ１４６が検出する検出信号（ウエハＷの外形の情報）を取得して、ウエハＷの回転方向の位置とウエハＷの外形位置とを紐付けた外形データとして、メモリ８２のデータ記憶領域９３に記憶する。

判定処理部９４は、データ記憶領域９３に記憶された外形データを読み出して、ウエハＷの外形位置を判定し、ウエハＷの偏心量を算出する処理や必要に応じて載置台１４１の回転速度を再設定する処理を行う。このため、判定処理部９４は、形状判定部９４ａ、速度判定部９４ｂ、速度設定部９４ｃおよび偏心量判定部９４ｄを内部に備える。

形状判定部９４ａは、データ記憶領域９３から読み出した外形データに基づき、回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅとが一致しているか、または回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅとのずれ量が許容範囲か否かを判定する。例えば、形状判定部９４ａは、回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅの差分Δｒ（位置ずれ量：図５参照）を算出し、算出した差分Δｒが形状判定閾値（不図示）以上か否かを判定する。ウエハＷのずれる方向は不明なため、差分Δｒを絶対値で算出するとよい。そして、形状判定部９４ａは、差分Δｒが形状判定閾値未満の場合に、ウエハＷの外形が正常であると判定し、差分Δｒが形状判定閾値以上の場合に、リトライ動作の結果に応じてウエハＷの外形が異常であると判定する。

速度判定部９４ｂは、回転制御部９１において設定されている載置台１４１の回転の目標速度が初期速度（第１速度）か、最低速度（第２速度）かを判定する。最低速度は、ウエハＷにスリップが生じない速度である。よって、目標速度が最低速度の場合であって差分Δｒが形状判定閾値以上の場合にはウエハＷにスリップが生じていないことから、速度判定部９４ｂは、ウエハＷの外形に異常があることを確定する。この際、制御装置８０は、ユーザインタフェース８６を介してユーザにウエハＷの外形の異常を報知する。また、制御装置８０は、位置合わせ装置１４の稼働停止等を行ってもよく、あるいは大気搬送装置１３により位置合わせ装置１４から異常を認識したウエハＷを取り出してロードポート１１に戻してもよい。

速度設定部９４ｃは、速度判定部９４ｂにおいて目標速度が初期速度であった場合に、リトライ動作を行うために、載置台１４１の回転速度を設定し直す。例えば、速度設定部９４ｃは、データ記憶領域９３に予め記憶されている最低速度（最低加速度を含む）を読み出して、この情報を回転制御部９１に出力する。これにより、回転制御部９１は、新たな目標速度（最低速度）をセットして、この目標速度に沿って載置台１４１およびウエハＷを回転させる。

図７は、載置台１４１およびウエハＷの回転速度の設定を示す図であり、（Ａ）は第１実施形態に係る速度変更を例示しており、（Ｂ）は第２実施形態に係る速度変更を例示している。図７（Ａ）の左図に示すように、載置台１４１およびウエハＷの回転速度は、初期速度では高い回転速度および加速度に設定されている。そして、この初期速度でウエハＷの外形位置の異常を判定した場合に、ウエハＷにスリップが生じた可能性があるため、制御装置８０は、初期速度よりも遅い第２速度（最低速度および最低加速度）に切り替えて載置台１４１およびウエハＷを回転させる（図７（Ａ）の右図参照）。なお、制御装置８０は、初期速度よりも遅い第２速度として、一定速度（目標速度）と加速度（減速度を含む）の両方を低くする。あるいは、制御装置８０は、加速度を変えずに一定速度のみを低くしてもよく、逆に一定速度を変えずに加速度のみを低くしてもよい。

最低速度および最低加速度は、各保持部材１４５や回転機構部１４３の機械的特性に応じて適切な値に設定される。例えば、最低速度は、初期速度の１／３以下であるとよく、より好ましくは、初期速度の１／５～１／２０の範囲に設定されるとよい。最低速度が初期速度の１／３より大きいとウエハＷにかかる遠心力が大きく再びウエハＷがスリップする可能性がある。一方、最低速度が初期速度の１／２０未満であると、位置合わせ装置１４の動作全体が遅くなり基板処理システム１の処理に支障が生じたり、生産性が低下したりする可能性がある。

制御装置８０は、図７（Ａ）の左図の第１速度で回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅとのずれ量が許容範囲外であると判定された場合、最低速度で回転させた際のウエハＷの外形位置を検出し、その外形データに基づき回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅとの位置ずれを比較し、回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅとのずれ量が許容範囲内であるかを判定するリトライ動作を実行する。これにより、制御装置８０は、スリップを除外したウエハＷの外形の異常を精度よく判定することができる。

また、判定処理部９４の偏心量判定部９４ｄは、外形データに基づき、載置台１４１の回転中心に対するウエハＷの中心の位置ずれである偏心量および偏心方向を算出し、算出した偏心量と偏心量閾値とを比較して、ウエハＷの正常または異常を判定する。偏心量判定部９４ｄは、ウエハＷの偏心量が偏心量閾値未満の場合にウエハＷの正常を判定する一方で、ウエハＷの偏心量が偏心量閾値以上の場合にウエハＷの異常を判定する。そして、制御装置８０は、ウエハＷの偏心量が偏心量閾値以上の場合に、ユーザインタフェース８６を介してユーザにウエハＷの異常を報知する。

補正量算出部９５は、算出したウエハＷの偏心量および偏心方向に基づき、大気搬送装置１３が載置台１４１からウエハＷを受け取る際における、大気搬送装置１３の移動を補正するための補正量を算出する。これにより、基板処理システム１は、ウエハＷを精度よく位置合わせした状態で、大気搬送装置１３によりウエハＷを保持することが可能となる。

本実施形態に係る基板処理システム１は、基本的には以上のように構成されるものであり、以下その動作について説明する。

基板処理システム１の制御装置８０は、ウエハＷの基板処理において、まず大気搬送装置１３を制御してロードポート１１に載置したＦＯＵＰからウエハＷを取り出す。さらに、制御装置８０は、大気搬送装置１３によりローダ１２の清浄化空間を介して位置合わせ装置１４にウエハＷを搬送し、載置台１４１にウエハＷを受け渡す。上記したように、大気搬送装置１３の一対のフォーク１３ａは、載置台１４１の直径よりも大きく形成されることで、載置台１４１と干渉しないように構成されている。大気搬送装置１３は、ウエハＷを保持した一対のフォーク１３ａを載置台１４１の上方から下降させることにより、ウエハＷを載置台１４１上に載置させることができる。

図８は、第１実施形態に係る基板形状監視方法の処理フローを示すフローチャートである。載置台１４１にウエハＷを載置した後、制御装置８０は、図８に示す処理フローに沿って基板形状監視方法を実施する。

制御装置８０の回転制御部９１は、載置台１４１の回転時の目標速度に設定し、回転機構部１４３を制御して載置台１４１およびウエハＷを鉛直軸回りに回転させる（ステップＳ１）。回転制御部９１は、載置台１４１へのウエハＷの載置後に最初にウエハＷを回転させる場合に、データ記憶領域９３に予め記憶されている初期速度（初期加速度を含む）を目標速度に設定する。そして、載置台１４１の回転中において、速度取得部９０は、エンコーダ１４４により検出した速度実績を取得し、回転制御部９１は、取得した速度実績が目標速度となるようにモータ１４３ａの回転速度を制御する。

また、ウエハＷの回転中に、外形データ取得部９２は、センサ１４６によりウエハＷの外形位置を検出し、ウエハＷの回転方向の位置と、送信されたウエハＷの外形位置とを対応付けた外形データを連続的にデータ記憶領域９３に記憶する（ステップＳ２）。以下、初期速度で回転したウエハＷの外形データを第１外形データといい、最低速度で回転したウエハＷの外形データを第２外形データという。上記したように、ウエハＷの回転方向の位置は、速度取得部９０が取得する回転速度およびセンサ１４６のサンプリング期間に基づき算出できる。また、外形データの取得は、ウエハＷが一回転するまで継続する。制御装置８０は、外形データの取得後に、ウエハＷの回転を一旦停止する。

そして、判定処理部９４の形状判定部９４ａは、データ記憶領域９３に記憶された第１外形データを読み出し、ウエハＷの外形位置が正常か否かを判定する（ステップＳ３）。この際、形状判定部９４ａは、第１外形データの回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅとを比較し、回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅとが所定以上（差分Δｒが形状判定閾値以上）ずれているか否かを判定する。そして、ウエハＷの外形位置が正常の場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）にはステップＳ４に進み、ウエハＷの外形位置が異常の場合（ステップＳ３：ＮＯ）にはステップＳ８に進む。

ステップＳ４において、判定処理部９４の偏心量判定部９４ｄは、ウエハＷの偏心量および偏心方向を算出して、ウエハＷの偏心量が正常か否かを判定する。ウエハＷの偏心量が正常な場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）にはステップＳ５に進み、ウエハＷの偏心量が異常の場合（ステップＳ６）に進む。

ステップＳ５において、補正量算出部９５は、ウエハＷの偏心量および偏心方向に基づき、大気搬送装置１３の移動を補正するための補正量を算出する。

一方、ステップＳ６では、判定処理部９４がウエハＷの外形に異常があることを確定して、ユーザインタフェース８６を介してウエハＷの異常（エラー）を報知する。これにより、基板処理システム１のユーザは、ウエハＷの異常を早期に認識することができる。

そして、制御装置８０は、回転制御部９１でセットした載置台１４１の回転速度の設定状態をリセットすることで（ステップＳ７）、今回の基板形状監視方法を終了する。基板形状監視方法において、ウエハＷの外形に異常がなく、ノッチｎを認識していると共に、ウエハＷの偏心量および偏心方向を算出している場合には、基板処理システム１は、これらの情報に基づき大気搬送装置１３との間でウエハＷの位置合わせを行う。この際、制御装置８０は、ノッチｎの位置に基づき載置台１４１およびウエハＷを回転させてノッチｎを所定の周方向位置に配置する。さらに、制御装置８０は、補正量および偏心方向に基づき大気搬送装置１３を制御して、載置台１４１に載置されたウエハＷの中心と一対のフォーク１３ａの中心とが一致する位置に大気搬送装置１３を移動する。そして、大気搬送装置１３は、一対のフォーク１３ａを上昇させることで、ウエハＷの位置を精度よく合わせた状態でウエハＷを保持することができる。

また、制御装置８０は、ステップＳ３においてウエハＷの外形位置の異常を判定した場合に、速度判定部９４ｂによりウエハＷの目標速度が最低速度であったか否かを判定する（ステップＳ８）。ここで、載置台１４１へのウエハＷの載置後に最初にウエハＷを回転させた場合には、目標速度が初期速度に設定されている。そのため、速度判定部９４ｂは、ウエハＷの回転速度が最低速度ではない旨（ステップＳ８：ＮＯ）を判定して、ステップＳ９に進む。

ステップＳ９において、速度設定部９４ｃは、データ記憶領域９３に記憶されている最低速度を読み出して回転制御部９１に出力することで、回転制御部９１の目標速度を最低速度（最低加速度を含む）に設定する。ステップＳ９の後、制御装置８０は、ステップＳ１に戻り、再びステップＳ１、Ｓ２を繰り返すリトライ動作を行う。このリトライ動作において、回転制御部９１は、設定された最低速度でウエハＷを回転させることで、載置台１４１に対するウエハＷのスリップを防ぐ。これにより、ステップＳ２では、スリップの要因を除外した、ウエハＷの第２外形データがデータ記憶領域９３に記憶される。ステップＳ３において、形状判定部９４ａは、第２外形データに基づきウエハＷの外形が正常か否かを判定することができる。そのため、ステップＳ３においてウエハＷの外形が正常な場合には、ステップＳ４以降の処理を行うことで、ウエハＷの位置合わせを適切に行うことが可能となる。

一方、ステップＳ３において第２外形データでも回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅが所定以上ずれている場合には、ステップＳ８に進み、速度判定部９４ｂによりウエハＷの回転速度が最低速度か否かを再び判定する。ウエハＷの回転速度が最低速度の場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ウエハＷのスリップの要因を除外した状態でのウエハＷの外形が異常であることを確定できる。このため、判定処理部９４は、ステップＳ６に進み、ユーザインタフェース８６を介してウエハＷの異常（エラー）を報知する。これにより、基板処理システム１のユーザは、ウエハＷの異常を確実に認識することができる。

以上のように、第１実施形態に係る基板形状監視方法は、初期速度においてウエハＷを回転させてウエハＷの外形に異常があると判定した際に、ウエハＷの回転速度を最低速度に設定し直してウエハＷの外形を再び判定する。これにより、載置台１４１に対するウエハＷのスリップの要因を除外して、ウエハＷの外形を精度よく判定することが可能となる。その結果、基板処理システム１は、基板処理の効率を大きく低下させることなく、ウエハＷの歩留まりを向上させることができる。

〔第２実施形態〕
なお、本開示に係る基板処理システム１および基板形状監視方法は、上記の実施形態に限定されず、種々の実施形態をとり得る。次に、第２実施形態に係る基板処理システム１Ａおよび基板形状監視方法について説明していく。

図９は、第２実施形態に係る基板処理システム１Ａの制御装置８０Ａの機能ブロックを示すブロック図である。図９に示すように、第２実施形態に係る基板処理システム１Ａは、制御装置８０Ａおける処理内容が第２実施形態に係る制御装置８０とは異なっている。すなわち、第２実施形態において、第２速度は、リトライ動作により基板の外形位置のずれ量が閾値以上であると判定した場合に、段階的に回転速度が低くなるように複数の速度（中間速度、最低速度）に設定される。そして、制御装置８０Ａは、ウエハＷの外形位置のずれ量が形状判定閾値未満であると判定されるまで、または予め設定した最低速度になるまで、第２速度を低下させていくリトライ動作を繰り返す。あるいは、制御装置８０Ａは、複数の加速度（中間加速度、最低加速度）を有し、リトライ動作により基板の外形位置のずれ量が閾値以上であると判定した場合に、段階的に回転時の加速度（減速度を含む）が低くなるようにリトライ動作を繰り返してもよい。すなわち、制御装置８０Ａは、複数の回転速度と複数の加速度のいずれか一方、または両方を段階的に低くする構成をとることができる。また応用的に、制御装置８０Ａは、回転速度と加速度とを交互に段階的に低くしてもよい。

具体的には、制御装置８０Ａは、速度取得部９０、回転制御部９１、外形データ取得部９２、データ記憶領域９３、判定処理部９４、補正量算出部９５の他に、ユーザ設定部９６および次回速度設定部９８を備える。そして、制御装置８０Ａは、ユーザにより、位置合わせ装置１４におけるウエハＷの回転速度を設定可能としている。

ユーザ設定部９６は、例えば、ユーザインタフェース８６を介して速度設定画面（不図示）を表示することで、ウエハＷの回転速度である中間速度および／または中間加速度をユーザに設定させる。中間速度は、初期速度と最低速度の間の速度である。例えば、速度設定画面では、設定可能な中間速度の範囲を表示してユーザに入力または選択させる構成を採るとよい。あるいは、速度設定画面は、初期速度以上の回転速度や最低速度以下の回転速度を入力不能としていてもよい。制御装置８０Ａは、初期速度でウエハＷにスリップが生じた場合に、設定された中間速度でウエハＷを回転させることにより、ウエハＷのスリップを抑制しつつ、ウエハＷの外形データを良好に取得することができる。

このようにユーザに中間速度を設定させることで、制御装置８０Ａは、図７（Ｂ）に示すように、初期速度、中間速度、最低速度の順に段階的にウエハＷの回転速度を下げつつ、ウエハＷの外形位置の異常を判定することができる。なお、制御装置８０Ａは、中間速度を１つだけ設定する構成に限定されず、複数の中間速度を設定可能な構成でもよい。

また、ユーザ設定部９６は、中間速度の設定において、一定速度となる部分（目標速度）を設定させることに限定されず、ウエハＷの回転における加速期間や減速期間（すなわち、加速度）を設定させる構成でもよい。上記したように、ウエハＷのスリップは、ウエハＷの回転時の加速度や減速度が大きいことで生じる可能性もあるため、制御装置８０Ａは、加速期間や減速期間を変更可能とすることで、加速度や減速度によるスリップの要因を低減できる。ユーザ設定部９６は、例えば、速度設定画面において台形状の速度パターン（図７（Ｂ）の中央図参照）を表示して、加速期間や減速期間をユーザの操作下に調整または選択させるとよい。

あるいは、制御装置８０Ａは、図９中に点線で示すように、中間速度および／または加速度を自動的に設定する自動設定部９７を備えていてもよい。例えば、自動設定部９７は、初期速度でウエハＷを回転した際の外形データに基づき中間速度や中間加速度を設定するとよい。一例として、自動設定部９７は、回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅの差分Δｒが大きい場合に最低速度に近い速度の中間速度を設定する一方で、差分Δｒが小さい場合に初期速度に近い速度の中間速度を設定することがあげられる。また例えば、自動設定部９７は、初期速度でウエハＷを回転した際のウエハＷの偏心量に基づき中間速度を設定してもよい。

自動設定部９７は、過去の外形データを用いてスリップが生じるタイミングを推定し、推定したスリップのタイミングに応じて中間速度および／または中間加速度を調整してもよい。例えば、外形データに基づき、ウエハＷの回転初期時にスリップが生じていると認識した場合には、加速期間を長くして加速度を下げた中間速度を設定する。スリップが生じるタイミングは、外形データの波形（正弦波、余弦波）が通常の波形（図５（Ｂ）の点線の波形）から急に変化する箇所を抽出することで推定できる。あるいは、自動設定部９７は、データ記憶領域９３に記憶された複数の外形データを用いて学習してもよく、学習データと今回の外形データとの相関度を算出して、スリップが生じるタイミングを推定してもよい。

次回速度設定部９８は、今回のウエハＷの回転速度について、次回のウエハＷの載置台１４１への載置後に最初にウエハＷを回転させる際の速度に適用するか否かを判定し、次回のウエハＷの回転速度を適切に設定する機能部である。例えば、次回速度設定部９８は、中間速度でウエハＷを回転させた際にウエハＷの外形を正常と判定した場合に、次回のウエハＷの回転速度を中間速度に設定する。これにより、次のウエハＷがスリップする可能性を低減した状態で、ウエハＷを回転させてウエハＷの外形データを取得することができる。

この際、次回速度設定部９８は、同じＦＯＵＰ（ロードポート１１）から取り出したウエハＷについては今回のウエハＷの回転速度を採用し、ＦＯＵＰが変更された場合には初期速度に戻す処理を行うとよい。

第２実施形態に係る基板処理システム１Ａは、基本的には以上のように構成され、以下その動作について図１０および図１１を参照しながら説明する。図１０は、第２実施形態に係る基板形状監視放送の処理フローを示すフローチャートである。図１１は、図１０の速度判定処理サブルーチンを示すフローチャートである。

第２実施形態に係る基板形状監視方法におけるステップＳ１１～Ｓ１６までの処理フローは、第１実施形態に係る基板形状監視方法（図８参照）におけるステップＳ１～Ｓ６と同じ処理を行う。このため具体的な処理の説明については省略する。一方、ステップＳ１３においてウエハＷの外形位置に異常があると判定した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、制御装置８０Ａは、ステップＳ１７に進み、速度判定処理サブルーチンを実施する。

図１１に示すように、速度判定処理サブルーチンでは、まず速度判定部９４ｂによりウエハＷの回転速度が初期速度（初期加速度を含む）であったか否かを判定する（ステップＳ１７１）。そして、ウエハＷの回転速度が初期速度の場合（ステップＳ１７１：ＹＥＳ）にはステップＳ１７２に進み、ウエハＷの回転速度が初期速度以外の場合（ステップＳ１７１：ＮＯ）にはステップＳ１７６に進む。

ステップＳ１７２において、速度判定部９４ｂは、ユーザ設定部９６または自動設定部９７により設定された中間速度および／または中間加速度があるか否かを判定する。設定された中間速度および／または中間加速度がある場合（ステップＳ１７２：ＹＥＳ）の場合にはステップＳ１７３に進み、設定された中間速度がない場合にはステップＳ１７５に進む。

ステップＳ１７３において、速度設定部９４ｃは、設定された中間速度および／または中間加速度に設定する。中間速度は、初期速度と最低速度の間の目標速度（一定速度）であり、中間加速度は、初期加速度と最低加速度の間で加速期間や減速期間が適宜設定されたものである。以下では、中間加速度を含む中間速度を設定した場合について説明する。中間速度の設定後に、制御装置８０Ａは、ステップＳ１１に戻る処理（ステップＳ１７４）を行って速度判定処理サブルーチンを終了する。これにより、制御装置８０Ａは、リトライ動作においてウエハＷを再び回転させる際に、中間速度でウエハＷを回転させることになる。そしてステップＳ１２では、中間速度で回転しているウエハＷの外形データ（第２外形データ）を記憶することになる。

一方、ステップＳ１７２で設定された中間速度がないと判定した場合、速度設定部９４ｃは、データ記憶領域９３に記憶されている最低速度および／または最低加速度を設定する（ステップＳ１７５）。以下では、最低加速度を含む最低速度を設定した場合について説明する。最低速度の設定後に、制御装置８０Ａは、ステップＳ１１に戻る処理（ステップＳ１７４）を行って速度判定処理サブルーチンを終了する。これにより、制御装置８０Ａは、リトライ動作においてウエハＷを再び回転させる際に、最低速度でウエハＷを回転させることになる。そしてステップＳ１２では、最低速度で回転しているウエハＷの外形データ（第３外形データ）を記憶することになる。

また、ステップＳ１７１でウエハＷの回転速度が初期速度ではない場合、速度判定部９４ｂは、次にウエハＷの回転速度が中間速度か否かを判定する（ステップＳ１７６）。ウエハＷの回転速度が中間速度だった場合（ステップＳ１７６：ＹＥＳ）、ウエハＷの回転速度を中間速度に設定してもウエハＷにスリップが生じたことになる。このため、速度設定部９４ｃは、ステップＳ１７５に進み、ウエハＷの回転速度を最低速度に変更する。ステップＳ１７５以降は上記と同じ処理フローを行う。これにより、制御装置８０Ａは、最低速度で回転しているウエハＷの外形データ（第３外形データ）を得ることができ、スリップの要因を排除した状態でウエハＷの外形の正常または異常を判定することができる。

これに対して、ウエハＷの回転速度が中間速度でない場合（ステップＳ１７６：ＮＯ）には、ウエハＷにスリップが生じない最低速度であったことが確定することになる。このため、判定処理部９４は、ユーザインタフェース８６を介してウエハＷの外形位置の異常がある旨をユーザに報知する（ステップＳ１７７）。これにより、基板処理システム１のユーザは、ウエハＷの異常を安定して認識することができる。エラーの報知後、制御装置８０Ａは、基板処理システム１または位置合わせ装置１４単体の動作を停止してもよく、大気搬送装置１３によりエラーのウエハＷを取り出す動作を行ってもよい。このように、制御装置８０Ａは、速度判定処理サブルーチンを実施することで、複数の速度（初期速度、中間速度、最低速度、初期加速度、中間加速度、最低加速度）をスムーズに設定して、ウエハＷの外形位置について正常または異常を良好に認識できる。

図１０に戻り、ウエハＷの偏心量の判定によりウエハＷが正常でありかつ補正量を算出した場合に、次回速度設定部９８は、今回のウエハＷの位置合わせにおいてリトライ動作を実施しなかったか否かを判定する（ステップＳ１８）。そして、リトライ動作を実施していない場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、次回速度設定部９８は、今回のウエハＷの回転速度であった初期速度をそのまま使用することを判定して、今回の処理フローを終了する。

一方、リトライ動作を実施した場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、次回のウエハＷの位置合わせにおいて、リトライ動作時のウエハＷの回転速度とするか否を判定する（ステップＳ１９）。例えば、次回速度設定部９８は、同じＦＯＵＰからウエハＷを取り出す場合（ステップＳ１１８：ＹＥＳ）、つまり同じロットのウエハＷである場合に、リトライ動作時の回転速度に設定する。これにより、基板処理システム１は、次のウエハＷの載置台１４１に載置後に、リトライ時の回転速度でウエハＷを回転させることができ、ウエハＷのスリップを抑制することができる。

逆に次のウエハＷが異なるロットである等の状況では、リトライ動作時のウエハＷの回転速度にしない判定をする（ステップＳ１８：ＮＯ）。これにより、次回速度設定部９８は、ウエハＷの回転速度をリセットする（ステップＳ２０）。その結果、基板処理システム１Ａは、次のウエハＷの回転時に、最初に初期速度でウエハＷを回転させることができる。

以上のように、第２実施形態に係る基板処理システム１Ａおよび基板形状監視方法でも、第１実施形態と同様に、ウエハＷのスリップによる誤検知を回避して、ウエハＷの外形位置を精度よく監視することができる。特に、基板処理システム１Ａは、中間速度および／または中間加速度を設定することで、位置合わせ時の速度を大きく低下させずにリトライ動作を行うことができ、システム全体として処理効率の低下を抑制することができる。

なお、基板処理システム１は、位置合わせ装置１４をフロントモジュールＦＭに設置することに限定されず、基板処理システム１の別の箇所でウエハＷの位置合わせを行ってもよい。例えば、図１中に点線で示すように、基板処理システム１は、搬送モジュールＴＭの内部に、位置合わせ装置１４Ａを設置してもよい。搬送モジュールＴＭは、搬送用容器３１内が真空雰囲気に減圧されることによりウエハＷがスリップし易い傾向がある。そのため、位置合わせ装置１４Ａは、ウエハＷの位置合わせにおいて回転速度を適切に変更することで、ウエハＷのスリップを抑制することができる。

あるいは、基板処理システム１は、ロードロックモジュールＬＬＭのステージ２４にウエハＷの位置合わせ機能を持たせて、このロードロックモジュールＬＬＭにてウエハＷの外形位置を検出してもよい。この場合も、ウエハＷの位置合わせにおいて回転速度を適切に変更することで、ウエハＷのスリップを抑制することができる。

また、制御装置８０は、載置台１４１へのウエハＷの載置後に最初にウエハＷを回転させた際に、１回または複数回にわたってウエハＷのスリップが生じない場合に、次に検出するウエハＷについて回転速度および／または加速度を上昇させる制御を行ってもよい。これにより、基板処理システム１および基板形状監視方法は、処理効率を一層向上させることができる。例えば、制御装置８０は、最低速度でリトライ動作を行った後、以降のウエハＷの外形位置の検出において継続的に最低速度とせずに、回転速度を段階的に上昇させることで、スリップを抑制しつつ処理の効率化を促すことができる。また例えば、制御装置８０は、今回の初期速度においてウエハＷにスリップが生じなかった場合に、次回の初期速度および／または加速度について今回の初期速度よりも速い回転速度に変更してよいことは勿論である。仮に、速度の上昇によりウエハＷのスリップが生じた場合に、制御装置８０は、次のウエハＷの外形位置の検出において１段階前の回転速度に下げる処理を行えばよい。

要するに、制御装置８０は、載置台１４１の載置後にウエハＷを最初に回転させる際の回転速度および／または加速度として、スリップの発生を抑制しつつウエハＷを早く回転させることができる最適値を探索する構成であるとよい。例えば、回転速度および／または加速度の最適値は、スリップが発生した場合に回転速度や加速度を所定の速度単位ずつ低下させる一方で、スリップが発生した場合に回転速度や加速度を所定の速度単位ずつ増加させることで、適切な値に調整できる。あるいは、制御装置８０は、過去のスリップが生じた複数の回転速度および／または加速度に基づき、ウエハＷにスリップが生じる回転速度および／または加速度の傾向を学習して、回転速度および／または加速度の最適値を算出してもよい。

また、制御装置８０は、過去に検出したウエハＷの種類の情報、検出時の回転速度および／または加速度の情報等を紐付けて記憶し、ウエハＷの外形位置を最初に検出する際にそのウエハＷの種類を検索して過去に同じウエハＷがあった場合に、スリップが生じなかった回転速度および／または加速度に設定してもよい。これにより、同じ種類のウエハＷに対して適当な回転速度および／または加速度を迅速に設定することができ、処理の効率化を一層促すことができる。例えば、制御装置８０は、ロット（ＦＯＵＰ）毎の識別番号等を識別することで、ウエハＷの種類の情報を簡単に得て、メモリに記憶することができる。あるいは、ウエハＷ自体に識別情報を埋め込んでおき、制御装置８０は、ウエハＷの搬送時に識別情報を読み取るようにしてもよい。

また、制御装置８０は、過去にウエハＷのスリップが生じていない回転速度（例えば、最低速度）において、ウエハＷのスリップが複数回生じた場合に、保持部材１４５の劣化を推定し、メンテナンスをユーザに促してもよい。

以上の実施形態で説明した本開示の技術的思想および効果について以下に記載する。

本開示の第１の態様は、基板（ウエハＷ）を処理する基板処理システム１、１Ａであって、基板を載置する載置台１４１と、載置台１４１を回転させる回転機構部１４３と、基板の回転中に、基板の外形を検出するセンサ１４６と、制御装置８０、８０Ａと、を含み、制御装置８０、８０Ａは、（ａ）最初に前記基板を回転させる際、第１速度および第１加速度で前記載置台を回転させる工程と、（ｂ）載置台を回転開始点から回転終了点まで一回転させたときの、センサが検出した基板の外形位置の情報を参照して、回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅとにおける基板の外形位置のずれ量が閾値（形状判定閾値）以上ずれているか否かを判定する工程と、（ｃ）基板の外形位置のずれ量が閾値以上であると判定した場合に、第１速度より低い第２速度および／または第１加速度よりも低い第２加速度で載置台１４１を回転させ、（ｂ）の判定のリトライ動作を行う工程と、を制御する。

上記によれば、基板処理システム１、１Ａは、第１速度および第１加速度で基板（ウエハＷ）を回転させた際に基板がスリップして回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅが閾値（形状判定閾値）以上ずれた場合に、第２速度および／または第２加速度で基板を回転させてその外形位置を検出することが可能となる。このため、基板のスリップを抑制した状態で基板を回転させて外形位置を検出することになり、基板の外形位置の誤検知を抑制できる。その結果、基板処理システム１、１Ａは、基板の外形位置のエラーによる歩留まりの低下を抑えることができる。

また、第２速度および／または第２加速度は、リトライ動作により基板（ウエハＷ）の外形位置のずれ量が閾値（形状判定閾値）以上であると判定した場合に、（ｃ）の工程で段階的に低く設定されるものであり、制御装置８０、８０Ａは、基板の外形位置のずれ量が閾値未満であると判定されるまで、または第２速度が予め設定した最低速度になりかつ第２加速度が予め設定した最低加速度になるまで、（ｃ）の工程および（ｂ）の工程のリトライ動作を繰り返す。これにより、基板処理システム１は、基板にスリップが生じない速度まで回転速度を低くして基板の外形位置を検出することが可能となり、検出精度を高めることができる。

また、制御装置８０、８０Ａは、第２速度が最低速度になりかつ第２加速度が予め設定した最低加速度になるまで、（ｃ）の工程および（ｂ）の工程のリトライ動作を繰り返した結果、基板（ウエハＷ）の外形位置のずれ量が閾値（形状判定閾値）以上であると判定した場合に、基板の外形に異常があると判定して、エラーの情報を報知する。これにより、基板処理システム１、１Ａは、基板のスリップの要因を除外しても回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅがずれていた場合に、基板の外形の異常をユーザにスムーズに認識させることができる。

また、制御装置８０、８０Ａは、前記（ｃ）の工程および前記（ｂ）の工程のリトライ動作を繰り返した結果、回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅとにおける基板（ウエハＷ）のずれ量が閾値（形状判定閾値）未満であると判定した場合、基板の回転中におけるスリップを判定する。これにより、基板処理システム１、１Ａは、基板のスリップの発生を認識することができ、例えば、スリップのデータを蓄積していくことで、基板の回転速度（第１速度等）をスリップが生じない最適値に調整することも可能となる。

また、段階的に低く設定される第２速度の値および／または第２加速度の値は、ユーザにより設定可能である。これにより、基板処理システム１Ａは、ユーザの任意によって基板（ウエハＷ）の回転速度を適切な速度に設定することができる。

また、制御装置８０、８０Ａは、（ｄ）（ｂ）の工程で基板（ウエハＷ）の外形位置のずれ量が閾値（形状判定閾値）未満であると判定した場合、基板の偏心量を算出する工程を行う。これにより、基板処理システム１、１Ａは、基板の偏心量に基づき基板に対する大気搬送装置１３の移動の補正量を精度よく設定することが可能となり、大気搬送装置１３と基板とを正確に位置合わせさせることができる。

また、制御装置８０、８０Ａは、基板（ウエハＷ）の外形位置の検出を、複数の基板に対して繰り返して行うように制御し、（ａ）の工程において、複数の基板の各々の外形位置の検出を行う際、第１速度に予め定められた初期速度および第１加速度に予め定められた初期加速度を設定し、載置台１４１を最初に第１速度および第１加速度で回転させる。このように複数の基板毎に第１速度で回転させることで、基板処理システム１、１Ａは、処理効率を維持し、基板の外形位置に異常があった時だけ回転速度を遅くすることができる。

また、制御装置８０は、基板（ウエハＷ）の外形位置の検出を、複数の基板に対して繰り返して行うように制御し、複数の基板のうち前回以前のいずれかの基板に対して第２速度および／または第２加速度を設定してリトライ動作を行った結果、基板の外形位置のずれ量が閾値（形状判定閾値）未満であると判定した場合、今回以降の基板の外形位置の検出を行う際、第１速度に第２速度又は第２速度よりも高い第３速度を設定し、および／または第１加速度に第２加速度または第２加速度よりも高い第３加速度を設定し、（ａ）の工程において、載置台１４１を第１速度で回転させる。これにより、基板処理システム１、１Ａは、次回の基板の外形位置を検出する際に最初から遅い回転速度で基板を回転させることで、基板のスリップを未然に防ぐことができる。

また、制御装置８０は、基板（ウエハＷ）の種類および基板のずれ量が閾値（形状判定閾値）未満であると判定されたときの回転速度を記憶部（メモリ８２）に記憶しており、今回の外形位置の検出を行う基板の種類を取得して過去の同じ種類の基板がある場合に、載置台１４１に基板を載置した後に最初に基板を回転させる際に、当該過去の同じ種類の基板の回転速度を設定する。これにより、基板の種類が同じ場合には、今回の基板の回転速度を、過去の基板の回転速度に容易に合わせることができる。基板の種類としては、製品ウエハ、ダミーウエハ等がある。制御装置８０は、基板自身に設けられた識別情報により基板の搬入時に特定可能である。

また、本開示の第２の態様は、基板（ウエハＷ）の外形位置の情報に基づき当該基板の位置を合わせる位置合わせ装置１４であって、基板を載置する載置台１４１と、載置台１４１を回転させる回転機構部１４３と、基板の回転中に、基板の外形を検出するセンサ１４６と、を含み、回転機構部１４３が第１速度および第１加速度で載置台１４１を回転開始点Ｒｓから回転終了点Ｒｅまで一回転させながら、センサ１４６が基板の外形位置を検出する動作を行い、センサ１４６が検出した基板の外形位置の情報において回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅとが閾値以上ずれていた場合に、回転機構部１４３が第１速度よりも低い第２速度および／または第１加速度よりも低い第２加速度で載置台を回転開始点Ｒｓから回転終了点Ｒｅまで一回転させながら、センサ１４６が基板の外形位置を検出するリトライ動作を行う。

また、本開示の第３の態様に係る基板形状監視方法であって、（ａ）最初に基板の外形位置を検出する際、前記基板（ウエハＷ）を載置した載置台１４１を第１速度および第１加速度で回転させる工程と、（ｂ）載置台１４１を回転開始点Ｒｓから回転終了点Ｒｅまで一回転させたときの、センサ１４６が検出した基板の外形位置の情報を参照して、回転開始点Ｒｓと回転終了点Ｒｅとにおける基板の外形位置のずれ量が閾値（形状判定閾値）以上か否かを判定する工程と、（ｃ）基板の外形位置のずれ量が閾値以上であると判定した場合、第１速度より低い第２速度および／または第１加速度よりも低い第２加速度で載置台１４１を回転させ、（ｂ）の判定のリトライ動作を行う工程と、を有する。

以上の第２の態様や第３の態様でも、基板（ウエハＷ）を回転させて外形位置を検出する際に、基板の外形の誤検知を抑制できる。

今回開示された実施形態に係る基板処理システム１、１Ａ、位置合わせ装置１４および基板形状監視方法は、すべての点において例示であって制限的なものではない。実施形態は、添付の請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形および改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。

１、１Ａ 基板処理システム
８０、８０Ａ 制御装置
１４１ 載置台
１４３ 回転機構部
１４６ センサ
Ｒｅ 回転終了点
Ｒｓ 回転開始点
Ｗ ウエハ

Claims (11)

1. 基板を処理する基板処理システムであって、
   前記基板を載置する載置台と、
   前記載置台を回転させる回転機構部と、
   前記基板の回転中に、前記基板の外形位置を検出するセンサと、
   制御装置と、を含み、
   前記制御装置は、
   （ａ）最初に前記基板を回転させる際、第１速度および第１加速度で前記載置台を回転させる工程と、
   （ｂ）前記載置台を回転開始点から回転終了点まで一回転させたときの、前記センサが検出した前記基板の外形位置の情報を参照して、前記回転開始点と前記回転終了点とにおける前記基板の外形位置のずれ量が閾値以上か否かを判定する工程と、
   （ｃ）前記基板の外形位置のずれ量が閾値以上であると判定した場合、前記第１速度より低い第２速度および／または前記第１加速度よりも低い第２加速度で前記載置台を回転させ、前記（ｂ）の判定のリトライ動作を行う工程と、を制御する、
   基板処理システム。
2. 前記第２速度および／または前記第２加速度は、前記リトライ動作により前記基板の外形位置のずれ量が閾値以上であると判定した場合に、前記（ｃ）の工程で段階的に低く設定されるものであり、
   前記制御装置は、前記基板の外形位置のずれ量が閾値未満であると判定されるまで、または前記第２速度が予め設定した最低速度になりかつ前記第２加速度が予め設定した最低加速度になるまで、前記（ｃ）の工程および前記（ｂ）の工程の前記リトライ動作を繰り返す、
   請求項１に記載の基板処理システム。
3. 前記制御装置は、前記第２速度が前記最低速度になりかつ前記第２加速度が予め設定した最低加速度になるまで、前記（ｃ）の工程および前記（ｂ）の工程の前記リトライ動作を繰り返した結果、前記基板の外形位置のずれ量が閾値以上であると判定した場合、前記基板の外形に異常があると判定して、エラーの情報を報知する、
   請求項２に記載の基板処理システム。
4. 前記制御装置は、前記（ｃ）の工程および前記（ｂ）の工程の前記リトライ動作を繰り返した結果、前記基板の外形位置のずれ量が閾値未満であると判定した場合、前記基板の回転中におけるスリップを判定する、
   請求項２に記載の基板処理システム。
5. 段階的に低く設定される前記第２速度の値および／または前記第２加速度の値は、ユーザにより設定可能である、
   請求項２に記載の基板処理システム。
6. 前記制御装置は、
   （ｄ）前記（ｂ）の工程において、前記基板の外形位置のずれ量が閾値未満であると判定した場合、前記基板の偏心量を算出する工程を行う、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基板処理システム。
7. 前記制御装置は、
   前記基板の外形位置の検出を、複数の前記基板に対して繰り返して行うように制御し、
   前記（ａ）の工程において、複数の前記基板の各々の外形位置の検出を行う際、前記第１速度に予め定められた初期速度および前記第１加速度に予め定められた初期加速度を設定し、前記載置台を最初に前記第１速度および前記第１加速度で回転させる、
   請求項１に記載の基板処理システム。
8. 前記制御装置は、
   前記基板の外形位置の検出を、複数の前記基板に対して繰り返して行うように制御し、
   複数の前記基板のうち前回以前のいずれかの基板に対して前記第２速度および／または前記第２加速度を設定して前記リトライ動作を行った結果、前記基板の外形位置のずれ量が閾値未満であると判定した場合、今回以降の前記基板の外形位置の検出を行う際、前記第１速度に前記第２速度または前記第２速度よりも高い第３速度を設定し、および／または前記第１加速度に前記第２加速度または前記第２加速度よりも高い第３加速度を設定し、前記（ａ）の工程において、前記載置台を前記第１速度で回転させる、
   請求項１に記載の基板処理システム。
9. 前記制御装置は、
   前記基板の種類および前記基板のずれ量が閾値未満であると判定されたときの回転速度を記憶部に記憶しており、今回の外形位置の検出を行う前記基板の種類を取得して過去の同じ種類の前記基板がある場合に、前記載置台に前記基板を載置した後に最初に前記基板を回転させる際に、当該過去の同じ種類の前記基板の回転速度を設定する、
   請求項１に記載の基板処理システム。
10. 基板の外形位置の情報に基づき当該基板の位置を合わせる位置合わせ装置であって、
    前記基板を載置する載置台と、
    前記載置台を回転させる回転機構部と、
    前記基板の回転中に、前記基板の外形位置を検出するセンサと、を含み、
    前記回転機構部が第１速度および第１加速度で前記載置台を回転開始点から回転終了点まで一回転させながら、前記センサが前記基板の外形位置を検出する動作を行い、
    前記センサが検出した前記基板の外形位置の情報において回転開始点と回転終了点とが所定以上ずれていた場合に、前記回転機構部が前記第１速度よりも低い第２速度および／または前記第１加速度よりも低い第２加速度で前記載置台を前記回転開始点から前記回転終了点まで一回転させながら、前記センサが前記基板の外形位置を検出するリトライ動作を行う、
    位置合わせ装置。
11. （ａ）最初に基板の外形位置を検出する際、前記基板を載置した載置台を第１速度および第１加速度で回転させる工程と、
    （ｂ）前記載置台を回転開始点から回転終了点まで一回転させたときの、センサが検出した前記基板の外形位置の情報を参照して、前記回転開始点と前記回転終了点とにおける前記基板の外形位置のずれ量が閾値以上か否かを判定する工程と、
    （ｃ）前記基板の外形位置のずれ量が閾値以上であると判定した場合、前記第１速度より低い第２速度および／または前記第１加速度よりも低い第２加速度で前記載置台を回転させ、前記（ｂ）の判定のリトライ動作を行う工程と、を有する、
    基板形状監視方法。

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