JP4526218B2

JP4526218B2 - 基板搬送装置の監視装置

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Publication number: JP4526218B2
Application number: JP2001275206A
Authority: JP
Inventors: 達宏高橋; 聡内野
Original assignee: Canon Anelva Corp
Current assignee: Canon Anelva Corp
Priority date: 2001-09-11
Filing date: 2001-09-11
Publication date: 2010-08-18
Anticipated expiration: 2021-09-11
Also published as: JP2003086658A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板搬送装置の監視装置に関し、特に、ロードロック室と基板搬送室の間で基板を受け渡すときに安定して常に正常に基板受渡しを行える基板搬送装置の監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばＬＳＩ等の半導体デバイスは、基板に対する多くの表面処理を経て製作される。基板に対して表面処理を行う装置は一般的に半導体製造装置と総称され、この中にはスパッタリングや化学蒸着（ＣＶＤ）等の薄膜作製を行う装置、あるいはエッチングや不純物注入等の表面加工を行う装置が含まれている。
【０００３】
図９を用いて従来の半導体製造装置における基板搬送装置の一般的な構成を説明する。図９は平面図であり、要部の内部構造を示している。図９では、本発明の課題に関連する部分以外は簡略化して示している。
【０００４】
搬送ロボット１１を備えた基板搬送室１２が中央に設けられている。基板搬送室１２の周囲には２つのロードロック室１３Ａ，１３Ｂと例えば４つのプロセス室１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄが設けられている。
【０００５】
上記構成において、基板搬送室１２等の「室」は「チャンバ」とも呼ばれ、また中央に位置する基板搬送室１２はセパレーションチャンバまたは中央チャンバとも呼ばれる。上記半導体製造装置は、基板搬送室１２の周りに複数のプロセス室１４Ａ〜１４Ｄが設けられていることから、マルチチャンバ型の半導体製造装置である。
【０００６】
ロードロック室１３Ａ，１３Ｂの外側にはオートローダ１５が設置されている。基板搬送室１２と各ロードロック室１３Ａ，１３Ｂおよび各プロセス室１３Ａ〜１３Ｄとの間にはスリットバルブ１６が設けられ、さらに各ロードロック室１３Ａ，１３Ｂとオートローダ１５との間にもスリットバルブ１６が設けられている。
【０００７】
オートローダ１５には、未処理の基板１７を複数枚収容した基板カセット１８が設置される。枚数としては例えば２５枚または２６枚である。オートローダ１５で基板カセット１８が設置される場所は４ヶ所設けられている。上記基板カセット１８を設置した状態で、半導体製造装置は起動される。最初に、ロードロック室１３Ａの前面にあるスリットバルブ１６が開になり、基板カセット１８内の未処理の基板１７をオートローダ１５の搬送ロボット１５ａで１枚または複数枚の単位でロードロック室１３Ａに設けられた基板置き棚１９に搬送する。ロードロック室１３Ａの基板置き棚１９は、基板カセット１８に収容される基板の枚数に対応させて２５段または２６段になっている。基板置き棚１９では、複数の基板１７は、水平姿勢に保持され、かつ上下方向にて間に所定の隙間を空けて積層された状態で配置される。
【０００８】
基板カセット１８内のすべての未処理の基板１７について基板置き棚１９への搬送が完了したとき、ロードロック室１３Ａの前面のスリットバルブ１６は閉じられる。ロードロック室１３Ａの内部は密閉状態になる。その後、ロードロック室１３Ａの内部は、図示しない排気ポンプで排気され、所定の真空度（例えば１０^-5Ｐａ）になる。ロードロック室１３Ａの排気が完了すると、ロードロック室１３Ａと基板搬送室１２の間のスリットバルブ１６を開にする。
【０００９】
その後、基板搬送室１２の搬送ロボット１１に基づいて、ロードロック室１３Ａと基板搬送室１２の間で基板１７の受渡しが行われる。１枚の基板が基板搬送室１２へ受け渡されると、さらに基板搬送室１２と、４つのプロセス室１４Ａ〜１４Ｄのうちの所定のプロセス室との間のスリットバルブ１６を開にし、基板搬送室１２と当該プロセス室の間で未処理の基板１７の受渡しが行われる。基板１７がプロセス室に受け渡されると、スリットバルブ１６が閉じ、プロセス室内で基板１７の表面に所定の処理が行われる。プロセス室での処理が完了すると、スリットバルブ１６が開かれ、搬送ロボット１１によって処理済の基板１７が基板搬送室１２へ取り出される。
【００１０】
処理済の基板１７に対する表面処理の内容に応じて、基板は他のプロセス室の各々に対して同様に受け渡され、処理が行われる。すべての処理が完了すると、基板搬送室１２の搬送ロボット１１によって支持された状態にある処理済の基板１７は、当該搬送ロボット１１によって、基板搬送室１２からロードロック室１３Ａの基板置き棚１９まで搬送される。
【００１１】
ロードロック室１３Ａの基板置き棚１９に設置されたすべての基板の処理が完了し、処理済の基板１７のすべてが基板置き棚１９に戻ってきたら、ロードロック室３Ａと基板搬送室１２との間のスリットバルブ１６を閉にして、ロードロック室１３Ａに大気を導入して真空状態を解除する。ロードロック室１３Ａが大気の圧力状態になったとき、ロードロック室１３Ａの前面のスリットバルブ１６を開とする。
【００１２】
その後、ロードロック室１３Ａ内の処理済の基板のすべてを、オートローダ１５の搬送ロボット１５ａによってその基板カセット１８に回収する。このようにして、基板搬送室１２に備えられた搬送ロボット１１等の搬送動作に基づく一連の基板搬送動作が完了する。
【００１３】
上記構成において、搬送ロボット１１は、真空中で未処理または処理済の基板１７を搬送する場合において、全体の回転動作や上下方向の移動動作だけでなく、アーム２２が伸び縮みの動作を行うため、特にアームが伸びた位置でのフォーク（基板を搭載するアーム先端部）２３の停止精度の不良は、基板の破損またはパーティクルの発生などの製品の歩留まり低下の原因になっている。
【００１４】
そこで本出願人は、先に「プロセスチャンバでの基板位置決め装置、および搬送機構のアーム位置の監視装置」（特開２０００−２３２１４７号）を提案した。この発明は、搬送ロボットによって基板搬送室からプロセス室へ基板を搬入するときに、プロセス室での基板の位置決めを正確に行えるようにするための装置である。このため、搬送ロボットによるプロセス室への基板の受渡しを監視するためのＣＣＤカメラを各プロセス室に対応させて配置する構成を採用している。
これによってプロセス室１３Ａ〜１３Ｄにおける基板の位置決めの問題は解消し、プロセス室側での基板位置決めに関する問題は改善された。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
特開２０００−２３２１４７号で提案される構成によってプロセス室における基板位置決めの問題は解決された。しかしながら、それをロードロック室１３Ａでの基板受渡しに関する基板位置決めの問題にそのまま適用できないことが判明した。その理由は次の通りである。
【００１６】
ロードロック室１３Ａでは、前述した通り、基板置き棚１９において２５枚または２６枚の基板１７が水平状態にしてかつ上下方向に所定間隔を空けて積み重ねられている。かかるロードロック室１３Ａでは、基板置き棚１９上に置かれた基板と基板の間の隙間に搬送ロボット１１のフォーク２３を挿入し、フォーク２３の上に１枚の基板を載せて取出し、当該基板の受渡しを行う。ロードロック室１３Ａ内における基板と基板の間の距離は規格上で決められており、６．５ｍｍになっている。これに対してフォーク２３の厚みは２ｍｍであり、基板１７と搬送ロボット１１のフォーク２３との間では、フォーク２３の上側と下側に２ｍｍずつの間隔で調整を行うことが必要となる。
【００１７】
しかし基板置き棚１９の初期調整が悪い場合には基板間の距離が２ｍｍ以下になる場合が生じ、その状態で搬送ロボット１１を長時間動作させた場合には、何かの原因で搬送ロボット１１のフォーク２３が伸び位置で垂れると、基板が置かれたときにフォーク２３が下側の基板に接触するおそれが高くなる。
【００１８】
搬送ロボット１１のフォーク２３が垂れる原因としては、高温プロセスに基づいて基板１７を５００℃の温度に加熱した後に当該基板をフォーク２３で搬送するとき、フォーク２３自体も１００〜２００℃程度に加熱されることを挙げることができる。この加熱の結果、フォーク２３で熱歪みが発生し垂れが生じる。
【００１９】
上記の理由により、ロードロック室１３Ａと基板搬送室１２の間で基板１７の受渡しを行うときには、熱に起因して搬送ロボット１１のフォーク２３で垂れが生じ、基板置き棚１９においてフォーク２３が下側の基板１７に接触するという不具合が生じるおそれがあった。
【００２０】
本発明の目的は、上記の問題に鑑み、マルチチャンバ型等の半導体製造装置において、基板搬送室と基板置き棚を備えたロードロック室との間で搬送ロボットにより基板の受渡しを行うとき、ロードロック室における基板置き棚の基板間の隙間に挿入されるフォークと基板の位置関係に関してフォークの位置決めを正確に行うようにした基板搬送装置の監視装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係る基板搬送装置の監視装置は、上記目的を達成するために、次の通り構成される。
【００２２】
第１の基板搬送装置の監視装置（請求項１に対応）は、
基板置き棚が設けられたロードロック室と、
基板支持部を有する搬送ロボットが設けられた基板搬送室と、
ロードロック室の内部に基板置き棚における基板受渡し位置を監視するように配置され、かつロードロック室内に存する基板支持部の高さ位置と基板支持部の真下に位置する下側基板の高さ位置とを画像データに基づき測定するカメラ装置と、
カメラ装置によって基板置き棚と搬送ロボットの基板支持部との間の基板の受渡しを監視し、その結果得られた基板支持部の高さ位置と下側基板の高さ位置に関する２つの測定データの差データに基づいて、基板支持部が下側基板に接触しないように搬送ロボットの基板支持部の高さ位置を制御する制御手段と、
を備えるように構成される。
【００２３】
上記の構成によれば、基板搬送室に設けられた搬送ロボットを動作させて基板支持部をロードロック室の基板置き棚に配置された複数の基板の間の隙間に挿入するように配置するときに、基板支持部と、基板支持部の真下に位置する下側基板との各々の高さ位置、それらの間の距離を、ロードロック室内で基板置き棚における基板受渡し位置を監視するように配置されたカメラ装置によって撮像することにより求め、これにより基板の受渡し状態に関する両者の高さ位置の位置関係を監視し、基板支持部と下側基板との間で接触が生じないように基板支持部すなわちフォークの高さ位置を正確に設定する。これにより、基板の破損やパーティクルの発生を防止している。
【００２４】
第２の基板搬送装置の監視装置（請求項２に対応）は、上記第１の構成において、好ましくは、搬送ロボットは回転・伸縮自在なアームとこのアームに前部に設けられた上記基板支持部とを有し、アームの回転・伸縮動作で基板支持部とロードロック室の基板置き棚との間で基板の受渡しを行うように構成され、さらに、基板置き棚には、複数の基板が、水平状態で隙間を空けて積み重ねて置かれ、搬送ロボットは、基板置き棚に対して、基板取出しまたは基板置きを行うため予め定められた箇所に基板支持部を移動させ、このときの基板支持部をカメラ装置で測定・監視するように構成される。基板置き棚において隙間をあげて上下方向に積み重ねられた基板の基板取出しまたは基板置きを行う場合に、基板間の隙間に基板支持部を挿入するとき、基板支持部に垂れが生じても下側基板に接触するのを防止する。
【００２５】
第３の基板搬送装置の監視装置（請求項３に対応）は、上記の各構成において、好ましくは、上記制御手段は、カメラ装置による撮像動作で得られた画像データにおいて基板支持部と下側基板との間の距離が規格範囲内であるときには基板取出しまたは基板置きを行い、距離が規格範囲外にあるときには搬送ロボットで基板支持部の高さ位置を調整した後に基板取出しまたは基板置きを行うように制御するように構成されている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２７】
実施形態で説明される構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構成要素の組成（材質）については例示にすぎない。従って本発明は、以下に説明される実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【００２８】
図１は本発明に係る基板搬送装置を備えた半導体製造装置の平面図を示す。この半導体製造装置１０はマルチチャンバ型の装置である。この半導体製造装置１０の基本的構成は図９で説明した従来の半導体製造装置と同じである。従って図１において図９で説明した要素と同一の要素には同一の符号を付している。
【００２９】
マルチチャンバ型の半導体製造装置１０の基本的構成を概説する。搬送ロボット１１を備えた基板搬送室１２が中央に設けられている。基板搬送室１２の平面形状は例えば七角形の形状をしている。基板搬送室１２の側面部の周囲には２つのロードロック室１３Ａ，１３Ｂと例えば４つのプロセス室１４Ａ〜１４Ｄが設けられている。ロードロック室１３Ａ，１３Ｂには基板置き棚１９が設けられている。ロードロック室１３Ａ，１３Ｂの外側にはオートローダ１５が設置される。基板搬送室１２と各ロードロック室１３Ａ，１３Ｂおよび各プロセス室１４Ａ〜１４Ｄとの間にはスリットバルブ１６が設けられ、さらに各ロードロック室１３Ａ，１３Ｂとオートローダ１５との間にもスリットバルブ１６が設けられる。オートローダ１５には、例えば２５枚（または２６枚）の未処理の基板１７を収容した基板カセット１８が設置される。
【００３０】
上記の構成において、２つのロードロック室１３Ａ，１３Ｂのそれぞれの内部にはＣＣＤカメラを含むカメラ装置３０が付設される。図１中右側のロードロック室１３Ａでは右側位置にカメラ装置３０が備えられ、図１中左側のロードロック室１３Ｂで左側位置にカメラ装置３０が備えられる。各ロードロック室１３Ａ，１３Ｂにおけるカメラ装置３０の配置位置は、オートローダ１５の搬送ロボット１５ａに基づく基板搬送経路を避けるように決定されている。
【００３１】
図２に従って、基板搬送室１２に設けられた搬送ロボット１１の構成を説明する。図２は、（Ａ）で搬送ロボット１１が伸び動作を行った状態を示し、（Ｂ）で搬送ロボットが縮み動作を行った状態を示している。
【００３２】
搬送ロボット１１はアーム２２とフォーク（基板支持部）２３を備えている。
アーム２２は、４つの比較的に長い片２２ａを回転自在な結合部で結合し、その形が変形するほぼ平行四辺形を形成するようにして構成されている。アーム２２の基端２２ｂは、基板搬送室１２の下壁のほぼ中心部の下側に設けられたモータの回転軸に結合されている。アーム２２はモータによって基端２２ｂを中心に自在に回転するように構成されている。またアーム２２は、基板搬送室１２の径方向２５において伸縮する機構として構成されている。図２（Ａ）はアーム２２が伸び停止位置にある状態を示し、図２（Ｂ）はアーム２２が縮み停止位置にある状態を示している。アーム２２の回転は、図２（Ｂ）に示されるようにアーム２２が縮み停止状態にあるときに行われる。アーム２２の先端２２ｃにはフォーク２３が固定されている。フォーク２３は長形の形状を有し、その中央部でアーム２２の先端２２ｃに取り付けられている。フォーク２３はその長手方向が常に基板搬送室１２の径方向を向くように保持される。またフォーク２３は、その中央部を中心にして、図２で好ましくは線対称の位置関係にある右側の第１フォーク２３ａと左側の第２フォーク２３ｂから構成される。第１フォーク２３ａは少なくとも１枚の基板をほぼ水平状態で載置させ、支持する部分として機能する。第１フォーク２３ａによって基板は１枚づつ各プロセス室に搬入される。また搬送ロボット１１は全体の位置を高さ方向に移動させることが可能である。
【００３３】
次に図３に基づいてロードロック室１３Ａの内部構成およびＣＣＤカメラに関する構成を詳細に説明する。図３では、ロードロック室１３Ａの内部構成、基板置き棚１９の縦断面で示した構成、ＣＣＤカメラ３１を含むカメラ装置３０の取付け構造、およびＣＣＤカメラ３１で得られる画像データを処理・表示するデータ処理システム３２が示されている。
【００３４】
ロードロック室１３Ａは床板３３と天井板３４と側壁３５で仕切られて形成されている。これらの板部または壁部は金属板部材で作られている。図３では、便宜上天井部３４のみ実線で示され、その他の部分は仮想線で示されている。
【００３５】
ロードロック室１３Ａの内部の中央位置には基板置き棚１９が設けられる。基板置き棚１９は、上下方向に複数の支持枠１９ａが積み重ねられて形成されている。これらの支持枠１９ａのそれぞれが、その内縁によって１枚の基板１７を支持し、基板を水平状態に保持している。基板置き棚１９として、全体で、例えば２５枚の基板が置かれる。図３では、支持枠１９ａによって両側を支持された最上段の基板１７のみが１枚示されており、他の基板の配置状態の図示は説明の便宜上省略されている。上下の位置で隣り合う２枚の基板の間には所定の隙間が形成されている。また図３で２３はフォークであり、フォーク先端側から見た形を示している。図示されたフォーク２３の位置は、基板１７のを受渡しを行う標準的な位置である。フォーク２３の高さ位置は下側に位置する基板との間の距離に応じて微調整され得る。基板置き棚１９は、その全体が、その下方の位置に設けられた昇降装置３６によって昇降するように、設けられている。昇降装置３６にはよく知られた装置が使用されている。図３において実線で示された基板置き棚１９は下限位置にあり、二点鎖線１９’で示された状態は基板置き棚が上限位置に移動した状態を示している。
【００３６】
カメラ装置３０は、ガラス窓４１を有しかつミラー４２を内蔵する測定面部４３と、レンズ部４４と、上記ＣＣＤカメラ３１と、ＬＥＤ光源４５とから構成されている。カメラ装置３０の外観容器はガラス窓４１を除いて金属部材で作られ、カメラ装置３０の全体形状は潜望鏡のごとき形状を有している。カメラ装置３０は、測定面部４３を下側にしかつＣＣＤカメラ３１を上側にし、かつガラス窓４１を内側に向けて固定状態にて配置している。カメラ装置３０は、ロードロック室１３Ａの基板置き棚１９における基板の受渡し位置、すなわちフォーク２３が到来する位置を含む一定箇所を測定するように固定されている。
【００３７】
レンズ部４４は、測定面部４３でガラス窓４１を通して取り込まれた測定対象の像を焦点合わせしてＣＣＤカメラ３１に与える手段である。測定面部４３のミラー４２は、ＣＣＤカメラ３１の撮影方向をガラス窓４１の方向に向けるように方向を９０°変更するための手段である。測定面部４３の下側にはＬＥＤ光源４５が付設されている。ＬＥＤ光源４５は測定対象を見やすくするための照明手段である。
【００３８】
カメラ装置３０によって測定・監視すべき高さ位置は、ロードロック室１３Ａにおいて基板１７を搬送ロボット１１のフォーク２３で受け渡す高さ位置に設定されている。カメラ装置３０のＣＣＤカメラ３１によって、フォーク２３による基板の受渡しの動作を真横側方より監視するようになっている。ＣＣＤカメラ３１は、測定対象を画像化し、画像データを電気信号の形式で出力する。
【００３９】
ＣＣＤカメラ３１を含むカメラ装置３０は、上記のごとくロードロック室１３Ａ内の真空の環境に設けられている。ＣＣＤカメラ３１から出力される画像信号は、カメラケーブル５１を経由して外部に取り出される。画像データを処理・表示するデータ処理システム３２は、ロードロック室１３Ａの外側の大気環境に設けられている。カメラケーブル５１は画像処理用コントローラ５２に接続されている。コントローラ５２にはモニタケーブル５３を介してＴＶモニタ５４が接続されている。コントローラ５２は、ＣＣＤカメラ３１で撮像された画像の処理を行い、ＴＶモニタ５４はその画面５４ａに撮像された画像を映し出す。コントローラ５２には、さらに、ＴＶモニタ５４の画面等の設定を行うコンソール５５が付設される。またコントローラ５２と全体制御用の上位制御装置５６とは信号ケーブル５７で接続されている。コントローラ５２と上位制御装置５６との間では信号ケーブル５７を介して制御信号の授受が行われる。
【００４０】
次に、図４〜図８を参照して、搬送ロボット１１による基板１７の受渡し動作と、カメラ装置３０による測定・監視の動作と、データ処理システム３２に基づく画像処理について説明する。
【００４１】
図４は、ＣＣＤカメラ３１による測定・監視で得られた画像であって、ＴＶモニタ５４の画面５４ａに表示された画像を示している。当該画像６１の内容は、ロードロック室１３Ａと基板搬送室１２の間で基板１７の受渡しを行うために搬送ロボット１１のフォーク２３がロードロック室１３Ａへ伸びた状態を示している。また図５と図７はそれぞれ基板置き棚１９からフォーク２３で基板１７を取り出すときの状態推移と制御プロセスを示し、図６と図８はそれぞれフォーク２３で基板置き棚１９に基板１７を置くときの状態推移と制御プロセスを示している。なお上記制御プロセスはコントローラ５２および上位制御装置５６によって実行される。
【００４２】
図４、図５、図７を参照して、ロードロック室１３Ａの基板置き棚１９に置かれた複数枚の基板１７のうちのいずれか１枚の基板を取り出す動作を説明する。基板取出し時において、フォーク２３の上に基板が載っていない状態で以下のような測定・監視および制御を行い、その後に所定の基板を取り出す。
【００４３】
ロードロック室１３Ａの基板置き棚１９に置かれた基板１７を基板搬送室１２へ取り出すとき、最初に、取り出したい基板１７を図３で示されたフォーク２３の位置よりも高い位置に設定する。この位置設定は、前述のごとく基板置き棚１９は昇降装置３６によって上下方向に移動させられるので、上位制御装置５６が昇降装置３６の動作を制御することに基づいて行われる。ロードロック室１３Ａの基板置き棚１９におけるどの基板を取り出すかについては、上位制御装置５６に用意されたプログラムに基づき予め手順が定められているので、上位制御装置５６は当該手順に従って所定の基板を、搬送ロボット１１のフォーク２３の配置位置よりも高い位置にセットするように基板置き棚１９を移動させる（ステップＳ１１）。基板置き棚１９が移動した後の状態が図５（Ａ）に示される。
【００４４】
基板置き棚１９が所定の高さ位置に設定されるた後、搬送ロボット１１のアーム２１を伸び方向に動作させ、アーム先端部のフォーク２３を、取り出す基板１７の下側の隙間に挿入する（ステップＳ１２）。この状態は、図５（Ａ）に示された状態から図５（Ｂ）の状態への推移として示される。当該隙間は、取り出す所定の基板１７とその下側に置かれている基板１７の間に形成される隙間である。搬送ロボット１１のアーム２１の伸び動作が完了したとき、ＣＣＤカメラ３１は、その真横の側方位置からフォーク２３とこのフォーク２３の上側および下側に位置する基板１７とを撮像する（ステップＳ１３）。ＣＣＤカメラ３１による撮像で得られた画像は、画像データとしてカメラケーブル５１を経由してコントローラ５２へ送られ、表示のための処理が行われた後に、モニタケーブル５３を経由して伝送され、ＴＶモニタ５４に撮影した画像が映し出される（ステップＳ１４）。図４がＴＶモニタ５４の画面５４ａに映し出された画像６１を示している。この画像６１では、フォーク２３の像２３’と、上側の基板の像１７ａと、下側の基板の像１７ｂが示されている。図４に示された画像６１において、太線で示された区画６２は計測領域である。この計測領域６２に関しては、標準となる距離Ｈ０が設定されている。また計測領域６２の横幅は２０ピクセルに相当する。図４に示された画像６１について画像メモリ（図示せず）に記憶された画像データを用いて、コントローラ５２は、この計測領域６２に対応する部分について、フォーク２３とこのフォーク２３の下側に位置する基板１７との間における距離Ｈを測定する（ステップＳ１５）。その測定は、画面５４ａに表示された画像６１における各要素の位置関係に基づき画像データ上でピクセル数を計測することにより行われる。
【００４５】
上記の計測で得られたフォーク２３と下側基板１７の距離Ｈが上記距離Ｈ０よりも大きい場合には規格範囲内であると判定され、距離Ｈが距離Ｈ０よりも小さい場合には規格範囲外と判定される（ステップＳ１６）。
【００４６】
規格範囲内であると判定された場合には、フォーク２３上に基板が載りフォーク２３に垂れが生じたとしても下側基板１７に接触するおそれがないので、基板置き棚１９を下降させ、上側基板１７がフォーク２３の上に載る位置まで移動させる（ステップＳ１７）。この状態を図５（Ｃ）に示す。基板１７がフォーク２３の上に搭載されると、搬送ロボット１１のアーム２１は収縮動作を行い、ロードロック室１３Ａから基板１７を基板搬送室１２へ移動させる（ステップＳ１８）。この状態を図５（Ｄ）に示す。
【００４７】
上記において規格範囲外と判定された場合には、フォーク２３上に基板が載りフォーク２３に垂れが生じると下側基板１７に接触するおそれがあるので、搬送ロボット１１のフォーク２３の高さ位置を調整する制御を行うように、コントローラ５２は上位制御装置５６に指令を出す（ステップＳ２１）と共に、警報を発する（ステップＳ２２）。次にフォーク２３の高さ位置を調整する（ステップＳ２３）。これによりフォーク２３上に基板が載ったときにフォーク２３に垂れが生じたとしても下側基板１７に接触する事態の発生をなくすことができる。その後、上記と同様に、基板置き棚１９を下降させ、上側基板１７をフォーク２３上に載せ（ステップＳ１７）、さらにその後、搬送ロボット１１のアーム２２は収縮動作を行ってロードロック室１３Ａから基板１７を基板搬送室１２へ移動させる（ステップＳ１８）。
【００４８】
以上のごとく、ロードロック室１３Ａの基板置き棚１９から基板搬送室１２への未処理の基板の受渡しが実行される。
【００４９】
次に図４、図６、図８を参照して、搬送ロボット１１のフォーク２３の上にある基板１７をロードロック室１３Ａの基板置き棚１９のいずれかの空いた棚に置く動作を説明する。
【００５０】
ロードロック室１３Ａには前述の通り基板置き棚１９が配備されている。この基板置き棚１９には、前述のごとく基板の取出し作業に基づいていくつかの棚が空いた状態にある。ロードロック室１３Ａ内に設けられた基板置き棚１９における空いた所定の支持枠１９ａを収納位置に設定する（ステップＳ３１）。その後、フォーク２３に基板１７を搭載した状態で搬送ロボット１１のアーム２２を伸び方向に動作させ、設定された上記の支持枠に対応する位置にセットする（ステップＳ３２）。この状態が図６（Ａ）から図６（Ｂ）への推移状態である。図６（Ｂ）において計測領域６１が設定されている。当該計測領域６１については、前述のごとくカメラ装置３０のＣＣＤカメラ３１を通して測定・監視されている。搬送ロボット１１のフォーク２３の伸び動作が完了した時点で、上記計測領域６１に関して、ＣＣＤカメラ３１によってフォーク２３と下側基板１７の間の隙間の距離Ｈ’が測定される（ステップＳ３３）。距離Ｈ’が前述の標準となる距離Ｈ０よりも大きか否か（規格範囲内であるか否か）が判定され（ステップＳ３４）、大きい場合には規格範囲内として、基板置き棚１９を上昇させ、基板１７を基板置き棚１９の所定の棚に搭載させる（ステップＳ３５）。距離Ｈ’が距離Ｈ０よりも小さい場合には規格範囲外として、コントローラ５２は、搬送ロボット１１の高さ位置を調整するように上位制御装置５６へ指示を出す（ステップＳ４１）と共に、同時に警報を出す（ステップＳ４２）。搬送ロボット１１のフォーク２３の高さ位置の調整が完了（ステップＳ４３）した後、上記のステップＳ３５を実行し、基板置き棚１９を上昇させ、基板１７を基板置き棚１９の所定の棚の上に載せる。次の動作としては、搬送ロボット１１を縮み方向へ動作させ（ステップＳ３６）、これにより基板搬送室１２からロードロック室１３Ａへの処理済みの基板１７の受渡しが完了する。
【００５１】
上記の実施形態ではロードロック室１３Ａと基板搬送室１２との間での搬送ロボット１１による基板１７の受渡しを説明したが、ロードロック室１３Ｂの場合も同様にして搬送ロボット１１による基板の受渡しが行われる。前述の実施形態では、マルチチャンバ型の半導体製造装置について説明したが、これに限定されるものではない。
【００５２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、半導体製造装置において基板搬送室と基板置き棚が設けられたロードロック室との間で、搬送ロボットによって基板置き棚上に基板の受渡しを行うとき、搬送ロボットのフォークと、基板置き棚から取り出されるまたは基板置き棚に置かれる基板、およびフォークの下側に位置する基板との位置関係を監視し、フォークと下側基板が接触しないように制御を行うようにしたため、フォークと基板との接触を未然に防止し、基板の破損やパーティクルの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板搬送装置の監視装置が設けられた半導体製造装置の内部構造を示した平面図である。
【図２】搬送ロボットの具体的構成を示し、伸びた状態（Ａ）と縮んだ状態（Ｂ）を示す平面図である。
【図３】基板置き棚の詳細な構造を示す側面内部構造と、データ処理システムの構成を示す図である。
【図４】ＴＶモニタの画面に示される画像の一例を示す図である。
【図５】基板取出し時の動作を説明する状態推移図である。
【図６】基板置き時の動作を説明する状態推移図である。
【図７】基板取出しの動作制御を示すフローチャートである。
【図８】基板置きの動作制御を示すフローチャートである。
【図９】従来の半導体製造装置の基板搬送装置の問題を説明するための内部構造を示した平面図である。
【符号の説明】
１０半導体製造装置
１１搬送ロボット
１２基板搬送室
１３Ａ，１３Ｂロードロック室
１４Ａ〜１４Ｄプロセス室
１５オートローダ
１７基板
１９基板置き棚
２２アーム
２３フォーク
３０カメラ装置
３１ＣＣＤカメラ
６１画像
６２計測領域

Claims

基板置き棚が設けられたロードロック室と、
基板支持部を有する搬送ロボットが設けられた基板搬送室と、
前記ロードロック室の内部に前記基板置き棚における基板受渡し位置を監視するように配置され、かつ前記ロードロック室内に存する前記基板支持部の高さ位置と前記基板支持部の真下に位置する下側基板の高さ位置とを画像データに基づき測定するカメラ装置と、前記カメラ装置によって前記基板置き棚と前記搬送ロボットの前記基板支持部との間の基板の受渡しを監視し、その結果得られた前記基板支持部の高さ位置と前記下側基板の高さ位置に関する２つの測定データの差データに基づいて、前記基板支持部が前記下側基板に接触しないように前記搬送ロボットの前記基板支持部の高さ位置を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする基板搬送装置の監視装置。
前記搬送ロボットは回転・伸縮自在なアームとこのアームに前部に設けられた前記基板支持部とを有し、前記アームの回転・伸縮動作で前記基板支持部と前記ロードロック室の前記基板置き棚との間で基板の受渡しを行うように構成され、
前記基板置き棚には、複数の基板が、水平状態で隙間をあけて積み重ねて置かれ、前記搬送ロボットは、前記基板置き棚に対して、基板取出しまたは基板置きを行うため予め定められた箇所に前記基板支持部を移動させ、このときの前記基板支持部を前記カメラ装置で測定・監視することを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置の監視装置。
前記制御手段は、前記カメラ装置による撮像動作で得られた前記画像データにおいて前記基板支持部と前記下側基板との間の距離が規格範囲内であるときには基板取出しまたは基板置きを行い、前記距離が規格範囲外にあるときには前記搬送ロボットで前記基板支持部の高さ位置を調整した後に基板取出しまたは基板置きを行うように制御することを特徴とする請求項１または２記載の基板搬送装置の監視装置。