JP6114060B2 - 基板搬送装置、基板受渡位置確認方法及び基板処理システム - Google Patents

Description

本発明は、基板の受渡位置を確認する基板搬送装置、基板受渡位置確認方法及び基板処理システムに関する。

基板処理システムは複数の処理室を備え、例えば、直径が４５０ｍｍの複数の半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）を収容する容器、例えば、ＭＡＣ（Multi Application Carrier）からウエハを取り出し、該取り出したウエハを各処理室へ搬入し、該処理室にてウエハに各種処理を施す。

ＭＡＣからウエハを取り出す際にはＭＡＣ内に進入可能な搬送アームを用いるが、円滑に搬送アームへウエハを受け渡すにはＭＡＣ内における各ウエハの位置（以下、「受渡位置」という。）を事前に確認する必要がある。

ＭＡＣ内の各ウエハの位置確認にはマッピングアームが用いられる。マッピングアーム９０は、図９に示すように、伸縮自在のアーム部９１と、アーム部９１の先端に設けられた光学式のセンサ９２とからなり、旋回及び上下動自在な基部９３へ設けられ、蓋が除かれて開口するＭＡＣ９４と対向する。

ウエハＷの各々の位置確認を行う際、マッピングアーム９０はアーム部９１を上下動、及び伸縮させてセンサ９２をウエハＷの各々の周縁に対向させ、センサ９２によって当該周縁の位置をウエハＷの位置として確認する（例えば、特許文献１参照。）。

なお、基部９３には伸縮自在な搬送アーム９５が設けられ、搬送アーム９５は確認されたウエハＷの周縁の位置に基づいてＭＡＣ９４内に進入し、ウエハＷの中央付近を先端に設けられた二股板状のエンドエフェクタ９６に載置してＭＡＣ９４内から退出する。

特開２０００−１２７０６９号公報（図３、図４）

しかしながら、図１０に示すように、ＭＡＣ９４内においてウエハＷが傾いて収容されていることがあり、この場合、ウエハＷの周縁の位置の高さ（図中白抜き矢印で示す）と、ウエハＷの受渡位置であるウエハＷの中央付近の位置の高さ（図中黒矢印で示す）とが異なる。すなわち、マッピングアーム９０が確認したウエハＷの位置と、ウエハＷの受渡位置とが異なる場合がある。

また、マッピングアーム９０自体の位置調整が正確に行われていない場合があり、マッピングアーム９０が確認したウエハＷの位置の高さと、ウエハＷの実際の位置の高さとが異なる場合がある。

その結果、搬送アーム９５が各ウエハＷを円滑に取り出せないだけでなく、ＭＡＣ９４内において搬送アーム９５が各ウエハＷと干渉するおそれがある。

本発明の目的は、基板の受渡位置を正確に確認することができる基板搬送装置、基板受渡位置確認方法及び基板処理システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の基板搬送装置は、基板へ向けて移動して前記基板を受け取る受取装置と、前記受取装置の移動量、及び前記受取装置と前記基板の接触音に基づいて前記基板の受渡位置を確認する確認装置とを備え、前記受取装置は、前記基板の受渡位置を確認する際に、前記基板の受け渡し時よりも速く前記基板へ向けて移動することを特徴とする。

請求項２記載の基板搬送装置は、請求項１記載の基板搬送装置において、前記受取装置は前記基板を受け取る際に複数箇所で前記基板と接触して接触音を複数回発生させることを特徴とする。

請求項３記載の基板搬送装置は、請求項２記載の基板搬送装置において、前記確認装置は、前記複数回発生する接触音の発生タイミングにおける前記受取装置の位置の平均に基づいて前記基板の受渡位置を確認することを特徴とする。

請求項４記載の基板搬送装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板搬送装置において、前記受取装置は搬送アームであり、前記搬送アームは集音マイクを有することを特徴とする。

請求項５記載の基板搬送装置は、請求項４記載の基板搬送装置において、前記搬送アームは前記基板を吸着する吸着手段を有し、前記基板の受渡位置を確認する際に前記吸着手段は前記基板を吸着しないことを特徴とする。

請求項６記載の基板搬送装置は、請求項５記載の基板搬送装置において、前記吸着手段は前記受取装置に内蔵される吸引路を有し、前記集音マイクは前記吸引路内に配置されることを特徴とする。

請求項７記載の基板搬送装置は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板搬送装置において、前記基板は直径が４５０ｍｍの半導体ウエハであることを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項８記載の基板搬送装置は、基板へ向けて移動して前記基板を受け取る受取装置と、前記受取装置の移動量、及び前記受取装置と前記基板の接触時の振動に基づいて前記基板の受渡位置を確認する確認装置とを備え、前記受取装置は、前記基板の受渡位置を確認する際に、前記基板の受け渡し時よりも速く前記基板へ向けて移動することを特徴とする。

請求項９記載の基板搬送装置は、請求項８記載の基板搬送装置において、前記受取装置は前記基板を受け取る際に複数箇所で前記基板と接触して接触時の振動を複数回発生させることを特徴とする。

請求項１０記載の基板搬送装置は、請求項９記載の基板搬送装置において、前記確認装置は、前記複数回発生する接触時の振動の発生タイミングにおける前記受取装置の位置の平均に基づいて前記基板の受渡位置を確認することを特徴とする。

請求項１１記載の基板搬送装置は、請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の基板搬送装置において、前記受取装置は搬送アームであり、前記搬送アームは振動検知センサを有することを特徴とする。

請求項１２記載の基板搬送装置は、請求項１１記載の基板搬送装置において、前記搬送アームは前記基板を吸着する吸着手段を有し、前記基板の受渡位置を確認する際に前記吸着手段は前記基板を吸着しないことを特徴とする。

請求項１３記載の基板搬送装置は、請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の基板搬送装置において、前記基板は直径が４５０ｍｍの半導体ウエハであることを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項１４記載の基板受渡位置確認方法は、基板の受渡位置を確認する基板受渡位置確認方法であって、所定の位置に位置する前記基板を受け取る受取装置が前記基板へ向けて移動する移動ステップと、前記受取装置の移動量、及び前記受取装置と前記基板の接触音に基づいて前記基板の受渡位置を確認する確認ステップとを有し、前記受取装置は、前記確認ステップにおいて、前記基板の受け渡し時よりも速く前記基板へ向けて移動することを特徴とする。

請求項１５記載の基板受渡位置確認方法は、請求項１４記載の基板受渡位置確認方法において、前記移動ステップでは、前記受取装置が前記基板を受け取る際に複数箇所で前記基板と接触して接触音が複数回発生することを特徴とする。

請求項１６記載の基板受渡位置確認方法は、請求項１５記載の基板受渡位置確認方法において、前記確認ステップでは、前記複数回発生する接触音の発生タイミングにおける前記受取装置の位置の平均に基づいて前記基板の受渡位置を確認することを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項１７記載の基板受渡位置確認方法は、基板の受渡位置を確認する基板受渡位置確認方法であって、所定の位置に位置する前記基板を受け取る受取装置が前記基板へ向けて移動する移動ステップと、前記受取装置の移動量、及び前記受取装置と前記基板の接触時の振動に基づいて前記基板の受渡位置を確認する確認ステップとを有し、前記受取装置は、前記確認ステップにおいて、前記基板の受け渡し時よりも速く前記基板へ向けて移動することを特徴とする。

請求項１８記載の基板受渡位置確認方法は、請求項１７記載の基板受渡位置確認方法において、前記移動ステップでは、前記受取装置が前記基板を受け取る際に複数箇所で前記基板と接触して接触時の振動が複数回発生することを特徴とする。

請求項１９記載の基板受渡位置確認方法は、請求項１８記載の基板受渡位置確認方法において、前記確認ステップでは、前記複数回発生する接触時の振動の発生タイミングにおける前記受取装置の位置の平均に基づいて前記基板の受渡位置を確認することを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項２０記載の基板処理システムは、基板に所定の処理を施す基板処理システムにおいて、前記基板へ向けて移動して前記基板を受け取る受取装置と、前記受取装置の移動量、及び前記受取装置と前記基板の接触音に基づいて前記基板の受渡位置を確認する確認装置とを備え、前記受取装置は、前記基板の受渡位置を確認する際、前記基板の受け渡し時よりも速く前記基板へ向けて移動することを特徴とする。

上記目的を達成するために、請求項２１記載の基板処理システムは、基板に所定の処理を施す基板処理システムにおいて、前記基板へ向けて移動して前記基板を受け取る受取装置と、前記受取装置の移動量、及び前記受取装置と前記基板の接触時の振動に基づいて前記基板の受渡位置を確認する確認装置とを備え、前記受取装置は、前記基板の受渡位置を確認する際、前記基板の受け渡し時よりも速く前記基板へ向けて移動することを特徴とする。

本発明によれば、基板へ向けて移動する受取装置の移動量、並びに受取装置及び基板の接触音に基づいて基板の受渡位置が確認される。受取装置及び基板が接触するのは、受取装置が基板の受渡位置に到達したときであるため、接触音が発生するまでに移動した受取装置の移動量から基板の受渡位置を正確に確認することができる。

また、本発明によれば、基板へ向けて移動する受取装置の移動量、並びに受取装置及び基板の接触時の振動に基づいて基板の受渡位置が確認される。受取装置及び基板が接触するのは、受取装置が基板の受渡位置に到達したときであるため、接触時の振動が発生するまでに移動した受取装置の移動量から基板の受渡位置を正確に確認することができる。

さらに、本発明によれば、基板の受渡位置の確認と基板の受け渡しは同じ受取装置が行うため、基板の受渡位置の確認時及び基板の受け渡し時における基板と受取装置の相対的な位置関係は変わらない。したがって、受取装置の位置調整が正確に行われていなくても、受取装置及び基板の接触音や接触時の振動に基づいて確認された基板の受渡位置に基づいて当該受取装置によって基板を正確に受け渡しすることができる。

本発明の第１の実施の形態に係る基板処理システムの構成を概略的に示す平面図である。 図１のローダーモジュールにおける搬送アームとＭＡＣの位置関係を示す断面図である。 図２におけるエンドエフェクタの構成を概略的に示す図であり、図３（Ａ）は平面図であり、図３（Ｂ）は側面図である。 本実施の形態に係る基板受渡位置確認方法としてのウエハの受渡位置確認方法を示す工程図である。 本発明の第２の実施の形態に係る基板搬送装置としてのローダーモジュールにおける搬送アームのエンドエフェクタの構成を概略的に示す側面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る基板受渡位置確認方法を実行する際の図１における搬送アーム及びプロセスモジュールの位置関係を説明するための図である。 図６におけるサセプタの各リフトピンの配置状態を示す平面図である。 本実施の形態に係る基板受渡位置確認方法としてのウエハの受渡位置確認方法を示す工程図である。 従来のマッピングアームの構成を概略的に示す側面図である。 傾いて収容されるウエハとマッピングアーム及び搬送アームとの位置関係を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施の形態に係る基板処理システムの構成を概略的に示す平面図である。

図１において、基板処理システム１０は、例えば、直径が４５０ｍｍの複数のウエハＷ（図中破線で示す）を収容する容器、例えば、ＭＡＣ１１から各ウエハＷを搬出するローダーモジュール１２（基板搬送装置）と、各ウエハＷに所定の処理、例えば、ドライエッチング処理を施す複数のプロセスモジュール１３と、各プロセスモジュール１３への各ウエハＷの搬出入を行うトランスファモジュール１４（基板搬送装置）と、ローダーモジュール１２及びトランスファモジュール１４の間で各ウエハＷの受け渡しを行う２つのロードロックモジュール１５とを備える。

ローダーモジュール１２は内部が大気開放された略直方体状の搬送室からなり、ＭＡＣ１１を装着可能なロードポート１６を有し、該ロードポート１６に装着されたＭＡＣ１１への各ウエハＷの搬出入を行う搬送アーム１７（図中破線で示す）（受取装置）を搬送室の内部に有する。

トランスファモジュール１４の周りには複数のプロセスモジュール１３が放射状に配置されて接続され、該トランスファモジュール１４は内部が減圧された搬送室を有し、搬送室の内部に配置された搬送アーム１８（図中破線で示す）（受取装置）によって各プロセスモジュール１３及び各ロードロックモジュール１５の間の各ウエハＷの搬送を行う。

ロードロックモジュール１５は内部を大気圧環境及び減圧環境に切替可能な待機室からなり、ローダーモジュール１２の搬送アーム１７及びトランスファモジュール１４の搬送アーム１８がロードロックモジュール１５を介して各ウエハＷの受け渡しを行う。

各プロセスモジュール１３は内部が減圧された処理室を有し、ウエハＷを枚葉で収容して処理室内で発生させたプラズマによって当該ウエハＷへ所定の処理を施す。

ローダーモジュール１２は、各ロードロックモジュール１５が接続された面とは反対側の面に配置された３つのロードポート１６を有し、各ロードポート１６は装着されたＭＡＣ１１から蓋を取り除いてＭＡＣ１１の内部とローダーモジュール１２の内部とを連通させる。

また、基板処理システム１０は制御部２５（確認装置）を備え、該制御部２５は、例えば、所望のレシピを実現するプログラムに従って基板処理システム１０の各構成要素の動作を制御して各ウエハＷに所望のレシピに対応する処理を施す。なお、図１では、制御部２５はローダーモジュール１２へ接続されているが、制御部２５は基板処理システム１０におけるいずれかの構成要素に接続されてもよく、また、いずれかの構成要素が制御部２５を有していてもよく、さらに、制御部２５は、基板処理システム１０とは異なる場所に設置された外部サーバとして構成されてもよい。

図２は、図１のローダーモジュールにおける搬送アームとＭＡＣの位置関係を示す断面図である。図２では、ローダーモジュール１２の搬送室が省略され、ＭＡＣ１１から蓋が取り除かれてＭＡＣ１１の内部とローダーモジュール１２の内部とが連通した状態を示す。

図２において、搬送アーム１７は、伸縮自在のアーム部１９と、アーム部１９の先端に設けられた、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）やセラミックスからなる、二股板状のエンドエフェクタ２０（受取装置）とからなり、旋回及び上下動自在であって、ローダーモジュール１２の長手方向に関して移動自在な基部２１へ設けられる。

搬送アーム１７において、エンドエフェクタ２０は、ＭＡＣ１１内へ水平に収容される各ウエハＷと略平行となるように配置され、且つ各ウエハＷの間の隙間に進入可能な厚さに形成される。

ＭＡＣ１１内からウエハＷを取り出す際、エンドエフェクタ２０は、搬送アーム１７がＭＡＣ１１と対向した後、アーム部１９及び基部２１の協働動作によってＭＡＣ１１内の各ウエハＷの間の隙間に進入し、所定量だけ上昇してウエハＷを載置し、その後、ＭＡＣ１１内からウエハＷと共に退出する。

図３は、図２におけるエンドエフェクタの構成を概略的に示す図であり、図３（Ａ）は平面図であり、図３（Ｂ）は側面図である。

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）において、エンドエフェクタ２０は上面に、例えば、３つの突起状のパッド２２を有する。各パッド２２は、例えば、プラスチックやセラミックからなり、エンドエフェクタ２０が載置するウエハＷ（図中において一点鎖線で示す）の同心円の円周上に配置される。なお、パッド２２の数は３つに限られず、ウエハＷを安定して支持できれば、４つ以上であってもよい。

エンドエフェクタ２０がウエハＷを載置する際、各パッド２２がウエハＷの裏面を直接支持するが、各パッド２２が配置される円周はウエハＷの外縁よりも比較的中心寄りの円周であるため、ウエハＷは各パッド２２によって比較的中心寄りを支持される。

各パッド２２の上端には開口２２ａが形成され、該開口２２ａはエンドエフェクタ２０内に設けられた吸引ライン２３（図中において破線で示す）（吸着手段、吸引路）と連通する。吸引ライン２３はアーム部１９や基部２１を介して排気ポンプ（図示しない）に接続され、該排気ポンプが作動する際、開口２２ａを介してウエハＷを吸着する。これにより、エンドエフェクタ２０がウエハＷを載置した後、ウエハＷをＭＡＣ１１内から搬出する際等においてウエハＷがエンドエフェクタ２０に対して相対的に移動するのを防止する。また、エンドエフェクタ２０の吸引ライン２３内には集音マイク２４が配置される。

ＭＡＣ１１内からウエハＷを取り出す際、各ウエハＷの間の隙間に進入したエンドエフェクタ２０が上昇して該エンドエフェクタ２０上方のウエハＷを持ち上げることによって当該ウエハＷを受け取るため、事前にエンドエフェクタ２０が上昇する際における各パッド２２とウエハＷの裏面の接触位置であるウエハＷの受渡位置を確認し、該受渡位置に基づいてエンドエフェクタ２０の移動を制御する必要がある。

本実施の形態では、これに対応して、ＭＡＣ１１内からウエハＷを取り出す前にエンドエフェクタ２０及び各ウエハＷを利用して各ウエハＷの受渡位置を確認する。

図４は、本実施の形態に係る基板受渡位置確認方法としてのウエハの受渡位置確認方法を示す工程図である。本方法は、ＭＡＣ１１内から各ウエハＷを搬送アーム１７によって取り出す前に、制御部２５が各構成要素、主に、搬送アーム１７の動作を制御することによって実行される。

まず、エンドエフェクタ２０をＭＡＣ１１内において上下に隣接する２つのウエハＷの間に進入させて、上方に位置する取り出し対象としてのウエハＷ（以下、「対象ウエハＷ」という。）の直下に位置させる（図４（Ａ））。

次いで、対象ウエハＷへ向けてエンドエフェクタ２０を上昇させる。パッド２２が対象ウエハＷの裏面と接触すると接触音が発生するが、吸引ライン２３内の集音マイク２４は当該接触音を集音する（図４（Ｂ））。このとき、対象ウエハＷが傾いていると、各パッド２２は対象ウエハＷの裏面と同時に接触せずに、異なるタイミングで接触するが、制御部２５は、最初の接触音が発生した後も、エンドエフェクタ２０に上昇を続けさせる。

次いで、制御部２５は、集音マイク２４がパッド２２の数と同じ回数だけ接触音を集音した後、エンドエフェクタ２０の上昇を停止する。対象ウエハＷが傾いていると、全てのパッド２２が対象ウエハＷの裏面と接触するまでに、パッド２２の数と同じ回数だけ接触音が発生するため、パッド２２の数と同じ回数だけ接触音を集音してからエンドエフェクタ２０の上昇を停止させた際には全てのパッド２２が対象ウエハＷの裏面と接触する（図４（Ｃ））。

次いで、制御部２５は、エンドエフェクタ２０の上昇量及び各接触音の発生タイミングに基づいてウエハＷの受渡位置を確認する。例えば、最初に集音された接触音の発生タイミングにおけるエンドエフェクタ２０の高さ、及び最後に集音された接触音の発生タイミングにおけるエンドエフェクタ２０の高さの中間をウエハＷの受渡位置として確認し、若しくは、各接触音の発生タイミング（図３のエンドエフェクタ２０では３回の接触音の発生タイミング）におけるエンドエフェクタ２０の高さの平均を受渡位置として確認する。

次いで、制御部２５は内蔵するメモリ等に確認したウエハＷの受渡位置を格納し、本方法を終了する。

図４のウエハの受渡位置確認方法によれば、対象ウエハＷへ向けて上昇するエンドエフェクタ２０の上昇量、並びにエンドエフェクタ２０及び対象ウエハＷの接触音に基づいてウエハＷの受渡位置が確認される。エンドエフェクタ２０及び対象ウエハＷが接触するのは、エンドエフェクタ２０がウエハＷの受渡位置に到達したときであるため、接触音が発生するまでに上昇したエンドエフェクタ２０の上昇量からウエハＷの受渡位置を正確に確認することができる。

これにより、搬送アーム１７によってウエハＷの受渡位置を確認した後、安全のために再度のウエハＷの受渡位置の目視確認を行う必要を無くすことができ、また、確認されたウエハＷの受渡位置に基づいてエンドエフェクタ２０を各ウエハＷに正確に接触させることができるため、エンドエフェクタ２０の不必要な移動を無くすことができる。さらに、エンドエフェクタ２０及び各ウエハＷの接触位置を正確に知ることができるため、各ウエハＷのへの接触直前までのエンドエフェクタ２０の移動速度を高め、接触時には各ウエハＷが浮き上がらない程度までエンドエフェクタ２０の移動速度を低下させることにより、スループットを向上することができる。

また、エンドエフェクタ２０及び対象ウエハＷの接触音を集音するため、制御部２５は接触音の解析を行うことができ、例えば、接触音の周波数分布が通常と異なる場合にはエンドエフェクタ２０やアーム部１９に発生した亀裂や欠けを検知することができる。

さらに、ウエハＷの受渡位置の確認と後のウエハＷの受け渡しは同じ搬送アーム１７が行うため、ウエハＷの受渡位置の確認時及びウエハＷの受け渡し時におけるウエハＷとエンドエフェクタ２０の相対的な位置関係は変わらない。したがって、搬送アーム１７の各構成要素、例えば、エンドエフェクタ２０の位置調整が正確に行われていなくても、確認されたウエハＷの受渡位置に基づいて搬送アーム１７によってウエハＷを正確に受け渡しすることができる。

上述した図４のウエハの受渡位置確認方法では、対象ウエハＷが傾いていると、エンドエフェクタ２０及び対象ウエハＷの接触音が複数回発生するので、接触音の検知漏れを防止することができる。

また、上述した図４のウエハの受渡位置確認方法では、複数回発生する接触音の発生タイミングにおけるエンドエフェクタ２０の高さの平均に基づいてウエハＷの受渡位置が確認されるので、例え、接触音の誤検知があったとしても、該誤検知の影響を緩和することができ、もって、ウエハＷの受渡位置をより正確に確認することができる。

また、上述した搬送アーム１７では、集音マイク２４がエンドエフェクタ２０に内蔵される吸引ライン２３内に配置される。エンドエフェクタ２０及び対象ウエハＷの接触音は、各パッド２２の開口２２ａを介して吸引ライン２３内へ導入され、さらに、吸引ライン２３内で反射を繰り返して増幅されるので、接触音を確実に検知することができる。

上述した図４のウエハの受渡位置確認方法において、ウエハＷの受渡位置を確認する際にエンドエフェクタ２０をウエハＷの受け渡し時よりも速くウエハＷへ向けて上昇させるのが好ましい。これにより、エンドエフェクタ２０及び対象ウエハＷの接触音を大きくすることができ、もって、ウエハＷの受渡位置をさらに正確に確認することができる。

さらに、上述した図４のウエハの受渡位置確認方法において、ウエハＷの受渡位置を確認する際に吸引ライン２３はウエハＷを吸着しないのが好ましい。これにより、エンドエフェクタ２０及び対象ウエハＷの接触間際にウエハＷが吸着されて変形するのを防止することができ、接触音をウエハＷの受渡位置で正確に発生させることができる。

なお、集音マイク２４は吸引ライン２３内に配置されていなくてもよく、例えば、エンドエフェクタ２０の表面、特に上面に設けられてもよく、若しくは、ＭＡＣ１１内に設けられてもよい。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る基板搬送装置及び基板受渡位置確認方法について説明する。

本実施の形態は、その構成や作用が上述した第１の実施の形態と基本的に同じであり、集音マイクを備えず、代わりに振動検知センサを備える点で上述した第１の実施の形態と異なる。したがって、重複した構成、作用については説明を省略し、以下に異なる構成、作用についての説明を行う。

図５は、本実施の形態に係る基板搬送装置としてのローダーモジュールにおける搬送アームのエンドエフェクタの構成を概略的に示す側面図である。

図５において、エンドエフェクタ２６は、集音マイク２４の代わりに下面に配置された振動検知センサ２７を有し、該振動検知センサ２７は、エンドエフェクタ２６を上昇させる際に発生する各パッド２２及びウエハＷの接触時の振動を検知する。

本実施の形態に係る基板受渡位置確認方法としてのウエハの受渡位置確認方法では、図４のウエハの受渡位置確認方法と同様に、まず、エンドエフェクタ２６をＭＡＣ１１内において上下に隣接する２つのウエハＷの間に進入させて、上方に位置する対象ウエハＷの直下に位置させ、対象ウエハＷへ向けてエンドエフェクタ２６を上昇させる。パッド２２が対象ウエハＷの裏面と接触するとエンドエフェクタ２６に振動が発生するが、振動検知センサ２７は当該振動を検知する。ウエハＷが傾いている場合、該振動はパッド２２の数と同じ回数だけ発生する。

次いで、制御部２５は、振動検知センサ２７がパッド２２の数と同じ回数だけ振動を検知した後、エンドエフェクタ２６の上昇を停止し、エンドエフェクタ２６の上昇量及び各振動の発生タイミングに基づいてウエハＷの受渡位置を確認する。例えば、最初に検知された振動の発生タイミングにおけるエンドエフェクタ２６の高さ、及び最後に検知された振動の発生タイミングにおけるエンドエフェクタ２６の高さの中間をウエハＷの受渡位置として確認し、若しくは、各振動の発生タイミングにおけるエンドエフェクタ２６の高さの平均を受渡位置として確認する。

次いで、制御部２５は内蔵するメモリ等に確認したウエハＷの受渡位置を格納し、本方法を終了する。

本実施の形態に係る基板受渡位置確認方法によれば、対象ウエハＷへ向けて上昇するエンドエフェクタ２６の上昇量、並びにエンドエフェクタ２６及びウエハＷの接触時の振動に基づいてウエハＷの受渡位置が確認される。エンドエフェクタ２６及びウエハＷが接触するのは、エンドエフェクタ２６がウエハＷの受渡位置に到達したときであるため、接触時の振動が発生するまでに上昇したエンドエフェクタ２６の上昇量からウエハＷの受渡位置を正確に確認することができる。

これにより、第１の実施の形態と同様に、再度のウエハＷの受渡位置の目視確認を行う必要を無くすことができ、エンドエフェクタ２６の不必要な移動を無くすことができ、さらに、スループットを向上することができる。

また、ローダーモジュール１２内は、通常、ダウンフローが発生しているため、気流音が発生し、ウエハＷとエンドエフェクタ２６の接触音が検知しにくい場合があるが、本実施の形態に係る基板受渡位置確認方法では、エンドエフェクタ２６及び対象ウエハＷの接触時の振動を検知するため、気流音が大きくてもウエハＷの受渡位置を確認することができる。さらに、制御部２５は振動の解析を行うことができ、エンドエフェクタ２６やアーム部１９に発生した亀裂や欠けを検知することができる。

さらに、本実施の形態に係る基板受渡位置確認方法でも、対象ウエハＷが傾いていると、エンドエフェクタ２６及びウエハＷの接触時の振動が複数回発生するので、接触時の振動の検知漏れを防止することができ、さらに、複数回発生する接触時の振動の発生タイミングにおけるエンドエフェクタ２６の高さの平均に基づいてウエハＷの受渡位置が確認されるので、誤検知の影響を緩和することができ、もって、ウエハＷの受渡位置をより正確に確認することができる。

また、第１の実施の形態と同様に、ウエハＷの受渡位置を確認する際にエンドエフェクタ２６を、ウエハＷの受け渡し時よりも速く基板へ向けて上昇させてもよく、また、ウエハＷの受渡位置を確認する際に吸引ライン２３はウエハＷを吸着しなくてもよい。

次に、本発明の第３の実施の形態に係る基板受渡位置確認方法について説明する。

図６は、本実施の形態に係る基板受渡位置確認方法を実行する際の図１における搬送アーム及びプロセスモジュールの位置関係を説明するための図である。

図６において、プロセスモジュール１３は、処理室２８内の下方に配置されたウエハＷの載置台としてのサセプタ２９と、処理室２８内においてサセプタ２９に対向するように配置されたシャワーヘッド３０とを備える。

処理室２８内は減圧され、サセプタ２９には高周波電源３３が接続され、シャワーヘッド３０には処理ガス供給装置（図示しない）が接続される。ウエハＷに所定の処理、例えば、プラズマ処理を施す際、シャワーヘッド３０は処理室２８内へ処理ガスを導入し、サセプタ２９は処理室２８内へ高周波電圧を印加する。これにより、処理室２８内においてプラズマが発生する。

サセプタ２９は円柱状を呈し、上面に突出自在な複数、例えば、３つのリフトピン３１（受取装置）を有する。各リフトピン３１は通常、サセプタ２９に埋設されるが、図７に示すように、サセプタ２９が載置するウエハＷ（図中において一点鎖線で示す）の同心円の円周上に配置される。なお、リフトピン３１の数は３つに限られず、ウエハＷを安定して支持できれば、４つ以上であってもよい。また、サセプタ２９は側面に配置された振動検知センサ３２を有する。

プロセスモジュール１３では、搬送アーム１８が処理室２８内に進入し、各リフトピン３１と協働して処理室２８内へのウエハＷの搬出入を行う。

例えば、処理室２８内へウエハＷを搬入する場合、ウエハＷを載置した搬送アーム１８が当該ウエハＷをサセプタ２９と対向させると、各リフトピン３１がサセプタ２９から突出してウエハＷの裏面と接触することによってウエハＷを搬送アーム１８から多少持ち上げる。その後、搬送アーム１８は処理室２８内から退出し、各リフトピン３１は下降してウエハＷをサセプタ２９の上面に載置させる。

また、処理室２８内からウエハＷを搬出する場合、各リフトピン３１がサセプタ２９から突出してウエハＷを上昇させ、処理室２８内に進入した搬送アーム１８が上昇したウエハＷの直下へ位置する。その後、各リフトピン３１が下降してウエハＷを搬送アーム１８に受け渡し、搬送アーム１８は処理室２８から退出する。

サセプタ２９においてリフトピン３１が配置される円周はウエハＷの外縁よりも比較的中心寄りの円周であるため、ウエハＷは各リフトピン３１によって比較的中心寄りを支持される。

プロセスモジュール１３では、処理室２８内へのウエハＷの搬出入の際、上述したように、搬送アーム１８に対して各リフトピン３１が昇降してウエハＷの受け渡しを行うため、各リフトピン３１と搬送アーム１８が載置するウエハＷの裏面の接触位置であるウエハＷの受渡位置を確認し、該受渡位置に基づいて各リフトピン３１の昇降量を制御する必要がある。

本実施の形態では、これに対応して、処理室２８内へのウエハＷの搬出入を行う前に各リフトピン３１及びウエハＷを利用して各プロセスモジュール１３におけるウエハＷの受渡位置を確認する。

図８は、本実施の形態に係る基板受渡位置確認方法としてのウエハの受渡位置確認方法を示す工程図である。本方法は、処理室２８内へのウエハＷの搬出入を行う前に、制御部２５が各リフトピン３１及び搬送アーム１８の動作を制御することによって実行される。なお、説明のために、搬送アーム１８は省略される。

まず、ウエハＷを載置する搬送アーム１８を処理室２８内へ進入させて、サセプタ２９の直上に位置させる（図８（Ａ））。

次いで、対象ウエハＷへ向けて各リフトピン３１を突出させる。リフトピン３１が対象ウエハＷの裏面と接触すると振動が発生するが、サセプタ２９の振動検知センサ３２は当該振動を検知する（図８（Ｂ））。このとき、対象ウエハＷが傾いていると、各リフトピン３１は対象ウエハＷの裏面と同時に接触せずに、異なるタイミングで接触するが、制御部２５は、最初の振動が発生した後も、各リフトピン３１を突出させ続ける。

次いで、制御部２５は、振動検知センサ３２がリフトピン３１の数と同じ回数だけ振動を検知した後、リフトピン３１の突出を停止する。対象ウエハＷが傾いていると、全てのリフトピン３１が対象ウエハＷの裏面と接触するまでに、リフトピン３１の数と同じ回数だけ振動が発生するため、リフトピン３１の数と同じ回数だけ振動を検知してからリフトピン３１の突出を停止させた際には全てのリフトピン３１が対象ウエハＷの裏面と接触する（図８（Ｃ））。

次いで、制御部２５は、リフトピン３１の突出量及び各振動の発生タイミングに基づいてウエハＷの受渡位置を確認する。例えば、最初に検知された振動の発生タイミングにおけるリフトピン３１の突出量、及び最後に検知された振動の発生タイミングにおけるリフトピン３１の突出量の中間をウエハＷの受渡位置として確認し、若しくは、各振動の発生タイミング（図６、図７のリフトピン３１では３回の振動の発生タイミング）におけるリフトピン３１の突出量の平均を受渡位置として確認する。

次いで、制御部２５は内蔵するメモリ等に確認したウエハＷの受渡位置を格納し、本方法を終了する。

図８のウエハの受渡位置確認方法によれば、対象ウエハＷへ向けて突出するリフトピン３１の突出量、並びにリフトピン３１及び対象ウエハＷの接触時の振動に基づいてウエハＷの受渡位置が確認される。リフトピン３１及び対象ウエハＷが接触するのは、リフトピン３１がウエハＷの受渡位置に到達したときであるため、振動が発生するまでのリフトピン３１の突出量からウエハＷの受渡位置を正確に確認することができる。

これにより、確認されたウエハＷの受渡位置に基づいてリフトピン３１を各ウエハＷに正確に接触させることができるため、リフトピン３１の不必要な突出を無くすことができる。さらに、リフトピン３１及び各ウエハＷの接触位置を正確に知ることができるため、各ウエハＷのへの接触直前までのリフトピン３１の突出速度を高め、接触時には各ウエハＷが浮き上がらない程度までリフトピン３１の突出速度を低下させることにより、スループットを向上することができる。

また、リフトピン３１及び対象ウエハＷの接触時の振動を検知するため、接触音が伝達されにくい処理室２８内においても、ウエハＷの受渡位置を確認することができる。また、制御部２５は振動の解析を行うことができるため、リフトピン３１に発生した亀裂や欠けを検知することができる。

さらに、ウエハＷの受渡位置の確認と後のウエハＷの受け渡しは同じリフトピン３１が行うため、ウエハＷの受渡位置の確認時及びウエハＷの受け渡し時におけるウエハＷとリフトピン３１の相対的な位置関係は変わらない。したがって、リフトピン３１の位置調整が正確に行われていなくても、確認されたウエハＷの受渡位置に基づいてリフトピン３１によってウエハＷを正確に受け渡しすることができる。

上述した図８のウエハの受渡位置確認方法では、対象ウエハＷが傾いていると、リフトピン３１及び対象ウエハＷの接触時の振動が複数回発生するので、振動の検知漏れを防止することができる。

また、上述した図８のウエハの受渡位置確認方法では、複数回発生する振動の発生タイミングにおけるリフトピン３１の突出量の平均に基づいてウエハＷの受渡位置が確認されるので、例え、振動の誤検知があったとしても、該誤検知の影響を緩和することができ、もって、ウエハＷの受渡位置をより正確に確認することができる。

上述した図８のウエハの受渡位置確認方法において、ウエハＷの受渡位置を確認する際にリフトピン３１をウエハＷの受け渡し時よりも速くウエハＷへ向けて突出させるのが好ましい。これにより、リフトピン３１及び対象ウエハＷの接触時の振動を大きくすることができ、もって、ウエハＷの受渡位置をさらに正確に確認することができる。

なお、振動検知センサ３２は処理室２８内のサセプタ２９に配置されていなくてもよく、例えば、搬送アーム１８に配置されていてもよい。

上述した図８のウエハの受渡位置確認方法では、処理室２８内が減圧されているため、リフトピン３１及び対象ウエハＷの接触時の振動に基づいてウエハＷの受渡位置を確認したが、処理室２８内が減圧されておらず、例えば、大気圧に維持される場合、リフトピン３１及び対象ウエハＷの接触音に基づいてウエハＷの受渡位置を確認してもよい。この場合、振動検知センサ３２の代わりに集音マイクを処理室２８内に配置すればよい。

以上、本発明について、上記各実施の形態を用いて説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、ＭＡＣ１１内におけるウエハＷの受渡位置を確認したが、本発明はＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）内やＦＯＳＢ（Front Opening Shipping Box）内におけるウエハＷの受渡位置の確認に適用してもよい。

また、本発明の目的は、上述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、コンピュータ、例えば、制御部２５に供給し、制御部２５のＣＰＵが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した各実施の形態の機能を実現することになり、プログラムコード及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、ＲＡＭ、ＮＶ−ＲＡＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ）等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、他のＲＯＭ等の上記プログラムコードを記憶できるものであればよい。或いは、上記プログラムコードは、インターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続される不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることにより制御部２５に供給されてもよい。

また、制御部２５が読み出したプログラムコードを実行することにより、上記各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、ＣＰＵ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、制御部２５に挿入された機能拡張ボードや制御部２５に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。

上記プログラムコードの形態は、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード、ＯＳに供給されるスクリプトデータ等の形態から成ってもよい。

Ｗ ウエハ
１０ 基板処理システム
１２ ローダーモジュール
１７、１８ 搬送アーム
２０ エンドエフェクタ
２２ パッド
２３ 吸引ライン
２４ 集音マイク
２５ 制御部
２７、３２ 振動検知センサ
３１ リフトピン

Claims (21)

1. 基板へ向けて移動して前記基板を受け取る受取装置と、
   前記受取装置の移動量、及び前記受取装置と前記基板の接触音に基づいて前記基板の受渡位置を確認する確認装置とを備え、
   前記受取装置は、前記基板の受渡位置を確認する際に、前記基板の受け渡し時よりも速く前記基板へ向けて移動することを特徴とする基板搬送装置。
2. 前記受取装置は前記基板を受け取る際に複数箇所で前記基板と接触して接触音を複数回発生させることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
3. 前記確認装置は、前記複数回発生する接触音の発生タイミングにおける前記受取装置の位置の平均に基づいて前記基板の受渡位置を確認することを特徴とする請求項２記載の基板搬送装置。
4. 前記受取装置は搬送アームであり、前記搬送アームは集音マイクを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板搬送装置。
5. 前記搬送アームは前記基板を吸着する吸着手段を有し、前記基板の受渡位置を確認する際に前記吸着手段は前記基板を吸着しないことを特徴とする請求項４記載の基板搬送装置。
6. 前記吸着手段は前記受取装置に内蔵される吸引路を有し、前記集音マイクは前記吸引路内に配置されることを特徴とする請求項５記載の基板搬送装置。
7. 前記基板は直径が４５０ｍｍの半導体ウエハであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板搬送装置。
8. 基板へ向けて移動して前記基板を受け取る受取装置と、
   前記受取装置の移動量、及び前記受取装置と前記基板の接触時の振動に基づいて前記基板の受渡位置を確認する確認装置とを備え、
   前記受取装置は、前記基板の受渡位置を確認する際に、前記基板の受け渡し時よりも速く前記基板へ向けて移動することを特徴とする基板搬送装置。
9. 前記受取装置は前記基板を受け取る際に複数箇所で前記基板と接触して接触時の振動を複数回発生させることを特徴とする請求項８記載の基板搬送装置。
10. 前記確認装置は、前記複数回発生する接触時の振動の発生タイミングにおける前記受取装置の位置の平均に基づいて前記基板の受渡位置を確認することを特徴とする請求項９記載の基板搬送装置。
11. 前記受取装置は搬送アームであり、前記搬送アームは振動検知センサを有することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の基板搬送装置。
12. 前記搬送アームは前記基板を吸着する吸着手段を有し、前記基板の受渡位置を確認する際に前記吸着手段は前記基板を吸着しないことを特徴とする請求項１１記載の基板搬送装置。
13. 前記基板は直径が４５０ｍｍの半導体ウエハであることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の基板搬送装置。
14. 基板の受渡位置を確認する基板受渡位置確認方法であって、
    所定の位置に位置する前記基板を受け取る受取装置が前記基板へ向けて移動する移動ステップと、
    前記受取装置の移動量、及び前記受取装置と前記基板の接触音に基づいて前記基板の受渡位置を確認する確認ステップとを有し、
    前記受取装置は、前記確認ステップにおいて、前記基板の受け渡し時よりも速く前記基板へ向けて移動することを特徴とする基板受渡位置確認方法。
15. 前記移動ステップでは、前記受取装置が前記基板を受け取る際に複数箇所で前記基板と接触して接触音が複数回発生することを特徴とする請求項１４記載の基板受渡位置確認方法。
16. 前記確認ステップでは、前記複数回発生する接触音の発生タイミングにおける前記受取装置の位置の平均に基づいて前記基板の受渡位置を確認することを特徴とする請求項１５記載の基板受渡位置確認方法。
17. 基板の受渡位置を確認する基板受渡位置確認方法であって、
    所定の位置に位置する前記基板を受け取る受取装置が前記基板へ向けて移動する移動ステップと、
    前記受取装置の移動量、及び前記受取装置と前記基板の接触時の振動に基づいて前記基板の受渡位置を確認する確認ステップとを有し、
    前記受取装置は、前記確認ステップにおいて、前記基板の受け渡し時よりも速く前記基板へ向けて移動することを特徴とする基板受渡位置確認方法。
18. 前記移動ステップでは、前記受取装置が前記基板を受け取る際に複数箇所で前記基板と接触して接触時の振動が複数回発生することを特徴とする請求項１７記載の基板受渡位置確認方法。
19. 前記確認ステップでは、前記複数回発生する接触時の振動の発生タイミングにおける前記受取装置の位置の平均に基づいて前記基板の受渡位置を確認することを特徴とする請求項１８記載の基板受渡位置確認方法。
20. 基板に所定の処理を施す基板処理システムにおいて、
    前記基板へ向けて移動して前記基板を受け取る受取装置と、
    前記受取装置の移動量、及び前記受取装置と前記基板の接触音に基づいて前記基板の受渡位置を確認する確認装置とを備え、
    前記受取装置は、前記基板の受渡位置を確認する際、前記基板の受け渡し時よりも速く前記基板へ向けて移動することを特徴とする基板処理システム。
21. 基板に所定の処理を施す基板処理システムにおいて、
    前記基板へ向けて移動して前記基板を受け取る受取装置と、
    前記受取装置の移動量、及び前記受取装置と前記基板の接触時の振動に基づいて前記基板の受渡位置を確認する確認装置とを備え、
    前記受取装置は、前記基板の受渡位置を確認する際、前記基板の受け渡し時よりも速く前記基板へ向けて移動することを特徴とする基板処理システム。

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