JP6190645B2 - 基板搬送方法 - Google Patents

Description

本発明の種々の側面及び実施形態は、基板搬送方法及び搬送装置に関するものである。

半導体デバイスや液晶表示装置等のフラットパネルの製造工程においては、半導体ウエハ（以下、ウエハ）やガラス基板といった基板は、基板搬送容器に収納された上で半導体製造装置の搬入ポートに搬入され、半導体製造装置内の搬送アームにより基板搬送容器から取り出されて半導体製造装置の処理モジュールに搬送される。

半導体製造装置の１例として、マルチチャンバシステムがある。マルチチャンバシステムは、搬入ポートに接続された大気雰囲気の第１の搬送室を有する。また、マルチチャンバシステムは、エッチング処理やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）による成膜処理を行う複数の処理モジュールに接続され、複数の処理モジュールに共通の真空雰囲気の第２の搬送室を有する。また、マルチチャンバシステムは、第１の搬送室と第２の搬送室との間に設けられ、真空雰囲気及び大気雰囲気を切り替えて基板を待機させるためのロードロック室を有する。また、マルチチャンバシステムでは、先端のウエハ保持部（ピック）がウエハの裏面を保持するように構成された多関節の搬送アームが第１の搬送室及び第２の搬送室に設けられる。また、マルチチャンバシステムでは、第１の搬送室には、ウエハの位置合わせを行うためのオリエンタを備えたアライメント室が接続されている。オリエンタは、ウエハの中央裏面を保持するペデスタル（ステージ）を介してウエハを鉛直軸回りに回転させてウエハの周縁に形成されたノッチが所定の方向を向くようにウエハの位置合わせを行う。

ここで、位置合わせを行う際に温度調整を行う技術がある。また、ウエハの外周部分を開閉動作によって把持する把持機構もある。

特開2009-088222号公報 特開2008-300609号公報

しかしながら、上述した技術では、位置合わせを効率良く行うことができないという問題がある。

開示する基板搬送方法は、１つの実施態様において、第１のピックに保持された第１の基板と、第１のピックに保持された第１の基板から基板の厚み方向に第１の間隔を空けて第２のピックに保持された第２の基板とを、第１の基板を保持してアライメント位置を決定する第１のアライメント部と、第１のアライメント部に保持された第１の基板から厚み方向に第２の間隔を空けて第２の基板を保持してアライメント位置を決定する第２のアライメント部とにそれぞれ搬入する搬入ステップを含む。また、第１のアライメント部により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第１の搬送位置に第１のピックを搬送する第１の搬送ステップを含む。また、第１のピックを厚み方向に移動させることで第１のアライメント部から第１の基板を受け取る第１の受け取りステップを含む。また、第２のアライメント部により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第２の搬送位置に第２のピックを搬送する第２の搬送ステップを含む。また、第２のピックを厚み方向に移動させることで第２のアライメント部から第２の基板を受け取る第２の受け取りステップを含む。

開示する基板搬送方法の１つの実施態様によれば、位置合わせを効率良く行うことが可能となるという効果を奏する。

図１は、第１の実施形態に係る搬送装置の１例を示す斜視図である。 図２は、第１の実施形態における第１のピックの１例を示す上面図である。 図３は、第１の実施形態における第１のピックの１例を示す縦断側面図である。 図４は、第１の実施形態におけるオリエンタの１例を示す縦断側面図である。 図５は、第１の実施形態におけるオリエンタの１例を示す横断平面図である。 図６は、第１の実施形態における半導体製造装置の１例を示す平面図である。 図７は、第１の実施形態における半導体製造装置の１例を示す縦断側面図である。 図８は、第１の実施形態における基板搬送容器における基板保持間隔と第１の間隔との関係の１例を示す図である。 図９は、第１の実施形態における第１の間隔と第２の間隔との関係の１例を示す図である。 図１０は、第１の実施形態における基板搬送容器から第１のピック及び第２のピックへのウエハの受け渡しの流れの１例を示すフローチャートである。 図１１は、基板搬送容器から第１のピック及び第２のピックへのウエハの受け渡しの流れの１例について説明するための図である。 図１２は、第１の実施形態におけるオリエンタへのウエハの搬入の流れの１例を示すフローチャートである。 図１３は、第１の実施形態におけるオリエンタへのウエハの搬入の流れの１例を示す図である。 図１４は、第１の実施形態におけるオリエンタからのウエハの搬出の流れの１例を示すフローチャートである。 図１５は、第１の実施形態におけるオリエンタからのウエハの搬出の流れの１例を示す図である。 図１６は、第１の実施形態におけるロードロック室へのウエハの搬入の流れの１例を示すフローチャートである。 図１７は、第１の実施形態におけるロードロック室へのウエハの搬入の流れの１例を示す図である。

以下に、開示する基板搬送方法の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、本実施例により開示する発明が限定されるものではない。各実施例は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。

（第１の実施形態）
第１の実施形態における基板搬送方法によれば、第１のピックに保持された第１の基板と、第１のピックに保持された第１の基板から基板の厚み方向に第１の間隔を空けて第２のピックに保持された第２の基板とを、第１の基板を保持してアライメント位置を決定する第１のアライメント部と、第１のアライメント部に保持された第１の基板から厚み方向に第２の間隔を空けて第２の基板を保持してアライメント位置を決定する第２のアライメント部とにそれぞれ搬入する搬入ステップを含む。また、第１のアライメント部により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第１の搬送位置に第１のピックを搬送する第１の搬送ステップを含む。また、第１のピックを厚み方向に移動させることで第１のアライメント部から第１の基板を受け取る第１の受け取りステップを含む。また、第２のアライメント部により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第２の搬送位置に第２のピックを搬送する第２の搬送ステップを含む。また、第２のピックを厚み方向に移動させることで第２のアライメント部から第２の基板を受け取る第２の受け取りステップを含む。

また、第１の実施形態における基板搬送方法によれば、例えば、第１の間隔と第２の間隔とが異なる。

また、第１の実施形態における基板搬送方法によれば、例えば、第１の間隔が第２の間隔より狭い。

また、第１の実施形態における基板搬送方法によれば、例えば、第１の間隔は、基板搬送容器に保持されている基板各々の厚み方向における保持間隔となる。

また、第１の実施形態における基板搬送方法によれば、例えば、第１のピックと第２のピックとは、基板を保持する面となる第１の面と第１の面に対向する第２の面とを有し、第２のピックの第２の面と第１のピックの第１の面とが第１の間隔を空けて対向するように同一のアームに設けられる。また、第１のアライメント部と第２のアライメント部とは、基板を保持する面となる第３の面と第３の面に対向する第４の面とを有し、第２のアライメント部の第４の面と第１のアライメント部の第３の面とが第２の間隔を空けて対向するように設けられる。また、第１の搬送ステップは、第１のアライメント部により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第１の搬送位置に第１のピックが位置するように第１のピックと第２のピックとを搬送する。また、第１の受け取りステップは、第１のアライメント部から第２のアライメント部へと向かう厚み方向に第１のピックと第２のピックとを移動させることで、第１のアライメント部に保持されている第１の基板を第１のピックに受け取る。また、第２の搬送ステップは、第２のアライメント部により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第２の搬送位置に第２のピックが位置するように第１のピックと第２のピックとを搬送する。また、第２の受け取りステップは、第１のアライメント部から第２のアライメント部へと向かう厚み方向に第１のピックと第２のピックとを移動させることで、第２のアライメント部に保持されている第２の基板を第２のピックに受け取る。

また、第１の実施形態における搬送装置によれば、第１の基板を保持する第１のピックと、第１のピックに保持された第１の基板から基板の厚み方向に第１の間隔を空けて第２の基板を保持する第２のピックとを有し、第１の間隔が、アライメント位置を決定する第１のアライメント部に保持された第１の基板と、アライメント位置を決定する第２のアライメント部に保持された第２の基板との基板の厚み方向における第２の間隔とは異なる。

また、第１の実施形態における搬送装置によれば、例えば、１つのアーム部を更に有し、第１のピックと第２のピックとは、基板を保持する面となる第１の面と第１の面に対向する第２の面とを有し、第２のピックの第２の面と第１のピックの第１の面とが第１の間隔を空けて対向するようにアーム部に設けられ、第１のアライメント部と第２のアライメント部とが、基板を保持する面となる第３の面と第３の面に対向する第４の面とを有し、第２のアライメント部の第４の面と第１のアライメント部の第３の面とが第２の間隔を空けて対向するように設けられる。

（第１の実施形態に係る搬送装置）
図１は、第１の実施形態に係る搬送装置の１例を示す斜視図である。搬送装置１は、例えば、ベルヌーイ効果を利用したベルヌーイチャックを用いてウエハＷを吸着し、ウエハＷを搬送する。なお、ウエハＷは、「基板」とも称される。図１に示すように、搬送装置１は、第１のウエハＷ−１を保持する第１のピック３１−１と、第１のピック３１−１に保持された第１のウエハＷ−１からウエハＷの厚み方向に第１の間隔３１ｃを空けて第２のウエハＷ−２を保持する第２のピック３１−２とを有する。

また、詳細については後述するように、搬送装置１が搭載される半導体製造装置８は、アライメント位置を決定するための第１のペデスタル６−１と、アライメント位置を決定するための第２のペデスタル６−２とを有する。ここで、第１の間隔３１ｃは、第１のペデスタル６−１に保持された第１のウエハＷ−１と、第２のペデスタル６−２に保持された第２のウエハＷ−２とのウエハＷの厚み方向における第２の間隔６ｃとは異なる間隔となる。

例えば、第１の間隔３１ｃは、第２の間隔６ｃより狭くなる。より好ましくは、第１の間隔３１ｃは、基板搬送容器に保持されているウエハＷ各々の厚み方向における保持間隔となる。なお、基板搬送容器とは、例えば、ＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）である。

また、図１に示すように、搬送装置１は、１つのアーム部を更に有する。図１に示す例では、中段アーム部１１と旋回アーム部１２とを有する。第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２の基端側は中段アーム部１１の先端側に、中段アーム部１１の基端側は旋回アーム部１２の先端側に夫々鉛直軸回りに回転自在に連結される。搬送装置１は、周知の関節型（スカラ型）搬送アームとして構成される。また、旋回アーム部１２の基端側は基台１３に鉛直軸回りに回転自在に接続されている。

ここで、図１に示すように、第１のピック３１−１と第２のピック３１−２とは、ウエハＷを保持する面となる第１の面３１ａと第１の面３１ａに対向する第２の面３１ｂとを有する。また、第２のピック３１−２の第２の面３１ｂと第１のピック３１−１の第１の面３１ａとは、第１の間隔３１ｃを空けて対向するようにアーム部に設けられる。

また、第１のピック３１−１と第２のピック３１−２とは、ウエハＷを保持する面となる第１の面３１ａと第１の面３１ａに対向する第２の面３１ｂとを有し、第２のピック３１−２の第２の面３１ｂと第１のピック３１−１の第１の面３１ａとが第１の間隔３１ｃを空けて対向するようにアーム部に設けられる。

図２は、第１の実施形態における第１のピックの１例を示す上面図である。図３は、第１の実施形態における第１のピックの１例を示す縦断側面図である。なお、以下では、第１のピック３１−１を例に説明するが、第２のピック３１−２についても第１のピック３１−１と同様である。

加熱部４３及び冷却部４４は温度調整部４を構成しており、加熱部４３はエア通流路にヒータを設けて構成され、制御部１Ａによりそのヒータへ供給される電力が制御され、エア供給管４１ａを通過するエアの温度が制御される。冷却部４４は熱交換器の二次側流路として構成され、熱交換器の１時側流路を流れる冷媒との間の交換熱量を、例えば制御部１Ａによってその冷媒の流通量を調整することで制御し、以ってエア供給管４１ｂのガスの温度が制御される。また、制御部１Ａは流量制御部４６を介してエア供給管４１ａ、４１ｂを夫々流通するエアの流量を制御する。

第１のピック３１−１は、例えば先端側が二股に分かれたフォーク形状を有しており、例えばセラミックスやアルミニウムなどにより構成されている。第１のピック３１−１はベルヌーイチャックとして構成されている。図３において、Ｌ１で示すその厚さは、例えば、２ｍｍ〜４ｍｍである。第１のピック３１−１の内部には第１のピック３１−１の基端側から先端側に向かって伸びるエアの流路３３が形成されている。第１のピック３１−１の第１の面３１ａには、流路３３に連通したエアの吐出口３４が複数開口している。流路３３の基端側は前記エア供給管４１に接続されており、従って加熱部４３で加熱されたエアあるいは冷却部４４で冷却されたエアが吐出口３４から吐出することとなる。図４に示す例では、各吐出口３４の口径Ｌ２は５ｍｍ〜２０ｍｍである。

第１のピック３１−１の上面には凸部である複数の棒状のパッド３５が設けられており、ウエハＷの裏面がこのパッド３５上に押圧される。第１のピック３１−１が進退及び鉛直軸回りに回転するときウエハＷがパッド３５上を横滑りして落下しないようにパッド３５はウエハＷの裏面に対して摩擦力の大きい材質により構成される。ウエハＷの裏面がシリコンにより構成される場合には、例えばゴム、樹脂、セラミックスなどにより構成されることが好ましい。図３において、Ｌ３で示すこのパッド３５の高さは０．５ｍｍ〜２ｍｍである。

ここで、搬送装置１は、例えばコンピュータからなる制御部１Ａを有する。制御部１Ａは、プログラム、メモリ、ＣＰＵからなるデータ処理部などを備える。プログラムは、制御部１Ａから搬送装置１の各部に制御信号を送り、詳細については後述する種々のステップを実施し、ウエハＷを搬送するようになっている。また、例えば、メモリは種々のパラメータの値が書き込まれる領域を備えており、ＣＰＵがプログラムの各命令を実行する際これらの処理パラメータが読み出され、そのパラメータ値に応じた制御信号がこの搬送装置１の各部位に送られることになる。このプログラム（処理パラメータの入力操作や表示に関するプログラムも含む）は、コンピュータ記憶媒体例えばフレキシブルディスク、コンパクトディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）などの記憶部に格納されて制御部１Ａにインストールされる。

（第１の実施形態における半導体製造装置）
第１の実施形態に係る搬送装置が搭載された半導体製造装置の１例について説明する。より詳細には、半導体製造装置において、搬送装置１がウエハＷの位置合わせが行われるオリエンタとウエハＷの受け渡しを行う場合について説明する。

図４は、第１の実施形態におけるオリエンタの１例を示す縦断側面図である。図５は、第１の実施形態におけるオリエンタの１例を示す横断平面図である。オリエンタ５は、筐体５１と、筐体５１内を上部室５２及び下部室５３に仕切る仕切り板５４とを有する。筐体５１の側壁にはウエハＷを搬入出するための搬送口５５が開口している。筐体５１内は大気雰囲気に構成されている。

上部室５２には、ベルヌーイチャックとして構成された円形の第１のペデスタル６−１と第２のペデスタル６−２とが水平に設けられる。第１のペデスタル６−１は、第１のピック３１−１に保持された第１のウエハＷ−１を保持してアライメント位置を決定するためのものである。また、第２のペデスタル６−２は、第１のペデスタル６−１に保持された第１のウエハＷ−１から厚み方向に第２の間隔６ｃを空けて、第１のピック３１−１に保持された第１のウエハＷ−１からウエハＷの厚み方向に第１の間隔３１ｃを空けて第２のピック３１−２に保持された第２のウエハＷ−２を保持して、第２のウエハＷ−２のアライメント位置を決定するためのものである。

ここで、第１のペデスタル６−１と第２のペデスタル６−２とは、ウエハＷを保持する面となる第３の面６ａと第３の面６ａに対向する第４の面６ｂとを有する。また、第２のペデスタル６−２の第４の面６ｂと第１のペデスタル６−１の第３の面６ａとは、第２の間隔６ｃを空けて対向するように設けられる。ここで、上述したように、第１の間隔３１ｃと第２の間隔６ｃとは異なる間隔となり、好ましくは、第１の間隔３１ｃが第２の間隔６ｃより狭い。なお、第１のペデスタル６−１及び第２のペデスタル６−２は、それぞれ、第１のアライメント部及び第２のアライメント部とも称される。

第１のペデスタル６−１及び第２のペデスタル６−２は下部室５３側に設けられた回転駆動機構５６にシャフト５７を介して接続され、鉛直軸回りに回転できるように構成されている。

第１のペデスタル６−１及び第２のペデスタル６−２内にはエアの流路６１が形成されており、流路６１は第１のペデスタル６−１及び第２のペデスタル６−２の第３の面６ａに開口した複数のエアの吐出口６３に連通している。また第１のペデスタル６−１及び第２のペデスタル６−２の上面には前記パッド３５と同様に構成されたパッド６４が設けられており、吐出口６３からエアが吐出された状態でウエハＷの中央部の裏面がパッド６４上に載置されると、前記搬送装置１と同様にベルヌーイ効果によりウエハＷに下方へ向かう力が働き、ウエハＷがパッド６４に押圧されて水平に保持されるようになっている。

第１のペデスタル６−１及び第２のペデスタル６−２の流路６１にはエア供給管７１の一端が開口しており、エア供給管７１の他端は例えばシャフト５７内に形成された配管路５８を通って、更にシャフト５７の外部に引き出され、エア供給管７１ａ、エア供給管７１ｂに分岐しており、エア供給管７１ａの端部は加熱部７３及び流量制御部７６を介してエア供給源７５に接続され、エア供給管７１ｂの端部は冷却部７４及び流量制御部７６を介してエア供給源７５に接続されている。加熱部７３、冷却部７４、エア供給源７５、流量制御部７６は夫々加熱部４３、冷却部４４、エア供給源４５、流量制御部４６と同様に構成されており、加熱部７３及び冷却部７４により温度調整部７が構成されている。

ここで、第１の実施形態では、図４に示されるように、第１のペデスタル６−１と第２のペデスタル６−２とが縦方向に第２の間隔６ｃ空けて設けられている。この結果、図５に示されるように、シャフト５７は、第１のペデスタル６−１及び第２のペデスタル６−２から水平方向に延びた後、例えば、オリエンタ５の壁面を沿って設けられた後、回転駆動機構５６へと延びるように設けられる。この回転駆動機構５６は、例えばモータ（図示しない）によって第１のペデスタル６−１及び第２のペデスタル６−２を鉛直軸回りに回転できるように構成されている。

また、第１のペデスタル６−１及び第２のペデスタル６−２上に載置されたウエハＷの周縁の位置を検出するための検出機構６７が筐体５１内に設けられている。検出機構６７は下部室５３側に設けられた例えばＬＥＤからなる発光部６５と、上部室５２側に設けられた例えばＣＣＤセンサからなる受光部６６とで構成されており、前記発光部６５から放出された光が前記仕切り板５４に形成された孔部５４ａを介して受光部６６に入射し、受光部６６は入射した光量に対応する信号を制御部５Ａに出力する。

図４に示す例では、２つあるペデスタル各々に対して、それぞれ検出機構６７が設けられる。具体的には、第１のペデスタル６−１についての検出機構として、発光部６５−１及び受光部６６−１とが設けられ、第２のペデスタル６−２についての検出機構として、発光部６５−２及び受光部６６−２とが設けられる。

制御部５Ａは制御部１Ａと同様に構成されており、記憶部５Ｂに格納されたプログラムを実行し、オリエンタ５の各部の動作を制御し、後述のようにウエハＷの位置合わせ及び第１のペデスタル６−１及び第２のペデスタル６−２から吐出されるエアの流量などを制御する。なお、第１のペデスタル６−１及び第２のペデスタル６−２と搬送装置１との間のウエハＷの受け渡しの詳細については後述する。

ここで、オリエンタ５では、第１のペデスタル６−１及び第２のペデスタル６−２に保持されたウエハＷ各々について、位置合わせを行う。より詳細には、制御部５Ａは、ウエハＷの中央裏面を保持するペデスタルを介してウエハＷを鉛直軸回りに回転させ、ウエハＷの周縁に形成されたノッチが所定の方向を向くようにウエハＷの位置合わせを行う。また、制御部５Ａは、ウエハＷの中心位置を決定する。この結果、オリエンタ５からウエハＷが搬出される際には、ノッチが所定の方向を向くようにウエハＷの位置合わせが行われた上で、第１のペデスタル６−１及び第２のペデスタル６−２に保持されてウエハＷ各々が、オリエンタ５にて決定された中心位置（アライメント位置）において、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２にて受け取られて搬出されることになる。なお、オリエンタ５からのウエハＷの搬出処理の流れの詳細については後述するため、ここでは説明を省略する。

図６は、第１の実施形態における半導体製造装置の１例を示す平面図である。図７は、第１の実施形態における半導体製造装置の１例を示す縦断側面図である。図６及び図７に示す半導体製造装置は、マルチチャンバシステムとも称される。

図６に示す例では、半導体製造装置８は、処理対象のウエハＷを所定枚数格納する基板搬送容器Ｃを載置するキャリア載置台８１を３つ有する。また、半導体製造装置８は、大気雰囲気下でウエハＷを搬送する第１の搬送室８２を有する。また、半導体製造装置８は、室内を大気雰囲気と真空雰囲気とに切り替えてウエハＷを待機させるための、例えば、左右に２個並んだロードロック室８３を有する。また、半導体製造装置８は、真空雰囲気下でウエハＷを搬送する第２の搬送室８４と、搬入されたウエハＷにプロセス処理を施すための例えば４個の処理モジュール８５ａ〜８５ｄと、を備えている。なお、基板搬送容器は、「キャリア」とも称される。

これらの機器は、ウエハＷの搬入方向に対して、第１の搬送室８２、ロードロック室８３、第２の搬送室８４、処理モジュール８５ａ〜８５ｄの順で並んでおり、隣り合う機器同士はドアＧ１やゲートバルブＧ２〜Ｇ４を介して気密に接続されている。なお、以下の説明では第１の搬送室８２のある向きを手前側として説明する。

図７に示すように、キャリア載置台８１上に載置された基板搬送容器Ｃは、第１の搬送室８２に対してドアＧ１を介して接続され、このドアＧ１は基板搬送容器Ｃの蓋を開閉する役割を果たす。また、第１の搬送室８２の天井部には室内に大気を送り込むファンとその大気を清浄化するフィルタとからなるファンフィルタユニット８２ａを備え、これと対向する床部には排気ユニット８２ｂを備えることにより、第１の搬送室８２内には清浄空気の下降気流が形成される。

第１の搬送室８２内には上述の搬送装置１が設置されている。搬送装置１は、搬送装置１と同様に構成されており、基台１３が、不図示の駆動機構により第１の搬送室８２の長さ方向に沿って移動自在且つ昇降自在に構成され、後述するようにアライメント室８６と基板搬送容器Ｃとの間でウエハＷを受け渡すことができるようになっている。また第１の搬送室８２の側面には、オリエンタ５を備えたアライメント室８６が設けられている。

左右２つのロードロック室８３は、搬入されたウエハＷの載置される載置台８３ａ−１及び載置台８３ａ−２を備え、各々のロードロック室８３を大気雰囲気と真空雰囲気とに切り替えるための図示しない真空ポンプ及びリーク弁と接続されている。

第２の搬送室８４は、図６に示すように平面形状、例えば、六角形状に形成され、手前側の２辺は既述のロードロック室８３と接続されると共に、残る４辺は処理モジュール８５ａ〜８５ｄと接続されている。第２の搬送室８４内には、ロードロック室８３と各処理モジュール８５ａ〜８５ｄとの間で真空雰囲気にてウエハＷを搬送するための、回転及び伸縮自在な第２の搬送装置８７が設置され、また第２の搬送室８４は、その内部を真空雰囲気に保つための図示しない真空ポンプと接続されている。

処理モジュール８５ａ〜８５ｄは不図示の真空ポンプと接続され、真空雰囲気下で行われるプロセス処理、例えばエッチングガスによるエッチング処理、ＣＶＤなどの成膜ガスを用いた成膜処理、アッシングガスによるアッシング処理等を行うことができるように構成されており、例えば処理容器９１と、ウエハＷが載置される載置台９２と、プロセスガスを処理容器９１内に供給するガスシャワーヘッド９３とを備えている。また載置台９２には、ウエハＷ処理時にそこに載置されたウエハＷを所定の温度に加熱するヒータ９４が設けられている。

各処理モジュール８５ａ〜８５ｄで行われるプロセス処理の内容は、互いに同じであっても良いし、異なる処理を行うように構成しても良い。また、搬送装置１、８７、処理モジュール８５ａ〜８５ｄ等は、半導体製造装置８全体の動作を統括制御する制御部８Ａと接続されている。制御部８Ａは、前記制御部１Ａと同様に構成されており、記憶部８Ｂに格納された後述の半導体製造装置８の作用を実施することができるようにステップ群が組まれたプログラムを実行できるように構成される。

続いて、半導体製造装置８におけるウエハＷの搬送経路について説明する。キャリア載置台８１上の基板搬送容器Ｃに格納されたウエハＷは、搬送装置１によって基板搬送容器Ｃより取り出され、第１の搬送室８２、続いてアライメント室８６に搬送されると共に搬送装置１により所定の温度例えば４０℃に加熱される。アライメント室８６に搬送されたウエハＷは、そのノッチＮが所定の方向を向くように位置決めをされると共に第１のペデスタル６−１及び第２のペデスタル６−２により続けて前記所定の温度に調整され、位置決めの後、搬送装置１により左右いずれかのロードロック室８３に受け渡されて待機する。

その後、ロードロック室８３内が真空雰囲気となったら、ウエハＷは第２の搬送装置８７によってロードロック室８３より取り出され、第２の搬送室８４内を搬送されて、いずれかの処理モジュール８５ａ〜８５ｄに搬送される。そしてその処理モジュール８５ａ〜８５ｄの載置台９２に載置され、所定の温度に加熱されて所定のプロセス処理を受ける。ここで処理モジュール８５ａ〜８５ｄにて異なる連続処理が行われる場合には、ウエハＷは第２の搬送室８４との間を往復しながら連続処理に必要な処理モジュール８５ａ〜８５ｄ間を搬送される。

処理モジュール８５ａ〜８５ｄで必要な処理を終えたウエハＷは、第２の搬送装置８７によって左右いずれかのロードロック室８３に受け渡されて待機する。そしてロードロック室８３内が真空雰囲気となると共にウエハＷの温度が所定の温度に冷却されたら搬送装置１がウエハＷを再び基板搬送容器Ｃへ搬送し、その搬送中にウエハＷが所定の温度例えば６０℃になるように冷却される。

なお、図７に示す例では、ロードロック室８３が２つの載置台８３を有し、第２の搬送室８４に設けられる第２の搬送装置８７が１つのウエハＷを同時に搬送し、各処理モジュール８５ａ〜８５ｄがそれぞれ１つの載置台９２を有する場合を示したが、これに限定されるものではない。例えば、ロードロック室８３が１つの載置台８３を有しても良く、第２の搬送室８４に設けられる第２の搬送装置８７が、２つのウエハＷを同時に搬送しても良く、各処理モジュール８５ａ〜８５ｄの１つ又は複数が２つの載置台９２を有してもよく、これらを組み合わせても良い。

（第１の間隔と第２の間隔）
図８は、第１の実施形態における基板搬送容器における基板保持間隔と第１の間隔との関係の１例を示す図である。図８に示す例では、基板搬送容器Ｃが、ウエハＷを保持するスロットＣ−１〜Ｃ−５を有する場合を例に示したが、スロットの数は５つに限定されるものではなく、任意の数であって良い。

図８に示すように、基板搬送容器Ｃにおけるスロット間の間隔Ｃｃは、第１の間隔３１ｃと同一であることが好ましい。この結果、基板搬送容器Ｃから迅速に複数のウエハＷを受け取ることが可能となる。ただし、これに限定されるものではなく、スロット間の間隔Ｃｃと第１の間隔３１ｃとが異なっても良い。

図９は、第１の実施形態における第１の間隔と第２の間隔との関係の１例を示す図である。図９に示す例では、説明の便宜上、第１のペデスタル６−１及び第２のペデスタル６−２、第１のピック３１−１、及び、第２のピック３１−２を示した。図９に示すように、第１の間隔３１ｃは、好ましくは、第２の間隔６ｃより短くなる。

（基板搬送容器から第１のピック及び第２のピックへのウエハの受け渡しの流れ）
図１０は、第１の実施形態における基板搬送容器から第１のピック及び第２のピックへのウエハの受け渡しの流れの１例を示すフローチャートである。図１１は、基板搬送容器から第１のピック及び第２のピックへのウエハの受け渡しの流れの１例について説明するための図である。

図１０に示すように、処理開始タイミングとなると（ステップＳ１０１肯定）、搬送装置１は、アーム部を動作させることで第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２を基板搬送容器Ｃに保持されているウエハＷの下部に搬送する（ステップＳ１０２）。すなわち、搬送装置１は、図１１の（１）に示すように、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２を基板搬送容器Ｃへと搬送し、図１１の（２）に示すように、基板搬送容器Ｃに保持されているウエハＷの下部へと第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２をそれぞれ搬送する。

そして、搬送装置１は、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２に基板搬送容器ＣからウエハＷを受け取る（ステップＳ１０３）。すなわち、搬送装置１は、図１１の（３）に示すように、アーム部を動作させることで第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２をウエハＷの厚み方向に上昇させ、ウエハＷの下面に接触させる。

そして、搬送装置１は、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２に受け取ったウエハＷを基板搬送容器Ｃから搬出する（ステップＳ１０４）。すなわち、搬送装置１は、図１１の（４）に示すように、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２をウエハＷの厚み方向に更に上昇させることで、ウエハＷを基板搬送容器Ｃから搬出する高さにまで移動し、図１１の（５）に示すように、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２を基板搬送容器Ｃから搬出することで、ウエハＷを基板搬送容器Ｃから搬出する。

（オリエンタと搬送装置との間における受け渡し）
以下に詳細に説明するように、搬送装置１は、第１のピック３１−１に保持された第１のウエハＷ−１と、第２のピック３１−２に保持された第２のウエハＷ−２とを、第１のペデスタル６−１と、第２のペデスタル６−２とにそれぞれ搬入する。そして、搬送装置１は、第１のペデスタル６−１により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第１の搬送位置に第１のピック３１−１を搬送し、第１のピック３１−１を厚み方向に移動させることで第１のペデスタル６−１から第１のウエハＷ−１を受け取り、その後、第２のペデスタル６−２により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第２の搬送位置に第２のピック３１−２を搬送し、第２のピック３１−２を厚み方向に移動させることで第２のペデスタル６−２から第２のウエハＷ−２−２を受け取る。

以下では、オリエンタ５の第１のペデスタル６−１及び第２のペデスタル６−２にウエハＷを搬入する際における処理の流れと、オリエンタ５からウエハＷを搬出する処理の流れとに分けて、処理の流れの詳細な１例を説明する。

（オリエンタへのウエハＷの搬入の流れ）
図１２は、第１の実施形態におけるオリエンタへのウエハの搬入の流れの１例を示すフローチャートである。図１３は、第１の実施形態におけるオリエンタへのウエハの搬入の流れの１例を示す図である。

図１２に示すように、処理タイミングとなると（ステップＳ２０１肯定）、搬送装置１は、アーム部を動作させることで、ウエハＷを保持している第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２をオリエンタ５に搬送する。すなわち、搬送装置１は、図１３の（１）に示すように、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２をオリエンタ５へと搬送する。

そして、搬送装置１は、第２のペデスタル６−２にウエハＷ−２を受け渡す（ステップＳ２０２）。例えば、図１３の（２）に示すように、第２のピック３１−２の水平面における位置が第２のペデスタル６−２にウエハＷを受け渡す位置にするように、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２を搬送し、図１３の（３）に示すように、ウエハＷの厚み方向に下降することで、第２のペデスタル６−２にウエハＷ−２を受け渡す。

そして、搬送装置１は、第１のペデスタル６−１にウエハＷ−１を受け渡す（ステップＳ２０３）。例えば、図１３の（４）に示すように、ウエハＷの厚み方向に更に下降することで、第１のペデスタル６−１にウエハＷ−１を受け渡す。

そして、搬送装置１は、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２をオリエンタ５から搬出する（ステップＳ２０４）。すなわち、搬送装置１は、図１３の（５）に示すように、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２を更に下降することで、オリエンタ５から搬出する高さにまで移動し、図１３の（６）に示すように、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２をオリエンタ５から搬出する。

（オリエンタからのウエハＷの受け取りの流れ）
図１４は、第１の実施形態におけるオリエンタからのウエハの搬出の流れの１例を示すフローチャートである。図１５は、第１の実施形態におけるオリエンタからのウエハの搬出の流れの１例を示す図である。

図１４に示すように、処理タイミングとなると（ステップＳ３０１肯定）、搬送装置１は、第１のペデスタル６−１により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第１の搬送位置に第１のピック３１−１を搬送する（ステップＳ３０２）。例えば、搬送装置１は、第１のペデスタル６−１により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第１の搬送位置に第１のピック３１−１が位置するように第１のピック３１−１と第２のピック３１−２とを搬送する。すなわち、図１５の（１）に示すように、搬送装置１は、第１のピック３１−１をオリエンタ５内に搬送し、図１５の（２）に示すように、ウエハＷの厚み方向に動かす。ウエハＷのアライメント位置にてウエハＷ−１を第１のピック３１−１が受け取り可能な位置となる第１の搬送位置に第１のピック３１−１が位置するように、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２を搬送する。この結果、搬送装置１が第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２を水平方向において移動する距離は、ウエハＷをオリエンタ５に搬入する際における距離とは必ずしも同一とはならない。

そして、搬送装置１は、第１のピック３１−１を厚み方向に移動させることで第１のペデスタル６−１から第１のウエハＷ−１を受け取る（ステップＳ３０３）。例えば、搬送装置１は、第１のペデスタル６−１から第２のペデスタル６−２へと向かう厚み方向に第１のピック３１−１と第２のピック３１−２とを移動させることで、第１のペデスタル６−１に保持されている第１のウエハＷ−１を第１のピック３１−１に受け取る。すなわち、図１５の（３）に示すように、搬送装置１は、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２を垂直方向に上昇させることで、図１５の（４）に示すように、第１のピック３１−１にウエハＷ−１を取得する。

そして、搬送装置１は、第２のペデスタル６−２により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第２の搬送位置に第２のピック３１−２を搬送する（ステップＳ３０４）。例えば、搬送装置１は、第２のペデスタル６−２により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第２の搬送位置に第２のピック３１−２が位置するように第１のピック３１−１と第２のピック３１−２とを搬送する。すなわち、図１５の（５）に示すように、搬送装置１は、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２を水平方向において搬送することで、図１５の（６）に示すように、ウエハＷの厚み方向に動かすことでウエハＷのアライメント位置にてウエハＷ−２を第２のピック３１−２が受け取り可能な位置となる第２の搬送位置に第２のピック３１−２を位置させる。

そして、搬送装置１は、第２のピック３１−２を厚み方向に移動させることで第２のペデスタル６−２から第２のウエハＷ−２を受け取る（ステップＳ３０５）。例えば、搬送装置１は、第１のペデスタル６−１から第２のペデスタル６−２へと向かう厚み方向に第１のピック３１−１と第２のピック３１−２とを移動させることで、第２のペデスタル６−２に保持されている第２のウエハＷ−２を第２のピック３１−２に受け取る。すなわち、図１５の（７）に示すように、搬送装置１は、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２を垂直方向に上昇させることで、図１５の（８）に示すように、第２のピック３１−２にウエハＷ−２を取得する。

そして、図１５の（９）に示すように、搬送装置１は、第１のピック３１−１と第２のピック３１−２とをオリエンタ５から搬出する（ステップＳ３０６）。

（ロードロック室への搬入）
図１６は、第１の実施形態におけるロードロック室へのウエハの搬入の流れの１例を示すフローチャートである。図１７は、第１の実施形態におけるロードロック室へのウエハの搬入の流れの１例を示す図である。

図１６に示すように、処理タイミングとなると（ステップＳ４０１肯定）、搬送装置１は、アーム部を動作させることで第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２をロードロック室８３に搬送する（ステップＳ４０２）。すなわち、搬送装置１は、図１７の（１）に示すように、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２をロードロック室８３に搬送し、図１７の（２）に示すように、ロードロック室８３の載置台８３ａ−１及び８３ａ−２の下部へと第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２をそれぞれ搬送する。

そして、ロードロック室８３の載置台８３ａ−１及び８３ａ−２にウエハＷを受け渡す（ステップＳ４０３）。すなわち、搬送装置１は、図１７の（３）に示すように、アーム部を動作させることで第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２をウエハＷの厚み方向に下降させることで、図１７の（４）に示すように、ウエハＷ−１及びウエハＷ−２を、載置台８３ａ−１及び８３ａ−２の下面に受け渡す。

そして、図１７の（５）に示すように、搬送装置１は、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２をロードロック室８３から搬出する（ステップＳ４０４）。

（第１の実施形態による効果）
上述したように、第１の実施形態によれば、第１のピック３１−１に保持された第１のウエハＷ−１と、第２のピック３１−２に保持された第２のウエハＷ−２とを、第１のペデスタル６−１と、第２のペデスタル６−２とにそれぞれ搬送し、第１のペデスタル６−１により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第１の搬送位置に第１のピック３１−１を搬送し、第１のピック３１−１を厚み方向に移動させることで第１のペデスタル６−１から第１のウエハＷ−１を受け取り、第２のペデスタル６−２により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第２の搬送位置に第２のピック３１−２を搬送し、第２のピック３１−２を厚み方向に移動させることで第２のペデスタル６−２から第２のウエハＷ−２を受け取る。この結果、位置合わせを効率良く行うことが可能となる。例えば、アームの伸縮回数を削減可能となり、搬送能力を向上可能となる。

また、第１の実施形態によれば、第１の間隔３１ｃと第２の間隔６ｃとが異なる。すなわち、例えば、オリエンタにペデスタルが１つのみある場合や、オリエンタに複数のペデスタルがあったとしても、複数あるペデスタルごとにウエハの受け渡しを行う場合と比較して、上述の実施形態によれば、オリエンタ５におけるウエハＷの保持間隔となる第２の距離６ｃと第１のピック３１−１と第２のピック３１−２との間の保持間隔となる第１の間隔３１ｃとを異なる間隔とすることで、受け渡しタイミングをずらすことが可能となり、このずれたタイミングを利用してピックを水平方向に移動することでウエハＷのピック位置を調整可能となった。この結果、搬送能力を向上可能となる。

すなわち、位置検出機構をウエハＷの厚み方向に複数配置し、複数ごとのウエハＷの位置合わせを並行して処理可能とした上で、ウエハＷとオリエンタ５との間のウエハの受け渡しを効率良く実行できる。この結果、ウエハごとに位置検出を行う手法と比較して、効率良く位置合わせを実行でき、ウエハＷの搬送能力を向上可能となる。

また、位置検出機構をウエハＷの厚み方向に複数配置することで、位置検出機構を水平方向に設けた上で、複数ごとのウエハＷが水平方向に複数ごと並べられる場合と比較して、省スペースにて実行可能となり、コストを低減することも可能となる。

また、上述したように、複数のピックが１つのアーム部に設けられる結果、駆動系を共通化することができ、コストの低減が可能となるとともに、複数のピックを確実に搬送可能となる。

また、第１の実施形態によれば、第１の間隔３１ｃは、基板搬送容器に保持されているウエハＷ各々の厚み方向における保持間隔となる。この結果、基板搬送容器Ｃから効率良くウエハＷを受け取ることが可能となる。

また、第１の実施形態によれば、第１のウエハＷ−１を保持する第１のピック３１−１と、第１のピック３１−１に保持された第１のウエハＷ−１からウエハＷの厚み方向に第１の間隔３１ｃを空けて第２のウエハＷ−２を保持する第２のピック３１−２を有し、第１の間隔３１ｃが、アライメント位置を決定するための第１のペデスタル６−１に保持された第１のウエハＷ−１と、アライメント位置を決定するための第２のペデスタル６−２に保持された第２のウエハＷ−２とのウエハＷの厚み方向における第２の間隔６ｃとは異なる。この結果、効率良く搬送可能な搬送装置を実現可能となる。

また、第１の実施形態によれば、１つのアーム部を更に有し、第１のピック３１−１と第２のピック３１−２とは、ウエハＷを保持する面となる第１の面３１ａと第１の面３１ａに対向する第２の面３１ｂとを有し、第２のピック３１−２の第２の面３１ｂと第１のピック３１−１の第１の面３１ａとが第１の間隔３１ｃを空けて対向するようにアーム部に設けられ、第１のペデスタル６−１と第２のペデスタル６−２とが、ウエハＷを保持する面となる第３の面６ａと第３の面６ａに対向する第４の面６ｂとを有し、第２のペデスタル６−２の第４の面６ｂと第１のペデスタル６−１の第３の面６ａとが第２の間隔６ｃを空けて対向するように設けられる。この結果、効率良く搬送可能な搬送装置を実現可能となる。

（他の実施形態）
第１の実施形態に係る基板搬送方法及び搬送装置について説明したが、これに限定されるものではなく、種々の実施形態にて基板搬送方法及び搬送装置を実現して良い。

例えば、第１の実施形態によれば、第１の間隔３１ｃが第２の間隔６ｃより狭い場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第１の間隔３１ｃが第２の間隔６ｃより広くても良い。

（搬送装置）
また、例えば、上述の実施形態では、搬送装置１において、複数のピックが同一のアーム部に設けられる場合を例に示したが、これに限定されるものではない。例えば、複数のピックがそれぞれ異なるアーム部に設けられても良い。

（検出機構）
また、例えば、上述の実施形態では、複数のペデスタルごとに別個の検出機構が設けられる場合を例に示したが、これに限定されるものではない。例えば、検出機構の１部又はすべてを共通化しても良い。より詳細な１例をあげて説明すると、同一の発光部６５からの光が、鏡やプリズムを介してペデスタルごとに設けられる受光部６６に入射するようにしても良い。

（位置合わせの場所）
また、上述の実施形態では、位置合わせが、半導体製造装置８の第１の搬送室８２に面したオリエンタ５にて実行される場合を例に示したが、これに限定されるものではない。例えば、ロードロック室８３にて位置合わせを行い、位置合わせにおける上述したウエハＷの受け渡しを実行しても良く、第２の搬送室８４内に位置合わせを行う場所を設けた上で、上述したウエハＷの受け渡しを実行しても良い。位置合わせにおける上述したウエハＷの受け渡しは、真空環境下において実行しても良く、真空環境下でない環境下において実行しても良い。

（ピック）
また、上述した実施形態では、第１のピック３１−１及び第２のピック３１−２が、エアの流量の制御によりウエハＷを保持する場合を例に示したが、これに限定されるものではなく、任意の手法にてウエハＷを保持して良い。例えば、バキュームチャックや静電吸着などによってウエハＷを保持して良い。

（制御部）
また、上述した各種の制御部は、共通して１つの制御部としても良い。

（半導体製造装置）
また、例えば、上述の実施形態では、搬送装置１が搭載される半導体製造装置がマルチチャンバシステムである場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、マルチチャンバシステムでなくても良い。

１ 搬送装置
５ オリエンタ
６−１ 第１のペデスタル
６−２ 第２のペデスタル
６ａ 第３の面
６ｂ 第４の面
６ｃ 第２の間隔
８ 半導体製造装置
８Ａ 制御部
８Ｂ 記憶部
１１ 中段アーム部
１２ 旋回アーム部
１３ 基台
３１―１ 第１のピック
３１−２ 第２のピック
３１ｃ 第１の間隔
３１ａ 第１の面
３１ｂ 第２の面
６５ 発光部
６６ 受光部
６７ 検出機構
８７ 搬送装置
９１ 処理容器
９２ 載置台

Claims (5)

1. 第１のピックに保持された第１の基板と、前記第１のピックに保持された前記第１の基板から基板の厚み方向に第１の間隔を空けて第２のピックに保持された第２の基板とを、前記第１の基板を保持してアライメント位置を決定する第１のアライメント部と、前記第１のアライメント部に保持された前記第１の基板から前記厚み方向に第２の間隔を空けて前記第２の基板を保持してアライメント位置を決定する第２のアライメント部とにそれぞれ搬入する搬入ステップと、
   前記第１のアライメント部により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第１の搬送位置に前記第１のピックを搬送する第１の搬送ステップと、
   前記第１のピックを前記厚み方向に移動させることで前記第１のアライメント部から第１の基板を受け取る第１の受け取りステップと、
   前記第２のアライメント部により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第２の搬送位置に前記第２のピックを搬送する第２の搬送ステップと、
   前記第２のピックを前記厚み方向に移動させることで前記第２のアライメント部から前記第２の基板を受け取る第２の受け取りステップと
   を含むことを特徴とする基板搬送方法。
2. 前記第１の間隔と前記第２の間隔とが異なることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送方法。
3. 前記第１の間隔が前記第２の間隔より狭いことを特徴とする請求項１又は２に記載の基板搬送方法。
4. 前記第１の間隔は、基板搬送容器に保持されている基板各々の前記厚み方向における保持間隔となることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板搬送方法。
5. 前記第１のピックと前記第２のピックとは、基板を保持する面となる第１の面と前記第１の面に対向する第２の面とを有し、前記第２のピックの前記第２の面と前記第１のピックの前記第１の面とが前記第１の間隔を空けて対向するように同一のアームに設けられ、
   前記第１のアライメント部と前記第２のアライメント部とは、基板を保持する面となる第３の面と前記第３の面に対向する第４の面とを有し、前記第２のアライメント部の前記第４の面と前記第１のアライメント部の前記第３の面とが前記第２の間隔を空けて対向するように設けられ、
   前記第１の搬送ステップは、前記第１のアライメント部により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第１の搬送位置に前記第１のピックが位置するように前記第１のピックと前記第２のピックとを搬送し、
   前記第１の受け取りステップは、前記第１のアライメント部から前記第２のアライメント部へと向かう前記厚み方向に前記第１のピックと前記第２のピックとを移動させることで、前記第１のアライメント部に保持されている前記第１の基板を前記第１のピックに受け取り、
   前記第２の搬送ステップは、前記第２のアライメント部により決定されたアライメント位置に基づいて決定される第２の搬送位置に前記第２のピックが位置するように前記第１のピックと前記第２のピックとを搬送し、
   前記第２の受け取りステップは、前記第１のアライメント部から前記第２のアライメント部へと向かう前記厚み方向に前記第１のピックと前記第２のピックとを移動させることで、前記第２のアライメント部に保持されている前記第２の基板を前記第２のピックに受け取ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板搬送方法。

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