JP6570386B2

JP6570386B2 - 製造装置

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Publication number: JP6570386B2
Application number: JP2015185123A
Authority: JP
Inventors: 一磨平栗
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2015-09-18
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2019-09-04
Anticipated expiration: 2035-09-18
Also published as: JP2017059747A

Description

本発明の実施形態は、製造装置に関する。

製造装置に設けられた載置部には、搬送装置によりワークが載置される。
近年、ワークの大型化、加工の高精度化などに伴い、ワーク外周部の出来栄えのバラつきの増大、ワーク外周部における歩留りの悪化、ワークの組み立て精度の悪化などが問題となっている。
この様な問題の要因には、プロセス処理前におけるワークの位置精度や、組み立て前におけるワークの位置精度などがある。
すなわち、チャンバの中心や載置部の中心に対して、ワークの中心（重心）がずれていると、前述した問題が発生するおそれがある。
そのため、画像処理技術を用いて、搬送中または載置部上におけるワークの位置を検出する技術が提案されている。
しかしながら、画像処理技術を用いてワークの位置を検出する方法では製造装置の制御システムの複雑化を招くおそれがある。
また、半導体製造装置などに上記画像処理技術を用いる場合にはチャンバが必要となるので、チャンバに窓を設ける必要がある。ところが、チャンバに窓を設けると、窓の周辺と窓のない部分との間で環境条件が異なるものとなる。そのため、製品歩留りの悪化や、品質への悪影響が生じるおそれがある。
そこで、簡易な構成によりワークの位置ズレ量を精度よく検出することができる技術の開発が望まれていた。

特開２０１２−３３８１１号公報

本発明が解決しようとする課題は、ワークの位置ズレ量を精度よく検出することができる製造装置を提供することである。

実施形態に係る製造装置は、ワークを載置する載置部と、前記載置部から突出し、前記ワークを支持する支持体と、前記支持体を介して荷重を検出する検出部と、を有する複数の支持部と、複数の前記検出部により検出された前記荷重と、複数の前記支持体のそれぞれの配置に関する位置情報と、から前記ワークの重心位置を演算し、予め求められた基準位置と前記演算されたワークの重心位置との差から前記ワークの位置ズレ量を演算する演算部と、を備えている。前記演算部は、前記複数の支持体が上昇端位置に到達するまでの間の、前記複数の検出部からの出力に基づいて、前記ワークの重心位置の軌跡を演算する。

本実施の形態に係る製造装置１を例示するためのレイアウト図である。処理部５０の一例を例示するための模式図である。支持部７１を例示するための模式断面図である。ワーク１００の重心位置、および、ワーク１００の位置ズレ量を演算する手順を例示するための模式図である。（ａ）、（ｂ）は、静電チャック５２ａの表面状態の判定手順を例示するための模式図である。

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
なお、以下においては、一例として、本実施の形態に係る製造装置１が半導体装置の製造装置である場合を例示する。
この場合、ワーク１００は、半導体ウェーハとすることができる。

図１は、本実施の形態に係る製造装置１を例示するためのレイアウト図である。
図１に示すように、製造装置１には、集積部１０、搬送部２０、ロードロック部３０、受け渡し部４０、処理部５０、制御部６０、および位置検出部７０が設けられている。

集積部１０には、収納部１１が設けられている。
収納部１１の数には、特に限定はないが、複数の収納部１１を設ける様にすれば、生産性を向上させることができる。また、複数の収納部１１を設ける場合には、同様の構成を有するものを設けることもできるし、異なる構成を有するものを設けることもできる。
収納部１１は、例えば、ワーク１００を積層状（多段状）に収納可能なキャリアなどとすることができる。例えば、収納部１１は、ミニエンバイロメント方式の半導体工場で使われている基板の搬送と保管を目的とした正面開口式キャリアであるＦＯＵＰ(Front-Opening Unified Pod)などとすることができる。
ただし、収納部１１は、ＦＯＵＰに限定されるわけではなく、ワーク１００を収納することができるものであればよい。

搬送部２０は、集積部１０と、ロードロック部３０との間に設けられている。
搬送部２０は、処理を施す際の圧力よりも高い圧力（例えば、大気圧）の環境において、ワーク１００を搬送する。
搬送部２０には、筐体２１、および移載部２２が設けられている。
筐体２１は、箱状を呈し、その内部には移載部２２が設けられている。筐体２１は、例えば、外部からパーティクルなどが侵入できない程度の気密構造を有するものとすることができる。筐体２１の内部の雰囲気は、例えば、大気圧となっている。

移載部２２は、集積部１０とロードロック部３０との間におけるワーク１００の搬送と受け渡しを行う。
移載部２２は、例えば、旋回軸を中心として旋回するアームを有する搬送ロボットとすることができる。

ロードロック部３０は、搬送部２０と受け渡し部４０との間に設けられている。
ロードロック部３０は、雰囲気が例えば大気圧の搬送部２０側と、雰囲気が例えば処理を施す際の圧力の受け渡し部４０側との間で、ワーク１００の受け渡しができるようにする。
また、ロードロック部３０には、図示しない減圧部が設けられている。図示しない減圧部は、ロードロック部３０の内部の雰囲気を大気圧よりも低い所定の圧力まで減圧する。例えば、図示しない減圧部は、ロードロック部３０の内部の雰囲気の圧力が、チャンバ５１において処理を施す際の圧力とほぼ同等となるようにする。
なお、図示しない減圧部の構成は、例えば、後述する減圧部５７と同様とすることができる。

受け渡し部４０は、処理部５０とロードロック部３０との間に設けられている。受け渡し部４０は、処理部５０とロードロック部３０との間におけるワーク１００の受け渡しを行う。
受け渡し部４０には、筐体４１、および移載部４２が設けられている。
筐体４１は、箱状を呈し、その内部が開閉扉を介してロードロック部３０の内部と繋がっている。筐体４１は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持できるようになっている。

移載部４２は、筐体４１の内部に設けられている。
移載部４２には、アーム４２ａ、支持部４２ｂ、および制御部４２ｃが設けられている。

アーム４２ａは、例えば、多関節のアームとすることができる。
支持部４２ｂは、アーム４２ａの先端に設けられ、ワーク１００を支持する。
移載部４２は、支持部４２ｂによりワーク１００を支持し、アーム４２ａの方向を変え、アーム４２ａを屈曲させるようにして伸縮させることで、ロードロック室３１とチャンバ５１との間におけるワーク１００の受け渡しを行う。

移載部４２は、例えば、旋回軸を中心として旋回するアーム４２ａを有する搬送ロボットとすることができる。
移載部４２の動作を制御する制御部４２ｃは、例えば、制御部６０に設けることができる。

また、受け渡し部４０には、図示しない減圧部が設けられている。図示しない減圧部は、筐体４１の内部の雰囲気を大気圧よりも低い所定の圧力まで減圧する。例えば、図示しない減圧部は、筐体４１の内部の雰囲気の圧力が、チャンバ５１において処理を施す際の圧力とほぼ同等となるようにする。
なお、図示しない減圧部の構成は、例えば、後述する減圧部５７と同様とすることができる。

処理部５０は、チャンバ５１の内部に載置されたワーク１００に対して所望の処理を施す。
処理部５０は、例えば、大気圧よりも減圧された雰囲気中において、ワーク１００に対してプラズマ処理を施すものとすることができる。
処理部５０は、例えば、プラズマエッチング装置、プラズマアッシング装置、スパッタリング装置、プラズマＣＶＤ装置などのプラズマ処理装置とすることができる。

この場合、プラズマの発生方法には特に限定はなく、例えば、高周波やマイクロ波などを用いてプラズマを発生させるものとすることができる。
ただし、処理部５０は、例示をしたものに限定されるわけではない。
処理部５０は、大気圧よりも減圧された雰囲気中において、ワーク１００に対して処理を施すものであればよい。
また、処理部５０の数にも特に限定はない。処理部５０を複数設ける場合には、同じ種類の処理を施すものとすることもできるし、異なる種類の処理を施すものとすることもできる。
また、同じ種類の処理を施すものの場合には、処理条件がそれぞれ異なるものとすることもできるし、処理条件がそれぞれ同じものとすることもできる。

図２は、処理部５０の一例を例示するための模式図である。
図２に例示をする処理部５０は、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）装置である。
図２に示すように、処理部５０は、チャンバ５１、載置部５２、上部電極５３、高周波電源５４、ブロッキングコンデンサ５５、ガス供給部５６、減圧部５７、および位置検出部７０などを備えている。

チャンバ５１は、大気圧よりも減圧された雰囲気を維持可能とされている。
チャンバ５１の側壁には、ワーク１００の搬入および搬出を行うための開口５１ａが設けられている。
また、開口５１ａを開閉するための扉５１ｂが設けられている。扉５１ｂには、図示しないシール部材が設けられ、扉５１ｂとチャンバ５１の側壁との間が気密となるようになっている。

載置部５２は、チャンバ５１の内部に設けられている。
平面視における載置部５２の中心は、チャンバ５１の中心と重なっている。載置部５２は、チャンバ５１と同芯となるように設けられている。
載置部５２（静電チャック５２ａ）の上面には、ワーク１００が載置される。
また、載置部５２には静電チャック５２ａが設けられている。載置部５２の上面に載置されたワーク１００は、静電チャック５２ａにより保持される。
また、載置部５２（静電チャック５２ａ）の上面には、フォーカスリング５２ｂを設けることができる。

上部電極５３は、チャンバ５１の内部に設けられている。
上部電極５３は、載置部５２（静電チャック５２ａ）の上面と対峙させてもうけられている。
上部電極５３は、例えば、接地されている。

高周波電源５４は、ブロッキングコンデンサ５５を介して、載置部５２に接続されている。
そのため、載置部５２は、下部電極となる。
高周波電源５４は、１００ＫＨｚ〜１００ＭＨｚ程度の高周波電力を載置部５２に印加する。
ブロッキングコンデンサ５５は、プラズマの中で発生し、下部電極である載置部５２に到達した電子の移動を阻止するために設けられている。

ガス供給部５６は、チャンバ５１の内部のプラズマを発生させる領域にプロセスガスを供給する。
ガス供給部５６には、流量制御部５６ａおよび供給源５６ｂが設けられている。
流量制御部５６ａは、供給されるプロセスガスの流量を制御する。
流量制御部５６ａは、例えば、マスフローコントローラ（ＭＦＣ：Mass Flow Controller）などとすることができる。
供給源５６ｂは、所定のプロセスガスを供給する。供給源５６ｂは、例えば、高圧のプロセスガスが収納されたボンベ、プロセスガスを供給する工場配管などとすることができる。

減圧部５７は、チャンバ５１の内部の雰囲気を所定の圧力まで減圧する。
減圧部５７には、圧力制御部５７ａおよび減圧装置５７ｂが設けられている。
減圧装置５７ｂは、圧力制御部５７ａを介してチャンバ５１と接続されている。
圧力制御部５７ａは、チャンバ５１の内圧を検出する図示しない真空計の出力に基づいて、チャンバ５１の内圧が所定の圧力となるように制御する。
圧力制御部５７ａは、例えば、自動圧力制御ユニット（ＡＰＣ：Auto Pressure Controller）などとすることができる。
減圧装置５７ｂは、例えば、ターボ分子ポンプ（ＴＭＰ：Turbomolecular Pump）などとすることができる。

制御部６０は、製造装置１に設けられた各要素の動作を制御する。
制御部６０は、例えば、移載部２２によるワーク１００の受け渡し、ロードロック部３０および筐体４１における内部圧力の制御、移載部４２によるワーク１００の受け渡し、および、処理部５０による各種の処理などにおいて、各要素の動作を制御する。

ここで、ワーク１００は、チャンバ５１の内部に１つずつ搬入される。この際、移載部４２は、ワーク１００の中心がチャンバ５１の中心（載置部５２の中心）と重なるようにワーク１００を位置決めする。
ワーク１００の中心がチャンバ５１の中心（載置部５２の中心）からずれた状態で処理を行うと、ワーク外周部の出来栄えのバラつきの増大、ワーク外周部における歩留りの悪化などが生じるおそれがある。
この様な問題は、ワーク１００の大型化、加工の高精度化などが進むにつれ顕著になってきている。

そのため、チャンバ５１の中心（載置部５２の中心）に対してワーク１００の中心を正確に位置決めすることが重要となる。
この場合、ワーク１００の搬送経路上にセンサを配置して、搬送中にワーク１００の位置ズレ量を検出し、ワーク１００の搬送中に位置の補正を行うことができる。
また、搬送経路上にワーク１００の位置ズレ量を検出するユニットを配置し、そのユニットでワーク１００の位置ズレ量を検出し、チャンバ５１の中心（載置部５２の中心）に対するズレ量分だけ移動指令量を補正して、ワーク１００を搬送することもできる。

しかしながら、搬送中または搬送経路上でワーク１００の位置ズレ量を検出し、チャンバ５１の中心（載置部５２の中心）に対するズレ量を求めると、ワーク１００の汚れやゴミ、あるいは移載部４２の加減速などにより、ワーク１００が滑ったり動いたりした場合の誤差が考慮されなくなる。
そのため、ワーク１００を載置部５２に載置した際に、誤差が生じるおそれがある。

この場合、チャンバ５１内に、ワーク１００の位置ズレ量を検出する装置と位置補正をする装置とを設けることもできる。
ところが、チャンバ５１の内部構造や、チャンバ５１内に設けられる各要素の配置などは、プロセス条件やプロセスの品質と密接に関連する。
そのため、チャンバ５１内に検出装置などを新たに設けると、製品の出来栄えの悪化やダスト発生等の品質問題が生じるおそれがある。

また、画像処理技術を用いてワーク１００の中心位置を検出し、移載部４２によるワーク１００の受け渡し位置を補正することもできる。
しかしながら、画像処理に用いられるカメラなどをチャンバ５１内に設けると、処理中に腐食性ガスなどに晒されることになる。そのため、カメラなどが故障するおそれがある。
また、カメラなどをチャンバ５１の外部に設ける場合には、チャンバ５１に窓などを設ける必要がある。
しかしながら、チャンバ５１に窓などを設けると、窓の周辺と窓のない部分との間で環境条件が異なるものとなるおそれがある。チャンバ５１内における環境条件の均一性が崩れると、製品歩留りの悪化や、品質への悪影響が生じるおそれがある。

そこで、本実施の形態に係る製造装置１においては、位置検出部７０を設けるようにしている。
位置検出部７０は、支持部７１に支持されたワーク１００の重心位置の検出を行う。
また、位置検出部７０は、ワーク１００の受け渡しの際に用いられるプッシャーピンの機能をも有する。
また、位置検出部７０は、静電チャック５２ａの表面状態の判定、および位置検出部７０の故障判定などを行うこともできる。

位置検出部７０には、支持部７１、駆動部７２、回路部７３、および演算部７４が設けられている。
支持部７１は、ワーク１００を支持する。
支持部７１は、複数設けることができる。
この場合、支持部７１を３個以上設ければ、支持部７１に支持されたワーク１００の姿勢を安定させることができる。
支持部７１の配設形態には特に限定はないが、チャンバ５１の中心あるいは載置部５２の中心を中心とする円周上に等間隔に配置することが好ましい。
また、支持部７１は、ワーク１００を支持した際の荷重を検出する。

図３は、支持部７１を例示するための模式断面図である。
支持部７１には、支持体７１ａ、ロッド７１ｂ、検出部７１ｃ、シリンダ７１ｄ、バネ７１ｅ、および配管７１ｆが設けられている。

支持体７１ａは、ワーク１００に接触する。
支持体７１ａは、載置部５２から突出した状態でワーク１００を支持する。
支持体７１ａは、先端部７１ａ１および保持部７１ａ２を有する。
先端部７１ａ１は、棒状を呈している。先端部７１ａ１の一方の端部は、保持部７１ａ２に接続されている。先端部７１ａ１の他方の端部は、例えば、半球状を呈したものとすることができる。

保持部７１ａ２は、例えば、円筒状を呈したものとすることができる。保持部７１ａ２の一方の端部は開口している。保持部７１ａ２の他方の端部は塞がれている。保持部７１ａ２の他方の端部には、先端部７１ａ１が接続されている。

ロッド７１ｂは、接続部７１ｂ１、ピストンロッド７１ｂ２、およびピストン７１ｂ３を有する。
接続部７１ｂ１は、例えば、円柱状を呈したものとすることができる。接続部７１ｂ１は、保持部７１ａ２の内部に設けられている。接続部７１ｂ１と保持部７１ａ２の内壁との間には、僅かな隙間が設けられている。そのため、支持体７１ａは、接続部７１ｂ１をガイドとして移動することができる。

ピストンロッド７１ｂ２は、例えば、円柱状を呈したものとすることができる。ピストンロッド７１ｂ２の断面寸法は、ピストン７１ｂ３の断面寸法よりも短い。ピストンロッド７１ｂ２の一方の端部は、接続部７１ｂ１に接続されている。ピストンロッド７１ｂ２の他方の端部は、ピストン７１ｂ３と接続されている。

ピストン７１ｂ３は、例えば、円板状を呈したものとすることができる。ピストン７１ｂ３は、シリンダ７１ｄの内部に設けられている。ピストン７１ｂ３とシリンダ７１ｄの内壁との間には、隙間が設けられている。そのため、ロッド７１ｂは、シリンダ７１ｄの内部を移動することができる。
また、ピストン７１ｂ３の側面には、図示しないシール材が設けられている。図示しないシール材は、ピストン７１ｂ３により画されたバネ７１ｅ側の領域と、バネ７１ｅ側とは反対側の領域との間をシールする。

検出部７１ｃは、保持部７１ａ２の内部に設けられている。検出部７１ｃは、接続部７１ｂ１と保持部７１ａ２との間に設けることができる。
検出部７１ｃは、支持体７１ａを介して伝達された荷重を検出する。また、検出部７１ｃは、荷重を電気信号に変換する。検出部７１ｃは、例えば、ロードセルや歪みゲージなどとすることができる。

シリンダ７１ｄは、例えば、円筒状を呈したものとすることができる。シリンダ７１ｄの一方の端部は塞がれており、ピストンロッド７１ｂ２が挿通する孔が設けられている。シリンダ７１ｄの他方の端部は塞がれており、配管７１ｆを接続する孔が設けられている。

バネ７１ｅは、シリンダ７１ｄの内部に設けられている。バネ７１ｅは、ピストン７１ｂ３のピストンロッド７１ｂ２が接続される側に設けられている。バネ７１ｅは、圧縮バネとすることができる。

配管７１ｆの一端は、シリンダ７１ｄの、ピストンロッド７１ｂ２が挿通する側とは反対側の端部に接続されている。配管７１ｆの他端は、切替弁７２ａに接続されている。

駆動部７２は、支持部７１（支持体７１ａ）を載置部５２から突出させる。また、駆動部７２は、支持部７１（支持体７１ａ）を載置部５２の内部に引き込む。
駆動部７２は、１つの支持部７１に対して１つ設けることができる。
駆動部７２は、切替弁７２ａ、圧力調整部７２ｂ、および供給源７２ｃを有する。
切替弁７２ａは、配管７１ｆに接続されている。切替弁７２ａは、シリンダ７１ｄへの給気と、シリンダ７１ｄからの排気とを切り替える。
切替弁７２ａによりシリンダ７１ｄへの給気が行われた場合には、支持部７１（支持体７１ａ）が載置部５２から突出する。
切替弁７２ａによりシリンダ７１ｄからの排気が行われた場合には、バネ７１ｅにより支持部７１（支持体７１ａ）が載置部５２の内部に引き込まれる。
切替弁７２ａは、例えば、３ポート電磁弁などとすることができる。

圧力調整部７２ｂは、配管を介して切替弁７２ａと接続されている。圧力調整部７２ｂは、切替弁７２ａを介してシリンダ７１ｄへ供給される空気の圧力を制御する。
圧力調整部７２ｂは、例えば、レギュレータなどとすることができる。
供給源７２ｃは、空気を供給する。供給源７２ｃは、例えば、エアコンプレッサ、空気を供給する工場配管などとすることができる。
なお、駆動部７２の制御は、制御部６０により行うことができる。

また、支持部７１と駆動部７２の構成は、例示をしたものに限定されるわけではない。例えば、ワーク１００を支持する支持体７１ａと、支持体７１ａを介して荷重を検出する検出部７１ｃが設けられていれば、支持体７１ａを昇降動作させる機構は適宜変更することができる。
例えば、サーボモータなどの制御モータを備えた昇降機構としてもよい。

回路部７３は、検出部７１ｃと電気的に接続されている。
回路部７３は、１つの支持部７１に対して１つ設けることができる。
回路部７３は、ノイズフィルタ＆アンプ７３ａおよびＡ／Ｄ変換器７３ｂを有する。
ノイズフィルタ＆アンプ７３ａは、検出部７１ｃから出力された電気信号に含まれているノイズを除去するとともに増幅する。
Ａ／Ｄ変換器７３ｂは、検出部７１ｃから出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。

演算部７４は、回路部７３と電気的に接続されている。
演算部７４は、回路部７３からの出力に基づいて、支持体７１ａに支持されたワーク１００の重心位置、および、ワーク１００の位置ズレ量を演算する。
例えば、演算部７４は、複数の検出部７１ｃにより検出された荷重と、複数の支持体７１ａのそれぞれの配置に関する位置情報と、からワークの重心位置１００を演算する。そして、予め求められた基準位置（チャンバ５１の中心位置や載置部５２の中心位置）と演算されたワーク１００の重心位置との差からワークの位置ズレ量１００を演算する。
なお、予め求められた基準位置は、チャンバ５１の中心位置、および載置部５２の中心位置の少なくともいずれかとすることができる。
また、演算部７４は、静電チャック５２ａの表面状態の判定、および位置検出部７０の故障判定などを行うこともできる。
なお、演算部７４の機能を制御部６０に持たせることもできる。

図４は、ワーク１００の重心位置、および、ワーク１００の位置ズレ量を演算する手順を例示するための模式図である。
図４においては、３個の支持部７１による支持位置をＳ_１（Ｘ_１、Ｙ_１）、Ｓ２（Ｘ_２、Ｙ_２）、Ｓ_３（Ｘ_３、Ｙ_３）、チャンバ５１の中心位置（載置部５２の中心位置）をＣ_０（０、０）、ワーク１００の重心位置をＣ（Ｘ_ｃ、Ｙ_ｃ）としている。
また、３個の支持部７１に設けられた検出部７１ｃからの出力（荷重）をＦ_１、Ｆ_２、Ｆ_３としている。

ワーク１００の重量をＦとすると、以下の式が成り立つ。
Ｆ＝Ｆ_１＋Ｆ_２＋Ｆ_３
そのため、ワーク１００の重量Ｆは、３個の検出部７１ｃからの出力（荷重）を加算することで求めることができる。
なお、Ｆ_１、Ｆ_２、Ｆ_３は、支持体７１ａが上昇端にある場合に検出部７１ｃから出力された値とすることができる。

また、モーメントの釣り合いから以下の式が成り立つ。
Ｘ_ｃ＝（Ｆ_１・Ｘ_１＋Ｆ_２・Ｘ_２＋Ｆ_３・Ｘ_３）／Ｆ
Ｙ_ｃ＝（Ｆ_１・Ｙ_１＋Ｆ_２・Ｙ_２＋Ｆ_３・Ｙ_３）／Ｆ
この場合、支持位置Ｓ_１（Ｘ_１、Ｙ_１）、支持位置Ｓ_２（Ｘ_２、Ｙ_２）、支持位置Ｓ_３（Ｘ_３、Ｙ_３）は、予め知ることができる。
そのため、ワーク１００の重心位置Ｃ（Ｘ_ｃ、Ｙ_ｃ）は、検出部７１ｃからの出力（荷重）に基づいて演算することができる。

そして、予め求められたＣ_０（０、０）と、演算されたワーク１００の重心位置Ｃ（Ｘ_ｃ、Ｙ_ｃ）とから、ワーク１００の位置ズレ量を演算する。
以上の様にして、支持体７１ａに支持されたワーク１００の重心位置、および、ワーク１００の位置ズレ量を演算することができる。

なお、以上は、支持部７１が３個設けられた場合であるが、支持部７１がｎ個設けられた場合には以下の様にすればよい。
ｋ番目の支持体７１ａを介して検出部７１ｃにより検出された荷重をＦ_ｋ、ｋ番目の支持体７１ａの配置に関する位置情報を（Ｘ_ｋ、Ｙ_ｋ）、ワーク１００の重量をＦ、ワーク１００の重心位置を（Ｘ_ｃ、Ｙ_ｃ）とする。
演算部７４は、以下の式（４）の演算を行うことでワーク１００の重量を演算することができる。
演算部７４は、以下の式（５）および式（６）の演算を行うことでワーク１００の重心位置を演算することができる。

なお、ｎは、２以上の整数である。
ワーク１００の重心位置が求められれば、ワーク１００の位置ズレ量は、前述したものと同様にして演算することができる。
演算されたワーク１００の重心位置、および、ワーク１００の位置ズレ量は、演算部７４から制御部６０（制御部４２ｃ）に送られ、後述する載置位置の補正が行われる。

図５（ａ）、（ｂ）は、静電チャック５２ａの表面状態の判定手順を例示するための模式図である。
図５（ａ）は静電チャック５２ａの表面状態が比較的良好な場合である。
図５（ｂ）は静電チャック５２ａの表面の劣化が相当程度進んだ場合である。

静電チャック５２ａ上に吸着されたワーク１００は、静電チャック５２ａに逆バイアス電圧を印加したり、静電チャック５２ａの表面をプラズマ除電したりして残留吸着力を低減させた後に取り外される。
ところが、プラズマ処理などを行うことで、静電チャック５２ａの表面が劣化すると、逆バイアス電圧の印加などを行っても残留吸着力が低減されなくなる。
この場合、残留吸着力の大きさは、静電チャック５２ａの表面の劣化の程度と相関関係がある。
そのため、残留吸着力の大きさを検出すれば、静電チャック５２ａの表面状態を知ることができる。

静電チャック５２ａの表面状態の判定は、以下のようにして行うことができる。
まず、逆バイアス電圧の印加などを行った後、駆動部７２により全部の支持体７１ａを上昇させる。
各支持体７１ａは、静電チャック５２ａの表面から突出し、ワーク１００を持ち上げる。
各支持体７１ａが上昇端位置に到達するまでの間の各検出部７１ｃからの出力に基づいて、ワーク１００の重心位置の軌跡を求める。
すなわち、演算部７４は、複数の支持体７１ａが上昇端位置に到達するまでの間の、複数の検出部７１ｃからの出力に基づいて、ワーク１００の重心位置の軌跡を演算する。

図５（ａ）に示すように、静電チャック５２ａの表面状態が比較的良好な場合には、残留吸着力が小さいので重心位置の軌跡１０１は、予め定められた許容範囲１０２の内側になる。
図５（ｂ）に示すように、静電チャック５２ａの表面の劣化が相当程度進んだ場合には、静電チャック５２ａの表面の面内残留吸着力のバラつきが大きいので、ワーク１００と複数の支持体７１ａが接触してから上昇端位置に到達するまでの間、ワーク１００の重心は動振する。その際、重心位置の軌跡１１１は、予め定められた許容範囲１０２の外側にはみ出す。
そのため、重心位置の軌跡１０１、１１１に基づいて、静電チャック５２ａの表面状態を判定することができる。
その結果、静電チャック５２ａの表面状態に起因するワーク１００の取り外し不良の発生を事前に予想することが可能となる。
なお、許容範囲１０２は、実験やシミュレーションを行うことで求めることができる。

静電チャック５２ａの表面状態の判定は演算部７４により行われ、判定結果は、演算部７４から制御部６０に送られる。
制御部６０は、判定結果に基づいて、処理の続行、処理の中止、警報の出力などを行うことができる。

また、位置検出部７０に異常が発生した場合にも重心位置の軌跡が許容範囲１０２の外側にはみ出す。
そのため、演算部７４は、位置検出部７０の故障判定を行うこともできる。

次に、製造装置１の作用について例示する。
なお、集積部１０、搬送部２０、およびロードロック部３０の作用、処理部５０における処理は、既知の技術を適用することができる。
そのため、移載部４２によるワーク１００の受け渡しなどについて説明する。

まず、移載部４２は、アーム４２ａをチャンバ５１の内部に挿入し、支持部４２ｂに支持されたワーク１００を載置部５２の上方に支持する。
次に、駆動部７２は、全部の支持体７１ａを上昇させる。
各支持体７１ａは、静電チャック５２ａの表面から突出し、支持部４２ｂに支持されたワーク１００を支持部４２ｂから受け取る。
この際、前述した手順により、ワーク１００の重心位置、および、ワーク１００の位置ズレ量を演算する。

ワーク１００の位置ズレ量が所定の範囲を超えた場合には、駆動部７２は、全部の支持体７１ａを下降させて、ワーク１００を支持部４２ｂの上に置く。
次に、移載部４２は、演算されたワーク１００の位置ズレ量に基づいて、載置部５２の上方におけるワーク１００の位置を修正する。
すなわち、移載部４２は、複数の支持体７１ａから受け渡されたワーク１００の位置を、演算されたワーク１００の位置ズレ量に基づいて修正する。
この様にして、載置位置の補正が行われる。

次に、駆動部７２は、全部の支持体７１ａを上昇させる。
各支持体７１ａは、静電チャック５２ａの表面から突出し、支持部４２ｂに支持されたワーク１００を支持部４２ｂから受け取る。
次に、移載部４２は、アーム４２ａをチャンバ５１の外部に退避させる。
次に、駆動部７２は、全部の支持体７１ａを下降させて、ワーク１００を移載部４２の上に載置する。
この様にすれば、ワーク１００の重心位置をチャンバ５１の中心位置（載置部５２の中心位置）に正確に合わせることができる。

載置部５２からワーク１００を取り外す際には、まず、逆バイアス電圧を印加するなどして残留吸着力を低減させる。
次に、駆動部７２は、全部の支持体７１ａを上昇させる。
各支持体７１ａは、静電チャック５２ａの表面から突出し、移載部４２の上に載置されていたワーク１００を持ち上げる。
この際、前述した手順により、静電チャック５２ａの表面状態の判定や位置検出部７０の故障判定を行う。
静電チャック５２ａの表面の劣化が進んでいると判定されたり、位置検出部７０が故障していると判定されたりした場合は、制御部６０は、処理の中止、警報の出力などを行う。

静電チャック５２ａの表面状態に問題が無く、位置検出部７０の故障も無い場合には、ワーク１００の受け渡し動作が続行される。
移載部４２は、アーム４２ａをチャンバ５１の内部に挿入し、載置部５２の上方に支持されているワーク１００の下方に支持部４２ｂを位置決めする。
次に、駆動部７２は、全部の支持体７１ａを下降させて、ワーク１００を支持部４２ｂの上に載置する。
次に、移載部４２は、アーム４２ａをチャンバ５１の外部に退避させ、支持部４２ｂに支持されたワーク１００を搬出する。

なお、以上においては、製造装置１が半導体装置の製造装置である場合を例示したが、これに限定されるわけではない。
製造装置は、例えば、ハードディスクの組み立てなどに用いられる組み立て装置などとすることもできる。
例えば、回転軸にハードディスクの孔を嵌め合わせる際には、回転軸の中心とハードディスクの孔の中心（重心）とを正確に合わせる必要がある。
この場合、位置検出部７０を設けるようにすれば、ハードディスクの重心位置、および、ハードディスクの位置ズレ量を正確に求めることができる。
そのため、歩留りの向上、組み立て精度の向上などを図ることができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。

１製造装置、１０集積部、２０搬送部、３０ロードロック部、４０受け渡し部、４２移載部、４２ａアーム、４２ｂ支持部、４２ｃ制御部、５０処理部、５１チャンバ、５２載置部、５２ａ静電チャック、６０制御部、７０位置検出部、７１支持部、７１ａ支持体、７１ｃ検出部、７２駆動部、７３回路部、７４演算部、１００ワーク

Claims

ワークを載置する載置部と、
前記載置部から突出し、前記ワークを支持する支持体と、前記支持体を介して荷重を検出する検出部と、を有する複数の支持部と、
複数の前記検出部により検出された前記荷重と、複数の前記支持体のそれぞれの配置に関する位置情報と、から前記ワークの重心位置を演算し、予め求められた基準位置と前記演算されたワークの重心位置との差から前記ワークの位置ズレ量を演算する演算部と、
を備え、
前記演算部は、前記複数の支持体が上昇端位置に到達するまでの間の、前記複数の検出部からの出力に基づいて、前記ワークの重心位置の軌跡を演算する製造装置。
ｋ番目の前記支持体を介して前記検出部により検出された前記荷重をＦｋ、前記ｋ番目の支持体の配置に関する位置情報を（Ｘｋ、Ｙｋ）、前記ワークの重量をＦ、前記ワークの重心位置を（Ｘｃ、Ｙｃ）とした場合に、
前記演算部は、以下の式（１）の演算を行うことで前記ワークの重量を演算し、
以下の式（２）および式（３）の演算を行うことで前記ワークの重心位置を演算する請求項１記載の製造装置。

ｎは、２以上の整数である。
前記載置部を内部に収納するチャンバをさらに備え、
前記予め求められた基準位置は、前記載置部の中心位置、および前記チャンバの中心位置の少なくともいずれかである請求項１または２に記載の製造装置。
前記載置部は、前記ワークを保持する静電チャックを有し、
前記演算部は、前記演算されたワークの重心位置の軌跡と、予め定められた許容範囲と、に基づいて、前記静電チャックの表面状態を判定する請求項１〜３のいずれか１つに記載の製造装置。
前記載置部の上方において前記ワークを支持する移載部をさらに備え、
前記移載部は、前記複数の支持体から受け渡された前記ワークの位置を、前記演算されたワークの位置ズレ量に基づいて修正する請求項１〜４のいずれか１つに記載の製造装置。