JP7336877B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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Description

本開示は、基板処理装置および基板処理方法に関する。
従来、半導体ウェハやガラス基板等の基板を処理する基板処理装置として、複数枚の基板が収容されたカセットから基板を順次取り出して処理部へ搬送し、処理部にて各基板の処理を行うものが知られている。
この種の基板処理装置では、カセットから基板を取り出す前に、カセット内の基板の有無や収容位置といった基板の収容状態を検出するマッピング処理が行われる（特許文献１参照）。
特開平１１－１４５２４４号公報
本開示は、マッピング処理の効率化を図ることができる技術を提供する。
本開示の一態様による基板処理装置は、載置部と、搬送部と、検出部と、補正部とを備える。載置部には、複数の基板を収容可能な複数のスロットを有するキャリアが載置される。搬送部は、載置部に設定された基準収容位置に基づき、スロットに対する基板の搬入出を行う。検出部は、スロットに収容された基板の位置を検出する。補正部は、載置部に過去に載置された複数のキャリアにおける検出部の検出結果を蓄積したポート蓄積情報に基づき、基準収容位置を補正する。
本開示によれば、マッピング処理の効率化を図ることができる。
図１は、実施形態に係る基板処理システムの構成を示す図である。 図２は、実施形態に係る処理ユニットの構成を示す図である。 図３は、基板処理システムの内部構成の一例を示す図である。 図４は、蓋体開閉機構および基板検出部の構成の一例を示す図である。 図５は、蓋体開閉機構および基板検出部の構成の一例を示す図である。 図６は、基板検出部の構成の一例を示す図である。 図７は、制御装置の構成の一例を示すブロック図である。 図８は、基準収容位置情報の一例を示す図である。 図９は、あるロードポートに過去に載置された複数のキャリアから検出された第１スロット位置を時系列にプロットしたグラフの一例である。 図１０は、補正部による補正処理の一例を示す図である。 図１１は、あるキャリアにおける第１スロット位置のずれ量の経時変化の一例を示す図である。
以下に、本開示による基板処理装置および基板処理方法を実施するための形態（以下、「実施形態」と記載する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示による基板処理装置および基板処理方法が限定されるものではない。また、各実施形態は、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。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
また、以下参照する各図面では、説明を分かりやすくするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする直交座標系を示す場合がある。また、鉛直軸を回転中心とする回転方向をθ方向と呼ぶ場合がある。
図１は、実施形態に係る基板処理システムの構成を示す図である。図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。
搬入出ステーション２は、キャリア載置台１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置台１１には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウェハ（以下ウェハＷ）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。
キャリア載置台１１には、複数のロードポートＰ１～Ｐ４が搬送部１２に隣接するように並べて配置されており、複数のロードポートＰ１～Ｐ４のそれぞれにキャリアＣが１つずつ載置される。各ロードポートＰ１～Ｐ４の上面には、複数（たとえば３つ）のピン（図示せず）が設けられており、キャリアＣは、かかる複数のピンの上部に載置される。
搬送部１２は、キャリア載置台１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウェハＷの搬送を行う。
処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。
搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウェハＷの搬送を行う。
処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウェハＷに対して所定の基板処理を行う。
また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置台１１に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。
処理ユニット１６へ搬入されたウェハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置台１１のキャリアＣへ戻される。
次に、処理ユニット１６について図２を参照し説明する。図２は、実施形態に係る処理ユニット１６の構成を示す図である。
図２に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、処理流体供給部４０と、回収カップ５０とを備える。
チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理流体供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。
基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。保持部３１は、ウェハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウェハＷを回転させる。
処理流体供給部４０は、ウェハＷに対して処理流体を供給する。処理流体供給部４０は、処理流体供給源７０に接続される。
回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウェハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。
次に、基板処理システム１の内部構成について図３～図６を参照して説明する。図３は、基板処理システム１の内部構成の一例を示す図である。図４および図５は、蓋体開閉機構および基板検出部の構成の一例を示す図である。図６は、基板検出部の構成の一例を示す図である。
なお、図３および図４には、基板処理システム１をＹ軸の負方向から透視した簡略的な側面模式図を示している。また、以下では、基板搬送装置１３，１７のうち、基板搬送装置１３を「第１搬送装置１３」と記載し、基板搬送装置１７を「第２搬送装置１７」と記載する。
まず、搬入出ステーション２の構成について説明する。図３に示すように、搬入出ステーション２の搬送部１２は、搬入出室１２ａと、受渡室１２ｂとを備える。
搬入出室１２ａは、キャリア載置台１１に隣接して設けられ、内部に第１搬送装置１３と、複数の蓋体開閉機構５と、複数の基板検出部７とが配置される。複数の蓋体開閉機構５および複数の基板検出部７は、複数のロードポートＰ１～Ｐ４に対応して設けられる。
第１搬送装置１３は、複数のウェハ保持部１３ａと移動機構１３ｂとを備える。複数のウェハ保持部１３ａは、複数（ここでは５枚）のウェハＷを間隔をあけて多段に保持可能である。移動機構１３ｂは、垂直方向に延在する垂直ガイド１３ｃに沿って複数のウェハ保持部１３ａを昇降させる。また、移動機構１３ｂは、複数のウェハ保持部１３ａを水平方向に沿って移動させ、鉛直軸回りに回転させる。
つづいて、蓋体開閉機構５の構成について図４および図５を参照して説明する。図４に示すように、搬入出室１２ａのキャリア載置台１１が設けられる側の壁面には、ウェハＷの搬送口１２ａ１が設けられている。蓋体開閉機構５は、搬送口１２ａ１を搬入出室１２ａ側から塞ぐドア部５５と、ドア部５５を昇降させる昇降部５６と、ドア部５５および昇降部５６を水平方向（ここでは、Ｘ軸方向）に沿って移動させる水平移動部５７とを備える。
ドア部５５は、たとえば水平軸まわりに回転するラッチキー（図示せず）を備えており、ラッチキーがキャリアＣの蓋体Ｃ１に設けられた鍵穴（図示せず）に差し込まれて回転することで蓋体Ｃ１と係合する。蓋体開閉機構５は、ドア部５５に蓋体Ｃ１を係合させた後、水平移動部５７によりドア部５５を後退させ、その後、昇降部５６によりドア部５５を降下させる。これにより、キャリアＣから蓋体Ｃ１が取り外されて、搬入出室１２ａとキャリアＣとが連通する。
つづいて、基板検出部７の構成について図４～図６を参照して説明する。基板検出部７は、キャリアＣから複数のウェハＷを取り出す前に、キャリアＣ内のウェハＷの有無や収容位置といった基板の収容状態を検出するマッピング処理に用いられる。
図４および図５に示すように、基板検出部７は、昇降機構７１と、回転機構７２と、２つの支持アーム７３，７３と、投光部７４と、受光部７５とを備える。
昇降機構７１は、回転機構７２を昇降させる。回転機構７２は、２つの支持アーム７３，７３をＹ軸方向に沿った水平軸回りに回転させる。投光部７４は、２つの支持アーム７３，７３のうち一方の先端に設けられ、受光部７５は、２つの支持アーム７３，７３のうち他方の先端に設けられる。
図４に示すように、マッピング処理の開始前において、２つの支持アーム７３，７３は上方に伸びた姿勢となっている。一方、マッピング処理が開始されると、回転機構７２が支持アーム７３，７３を回転させることにより、図５に示すように、２つの支持アーム７３，７３は水平方向に伸びた姿勢とする。これにより、２つの支持アーム７３，７３の先端に設けられた投光部７４および受光部７５が、キャリアＣの内部に配置された状態となる。
図６に示すように、キャリアＣは、複数のウェハＷを収容可能な複数のスロットＳを内部に有している。複数のスロットＳは、高さ方向（鉛直方向）に間隔をあけて多段に配置される。
投光部７４および受光部７５は、キャリアＣの開口部の左右両側に互いに向き合うようにして水平に配置される。基板検出部７は、投光部７４から光を照射させた状態で、昇降機構７１を用いて投光部７４および受光部７５を鉛直方向に沿って移動させる。具体的には、基板検出部７は、複数のスロットＳのうち最下段のスロットＳ（以下、「第１スロットＳ１」と記載する）よりも下方の位置から最上段のスロットＳよりも上方の位置まで、上方に向かって投光部７４および受光部７５を移動させる。
投光部７４と受光部７５との間にウェハＷが存在しない場合、投光部７４から照射された光は受光部７５によって受光される。一方、投光部７４と受光部７５との間にウェハＷが存在する場合、投光部７４から照射された光は、ウェハＷによって遮られるため受光部７５には届かない。これにより、基板検出部７は、キャリアＣに収容されたウェハＷを検知することができる。
図３に戻り、受渡室１２ｂの構成について説明する。図３に示すように、受渡室１２ｂは、搬入出室１２ａと処理ステーション３との間に設けられ、内部に複数（ここでは２つ）の受渡部１４が配置される。２つの受渡部１４は、高さ方向（Ｚ軸方向）に並べて配置される。各受渡部１４は、複数のウェハＷを多段に載置可能な複数のスロットを有する。
処理ステーション３は、複数（ここでは２つ）の搬送部１５を備える。搬送部１５は、高さ方向（Ｚ軸方向）に並べて配置される。
各搬送部１５には、第２搬送装置１７が配置される。第２搬送装置１７は、第１ウェハ保持部１７ａと、第２ウェハ保持部１７ｂと、移動機構１７ｃとを備える。
第１ウェハ保持部１７ａおよび第２ウェハ保持部１７ｂは、それぞれ１枚のウェハＷを保持可能である。たとえば、第１ウェハ保持部１７ａは、処理ユニット１６によって処理される前のウェハＷを保持し、第２ウェハ保持部１７ｂは、処理ユニット１６によって処理された後のウェハＷを保持する。
移動機構１７ｃは、水平方向（Ｘ軸方向）に延在する水平ガイド１７ｄに沿って第１ウェハ保持部１７ａおよび第２ウェハ保持部１７ｂを移動させる。また、移動機構１７ｃは、垂直方向に延在する垂直ガイド１７ｅに沿って第１ウェハ保持部１７ａおよび第２ウェハ保持部１７ｂを昇降させる。また、移動機構１７ｃは、第１ウェハ保持部１７ａおよび第２ウェハ保持部１７ｂを水平ガイド１７ｄの延在方向と直交する水平方向（Ｙ軸方向）に沿って移動させ、鉛直軸回りに回転させる。
基板処理システム１では、まず、蓋体開閉機構５を用いてキャリアＣの蓋体Ｃ１を開いた後、基板検出部７を用いたマッピング処理が行われる。
マッピング処理を行うことにより、たとえば、実行日時、実行タイミング、ロードポートＰ１～Ｐ４の識別情報（以下、「ポートＩＤ」と記載する）、キャリアＣの識別情報（以下、「キャリアＩＤ」と記載する）といった情報が取得される。実行日時は、たとえば、マッピング処理が実行された日付と時刻である。実行タイミングは、一連の基板処理におけるマッピング処理の実行タイミングのことであり、たとえば、（処理ユニット１６による）処理前、処理前リトライ時、処理後、処理後リトライ時などがある。リトライは、たとえばマッピング処理により異常が検出された場合に、蓋体開閉機構５を用いてキャリアＣの蓋体Ｃ１を一旦閉じた後、再度蓋体Ｃ１を開く動作のことをいう。キャリアＣの蓋体Ｃ１を一旦閉じることで、ウェハＷが蓋体Ｃ１に押されてウェハＷの位置や姿勢を正常な状態に戻すことができ、その後に再度マッピング処理を行った場合に、当初検出されていた異常を解消することができる。
また、マッピング処理では、たとえば、スロット数、ウェハＷの有無、ウェハＷの位置、ウェハＷの厚み、異常コードといった情報が取得される。異常コートは、たとえば、ウェハＷの位置ずれやウェハＷの厚み異常など、マッピング処理によって検出された異常の種別を示す情報である。ウェハＷの有無、ウェハＷの位置、ウェハＷの厚みは、スロットＳごとに取得される。
マッピング処理において異常が検出されなかった場合、第１搬送装置１３は、キャリアＣから５枚のウェハＷを一括で取り出して受渡部１４に載置する。このとき、第１搬送装置１３は、ロードポートＰ１～Ｐ４ごとに設定された「基準収容位置」に基づいてウェハＷの搬出を行う。
「基準収容位置」は、スロットの高さ位置などが特定の規格に合致しているキャリアをロードポートＰ１～Ｐ４に載置したときの、ロードポートＰ１～Ｐ４の上面を基準とする第１スロットの高さ位置として認識される位置である。かかる基準収容位置は、投光部７４および受光部７５の駆動位置によって規定される。駆動位置とは、昇降機構７１における投光部７４および受光部７５の原点位置からの距離である。基準収容位置の設定は、上記の規格に合致したキャリアや治具を用いてロードポートＰ１～Ｐ４ごとに人手で行われ、記憶部１９に記憶される。
その後、第２搬送装置１７は、受渡部１４からウェハＷを１枚取り出していずれかの処理ユニット１６に搬入する。
つづいて、処理ユニット１６は、搬入されたウェハＷに対して所定の処理を行う。たとえば、処理ユニット１６は、ウェハＷに対し、薬液を供給する薬液処理、ウェハＷに対してリンス液を供給するリンス処理およびウェハＷを乾燥させる乾燥処理を実行する。本実施形態において、各処理ユニット１６による処理の内容および処理時間は同一であるものとする。処理ユニット１６による処理が終了すると、第２搬送装置１７は、処理ユニット１６からウェハＷを取り出して受渡部１４へ載置する。その後、第１搬送装置１３は、受渡部１４から５枚のウェハＷを一括して取り出してキャリアＣへ収容する。このときも、第１搬送装置１３は、基準収容位置に基づいて複数のウェハＷのキャリアＣへの搬入を行う。
一方、マッピング処理において異常が検出された場合、異常が検出されたキャリアＣに収容された複数のウェハＷに対する処理は中止され、上位装置等に対し、異常コード等の情報を含んだアラームが出力される。
図７は、制御装置４の構成の一例を示すブロック図である。なお、図７は、制御装置４が備える複数の構成要素のうちの一部のみを示したものである。
図７に示すように、制御装置４は、制御部１８と記憶部１９とを備える。制御部１８は、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。制御部１８は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより機能する複数の処理部を備える。たとえば、制御部１８は、開閉制御部１８ａ、マッピング制御部１８ｂ、異常判定部１８ｃ、搬送制御部１８ｄ、補正部１８ｅ、劣化予測部１８ｆおよび報知部１８ｇを備える。なお、これらの処理部は、それぞれ一部または全部がＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成されてもよい。
記憶部１９は、たとえば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。かかる記憶部１９は、ポート蓄積情報１９ａ、キャリア異常蓄積情報１９ｂおよびキャリア基板位置蓄積情報１９ｃおよび基準収容位置情報１９ｄ等を記憶する。なお、これらの情報は、外部の記憶装置に記憶されてもよい。
開閉制御部１８ａは、蓋体開閉機構５を制御することにより、キャリアＣの蓋体Ｃ１を開閉する。具体的には、開閉制御部１８ａは、キャリアＣから未処理のウェハＷを取り出す場合、蓋体開閉機構５を制御して、キャリアＣの蓋体Ｃ１を開く開蓋処理を実行する。また、開閉制御部１８ａは、キャリアＣに処理済みのウェハＷを収容する場合、処理済みのウェハＷがキャリアＣに収容された後、蓋体開閉機構５を制御して、キャリアＣの蓋体Ｃ１を閉じる閉蓋処理を実行する。
開蓋処理において、開閉制御部１８ａは、水平移動部５７を制御してドア部５５を後退させた後、昇降部５６を制御してドア部５５を降下させる。また、閉蓋処理において、開閉制御部１８ａは、昇降部５６を制御してドア部５５を上昇させた後、水平移動部５７を制御してドア部５５を前進させる。
また、開閉制御部１８ａは、蓋体開閉機構５を制御することにより、キャリアＣの蓋体Ｃ１を一旦閉じた後、再度蓋体Ｃ１を開くリトライ処理を実行する。具体的には、開閉制御部１８ａは、上述した閉蓋処理と同様の処理を行って蓋体Ｃ１を閉じた後、上述した開蓋処理と同様の処理を行って蓋体Ｃ１を再度開く。
さらに、開閉制御部１８ａは、過去に行われたマッピング処理において高い確率で異常判定されたキャリアＣからウェハＷを取り出す場合に、上述した開蓋処理を行う前に、蓋体Ｃ１を開けて閉める事前リトライ処理を行う。
事前リトライ処理において、開閉制御部１８ａは、水平移動部５７を制御してドア部５５を後退させた後、水平移動部５７を制御してドア部５５を前進させる。このように、事前リトライ処理は、昇降部５６によるドア部５５の昇降を行うことなく蓋体Ｃ１を開け閉めするため、通常のリトライ処理と比較して処理時間を短縮することができる。事前リトライ処理の対象となるキャリアＣの条件については、後述する。
マッピング制御部１８ｂは、基板検出部７を制御して、マッピング処理を行う。また、マッピング制御部１８ｂは、マッピング処理によって得られた各種情報を記憶部１９に蓄積することにより各種の蓄積情報を生成する。たとえば、マッピング制御部１８ｂは、蓄積情報として、ポート蓄積情報１９ａ、キャリア異常蓄積情報１９ｂ、キャリア基板位置蓄積情報１９ｃを生成する。
ポート蓄積情報１９ａは、ロードポートＰ１～Ｐ４に対して過去に載置された複数のキャリアＣにおける基板検出部７の検出結果を時系列に蓄積した情報である。マッピング制御部１８ｂは、マッピング処理により得られた各種情報のうち、第１スロットＳ１の高さ位置（第１スロットＳ１に載置されたウェハＷの位置）の情報を蓄積することによってポート蓄積情報１９ａを生成する。ポート蓄積情報１９ａは、ロードポートＰ１～Ｐ４ごとに生成される。
キャリア異常蓄積情報１９ｂは、キャリアＣごとに（キャリアＩＤごとに）、異常判定部１８ｃによる判定結果を蓄積した情報である。たとえば、キャリア異常蓄積情報１９ｂには、初回のマッピング処理において異常判定部１８ｃによって異常と判定された確率（以下、「初期異常率」と記載する）が含まれる。また、キャリア異常蓄積情報１９ｂには、リトライ処理後のマッピング処理において異常判定部１８ｃによって異常と判定された確率（以下、「リトライ後異常率」と記載する）が含まれる。
上述した事前リトライ処理は、キャリア異常蓄積情報１９ｂに基づいて実行される。すなわち、開閉制御部１８ａは、対応するキャリアＣのキャリアＩＤに関連付けられたキャリア基板位置蓄積情報１９ｃを記憶部１９から取得する。そして、開閉制御部１８ａは、取得したキャリア基板位置蓄積情報１９ｃに含まれる初期異常率が閾値を超えている場合に、事前リトライ処理を実行する。
開閉制御部１８ａは、取得したキャリア基板位置蓄積情報１９ｃに含まれる初期異常率が第１閾値を超えており且つ取得したキャリア基板位置蓄積情報１９ｃに含まれるリトライ後異常率が第２閾値未満である場合に、事前リトライ処理を実行してもよい。
このように、開閉制御部１８ａは、キャリアＣごとのキャリア異常蓄積情報１９ｂに基づき、キャリアＣがロードポートＰ１～Ｐ４に載置された後、基板検出部７による検出処理が行われる前に、蓋体開閉機構５を制御して蓋体Ｃ１を開けて閉める動作を行わせる。事前リトライ処理はリトライ処理と比較して短時間で完了させることができるため、異常判定される確率が高いキャリアＣやリトライ処理によって異常が解消される確率が高いキャリアＣについて事前リトライ処理を行うことで、スループットを高めることができる。
キャリア基板位置蓄積情報１９ｃは、キャリアＣごとに（キャリアＩＤごとに）、基板検出部７によって検出された第１スロットＳ１の高さ位置（以下、「第１スロット位置」と記載する）を時系列に蓄積した情報である。
異常判定部１８ｃは、マッピング処理の結果と基準収容位置情報１９ｄとに基づいてキャリアＣの異常を判定する。図８は、基準収容位置情報１９ｄの一例を示す図である。
図８に示すように、基準収容位置情報１９ｄは、ロードポートＰ１～Ｐ４のポートＩＤ（ここでは、「Ｐ１」～「Ｐ４」とする）と、基準収容位置とを関連付けた情報である。たとえば、ポートＩＤ「Ｐ１」には、基準収容位置「Ｘ１」が関連づけられ、ポートＩＤ「Ｐ２」には、基準収容位置「Ｘ２」が関連づけられる。このように、基準収容位置は、ロードポートＰ１～Ｐ４ごとに異なる。
異常判定部１８ｃは、対応するロードポートＰ１～Ｐ４の基準収容位置を基準収容位置情報１９ｄから取得し、取得した基準収容位置を基準とする各スロットＳの規格上の高さ位置を算出する。また、異常判定部１８ｃは、算出した各スロットＳの規格上の高さ位置と、基板検出部７によって検出された各ウェハＷの位置との差分を、各スロットＳにおけるウェハＷのずれ量として算出する。そして、異常判定部１８ｃは、算出したずれ量が、基準収容位置を中心とする閾値範囲内であるか否かを判定し、閾値範囲を超えている場合にキャリアＣの異常を判定する。
このように、異常判定部１８ｃは、基板検出部７によって検出されたウェハＷの位置と基準収容位置との比較に基づきキャリアＣの異常を判定する。
搬送制御部１８ｄは、第１搬送装置１３および第２搬送装置１７よるウェハＷの搬送を制御する。具体的には、搬送制御部１８ｄは、キャリアＣが載置されているロードポートＰ１～Ｐ４に対応する基準収容位置を記憶部１９に記憶された基準収容位置情報１９ｄから取得する。そして、搬送制御部１８ｄは、取得した基準収容位置に基づいて搬送制御部１８ｄを制御することにより、搬送制御部１８ｄに対してキャリアＣからのウェハＷの搬出動作やキャリアＣへのウェハＷの搬入動作を行わせる。
補正部１８ｅは、ロードポートＰ１～Ｐ４ごとに蓄積されたポート蓄積情報１９ａに基づき、記憶部１９に記憶された基準収容位置を補正する。
図９は、あるロードポートＰ１～Ｐ４に過去に載置された複数のキャリアＣから検出された第１スロット位置を時系列にプロットしたグラフの一例である。また、図１０は、補正部１８ｅによる補正処理の一例を示す図である。
上述したように、基準収容位置は、各スロットの高さ位置などが規格に合致したキャリアがロードポートＰ１～Ｐ４に載置されたときの第１スロットＳ１の高さ位置である。しかしながら、実際に使用されるキャリアＣは、必ずしも規格に合致したものであるとは限らない。このため、図９に示すように、規格上の第１スロット位置に調整可能な治具等を用いて調整したとしても、マッピング処理で得られる実際の第１スロット位置にはずれが生じる場合がある。
図９に示すグラフは、第１スロット位置が全体的に高めに検出されていることを示している。上述したように、異常判定部１８ｃは、第１スロット位置のずれ量が、基準収容位置を中心とする閾値範囲（図９における±ａの範囲）を超えている場合にキャリアＣの異常を判定する。このため、第１スロット位置が全体的に高めにずれている場合、たとえば、第１スロットＳ１に収容されたウェハＷが上方に傾いているときなどに、異常と判定され易くなってしまう。
そこで、補正部１８ｅは、たとえば、ポート蓄積情報１９ａから第１スロット位置のずれ量の中央値を算出し、算出した中央値の分だけ基準収容位置を補正する。たとえば、算出された中央値が「＋ｂ」であったとする。この場合、補正部１８ｅは、記憶部１９に記憶されたポート蓄積情報１９ａのうち対応するロードポートＰ１～Ｐ４の基準収容位置（たとえば、「Ｘ１」）に「ｂ」を加えた「Ｘ１＋ｂ」を新たな基準収容位置として記憶部１９に記憶させる。
このように、基準収容位置を補正することにより、図１０に示すように、基準収容位置を中心とする閾値範囲が適切に設定されるようになる。これにより、異常判定部１８ｃによって異常と判定される頻度を低減させることができる。したがって、スループットを高めることができる。
ここでは、補正部１８ｅがポート蓄積情報１９ａからずれ量の中央値を算出する場合の例を示したが、補正部１８ｅは、ずれ量の平均値を算出してもよい。また、補正部１８ｅは、回帰分析手法を用い、たとえばｘおよびｙの２つの変数の差が最小値となる回帰直線が限りなくｘ軸と並行となる時のｙの値を算出してもよい。
このように、補正部１８ｅは、ポート蓄積情報１９ａに基づき、ロードポートＰ１～Ｐ４にキャリアＣが載置された場合に基板検出部７によって検出されると予測される第１スロット位置の予測値を算出すればよい。
本願発明者は、キャリアＣに収容されたウェハＷは下向きに傾きやすいことを見いだした。この特性を活かし、補正部１８ｅは、算出した予測値に予め決められた補正値を加算した値で基準収容位置を補正してもよい。これにより、基準収容位置をより適切に補正することができる。
劣化予測部１８ｆは、キャリア基板位置蓄積情報１９ｃに基づいてキャリアＣの劣化を予測する。
図１１は、あるキャリアＣにおける第１スロット位置のずれ量の経時変化の一例を示す図である。図１１に示すように、キャリアＣは、繰り返し使用されることで、スロット位置が低下する傾向がある。この原因の一つとしては、たとえば、ロードポートＰ１～Ｐ４の上面に設けられた金属製のピンに樹脂製のキャリアＣが繰り返し載置されることで、樹脂製のキャリアＣの底面が削れてしまうことが挙げられる。
劣化予測部１８ｆは、キャリア基板位置蓄積情報１９ｃから第１スロット位置のずれ量の中央値を算出し、算出した中央値が閾値未満であるか否かを判定する。そして、劣化予測部１８ｆは、ずれ量の中央値が閾値未満である場合に、キャリアＣが劣化していると判定する。ここで使用される閾値は、たとえば、異常判定部１８ｃによる第１スロット位置の異常判定に用いられる閾値範囲（上述した基準収容位置±ａの範囲）内の値であるものとする。すなわち、劣化予測部１８ｆは、異常判定部１８ｃによって第１スロット位置の異常が判定されるようになる前に、キャリアＣの劣化を予測する。
劣化予測部１８ｆは、たとえば、対象となるキャリアＣに対してマッピング処理が行われるごとに、すなわち、キャリア基板位置蓄積情報１９ｃに第１スロット位置が蓄積されるごとに、第１スロット位置のずれ量の中央値を算出する。
報知部１８ｇは、劣化予測部１８ｆによって劣化が予測されたキャリアＣが再度ロードポートＰ１～Ｐ４に載置される前に、キャリアＣの劣化を報知する。たとえば、報知部１８ｇは、基板処理システム１が備える図示しない表示灯を点灯させたり、該当するキャリアＣのキャリアＩＤを含む劣化予測情報を上位装置に対して出力したりする。また、報知部１８ｇは、劣化予測情報を基板処理システム１が備える図示しない表示部に表示させてもよい。
報知部１８ｇによる報知のタイミングは、該当するキャリアＣが再度ロードポートＰ１～Ｐ４に載置される前であればよいが、たとえば、劣化予測部１８ｆによってキャリアＣの劣化が予測された時点で報知されてもよい。また、報知部１８ｇは、劣化が予測されたキャリアＣに処理済みのウェハＷが収容されてロードポートＰ１～Ｐ４から搬出された後、すなわち、一連の基板処理を終えた後で、キャリアＣの劣化を報知してもよい。
このように、キャリアＣの劣化を予測して報知することで、異常が判定される確率が高いキャリアＣが使用されることを未然に防ぐことができるため、たとえば異常判定されて処理が中断することによるスループットの低下を抑制することができる。
なお、ここでは、劣化予測部１８ｆがキャリア基板位置蓄積情報１９ｃからずれ量の中央値を算出する場合の例を示したが、劣化予測部１８ｆは、ずれ量の平均値を算出してもよい。また、劣化予測部１８ｆは、回帰分析手法を用い、たとえばｘおよびｙの２つの変数の差が最小値となる回帰直線が限りなくｘ軸と並行となる時のｙの値を算出してもよい。
また、ここでは、第１スロット位置の経時変化に基づいてキャリアＣの劣化を予測する場合の例について説明したが、キャリアＣの劣化は、たとえば、各スロット間の距離の経時変化に基づいて予測することも可能である。
（その他の実施形態）
ロードポートＰ１～Ｐ４の高さは規格により定められているため、基板処理システム１が備える複数のロードポートＰ１～Ｐ４の高さは同じ値に調整される。そこで、制御部１８は、複数のロードポートＰ１～Ｐ４の各基準収容位置の平均値（（Ｘ１＋Ｘ２＋Ｘ３＋Ｘ４）／４）を算出し、算出した平均値との差が閾値を超える基準収容位置を持つロードポートＰ１～Ｐ４を調整不良と判定してもよい。また、制御部１８は、調整不良と判定されたロードポートＰ１～Ｐ４のポートＩＤを含む調整不良情報を上位装置に出力したり、基板処理システム１が備える図示しない表示部に表示させたりしてもよい。
上述してきたように、実施形態に係る基板処理装置（一例として、処理ユニット１６）は、載置部（一例として、ロードポートＰ１～Ｐ４）と、搬送部（一例として、第１搬送装置１３）と、検出部（一例として、基板検出部７）と、補正部（一例として、補正部１８ｅ）とを備える。載置部には、複数の基板（一例として、ウェハＷ）を収容可能な複数のスロット（一例として、スロットＳ）を有するキャリア（一例として、キャリアＣ）が載置される。搬送部は、載置部に設定された基準収容位置に基づき、スロットに対する基板の搬入出を行う。検出部は、スロットに収容された基板の位置を検出する。補正部は、載置部に過去に載置された複数のキャリアにおける検出部の検出結果を蓄積したポート蓄積情報（一例として、ポート蓄積情報１９ａ）に基づき、基準収容位置を補正する。
基準収容位置が補正されることで、たとえば、基準収容位置を中心とする閾値範囲が最適化されるため、マッピング処理において異常判定される頻度が低減し、これに伴い、リトライ処理後の再度のマッピング処理が行われる頻度が低減する。したがって、マッピング処理の効率化を図ることができる。
補正部は、ポート蓄積情報に基づき、載置部にキャリアが載置された場合に検出部によって検出されると予測される基板の位置の予測値（一例として、第１スロット位置と基準収容位置とのずれ量の中央値）を算出し、当該予測値に基づいて基準収容位置を補正してもよい。検出部による基板の位置の検出結果がポート蓄積情報に蓄積されるほど、基板の位置の予測値の精度が向上し、当該予測値に基づく基準収容位置の補正を精度よく行うことが可能となる。また、基準収容位置を補正後、一定数のポート蓄積情報が溜まる数を指定することも可能である。
補正部は、算出した予測値に予め決められた補正値を加えた値を用いて基準収容位置を補正してもよい。キャリアに収容された基板は下向きに傾きやすい。このため、予測値に予め決められた補正値を加算することで、基準収容位置をより適切に補正することができる。
実施形態に係る基板処理システムは、蓋体開閉機構（一例として、蓋体開閉機構５）と、異常判定部（一例として、異常判定部１８ｃ）と、開閉制御部（開閉制御部１８ａ）とをさらに備えていてもよい。蓋体開閉機構は、載置部に載置されたキャリアの蓋体（一例として、蓋体Ｃ１）を開閉する。異常判定部は、検出部によって検出された基板の位置と基準収容位置との比較に基づきキャリアの異常を判定する。開閉制御部は、キャリアごとに、異常判定部による判定結果を蓄積したキャリア異常蓄積情報（一例として、キャリア異常蓄積情報１９ｂ）に基づき、当該キャリアが載置部に載置された後、検出部による検出処理が行われる前に、蓋体開閉機構を制御して蓋体を開けて閉める動作（一例として、事前リトライ処理）を行わせる。
これにより、リトライ処理後の再度のマッピング処理が行われる頻度を低減させることができるため、マッピング処理の効率化を図ることができる。また、事前リトライ処理は、通常のリトライ処理と異なり、蓋体を昇降させることなく蓋体を開け閉めするため、通常のリトライ処理と比較して短時間で処理を終えることができる。
実施形態に係る基板処理システムは、劣化予測部（一例として、劣化予測部１８ｆ）と、報知部（一例として、報知部１８ｇ）とをさらに備えていてもよい。劣化予測部は、キャリアごとに、検出部の検出結果を蓄積したキャリア基板位置蓄積情報（一例として、キャリア基板位置蓄積情報１９ｃ）に基づき、当該キャリアの劣化を予測する。報知部は、劣化予測部によって劣化が予測されたキャリアが載置部に再度載置される前に、当該キャリアの劣化を報知する。
このように、キャリアの劣化を予測して報知することで、異常が判定される確率が高いキャリアが使用されることを未然に防ぐことができるため、たとえば異常判定されて処理が中断することによるスループットの低下を抑制することができる。また、異常が判定される確率が高いキャリアが使用されることを未然に防ぐことで、キャリアの異常が判定される頻度が低減し、リトライ処理後の再度のマッピング処理が行われる頻度が低減するため、マッピング処理の効率化を図ることができる。
劣化予測部は、キャリア基板位置蓄積情報に基づき、載置部にキャリアが載置された場合に検出部によって検出されると予測される基板の位置の予測値を算出し、当該予測値が劣化判定閾値未満である場合に、当該キャリアの劣化を予測してもよい。検出部による基板の位置の検出結果がキャリア基板位置蓄積情報に蓄積されるほど、基板の位置の予測値の精度が向上することで、キャリアの劣化をより精度よく予測することが可能となる。
今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求の範囲およびその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
Ｗ ウェハ
Ｃ キャリア
Ｃ１ 蓋体
Ｐ１～Ｐ４ ロードポート
１ 基板処理システム
５ 蓋体開閉機構
７ 基板検出部
１１ キャリア載置台
１３ 第１搬送装置
１６ 処理ユニット
１８ 制御部
１８ａ 開閉制御部
１８ｂ マッピング制御部
１８ｃ 異常判定部
１８ｄ 搬送制御部
１８ｅ 補正部
１８ｆ 劣化予測部
１８ｇ 報知部
１９ 記憶部
１９ａ ポート蓄積情報
１９ｂ キャリア異常蓄積情報
１９ｃ キャリア基板位置蓄積情報
１９ｄ 基準収容位置情報

Claims (6)

  1. 複数の基板を収容可能な複数のスロットを有するキャリアが載置される載置部と、
    前記載置部に設定された基準収容位置に基づき、前記スロットに対する前記基板の搬入出を行う搬送部と、
    前記スロットに収容された前記基板の位置を検出する検出部と、
    前記載置部に過去に載置された複数の前記キャリアにおける前記検出部の検出結果を蓄積したポート蓄積情報に基づき、前記基準収容位置を補正する補正部と、
    前記載置部に載置された前記キャリアの蓋体を開閉する蓋体開閉機構と、
    前記検出部によって検出された前記基板の位置と前記基準収容位置との比較に基づき前記キャリアの異常を判定する異常判定部と、
    前記キャリアごとに、前記異常判定部による判定結果を蓄積したキャリア異常蓄積情報に基づき、当該キャリアが前記載置部に載置された後、前記検出部による検出処理が行われる前に、前記蓋体開閉機構を制御して前記蓋体を開けて閉める動作を行わせる開閉制御部と
    を備える、基板処理装置。
  2. 複数の基板を収容可能な複数のスロットを有するキャリアが載置される載置部と、
    前記載置部に設定された基準収容位置に基づき、前記スロットに対する前記基板の搬入出を行う搬送部と、
    前記スロットに収容された前記基板の位置を検出する検出部と、
    前記載置部に過去に載置された複数の前記キャリアにおける前記検出部の検出結果を蓄積したポート蓄積情報に基づき、前記基準収容位置を補正する補正部と、
    前記キャリアごとに、前記検出部の検出結果を蓄積したキャリア基板位置蓄積情報に基づき、当該キャリアの劣化を予測する劣化予測部と、
    前記劣化予測部によって劣化が予測された前記キャリアが前記載置部に再度載置される前に、当該キャリアの劣化を報知する報知部と
    を備え、
    前記劣化予測部は、
    前記キャリア基板位置蓄積情報に基づき、前記載置部に前記キャリアが載置された場合に前記検出部によって検出されると予測される前記基板の位置の予測値を算出し、当該予測値が劣化判定閾値未満である場合に、当該キャリアの劣化を予測する、基板処理装置。
  3. 前記補正部は、
    前記ポート蓄積情報に基づき、前記載置部に前記キャリアが載置された場合に前記検出部によって検出されると予測される前記基板の位置の予測値を算出し、当該予測値に基づいて前記基準収容位置を補正する、請求項１または２に記載の基板処理装置。
  4. 前記補正部は、算出した前記予測値に予め決められた補正値を加えた値を用いて前記基準収容位置を補正する、請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 複数の基板を収容可能な複数のスロットを有するキャリアを載置部に載置する載置工程と、
    前記載置部に設定された基準収容位置に基づき、前記スロットに対する前記基板の搬入出を行う搬送工程と、
    前記スロットに収容された前記基板の位置を検出部を用いて検出する検出工程と、
    前記載置部に過去に載置された複数の前記キャリアにおける前記検出部の検出結果を蓄積したポート蓄積情報に基づき、前記基準収容位置を補正する補正工程と、
    前記検出部によって検出された前記基板の位置と前記基準収容位置との比較に基づき前記キャリアの異常を判定する異常判定工程と、
    前記キャリアごとに、前記異常判定工程による判定結果を蓄積したキャリア異常蓄積情報に基づき、当該キャリアが前記載置部に載置された後、前記検出部による検出処理が行われる前に、前記載置部に載置された前記キャリアの蓋体を開閉する蓋体開閉機構を制御して前記蓋体を開けて閉める動作を行わせる開閉制御工程と
    を含む、基板処理方法。
  6. 複数の基板を収容可能な複数のスロットを有するキャリアを載置部に載置する載置工程と、
    前記載置部に設定された基準収容位置に基づき、前記スロットに対する前記基板の搬入出を行う搬送工程と、
    前記スロットに収容された前記基板の位置を検出部を用いて検出する検出工程と、
    前記載置部に過去に載置された複数の前記キャリアにおける前記検出部の検出結果を蓄積したポート蓄積情報に基づき、前記基準収容位置を補正する補正工程と、
    前記キャリアごとに、前記検出部の検出結果を蓄積したキャリア基板位置蓄積情報に基づき、当該キャリアの劣化を予測する劣化予測工程と、
    前記劣化予測工程によって劣化が予測された前記キャリアが前記載置部に再度載置される前に、当該キャリアの劣化を報知部を用いて報知する報知工程と
    を含み、
    前記劣化予測工程は、
    前記キャリア基板位置蓄積情報に基づき、前記載置部に前記キャリアが載置された場合に前記検出部によって検出されると予測される前記基板の位置の予測値を算出し、当該予測値が劣化判定閾値未満である場合に、当該キャリアの劣化を予測する、基板処理方法。
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