WO2014119740A1 - 基板搬送装置 - Google Patents

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WO2014119740A1
WO2014119740A1 PCT/JP2014/052305 JP2014052305W WO2014119740A1 WO 2014119740 A1 WO2014119740 A1 WO 2014119740A1 JP 2014052305 W JP2014052305 W JP 2014052305W WO 2014119740 A1 WO2014119740 A1 WO 2014119740A1
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wafer
fork
vibration sensor
support
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PCT/JP2014/052305
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English (en)
French (fr)
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林　聖人
広大 東
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Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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    • H10P72/7602—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof for supporting or gripping using mechanical means, e.g. clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade or gripped by a gripper for conveyance

Definitions

  • the present invention relates to a substrate transfer apparatus that delivers a substrate to a substrate holder that holds a plurality of substrates in a shelf shape.
  • a wafer which is a semiconductor substrate
  • the semiconductor manufacturing apparatus includes a loading / unloading block for loading / unloading a substrate storage container and a processing block for processing a wafer.
  • a substrate storage container a sealed container having a lid on the front surface of the container main body is the mainstream, and a plurality of wafers are stored in the container main body at intervals in the vertical direction.
  • a transfer robot is provided in the loading / unloading block, and the transfer robot includes a fork for supporting the back surface of the wafer. As the fork enters and exits the substrate storage container, the wafer is transferred between the substrate storage container and the processing block.
  • an operator visually observes or uses a measurement jig to acquire a height position parameter that is a reference when the fork enters the substrate storage container. This operation is called teaching, and when the semiconductor product is produced, the transfer robot is driven based on the parameters obtained in the operation to prevent the wafer from contacting with the fork. Delivery takes place.
  • the wafer stored in the substrate storage container may be warped.
  • a mechanism related to the delivery such as the transfer robot or the stage on which the substrate storage container is placed changes with time or a human error related to the parameter setting. Due to these factors, when the fork moves forward and backward with respect to the substrate storage container at the time of transferring the wafer, contact occurs with the wafer in the substrate storage container, and the surface or back surface of the wafer is rubbed and scratched, and particles are also generated. May occur. As the time required for finding the rubbing becomes longer, the production of the product by the semiconductor manufacturing apparatus proceeds, and the number of wafers that are damaged in this way increases. Therefore, it is required to quickly find the rubbing.
  • Patent Document 1 a vibration sensor is provided on the stage of the substrate storage container, and the collision of the wafer with the substrate mounting portion in the substrate storage container is detected based on the vibration acceleration and the vibration frequency component detected by the vibration sensor.
  • the technology is described.
  • the configuration of Patent Document 1 is insufficient to detect the rubbing with high accuracy.
  • the substrate storage container vibrates due to various factors other than the contact between the wafer and the fork. There is a need to prevent erroneous detection due to each factor and to detect the rubbing more accurately.
  • the present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to support the substrate that is held by a substrate holder that holds a plurality of substrates in a shelf shape, and supports and conveys the back surface of the substrate. It is to provide a technique for detecting the friction with the high accuracy.
  • the substrate transfer device of the present invention is a mounting unit on which a substrate holder for holding a plurality of substrates in a shelf shape is mounted;
  • a substrate transport mechanism for delivering the substrate to the substrate holder mounted on the mounting portion, comprising a support for supporting the lower surface of the substrate, and an advance / retreat mechanism for moving the support back and forth;
  • An elevating mechanism for elevating the support relative to the substrate holder;
  • a sound amplifying unit for amplifying contact sound generated by contact between the substrate held by the substrate holder and the support;
  • a detection unit for detecting rubbing between the substrate and the support based on the sensing signal from a vibration sensor that senses solid-propagating sound propagating through the substrate holder and outputs a sensing signal; It is characterized by providing.
  • a sound amplifying unit for amplifying a contact sound between a support that supports the back surface of the substrate in the transport mechanism and the substrate held by the substrate holder, and the solid that propagates through the substrate holder.
  • the detection unit detects rubbing between the substrate and the support based on an output from the vibration sensor that senses the propagation sound.
  • the solid propagation sound is less attenuated by the propagation distance than the air propagation sound, and thus the above-described rubbing can be detected with high accuracy.
  • FIG. 1 is a perspective view of a coating and developing apparatus to which the present invention is applied. It is a top view of the carrier block of the said application
  • FIG. 1 is a perspective view of the coating and developing apparatus 1.
  • the coating and developing apparatus 1 is installed in a clean room in a semiconductor manufacturing factory, and is configured by linearly connecting a carrier block E1, a processing block E2, and an interface block E3.
  • An exposure device E4 is connected to the interface block E3 on the opposite side of the processing block E2.
  • the outside of the coating / developing apparatus 1 is a carrier C conveyance area.
  • the carrier C which is a substrate storage container, is a holder that holds a large number of wafers W in an up-and-down shelf and is transported in the transport region by a carrier transport mechanism (not shown).
  • the carrier block E1 is a block for delivering the carrier C to and from the carrier transport mechanism.
  • the carrier block E1 transfers the wafer W between the carrier C transported to the carrier block E1 and the processing block E2.
  • the carrier block E1 corresponds to the substrate transfer device of the present invention.
  • the processing block E2 is a block for performing various liquid processing such as resist coating processing and development processing and heat processing on the wafer W.
  • the exposure apparatus E4 exposes the resist film formed on the wafer W in the processing block E2.
  • the interface block E3 transfers the wafer W between the processing block E2 and the exposure apparatus E4.
  • the wafer W unloaded from the carrier C is subjected to a resist coating process and a heating process in order in the processing block E2, and then exposed in the exposure apparatus E4, and then subjected to a heating process and a development process in the processing block E2. , Returned to the carrier C.
  • the coating and developing apparatus 1 is provided with a control unit 2.
  • the control unit 2 is a computer and transmits a control signal to each part of the coating and developing apparatus 1, thereby transferring the wafer W between the carrier C and the apparatus 1, transferring the wafer W between the blocks, Control is performed so that processing of the wafer W and detection of rubbing between the transfer robot 44 of the carrier block E1 and the wafer W of the carrier C, which will be described later, are performed.
  • the controller 2 will be described in detail later.
  • the carrier block E1 will be further described with reference to the cross-sectional plan view of FIG. 2, the perspective view of FIG. 3, and the longitudinal side view of FIG.
  • the carrier block E1 side and the interface block E3 side will be described as the rear side and the front side, respectively.
  • the carrier block E1 includes a housing 31.
  • the housing 31 delivers the carrier C to and from the carrier C transport mechanism, and delivers the wafer W between the carrier C and the coating and developing apparatus 1.
  • the four load ports 3 are configured.
  • Each load port 3 includes a stage (mounting unit) 32 on which the carrier C is placed, a transfer port 33 for the wafer W, and an open / close door 4 that opens and closes the transfer port 33 in addition to the housing 31.
  • the A lower portion of the casing 31 protrudes rearward to form a stepped portion 34.
  • the stages 32 of the load ports 3 are arranged in the lateral direction.
  • the transfer port 33 is opened in the wall surface 35 of the housing 31 as viewed from the rear side of each stage 32.
  • An annular recess 36 is formed along the outer edge of the transport port 33 in the wall surface 35.
  • the stage 32 moves the carrier C between a retracted position shown by a chain line in FIG. 4 and an advanced position shown in FIG.
  • reference numeral 37 denotes a moving mechanism for moving the stage 32 forward and backward.
  • three support pins 38 for preventing the positional deviation of the carrier C on the stage 32 are provided protruding upward.
  • reference numeral 39 denotes a hook that can protrude and retract on the surface of the stage 32.
  • the carrier C will be described with reference to the perspective view of FIG.
  • the carrier C includes a container body 5 and a lid body 6 that is detachable from the container body 5.
  • Each support portion 51 is configured as a slot 500 which is a storage area of the wafer W, and for example, 25 slots 500 are provided (in the drawings, less than 25 are shown for convenience).
  • the slots 500 may be indicated by numbers 501, 502... 525 in order from the bottom to the top.
  • a take-out port 52 for the wafer W is formed on the front surface of the container body 5, and the take-out port 52 is closed by the lid body 6.
  • reference numeral 54 denotes an opening edge around the take-out port 52.
  • An engagement groove 55 is formed on the inner peripheral side of the opening edge 54.
  • a hole 56 is provided in the lower portion of the container body 5.
  • rotating parts 61 are provided on the left and right sides, and linearly moving parts 62 extending vertically are provided above and below the rotating part 61.
  • the rotating part 61 is provided with a key hole 63 into which a later-described latch key 43 is inserted, and the rotating part 61 is rotated by the rotation of the latch key 43 inserted into the key hole 63 as described above. Due to the rotation of the rotating part 61, the linearly moving part 62 is switched between a state in which the front end protrudes from the upper side and the lower side of the lid body 6 and a state in which it is drawn into the lid body 6. The front end of the linear movement portion 62 is engaged with the engagement groove 55 of the container body 5 in a state of protruding from the lid body 6, whereby the lid body 6 is locked to the container body 5.
  • one of the three support pins 38 of the stage 32 is surrounded by a dotted circle, drawn out and enlarged. However, the state where the support pin 38 is viewed from a direction different from that of the pull-out source is shown at the point of pull-out. As shown in these drawings, the side portion of the support pin 38 is notched, and the vibration sensor 11 is provided in the notch.
  • this vibration sensor 11 for example, a known sensor is used. Specifically, for example, a device used as a bone conduction speaker or a bone conduction microphone that mutually converts a bone conduction sound and an electrical signal transmitted through a human skull can be used.
  • the vibration sensor 11 is enlarged at the tip of a chain line arrow, and an outline of a vertical side surface thereof is shown.
  • 12 is a housing
  • 13 is a support portion provided in the housing 12.
  • reference numeral 14 denotes a circular piezoelectric element whose central portion is supported by the support portion 13 and is made of, for example, piezoelectric ceramics.
  • reference numeral 15 denotes a weight provided in a ring shape so as to surround the peripheral end of the piezoelectric element 14.
  • the piezoelectric element 14 is deformed according to the vibration of the vibration sensor 11 to generate electric charges.
  • An internal wiring (not shown) is formed in the housing 12 in order to transmit an electric signal (sensing signal) based on the charges to the outside of the housing 12.
  • reference numeral 15 denotes a cable that is connected to the internal wiring and transmits the electrical signal to the control unit 2.
  • the cable 15 is omitted in the drawings other than FIG. 3 for convenience.
  • a layer 16 made of resin, for example, is provided outside the housing 12 (FIG. 5), and the layer 16 is in close contact with the support pins 38 and the housing 12.
  • the container body 5 is in close contact with the support pins 38 when placed on the stage 32. Further, since the wafer W is supported in contact with the container main body 5, when a contact sound due to contact between the wafer W and the fork 48 is generated in the container main body 5 as will be described later, solids out of the contact sound are generated. Solid propagation sound, which is a longitudinal wave and a transverse wave conducted as a medium, propagates sequentially to the wafer W, the container body 5, the support pins 38, the layer 16, and the vibration sensor 11.
  • the vibration sensor 11 vibrates by this solid propagation sound, and the signal according to this vibration is output.
  • air-propagating sound which is longitudinal wave vibration that propagates using air as a medium
  • solid-propagating sound is suppressed from being attenuated during propagation. Therefore, when the contact occurs, the vibration sensor 11 accurately outputs a signal corresponding to the contact sound. High output. Further, since the solid propagation sound propagates faster than the air propagation sound, when the contact sound is generated, the signal is quickly output from the vibration sensor 11.
  • the open / close door 4 includes a door body 41 provided inside the housing 31.
  • the door main body 41 is configured to be movable back and forth and up and down by a drive mechanism (not shown), and opens and closes the conveyance port 33 as shown in FIGS.
  • the opening / closing door 4 includes a lid opening / closing mechanism 42 on the rear side of the door main body 41, and the lid opening / closing mechanism 42 includes a latch key 43 on the rear side thereof.
  • the latch key 43 rotates around the horizontal axis. As the stage 32 advances and retreats, the latch key 43 is inserted into and extracted from the key hole 63 of the lid 6 of the carrier C placed on the stage 32.
  • a wafer transfer robot 44 shared by each load port 3 is provided in the casing 31.
  • the transfer robot 44 includes an upright frame 45 that can move horizontally in the left-right direction, a lift 46 that is a lift mechanism that can be moved up and down on the frame 45, a base 47 that can rotate about the vertical axis on the lift 46, and A fork 48 is provided as a support body for the wafer W that can be moved back and forth on the base 47.
  • the base 47 constitutes an advancing / retracting mechanism for advancing and retracting the fork.
  • the fork 48 protrudes in parallel so that the tip portion is divided into two forks from the base, and is configured as a generally U-shaped flat plate in plan view, and supports the back surface of the wafer W to carry the wafer W.
  • the fork 48 is made of ceramics, for example.
  • FIG. 7 is a rear perspective view of the fork 48.
  • a pin 49 that protrudes toward the back surface (lower surface) of the fork 48 is provided at each tip of the fork 48.
  • the pin 49 is a sound amplifying unit for amplifying the contact sound between the fork 48 and the wafer W in order to detect friction between the back surface of the fork 48 and the surface of the wafer W supported by the slot 500 of the container body 5. It is configured as.
  • FIGS. 8 and 9 show a fork 48 in which the pin 49 is not provided.
  • FIG. 8 is a schematic view of the fork 48 and the wafer W viewed from the distal end side toward the proximal end side.
  • FIG. 9 is a top view of the wafer W stored in the fork 48 and the container body 5.
  • the fork 48 enters the container body 5 and delivers the wafer W, and then descends and retracts. There is a case where the wafer W is rubbed by contacting the surface of the wafer W located at the lower side during the lowering and moving backward in such a contact state.
  • the air layer 4A is likely to be interposed between the back surface of the fork 48 and the front surface of the wafer W. 4A becomes a cushion, and the impact is attenuated when the fork 48 collides with the surface of the wafer W (FIG. 8). That is, due to the air layer 4 ⁇ / b> A, the solid propagation sound generated when the fork 48 and the wafer W collide with each other is reduced. Further, when the fork 48 moves backward and rubs against the wafer W, the fork 48 moves so as to slide on the air layer 4A sandwiched between the fork 48 and the surface of the wafer W. That is, a large frictional force is not generated between the fork 48 and the surface of the wafer W, and thus the generated solid propagation sound is small (FIG. 9). In the figure, 4B is a scratch on the wafer W due to rubbing.
  • FIG. 10 and 11 show a fork 48 provided with a pin 49.
  • FIG. 10 shows a schematic view of the fork 48 and the wafer W as seen from the base end side as in FIG. 8, and
  • FIG. 11 shows the top surface of the fork 48 and the wafer W as in FIG. Yes.
  • the fork 48 descends and collides with the surface of the wafer W, the fork 48 moves so that the pins 49 tear the air layer 4A (FIG. 10). That is, compared with the case where the pin 49 is not provided, the shock attenuation by the air layer 4A is suppressed, and a large solid propagation sound is generated by the collision.
  • the fork 48 moves backward in a state where the air layer 4A is suppressed from being sandwiched between the pins 48 and the surface of the wafer W, so that the pins 48 are placed on the surface of the wafer W in a state where slippage by the air layer 4A is suppressed. Rubbing generates a large solid propagation sound (FIG. 11).
  • the material constituting the pin 49 when the fork 48 not provided with the pin 49 is in contact with the wafer W as described above, a larger solid propagation sound is generated than when the fork 48 is in contact with the wafer W.
  • a material that can increase the output signal is selected. Specifically, for example, a relatively hard resin such as metal or polyether / ether / ketone is used as the material. When the above contact occurs, solid propagation sound of, for example, 500 Hz to 10,000 Hz is generated.
  • the pin 49 is configured in such a size that the risk does not increase too much.
  • the size L1 is about 100 ⁇ m. 4, 7, 10, 13-17, etc.
  • the height of the pin 49 is shown larger than the actual size with respect to the thickness of the fork 48.
  • the pin 49 is shown in the shape of a ring plate, but is not limited to such a shape.
  • the pin 49 may be formed in a disc shape, a square plate shape, a vertically extending rod shape, or a horizontally extending rod shape. it can.
  • the control unit 2 includes a program storage unit 21, a CPU 22, and a memory 23, and these are connected to a bus 24.
  • the program storage unit 21 is configured by a computer storage medium such as a storage medium such as a flexible disk, a compact disk, a hard disk, an MO (magneto-optical disk), and a memory card.
  • the program 25 stored in the storage medium is installed in the control unit 2 while being stored in such a storage medium.
  • the program 25 transmits a control signal to each part of the coating / developing apparatus 1 to control its operation, transfer the wafer W, process the wafer W in each of the blocks E1 to E4, unload the wafer W from the carrier C, Instructions (steps) are incorporated so that each operation of loading the wafer W into the carrier C and detecting the friction between the wafer W and the fork 48 can be performed.
  • the CPU 22 performs various calculations in order to output the control signal as described above.
  • the vibration sensors 11 provided on the support pins 38 of the respective stages 32 are respectively connected to the control unit 2, and an output signal from the vibration sensor 11 is amplified by an amplification unit (not shown) provided in the control unit 2.
  • the conversion unit converts the analog signal into a digital signal and outputs it to the bus 24.
  • the memory 23 stores time series data (voltage data) of the voltage value of the output signal when the fork 48 moves forward and backward with respect to the container body 5 when the wafer W is stored in the container body 5.
  • a Fourier transform unit 26 is connected to the bus 24.
  • the Fourier transform unit 26 performs a Fourier transform on the voltage data to obtain a frequency spectrum shown later.
  • an alarm output unit 27 is connected to the bus 24.
  • the alarm output unit 27 outputs an alarm when it is determined that rubbing between the wafer W and the fork 48 has occurred. This alarm is a predetermined voice or screen display.
  • FIG. 13 the carrier C is transported to the stage 32 of the load port 3 by the carrier transport mechanism in a state where a signal is output from the vibration sensor 11 of the load port 3 toward the control unit 2. At this time, the voltage value of the signal from the vibration sensor 11 is not written to the memory 23.
  • the support pin 38 of the stage 32 is inserted into the hole 56 of the carrier C to which the substrate W is transferred, and the carrier C is placed on the stage 32 so as to be supported by the support pin 38, and the wall surface of the load port 3. Located in a retracted position away from 35. Thereafter, the stage 32 moves forward, the opening edge 54 of the carrier C enters the recess 36 of the wall surface 35, and the latch key 43 is inserted into the key hole 63 of the rotating portion 61. The latch key 43 is rotated, the engagement between the lid body 6 and the container body 5 is released, the lid body 6 is held by the lid body opening / closing mechanism 42 of the open / close door 4, and the door body 41 moves forward and then descends. To do. As a result, the lid 6 is removed from the container body 5 and the transfer port 33 of the load port 3 is opened.
  • the fork 48 of the transfer robot 44 After the fork 48 of the transfer robot 44 is positioned at a predetermined height, the fork 48 moves forward so as to be positioned below the wafer W in the slot 501 of the container body 5, and ascends to support the back surface of the wafer W. Thereafter, the fork 48 moves backward to carry out the wafer W from the container body 5 (FIG. 13). The wafer W is transferred to the processing block E2. Thereafter, the transfer robot 44 transfers wafers W one by one to the processing block E2 in the same manner as the wafer W in the slot 501 in order from the lower slot 500.
  • the wafer W transferred to the processing block E2 is transferred from the interface block E3 ⁇ the exposure apparatus E4 ⁇ the processing block E2, and then returned to the slot 500 where the wafer W was originally stored.
  • the wafers W stored in the lower slot 500 are sequentially returned to the slot 500.
  • the case where the wafer W in the slot 501 is completely stored in the container body 5 and the wafer W in the slot 502 and then the slot 503 is stored in the container body 5 will be described as an example. Reference is also made to the flowchart of FIG. 18 as appropriate.
  • the fork 48 moves to a preset height position while holding the back surface of the wafer W unloaded from the slot 502.
  • the fork 48 starts to advance toward the container body 5 (FIG. 14), and an IN-OUT signal indicating that the advance has started, that is, the delivery by the fork 48 has started, is sent from the transfer robot 44 to the control unit. 2 is output.
  • the control unit 2 receives the IN-OUT signal (step S1), and starts writing the voltage data of the output signal from the vibration sensor 11 into the memory 23 (step S2).
  • the fork 48 moves backward (FIG. 15).
  • the fork 48 moves out of the container body 5 and is positioned at a predetermined position, the fork 48 is stopped from moving backward.
  • a predetermined measurement time for example, 0.4 seconds has elapsed since the start of the storage of the voltage data (step S3)
  • the writing of the voltage data is stopped (step S4).
  • the timing at which the storage of the voltage data is stopped and the timing at which the retraction of the fork 48 stops are, for example, substantially simultaneously or simultaneously.
  • FIG. 19 is a graph showing an example of voltage data stored in the memory 23 at the time of delivery to the slot 502, where time is set on the horizontal axis and voltage is set on the vertical axis. It is assumed that rubbing between the fork 48 and the wafer W has not occurred during delivery to the slot 502. Since the vibration sensor 11 vibrates due to the driving sound of the motor of the transfer robot 44, the voltage changes with time in the graph of FIG. Note that A in the graph is a predetermined voltage value.
  • the control unit 2 detects the difference between the maximum value and the minimum value of the voltage (set as the first half side maximum amplitude) in the predetermined section R1. Further, a difference between the maximum value and the minimum value of the voltage (referred to as the latter half maximum amplitude) is detected in a predetermined section R2 after the section R1.
  • the section R1 is a section in which the fork 48 advances in the container body 5.
  • the section R ⁇ b> 2 is a section including the operation of lowering the fork 48 and retreating inside the container body 5.
  • the control unit 2 calculates the second half maximum amplitude ⁇ the first half maximum amplitude (step S5), and determines whether or not the calculated value is within the allowable range (step S6).
  • the first half maximum amplitude is (ab) and the second half maximum amplitude is (cd).
  • the latter half maximum amplitude ⁇ first half maximum amplitude (cd) ⁇ (ab) It is within the allowable range.
  • the fork 48 that has received the wafer W from the processing block E2 is positioned at a predetermined height. Thereafter, similarly to the transfer of the wafer W to the slot 502, the transfer of the wafer W to the next slot 503 is performed according to the above steps S1 to S6.
  • the fork 48 holding the wafer W is moved forward (FIG. 16), the acquisition of the voltage data is started, the forward movement of the fork 48 is stopped, and the fork 48 is lowered by the set height to the support portion 51 of the slot 503.
  • the wafer W is transferred. Thereafter, the fork 48 is retracted, the fork 48 is retracted, the acquisition of the voltage data is stopped, and the latter half maximum amplitude calculated from the obtained voltage data minus the first half maximum amplitude is within an allowable range. Is determined.
  • the fork 48 is not rubbed against the wafer W in the container body 5 when the fork 48 moves forward.
  • the fork 48 is lowered, as shown in FIG. 10, the back surface of the fork 48 collides with the surface of the wafer W in the slot 502 (FIG. 17). It is assumed that the surface of the wafer W is rubbed as described above.
  • the solid propagation sound due to the collision and rubbing propagates to the vibration sensor 11 via the container body 5 and the support pin 38 of the stage 32, and an output signal corresponding to the solid propagation sound is output to the control unit 2. Is done.
  • FIG. 20 is a graph showing an example of voltage data acquired when the wafer W is transferred to the slot 503 in the same manner as FIG. As described above, contact between the fork 48 and the wafer W in the slot 502 (collision and rubbing) occurs, and a loud noise is generated particularly when the pin 49 collides with the wafer W when the fork 48 is lowered.
  • is larger than the maximum amplitude
  • B is a predetermined voltage value.
  • step S6 When it is determined in step S6 that it is out of the allowable range, the control unit 2 performs a Fourier transform on each of the voltage data sections R1 and R2 obtained by the delivery of the slot 503 to obtain a frequency spectrum (step S7).
  • the upper side and the lower side of FIG. 21 are examples of frequency spectra obtained from the sections R1 and R2, respectively.
  • the horizontal axis represents frequency
  • the vertical axis represents voltage amplitude.
  • the PSD is calculated by squaring the amplitude value of each frequency in the frequency range and dividing the sum of the squared values by the upper limit of the frequency range minus the lower limit of the frequency range, ie, 10000 Hz-500 Hz. Value. Assuming that the PSDs calculated from the first-half frequency spectrum and the second-half frequency spectrum are the first-half PSD and the second-half PSD, respectively, the control unit 2 calculates the second-side PSD-first-half PSD after calculating these PSDs (step S8). ), It is determined whether or not the calculated value is within an allowable range (step S9).
  • the vibration sensor 11 also vibrates due to factors other than the rubbing between the wafer W and the fork 48.
  • the other factors include, for example, the vibration sound of the motor that drives each part of the transfer robot 44 as described above, the driving sound of the module that processes the wafer W in the coating and developing apparatus 1, and the inside of the clean room. And driving sounds and warning sounds emitted from other semiconductor manufacturing apparatuses other than the developing apparatus 1.
  • the sound generated by these other factors has a higher frequency than the contact sound between the wafer W and the fork 48.
  • the amplitude in the frequency band higher than 10000 Hz in the frequency spectrum increases and the amplitude in the frequency band lower than 10000 Hz decreases.
  • the amplitude in the frequency band lower than 10000 Hz increases in the frequency spectrum, and the amplitude in the frequency band higher than 10000 Hz decreases. That is, when the vibration sensor 11 vibrates due to the contact between the fork 48 and the wafer W, the latter half PSD-first half PSD becomes a relatively high value.
  • the second half side PSD-first half side PSD has a relatively low value, so that the presence or absence of the contact can be identified.
  • step S10 When not only the vibration sensor 11 of the stage 32 being transferred but also the vibration sensor 11 of another stage 32 that has not been transferred is detected at the same time, it is regarded as environmental noise and the contact between the fork and the substrate is actually detected. Judge that it is not happening.
  • step S10 the calculated value of the second half side PSD ⁇ first half side PSD is out of the allowable range in step S9. Further, in step S10, it is confirmed that the same signal as the signal outside the allowable range is not detected from the stage that has not been delivered. Thereby, it is determined that the wafer W is rubbed by the fork 48 (step S11). Then, various data such as the time of delivery to the slot 503 and the voltage data acquired when the wafer W is delivered to the slot 503 are transmitted to the host computer and stored (step S12). Further, the transfer of the wafer W by the transfer robot 44 is stopped (step S13), and an alarm is output (step S14).
  • each step S is also performed when the wafer W is delivered to the lowermost slot 501.
  • the control unit 2 determines whether the rubbing is present based on the frequency spectrum obtained from each of the sections R1 and R2. Is judged. Also from this point, it is possible to prevent the erroneous detection from occurring. Moreover, since the control part 2 always monitors the signal from the vibration sensor 11 provided in each stage 32, even if environmental noise etc. which are not said rubbing arise for some reason, delivery is not performed. In other stages 32, it is possible to prevent erroneous detection by determining whether or not a similar signal is detected at the same time as the stage 32 in which delivery is performed.
  • the transfer of the wafer W is stopped, but such a countermeasure is not limited.
  • a case where it is determined that the rubbing has occurred when the wafer W is delivered to the slot 503 as described above will be described.
  • the height position of the fork 48 when the wafer W is moved in the state where the wafer W is held when the wafer W is delivered to the slot 503 is the slot 503 entry height position
  • the height set in advance from the slot 503 entry height position is set.
  • the fork 48 is located at a height position shifted downward. Thereafter, the fork 48 is advanced by a predetermined amount, and the tip thereof is positioned between the wafers W of the slots 502 and 503 (FIG. 22).
  • the control unit 2 monitors the change in the output signal from the vibration sensor 11 while raising the fork 48.
  • the height position of the fork 48 is stored and the ascent of the fork 48 is stopped.
  • the control unit 2 monitors the change in the output signal while lowering the fork 48.
  • a collision between the surface of the wafer W in the slot 502 and the fork 48 occurs and the voltage of the output signal increases, the height position of the fork 48 is stored and the lowering of the fork 48 is stopped (FIG. 23).
  • control unit 2 calculates an intermediate height position between the stored height positions, and determines the intermediate height position as a height position when the fork 48 moves backward. Then, the position where the predetermined height is separated from the determined height position is set as the slot 503 entry height position, and the entry height position is corrected.
  • the wafer W is transferred to the slots 504 to 525 according to the above steps S1 to S11. That is, in this example, even if the rubbing between the wafer W and the fork 48 is detected, the operation of the transfer robot 44 in step S12 is not stopped. Then, after storing the wafer W in the slots 504 to 525, the carrier C is unloaded from the stage 32, and the subsequent carrier C is transferred to the stage 32. When the wafer W is discharged from the subsequent carrier C and then stored in the slot 503 of the carrier C, the fork 48 holding the wafer W is positioned at the corrected slot 503 entry height position. Then move forward. Thereafter, the fork 48 moves backward at the intermediate height position, so that the rubbing between the fork 48 and the wafer W in the slot 502 is prevented.
  • the time for adjusting the height position can be shortened.
  • the time can be shortened from when the rubbing is detected until the operation of the coating and developing apparatus 1 is resumed.
  • the pins 49 are provided only on the back surface of the fork 48 as in the above embodiment. However, in order to accurately detect the height position of the fork 48 contacting the wafer W, the pins 49 are also provided on the front surface. Is preferably provided.
  • the pins 49 are not limited to be provided.
  • the fore 48 in FIG. 24 has a rough front end and is configured as an uneven portion 81 in which minute unevenness is formed.
  • the fork 48 is provided horizontally on the transport robot 44, but its tip is slightly inclined due to gravity.
  • FIG. 25 shows a state in which the concave and convex portion 81 of the fork 48 whose tip is inclined in this manner rubs the corner portion of the wafer W when the fork 48 moves backward.
  • the inclination of the fork 48 is shown larger than the actual inclination.
  • the concavo-convex portion 81 when the wafer W is rubbed by the concavo-convex portion 81, a larger amount of energy is generated than when the flat fork 48 rubs the wafer W. That is, the uneven portion 81 can generate a relatively large frictional sound. In order to discriminate between the vibration of the vibration sensor 11 due to the other factors described above and the vibration of the vibration sensor 11 due to the friction with the wafer W, the friction causes the solid propagation sound having a frequency of, for example, 500 to 10000 Hz to be generated.
  • the concavo-convex portion 81 is configured so as to be rough.
  • FIG. 26 shows an example in which the pins 49 are provided on the surface of the fork 48.
  • the vibration sensor 11 is not limited to being provided on the stage 32, as long as it is provided at a position where solid propagation sound propagating through the container body 5 can be detected.
  • FIG. 27 shows an example in which the vibration sensor 11 is provided in the recess 36 of the wall surface 35 of the load port 3.
  • a spring 82 as an urging portion is provided on the front side of the vibration sensor 11, and when the wafer W is delivered to the container body 5, the vibration sensor 11 is urged rearward by the spring 82, The vibration sensor 11 is configured to be in close contact with the container body 5 to detect the solid propagation sound more reliably.
  • the spring 82 may not be provided if the wafer W is transferred by moving the opening edge 54 of the container body 5 to a position where the opening edge 54 is in close contact with the vibration sensor 11.
  • the vibration sensor 11 may be provided in the container body 5.
  • the vibration sensor 11 is embedded in the opening edge 54, and the surface of the vibration sensor 11 is exposed. Further, an electrode (not shown) for taking out an output signal obtained from the piezoelectric element 14 is provided on the exposed surface.
  • An electrode 83 is embedded in the recess 36 of the load port 3. When the opening edge 54 enters the recess 36 in order to deliver the wafer W between the container body 5 and the transfer robot 44, the electrode of the vibration sensor 11 and the electrode 83 are connected. The vibration sensor 11 is connected to the control unit 2 via the electrode 83 so that an output signal from the vibration sensor 11 can be supplied to the control unit 2.
  • FIG. 29 shows a configuration example of another container body 5 and load port 3.
  • the vibration sensor 11 and the wireless transmission unit 84 are embedded.
  • the wireless transmitter 84 is connected to the electrode 85 exposed on the surface of the opening edge 54.
  • a power supply unit 86 is connected to the electrode 83 of the recess 36 instead of the control unit 2.
  • the electrodes 83 and 85 are connected to each other, and power is supplied to the wireless transmission unit 84.
  • the wireless transmission unit 84 is configured to convert the analog output of the vibration sensor 11 into digital data and wirelessly transmit it to the control unit 2.
  • the control unit 2 constantly monitors each vibration sensor 11 to prevent erroneous detection due to environmental noise. Can do.
  • the present invention is not limited to detecting the rubbing between the wafer W and the fork 48 of the container body 5.
  • a vertical heat treatment apparatus that carries the wafers W held by a holder that holds a large number of wafers W arranged in a shelf shape up and down in a heating furnace together with the wafer boat and heats them in a lump.
  • the wafer W is transferred between the wafer boat placed on the stage and the carrier C by a transfer robot similar to the transfer robot 44.
  • a pin 49 and an uneven portion 81 are provided on the fork 48 of the transfer robot, and a vibration sensor 11 is provided so that, for example, solid propagation sound is propagated from the wafer boat to the stage.
  • the control unit 2 Based on the output from the vibration sensor 11, the control unit 2 can detect rubbing between the wafer W held on the wafer boat and the fork 48.
  • the lifting platform 47 of the transfer robot 44 is moved up and down to transfer the wafer W to the container body 5.
  • the stage 32 is moved up and down to transfer the wafer W. Also good. Even with such a configuration, rubbing between the wafer W and the fork 48 can be detected.
  • the delivery of the wafer W to the container body 5 includes at least one of the case where the wafer W is transferred to the container body 5 and the case where the wafer W is received from the container body 5. That is, the apparatus may be configured such that only one of the transfer of the wafer W to the container body 5 and the transfer of the wafer W from the container body 5 is performed.
  • Evaluation test 1 An evaluation test conducted in connection with the present invention will be described.
  • the fork 48 is repeatedly entered, lowered, and retracted in order with respect to the container body 5 in which the wafer W is stored, and is provided on the stage 32 as described above.
  • the voltage output from the vibration sensor 11 was measured.
  • a pin 49 which is a metal washer, is provided on the back surface of the fork 48, as in the above embodiment.
  • the height of the fork 48 was set so that the fork 48 and the wafer W of the container body 5 were not rubbed when the fork 48 was retracted.
  • the fork 48 passes 33 ⁇ m, 66 ⁇ m, and 99 ⁇ m below the surface of the wafer W stored in the container body 5, respectively. That is, the height of the fork 48 is set so that the wafer W is rubbed when retreating.
  • the height of the fork 48 is set so that contact with the wafer W does not occur when the fork 48 moves forward.
  • FIG. 30 is a graph showing the results obtained in the evaluation tests 1-1 to 1-4.
  • the horizontal axis of the graph indicates the time (unit: second) that has elapsed since the start of each evaluation test.
  • the vertical axis represents the output voltage (unit: V).
  • the voltage change during the repetitive operation of the fork 48 of the fork 48 in each evaluation test is shown, and the timing at which the first fork 48 starts to advance in the displayed range is expressed as IN. It is described as.
  • the evaluation test 1-1 after a small frequency variation occurs, a similar frequency variation occurs again after a while, and these frequency variations are repeated. These frequency fluctuations are due to the operation sound of the transfer robot 44 when the fork 48 enters and retracts, respectively. From this graph, it can be seen that the maximum amplitude on the first half side and the maximum amplitude on the second half side described in the embodiment are almost the same.
  • Evaluation test 2 The operation of storing the wafer W in the container body 5 by moving the fork 48 back and forth was performed, and the voltage output from the vibration sensor 11 was measured during that time.
  • the pin 49 is not provided on the fork 48.
  • the height of the fork 48 is set so that the wafer W is rubbed when the storage operation is performed.
  • FIG. 31 is a graph showing the results of this evaluation test 2.
  • the horizontal and vertical axes of the graph indicate time and output voltage, respectively, as in FIG. 30 of evaluation test 1.
  • the vertical axis of the graph of FIG. 30 is graduated every 0.1 V and scale lines are shown in the graph, and auxiliary scale lines are shown in increments of 20 mV between the scale lines.
  • the vertical axis of the graph of FIG. 31 in this evaluation test 2 is marked with a scale every 5 mV, and scale lines are shown in the graph, and auxiliary scale lines are shown in 1 mV increments between the scale lines.
  • the output voltage fluctuates with a large width from the start of measurement to the end of measurement.
  • Evaluation test 3-1 When the noise around the coating and developing apparatus 1 is large, even if the fork 48 has a sound amplifying part (protrusion), the contact sound between the wafer W and the fork 48 is buried in the noise component. It may end up. Therefore, predetermined intervals R1 and R2 are set for the voltage data acquired in the above-described evaluation test 1-3, and the first half frequency spectrum and the second half frequency spectrum in each of the intervals R1 and R2 described in the embodiment are respectively set. Asked. FIG. 32 shows the first half spectrum and the second half spectrum, respectively. When these frequency spectra are compared, it can be seen that the amplitude in the range of 500 Hz to 10,000 Hz is particularly changed.
  • the frequency spectrum is calculated and a specific wavelength (in this case 500) is calculated.
  • the presence or absence of rubbing of the wafer W can be determined by using the spectral intensity of ⁇ 10000 Hz.
  • the difference between the first half frequency spectrum and the second half frequency spectrum for the amplitude exceeding 10,000 Hz is small because the wavelength of 10000 Hz is mainly due to high frequency components such as driving sound of surrounding structures. This is considered to be due to the fact that there are many things, and those due to components based on contact between the wafer W and the fork 48 are small.
  • Evaluation test 3-2 From the voltage data acquired in the evaluation tests 1-1, 1-3, and 1-4, the first-half PSD and the second-half PSD described in the embodiment were calculated. These PSDs are calculated for a frequency of 500 to 10000 Hz as in the embodiment. Further, the latter half PSD-first half PSD was calculated.
  • the graph of FIG. 33 shows the first half PSD and the second half PSD of the evaluation tests 1-1, 1-3, and 1-4, and the graph of FIG. 34 shows the second half PSD of the evaluation tests—the first half PSD. Yes. From the graph of FIG. 34, it can be seen that the latter half PSD-first half PSD in the evaluation tests 1-3, 1-4 shows a larger value than the second half PSD-first half PSD in the evaluation test 1-1. From the results of these evaluation tests 3-1, 3-2, it can be seen that the presence or absence of rubbing can be determined using the frequency spectrum.

Landscapes

  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
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  • Robotics (AREA)

Abstract

［課題］複数の基板を棚状に保持する基板保持具に保持される前記基板と、前記基板の裏面を支持して搬送する支持体との擦れを精度高く検出すること。 ［解決手段］前記基板保持具が載置される載置部と、前記基板の下面を支持する支持体、及び前記支持体を進退させる進退機構を備え、前記基板保持具に対して基板の受け渡しを行うための基板搬送機構と、前記支持体を前記基板保持具に対して相対的に昇降させる昇降機構と、前記基板保持具に保持された基板と支持体との接触により発生する接触音を増幅させるための音増幅部と、前記基板保持具を伝播する固体伝播音を感知して感知信号を出力する振動センサからの前記感知信号に基づいて前記基板と支持体との擦れを検出するための検出部と、を備えるように基板搬送装置を構成する。

Description

基板搬送装置 関連出願の参照
　本特許出願は、２０１３年２月４日に提出された日本出願である特願２０１３－０１９５８０の利益を享受する。この先の出願における全開示内容は、引用することにより本明細書の一部とされる。
　本発明は、複数の基板を棚状に保持する基板保持具に対して、前記基板の受け渡しを行う基板搬送装置に関する。
　半導体製造工場においては、半導体基板であるウエハを基板格納容器（キャリア）内に格納し、当該基板格納容器を半導体製造装置に搬送するようにしている。半導体製造装置は、基板格納容器の搬入搬出を行う搬入搬出用のブロックと、ウエハに対して処理を行う処理ブロックと、を備えている。基板格納容器としては蓋体を容器本体の前面に備えた密閉型のものが主流であり、容器本体中に複数のウエハが上下に間隔をおいて格納されている。
　前記搬入搬出用のブロックには搬送ロボットが設けられ、当該搬送ロボットはウエハの裏面を支持するためのフォークを備えている。このフォークが基板格納容器内に進入、及び基板格納容器内から退出することで、基板格納容器と処理ブロックとの間でウエハの受け渡しが行われる。半導体製造装置の稼働開始前及び調整時には、作業員が目視を行ったり計測冶具を使用することで、フォークが基板格納容器内へ進入するときの基準となる高さ位置のパラメータを取得する。この作業はティーチングと呼ばれ、半導体製品の生産時には該作業で得られたパラメータに基づいて搬送ロボットを駆動させて、ウエハとフォークとの不当な接触（干渉）が発生しないように上記のウエハの受け渡しが行われる。
　ところで、基板格納容器の形状には個体差があり、基板格納容器に格納されるウエハには反りがある場合がある。また、前記搬送ロボットや基板格納容器を載置するステージなどの前記受け渡しに関連する機構の経時的な変形が起きる場合や、上記のパラメータ設定に関わる人為的ミスが起きる場合も考えられる。これらの要因によって、前記ウエハの受け渡し時にフォークが基板格納容器に対して進退するにあたり、基板格納容器内のウエハとの間に接触が起こり、ウエハの表面または裏面を擦って傷を付けると共にパーティクルが発生するおそれがある。この擦れの発見に要する時間が長くなるほど、前記半導体製造装置による製品の生産が進み、そのように傷付けられるウエハの枚数が増えるため、当該擦れを速やかに発見することが求められている。
　特許文献１には、基板格納容器のステージに振動センサを設け、この振動センサによって検出された振動加速度や振動の周波数成分に基づいて、基板格納容器内の基板搭載部に対するウエハの衝突を検出する技術が記載されている。しかし、上記のウエハとフォークとの擦れは通常は微小なものであるので、この擦れを精度高く検出するためには、この特許文献１の構成では不十分である。また、実施の形態で説明するように、ウエハとフォークとの接触以外の様々な要因により、基板格納容器は振動する。各要因による誤検知を防ぎ、より正確に前記擦れの検出を行うことが求められている。
特開２００６－２７８３９６号公報
　本発明はこのような事情においてなされたものであり、その目的は、複数の基板を棚状に保持する基板保持具に保持される前記基板と、前記基板の裏面を支持して搬送する支持体との擦れを精度高く検出する技術を提供することである。
　本発明の基板搬送装置は、複数の基板を棚状に保持するための基板保持具が載置される載置部と、
　前記基板の下面を支持する支持体、及び前記支持体を進退させる進退機構を備え、前記載置部に載置された基板保持具に対して基板の受け渡しを行うための基板搬送機構と、
　前記支持体を前記基板保持具に対して相対的に昇降させる昇降機構と、
　前記基板保持具に保持された基板と前記支持体との接触により発生する接触音を増幅させるための音増幅部と、
　前記基板保持具を伝播する固体伝播音を感知して感知信号を出力する振動センサからの前記感知信号に基づいて、前記基板と前記支持体との擦れを検出するための検出部と、
　を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、搬送機構において基板の裏面を支持する支持体と、基板保持具に保持された基板との接触音を増幅させるための音増幅部が設けられ、基板保持具を伝播する固体伝播音を感知する振動センサからの出力に基づいて検出部が基板と支持体との擦れを検出する。固体伝播音は空気伝播音に比べて伝播距離による減衰が小さいので、このような構成により前記擦れの検出を精度高く行うことができる。
本発明が適用される塗布、現像装置の斜視図である。 前記塗布、現像装置のキャリアブロックの平面図である。 前記キャリアブロックの斜視図である。 前記キャリアブロックの縦断側面図である。 前記キャリアブロック及び振動センサの縦断側面図である。 前記キャリアブロックの開閉ドア及びキャリアの斜視図である。 前記キャリアブロックに設けられる搬送ロボットのフォークの裏面側斜視図である。 フォークの正面図及びウエハＷの縦断正面図である。 前記フォーク及びウエハの平面図である。 フォークの正面図及びウエハの縦断正面図である。 前記フォーク及びウエハの平面図である。 前記塗布、現像装置の制御部のブロック図である。 前記搬送ロボットによるウエハの搬送工程を示す工程図である。 前記搬送ロボットによるウエハの搬送工程を示す工程図である。 前記搬送ロボットによるウエハの搬送工程を示す工程図である。 前記搬送ロボットによるウエハの搬送工程を示す工程図である。 前記搬送ロボットによるウエハの搬送工程を示す工程図である。 前記搬送工程を示すフローチャートである。 前記搬送時における振動センサからの出力の一例を示すグラフ図である。 前記搬送時における振動センサからの出力の一例を示すグラフ図である。 振動センサの出力から得られる周波数スペクトルの一例を示すグラフ図である。 搬送ロボットの高さの調整工程を示す工程図である。 搬送ロボットの高さの調整工程を示す工程図である。 搬送ロボットの他の例を示す側面図である。 前記搬送ロボットのフォークを示す側面図である。 前記搬送ロボットのさらに他の構成例を示す側面図である。 前記キャリアブロックのロードポート及びキャリアの他の構成例を示す縦断側面図である。 前記キャリアブロックのロードポート及びキャリアのさらに他の構成例を示す縦断側面図である。 前記キャリアブロックのロードポート及びキャリアのさらに他の構成例を示す縦断側面図である。 評価試験の結果を示すグラフ図である。 評価試験の結果を示すグラフ図である。 評価試験の結果を示すグラフ図である。 評価試験の結果を示すグラフ図である。 評価試験の結果を示すグラフ図である。
　本発明が適用された塗布、現像装置１について、図１を参照しながら説明する。図１は前記塗布、現像装置１の斜視図である。塗布、現像装置１は半導体製造工場内のクリーンルーム内に設置され、キャリアブロックＥ１と、処理ブロックＥ２と、インターフェイスブロックＥ３と、を直線状に接続して構成されている。インターフェイスブロックＥ３には、処理ブロックＥ２の反対側に露光装置Ｅ４が接続されている。塗布、現像装置１の外側は、キャリアＣの搬送領域である。基板格納容器であるキャリアＣは、多数枚のウエハＷを上下に棚状に配列して保持する保持具であり、図示しないキャリア搬送機構により前記搬送領域を搬送される。
　各ブロックの役割を簡単に説明しておくと、キャリアブロックＥ１はキャリア搬送機構との間でキャリアＣを受け渡すためのブロックである。また、キャリアブロックＥ１は当該キャリアブロックＥ１に搬送されたキャリアＣと処理ブロックＥ２との間でウエハＷの受け渡しを行う。このキャリアブロックＥ１は、本発明の基板搬送装置に相当する。
　処理ブロックＥ２は、ウエハＷにレジスト塗布処理、現像処理などの各種の液処理や加熱処理を行うためのブロックである。露光装置Ｅ４は、処理ブロックＥ２にてウエハＷに形成されたレジスト膜を露光する。インターフェイスブロックＥ３は、処理ブロックＥ２と露光装置Ｅ４との間でウエハＷの受け渡しを行う。キャリアＣから搬出されたウエハＷは、処理ブロックＥ２にてレジスト塗布処理、加熱処理を順次受けた後、露光装置Ｅ４にて露光され、処理ブロックＥ２にて加熱処理、現像処理を順次受けた後、前記キャリアＣに戻される。
　塗布、現像装置１には制御部２が設けられている。制御部２はコンピュータであり、塗布、現像装置１の各部に制御信号を送信し、それによって、キャリアＣと装置１内とにおけるウエハＷの搬送、各ブロック間におけるウエハＷの搬送、各ブロックにおけるウエハＷの処理、及び後述するキャリアブロックＥ１の搬送ロボット４４とキャリアＣのウエハＷとの擦れの検出が行われるように制御される。制御部２については後に詳述する。
　キャリアブロックＥ１について、図２の横断平面図、図３の斜視図及び図４の縦断側面図も参照しながらさらに説明する。説明の便宜上、キャリアブロックＥ１側、インターフェイスブロックＥ３側を夫々後方側、前方側として説明する。キャリアブロックＥ１は筐体３１を備えており、筐体３１はキャリアＣの搬送機構との間でキャリアＣを受け渡すと共にキャリアＣ内と塗布、現像装置１内との間でウエハＷを受け渡すための４つのロードポート３を構成している。
　各ロードポート３は前記筐体３１に加えて、キャリアＣを載置するステージ（載置部）３２と、ウエハＷの搬送口３３と、搬送口３３を開閉する開閉ドア４と、により構成される。筐体３１の下部は、後方側に突き出て、段部３４を形成している。この段部３４上において、横方向に各ロードポート３の前記ステージ３２が配列されている。各ステージ３２から後方側に向かって見た筐体３１の壁面３５に、前記搬送口３３が開口している。壁面３５において搬送口３３の外縁に沿って、環状の凹部３６が形成されている。
　前記ステージ３２は、キャリアＣを図４に鎖線で示す後退位置と図５に示す前進位置との間で移動させる。図中３７は、ステージ３２を進退させるための移動機構である。ステージ３２の表面には、キャリアＣのステージ３２上における位置ずれを防ぐための３本の支持ピン３８が、上方へ向けて突き出て設けられている。また、図中３９はステージ３２の表面にて突没自在なフックであり、キャリアＣがステージ３２に載置されると、当該表面に突出してキャリアＣの容器本体５をステージ３２上に固定する。
　図６の斜視図も参照しながらキャリアＣについて説明する。キャリアＣは容器本体５と、当該容器本体５に着脱自在な蓋体６とにより構成される。容器本体５内の左右には、ウエハＷの裏面側周縁部を支持する支持部５１が上下に多段に設けられ、ウエハＷが容器本体５内に棚状に格納される。各支持部５１上はウエハＷの格納領域であるスロット５００として構成され、例えば２５個のスロット５００が設けられる（各図では便宜上２５個よりも少なく示している）。このスロット５００については、各スロット同士を区別するために、最下段のものから上方に向けて順に５０１、５０２・・・５２５の番号を付して表記する場合がある。
　容器本体５の前面にはウエハＷの取り出し口５２が形成され、前記蓋体６により当該取り出し口５２が塞がれる。図中５４は、前記取り出し口５２の周囲の開口縁部である。開口縁部５４の内周側には係合溝５５が形成されている。図５に示すように容器本体５の下部には、孔５６が設けられている。この孔５６に前記ステージ３２の支持ピン３８が差し込まれることで、容器本体５はステージ３２の表面から若干浮いた状態で支持される。
　図６に戻って蓋体６について説明すると、蓋体６の内部には左右に回転部６１が設けられ、回転部６１の上下には垂直方向に伸びる直動部６２が設けられる。回転部６１には後述のラッチキー４３が差し込まれる鍵穴６３が設けられており、そのように鍵穴６３に差し込まれたラッチキー４３の回転により、回転部６１が回転する。回転部６１の回転により、直動部６２は、その先端が蓋体６の上側及び下側から突出した状態と、蓋体６内に引き込んだ状態とで切り替わる。この直動部６２の先端は、蓋体６から突出した状態で前記容器本体５の係合溝５５に係合し、それによって蓋体６が容器本体５にロックされた状態となる。
　ところで図３及び図５においては、ステージ３２の３本の支持ピン３８のうちの１本を点線の円内で囲み、引き出すと共に拡大して示している。ただし、引き出した先では、当該支持ピン３８を引き出し元とは異なる方向から見た状態を示している。これら図に示すように前記支持ピン３８の側部は切り欠かれており、この切り欠き内に振動センサ１１が設けられている。
　この振動センサ１１としては、例えば公知のものが用いられる。具体的には、例えば人体の頭骨を伝わる骨導音と電気信号とを互いに変換する骨伝導スピーカあるいは骨伝導マイクロフォンとして用いられる機器を用いることができる。図５において、鎖線の矢印の先には振動センサ１１を拡大し、その縦断側面の概略を示しており、図中１２は筐体、図中１３は筐体１２内に設けられる支持部である。図中１４は、その中央部が前記支持部１３に支持される円形の圧電素子であり、例えば圧電セラミックスにより構成される。図中１５は、圧電素子１４の周端を囲うようにリング状に設けられる錘である。振動センサ１１の振動に応じて圧電素子１４が変形し、電荷が生じる。筐体１２内には、前記電荷による電気信号（感知信号）を筐体１２の外部へと伝送するために、図示しない内部配線が形成されている。図３中１５は、前記内部配線に接続され、前記電気信号を制御部２へ送信するためのケーブルである。このケーブル１５は、便宜上図３以外の図では省略している。
　筐体１２の外部には例えば樹脂からなる層１６が設けられ（図５）、層１６は支持ピン３８と筐体１２とに密着している。そして、容器本体５は、ステージ３２に載置されたときに支持ピン３８に密着する。また、ウエハＷは容器本体５に接して支持されるため、容器本体５内において後述のようにウエハＷとフォーク４８との接触による接触音が発生したときに、この接触音のうち、固体を媒体として伝導する縦波及び横波である固体伝播音は、前記ウエハＷ、容器本体５、支持ピン３８、層１６、振動センサ１１へと順に伝播する。そして、この固体伝播音によって振動センサ１１が振動し、この振動に応じた信号が出力される。空気を媒体として伝播する縦波振動である空気伝播音に比べて、固体伝播音は伝播中の減衰が抑えられるため、前記接触が発生すると、振動センサ１１は前記接触音に応じた信号を精度高く出力することができる。また、固体伝播音は空気伝播音に比べて早く伝播するため、前記接触音が発生すると、振動センサ１１から前記信号が速やかに出力される。
　続いて開閉ドア４について説明する。開閉ドア４は筐体３１の内側に設けられるドア本体４１を備えている。ドア本体４１は図示しない駆動機構によって進退自在及び昇降自在に構成され、図４、図５に示すように搬送口３３を開閉する。開閉ドア４は、前記ドア本体４１の後方側に蓋体開閉機構４２を備えており、蓋体開閉機構４２は、その後方側にラッチキー４３を備えている。ラッチキー４３は、水平軸周りに回転する。ステージ３２の進退により、当該ステージ３２に載置されたキャリアＣの蓋体６の前記鍵穴６３に対して、ラッチキー４３の差し込み及び引き抜きが行われる。
　図２、図４に示すように、筐体３１内には各ロードポート３で共用されるウエハの搬送ロボット４４が設けられている。搬送ロボット４４は、左右方向に水平移動自在な起立したフレーム４５、フレーム４５に昇降自在に設けられる昇降機構である昇降台４６、昇降台４６上を鉛直軸回りに回転自在な基台４７、及び基台４７上を進退自在なウエハＷの支持体であるフォーク４８を備えている。基台４７はフォークを進退させる進退機構を構成する。この搬送ロボット４４により、開放された搬送口３３を介してキャリアＣのスロット５００と、処理ブロックＥ２との間でウエハＷを受け渡すことができる。この搬送ロボット４４の各部は図示しないモータにより駆動する。
　前記フォーク４８は基部から先端部が二股に分かれるように並行して突出し、平面視概ねＵ字型の平板として構成されており、ウエハＷの裏面を支持してウエハＷを搬送する。フォーク４８は例えばセラミックスにより構成される。図７はフォーク４８の裏面側斜視図である。フォーク４８の各先端には、当該フォーク４８の裏面（下面）側へ突出するピン４９が設けられている。ピン４９は、当該フォーク４８の裏面と容器本体５のスロット５００に支持されるウエハＷの表面との擦れを検出するために、フォーク４８とウエハＷとの接触音を増幅させるための音増幅部として構成されている。
　ピン４９の役割についてさらに説明するために、図８、図９には当該ピン４９を設けないフォーク４８を示している。図８は先端側から基端側に向けて見た前記フォーク４８及び前記ウエハＷの模式図である。図９は当該フォーク４８及び容器本体５に格納されるウエハＷの上面図である。フォーク４８は、容器本体５内へ進入してウエハＷを受け渡した後、下降して後退する。この下降時に下方に位置するウエハＷの表面に接触し、そのように接触した状態で後退することでウエハＷを擦る場合がある。
　ここで、フォーク４８の裏面及びウエハＷの表面が共に平面であることから、前記フォーク４８の下降時には、フォーク４８の裏面とウエハＷ表面との間に空気層４Ａが介在しやすく、この空気層４Ａがクッションとなり、フォーク４８とウエハＷ表面との衝突時の衝撃の減衰が起きる（図８）。つまり空気層４Ａにより、フォーク４８とウエハＷとの衝突の際に発生する前記固体伝播音は小さくなる。また、その後フォーク４８が後退してウエハＷを擦るときに、フォーク４８は、ウエハＷ表面との間に挟み込まれた空気層４Ａ上を滑るように移動する。つまり、フォーク４８とウエハＷ表面との間には大きな摩擦力が発生せず、従って発生する固体伝播音は小さなものとなる（図９）。なお、図中４Ｂは、擦れによるウエハＷの傷である
　図１０、図１１はピン４９を設けたフォーク４８を示している。図１０は、図８と同様に基端側に向かって見たフォーク４８及びウエハＷの模式図を示しており、図１１は、図９と同様に前記フォーク４８及びウエハＷの上面を示している。前記フォーク４８が下降してウエハＷ表面に衝突するときには、ピン４９が空気層４Ａを裂くように当該フォーク４８が移動する（図１０）。つまり、ピン４９を設けない場合に比べて空気層４Ａによる衝撃の減衰が抑えられ、前記衝突により大きな固体伝播音が発生する。そして、ピン４８とウエハＷ表面との間に空気層４Ａを挟むことが抑えられた状態でフォーク４８が後退するので、ピン４８は当該空気層４Ａによる滑りが抑えられた状態でウエハＷ表面を擦り、大きな固体伝播音が発生する（図１１）。
　ピン４９を構成する材質としては、上記のようにウエハＷ表面に接触したときにピン４９を設けないフォーク４８がウエハＷに接触するよりも大きな固体伝播音を発生させ、それによって振動センサ１１からの出力信号を大きくできるような材質が選択される。具体的には、前記材質としては例えば金属やポリエーテル・エーテル・ケトンなどの比較的硬質な樹脂が用いられ、上記の接触が起きたときには、例えば５００Ｈｚ～１００００Ｈｚの固体伝播音が発生する。
　また、フォーク４８の裏面からピン４９の下端までの長さが大きすぎると、ウエハＷ表面との接触を起こすリスクが高くなるので、そのリスクが上がり過ぎないような大きさにピン４９を構成する。例えば隣接するスロット５００間に格納されるウエハＷの距離が１０ｍｍ程度である場合、前記大きさＬ１は、１００μｍ程度である。なお、図４，７，１０，１３－１７などの各図では図示の便宜上、フォーク４８の厚さに対して実際の大きさよりもピン４９の高さを大きく示している。また、図中ピン４９はリング板状に示しているが、このような形状には限られず、例えば円板状、角板状、上下方向伸びる棒状、または横方向に伸びる棒状に形成することができる。
　続いて、検出部及び補正機構を構成する制御部２について図１２のブロック図を用いて説明する。制御部２は、プログラム格納部２１、ＣＰＵ２２、メモリ２３を備えており、これらがバス２４に接続されている。プログラム格納部２１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、ハードディスク、ＭＯ（光磁気ディスク）及びメモリーカードなどの記憶媒体などにより構成されている。このような記憶媒体に格納された状態で、当該記憶媒体に格納されたプログラム２５が、制御部２にインストールされる。プログラム２５は、塗布、現像装置１の各部に制御信号を送信してその動作を制御し、ウエハＷの搬送、各ブロックＥ１～Ｅ４でのウエハＷの処理、キャリアＣからのウエハＷの搬出、キャリアＣへのウエハＷの搬入、ウエハＷとフォーク４８との擦れの検出の各動作が行えるように命令（各ステップ）が組み込まれている。ＣＰＵ２２は、そのように制御信号を出力するために各種の演算を実行する。
　前記各ステージ３２の支持ピン３８に設けられる振動センサ１１はそれぞれこの制御部２に接続されており、振動センサ１１からの出力信号が、制御部２に設けられる図示しない増幅部によって増幅され、さらに変換部によってアナログ信号からディジタル信号に変換されてバス２４に出力される。メモリ２３には、ウエハＷを容器本体５に格納する場合にフォーク４８が容器本体５に対して前進及び後退するときの前記出力信号の電圧値の時系列データ（電圧データ）が記憶される。
　また、バス２４にはフーリエ変換部２６が接続されている。このフーリエ変換部２６は前記電圧データに対してフーリエ変換を行い、後に示す周波数スペクトルを求める。さらに、バス２４にはアラーム出力部２７が接続されている。このアラーム出力部２７は、前記ウエハＷとフォーク４８との擦れが起きたものと判定された場合にアラームを出力する。このアラームとしては所定の音声や画面表示である。
　続いて、搬送ロボット４４の動作を示す図１３～図１７を参照しながら、ウエハＷのキャリアＣへの受け渡し時に擦れを検出する工程について説明する。先ず、ロードポート３の振動センサ１１から制御部２に向けて信号が出力された状態で、キャリア搬送機構によりキャリアＣが当該ロードポート３のステージ３２に搬送される。このときには振動センサ１１からの信号の電圧値のメモリ２３への書き込みは行われていない。
　基板Ｗの受け渡しが行われるキャリアＣの孔５６にステージ３２の支持ピン３８が差し込まれ、当該支持ピン３８に支持されるように前記キャリアＣがステージ３２に載置されて、ロードポート３の壁面３５から離れた後退位置に位置する。然る後、ステージ３２が前進し、キャリアＣの開口縁部５４が前記壁面３５の凹部３６内に進入すると共にラッチキー４３が回転部６１の鍵穴６３に差し込まれる。ラッチキー４３が回転し、蓋体６と容器本体５との係合が解除されると共に蓋体６が開閉ドア４の蓋体開閉機構４２に保持され、ドア本体４１が前方へ移動した後、下降する。それによって、容器本体５から蓋体６が取り外されると共にロードポート３の搬送口３３が開放される。
　搬送ロボット４４のフォーク４８が所定の高さ位置に位置した後、容器本体５のスロット５０１のウエハＷの下方に位置するように前進し、上昇して前記ウエハＷの裏面を支持する。然る後、フォーク４８は、後退して前記ウエハＷを容器本体５から搬出し（図１３）。当該ウエハＷが処理ブロックＥ２へ搬送される。以降、搬送ロボット４４は下方側のスロット５００から順にウエハＷを、スロット５０１のウエハＷと同様に、処理ブロックＥ２へ１枚ずつ搬送する。
　処理ブロックＥ２へ搬送されたウエハＷは、インターフェイスブロックＥ３→露光装置Ｅ４→処理ブロックＥ２へ搬送され、然る後、当該ウエハＷが元々格納されていたスロット５００に戻される。下方側のスロット５００に格納されていたウエハＷから順に、前記スロット５００への戻しが行われる。以降、スロット５０１のウエハＷを容器本体５に格納し終え、スロット５０２、続いてスロット５０３のウエハＷを容器本体５に格納する場合を例に挙げて説明する。また、図１８のフローチャートも適宜参照する。
　フォーク４８がスロット５０２から搬出されたウエハＷの裏面を保持した状態で、予め設定された高さ位置に移動する。フォーク４８が容器本体５に向けて前進を開始すると共に（図１４）、この前進が開始されたこと即ちフォーク４８による受け渡しが開始されたことを示すＩＮ－ＯＵＴ信号が、搬送ロボット４４から制御部２に出力される。制御部２が前記ＩＮ－ＯＵＴ信号を受信し（ステップＳ１）、振動センサ１１からの出力信号の電圧データのメモリ２３への書き込みが開始される（ステップＳ２）。
　フォーク４８が容器本体５内の奥へと進入を続け、所定の位置に位置すると前進が停止し、予め設定された高さ分だけ下降して、ウエハＷの裏面がスロット５０２の支持部５１に受け渡されると、フォーク４８が後退する（図１５）。フォーク４８が容器本体５から退出し、所定の位置に位置すると、フォーク４８の後退が停止される。その一方で、前記電圧データの記憶を開始してから所定の計測時間、例えば０．４秒が経過すると（ステップＳ３）、電圧データの書き込みが停止される（ステップＳ４）。電圧データの記憶が停止されるタイミングと、フォーク４８の後退が停止するタイミングとは、例えば略同時ないしは同時である。
　図１９は、このスロット５０２への受け渡し時にメモリ２３に記憶される電圧データの一例を示すグラフであり、横軸に時間、縦軸に電圧を設定している。このスロット５０２への受け渡し時には、フォーク４８とウエハＷとの擦れは起きていないものとする。搬送ロボット４４のモータの駆動音などにより振動センサ１１が振動するため、前記図１９のグラフ中、電圧は時間によって変化している。なお、グラフ中のＡは所定の電圧値である。
　このように電圧データが取得されると、制御部２は所定の区間Ｒ１において電圧の最大値と最小値との差分（前半側最大振幅とする）を検出する。また、区間Ｒ１の後の所定の区間Ｒ２において電圧の最大値と最小値との差分（後半側最大振幅とする）を検出する。区間Ｒ１は、フォーク４８が容器本体５内を前進する区間である。区間Ｒ２はフォーク４８の下降及び容器本体５内を後退する動作が含まれる区間である。然る後、制御部２は、後半側最大振幅－前半側最大振幅を算出し（ステップＳ５）、その算出値が許容範囲に収まっているか否かを判定する（ステップＳ６）。図１９のグラフの例では前半側最大振幅は（ａ－ｂ）であり、後半側最大振幅は（ｃ－ｄ）である。スロット５０２へのウエハＷの受け渡し時には、上記のようにフォーク４８とウエハＷとの接触が起きていないため、後半側最大振幅－前半側最大振幅＝（ｃ－ｄ）－（ａ－ｂ）は許容範囲に収まっている。
　このように後半側最大振幅－前半側最大振幅が許容範囲に収まると、処理ブロックＥ２からウエハＷを受け取ったフォーク４８が所定の高さに位置する。然る後、スロット５０２へのウエハＷの受け渡しと同様に、上記のステップＳ１～Ｓ６に従って、次のスロット５０３へのウエハＷの受け渡しが行われる。
　即ち、ウエハＷを保持したフォーク４８の前進（図１６）、前記電圧データの取得の開始、フォーク４８の前進停止、設定された高さ分フォーク４８が下降することによるスロット５０３の支持部５１へのウエハＷの受け渡しが行われる。然る後、フォーク４８の後退、フォーク４８の後退停止、前記電圧データの取得の停止、取得した電圧データから算出される後半側最大振幅－前半側最大振幅が、許容範囲に収まっているか否かの判定が行われる。
　このスロット５０３へのウエハＷの受け渡し時において、フォーク４８の前進時にはフォーク４８は容器本体５内のウエハＷに擦れていない。しかし、前記フォーク４８の下降時には図１０で説明したようにフォーク４８の裏面がスロット５０２のウエハＷの表面に衝突し（図１７）、それによってフォーク４８の後退時においては、図１１で示したようにウエハＷの表面が擦れたものとする。既述したように、この衝突及び擦れによる固体伝播音が容器本体５、ステージ３２の支持ピン３８を介して振動センサ１１に伝播し、前記固体伝播音に対応した出力信号が制御部２へ出力される。
　図２０は、このスロット５０３にウエハＷを受け渡すにあたり取得された電圧データの一例を、図１９と同様に示したグラフである。上記のようにフォーク４８とスロット５０２のウエハＷとの接触（衝突及び擦れ）が起き、特にフォーク４８の下降時のピン４９のウエハＷへの衝突で大きな音が発生するため、後半側最大振幅は｜ｃ－ｄ｜は、前半側最大振幅｜ａ－ｂ｜に比べて大きくなる。即ち、このスロット５０３へのウエハＷの受け渡しにおけるステップＳ６では、後半側最大振幅－前半側最大振幅が、許容範囲から外れたものとして判定される。なお、グラフ中Ｂは、所定の電圧値である。
　ステップＳ６でそのように許容範囲から外れたと判定されると、制御部２は、スロット５０３の受け渡しで取得した電圧データの区間Ｒ１、Ｒ２について夫々フーリエ変換を行い、周波数スペクトルを求める（ステップＳ７）。図２１の上側、下側は、夫々前記区間Ｒ１、Ｒ２から得られた周波数スペクトルの一例である。スペクトルのグラフの横軸は周波数、縦軸は電圧の振幅を夫々示している。
　区間Ｒ１から得られた周波数スペクトルを前半側周波数スペクトル、区間Ｒ２から得られた周波数スペクトルを後半側周波数スペクトルと、夫々記載することにする。制御部２は、これら前半側周波数スペクトル、後半側周波数スペクトルの夫々について、所定の周波数範囲例えば５００Ｈｚ～１００００Ｈｚにおける振動エネルギー量であるpower spectrum density(単位：Ｖ2／Ｈｚ、以下、ＰＳＤと記載する)を算出する。前記周波数範囲は、既述のようにピン４９とウエハＷとの接触によって発生する固体伝播音の周波数を含む範囲である。
　前記ＰＳＤは、前記周波数範囲における各周波数の振幅の値を２乗し、その２乗した各値の合計を前記周波数範囲の上限－前記周波数範囲の下限、即ち１００００Ｈｚ－５００Ｈｚで除して算出される値である。前記前半側周波数スペクトル、後半側周波数スペクトルから算出したＰＳＤを夫々前半側ＰＳＤ、後半側ＰＳＤとすると、制御部２はこれらのＰＳＤの算出後、後半側ＰＳＤ－前半側ＰＳＤを演算し（ステップＳ８）、この演算値が許容範囲に収まっているか否かを判定する（ステップＳ９）。
　このようにＰＳＤに基づいて、判定を行う理由を説明する。前記ウエハＷとフォーク４８との擦れ以外の他の要因によっても、振動センサ１１には振動が起こる。前記他の要因としては、例えば、上記したように搬送ロボット４４の各部を駆動させるモータの振動音であったり、その他には塗布、現像装置１においてウエハＷを処理するモジュールの駆動音、クリーンルーム内に設けられた塗布、現像装置１以外の他の半導体製造装置から発せられる駆動音や警報音などが挙げられる。そして、これらの他の要因により生じる音は、ウエハＷとフォーク４８との接触音よりも高い周波数を持っている。
　即ち、これら他の要因によって振動センサ１１による振動が検出されたときには、周波数スペクトルにおいて１００００Ｈｚよりも高い周波数帯域における振幅が大きくなり、１００００Ｈｚよりも低い周波数帯域における振幅が小さくなる。前記擦れが起きた場合には、図２１の下側で示したように、周波数スペクトルにおいて１００００Ｈｚよりも低い周波数帯域における振幅が大きくなり、１００００Ｈｚよりも高い周波数帯域における振幅が小さくなる。つまり、上記のフォーク４８とウエハＷとの接触が起きて振動センサ１１が振動するときには、上記の後半側ＰＳＤ－前半側ＰＳＤは比較的高い値となるが、前記他の要因により振動センサ１１が振動するときには上記の後半側ＰＳＤ－前半側ＰＳＤは比較的低い値となるので、前記接触の有無を識別することができる。なお、受け渡し中に、作業者による装置のバックドアの開閉などの環境ノイズにより、ウエハＷとフォーク４８との接触音に類似する信号が検出されることもある。そのため、後半側ＰＳＤ―前半側ＰＳＤの算出値が許容範囲を外れた信号が検出された場合、制御部２は、受け渡しの行われていないステージ３２からも、同時刻に同様の信号が検出されたかどうか判定を行う（ステップＳ１０）。受け渡し中のステージ３２の振動センサ１１のみならず、受け渡しの行われていない他のステージ３２の振動センサ１１からも同時に検出された場合には、環境ノイズと見なし、フォークと基板との接触が実際に起きていないと判断する。
　即ち、図１７に示したように接触が起きているこの場合においては、前記ステップＳ９にて、後半側ＰＳＤ－前半側ＰＳＤの算出値は許容範囲を外れる。更に、前記許容範囲を外れた信号と同様の信号が、受け渡しの行われていないステージから検出されないと前記ステップＳ１０にて確認する。それによって、フォーク４８によるウエハＷの擦れが発生したと判定される（ステップＳ１１）。すると、このスロット５０３への受け渡しを行った時刻や、スロット５０３へウエハＷを受け渡したときに取得された上記の電圧データなど、各種データが上位コンピュータに送信されて保存される（ステップＳ１２）。また、搬送ロボット４４によるウエハＷの搬送が停止され（ステップＳ１３）、アラームが出力される（ステップＳ１４）。
　スロット５０３の受け渡し時において、主にフォーク４８とウエハＷとの擦れが起きたものとして説明したが、この擦れが起こらず、既述のフォーク４８とウエハＷとの接触以外の要因によって振動センサ１１が振動し、前半側最大振幅と後半側最大振幅との差分が許容範囲から外れる場合がある。そのような場合は、上記のように後半側ＰＳＤ－前半側ＰＳＤは低い値となり、ステップＳ９において許容範囲に収まっていると判定される。そのように判定されると、ステップＳ１０以降の工程は行われず、次のスロット５０４のウエハＷが、スロット５０２、５０３のウエハＷと同様に容器本体５に受け渡される。
　そのように、スロット５０４以降の各スロットについてもウエハＷの受け渡しが行われる場合、スロット５０２、５０３にウエハＷを受け渡す場合と同様、上記の各ステップＳに従って受け渡しが行われる。そして、スロット５０１～スロット５２５へのすべてのウエハＷの受け渡しが終わるまでに、ウエハＷの擦れが有ったと判定されなければ、スロット５２５へのウエハＷの受け渡し終了後、ドア本体４１により搬送口３３が塞がれ、蓋体６が容器本体５に取り付けられる。ステージ３２が移動してキャリアＣは後退し、キャリア搬送機構により前記キャリアＣはステージ３２から運び去られ、前記ステージ３２には次のキャリアＣが搬送される。
　上記の説明では便宜上省略したが、最下段のスロット５０１へウエハＷを受け渡す場合も上記の各ステップＳの動作が行われる。ただし、フォーク４８の下降及び後退時に、フォーク４８の下方にはウエハＷが無いため、フォーク４８とウエハＷとの擦れの代わりにフォーク４８と容器本体５の内壁との擦れの有無が判定されていることになる。
　この塗布、現像装置１によれば、フォーク４８の裏面に設けたピン４９により、下降するフォーク４８がウエハＷ表面に衝突したとき及びその後ウエハＷ表面を擦るときに比較的大きな接触音を発生させ、それによってキャリアＣの容器本体５を伝播する固体伝播音を大きくすることができる。そして、ステージ３２の支持ピン３８に設けた振動センサ１１により、この固体伝播音を検出し、それに基づいて制御部２が、フォーク４８とウエハＷとの擦れの有無を検出する。従って、前記擦れを精度高く検出することができる。そのため、多くのウエハＷに傷が付けられる事故が起きることを防ぐことができる。
　また、上記の振動センサ１１は、容器本体５を伝播する固体伝播音を検出するので、当該振動センサ１１を搬送ロボット４４に設ける必要が無い。例えば搬送ロボット４４に音響センサや振動センサを取り付けて、搬送ロボット４４とウエハＷとの異常な衝突を検知するような構成に比べて、振動センサ１１は搬送ロボット４４のモータなどの音響の発生源及び振動の発生源によって振動し難い。つまり、上記フォーク４８とウエハＷとの接触音以外の雑音を検出し難いので、擦れが発生していないのに当該擦れが起こったものとして検出されるような誤検出が起きることを抑えることができる。
　また、制御部２は、上記のように取得された区間Ｒ１、Ｒ２の電圧の最大振幅の差が異常になったときは、各区間Ｒ１、Ｒ２から求める周波数スペクトルに基づいて、前記擦れの有無を判定している。この点からも、上記の誤検出が起きることを防ぐことができる。また、制御部２は、各ステージ３２に設けられる振動センサ１１からの信号を常時監視しているので、たとえ何らかの理由により、前記擦れではない環境ノイズなどが生じても、受け渡しの行われていない他のステージ３２において、受け渡しの行われているステージ３２と同時に同様の信号検出されたかどうか判定することで、誤検出が起きることを防ぐことができる。
　さらに、上記の搬送ロボット４４に前記音響センサや振動センサを取り付ける構成や、フォーク４８に容量検出電極からなる距離センサを取り付けてフォーク４８とウエハＷとの距離を計測して擦れを検出するような構成に対して、上記の振動センサ１１は搬送ロボット４４に設けられていないので、振動センサ１１と制御部２とを接続する配線を、搬送ロボット４４の稼働に応じて屈曲する構成とする必要が無い。従って、当該配線の寿命が低下することが防がれる。
　また、制御部２は、１つのスロット５００への受け渡し中における区間Ｒ１、Ｒ２で得られた電圧データに基づき、上記の後半側最大振幅－前半側最大振幅＝（ｃ－ｄ）－（ａ－ｂ）を算出して、当該受け渡し中における擦れの発生の有無を検出している。塗布、現像装置１が設けられるクリーンルーム内に既述した各種の要因により、突発的に雑音が発生するような場合であっても、区間Ｒ１、Ｒ２において当該雑音により振動センサ１１が同様に振動することで、前記誤検出が起きることを抑えることができる。
　上記の例では、ウエハＷとフォーク４８との擦れが検出されると、ウエハＷの搬送を停止させているが、そのような対処を行うことには限られない。例えば、上記のようにスロット５０３にウエハＷを受け渡すときに、前記擦れが発生したと判定された場合について説明する。スロット５０３にウエハＷを受け渡すにあたりウエハＷを保持した状態で前進したときのフォーク４８の高さ位置をスロット５０３進入高さ位置とすると、このスロット５０３進入高さ位置から予め設定された高さ分、下方にずれた高さ位置にフォーク４８が位置する。その後、所定の量フォーク４８が前進して、その先端がスロット５０２、５０３のウエハＷの間に位置する（図２２）。
　制御部２は、フォーク４８を上昇させながら、振動センサ１１からの出力信号の変化をモニタする。スロット５０３のウエハＷの裏面とフォーク４８との衝突が起き、出力信号の電圧が大きくなると、そのフォーク４８の高さ位置を記憶すると共に、フォーク４８の上昇を停止させる。次に制御部２は、フォーク４８を下降させながら、前記出力信号の変化をモニタする。スロット５０２のウエハＷの表面とフォーク４８との衝突が起き、出力信号の電圧が大きくなると、そのフォーク４８の高さ位置を記憶すると共に、フォーク４８の下降を停止させる（図２３）。例えば制御部２は、これら記憶された各高さ位置の中間の高さ位置を算出し、この中間の高さ位置をフォーク４８が後退するときの高さ位置として決定する。そして、決定した高さ位置から所定の高さ分上方に離れた位置を、スロット５０３進入高さ位置として、当該進入高さ位置の補正を行う。
　このようにスロット５０３進入高さ位置を補正すると、スロット５０４～５２５には上記の各ステップＳ１～Ｓ１１に従ってウエハＷを搬送する。つまり、この例ではウエハＷとフォーク４８との擦れを検出しても、ステップＳ１２の搬送ロボット４４の動作の停止を行わない。そして、スロット５０４～５２５にウエハＷを格納し終わり、当該キャリアＣがステージ３２から搬出され、ステージ３２には後続のキャリアＣが搬送される。この後続のキャリアＣからウエハＷが払い出され、然る後、このキャリアＣのスロット５０３にウエハＷを格納するときには、補正されたスロット５０３進入高さ位置にウエハＷを保持したフォーク４８が位置して前進する。その後、前記中間の高さ位置をフォーク４８が後退することで、フォーク４８とスロット５０２のウエハＷとの擦れが防がれる。
　この例では、人員を介さず自動でフォーク４８の高さ位置の調整を行うことができるので、当該高さ位置の調整時間の短縮化を図ることができる。それによって擦れが検出されてから、塗布、現像装置１の稼働を再開するまで時間を早めることができる。前記図２３では、上記の実施形態と同様にフォーク４８の裏面にのみピン４９を設けているが、ウエハＷに接触するフォーク４８の高さ位置を正確に検出するために、表面にもピン４９を設けておくことが好ましい。
　ウエハＷとフォーク４８との接触音を増大させるためには、ピン４９を設けることには限られない。図２４のフォーク４８の裏面先端部は荒れており、微小な凹凸が形成された凹凸部８１として構成されている。フォーク４８は搬送ロボット４４に水平に設けられるが、その先端は重力により若干斜めに傾いている。図２５は、フォーク４８が後退するときに、このように先端が傾いたフォーク４８の凹凸部８１が、ウエハＷの角部を擦った状態を示している。ただし、図２５ではフォーク４８の傾きを実際の傾きよりも大きく示している。
　そのように凹凸部８１によりウエハＷが擦られる場合には、平坦なフォーク４８がウエハＷを擦る場合に比べて大きなエネルギーが発生する。つまり凹凸部８１は、比較的大きな摩擦音を発生させることができる。上記の他の要因による振動センサ１１の振動と、ウエハＷとの擦れによる振動センサ１１の振動とを識別するために、当該擦れにより例えば上記の５００～１００００Ｈｚの周波数の固体伝播音が発生するような荒れとなるように、凹凸部８１は構成される。
　フォーク４８の裏面とウエハＷの表面との擦れを検出することについて説明してきたが、フォーク４８の表面とウエハＷの裏面との擦れを検出するようにしてもよい。図２６では、ピン４９をフォーク４８の表面に設けた例を示している。容器本体５からウエハＷを取り出すにあたり、上記のようにフォーク４８が前進するときにピン４９がウエハＷの裏面を擦ると、５００～１００００Ｈｚの固体伝播音が発生する。また、ピン４９の代わりに凹凸部８１をフォーク４８の表面に設けてもよい。
　既述のように振動センサ１１は、容器本体５を伝播する固体伝播音を検出できる位置に設けられていればよいので、ステージ３２に設けることには限られない。図２７は、ロードポート３の壁面３５の凹部３６に振動センサ１１を設けた例を示している。この例では振動センサ１１の前方側に付勢部であるバネ８２を設けており、容器本体５に対してウエハＷが受け渡されるときには、バネ８２により振動センサ１１が後方側に付勢され、より確実に振動センサ１１が容器本体５に密着して、前記固体伝播音を検出できるように構成されている。ただし、容器本体５の開口縁部５４が前記振動センサ１１に密着する位置に移動してウエハＷの受け渡しが行われるのであれば、前記バネ８２を設けなくてもよい。
　また、例えば図２８に示すように振動センサ１１を容器本体５に設けてもよい。この容器本体５において、前記開口縁部５４に振動センサ１１が埋設されており、振動センサ１１の表面は露出している。また、この露出した表面には圧電素子１４から得られる出力信号を取り出すための電極（図示は省略）が設けられている。ロードポート３の凹部３６には、電極８３が埋設されている。容器本体５と搬送ロボット４４との間でウエハＷを受け渡すために前記開口縁部５４が凹部３６内に進入するとき、振動センサ１１の前記電極と電極８３とが接続される。この電極８３を介して振動センサ１１が制御部２に接続され、振動センサ１１からの出力信号を制御部２に供給できるように構成されている。
　図２９には他の容器本体５及びロードポート３の構成例を示している。この容器本体５においては、振動センサ１１及び無線送信部８４が埋設されている。無線送信部８４は、開口縁部５４の表面に露出する電極８５に接続されている。凹部３６の前記電極８３には制御部２の代わりに電力供給部８６が接続されている。容器本体５の開口縁部５４が凹部３６に進入するとき、電極８３、８５が互いに接続され、無線送信部８４に電力が供給される。そのように電力が供給されると、無線送信部８４は振動センサ１１のアナログの出力をディジタルデータに変換し、制御部２に無線送信できるように構成されている。上記のように、振動センサ１１がステージ３２に設置されない場合を例示したが、この場合も同様に、制御部２にて各振動センサ１１を常時監視することにより、環境ノイズによる誤検出を防ぐことができる。
　ところで、本発明は容器本体５のウエハＷとフォーク４８との擦れを検出することには限られない。ウエハボートと呼ばれる多数枚のウエハＷを棚状に上下に配列して保持する保持具に保持された前記ウエハＷを、当該ウエハボートと共に加熱炉に搬入し、一括で加熱する縦型熱処理装置が知られている。この縦型熱処理装置においては、ステージに載置されたこのウエハボートと前記キャリアＣとの間で、前記搬送ロボット４４と同様の搬送ロボットによりウエハＷが受け渡される。この搬送ロボットのフォーク４８にピン４９や凹凸部８１を設けると共に、例えば前記ステージにウエハボートから固体伝播音が伝播されるように振動センサ１１を設ける。そして制御部２が、前記振動センサ１１からの出力に基づいて、ウエハボートに保持されたウエハＷとフォーク４８との擦れを検出することができる。
　上記の例では、搬送ロボット４４の昇降台４７が昇降して容器本体５に対してウエハＷの受け渡しが行われているが、ステージ３２が昇降してウエハＷの受け渡しが行えるようになっていてもよい。そのような構成でも、ウエハＷとフォーク４８との擦れを検出することができる。また、容器本体５に対するウエハＷの受け渡しとは、容器本体５にウエハＷを搬送する場合、容器本体５から受け取る場合の少なくとも一方を含む。即ち、容器本体５へのウエハＷの搬送及び容器本体５からのウエハＷの搬送の一方のみが行われるように装置を構成してもよい。
　（評価試験）
　評価試験１
　本発明に関連して行われた評価試験について説明する。評価試験１では、上記の搬送ロボット４４を用い、フォーク４８をウエハＷが格納された容器本体５に対して進入、下降及び後退動作を順に繰り返し行い、その間に上記のようにステージ３２に設けた振動センサ１１から出力される電圧を測定した。前記進入、下降及び後退動作を複数回繰り返し行うと、進入時の高さ及び後退時の高さを変更して、再度進入、下降及び後退動作を繰り返し行った。前記フォーク４８の裏面には、上記の実施形態と同様に、金属のワッシャであるピン４９が設けられている。
　評価試験１－１では、フォーク４８の後退時において、フォーク４８と容器本体５のウエハＷとの擦れが起きないようにフォーク４８の高さを設定した。評価試験１－２、１－３、１－４では、フォーク４８の後退時において、当該フォーク４８が容器本体５に格納されたウエハＷ表面よりも夫々３３μｍ下方、６６μｍ下方、９９μｍ下方を通過する、即ち後退するときにウエハＷを擦るように、フォーク４８の高さを設定した。評価試験１－１～１－４のいずれにおいても、フォーク４８の前進時には前記ウエハＷとの接触が起きないように、フォーク４８の高さを設定した。
　図３０は、評価試験１－１～１－４で得られた結果を示すグラフである。グラフの横軸は、各評価試験を開始してから経過した時間（単位：秒）を示している。縦軸は、前記出力電圧（単位：Ｖ）を示している。グラフでは、各評価試験において５回分のフォーク４８の前記進入、下降及び後退の繰り返し動作中の電圧変化を示しており、この表示された範囲において初回のフォーク４８の前進が開始されたタイミングをＩＮとして記載している。評価試験１－１では、小さい周波数の変動が起きた後、しばらくしてまた同様の周波数の変動が起き、これら周波数の変動が繰り返されている。これらの周波数の変動は、夫々フォーク４８の進入、後退における搬送ロボット４４の動作音によるものである。このグラフより、実施形態で説明した前半側最大振幅及び後半側最大振幅が、概ね一致していることが分かる。
　また、各評価試験１－２～１－４では小さな周波数の変動が起きた後、それよりも大きな周波数の変動が起き、これら変動が繰り返されている。小さな周波数の変動は搬送ロボット４４の動作音によるものであり、大きな周波数の変動は、フォーク４８の下降によるウエハＷとピン４９との衝突及びその後のウエハＷを擦ることによるものである。即ち、前半側最大振幅に比べて後半側最大振幅が大きい。従ってこの評価試験１から、上記の実施形態で示したように前半側最大振幅及び後半側最大振幅に基づいて、フォーク４８とウエハＷとの擦れの有無を判定することができることが分かる。
　評価試験２
　フォーク４８の進退による容器本体５へのウエハＷの格納動作を行い、その間に振動センサ１１から出力される電圧を測定した。この評価試験２ではフォーク４８にピン４９を設けていない。この格納動作が行われているときに、ウエハＷの擦れが起きるようにフォーク４８の高さが設定されている。
　図３１は、この評価試験２の結果を示すグラフであり、グラフの横軸、縦軸は評価試験１の図３０と同様に時間、出力電圧を夫々示している。ただし、前記図３０のグラフの縦軸には０．１Ｖごとに目盛を付すと共に目盛線をグラフ中に示し、前記目盛線間には補助目盛線を２０ｍＶ刻みで示した。それに対して、この評価試験２における図３１のグラフの縦軸には５ｍＶごとに目盛を付すと共に目盛り線をグラフ中に示し、前記目盛線間に補助目盛線を１ｍＶ刻みで示している。この評価試験２では、測定開始から測定終了に至るまで大きな幅で出力電圧が変動している。これは測定中において、塗布、現像装置１内外のノイズを検出してしまい、検出されたウエハＷとフォーク４８とが接触したときの振動成分が、このノイズ成分中に埋もれてしまっている結果になったものと考えられる。この評価試験２の結果から、ウエハＷとフォーク４８とが接触したときの振動を、このような他の要因による振動と区別し、擦れの誤検出を防ぐために、上記のようにピン４９や凹凸部８１を設けることが有効であると考えられる。また、上記のように前半側最大振幅と後半側最大振幅とを比較した後、さらに周波数スペクトルに基づいて擦れの判定を行うことが、当該擦れの誤検出を防ぐために有効であることが分かる。
　評価試験３－１
　塗布、現像装置１の周囲のノイズが大きい場合には、フォーク４８に音増幅部（突起）を有している場合であっても、ウエハＷとフォーク４８との接触音がノイズ成分に埋もれてしまう事がある。そこで、上記の評価試験１－３において取得された電圧データについて、所定の区間Ｒ１、Ｒ２を設定し、実施の形態で説明した各区間Ｒ１、Ｒ２における前半側周波数スペクトル、後半側周波数スペクトルを夫々求めた。図３２はこれら前半側スペクトル、後半側スペクトルを夫々示している。これら周波数スペクトルを比較すると、５００Ｈｚ～１００００Ｈｚにおける振幅が特に変化していることが分かる。
　即ち、周囲のノイズ成分が大きく、検出した振動音にフォーク４８とウエハＷとの接触音（干渉音）が埋もれてしまう場合であっても、周波数スペクトルを算出し、特定の波長（この場合５００～１００００Ｈｚの波長）のスペクトル強度を用いることでウエハＷの擦れの有無を判定することができる。なお、この場合１００００Ｈｚを超える振幅について、前半側周波数スペクトルと後半側周波数スペクトルとの間で、その差異が小さかったのは、１００００Ｈｚの波長が、主として周囲の構造物の駆動音などの高周波成分によるものが多く、ウエハＷとフォーク４８との接触に基づく成分によるものが小さいためであると考えられる。
　評価試験３－２
　上記の評価試験１－１、１－３、１－４において取得された電圧データから、実施の形態で説明した前半側ＰＳＤ、後半側ＰＳＤを夫々算出した。これらＰＳＤは、実施の形態と同様に５００～１００００Ｈｚの周波数について算出している。また、後半側ＰＳＤ－前半側ＰＳＤを演算した。図３３のグラフは評価試験１－１、１－３、１－４の前半側ＰＳＤ及び後半側ＰＳＤを示し、図３４のグラフは、これら各評価試験の後半側ＰＳＤ－前半側ＰＳＤを示している。図３４のグラフより評価試験１－３、１－４における後半側ＰＳＤ－前半側ＰＳＤは、評価試験１－１における後半側ＰＳＤ－前半側ＰＳＤよりも大きい値を示していることが分かる。これら評価試験３－１、３－２の結果から、周波数スペクトルを用いて、擦れの有無の判定を行えることが分かる。
Ｅ１　　　キャリアブロック
Ｃ　　　　キャリア
Ｗ　　　　ウエハ
１　　　塗布、現像装置
１１　　振動センサ
２　　　制御部
３　　　ロードポート
３８　　支持ピン
４４　　搬送ロボット
４８　　フォーク
４９　　ピン
５　　　容器本体
８１　　凹凸部

Claims (10)

  1. 　複数の基板を棚状に保持するための基板保持具が載置される載置部と、
    　前記基板の下面を支持する支持体、及び前記支持体を進退させる進退機構を備え、前記載置部に載置された基板保持具に対して基板の受け渡しを行うための基板搬送機構と、
    　前記支持体を前記基板保持具に対して相対的に昇降させる昇降機構と、
    　前記基板保持具に保持された基板と前記支持体との接触により発生する接触音を増幅させるための音増幅部と、
    　前記基板保持具を伝播する固体伝播音を感知して感知信号を出力する振動センサからの前記感知信号に基づいて、前記基板と前記支持体との擦れを検出するための検出部と、
    　を備えることを特徴とする基板搬送装置。
  2. 　前記音増幅部は、前記支持体に設けられることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
  3. 　前記検出部は、前記振動センサからの感知信号に基づいて得られる周波数スペクトルに基づいて、前記基板と前記支持体との擦れを検出することを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
  4. 　前記音増幅部は、基板と支持体との間の空気層による前記接触音の低下を防ぐための突部により構成されることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
  5. 　前記音増幅部は、基板の端部との接触による接触音を増幅させるための凹凸部により構成されることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
  6. 　前記振動センサを前記載置部に備えることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
  7. 　前記基板保持具と基板搬送機構との間で基板を受け渡すための搬送口が形成された隔壁が設けられ、
    　当該隔壁に前記振動センサを備えることを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
  8. 　前記振動センサを前記載置部に載置された基板保持具に向けて付勢する付勢部が、前記隔壁に設けられることを特徴とする請求項７記載の基板搬送装置。
  9. 　前記基板搬送装置は、前記載置部を複数備えるとともに、複数の前記載置部にそれぞれ対応する複数の前記振動センサを有し、
    　前記検出部は、複数の前記載置部にそれぞれ対応する複数の前記振動センサのうち、基板搬送中の前記載置部に対応する前記振動センサと、基板搬送中でない少なく１つの前記載置部に対応する前記振動センサとから、前記感知信号が同時に出力された場合、前記基板と前記支持体との擦れではないと判定することを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
  10. 　前記検出部により前記基板と支持体との擦れが検出されたときに、前記検出部は後に基板保持具に対して基板の受け渡しを行うときの前記支持体の高さが補正されるように、前記昇降機構の動作を制御することを特徴とする請求項１記載の基板搬送装置。
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