JP2007227781A - 基板の位置ずれ検査機構,処理システム及び基板の位置ずれ検査方法 - Google Patents

基板の位置ずれ検査機構,処理システム及び基板の位置ずれ検査方法 Download PDF

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Abstract

【課題】搬送アームに保持された基板の位置ずれを確実に検知する。
【解決手段】基板Gの存在を検出する複数の基板検出センサ62A,62Bを備えた。搬送アーム52は,基板Gを正常に保持している場合に該基板Gを第一の被検査位置Pg3に保持する第一の保持位置Pa3と,基板Gを正常に保持している場合に該基板Gを第二の被検査位置Pg4に保持する第二の保持位置Pa4と,に移動可能にした。前記複数の基板検出センサ62A,62Bは,第一の被検査位置Pg3に配置された基板Gの縁部における互いに異なる部分をそれぞれ検出し,かつ,第二の被検査位置Pg4に配置された基板Gを検出しないように配置した。
【選択図】図5

Description

本発明は,基板の位置ずれ検査機構,処理システム及び基板の位置ずれ検査方法に関する。
例えばLCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)の製造プロセスにおいては,大気圧より減圧された処理室内で基板に成膜,エッチング,アッシング等の処理を施す基板処理装置を複数備えた,いわゆるマルチチャンバー型の処理システムが使用されている(例えば,特許文献1参照)。かかる処理システムには,基板を搬送する基板搬送装置を備えた搬送室が設けられ,その周囲に,各種の基板処理装置が備えられている。基板は基板搬送装置の搬送アームにより略水平に保持され,搬送室から各基板処理装置に搬入され,また,各基板処理装置から搬送室に搬出されるようになっている。
搬送室あるいは搬送アームには,基板が搬送アームに保持されているかを検査するため,基板検出センサが設けられる。但し,搬送室は大気圧より減圧された真空に近い状態にされるので,基板検出センサには減圧環境下でも使用可能な構成が要求される。例えば,搬送アームに真空対応の光センサ等を直接設置し,このセンサによって基板の有無をそれぞれ判別することにより,搬送アームに基板が保持されているか否かを判定する構成が考えられる。また,基板や搬送アームから離隔した位置に複数の光センサを設け,これらの光センサから,基板が正常に保持されている場合に基板が存在するべき位置に向かってそれぞれ光を投光し,各光センサによって基板の有無をそれぞれ判別することにより,基板が搬送アームに保持されているか否かを判定する方法が考えられる。
また,ガラス基板のような光透過率が高い材質の基板を検出する基板検出センサとしては,例えば発光素子,反射板,受光素子を備えた構成が知られている(例えば,特許文献2参照。)。かかる構成においては,発光素子から発光された光が基板に向かって投光され,基板を透過した後,反射板から基板に向かって反射させられ,再び基板を透過した後,受光素子によって受光されるようになっている。即ち,受光素子によって受光された光の強度に基づいて,基板の有無が判別されるようになっている。
特表2004−523880号公報 特開平6−214046号公報
しかしながら,従来の基板検出センサを用いた構成では,基板が搬送アーム上に存在するか否かを判定する程度のことは可能であるものの,基板が搬送アームに対して位置ずれしていないか否かまで判定することは困難であった。例えば,基板や搬送アームから離隔した位置に複数の光センサを設け,これらの光センサから,基板が正常に保持されている場合に基板の縁部(例えば4つの角部など)が存在するべき位置に向かってそれぞれ光を投光し,各光センサによって基板の有無をそれぞれ判別することにより,基板の位置ずれを検知する方法も考えられるが,この場合,検出対象である基板の上方などに他の基板が存在したりすると,正確な検出が行えなくなくなるおそれがあった。即ち,例えば搬送アームを2本以上有する搬送装置などでは,検出対象である基板の上方に,他の基板が別の搬送アームで保持されていることがあり,そのような基板が光センサの検出領域に入ってしまい,検出対象である基板の検出の邪魔になるおそれがあった。
本発明は,上記の点に鑑みてなされたものであり,搬送アームに保持された基板の位置ずれを確実に検知できる基板の位置ずれ検査機構,処理システム及び位置ずれ検査方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため,本発明によれば,搬送アームによって保持された基板の搬送アームに対する位置ずれを検査する機構であって,基板の存在を検出する複数の基板検出センサを備え,前記搬送アームは,基板を正常に保持している場合に該基板を第一の被検査位置に保持する第一の保持位置と,基板を正常に保持している場合に該基板を第二の被検査位置に保持する第二の保持位置と,に移動可能であり,前記複数の基板検出センサは,前記第一の被検査位置に配置された基板の縁部における互いに異なる部分をそれぞれ検出し,かつ,前記第二の被検査位置に配置された基板を検出しないことを特徴とする,基板の位置ずれ検査機構が提供される。
この位置ずれ検査機構にあっては,前記搬送アームによって正常に保持された基板は,略水平な姿勢で第一の被検査位置と第二の被検査位置との間で水平方向に直進移動させられるとしても良い。
前記複数の基板検出センサは,前記第一の被検査位置に配置された基板の同一の辺に沿った縁部を検出するとしても良い。前記複数の基板検出センサのいずれかは,前記基板の角部を検出するとしても良い。
前記基板検出センサは光センサであっても良い。前記基板は透光性を有するものでも良い。前記基板検出センサは,前記第一の被検査位置に向かってレーザ光を投光する投光部と,前記第一の被検査位置を挟んで前記投光部と対向する側に設けられ,前記投光部から投光されるレーザ光を反射する反射部と,前記反射部から反射されたレーザ光を受光する受光部と,前記受光したレーザ光の強度に基づいて前記基板の有無を判別する判別回路と,を備えるものでも良い。
前記搬送アームは,大気圧よりも減圧される減圧室内で基板を搬送し,前記投光部及び前記受光部は,前記減圧室よりも高い圧力下に設けられ,前記減圧室と前記発光部との間,及び,前記減圧室と前記受光部との間に,前記レーザ光を透過させる窓部が設けられている構成としても良い。
また,基板が搬送アームに正常に保持されているか否かを判定する判定部を備え,前記判定部は,前記搬送アームが前記第一の保持位置に配置されている状態において前記複数の基板検出センサの総てによって基板がそれぞれ検出され,かつ,前記搬送アームが前記第二の保持位置に配置されている状態において前記複数の基板検出センサのいずれによっても基板が検出されなかった場合は,基板が正常に保持されていると判定し,その他の場合は,基板が正常に保持されていないと判定するとしても良い。
前記搬送アームを2つ以上備え,前記2つ以上の搬送アームのいずれかが前記第一の保持位置に位置する状態において,該搬送アームの上方又は下方に他の搬送アームが配置される構成であっても良い。
前記第一の被検査位置に配置された基板の縁部は,前記他の搬送アームに保持された他の基板よりも平面視において突出させられ,前記複数の基板検出センサは,前記他の基板よりも平面視において突出させられた縁部をそれぞれ検出するとしても良い。
また,本発明の別の観点によれば,上記のいずれかに記載の基板の位置ずれ検査機構と,基板に所定の処理を施す基板処理装置とを備えることを特徴とする,処理システムが提供される。
さらに,本発明の別の観点によれば,搬送アームによって保持された基板の搬送アームに対する位置ずれを検査する方法であって,前記搬送アームを第一の保持位置に配置させ,前記搬送アームによって第一の被検査位置に保持されているべき基板の有無を,複数の基板検出センサにそれぞれ判別させ,その後,前記搬送アームを前記複数の基板検出センサに対して移動させ,前記搬送アームを第二の保持位置に配置させ,前記搬送アームによって第二の被検査位置に保持されているべき基板の有無を,前記複数の基板検出センサにそれぞれ判別させ,前記搬送アームを前記第一の保持位置に配置させたときの前記複数の基板検出センサの判別結果,及び,前記搬送アームを第二の保持位置に配置させたときの前記複数の基板検出センサの判別結果に基づいて,基板が前記搬送アームに正常に保持されているか否かを判定することを特徴とする,基板の位置ずれ検査方法が提供される。
この検査方法にあっては,前記第一の保持位置に配置された搬送アームによって基板が正常に保持されている場合,前記複数の基板検出センサは,基板の縁部における互いに異なる部分を検出するようにしても良い。前記複数の基板検出センサは,前記基板の同一の辺に沿った縁部を検出するとしても良い。前記複数の基板検出センサは,前記基板の角部を検出するようにしても良い。
前記搬送アームによって基板が正常に保持されている場合,前記基板は略水平な姿勢で,前記第一の被検査位置から前記第二の被検査位置に向かって,水平方向に直進移動させられるようにしても良い。
前記搬送アームを前記第一の保持位置に配置させたときに前記複数の基板検出センサによって基板がそれぞれ検出され,かつ,前記搬送アームを第二の保持位置に配置させたときに前記複数の基板検出センサのいずれによっても基板が検出されなかった場合,前記基板は正常に保持されていると判定し,その他の場合は,前記基板は正常に保持されていないと判定しても良い。
前記基板検出センサは光センサでも良い。前記基板は透光性を有しても良い。また,前記第一の被検査位置に向かってレーザ光を投光し,前記第一の被検査位置を通過したレーザ光を反射させ,前記反射したレーザ光を受光し,前記受光したレーザ光の強度に基づいて,前記基板の有無を判別しても良い。
この位置ずれ検査方法は,基板処理装置によって基板を処理し,前記基板処理装置から基板を搬出した後に行っても良い。前記搬送アームが前記第一の保持位置又は前記第二の保持位置に位置するとき,該搬送アームの上方又は下方に他の基板を配置し,前記他の基板は,前記複数の基板検出センサに検出されない位置に配置させるようにして良い。
本発明によれば,搬送アームを第一の保持位置に配置した状態で基板の有無を判別し,さらに,搬送アームを第二の保持位置に配置した状態で基板の有無を判別することで,各判別結果に基づいて,基板の位置ずれを確実に検知できる。最低でも2つの基板検出センサを用いるだけで,基板の位置ずれを検出できるので,設備コストを低減できる。基板の一つの辺に沿った縁部を検出することで,基板の位置ずれを検知でき,検出対象である基板の上方に他の基板が存在しても,当該他の基板が基板検出センサに検出されないような状態で,検出対象である基板の有無を正確に判定できるようになる。
以下,本発明にかかる実施形態を,基板の一例としてのLCD用のガラス基板Gに対して,プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)処理により薄膜を成膜する工程を実施する処理システムに基づいて説明する。図1は,本実施の形態にかかる処理システム1の概略的な構成を示した平面図である。図1に示す処理システム1は,いわゆるマルチチャンバー型の処理システムであり,処理システム1の外部に対して基板Gを搬入出させ,また,処理部3に対して基板Gを搬入出させるための搬入出部2と,CVD処理を行う処理部3とを備えている。搬入出部2と処理部3との間には,ロードロック装置5が設置されている。
搬入出部2には,複数枚の基板Gを収納したカセットCを載置する載置台11と,基板Gを搬送する第一の搬送装置12とが設けられている。載置台11上には,図1において略水平方向のX軸方向に沿って,複数のカセットCが並べられる。図2に示すように,載置台11上のカセットC内には,基板Gが略水平な姿勢で複数枚上下に並べて収納されている。基板Gは,透光性を有する(透明な)ガラス基板であり,略長方形の薄い平板状をなしている。
搬送装置12は,水平方向のY軸方向において載置台11の後方(図1においては右方)に備えられている。また,搬送装置12は,X軸方向に沿って延設されたレール13と,レール13に沿って水平方向に移動可能な搬送機構14とを備えている。搬送機構14は,一枚の基板Gを略水平に保持する搬送アーム15を備えており,搬送アーム15は,Z軸方向(鉛直方向)に屈伸及び略水平面内で旋回可能に構成されている。即ち,載置台11上の各カセットCの正面に設けられた開口16に搬送アーム15をアクセスさせて,基板Gを一枚ずつ取り出したり収納したりすることができる構成になっている。また,搬送装置12を挟んで載置台11と対向する側(Y軸方向において搬送装置12の後方)に設けられたロードロック装置5に対して,搬送アーム15をアクセスさせ,基板Gを一枚ずつ搬入及び搬出させることができる。
図2に示すように,ロードロック装置5は,上下に積み重ねて備えられた一対のロードロック装置,即ち,上段の第一のロードロック装置21及び下段の第二のロードロック装置22によって構成されている。
Y軸方向においてロードロック装置21の前側(図2においては左側)には,基板Gを搬入するための搬入口25,及び,搬入口25を開閉するゲートバルブ25aが設けられている。Y軸方向においてロードロック装置21の後側には,基板Gを搬出するための搬出口26,及び,搬出口26を開閉するゲートバルブ26aが設けられている。ロードロック装置22の後側には,基板Gを搬入するための搬入口27,及び,搬入口27を開閉するゲートバルブ27aが設けられている。Y軸方向においてロードロック装置22の前側には,基板Gを搬出するための搬出口28,及び,搬出口28を開閉するゲートバルブ28aが設けられている。
図1に示すように,処理部3には,基板Gを収納して所定のプラズマCVD処理を施す複数,例えば5つの基板処理装置30A〜30E,及び,ロードロック装置5と各基板処理装置30A〜30Eとの間で基板Gを搬送する第二の搬送装置31が備えられている。また,処理部3には,密閉構造のチャンバ32が設けられており,第二の搬送装置31は,チャンバ32内に設けられた減圧室としての搬送室33に格納されている。チャンバ32は,Y軸方向においてロードロック装置5の後方に設けられている。また,ロードロック装置5,及び,基板処理装置30A〜30Eは,チャンバ32の周囲を囲むように配置されている。
搬送室33とロードロック装置21,22の間には,前述したゲートバルブ26a,27aがそれぞれ設けられている。搬送室33と基板処理装置30Aとの間には,基板処理装置30Aに対して基板Gを搬入出するための搬入出口35,及び,搬入出口35を開閉するゲートバルブ35aが設けられている。同様に,搬送室33と他の基板処理装置30B〜30Eとの間にも,搬入出口35及びゲートバルブ35aがそれぞれ設けられている。
また図2に示すように,チャンバ32には,搬送室33内を強制排気する排気路36が設けられている。かかる排気路36によって,搬送室33内の圧力は,外部の圧力(大気圧)よりも減圧され,略真空状態にされるようになっている。
図3に示すように,第二の搬送装置31は,基板Gを保持する2以上の搬送アームとして,2本の上下に配置された搬送アーム51,52を備え,さらに,各搬送アーム51,52をそれぞれ個別に移動させるアーム移動機53を備えている。
上段の搬送アーム51は,その上面に一枚の基板Gを載せて略水平に保持することができ,また,アーム移動機53の駆動により,Z軸方向に昇降移動可能,略水平面内で搬送アーム51の基端部側を中心として旋回可能,及び,略水平面内で搬送アーム51の先端部前方に向かう方向と搬送アーム51の基端部後方に向かう方向とに往復移動可能に構成されている。即ち,各ロードロック装置21,22,基板処理装置30A〜30Eに対して,各搬出口26,搬入口27,搬入出口35を介して搬送アーム51をアクセスさせて,基板Gを一枚ずつ搬入又は搬出させることができるように構成されている。
また,搬送アーム51は,例えば基板処理装置30Aの正面側においては,搬入出口35より上方にて搬入前の基板Gを保持する待機保持位置Pa1(図4,図5参照)と,待機保持位置Pa1の下方において搬入出口35が開口されている高さに配置された状態で基板Gを保持する搬入出位置Pa2(図6参照)と,に移動することができる。待機保持位置Pa1及び搬入出位置Pa2においては,搬送アーム51は,先端部側が搬入出口35側に向けられた状態にされる。
なお,待機保持位置Pa1に配置された搬送アーム51によって基板Gが正常に保持されている場合(搬送アーム51に対する所定位置からの位置ずれが無い場合),基板Gは,搬入出口35より上方の待機位置Pg1において,略水平に保持されるようになっている(図4,図5参照)。また,待機位置Pg1では,基板Gは,長辺が搬入方向A1(基板処理装置30Aに対して基板Gを搬入する際の移動方向(水平方向))及び搬出方向A2(基板処理装置30Aに対して基板Gを搬出する際の移動方向であって搬入方向A1と逆向きの水平方向)に向けられ,短辺が搬入方向A1及び搬出方向A2と直交する横方向(水平方向)に向けられた状態で保持されるようになっている。
搬送アーム52は,搬送アーム51よりも下方に設けられており,搬送アーム51と同様に,その上面に一枚の基板Gを載せて略水平に保持し,アーム移動機構53の駆動により,Z軸方向に昇降移動可能,略水平面内で搬送アーム52の基端部側を中心として旋回可能,及び,略水平面内で搬送アーム52の先端部前方に向かう方向と搬送アーム52の基端部後方に向かう方向とに往復移動可能に構成されている。即ち,各ロードロック装置21,22,基板処理装置30A〜30Eに対して,各搬出口26,搬入口27,搬入出口35を介して搬送アーム52をアクセスさせて,基板Gを一枚ずつ搬入又は搬出させることができるように構成されている。
また,搬送アーム52は,例えば基板処理装置30Aの正面側においては,搬入出口35の近傍にて搬入出口35が開口されている高さに配置された状態で基板Gを保持する第一の保持位置Pa3(図4参照)と,第一の保持位置Paと同じ高さで,第一の保持位置Pa3よりも搬入出口35から離隔させられた位置において基板Gを保持する第二の保持位置Pa4(図5参照)と,に移動することができる。また,第一の保持位置Pa3と第二の保持位置Pa4との間で,搬入方向A1及び搬出方向A2に沿って直進移動可能になっている。かかる待機保持位置Pa1及び搬入出位置Pa2においては,搬送アーム52は,先端部側が搬入出口35側に向けられた状態にされる。
なお,第一の保持位置Pa3に配置された搬送アーム52によって基板Gが正常に保持されている場合(搬送アーム52に対する所定位置からの位置ずれが無い場合),基板Gは,第一の被検査位置Pg3において略水平な姿勢で保持されるようになっている。また,第二の保持位置Pa4に配置された搬送アーム52によって基板Gが正常に保持されている場合,基板Gは,第一の保持位置Pa3よりも搬入出口35から離隔させられた第二の被検査位置Pg4において,略水平な姿勢で保持されるようになっている。また,これら第一の被検査位置Pg3,第二の保持位置Pa4では,基板Gは,長辺が搬入方向A1及び搬出方向A2に向けられ,短辺が搬入方向A1及び搬出方向A2と直交する横方向に向けられた状態で保持されるようになっている。さらに,第一の保持位置Pa3に配置された基板Gの縁部のうち,搬入出口35側に向けられた短辺Ga側の縁部は,前述した待機位置Pg1に配置された他の基板Gの縁部(搬入出口35側に向けられた短辺Ga側の縁部)よりも,平面視において搬入出口35側に突出させられるようになっている。この待機位置Pg1に配置された基板Gに対する第一の保持位置Pa3に配置された基板Gのずれの大きさは,例えば平面視において,基板Gの短辺Gaと基板Gの短辺Gaとの間の距離が,搬入方向A1(搬出方向A2)において約3mm程度になるようにしても良い。また,搬送アーム52は,基板Gが正常に保持されている場合,第一の被検査位置Pg3と第二の被検査位置Pg4との間で,基板Gを略水平な姿勢で,搬入方向A1及び搬出方向A2に直進移動させるようになっている。
図4及び図7に示すように,チャンバ32には,基板処理装置30Aの近傍において搬送アーム52に対する基板Gの位置ずれの有無を検知可能な,本実施形態にかかる位置ずれ検査機構60が設けられている。位置ずれ検査機構60は,前述した第二の搬送装置31,及び,基板Gの存在を検出する複数の基板検出センサとして,例えば2つの基板検出センサ62A,62Bを備えており,さらに,各基板検出センサ62A,62Bの判別結果に基づいて基板Gが正常に保持されているか否かを判定する判定部63を有している。基板Gは,第二の搬送装置31の搬送アーム52によって,各基板検出センサ62A,62Bの検出領域に対して相対的に移動させられるようになっている。
基板検出センサ62A,62Bとしては,光センサを用いることができ,例えば反射型のレーザセンサであっても良く,例えばオムロン株式会社製E3C−LR11,あるいは,SUNX株式会社製FD−H30−KZ1V等を用いても良い。
かかる基板検出センサ62Aは,センサ本体70と,レーザ光を投光及び受光する投受光器71と,投受光器71から投光されるレーザ光をほぼ全反射する反射部(ミラー)72とを備えている。
センサ本体70には,レーザ光を発光させる発光素子70a,レーザ光を受光する受光素子70b,受光素子70bが受光したレーザ光の強度に基づいて基板Gの有無を判別する判別回路70c等が内蔵されている。発光素子70aとしては,例えば波長約650nm程度(赤色)の半導体レーザ光を発光させる発光ダイオードが用いられる。受光素子70bとしては,例えばフォトダイオード等が用いられる。また,センサ本体70には,発光素子70aから投受光器71にレーザ光を導入する光ファイバを内蔵した導光部73,及び,投受光器71から受光素子70bにレーザ光を導入する光ファイバを内蔵した導光部74が接続されている。
図7に示すように,投受光器71は,レーザ光を外部に投光する投光部71a,及び,レーザ光を外部から受光する受光部71bを有している。かかる投光部71a及び受光部71bは,投受光器本体71cに一体的に設けられている。投光部71aと発光素子70aは,導光部73の光ファイバを介して光学的に接続されている。受光部71bと受光素子70bは,導光部74の光ファイバを介して光学的に接続されている。
投受光器71は,第一の保持位置Pa3に配置された搬送アーム52に基板Gが正常に保持されている場合にその基板Gが存在するべき位置,即ち,前述した第一の被検査位置Pg3よりも,上方に位置するように設置されている。図示の例では,チャンバ32の天井部の上方において,投光部71a及び受光部71bを下方に向けて設置されている。また,チャンバ32の天井部において,投光部71aと搬送室33との間,及び,受光部71bと搬送室33との間には,レーザ光をチャンバ32の外側から搬送室33へ,また,チャンバ32の外側へと透過させることが可能な透光性を有する窓部75が設けられている。窓部75は,例えば透明なガラス等によって構成されている。即ち,投受光器71は,搬送室33の外部において,搬送室33内より高い圧力の常圧下に設置されている。この場合,投受光器71を耐真空構造にする必要が無く,汎用されている比較的安価な光センサを用いることができる。
反射部72は,第一の被検査位置Pg3よりも下方,即ち,第一の被検査位置Pg3を挟んで,投光部71a及び受光部71bと対向する側に設置されている。図示の例では,チャンバ32の底部に設置されている。また,反射部72は,チャンバ32の底部に設けられた密閉構造の筐体81の内部に収納されている。筐体81の天井部には,レーザ光を筐体81の外側から内側へ,また内側から外側へと透過させることが可能な透光性を有する窓部82が設けられている。窓部82は,例えば透明なガラス等によって構成されている。このようにすると,反射部72を筐体81によって搬送室33内の雰囲気から隔離させることができ,反射部72から汚染物質(ガス等)が発生して搬送室33内の基板Gに付着することを防止できる。従って,基板Gの汚染を防止できる。
前述した投光部71aから投光されたレーザ光は,窓部75を透過して下方に直進し,第一の被検査位置Pg3を下方に向かって通過し,窓部82を透過した後,反射部72によって下方に向かう方向から上方に向かう方向に反射され,窓部82を透過して上方に直進し,第一の被検査位置Pg3を上方に向かって通過し,窓部75を透過して,受光部71bに受光されるようになっている。このレーザ光の光路の途中に例えば基板Gが存在すると,投光されたレーザ光の一部は,基板Gを透過せず,基板Gの上面と下面において反射される。さらに,基板Gを透過して反射部72によって反射されたレーザ光の一部は,基板Gの下面と上面において反射される。こうして,投光部71aから投光されたレーザ光の一部が損失された状態で,受光部71bに受光される。従って,受光部71bに受光されたレーザ光の強度(エネルギー)に基づいて,基板Gの存在の有無を判別できる構成になっている。
例えば,投光部71aから投光されたレーザ光が搬送室33内において基板Gの外側の雰囲気から基板Gに入射する際の,外側と基板Gとの境界における反射率Rは,約4%程度である。また基板G中から基板Gの外側の雰囲気に出射する際の,基板Gと外側との境界における反射率Rも同様に,約4%程度である。この場合,図8に示すように,投光部71aから投光されたレーザ光の強さをLとすれば,投光部71aから投光されたレーザ光が基板Gの上面に照射されると,約0.04Lのレーザ光が基板Gの上方に反射され,残りの約0.96Lのレーザ光が基板Gに入射する。そして,基板Gの下面から出射する際に,約0.04×0.96Lのレーザ光が反射され,約(0.96)Lのレーザ光が,基板Gの下面から反射部72に向かって出射する。そして,反射部72において全反射され,基板Gの下面に対して入射する際には,再び反射が生じる。即ち,約0.04×(0.96)Lのレーザ光が基板Gの下方に反射され,約(0.96)Lのレーザ光が,基板Gに面から入射する。さらに,基板Gの上面から出射する際に,約0.04×(0.96)Lのレーザ光が反射され,残りの約(0.96)Lのレーザ光が,基板Gの上面から受光部71bに向かって出射する。従って,受光部71bに受光されるレーザ光の強さは,約(0.96)L(≒0.85L)である。即ち,投光部71aから投光されたレーザ光の強さの約85%程度が受光される。これに対し,基板Gが存在しない場合は,受光部71bに受光されるレーザ光の強さはLである。従って,受光部71bに受光されたレーザ光の強さを対比することにより,即ち,受光されたレーザ光の強さがLであるか,約0.85Lに減少したかを検知することにより,基板Gの存在の有無を判別できる。
かかる基板検出センサ62Aの検出領域の幅は,基板検出センサ62Aの検出特性より,基板Gと投光部71a及び受光部71bとの間の距離に依存する。第一の被検査位置Pg3の高さにおける検出領域SA(図9参照)は,例えば直径約1mm程度の領域である。
また,基板検出センサ62Aの検出領域は,第一の被検査位置Pg3に配置される基板Gの短辺Ga側の縁部(即ち,待機位置Pg1に配置される基板Gの短辺Gaよりも平面視において突出させられる縁部)が存在するべき位置(空間)に合わせられている。従って,基板検出センサ62Aは,第一の被検査位置Pg3に配置された基板Gの短辺Ga側の縁部を検出するようになっている。図示の例では,基板検出センサ62Aの検出領域は,第一の被検査位置Pg3に配置される基板Gの角部(短辺Gaの片側に位置する角部)を検出するようになっている。
また,基板検出センサ62Aの検出領域は,第二の被検査位置Pg4に配置される基板Gが存在するべき位置には無く,第二の被検査位置Pg4よりも搬入出口35側に近い位置に存在している。従って,基板検出センサ62Aは,第二の被検査位置Pg4に配置された基板Gを検出しないようになっている。
基板検出センサ62Bの構成は,基板検出センサ62Aとほぼ同様であるため,説明を省略する。
なお,基板検出センサ62Bの検出領域も,基板検出センサ62Aの検出領域と同様に,第一の被検査位置Pg3に配置される基板Gの短辺Ga側の縁部(即ち,待機位置Pg1に配置される基板Gの短辺Gaよりも平面視において突出させられる縁部)が存在するべき位置に合わせられており,同一の短辺Gaに沿った縁部を検出するようになっているが,基板検出センサ62Bの検出領域と基板検出センサ62Aの検出領域は,互いに異なる位置に離隔させて設けられている。即ち,第一の被検査位置Pg3に配置される基板Gの互いに異なる部分をそれぞれ検出するように配置されている。図示の例では,基板検出センサ62Bの検出領域と基板検出センサ62Aの検出領域は,短辺Gaの両側に位置する異なる角部をそれぞれ検出するように配置されている。
また,基板検出センサ62Bの検出領域も,基板検出センサ62Aの検出領域と同様に,第二の被検査位置Pg4よりも搬入出口35側に近い位置に存在している。従って,第二の被検査位置Pg4に配置された基板Gは,基板検出センサ62B,62Aのいずれによっても検出されないようになっている。
同様に,基板処理装置30B〜30Eに対しても,各基板処理装置30B〜30Eの近傍において搬送アーム52に対する基板Gの位置ずれの有無を検知可能な位置ずれ検査機構60が,それぞれ対応させて設けられている。
次に,以上のように構成された処理システム1における基板Gの処理工程について説明する。先ず,複数枚の基板Gが収納されたキャリアCが,開口16を搬送装置12側に向けた状態で載置台11上に載置される。そして,搬送装置12の搬送アーム15によってキャリアCから一枚の未処理の基板Gが取り出され,上段のロードロック装置21に搬入される。ロードロック装置21内では基板Gが予備加熱される。その後,ゲートバルブ26aが開かれ,第二の搬送装置31の搬送アーム51が,ロードロック装置21内に進入させられ,搬送アーム51によって基板Gが保持され,ロードロック装置21内から搬出させられ,略真空状態の搬送室33に搬入される。
搬送室33に搬入された基板Gは,搬送アーム51によって基板処理装置30A〜30Eのいずれかに,例えば基板処理装置30Aに搬入され,所定のプラズマCVD処理による成膜が行われる。基板処理装置30A〜30Eにおいては,減圧雰囲気下で基板Gが加熱されるとともに,処理室内に反応ガスが供給され,マイクロ波のエネルギーによって反応ガスがプラズマ化される。これにより,基板Gの表面上に所定の薄膜が形成される。
一方,搬入出部2においては,基板Gをロードロック装置21内に搬入した後の搬送アーム15によって,再びキャリアCから次の未処理の基板Gが取り出され,上記と同様にロードロック装置21内に搬入される。そして,基板Gを基板処理装置30Aに搬入した後の搬送アーム51によって,ロードロック装置21内から基板Gが搬出され,他の基板処理装置30B〜30Eのいずれかに搬入される。こうして,基板Gが基板処理装置30A〜30Eのいずれかに順次搬入され,各基板処理装置30A〜30Eにおいて基板処理が順次開始され,複数枚の基板Gが各基板処理装置30A〜30Eにおいて並行して処理される。
基板処理装置30Aにおける所定の処理が終了すると,基板処理装置30Aの搬入出口35が開かれ,第二の搬送装置31の搬送アーム52が基板処理装置30A内に進入させられ,搬送アーム51によって基板Gが保持され,基板処理装置30Aから搬出される。基板Gが基板処理装置30Aから搬出された直後に,基板処理装置30Aに対応させて設けられた位置ずれ検査機構60によって,搬送アーム52に対して基板Gの位置がずれていないか検査される。この位置ずれ検査方法については,後に詳細に説明する。この位置ずれ検査において,基板Gが搬送アーム52に正常に保持されていると判定された場合は,基板Gは搬送アーム52によってロードロック装置22に搬送される。一方,基板Gが搬送アーム52に対して位置ずれしているおそれがあると判定された場合は,搬送の途中で基板Gが他の機器に衝突したり落下したりする危険があるので,処理システム1の稼動を一旦停止させ,基板Gの救済などを行うようにしても良い。
位置ずれ検査機構60による検査がされた後,基板Gは搬送アーム52によってロードロック装置22に搬入され,ロードロック装置22内において冷却される。その後,搬送アーム15によって,ロードロック装置22内から搬出され,載置台11上のキャリアCに戻される。以上のようにして,処理システム1における一連の処理工程が終了する。
次に,位置ずれ検査機構60による位置ずれ検査方法について説明する。以下,代表して基板処理装置30Aから基板Gを搬出する際の位置ずれ検査方法を説明するが,基板処理装置30B〜30Eから基板Gを搬出する際も,同様の位置ずれ検査方法が行われるので,これらについては説明を省略する。
先ず,基板処理装置30Aから処理済みの基板Gを搬出する直前では,搬送装置31は,上方の搬送アーム51に未処理の基板Gを保持し,下方の搬送アーム52には基板Gを保持していない状態になっている。搬送アーム51は待機保持位置Pa1(図4,図5参照)に配置され,未処理の基板Gは,搬送アーム51に正常に保持されていれば,待機位置Pg1に略水平に保持されている。
かかる状態において,搬送アーム52が,搬入出口35と同じ高さに配置され,その先端部が搬入出口35と対向するように向けられ,搬入方向A1に移動させられ,先端部から搬入出口35に進入させられる。そして,基板処理装置30A内の処理済みの基板Gが搬送アーム52の上面に載せられ,搬送アーム52によって保持される。その後,基板Gは搬送アーム52と共に搬出方向A2に移動させられ,搬入出口35を通って搬出させられる。
次に,搬入出口35の外側において,搬送アーム52が第一の保持位置Pa3に到達すると,搬送アーム52の移動が一旦停止させられる。このとき,基板Gが搬送アーム52に正常に保持されていれば,基板Gは第一の被検査位置Pg3に配置され,搬入出口35の外側(搬送室33)に出た状態で静止させられる。また,基板Gの短辺Ga側の角部は,各基板検出センサ62A,62Bの検出領域SA,SB内にそれぞれ同時に配置される(図9参照)。
なお,このとき,搬送アーム52の上方には,搬送アーム51及び未処理の基板Gが配置されているが,かかる搬送アーム51及び待機位置Pg1に配置された未処理の基板Gは,基板検出センサ62A,62Bの検出領域内に存在しない状態になっている。未処理の基板Gの短辺Gaは,基板検出センサ62Aの検出領域,及び,基板検出センサ62Bの検出領域よりも,搬入出口35から離隔した側に後退させられている。即ち,第一の被検査位置Pg3に配置された基板Gと,待機位置Pg1に配置された未処理の基板Gとは,平面視において互いにずれた位置に配置されており,基板Gの短辺Ga側の部分が,未処理の基板Gの短辺Gaよりも,搬入出口35側に突出した状態になっている。
このように,搬送アーム52及び基板Gが停止させられた状態において,各基板検出センサ62A,62Bによる一回目の検査が行われる。かかる検査では,各基板検出センサ62A,62Bにおいては,発光素子70aによってレーザ光が発光され,導光部73によって投光部71aに導光され,投光部71aから投受光器71の外部に投光される。投光部71aから投光されたレーザ光は,投光部71aの下方の窓部75を介して搬送室33内に出射し,反射部72に向かう。ここで,第一の被検査位置Pg3に基板Gが配置されていると,レーザ光は,基板Gの角部に向かって上方からそれぞれ照射され,照射されたレーザ光の一部が基板Gによって反射され,残りが基板Gを透過し,基板Gの下方において反射部72によって反射される。さらに,反射部72によって上方に反射されたレーザ光が,基板Gの角部に下方からそれぞれ照射され,この照射されたレーザ光の一部は基板Gによって反射され,残りが基板Gを透過し,窓部75を介して受光部71bに入射する。そして,導光部74によって導光され,受光素子70bに受光される。こうして第一の被検査位置Pg3に基板Gが存在する場合に受光素子70bに受光されるレーザ光の強度は,レーザ光の光路の途中に基板Gが全く存在しない場合に受光素子70bに受光されるレーザ光の強度の例えば約85%程度に減少する。受光素子70bは,受光したレーザ光の強度に応じたレベルの電気信号を出力する。受光素子70bから出力された電気信号は,増幅回路で増幅された後,判別回路70cに入力される。判別回路70cは,入力された電気信号の大きさに基づいて,基板Gの有無を判別する。即ち,入力された電気信号としきい値とを比較し,該電気信号がしきい値より低い場合は,基板Gが有ると判別し,該電気信号がしきい値より高い場合は,基板Gが無いと判別する。従って,第一の被検査位置Pg3に基板Gが配置されている場合,判別回路70cは,基板Gが有ると判別する。
なお,待機位置Pg1に配置された未処理の基板Gは,基板検出センサ62A,62Bの検出領域にはなく,投光部71aから投光されたレーザ光や,反射部72によって反射されたレーザ光が,未処理の基板Gや搬送アーム51に照射されることはない。従って,搬送アーム52に保持された下方の基板Gにのみレーザ光を照射させ,下方の基板Gの有無を正確に判別することができる。
こうして一回目の検査により得られた各基板検出センサ62A,62Bの判別回路70cによる判別結果は,各判別回路70cから判定部63にそれぞれ送信され,判定部63に記憶される。
次に,搬送アーム52の移動が再び開始され,基板Gが搬送アーム52と共に搬出方向A2にさらに移動させられた後,搬送アーム52が第二の保持位置Pa4に到達すると,再び一旦停止させられる(図5参照)。このとき,基板Gが搬送アーム52に正常に保持されていれば,基板Gは第二の被検査位置Pg4に配置された状態で静止させられる。第二の被検査位置Pg4では,基板Gの短辺Gaは,基板Gが第一の被検査位置Pg3に配置されていたときよりも,搬入出口35から離隔させられる。さらに,基板Gの短辺Ga側の部分は,各基板検出センサ62A,62Bの検出領域から外れ,各基板検出センサ62A,62Bの検出領域よりも搬入出口35から離隔した側に移動させられる。第一の被検査位置Pg3と第二の被検査位置Pg4との間の移動距離は,例えば約3mm程度になるようにしても良い。また,平面視において,第二の被検査位置Pg4に配置された基板Gと待機位置Pg1に配置された基板Gとが互いに同じ位置に重なるようにしても良い。
このように,搬送アーム52及び基板Gが二度目に停止させられた状態において,各基板検出センサ62A,62Bによる二回目の検査が行われる。基板Gが第二の被検査位置Pg4に正常に配置されていれば,各基板検出センサ62A,62Bの投光部71aから投光されたレーザ光は,基板Gに照射されることはなく,第一の被検査位置Pg3をそのまま通過して,反射部72に向かって照射され,また,反射部72で反射されたレーザ光は,基板Gに照射されることなく,第一の被検査位置Pg3をそのまま通過して,受光部71bに受光される。そして,導光部74を介して受光素子70bに受光され,受光素子70bから出力された電気信号が増幅された後,判別回路70cに入力される。判別回路70cは,入力された電気信号の大きさに基づいて,基板Gが無いと判別する。なお,このときも,待機位置Pg1に配置された未処理の基板Gは,基板検出センサ62A,62Bの検出領域にはないので,下方の基板Gの有無のみを正確に判別することができる。
こうして二回目の検査により得られた各基板検出センサ62A,62Bの判別回路70cによる判別結果は,各判別回路70cから判定部63にそれぞれ送信され,判定部63に記憶される。
判定部63は,一回目の検査における基板検出センサ62A,62Bの判別結果,及び,二回目の検査における基板検出センサ62A,62Bの判別結果に基づいて,基板Gが正常に保持されているか否かを判定する。上記のように,一回目の検査において双方の基板検出センサ62A,62Bによって基板Gがそれぞれ検出され,かつ,二回目の検査においては,基板検出センサ62A,62Bのいずれによっても基板Gが検出されなかった場合は,基板Gは搬送アーム52に正常に保持されていると判定する。即ち,搬送アーム52に対する位置ずれは無いと判定する。
これに対し,上記の判別結果とは異なるその他の場合,即ち,一回目の検査において,各基板検出センサ62A,62Bのいずれか一方又は双方によって基板Gが検出されなかった場合,あるいは,二回目の検査において,各基板検出センサ62A,62Bのいずれか一方又は双方によって基板Gが検出された場合は,判定部63は,基板Gが搬送アーム52に正常に保持されていないと判定する。
例えば図10に示すように,基板Gが正常な位置よりも搬送アーム52の先端部側(基板処理装置30A側)にずれた位置に保持されていることがある。この場合,二回目の検査の際,基板Gが第二の被検査位置Pg4よりも基板処理装置30側にずれた位置(図10において二点鎖線)に配置され,双方の基板検出センサ62A,62Bの検出領域SA,SBから未だ出ていないことがある。即ち,一回目の検査において双方の基板検出センサ62A,62Bで基板Gが検出された後,二回目の検査でも,双方の基板検出センサ62A,62Bで基板Gが検出されてしまうことがある。
また,図11に例示するように,基板Gが正常な位置よりも搬送アーム52の基端部側にずれた位置に保持されていることがある。この場合,一回目の検査の際,基板Gが第一の被検査位置Pg3より基板処理装置30Aから離隔した側にずれた位置にあり,双方の基板検出センサ62A,62Bの検出領域SA,SBから既に出てしまった状態になることがある。即ち,一回目の検査において,双方の基板検出センサ62A,62Bで基板Gが検出されないことがある。
例えば図12に示すように,基板Gが正常な位置よりも基板検出センサ62Bの検出領域SB側に向かって横ずれしていることがある。この場合,基板Gが基板検出センサ62Aの検出領域SAを全く通らないことがある。即ち,一回目の検査において,一方の基板検出センサ62Bで基板Gが検出されるものの,他方の基板検出センサ62Aでは基板Gが検出されないことがある。さらに,二回目の検査においても,一方の基板検出センサ62Bで基板Gが検出されてしまい,他方の基板検出センサ62Aでは基板Gが検出されないことがある。
また,図13に例示するように,基板Gが平面視において正常な位置に対して回転した状態になっており,基板Gの短辺Gaが,基板検出センサ62Aの検出領域SA側から基板検出センサ62Bの検出領域SB側に向かうほど基板処理装置30A側(搬送アーム52から離れる側)に向かうように,横方向A3(搬出方向A2と直交する水平方向)に対して傾斜しており,検出領域SA側に位置する基板Gの短辺Ga側の角部は,ほぼ正常な位置に近いが,検出領域SB側に位置する基板Gの短辺Ga側の角部が,正常な位置よりも基板処理装置30A側に突出していることがある。この場合,二回目の検査の際,基板Gの角部が基板検出センサ62Bの検出領域SBから出ないことがある(図13において二点鎖線の状態)。従って,一回目の検査においては双方の基板検出センサ62A,62Bで基板Gが検出され,二回目の検査では,片方の基板検出センサ62Bで基板Gが検出されてしまうことがある。
また,例えば図14に示すように,基板Gが平面視において正常な位置に対して回転した状態になっており,基板Gの短辺Gaが,基板検出センサ62Aの検出領域SA側から基板検出センサ62Bの検出領域SB側に向かうほど搬送アーム52の基端部側に向かうように,横方向A3に対して傾斜しており,検出領域SA側に位置する基板Gの短辺Ga側の角部は,ほぼ正常な位置に近いが,検出領域SB側に位置する基板Gの短辺Ga側の角部が,正常な位置よりも搬送アーム52の基端部側に後退しているようなことがある。この場合,一回目の検査の際,基板Gの角部が基板検出センサ62Bの検出領域SBから既に出てしまうことがある。即ち,一回目の検査において,片方の基板検出センサ62Bで基板Gが検出されないことがある。
また,例えば搬送アーム52が基板処理装置30内で基板Gを保持することに失敗した場合等,搬送アーム52に基板Gが全く保持されていない場合は,一回目の検査でも二回目の検査でも,基板Gが検出されることは無い。
以上のように,搬送アーム52に対する基板Gの位置ずれの態様によって,一回目の検査と二回目の検査の結果が異なるので,このことを利用すれば,一回目の検査と二回目の検査の結果に基づいて,基板Gの位置ずれの態様を推測することも可能である。
なお,例えば図11のように基板Gが搬送アーム52の基端部側にずれている状態,図12のように基板Gが横ずれしている状態,図14のように基板Gの短辺Ga側の角部が搬送アーム52の基端部側に後退している状態などは,上記の二回目の検査を行わなくても,一回目の検査だけで検知することが可能である。しかし,例えば図10のように基板Gが搬送アーム52の先端部側にずれている状態,図13のように基板Gの短辺Ga側の角部が基板処理装置30A側に突出している状態などは,一回目の検査だけは検知することができない。従って,以上のように,一回目の検査だけでなく,二回目の検査を行うことで,様々な態様の位置ずれを確実に検知できるようになる。
上記のようにして,一回目の検査及び二回目の検査に基づいて位置ずれの有無が検査され,その結果,基板Gが正常に保持されていると判定部63によって判定された場合,搬送アーム52は図6に示すように,第二の保持位置Pa4から下降させられ,基板Gは搬送アーム52とともに第二の被検査位置P4から下降させられて退避させられる。そして,搬送アーム51が待機保持位置Pa1から搬入出位置Pa2に下降させられ,未処理の基板Gが,搬送アーム51とともに下降させられ,搬入出口35と同じ高さに配置される。そして,搬送アーム51が搬入方向A1に移動させられ,未処理の基板Gが搬入出口35を介して基板処理装置30に搬入される。
かかる位置ずれ検査方法によれば,搬送アーム52を第一の保持位置Pa3に配置した状態で一回目の検査を行い,基板の有無を判別し,さらに,搬送アーム52を第二の保持位置Pa4に配置し,基板Gを一回目の検査を行った位置からずらした状態で二回目の検査を行い,基板Gの有無を再度判別することで,一回目の検査の判別結果と二回目の検査の判別結果に基づいて,基板Gの搬送アーム52に対する位置ずれを確実に検知できる。二回目の検査を行うことで,一回目の検査だけでは検知できなかった位置ずれも検知できる。従って,様々な態様の位置ずれを検知することができる。
また,基板Gの有無を縁部の二箇所で判別するだけでも,基板Gの位置ずれを簡単に検出できる。従って,2つの基板検出センサ62A,62Bを設置するだけで良く,また,基板検出センサ62A,62Bとしては,比較的安価な光学センサを使用することができるため,設備コストの低減を図ることができる。
また,検出対象である基板Gの上方に,検出対象ではない他の基板Gが存在しても,検出対象でない基板Gの縁部より検出対象である基板Gの縁部を突出させることで,検出対象でない基板Gが基板検出センサ62A,62Bに検出されないような状態で,検出対象である基板Gの有無を正確に判別できる。従って,基板Gの位置ずれを確実に検知できる。
以上,本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において,各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば搬送装置31の構成や搬送アーム51,52の使用方法等は,以上の実施形態に示したものには限定されない。例えば,上方の搬送アーム51によって処理済みの基板Gを保持し,基板処理装置30Aからロードロック装置22に搬送しても良い。また,下方の搬送アーム52によって未処理の基板Gを保持し,ロードロック装置21から基板処理装置30Aに搬送するようにしても良い。
また,以上の実施形態では,下方の搬送アーム52に保持された基板Gの位置ずれを検査する場合を説明したが,勿論,上方の搬送アーム51に保持された基板Gの位置ずれを検査することもできる。例えば,一回目の検査において,上方の搬送アーム51に保持された基板Gの縁部を,下方の搬送アーム52に保持された基板Gよりも基板処理装置30A側に突出させ,この突出させた縁部が基板検出センサ62A,62Bの検出領域に合うようにすれば良い。そして,二回目の検査において,上方の搬送アーム51に保持された基板Gを基板処理装置30Aから離隔する側に移動させれば良い。これにより,上方の搬送アーム51に保持されている基板Gの位置ずれを好適に検知できる。また,下方の搬送アーム52に検査対象でない基板Gが保持されていても,この基板Gを基板検出センサ62A,62Bの検出領域からずらして,基板検出センサ62A,62Bに検出されない位置に退避させておくことで,検査対象でない基板Gにレーザ光が照射されることを防止して,上方の基板Gの有無のみを正確に判別することができる。
以上の実施形態では,基板処理装置30Aから基板Gを搬出するときのみ,位置ずれ検査機構60による基板Gの位置ずれ検査を行うこととしたが,基板処理装置30Aに未処理の基板Gを搬入する前にも,位置ずれ検査機構60による位置ずれ検査,即ち,搬送アーム51に対する基板Gの位置ずれの検査を行うようにしても良い。そうすれば,基板処理装置30Aに基板Gを搬入する際,基板Gが搬入出口35の周囲などに干渉したりすることを防止でき,基板Gを安全かつ確実に搬入できる。なお,この場合は,例えば搬送アーム51を第二の保持位置Pa4に配置した状態で,基板検出センサ62A,62Bによる一回目の検査を行い,その次に,搬送アーム51を第一の保持位置Pa3に配置した状態で,基板検出センサ62A,62Bによる二回目の検査を行うようにしても良い。この場合も,一回目及び二回目の判別結果に応じて,基板Gが正常に保持されているか否かを判定できる。即ち,一回目の検査においては,基板検出センサ62A,62Bのいずれによっても基板Gが検出されず,かつ,二回目の検査において,双方の基板検出センサ62A,62Bによって基板Gが検出された場合は,基板Gは搬送アーム51に正常に保持されていると判定でき,その他の場合は,正常に保持されていないと判定できる。
また,搬送装置31は2つの搬送アーム51,52を有するとしたが,搬送アームの数は3以上であっても良い。このような場合において,例えば位置ずれ検査機構62による検査対象である基板Gの上方や下方に,他の搬送アームによって一枚以上の他の基板Gが配置されていても,検査対象である基板Gの縁部のみを他の基板Gの縁部から突出させ,一回目の検査において基板検出センサ62A,62Bの検出領域SA,SBに配置させ,検査対象でない他の基板Gは基板検出センサ62A,62Bの検出領域からずらして,基板検出センサ62A,62Bに検出されない位置に退避させておくことで,検査対象である基板Gの有無のみを,正確に判別させることができる。
基板検出センサ62A,62Bの構成は,以上の実施形態には限定されない。例えば,投受光器71を基板Gの上方に配置し,反射部72を基板Gの下方に配置しても良い。また,位置ずれ検査機構60に備える基板検出センサの個数は,2つに限定されず,任意の複数であれば良い。例えば図15に示すように,4つの基板検出センサ62A,62B,62C,62Dを備え,図16に示すように,各基板検出センサ62A,62B,62C,62Dの検出領域SA,SB,SC,SDを,第一の被検査位置Pg3に配置された基板Gの短辺Ga側の縁部に沿って一列に並ぶように,また,互いに異なる部分をそれぞれ検出できるように配置しても良い。即ち,基板Gが第一の被検査位置Pg3に配置されているときは,総ての基板検出センサ62A〜62Dによって検出され,基板Gが第二の被検査位置Pg4に配置されているときは,基板検出センサ62A〜62Dのいずれによっても検出されないような配置にすれば良い。この場合も,基板Gの位置ずれを好適に検知することができる。
以上の実施形態では,位置ずれ検査機構60を各基板処理装置30A〜30Eに対応させて配置した構成を説明したが,例えば上段のロードロック装置21に対応する位置ずれ検査機構60を設けても良い。そうすれば,ロードロック装置21から搬出した基板Gの搬送アーム51に対する位置ずれを検査することにより,搬送アーム51によって搬送される基板Gが他の機器に干渉したりすることを防止でき,基板Gを安全かつ確実に搬送できる。また,下段のロードロック装置22に対応する位置ずれ検査機構60を設けても良い。そうすれば,ロードロック装置22に搬入する前に,基板Gの搬送アーム52に対する位置ずれを検査することにより,基板Gをロードロック装置22に安全かつ確実に搬入できる。
また,ロードロック装置21から基板処理装置30Aに基板Gを搬送する前に,搬送アーム51に対する基板Gの位置ずれ検査を行うようにすれば,搬送アーム51を待機保持位置Pa1に配置したとき,基板Gを待機位置Pg1に確実に配置させることができる。即ち,搬送アーム52によって処理済みの基板Gを基板処理装置30Aから搬出する際に,搬送アーム52の上方において,未処理の基板Gが待機位置Pg1に正確に配置され,未処理の基板Gが基板検出センサ62A,62Bの検出領域に入ってしまうことを防止できる。従って,下方の基板Gの有無を正確に行うことができ,位置ずれ検査の信頼性を向上させることができる。
ロードロック装置21,22に対応する位置ずれ検査機構は,例えば図17及び図18に示すように,3つの基板検出センサ62E,62F,62Gを備えた位置ずれ検査機構90としても良い。この位置ずれ検査機構90においては,図19に示すように,2つの基板検出センサ62E,62Gの検出領域SE,SG(基板Gの位置ずれの検査が行われる高さにおける検出領域)は,例えばロードロック装置21の搬出口26の正面において,X軸方向において間隔を空けて並ぶように配置されている。基板検出センサ62Fの検出領域SF(基板Gの位置ずれの検査が行われる高さにおける検出領域)は,検出領域SE,SGの間に配置されており,また,検出領域SE,SGよりも搬出口26に近い位置に配置されている。Y軸方向から見ると,検出領域SFは,検出領域SE,SGの間のほぼ中央部に配置されている。各基板検出センサ62E,62F,62Gの構成は,上記の実施の形態において説明した基板検出センサ62A,62Bと同様である。
かかる位置ずれ検査機構90によって位置ずれを検査する際は,先ず,搬送アーム51によって基板Gがロードロック装置21内から搬出口26を通って搬出させられた後,搬送アーム51の移動が一旦停止させられる。このとき,基板Gが搬送アーム51に正常に保持されていれば,基板Gは,短辺をX軸方向に,長辺をY軸方向(搬出方向)に向けて,略水平に保持され,搬出口26の外側(搬送室33)に出た状態になる。基板Gの短辺Ga側の縁部は,両側の検出領域SE,SG内に同時に配置される。図示の例では,短辺Gaの両側に位置する2つの角部が,各検出領域SE,SGにそれぞれ配置される。また,短辺Ga側の縁部は,中央部の検出領域SFからは外れて,検出領域SFよりも搬出口26から離隔した位置に配置される。
このように,搬送アーム51及び基板Gが停止させられた状態において,各基板検出センサ62E〜62Gによる検査が行われる。即ち,基板Gが正常に配置されていれば,両側の基板検出センサ62E,62Gでは基板Gが検出され,中央部の基板検出センサ62Fでは基板Gが検出されない。一方,基板Gが搬送アーム51に対して正常な位置よりずれている場合は,両側の基板検出センサ62E,62Gのいずれかで基板Gが検出されなかったり,中央部の基板検出センサ62Fで基板Gが検出されたりすることがある。従って,各基板検出センサ62E〜62Gの判別結果に基づいて,基板Gの位置ずれを検知することができる。なお,搬送アーム51によるロードロック装置21からの基板Gの搬出や,位置ずれ検査機構90による位置ずれ検査は,下方の搬送アーム52に基板Gを保持していない状態,例えば下段のロードロック装置22に基板Gを搬入した後に行うようにしても良い。そうすれば,下方の基板Gが各基板検出センサ62E〜62Gの検出領域に入ってしまうことを確実に防止でき,検査対象である上方の基板Gの位置ずれを正確に検知できる。
以上の実施形態では,処理システム1は,複数の基板処理装置を備えたマルチチャンバー型のものとしたが,処理システムの構造はかかる形態には限定されず,例えば,処理部に備える基板処理装置の台数は1台でも良い。また,以上の実施形態では,処理部3においてプラズマCVD処理を行う処理システム1について説明したが,処理部で行われる処理は他の処理であっても良い。本発明は,その他の処理システム,例えば熱CVD処理,エッチング処理,アッシング処理等,減圧雰囲気下で行われる処理を実施する処理システムに適用することもできる。また,以上の実施形態では,LCD用の基板Gを処理する場合について説明したが,基板は他のもの,例えば半導体ウェハ,CD基板,プリント基板,セラミック基板などであっても良い。
本発明は,例えばガラス基板等の搬送アームに対する位置ずれを検査する位置ずれ検査機構,及び位置ずれ検査方法に適用できる。
処理システムの構成を示した概略平面図である。 搬入出部とロードロック装置の構成を示した概略縦断面図である。 搬送室の構成を示した概略縦断面図である。 位置ずれ検査機構の構成,及び,下段の基板が第一の被検査位置に配置された状態を説明する概略縦断面図である。 下段の基板が第二の被検査位置に配置された状態を説明する概略縦断面図である。 上段の基板が搬入出位置に配置された状態を説明する概略縦断面図である。 基板処理装置の搬入出口側から位置ずれ検査機構をみた状態を示した正面図である。 基板検出センサによって基板が検出される際のレーザ光の光路を示した説明図である。 基板が正常に保持された状態において,基板の搬送アームに対する位置ずれを検査する様子を説明する平面図である。 基板が搬送アームの先端側にずれて保持された状態において,基板の搬送アームに対する位置ずれを検査する方法を説明する平面図である。 基板が搬送アームの基端側にずれて保持された状態において,基板の搬送アームに対する位置ずれを検査する方法を説明する平面図である。 基板が横ずれした状態において,基板の搬送アームに対する位置ずれを検査する方法を説明する平面図である。 基板が斜めに保持された状態において,基板の搬送アームに対する位置ずれを検査する方法を説明する平面図である。 基板が斜めに保持された状態において,基板の搬送アームに対する位置ずれを検査する方法を説明する平面図である。 基板検出センサを4つ設けた実施形態にかかる正面図である。 基板検出センサを4つ設けた実施形態において,基板の搬送アームに対する位置ずれを検査する方法を説明する平面図である。 ロードロック装置に対応させた位置ずれ検査機構を備えた実施形態にかかる概略縦断面図である。 ロードロック装置に対応させた位置ずれ検査機構を備えた実施形態にかかる正面図である。 ロードロック装置に対応させた位置ずれ検査機構によって,基板の位置ずれを検出する様子を説明する平面図である。
符号の説明
G 基板
Pa3 第一の保持位置
Pa4 第二の保持位置
Pg3 第一の被検査位置
Pg4 第二の被検査位置
SA,SB 検出領域
1 処理システム
30A〜30E 基板処理装置
31 搬送装置
33 搬送室
51,52 搬送アーム
60 位置ずれ検査機構
62A,62B 基板検出センサ
63 判定部
70 センサ本体
70c 判別回路
71 投受光器
71a 投光部
71b 受光部
72 反射部
75 窓部

Claims (23)

  1. 搬送アームによって保持された基板の搬送アームに対する位置ずれを検査する機構であって,
    基板の存在を検出する複数の基板検出センサを備え,
    前記搬送アームは,基板を正常に保持している場合に該基板を第一の被検査位置に保持する第一の保持位置と,基板を正常に保持している場合に該基板を第二の被検査位置に保持する第二の保持位置と,に移動可能であり,
    前記複数の基板検出センサは,前記第一の被検査位置に配置された基板の縁部における互いに異なる部分をそれぞれ検出し,かつ,前記第二の被検査位置に配置された基板を検出しないことを特徴とする,基板の位置ずれ検査機構。
  2. 前記搬送アームによって正常に保持された基板は,略水平な姿勢で第一の被検査位置と第二の被検査位置との間で水平方向に直進移動させられることを特徴とする,請求項1に記載の基板の位置ずれ検査機構。
  3. 前記複数の基板検出センサは,前記第一の被検査位置に配置された基板の同一の辺に沿った縁部を検出することを特徴とする,請求項1又は2に記載の基板の位置ずれ検査機構。
  4. 前記複数の基板検出センサのいずれかは,前記基板の角部を検出することを特徴とする,請求項3に記載の基板の位置ずれ検査機構。
  5. 前記基板検出センサは光センサであることを特徴とする,請求項1〜4のいずれかに記載の基板の位置ずれ検査機構。
  6. 前記基板は透光性を有することを特徴とする,請求項1〜5のいずれかに記載の基板の位置ずれ検査機構。
  7. 前記基板検出センサは,前記第一の被検査位置に向かってレーザ光を投光する投光部と,前記第一の被検査位置を挟んで前記投光部と対向する側に設けられ,前記投光部から投光されるレーザ光を反射する反射部と,前記反射部から反射されたレーザ光を受光する受光部と,前記受光したレーザ光の強度に基づいて前記基板の有無を判別する判別回路と,を備えることを特徴とする,請求項6に記載の基板の位置ずれ検査機構。
  8. 前記搬送アームは,大気圧よりも減圧される減圧室内で基板を搬送し,
    前記投光部及び前記受光部は,前記減圧室よりも高い圧力下に設けられ,
    前記減圧室と前記発光部との間,及び,前記減圧室と前記受光部との間に,前記レーザ光を透過させる窓部が設けられていることを特徴とする,請求項7に記載の基板の位置ずれ検査機構。
  9. 基板が搬送アームに正常に保持されているか否かを判定する判定部を備え,
    前記判定部は,前記搬送アームが前記第一の保持位置に配置されている状態において前記複数の基板検出センサの総てによって基板がそれぞれ検出され,かつ,前記搬送アームが前記第二の保持位置に配置されている状態において前記複数の基板検出センサのいずれによっても基板が検出されなかった場合は,基板が正常に保持されていると判定し,その他の場合は,基板が正常に保持されていないと判定することを特徴とする,請求項1〜8のいずれかに記載の基板の位置ずれ検査機構。
  10. 前記搬送アームを2つ以上備え,
    前記2つ以上の搬送アームのいずれかが前記第一の保持位置に位置する状態において,該搬送アームの上方又は下方に他の搬送アームが配置されることを特徴とする,請求項1〜9のいずれかに記載の基板の位置ずれ検査機構。
  11. 前記第一の被検査位置に配置された基板の縁部は,前記他の搬送アームに保持された他の基板よりも平面視において突出させられ,
    前記複数の基板検出センサは,前記他の基板よりも平面視において突出させられた縁部をそれぞれ検出することを特徴とする,請求項10に記載の基板の位置ずれ検査機構。
  12. 請求項1〜11のいずれかに記載の基板の位置ずれ検査機構と,基板に所定の処理を施す基板処理装置とを備えることを特徴とする,処理システム。
  13. 搬送アームによって保持された基板の搬送アームに対する位置ずれを検査する方法であって,
    前記搬送アームを第一の保持位置に配置させ,前記搬送アームによって第一の被検査位置に保持されているべき基板の有無を,複数の基板検出センサにそれぞれ判別させ,
    その後,前記搬送アームを前記複数の基板検出センサに対して移動させ,
    前記搬送アームを第二の保持位置に配置させ,前記搬送アームによって第二の被検査位置に保持されているべき基板の有無を,前記複数の基板検出センサにそれぞれ判別させ,
    前記搬送アームを前記第一の保持位置に配置させたときの前記複数の基板検出センサの判別結果,及び,前記搬送アームを第二の保持位置に配置させたときの前記複数の基板検出センサの判別結果に基づいて,基板が前記搬送アームに正常に保持されているか否かを判定することを特徴とする,基板の位置ずれ検査方法。
  14. 前記第一の保持位置に配置された搬送アームによって基板が正常に保持されている場合,前記複数の基板検出センサは,基板の縁部における互いに異なる部分を検出することを特徴とする,請求項13に記載の基板の位置ずれ検査方法。
  15. 前記複数の基板検出センサは,前記基板の同一の辺に沿った縁部を検出することを特徴とする,請求項14に記載の基板の位置ずれ検査方法。
  16. 前記複数の基板検出センサは,前記基板の角部を検出することを特徴とする,請求項15に記載の基板の位置ずれ検査方法。
  17. 前記搬送アームによって基板が正常に保持されている場合,前記基板は略水平な姿勢で,前記第一の被検査位置から前記第二の被検査位置に向かって,水平方向に直進移動させられることを特徴とする,請求項13〜16のいずれかに記載の基板の位置ずれ検査方法。
  18. 前記搬送アームを前記第一の保持位置に配置させたときに前記複数の基板検出センサによって基板がそれぞれ検出され,かつ,前記搬送アームを第二の保持位置に配置させたときに前記複数の基板検出センサのいずれによっても基板が検出されなかった場合,前記基板は正常に保持されていると判定し,その他の場合は,前記基板は正常に保持されていないと判定することを特徴とする,請求項13〜17のいずれかに記載の基板の位置ずれ検査方法。
  19. 前記基板検出センサは光センサであることを特徴とする,請求項13〜18のいずれかに記載の基板の位置ずれ検査方法。
  20. 前記基板は透光性を有することを特徴とする,請求項13〜19のいずれかに記載の基板の位置ずれ検査方法。
  21. 前記第一の被検査位置に向かってレーザ光を投光し,前記第一の被検査位置を通過したレーザ光を反射させ,前記反射したレーザ光を受光し,前記受光したレーザ光の強度に基づいて,前記基板の有無を判別することを特徴とする,請求項20に記載の基板の位置ずれ検査方法。
  22. 基板処理装置によって基板を処理し,前記基板処理装置から基板を搬出した後に行われることを特徴とする,請求項13〜21のいずれかに記載の基板の位置ずれ検査方法。
  23. 前記搬送アームが前記第一の保持位置又は前記第二の保持位置に位置するとき,該搬送アームの上方又は下方に他の基板を配置し,
    前記他の基板は,前記複数の基板検出センサに検出されない位置に配置させることを特徴とする,請求項13〜22のいずれかに記載の基板の位置ずれ検査方法。
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