JP2016122710A - 基板搬送装置および基板搬送方法 - Google Patents

基板搬送装置および基板搬送方法 Download PDF

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Abstract

【課題】複数の基板を高い搬送信頼性をもって一括搬送すること。
【解決手段】実施形態の一態様に係る基板搬送装置は、基台と、保持部と、少なくとも３個の検出部と、制御部とを備える。保持部は、基台に対して進退自在に設けられ、複数の基板を多段に保持可能である。検出部は、保持部に保持された基板の外縁をそれぞれ異なる位置で検出する。制御部は、検出部の検出結果に基づき基板の位置を推定し、推定した基板の位置と予め決められた基準位置とのずれ量を算出し、算出したずれ量が閾値以内であると判定した場合に、保持部に保持された複数の基板の搬送を実行させる。
【選択図】図３

Description

開示の実施形態は、基板搬送装置および基板搬送方法に関する。
従来、半導体ウェハやガラス基板等の基板を搬送する基板搬送装置として、鉛直軸まわりに回転可能な基台と、この基台に対して進退自在に設けられたフォークとを備えたものが知られている。
この種の基板搬送装置には、フォークで保持した基板の位置ずれの有無を判定するためのセンサが設けられたものがある。たとえば、特許文献１には、フォークの先端部に１つの光電センサを備え、かかる光電センサの検出結果に基づいて基板の位置ずれの有無を判定する基板搬送装置が開示されている。
特開平８−２７４１４３号公報
しかしながら、複数の基板を多段に保持可能な基板搬送装置に対して上述した従来技術を適用した場合、複数の基板がそれぞれ異なる方向にずれる可能性があるため、位置ずれの有無を精度良く判定することが困難となるおそれがある。基板の位置ずれの有無の判定精度の低下は、搬送信頼性の低下を引き起こすおそれがある。
実施形態の一態様は、複数の基板を高い搬送信頼性をもって一括搬送することができる基板搬送装置および基板搬送方法を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る基板搬送装置は、基台と、保持部と、少なくとも３個の検出部と、制御部とを備える。保持部は、基台に対して進退自在に設けられ、複数の基板を多段に保持可能である。検出部は、保持部に保持された基板の外縁をそれぞれ異なる位置で検出する。制御部は、検出部の検出結果に基づき基板の位置を推定し、推定した基板の位置と予め決められた基準位置とのずれ量を算出し、算出したずれ量が閾値以内であると判定した場合に、保持部に保持された複数の基板の搬送を実行させる。
実施形態の一態様によれば、複数の基板を高い搬送信頼性をもって一括搬送することができる。
図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。 図２は、処理ユニットの概略構成を示す図である。 図３は、本実施形態に係る基板搬送装置の斜視図である。 図４は、本実施形態に係る基板搬送装置の平面図である。 図５は、投光部および受光部の模式的な側面図である。 図６は、第１判定処理の説明図である。 図７は、第２判定処理の説明図である。 図８は、第３判定処理の説明図である。 図９は、第３判定処理の説明図である。 図１０は、第３判定処理の説明図である。 図１１は、基板搬送処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１２は、位置ずれ判定処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１３は、一時載置部の配置を示す図である。 図１４は、位置補正処理の説明図である。 図１５は、位置補正処理の説明図である。 図１６は、位置補正処理の説明図である。 図１７は、位置補正処理の説明図である。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板搬送装置および基板搬送方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。
搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウェハ（以下ウェハＷ）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。
搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウェハＷの搬送を行う。
処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。
搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウェハＷの搬送を行う。
処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウェハＷに対して所定の基板処理を行う。
また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。
処理ユニット１６へ搬入されたウェハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。
＜処理ユニット１６の構成＞
次に、処理ユニット１６の構成について図２を参照して説明する。図２は、処理ユニット１６の概略構成を示す図である。
図２に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、処理流体供給部４０と、回収カップ５０とを備える。
チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理流体供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。
基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。保持部３１は、ウェハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウェハＷを回転させる。
処理流体供給部４０は、ウェハＷに対して処理流体を供給する。処理流体供給部４０は、処理流体供給源７０に接続される。
回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウェハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。
＜基板搬送装置１３の構成＞
次に、本実施形態に係る基板搬送装置１３の構成について図３を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る基板搬送装置１３の構成を示す図である。
図３に示すように、本実施形態に係る基板搬送装置１３は、基台１０１と、保持部１０２と、複数（ここでは、４つ）の検出部１０３ａ〜１０３ｄと、支持部材１０４とを備える。
基台１０１は、Ｙ軸方向に沿った移動およびＺ軸を中心とする旋回が可能である。保持部１０２、検出部１０３ａ〜１０３ｄおよび支持部材１０４は、基台１０１に設けられる。
保持部１０２は、複数のウェハＷを多段に保持可能である。具体的には、保持部１０２は、複数（ここでは、５つ）のフォーク１１１〜１１５と、フォーク１１１〜１１５を基台１０１に対して進退させる移動機構１２０とを備える。
フォーク１１１〜１１５は、Ｚ軸方向に多段に配置される。フォーク１１１〜１１５は、上方から下方にこの順序で配置される。各フォーク１１１〜１１５は、ウェハＷの径よりも横幅が小さい二股形状を有する。
移動機構１２０は、フォーク１１１〜１１４を一体的に進退させる第１移動機構１２１と、フォーク１１５を進退させる第２移動機構１２２とを備える。このように、移動機構１２０は、複数のフォーク１１１〜１１５のうちフォーク１１５を他のフォーク１１１〜１１４と独立して進退させることが可能である。
検出部１０３ａ〜１０３ｄは、保持部１０２に保持されたウェハＷの外縁をそれぞれ異なる位置で検出する。各検出部１０３ａ〜１０３ｄは、投光部１３１と受光部１３２とをそれぞれ備える。
投光部１３１および受光部１３２は、保持部１０２が後退した状態（ホームポジション）において、保持部１０２によって保持されたウェハＷを上下から挟む位置に配置される。投光部１３１は、保持部１０２の下方に配置され、基台１０１に取り付けられる。また、受光部１３２は、保持部１０２の上方に配置され、後述する支持部材１０４を介して基台１０１に取り付けられる。
なお、投光部１３１および受光部１３２の配置は、上記の例に限定されない。たとえば、投光部１３１が保持部１０２の上方に配置され、受光部１３２が保持部１０２の下方に配置されてもよい。また、検出部１０２が反射型の光学センサである場合には、投光部１３１および受光部１３２の両方が保持部１０２の上方または下方に配置されてもよい。
支持部材１０４は、受光部１３２を上方から支持する。なお、支持部材１０４の形状は本例に限定されない。
＜検出部１０３ａ〜１０３ｄの構成＞
次に、検出部１０３ａ〜１０３ｄの構成について図４および図５を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る基板搬送装置１３の平面図である。図５は、投光部１３１および受光部１３２の模式的な側面図である。
受光部１３２は、複数の受光素子が直線状に配列されたセンサ群である。受光部１３２としては、たとえばリニアイメージセンサを用いることができる。なお、本実施形態では、受光部１３２がリニアイメージセンサであるものとして説明する。
図４に示すように、各受光部１３２は、受光素子の配列方向に沿って延びる仮想的な直線が予め決められた基準位置ｏを通るように配置される。検出部１０３ａの受光部１３２は、基準位置ｏを挟んで検出部１０３ｃの受光部１３２と向かい合う位置に配置され、検出部１０３ｂの受光部１３２は、基準位置ｏを挟んで検出部１０３ｄの受光部１３２と向かい合う位置に配置される。
なお、基準位置ｏとは、ウェハＷを正常に受け渡すことが可能な位置であって、ウェハＷが保持部１０２に正常に載置された場合におけるウェハＷの中心位置（すなわち、ウェハＷの仮想的な中心位置）のことである。
図５に示すように、投光部１３１は、光源１３３とレンズ１３４とを備える。光源１３３は、拡散光を照射する。レンズ１３４は、光源１３３の上方に配置され、光源１３３から照射された拡散光を屈折させることにより、対となる受光部１３２へ向けて平行光を照射する。
投光部１３１から受光部１３２へ向けて照射された平行光は、保持部１０２に保持されたウェハＷによって部分的に遮られる。これにより、受光部１３２には、投光部１３１からの平行光を受光する受光素子と受光しない受光素子とで受光量に差が生じる。検出部１０３ａ〜１０３ｄは、かかる受光量の差に基づいてウェハＷの外縁を検出する。検出部１０３ａ〜１０３ｄは、検出結果を制御部１８へ出力する。
保持部１０２に保持された複数のウェハＷは、それぞれ異なる方向にずれる可能性がある。このため、検出部１０３ａ〜１０３ｄは、同一のウェハＷの外縁を検出することもあれば、それぞれ異なるウェハＷの外縁を検出することもある。しかしながら、検出部１０３ａ〜１０３ｄが同一のウェハＷの外縁を検出したのか、異なるウェハＷの外縁を検出したのかを判別することは困難である。そこで、本実施形態に係る基板搬送装置１３では、以下に説明する位置ずれ判定処理を行うことで、位置ずれの有無を精度良く判定することを可能とした。
＜位置ずれ判定処理の内容＞
本実施形態に係る位置ずれ判定処理は、「第１判定処理」、「第２判定処理」および「第３判定処理」の３段階で行われる。まず、「第１判定処理」の内容について図６を参照して説明する。図６は、第１判定処理の説明図である。
なお、位置ずれ判定処理は、制御部１８の制御に従って実行される。制御部１８は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、記憶部１９に記憶された図示しないプログラムを制御部１８が読み出して実行することにより、「第１判定処理」、「第２判定処理」および「第３判定処理」が実行される。なお、制御部１８は、プログラムを用いずにハードウェアのみで構成されてもよい。
また、以下では、検出部１０３ａを「第１検出部１０３ａ」、検出部１０３ｂを「第２検出部１０３ｂ」、検出部１０３ｃを「第３検出部１０３ｃ」、検出部１０３ｄを「第４検出部１０３ｄ」と記載する場合がある。
＜第１判定処理の内容＞
第１判定処理において、制御部１８は、全ての検出部１０３ａ〜１０３ｄについて、保持部１０２に保持されたウェハＷの外縁が検出範囲内に含まれているか否かを判定する。
たとえば、図６に示すように、ウェハＷが第２検出部１０３ｂの方向に大きくずれている場合、第２検出部１０３ｂの投光部１３１から照射された平行光は、かかるウェハＷによって全て遮られることとなる。この場合、第２検出部１０３ｂは、ウェハＷの外縁を検出しない。また、たとえば全てのウェハＷが第４検出部１０３ｄの方向に大きくずれた場合には、第２検出部１０３ｂの投光部１３１から照射された平行光が一切遮られることなく受光部１３２へ到達することとなる。この場合も、第２検出部１０３ｂは、ウェハＷの外縁を検出しない。
制御部１８は、第１検出部１０３ａ〜第４検出部１０３ｄのうち何れかの検出部１０３ａ〜１０３ｄの検出範囲内にウェハＷの外縁が含まれない場合、保持部１０２に保持されたいずれかのウェハＷに位置ずれが生じていると判定する。一方、制御部１８は、第１判定処理において全ての検出部１０３ａ〜１０３ｄがウェハＷの外縁を検出したと判定した場合には、以下に説明する第２判定処理を行う。
＜第２判定処理の内容＞
つづいて、第２判定処理の内容について図７を参照して説明する。図７は、第２判定処理の説明図である。
第２判定処理において、制御部１８は、全ての検出部１０３ａ〜１０３ｄについて、検出されたウェハＷの外縁がその検出部１０３ａ〜１３０ｄの検出範囲における所定範囲（以下、「第１閾値範囲」と記載する）内に含まれるか否かを判定する。
図７に示すように、第１閾値範囲Ｔは、受光部１３２が備える受光素子の配列方向に沿って、予め決められた位置ずれの許容範囲の上限までウェハＷがずれたと仮定した場合における、ウェハＷの外縁の検出位置によって規定される。
ある位置においてウェハＷの外縁が検出された場合、そのウェハＷの基準位置ｏからのずれ量は、そのウェハＷが、受光部１３２が備える受光素子の配列方向に沿ってずれたと仮定した場合が最小となる。したがって、検出部１０３ａ〜１０３ｄによって検出されたウェハＷの外縁が第１閾値範囲Ｔ内に含まれるか否かを判定することで、そのウェハＷの位置ずれが、検出部１０３ａ〜１０３ｄの検出範囲における許容範囲を超えていないかどうかを確認することができる。
制御部１８は、全ての検出部１０３ａ〜１０３ｄについて、検出されたウェハＷの外縁が第１閾値範囲Ｔ内に含まれると判定した場合、第３判定処理を行う。
＜第３判定処理の内容＞
つづいて、第３判定処理の内容について図８〜図１０を参照して説明する。図８〜図１０は、第３判定処理の説明図である。
第３判定処理において、制御部１８は、検出部１０３ａ〜１０３ｄの検出結果に基づきウェハＷの位置（中心位置）を推定し、推定したウェハＷの位置と基準位置ｏからのずれ量を算出し、算出したずれ量が閾値（以下、「第２閾値」と記載する）以内であるか否かを判定する。
たとえば、図８に示すように、第１検出部１０３ａによってウェハＷ１の外縁が検出され、第１検出部１０３ａに隣接する第２検出部１０３ｂによってウェハＷ２の外縁が検出されたとする。ここで、このときの第１検出部１０３ａによる検出位置をａ’点、第２検出部１０３ｂによる検出位置をｂ’点とする。
かかる場合、制御部１８は、図９に示すように、第１検出部１０３ａおよび第２検出部１０３ｂが同一のウェハＷｏ’の外縁を検出したと仮定して、ａ’点およびｂ’点からウェハＷｏ’の中心位置ｏ’を算出する。
具体的には、図１０に示すように、位置ずれを起こしていない、すなわち、中心位置が基準位置ｏと一致するウェハＷｏの第１検出部１０３ａにおける検出位置をａ点、第２検出部１０３ｂにおける検出位置をｂ点とすると、ａ点とａ’点との距離Δａおよびｂ点とｂ’点との距離Δｂは、それぞれ、
Δａ＝｛（ａ’点の画素数）−（ａ点の画素数）｝×検出部１０３ａの分解能
Δｂ＝｛（ｂ’点の画素数）−（ｂ点の画素数）｝×検出部１０３ｂの分解能
となる。なお、たとえばａ点の画素数とは、リニアイメージセンサである受光部１３２における、第１検出部１０３ａのウェハＷの中心側における始点からａ点までにおける画素の数を意味する。
また、基準位置ｏの座標をｏ（Ｘ，Ｙ）、ウェハＷの半径をＲ、第１検出部１０３ａおよび第２検出部１０３ｂの延在方向とＹ軸とのなす角をそれぞれθａおよびθｂとすると、ａ点、ｂ点、ａ’点およびｂ’点の座標は、それぞれ、
ａ点（Ｘａ，Ｙａ）＝（Ｘ＋Ｒｓｉｎθａ，Ｙ−Ｒｃｏｓθａ）
ｂ点（Ｘｂ，Ｙｂ）＝（Ｘ＋Ｒｓｉｎθｂ，Ｙ＋Ｒｃｏｓθｂ）
ａ’点（Ｘａ’，Ｙａ’）＝｛Ｘ＋（Ｒ＋Δａ）ｓｉｎθａ，Ｙ−（Ｒ＋Δａ）ｃｏｓθａ｝
ｂ’点（Ｘｂ’，Ｙｂ’）＝｛Ｘ＋（Ｒ＋Δｂ）ｓｉｎθｂ，Ｙ＋（Ｒ＋Δｂ）ｃｏｓθｂ｝
となる。
ウェハＷｏ’の半径Ｒは既知であるため、ウェハＷｏ’の中心位置ｏ’の座標（Ｘ’，Ｙ’）は、ａ’点およびｂ’点の座標と半径Ｒより算出することができる。すなわち、ａ’点およびｂ’点を通る円の中心は、ａ’点およびｂ’点を結ぶ線分の垂直二等分線上に存在し、ａ’点（ｂ’点）からウェハＷｏ’の中心位置ｏ’までの距離は、Ｒである。このため、ａ’点（ｂ’点）を中心とする半径Ｒの円と垂直二等分線との交点の座標が、ウェハＷｏ’の中心位置ｏ’の座標（Ｘ’，Ｙ’）となる。なお、ａ’点（ｂ’点）を中心とする半径Ｒの円と垂直二等分線との交点は２つ存在するが、このうち基準位置ｏに近い交点が、ウェハＷｏ’の中心位置ｏ’の座標（Ｘ’，Ｙ’）となる。
そして、制御部１８は、ウェハＷｏ’の中心位置ｏ’の座標（Ｘ’，Ｙ’）と基準位置ｏの座標（Ｘ，Ｙ）との間の距離を、ウェハＷｏ’の中心位置ｏ’の基準位置ｏからのずれ量として算出する。
制御部１８は、上述したずれ量の算出処理を、検出部１０３ａ〜１０３ｄの他の組み合わせについても行う。すなわち、制御部１８は、第２検出部１０３ｂおよび第３検出部１０３ｃの組み合わせ、第３検出部１０３ｃおよび第４検出部１０３ｄの組み合わせ、第４検出部１０３ｄおよび第１検出部１０３ａの組み合わせについても、上記と同様の手順でずれ量を算出する。
そして、制御部１８は、算出した各ずれ量のうち最大値である最大ずれ量が、予め決められた第２閾値以内であるか否かを判定し、最大ずれ量が第２閾値を超える場合には、保持部１０２に保持された複数のウェハＷのいずれかに位置ずれが生じていると判定する。
隣接する２個の検出部１０３ａ〜１０３ｄが同一のウェハＷｏ’の外縁を検出したと仮定して算出されるずれ量は、隣接する２個の検出部１０３ａ〜１０３ｄがそれぞれ異なるウェハＷの外縁を検出した場合の各ウェハＷのずれ量よりも大きくなる。本実施形態に係る基板搬送装置１３では、この点に着目し、検出部１０３ａ〜１０３ｄの組み合わせ毎に、隣接する２個の検出部１０３ａ〜１０３ｄが同一のウェハＷｏ’の外縁を検出したと仮定した場合におけるウェハＷｏ’の基準位置ｏからのずれ量を算出し、算出したずれ量のうち最大値を、保持部１０２によって保持された複数のウェハＷの基準位置ｏからの最大ずれ量として推定することとした。これにより、最大ずれ量が第２閾値を超えていれば、複数のウェハＷのうちいずれかが第２閾値を超えていることがわかる。逆に言えば、最大ずれ量が第２閾値以内であれば、複数のウェハＷの全てが第２閾値以内であることがわかる。
このように、本実施形態に係る基板搬送装置１３では、上述した第３判定処理を行うことにより、複数のウェハＷを多段に保持する場合であっても、ウェハＷの位置ずれの有無を精度良く判定することができる。したがって、本実施形態に係る基板搬送装置１３によれば、複数のウェハＷを高い搬送信頼性をもって一括搬送することができる。
また、本実施形態に係る基板搬送装置１３では、第３判定処理に先立って第１判定処理および第２判定処理を行うこととした。第１判定処理および第２判定処理は、第３判定処理と比較して処理負荷が小さいため、はじめから第３判定処理を行う場合と比較して、ウェハＷの位置ずれを短時間で検出することができる。
＜基板搬送装置１３の具体的動作＞
次に、基板搬送装置１３の具体的動作について図１１を参照して説明する。図１１は、基板搬送処理１３の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１１には、キャリア載置部１１からウェハＷを取り出した後、キャリア載置部１１から取り出したウェハＷを受渡部１４へ搬入するまでの処理手順を示している。
図１１に示すように、制御部１８は、まず、基板搬送装置１３を制御して、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウェハＷを搬出する搬出処理を行わせる（ステップＳ１０１）。具体的には、制御部１８は、基板搬送装置１３をキャリアＣと対向する位置まで移動させた後、保持部１０２を前進させてキャリアＣから複数（たとえば、５枚）のウェハＷを同時に保持させる。その後、制御部１８は、保持部１０２をホームポジションまで後退させる。
つづいて、制御部１８は、上述した位置ずれ判定処理を行った後（ステップＳ１０２）、基板搬送装置１３を制御して、受渡部１４に対向する位置まで移動する移動処理を行わせる（ステップＳ１０３）。
つづいて、制御部１８は、位置ずれ判定処理を再度行った後（ステップＳ１０４）、基板搬送装置１３を制御して、保持部１０２で保持した複数のウェハＷを受渡部１４へ搬入する搬入処理を行わせる（ステップＳ１０５）。
次に、ステップＳ１０２およびステップＳ１０４に示す位置ずれ判定処理の処理手順について図１２を参照して説明する。
図１２に示すように、制御部１８は、第１検出部１０３ａ〜第４検出部１０３ｄの検出結果を取得する（ステップＳ２０１）。つづいて、制御部１８は、第１判定処理として、全ての検出部１０３ａ〜１０３ｄの検出範囲内にウェハＷの外縁が含まれるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
ステップＳ２０２において、全ての検出部１０３ａ〜１０３ｄの検出範囲内にウェハＷの外縁が含まれると判定すると（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、制御部１８は、第２判定処理として、検出部１０３ａ〜１０３ｄによってそれぞれ検出されたウェハＷの外縁が全て第１閾値範囲Ｔ内に含まれるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
ステップＳ２０３において、検出部１０３ａ〜１０３ｄによってそれぞれ検出されたウェハＷの外縁が全て第１閾値範囲Ｔ内に含まれると判定すると（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、制御部１８は、第３判定処理を行う。
具体的には、制御部１８は、第１検出部１０３ａおよび第２検出部１０３ｂの検出結果に基づき、ウェハＷｏ’の基準位置ｏからのずれ量を算出する（ステップＳ２０４）。また、制御部１８は、第２検出部１０３ｂおよび第３検出部１０３ｃの検出結果に基づき、ウェハＷｏ’の基準位置ｏからのずれ量を算出する（ステップＳ２０５）。また、制御部１８は、第３検出部１０３ｃおよび第４検出部１０３ｄの検出結果に基づき、ウェハＷｏ’の基準位置ｏからのずれ量を算出する（ステップＳ２０６）。また、制御部１８は、第４検出部１０３ｄおよび第１検出部１０３ａの検出結果に基づき、ウェハＷｏ’の基準位置ｏからのずれ量を算出する（ステップＳ２０７）。そして、制御部１８は、ステップＳ２０４〜Ｓ２０７において算出したずれ量のうち最大値である最大ずれ量が第２閾値以内であるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
ステップＳ２０８において、最大ずれ量が第２閾値以内であると判定した場合（ステップＳ２０８，Ｙｅｓ）、制御部１８は、位置ずれ判定処理を終えて、図１１に示すステップＳ１０３またはステップＳ１０５の処理へ移行する。
一方、ステップＳ２０２において、いずれかの検出部１０３ａ〜１０３ｄの検出範囲内にウェハＷの外縁が含まれない場合（ステップＳ２０２，Ｎｏ）、ステップＳ２０３において、いずれかの検出部１０３ａ〜１０３ｄによって検出されたウェハＷの外縁が第１閾値範囲Ｔ内に含まれない場合（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、ステップＳ２０８において、最大ずれ量が第２閾値を超える場合（ステップＳ２０８，Ｎｏ）、制御部１８は、位置補正処理を行ったうえで（ステップＳ２０９）、図１１に示すステップＳ１０３またはステップＳ１０５の処理へ移行する。
＜位置補正処理の内容＞
ここで、ステップＳ２０９に示す位置補正処理の内容について図１３〜図１７を参照して説明する。図１３は、一時載置部の配置を示す図である。また、図１４〜図１７は、位置補正処理の説明図である。
図１３に示すように、本実施形態に係る基板処理システム１は、搬入出ステーション２の搬送部１２に、一時載置部１２３を備える。一時載置部１２３は、保持部１０２に保持された複数のウェハＷを多段に載置可能な載置部である。
図１４に示すように、基板搬送装置１３は、一時載置部１２３と対向する位置まで移動した後、保持部１０２が備える複数のフォーク１１１〜１１５のうちフォーク１１１〜１１４を前進させて、フォーク１１１〜１１４に保持されたウェハＷを一時載置部１２３に載置する。これにより、基板搬送装置１３は、フォーク１１５に１枚のウェハＷを保持した状態となる。なお、基板搬送装置１３は、全てのウェハＷを一時載置部１２３に載置した後、フォーク１１５を用いて１枚のウェハＷを取り出すようにしてもよい。
なお、図１４では、フォーク１１５に保持されたウェハＷの中心位置をＰ１、位置ずれしていないウェハＷの一時載置部１２３における中心位置をＰ２で示している。
つづいて、図１５に示すように、基板搬送装置１３は、フォーク１１１〜１１４をホームポジションまで後退させた後、検出部１０３ａ〜１０３ｄを用いてフォーク１１５に保持された１枚のウェハＷの外縁を検出する。
制御部１８は、検出部１０３ａ〜１０３ｄの検出結果に基づいてフォーク１１５に保持されたウェハＷの中心位置Ｐ１を算出する。たとえば、制御部１８は、３個の検出部１０３ａ〜１０３ｄの検出結果を用いてウェハＷの中心位置を算出する処理を、検出部１０３ａ〜１０３ｄの組み合わせ毎に行う。すなわち、制御部１８は、第１検出部１０３ａ、第２検出部１０３ｂおよび第３検出部１０３ｃの検出結果を用いてウェハＷの中心位置を算出し、第２検出部１０３ｂ、第３検出部１０３ｃおよび第４検出部１０３ｄの検出結果を用いてウェハＷの中心位置を算出し、第３検出部１０３ｃ、第４検出部１０３ｄおよび第１検出部１０３ａの検出結果を用いてウェハＷの中心位置を算出し、第４検出部１０３ｄ、第１検出部１０３ａおよび第２検出部１０３ｂの検出結果を用いてウェハＷの中心位置を算出する。そして、制御部１８は、算出した複数の中心位置の平均値をウェハＷの中心位置Ｐ１として算出する。また、制御部１８は、ウェハＷの中心位置Ｐ１の基準位置ｏからのずれ量を算出する。
つづいて、図１６に示すように、制御部１８は、算出したずれ量に応じて保持部１０２の位置を変更させることによって、ウェハＷの中心位置Ｐ１を移動前の基準位置ｏ（すなわち、図１５に示す基準位置ｏ）に一致させる。そして、図１７に示すように、制御部１８は、フォーク１１５を前進させてフォーク１１５に保持されたウェハＷを一時載置部１２３に載置する。これにより、かかるウェハＷの位置ずれを解消することができる。
また、制御部１８は、残りのウェハＷについて、フォーク１１５を用いて一時載置部１２３から１枚取り出し、取り出したウェハＷの基準位置ｏからのずれ量を検出部１０３ａ〜１０３ｄの検出結果に基づいて算出し、算出したずれ量に応じて保持部１０２の位置を変更したうえで、かかるウェハＷを一時載置部１２３に収容する処理を繰り返す。これにより、全てのウェハＷの位置ずれが解消される。その後、制御部１８は、一時載置部１２３に収容された全てのウェハＷを保持部１０２に保持させて一時載置部１２３から取り出した後、図１１に示すステップＳ１０３またはステップＳ１０５の処理を行う。
このように、本実施形態に係る基板搬送装置１３では、位置補正処理を行うことにより、位置ずれを補正することが可能である。
なお、上記の例では、位置ずれが検出された場合に一律に位置補正処理を行うこととしたが、位置ずれの程度に応じて位置補正処理を行うか否かを判定してもよい。たとえば、ステップＳ２０２において位置ずれが検出された場合、ウェハＷが大きく位置ずれしている可能性があるため、位置補正処理後のウェハＷを一時載置部１２３へ搬入する際に、フォーク１１５が一時載置部１２３の側壁等にぶつかるおそれがある。そこで、ステップＳ２０２において位置ずれが検出された場合、制御部１８は、基板搬送処理を中止してアラームを発生させるなどの異常対応処理を行ってもよい。
また、制御部１８は、ステップＳ２０３において位置ずれが検出された場合に、検出部１０３ａ〜１０３ｄによって検出されたウェハＷの外縁の第１閾値範囲Ｔの中心位置からのずれ量を算出し、算出したずれ量が所定の閾値以内である場合には位置補正処理を行い、所定の閾値を超える場合には異常対応処理を行うこととしてもよい。また、制御部１８は、ステップＳ２０８において位置ずれが検出された場合に、最大ずれ量を第２閾値よりも大きい所定の閾値と比較し、最大ずれ量がかかる閾値以内である場合には位置補正処理を行い、かかる閾値を超える場合には異常対応処理を行うこととしてもよい。
また、上記の例では、全てのウェハＷの位置ずれを補正した後、全てのウェハＷを一括して一時載置部１２３から取り出すこととしたが、制御部１８は、たとえば、ウェハＷの位置ずれを補正し、補正後のウェハＷについてステップＳ１０３またはステップＳ１０５の処理を行う動作を１枚ずつ行ってもよい。
上述してきたように、本実施形態に係る基板搬送装置１３は、基台１０１と、保持部１０２と、少なくとも３個の検出部１０３ａ〜１０３ｄと、制御部１８とを備える。保持部１０２は、基台１０１に対して進退自在に設けられ、複数のウェハＷを多段に保持可能である。検出部１０３ａ〜１０３ｄは、保持部１０２に保持されたウェハＷの外縁をそれぞれ異なる位置で検出する。制御部１８は、検出部１０３ａ〜１０３ｄの検出結果に基づきウェハＷの位置を推定し、推定したウェハＷの位置と予め決められた基準位置ｏとのずれ量を算出し、算出したずれ量が第２閾値以内であると判定した場合に、保持部１０２に保持された複数のウェハＷの搬送を実行させる。
したがって、本実施形態に係る基板搬送装置１３によれば、複数のウェハＷを高い搬送信頼性をもって一括搬送することができる。
なお、上述した実施形態では、基板搬送装置１３が４個の検出部１０３ａ〜１０３ｄを備える場合の例について説明したが、基板搬送装置１３は、少なくとも３個の検出部を備えていればよい。
また、上述した実施形態では、位置ずれ判定処理として、「第１判定処理」、「第２判定処理」および「第３判定処理」を行う場合の例を示したが、基板搬送装置１３は、必ずしも「第１判定処理」および「第２判定処理」を行うことを要しない。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
Ｗ ウェハ
１ 基板処理システム
１３ 基板搬送装置
１６ 処理ユニット
１８ 制御部
１０１ 基台
１０２ 保持部
１０３ａ〜１０３ｄ 第１検出部〜第４検出部
１１１〜１１５ フォーク
１２０ 移動機構
１２１ 第１移動機構
１２２ 第２移動機構
１３１ 投光部
１３２ 受光部

Claims (10)

  1. 基台と、
    前記基台に対して進退自在に設けられ、複数の基板を多段に保持可能な保持部と、
    前記保持部に保持された前記基板の外縁をそれぞれ異なる位置で検出する少なくとも３個の検出部と、
    前記検出部の検出結果に基づき前記基板の位置を推定し、推定した前記基板の位置と予め決められた基準位置とのずれ量を算出し、算出したずれ量が閾値以内であると判定した場合に、前記保持部に保持された複数の前記基板の搬送を実行させる制御部と
    を備えることを特徴とする基板搬送装置。
  2. 前記制御部は、
    隣接する２個の前記検出部が同一の前記基板の外縁を検出したと仮定した場合における当該基板の前記基準位置からのずれ量を算出し、他の隣接する２個の前記検出部についても前記ずれ量を算出し、算出した複数のずれ量の最大値が閾値以内であるか否かを判定すること
    を特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
  3. 前記保持部に保持された複数の前記基板を収容可能な一時載置部
    を備え、
    前記制御部は、
    前記ずれ量が前記閾値を超える場合に、前記保持部に保持された複数の前記基板のうち１枚を前記保持部に保持させ、残りの基板を前記一時載置部に収容させた後、前記保持部に保持された前記１枚の基板の外縁を前記検出部を用いて再度検出させ、前記検出部の検出結果に基づいて前記１枚の基板の前記基準位置からのずれ量を算出し、算出したずれ量に応じて前記保持部の位置を変更して、前記１枚の基板の位置を前記基準位置に一致させること
    を特徴とする請求項１または２に記載の基板搬送装置。
  4. 前記制御部は、
    前記保持部の位置を変更したうえで前記１枚の基板を前記一時載置部へ収容させた後、前記一時載置部から他の１枚の前記基板を取り出し、前記検出部の検出結果に基づいて当該基板の前記基準位置からのずれ量を算出し、算出したずれ量に応じて前記保持部の位置を変更したうえで当該基板を前記一時載置部へ収容させる処理を、前記残りの基板について繰り返し、その後、前記一時載置部に収容された全ての前記基板を前記保持部に保持させること
    を特徴とする請求項３に記載の基板搬送装置。
  5. 前記制御部は、
    全ての前記検出部について、当該検出部によって検出された前記基板の外縁が、当該検出部の検出範囲内に含まれると判定した場合に、前記ずれ量が閾値以内であるか否かの判定を行うこと
    を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の基板搬送装置。
  6. 前記制御部は、
    全ての前記検出部について、当該検出部によって検出された前記基板の外縁が、当該検出部の検出範囲内に含まれると判定し、さらに、当該検出部によって検出された前記基板の外縁が、当該検出部の検出範囲のうちの所定範囲内に含まれると判定した場合に、前記ずれ量が閾値以内であるか否かの判定を行うこと
    を特徴とする請求項５に記載の基板搬送装置。
  7. 前記検出部が有する受光部は、
    リニアイメージセンサであること
    を特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の基板搬送装置。
  8. 前記リニアイメージセンサは、
    受光素子の配列方向に沿って延びる仮想的な直線が前記基準位置を通るように配置されること
    を特徴とする請求項７に記載の基板搬送装置。
  9. 前記リニアイメージセンサは、
    前記基台に設けられること
    を特徴とする請求項７または８に記載の基板搬送装置。
  10. 基台と、前記基台に対して進退自在に設けられ、複数の基板を多段に保持可能な保持部と、前記保持部に保持された前記基板の外縁をそれぞれ異なる位置で検出する少なくとも３個の検出部とを備える基板搬送装置における基板搬送方法であって、
    前記検出部を用いて、前記保持部に保持された前記基板の外縁をそれぞれ異なる位置で検出する検出工程と、
    前記検出部の検出結果に基づき前記基板の位置を推定し、推定した前記基板の位置と予め決められた基準位置とのずれ量を算出し、算出したずれ量が閾値以内であると判定した場合に、前記保持部に保持された複数の前記基板の搬送を実行させる制御工程と
    を含むことを特徴とする基板搬送方法。
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