JP4402811B2 - 被処理体の搬送システムおよび被処理体の位置ずれ量の検出方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，被処理体の搬送システムおよび被処理体の位置ずれ量の検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程においては，半導体ウェハなどの被処理体を処理室や搬送室などの異なるチャンバ間において受け渡しを行うための搬送装置が使用されている。典型的な搬送装置は，被処理体を載置して搬送するピック部とそのピック部を伸縮方向と旋回方向に駆動する駆動機構を備えている。
【０００３】
ところで，被処理体は，必ずしも搬送装置のピック部の正規位置に正確に載置されるわけではない。そこで，従来，搬送室などのチャンバの所定位置に設けた光学式センサにより，被処理体の位置ずれを検出する方法が知られている。例えば，特開平１０−２２３７３２号公報には，搬送装置が所定位置に静止しているときにその搬送装置上の被処理体のエッジ位置を光学式センサにより検出し，そのエッジ位置から被処理体の中心位置を求めることにより被処理体の位置ずれ量を検出する方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようする課題】
上記従来の被処理体の位置ずれ量の検出方法では，搬送装置が所定の位置に静止していることを前提としている。すなわち，搬送装置が所定の位置に静止しているときに，その搬送装置上に静止している被処理体の中心位置と，搬送室に対して固定的に定められた被処理体の理想的な位置（正規位置）の中心位置とを比較している。このように，従来の方法では，搬送装置が所定の位置に静止しないと被処理体の位置ずれ量を検出できないため，搬送装置が被処理体を搬送している搬送動作中においては，被処理体の位置ずれ量の検出を任意の位置で行うことができなかった。
【０００５】
本発明は，従来の被処理体の位置ずれ量の検出方法が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，搬送装置が所定の位置に静止していないときでも被処理体の位置ずれ量の検出を行うことができる，新規かつ改良された被処理体の搬送システム装置および被処理体の位置ずれ量の検出方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，被処理体を載置する載置部と載置部を駆動する駆動部とからなる搬送装置と，２の検出範囲を有する被処理体を検出する検出手段とを備えた被処理体の搬送システムにおいて，載置部に設けられた２の基準部と，各検出範囲上における対応基準部と正規位置にある被処理体との２の距離を記憶する記憶手段とを具備し，前記記憶された２の距離と，検出手段を用いて測定された各検出範囲上における対応基準部と被処理体との２の距離とから被処理体の位置ずれ量を検出することを特徴とする被処理体の搬送システムが提供される。
【０００７】
かかる構成によれば，基準部が搬送装置とともに移動可能に設けられており，被処理体の位置ずれ量は搬送装置を基準とした座標として検出される。このため，搬送装置が所定の位置に静止していないときでも被処理体の位置ずれ量の検出を行うことができる。
【０００８】
また，２の検出範囲は第１検出範囲と第２検出範囲からなり，第１検出範囲と第２検出範囲の作る角は９０度であり，その角の２等分線が被処理体の進行方向であるように構成することが好ましい。かかる構成によれば，第１検出範囲上における対応基準部と被処理体との距離に関する位置情報と，第２検出範囲上における対応基準部と被処理体との距離に関する位置情報に関して，被処理体の進行方向に対する位置ずれ量の検出感度と進行方向に直交する方向に対する位置ずれ量の検出感度とを均等にすることができる。このため，位置ずれ量の検出精度を高めることができる。
【０００９】
また，被処理体は円形であり，被処理体の外周の曲率と２の基準部の縁部の曲率とは等しいことが好ましい。かかる構成によれば，被処理体の搬送動作中に搬送手段の姿勢が変化した場合であっても，検出範囲上における対応基準部と被処理体との距離を実質的に一定に保つことができる。このため，被処理体の動作中に位置ずれ量を検出する際に，検出精度を高めることができる。
【００１０】
また，２の基準部は，夫々載置部の中心軸に対して対称位置に設けられ，載置部の張り出し部として構成されるようにしてもよく，また，夫々載置部の中心軸に対して対称位置に設けられ，載置部の切り欠き部として構成されるようにしてもよい。
【００１１】
また，上記課題を解決するため，本発明の第２の観点によれば，被処理体を載置する載置部と載置部を駆動する駆動部とからなる搬送装置と，２の検出範囲を有する被処理体を検出する検出手段とを備えた搬送システムにおける被処理体の位置ずれ量の検出方法であって，検出手段を用いて各検出範囲上における載置部に設けられた対応基準部と正規位置にある被処理体との２の第１距離を検出する工程と，検出手段を用いて各検出範囲上における載置部に設けられた対応基準部と被処理体との２の第２距離を測定する工程と，２の第１距離と２の第２距離とから被処理体の位置ずれ量を検出する工程とを含むことを特徴とする被処理体の位置ずれ量の検出方法が提供される。
【００１２】
かかる位置ずれ量の検出方法によれば，基準部が搬送装置とともに移動可能に設けられており，被処理体の位置ずれ量は搬送装置を基準とした座標として検出される。このため，搬送装置が所定の位置に静止していないときでも被処理体の位置ずれ量の検出を行うことができる。このため，搬送装置が動作中であっても，任意のタイミングで位置ずれ量を検出することができる。
【００１３】
そして，第２距離を測定する工程と位置ずれ量を検出する工程とが搬送中の被処理体が停止位置に停止する前に行われるようにすれば，搬送装置が完全に停止した後に即座に次の搬送動作に移行することができ，スループットを向上できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかる被処理体の搬送システムおよび被処理体の位置ずれ量の検出方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１５】
（１）真空処理装置の概略構成
まず，本発明の実施の形態にかかる被処理体の搬送システムおよび被処理体の位置ずれ量の検出方法が適用される真空処理装置について，図１を参照しながら説明する。なお，本実施の形態では，被処理体の一例として，半径ｒの円盤形状の半導体ウェハ（以下，単に「ウェハ」という。）を用いる場合について説明する。
【００１６】
真空処理装置１００は，図１に示したように，複数枚のウェハＷが収容されるカセットＣを収容するカセット室１１０，１２０と，ウェハＷに所定の真空処理を行うための載置台（サセプタ）Ｓが設置された処理室１４０，１４２，１４４，１４６と，これらカセット室・処理室間においてウェハＷを搬送するための搬送室１３０により構成されている。カセット室１１０，１２０は，ゲートバルブＧ１，Ｇ２を介して搬送室１３０に気密に接続され，処理室１４０，１４２，１４４，１４６は，ゲートバルブＧ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６を介して搬送室１３０に気密に接続されている。なお，図１に示した真空処理装置の構成は一例にすぎず，例えば，カセット室・処理室の数や配置等は適宜設計変更可能である。
【００１７】
搬送室１３０には，ウェハＷを保持して搬送する搬送アーム１５０と，主にカセット室１１０，１２０から搬出されたウェハＷの位置合わせを行うためのオリエンタ１６０と，処理室１４２におけるウェハＷの搬入／搬出位置（以下，待機位置と称する。）に設置され，搬送アーム１５０により搬送されるウェハＷの位置ずれ量を検出するための光センサ，例えばラインセンサ（図示せず）が備えられている。なお，図中破線で示した符号１７０，１７２は，ラインセンサの検出範囲を示している。
【００１８】
ラインセンサは，ラインセンサの検出範囲１７０，１７２の上部に配設され，ウェハＷに略垂直な方向の光線を発光する投光器と，その直下に配設され，投光器から発光される光線を受光する受光器とから構成され，光学的な測定によってウェハＷの位置を検出する。なお，図１に示した一例では，処理室１４２の待機位置にのみラインセンサを設置しているが，他の処理室１４０，１４６，１４８の待機位置にも同様にラインセンサを設置することができる。
【００１９】
（２）搬送アーム１５０の構成
搬送アーム１５０は，図１，図２に示したように，ウェハＷを載置するピック部１５２と，そのピック部１５２を所定の方向に駆動する駆動機構たるアーム部１５３から構成されており，不図示の制御手段からの駆動信号を受けてウェハＷの搬送動作を行う。本実施の形態では，アーム部１５３は，伸縮方向（図１に示すＲ方向）と旋回方向（図１に示すθ方向）の２方向に駆動可能であるように構成されている。アーム部１５３は，ウェハＷの正規位置と実際の保持位置との位置情報に基づいて，正規位置と実際の保持位置との位置ずれを補正する。
【００２０】
図２は，搬送アーム１５０のピック部１５２の形状，ピック部に載置されたウェハ，及びラインセンサの検出範囲１７０，１７２を示す。一点鎖線で示すウェハＷ０は正規位置に載置されたウェハを，符号Ｃｗｆ０は，その中心を示す。実線で示すウェハＷ１は位置ずれしたウェハを，符号Ｃｗｆ１は，その中心を示す。ピック部１５２の長手方向の両側には，そこから張り出す張り出し部（以下，ウイングという）１５４，１５６が設けられている。ウイングの縁部とウェハＷの外周との距離（図中のＬｂ１，Ｌｂ２，Ｌｍ１，Ｌｍ２）をラインセンサで測定することにより，ウェハＷの位置ずれ量が検出される。つまり，ウイング１５４，１５６のウェハに対向する部分であって検出範囲１７０，１７２上にある部分が，ウェハＷの位置ずれ量を検出するときの基準部となる。
【００２１】
ウイング１５４の縁部１５４ａは，正規位置に載置されたウェハＷ０の中心Ｃｗｆ０に対し，搬送アーム１５０の伸縮方向（縮む方向）に対してマイナス４５度方向に距離ｄ離れた位置を中心Ｃｗｇ１とし，ウェハＷと同径ｒの円弧形状として構成されている。すなわち，ウイング１５４の縁部１５４ａは，ウェハＷ０の外周を，ラインセンサの検出方向に平行移動した同形状として構成されている。このように，ウイング１５４の縁部１５４ａの曲率は，ウェハＷ０の外周の曲率と等しくなっている。
【００２２】
また同様に，ウイング１５６の縁部１５６ａは，正規位置にあるときのウェハＷ０の中心Ｃｗｆ０に対し，搬送アーム１５０の伸縮方向（縮む方向）に対してプラス４５度方向に距離ｄ離れた位置を中心Ｃｗｇ２とし，ウェハＷと同径ｒの円弧形状として構成されている。
【００２３】
次いで，上記距離ｄについて説明する。例えばウェハＷの位置ずれ量として許容できる大きさをｄ０とすると，距離ｄは，少なくともｄ０以上の位置ずれ量を検出できる距離をとる必要がある。ただし，距離ｄをあまりに大きくとると，ウイング１５４，１５６がアーム部１５３から張り出す部分が大きくなり，処理室１４０，１４２，１４４，１４６へのウェハＷの搬入出の際の妨げとなる。従って，距離ｄは，ウェハＷが位置ずれする可能性のある量の最大値に設定する。つまり，位置ずれ量が距離ｄ以内であれば，本発明を用いて位置ずれ量を検出することができる。例えばウェハＷの直径を２００ｍｍとしたとき，距離ｄ＝１０ｍｍとしてウイング１５４，１５６を形成する。そして，ウェハＷが正規位置より１０ｍｍ以上ずれる場合には，処理を停止する等の処置が採られる。
【００２４】
実線で示すウェハＷ１は，実際の載置位置にあるウェハが位置ずれをした状態を示している。ウェハＷの位置情報は，ラインセンサの検出範囲１７０，１７２が横切るウイング１５４，１５６の縁部１５４ａ，１５６ａの一部と，ウェハＷの外周の一部とを検出することにより取得することができる。すなわち，位置情報は，検出範囲１７０が横切るウイング１５４の縁部１５４ａの一部とウェハＷの外周の一部との距離Ｌｍ１，および，検出範囲１７２が横切るウイング１５６の縁部１５６ａの一部とウェハＷの外周の一部との距離Ｌｍ２として取得される。
【００２５】
なお，符号Ｌｂ１，Ｌｂ２は，正規位置にあるウェハＷ０のウイング１５４，１５６からの距離を示しており，上述の距離ｄに等しい。また，符号Ｄ１は，検出範囲１７０方向のウェハＷのずれ量を示しており，Ｄ１＝Ｌｍ１−Ｌｂ１である。同様に，符号Ｄ２は，検出範囲１７２方向のウェハＷのずれ量を示しており，Ｄ２＝Ｌｍ２−Ｌｂ２である。
【００２６】
距離Ｌｂ１，Ｌｂ２は，装置の設計データから計算によって求めることができる。また，ピック部の正規位置に載置したウェハＷをラインセンサ検出範囲に置き，実際にラインセンサで測定する（ティーティング）することにより取得してもよい。Ｌｂ１，Ｌｂ２の値は，不図示の記憶手段に記憶され，実際に搬送するウェハＷ１の位置ずれ量を算出する際に使用される。
【００２７】
ラインセンサ検出範囲１７０は，搬送アーム１５０の伸縮方向（縮む方向）に対してマイナス４５度方向に延伸しており，ウイング１５４の縁部とウェハＷの外周とを同時に横切るように構成されている。そして，ウイング１５４の縁部の一部とウェハＷの外周の一部とを検出し，その距離Ｌｍ１を求める。同様に，ラインセンサ検出範囲１７２は，搬送アーム１５０の伸縮方向（縮む方向）に対してプラス４５度方向に延伸しており，ウイング１５６の縁部とウェハＷの外周とを同時に横切るように構成されている。そして，ウイング１５６の縁部の一部とウェハＷの外周の一部とを検出し，その距離Ｌｍ２を求める。
【００２８】
２つのラインセンサ検出範囲１７０，１７２の方向が直交し，且つ搬送アーム１５０の伸縮方向に対して夫々４５度傾斜している。この結果，Ｒ−θ座標系においては，Ｒ方向位置ずれ及びθ方向位置ずれに対する感度が等しくなり高精度に位置ずれ量を検出することができる。また，Ｘ−Ｙ座標系においても，Ｘ方向位置ずれ及びＹ方向位置ずれに対する感度が等しくなる。尚，傾斜角を３０度や６０度にして，本発明を実施することは可能である。
【００２９】
ラインセンサを用いて距離Ｌｍ１，Ｌｍ２を測定する方法について説明する。ＣＣＤ型ラインセンサを使用する場合は，その出力からＬｍ１，Ｌｍ２に該当する部分を判別できるので，ソフトウェアにより距離Ｌｍ１，Ｌｍ２を求めることができる。リニア型ラインセンサを使用する場合は，その出力は投光器から受光器に至る光量に比例する。図２に示す構成では，Ｌｍ１，Ｌｍ２に対応する部分以外も受光しているので，距離Ｌｍ１，Ｌｍ２を正しく測定できない。かかる不都合は，図８，図９に示すピック部を使用することにより解消される。
【００３０】
（３）ウェハＷの位置ずれ量の算出方法
検出範囲１７０の方向のずれ量Ｄ１と検出範囲１７２方向のずれ量Ｄ２を拡大したものを図３に示す。搬送アームの伸縮方向のずれ量をΔＲ，旋回方向のずれ量をΔθとすると，ΔＲ，Δθは下式で算出できる。
ΔＲ＝√（Ｄ１２＋Ｄ２２）
Δθ＝ａｒｃｔａｎ（Ｄ２／Ｄ１）−４５°
【００３１】
また，搬送アームのＸ方向のずれ量をΔＸ，Ｙ方向のずれ量をΔＹとすると，ΔＸ，ΔＹは下式で算出できる。
ΔＸ＝√（Ｄ１２＋Ｄ２２）・ｓｉｎ（ａｒｃｔａｎ（Ｄ２／Ｄ１）−４５°）
ΔＹ＝√（Ｄ１２＋Ｄ２２）・ｃｏｓ（ａｒｃｔａｎ（Ｄ２／Ｄ１）−４５°）
【００３２】
図１に示すＲ−θ運動をする搬送アーム１５０では，位置ずれしたウェハを目的場所に搬送する際に，算出したずれ量ΔＲ，Δθだけ公知の方法により補正して搬送する。また，Ｘ−Ｙ運動をする搬送装置（不図示）においては，位置ずれしたウェハを目的場所に搬送する際に，算出したずれ量ΔＸ，ΔＹだけ補正して搬送する。この結果，目的場所の正規の位置にウェハを搬送できる。
【００３３】
次に，搬送アーム１５０が伸縮動作しているときに，搬送アームのピック部１５２と検出範囲１７０，１７２の位置（ラインセンサの位置）とが一定の関係にないときでもウェハの位置ずれ量を検出できることを説明する。図４は，ピック部が第１位置にあるときのウェハＷ，ピック部１５２，ウイング１５４，１５６を一点鎖線で，第２位置にあるときのウェハＷ’，ピック部１５２’，ウイング１５４’，１５６’を実線で示す。尚，図４では，正規位置に載置されたウェハが示されている。
【００３４】
図５は，図４のＡ部を拡大したものである。Ｌｂ２は第１位置にあるときの，検出範囲１７２上のウェハとウイングとの距離を，Ｌｂ２’は第２位置にあるときの，検出範囲１７２上のウェハとウイングとの距離を示す。ここで，ウェハの外周の曲率とウイングの縁部の曲率とが等しくなるようにウイングが形成されているので，Ｌｂ２とＬｂ２’は等しくなる。従って，位置ずれしたウェハが載置されている場合，第１位置，第２位置の何れの位置でもウェハの位置ずれ量を検出できる。
【００３５】
また，従来の方法では，固定された位置にある光センサの出力のみでウェハの位置ずれ量を検出していたので，ピック部（つまりウェハ）が所定の位置にないと位置ずれ量を検出できなかった。しかし，本発明では，位置ずれ検出の基準部であるウイング部とウェハとの距離を検出することにより，ウェハの位置ずれ量を検出している。従って，ウェハの被検出部（ウェハのウイングに対向する部分であって，検出範囲１７０，１７２上にある部分）とウイングの検出部（ウイングのウェハに対向する部分であって，検出範囲１７０，１７２上にある部分）とが検出範囲１７０，１７２内にある限り，ピック部が検出範囲１７０，１７２に対して任意の位置にあるときでも位置ずれ量を検出することができる。また，搬送装置が静止しなくても（ウェハの移動中に），ウェハの位置ずれ量を検出することができる。
【００３６】
次に，搬送アーム１５０が旋回動作をしているときに，搬送アームのピック部１５２と検出範囲１７０，１７２の位置（ラインセンサの位置）とが一定の位置関係にないときでもウェハの位置ずれ量を検出できることを説明する。図６は，ピック部が第１位置にあるときのウェハＷ，ピック部１５２，ウイング１５４，１５６と，第２位置にあるときのウェハＷ’，ピック部１５２’，ウイング１５４’，１５６’と，第３位置にあるときのウェハＷ’’，ピック部１５２’’，ウイング１５４’’，１５６’’とを示す。尚，図６では，正規位置に載置されたウェハが示されている。
【００３７】
図７は，図６のＢ部を拡大したものである。Ｌｂ２は第１位置にあるときの，検出範囲１７２上のウェハとウイングとの距離を，Ｌｂ２’は第２位置にあるときの，検出範囲１７２上のウェハとウイングとの距離を，Ｌｂ２’’は第３位置にあるときの，検出範囲１７２上のウェハとウイングとの距離を示す。ここで，ウェハの外周の曲率とウイングの縁部の曲率とが等しくなるようにウイングが形成されているので，Ｌｂ２とＬｂ２’とＬｂ２’’とは実質的に等しくなる。従って，位置ずれしたウェハが載置されている場合，第１位置，第２位置，第３位置の何れの位置でもウェハの位置ずれ量を検出できる。また，図４，図５に示した場合と同様に，ピック部が検出範囲１７０，１７２に対して任意の位置にあれば，旋回動作中でも位置ずれ量を検出することができる。
【００３８】
図２に示すピック部に代えて，図８に示したように，搬送アーム２５０のピック部２５２を幅広に形成し，ピック部２５２の縁部２５３ａ，２５３ｂを用いて位置情報を検出するようにしてもよい。なおこの場合，ピック部２５２の縁部２５３ａ，２５３ｂは，上記ウイング１５４，１５６の縁部１５４ａ，１５６ａの場合と同様に，ウェハＷの外周と実質的に同形状として構成される。
【００３９】
あるいは，図９に示したように，搬送アーム３５０のピック部３５２を幅広に形成し，ウェハＷの外周の一部に対応する部分を切り欠いた切り欠き部３５４，３５６を位置情報を検出するための基準としてもよい。なおこの場合も，切り欠き部３５４，３５６の縁部３５４ａ，３５６ａは，上記ウイング１５４，１５６の縁部１５４ａ，１５６ａと同様に，ウェハＷの外周と実質的に同形状として構成される。
【００４０】
さらに，図１０に示すように，第３のラインセンサを設けて第３の検出範囲１７４を搬送アームの伸縮方向に設けることができる。この場合，切り欠き部４５４の縁部４５４ａを基準としてウェハＷの位置情報を取得する。この結果，３点の位置情報を取得できるので，ウェハの位置ずれ量の他にウェハの半径も算出することができる。従って，ウェハがエッチング処理や成膜処理により熱膨張した場合やウェハの外径の製造誤差が大きい場合でも，ウェハの位置ずれ量を正確に検出できる。
【００４１】
上述したように，本発明では搬送アームのピック部が所定位置に静止しなくてもウェハの位置ずれ量を検出できる。かかる特徴を生かしたスループットを高めるウェハの位置ずれ量の検出方法について説明する。
【００４２】
搬送アーム１５０は，不図示の制御手段からのパルス状の駆動信号（図１１（Ａ）参照）を受けてウェハＷの搬送動作を行う。しかし実際には，この駆動信号と搬送アーム１５０の動作との間には遅延が生じる。その遅延状態を示すのが図１１（Ｂ）に示した偏差カウンタ信号である。時刻ｔ１において，駆動信号の出力が停止し，偏差カウンタ信号の変位が予め定められたＩＮ設定値以下になると，図１１（Ｃ）に示したように，搬送アーム１５０が目標位置に対して所定範囲内に入ったことを知らせるインポジション信号ＩＮＰＯＳがハイレベルとなる。ただし，実際に搬送アーム１５０が動作を停止し，位置決めが完了するのは，インポジション信号ＩＮＰＯＳがハイレベルとなってから，一定時間経過した後の時刻ｔ２であり，時刻ｔ１から時刻ｔ２までは，モータのゲイン調整にもよるが，およそ０．２〜０．５秒である。
【００４３】
本実施の形態では，搬送アーム１５０の位置決めが完了する前に，ウェハＷの位置ずれ量を検出することを特徴としている。本実施の形態では，図１１（ｄ）に示すように，インポジション信号ＩＮＰＯＳがハイレベルになる（有効になる）とウェハの位置ずれ量の検出を開始する。インポジション信号ＩＮＰＯＳがハイレベルとなった時点では，ウェハＷの外周及びウイングの縁部は検出範囲１７０，１７２内にあり，上述の方法によりウェハの位置ずれ量を検出できる。
【００４４】
位置ずれ量の検出は，ノイズ防止の観点等から複数回行われる。そして，その複数回の検出値に算術演算を施した結果を位置ずれ量としている。検出回数にもよるが，位置ずれ量の検出には０．１〜０．２秒かかる。例えば，５回の検出をする場合には，ウェハは完全に静止していないので，ウェハの移動方向の僅かに異なった位置で５回の検出が行われる。このようにウェハが完全に静止していない状態でウェハの位置ずれ量を検出しているので，ウェハが完全に静止してから位置ずれ量を検出する場合に比較して，０．１〜０．２秒程度スループットを向上できる。つまり，ウェハが完全に停止した後に即座に次の搬送動作に移行できる。この際，搬送アームは検出された位置ずれ量を補正すべく制御される。
【００４５】
また，上記実施の形態で説明した図１においては，処理室１４２のウェハＷの待機位置にのみ検出範囲１７０，１７２が設置されているが，他の処理室１７０，１７４，１７６の待機位置にラインセンサを設置することもできる。一般にウェハＷの位置ずれは，搬送アームにより搬送されている間や処理室からの搬入出の際に生じ，その位置ずれは，最悪の場合，特定の方向に累積されていくおそれがある。このため，各処理室１４０，１４２，１４４，１４６の待機位置にラインセンサを配設し，ウェハＷの各処理室への搬入出の度ごとに位置ずれ補正を行うことがウェハＷの位置ずれ量を軽減する上で最も有効である。
【００４６】
しかしながら，ラインセンサを各処理室に対応して設置することは空間面やコスト面の損失に繋がる。そこで，真空処理装置の設計段階において，いずれの処理室１４０，１４２，１４４，１４６の待機位置にもラインセンサを取り付けられるようにしておき，実際の処理段階で，ウェハＷの搬送順序等の処理条件に応じて，必要箇所にラインセンサを取り付けることが行われる。
【００４７】
あるいは，ラインセンサを所定位置に固定的に設置しておき，ラインセンサの設置位置とウェハＷの搬送順序との関係から，所定の条件に従って，ウェハＷの位置ずれ量の検出を行うよう制御するようにしてもよい。（表１）に具体例を示す。
【００４８】
【表１】
【００４９】
なお，（表１）では，一の処理室（あるいはオリエンタ）から他の処理室へウェハＷが搬送される場合に，一の処理室（あるいはオリエンタ）を「搬送元」と表し，他の処理室を「搬送先」と表し，それぞれの待機位置のラインセンサの有無と位置ずれ量の検出動作との関係を表している。この（表１）の例では，「搬送先」のラインセンサを優先してウェハの位置ずれ量の検出を行っている。また，オリエンタ１６０は，位置合わせ精度が良好であるので，オリエンタ１６０から他の処理室へウェハＷが搬送される場合には，搬送後にウェハの位置ずれ量の検出は行わない。
【００５０】
以上，添付図面を参照しながら本発明にかかる被処理体の搬送システムおよび被処理体の位置ずれ量の検出方法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得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。
【００５１】
例えば，ウェハに対してエッチングや成膜を行う真空処理装置について説明したが，真空処理装置には限定されない。
【００５２】
ウェハとウイングとの距離をラインセンサ等の光学センサを用いて測定するとしたが，超音波等の他の種類のセンサを用いてもよい。
【００５３】
伸縮・旋回する搬送アームを用いて搬送する場合における位置ずれ量の検出について説明したが，直線運動やＸ−Ｙ運動をする搬送装置でも本発明を実施できる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，基準部が搬送装置とともに移動可能に設けられており，被処理体の位置ずれ量は搬送装置を基準とした座標として検出される。このため，搬送装置が所定の位置に静止していないときでも被処理体の位置ずれ量の検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】真空処理装置の説明図である。
【図２】位置ずれ量の検出手段・方法の概要を示す図である。
【図３】位置ずれ補正量の算出の説明図である。
【図４】搬送アームの伸縮動作中における位置ずれ量の検出を示す説明図である。
【図５】図４の符号Ａの部分拡大図である。
【図６】搬送アームの旋回動作中における位置ずれ量の検出を示す説明図である。
【図７】図６の符号Ｂの部分拡大図である。
【図８】基準部をピック部の一部として形成した場合の説明図である。
【図９】基準部を切り欠き部として形成した場合の説明図である。
【図１０】ラインセンサを３箇所に設置した場合の説明図である。
【図１１】位置ずれ量の検出のタイミングを示す説明図である。
【符号の説明】
１００ 真空処理装置
１１０，１２０ カセット室
１３０ 搬送室
１４０，１４２，１４４，１４６ 処理室
１５０ 搬送アーム
１５２ ピック部
１５３ アーム部
１５４，１５６ ウイング
１５４ａ，１５６ａ 縁部
１６０ オリエンタ
１７０，１７２ ラインセンサの検出範囲
２５０ 搬送アーム
２５２ ピック部
２５３ アーム部
２５３ａ，２５３ｂ 基準部
３５０ 搬送アーム
３５２ ピック部
３５３ アーム部
３５４，３５６ 切り欠き部
３５４ａ，３５６ａ 縁部
４５０ 搬送アーム
４５４ 切り欠き部
４５４ａ 縁部
４７０ ラインセンサの検出範囲
【発明の属する技術分野】
本発明は，被処理体の搬送システムおよび被処理体の位置ずれ量の検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程においては，半導体ウェハなどの被処理体を処理室や搬送室などの異なるチャンバ間において受け渡しを行うための搬送装置が使用されている。典型的な搬送装置は，被処理体を載置して搬送するピック部とそのピック部を伸縮方向と旋回方向に駆動する駆動機構を備えている。
【０００３】
ところで，被処理体は，必ずしも搬送装置のピック部の正規位置に正確に載置されるわけではない。そこで，従来，搬送室などのチャンバの所定位置に設けた光学式センサにより，被処理体の位置ずれを検出する方法が知られている。例えば，特開平１０−２２３７３２号公報には，搬送装置が所定位置に静止しているときにその搬送装置上の被処理体のエッジ位置を光学式センサにより検出し，そのエッジ位置から被処理体の中心位置を求めることにより被処理体の位置ずれ量を検出する方法が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようする課題】
上記従来の被処理体の位置ずれ量の検出方法では，搬送装置が所定の位置に静止していることを前提としている。すなわち，搬送装置が所定の位置に静止しているときに，その搬送装置上に静止している被処理体の中心位置と，搬送室に対して固定的に定められた被処理体の理想的な位置（正規位置）の中心位置とを比較している。このように，従来の方法では，搬送装置が所定の位置に静止しないと被処理体の位置ずれ量を検出できないため，搬送装置が被処理体を搬送している搬送動作中においては，被処理体の位置ずれ量の検出を任意の位置で行うことができなかった。
【０００５】
本発明は，従来の被処理体の位置ずれ量の検出方法が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，搬送装置が所定の位置に静止していないときでも被処理体の位置ずれ量の検出を行うことができる，新規かつ改良された被処理体の搬送システム装置および被処理体の位置ずれ量の検出方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，被処理体を載置する載置部と載置部を駆動する駆動部とからなる搬送装置と，２の検出範囲を有する被処理体を検出する検出手段とを備えた被処理体の搬送システムにおいて，載置部に設けられた２の基準部と，各検出範囲上における対応基準部と正規位置にある被処理体との２の距離を記憶する記憶手段とを具備し，前記記憶された２の距離と，検出手段を用いて測定された各検出範囲上における対応基準部と被処理体との２の距離とから被処理体の位置ずれ量を検出することを特徴とする被処理体の搬送システムが提供される。
【０００７】
かかる構成によれば，基準部が搬送装置とともに移動可能に設けられており，被処理体の位置ずれ量は搬送装置を基準とした座標として検出される。このため，搬送装置が所定の位置に静止していないときでも被処理体の位置ずれ量の検出を行うことができる。
【０００８】
また，２の検出範囲は第１検出範囲と第２検出範囲からなり，第１検出範囲と第２検出範囲の作る角は９０度であり，その角の２等分線が被処理体の進行方向であるように構成することが好ましい。かかる構成によれば，第１検出範囲上における対応基準部と被処理体との距離に関する位置情報と，第２検出範囲上における対応基準部と被処理体との距離に関する位置情報に関して，被処理体の進行方向に対する位置ずれ量の検出感度と進行方向に直交する方向に対する位置ずれ量の検出感度とを均等にすることができる。このため，位置ずれ量の検出精度を高めることができる。
【０００９】
また，被処理体は円形であり，被処理体の外周の曲率と２の基準部の縁部の曲率とは等しいことが好ましい。かかる構成によれば，被処理体の搬送動作中に搬送手段の姿勢が変化した場合であっても，検出範囲上における対応基準部と被処理体との距離を実質的に一定に保つことができる。このため，被処理体の動作中に位置ずれ量を検出する際に，検出精度を高めることができる。
【００１０】
また，２の基準部は，夫々載置部の中心軸に対して対称位置に設けられ，載置部の張り出し部として構成されるようにしてもよく，また，夫々載置部の中心軸に対して対称位置に設けられ，載置部の切り欠き部として構成されるようにしてもよい。
【００１１】
また，上記課題を解決するため，本発明の第２の観点によれば，被処理体を載置する載置部と載置部を駆動する駆動部とからなる搬送装置と，２の検出範囲を有する被処理体を検出する検出手段とを備えた搬送システムにおける被処理体の位置ずれ量の検出方法であって，検出手段を用いて各検出範囲上における載置部に設けられた対応基準部と正規位置にある被処理体との２の第１距離を検出する工程と，検出手段を用いて各検出範囲上における載置部に設けられた対応基準部と被処理体との２の第２距離を測定する工程と，２の第１距離と２の第２距離とから被処理体の位置ずれ量を検出する工程とを含むことを特徴とする被処理体の位置ずれ量の検出方法が提供される。
【００１２】
かかる位置ずれ量の検出方法によれば，基準部が搬送装置とともに移動可能に設けられており，被処理体の位置ずれ量は搬送装置を基準とした座標として検出される。このため，搬送装置が所定の位置に静止していないときでも被処理体の位置ずれ量の検出を行うことができる。このため，搬送装置が動作中であっても，任意のタイミングで位置ずれ量を検出することができる。
【００１３】
そして，第２距離を測定する工程と位置ずれ量を検出する工程とが搬送中の被処理体が停止位置に停止する前に行われるようにすれば，搬送装置が完全に停止した後に即座に次の搬送動作に移行することができ，スループットを向上できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかる被処理体の搬送システムおよび被処理体の位置ずれ量の検出方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書および図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１５】
（１）真空処理装置の概略構成
まず，本発明の実施の形態にかかる被処理体の搬送システムおよび被処理体の位置ずれ量の検出方法が適用される真空処理装置について，図１を参照しながら説明する。なお，本実施の形態では，被処理体の一例として，半径ｒの円盤形状の半導体ウェハ（以下，単に「ウェハ」という。）を用いる場合について説明する。
【００１６】
真空処理装置１００は，図１に示したように，複数枚のウェハＷが収容されるカセットＣを収容するカセット室１１０，１２０と，ウェハＷに所定の真空処理を行うための載置台（サセプタ）Ｓが設置された処理室１４０，１４２，１４４，１４６と，これらカセット室・処理室間においてウェハＷを搬送するための搬送室１３０により構成されている。カセット室１１０，１２０は，ゲートバルブＧ１，Ｇ２を介して搬送室１３０に気密に接続され，処理室１４０，１４２，１４４，１４６は，ゲートバルブＧ３，Ｇ４，Ｇ５，Ｇ６を介して搬送室１３０に気密に接続されている。なお，図１に示した真空処理装置の構成は一例にすぎず，例えば，カセット室・処理室の数や配置等は適宜設計変更可能である。
【００１７】
搬送室１３０には，ウェハＷを保持して搬送する搬送アーム１５０と，主にカセット室１１０，１２０から搬出されたウェハＷの位置合わせを行うためのオリエンタ１６０と，処理室１４２におけるウェハＷの搬入／搬出位置（以下，待機位置と称する。）に設置され，搬送アーム１５０により搬送されるウェハＷの位置ずれ量を検出するための光センサ，例えばラインセンサ（図示せず）が備えられている。なお，図中破線で示した符号１７０，１７２は，ラインセンサの検出範囲を示している。
【００１８】
ラインセンサは，ラインセンサの検出範囲１７０，１７２の上部に配設され，ウェハＷに略垂直な方向の光線を発光する投光器と，その直下に配設され，投光器から発光される光線を受光する受光器とから構成され，光学的な測定によってウェハＷの位置を検出する。なお，図１に示した一例では，処理室１４２の待機位置にのみラインセンサを設置しているが，他の処理室１４０，１４６，１４８の待機位置にも同様にラインセンサを設置することができる。
【００１９】
（２）搬送アーム１５０の構成
搬送アーム１５０は，図１，図２に示したように，ウェハＷを載置するピック部１５２と，そのピック部１５２を所定の方向に駆動する駆動機構たるアーム部１５３から構成されており，不図示の制御手段からの駆動信号を受けてウェハＷの搬送動作を行う。本実施の形態では，アーム部１５３は，伸縮方向（図１に示すＲ方向）と旋回方向（図１に示すθ方向）の２方向に駆動可能であるように構成されている。アーム部１５３は，ウェハＷの正規位置と実際の保持位置との位置情報に基づいて，正規位置と実際の保持位置との位置ずれを補正する。
【００２０】
図２は，搬送アーム１５０のピック部１５２の形状，ピック部に載置されたウェハ，及びラインセンサの検出範囲１７０，１７２を示す。一点鎖線で示すウェハＷ０は正規位置に載置されたウェハを，符号Ｃｗｆ０は，その中心を示す。実線で示すウェハＷ１は位置ずれしたウェハを，符号Ｃｗｆ１は，その中心を示す。ピック部１５２の長手方向の両側には，そこから張り出す張り出し部（以下，ウイングという）１５４，１５６が設けられている。ウイングの縁部とウェハＷの外周との距離（図中のＬｂ１，Ｌｂ２，Ｌｍ１，Ｌｍ２）をラインセンサで測定することにより，ウェハＷの位置ずれ量が検出される。つまり，ウイング１５４，１５６のウェハに対向する部分であって検出範囲１７０，１７２上にある部分が，ウェハＷの位置ずれ量を検出するときの基準部となる。
【００２１】
ウイング１５４の縁部１５４ａは，正規位置に載置されたウェハＷ０の中心Ｃｗｆ０に対し，搬送アーム１５０の伸縮方向（縮む方向）に対してマイナス４５度方向に距離ｄ離れた位置を中心Ｃｗｇ１とし，ウェハＷと同径ｒの円弧形状として構成されている。すなわち，ウイング１５４の縁部１５４ａは，ウェハＷ０の外周を，ラインセンサの検出方向に平行移動した同形状として構成されている。このように，ウイング１５４の縁部１５４ａの曲率は，ウェハＷ０の外周の曲率と等しくなっている。
【００２２】
また同様に，ウイング１５６の縁部１５６ａは，正規位置にあるときのウェハＷ０の中心Ｃｗｆ０に対し，搬送アーム１５０の伸縮方向（縮む方向）に対してプラス４５度方向に距離ｄ離れた位置を中心Ｃｗｇ２とし，ウェハＷと同径ｒの円弧形状として構成されている。
【００２３】
次いで，上記距離ｄについて説明する。例えばウェハＷの位置ずれ量として許容できる大きさをｄ０とすると，距離ｄは，少なくともｄ０以上の位置ずれ量を検出できる距離をとる必要がある。ただし，距離ｄをあまりに大きくとると，ウイング１５４，１５６がアーム部１５３から張り出す部分が大きくなり，処理室１４０，１４２，１４４，１４６へのウェハＷの搬入出の際の妨げとなる。従って，距離ｄは，ウェハＷが位置ずれする可能性のある量の最大値に設定する。つまり，位置ずれ量が距離ｄ以内であれば，本発明を用いて位置ずれ量を検出することができる。例えばウェハＷの直径を２００ｍｍとしたとき，距離ｄ＝１０ｍｍとしてウイング１５４，１５６を形成する。そして，ウェハＷが正規位置より１０ｍｍ以上ずれる場合には，処理を停止する等の処置が採られる。
【００２４】
実線で示すウェハＷ１は，実際の載置位置にあるウェハが位置ずれをした状態を示している。ウェハＷの位置情報は，ラインセンサの検出範囲１７０，１７２が横切るウイング１５４，１５６の縁部１５４ａ，１５６ａの一部と，ウェハＷの外周の一部とを検出することにより取得することができる。すなわち，位置情報は，検出範囲１７０が横切るウイング１５４の縁部１５４ａの一部とウェハＷの外周の一部との距離Ｌｍ１，および，検出範囲１７２が横切るウイング１５６の縁部１５６ａの一部とウェハＷの外周の一部との距離Ｌｍ２として取得される。
【００２５】
なお，符号Ｌｂ１，Ｌｂ２は，正規位置にあるウェハＷ０のウイング１５４，１５６からの距離を示しており，上述の距離ｄに等しい。また，符号Ｄ１は，検出範囲１７０方向のウェハＷのずれ量を示しており，Ｄ１＝Ｌｍ１−Ｌｂ１である。同様に，符号Ｄ２は，検出範囲１７２方向のウェハＷのずれ量を示しており，Ｄ２＝Ｌｍ２−Ｌｂ２である。
【００２６】
距離Ｌｂ１，Ｌｂ２は，装置の設計データから計算によって求めることができる。また，ピック部の正規位置に載置したウェハＷをラインセンサ検出範囲に置き，実際にラインセンサで測定する（ティーティング）することにより取得してもよい。Ｌｂ１，Ｌｂ２の値は，不図示の記憶手段に記憶され，実際に搬送するウェハＷ１の位置ずれ量を算出する際に使用される。
【００２７】
ラインセンサ検出範囲１７０は，搬送アーム１５０の伸縮方向（縮む方向）に対してマイナス４５度方向に延伸しており，ウイング１５４の縁部とウェハＷの外周とを同時に横切るように構成されている。そして，ウイング１５４の縁部の一部とウェハＷの外周の一部とを検出し，その距離Ｌｍ１を求める。同様に，ラインセンサ検出範囲１７２は，搬送アーム１５０の伸縮方向（縮む方向）に対してプラス４５度方向に延伸しており，ウイング１５６の縁部とウェハＷの外周とを同時に横切るように構成されている。そして，ウイング１５６の縁部の一部とウェハＷの外周の一部とを検出し，その距離Ｌｍ２を求める。
【００２８】
２つのラインセンサ検出範囲１７０，１７２の方向が直交し，且つ搬送アーム１５０の伸縮方向に対して夫々４５度傾斜している。この結果，Ｒ−θ座標系においては，Ｒ方向位置ずれ及びθ方向位置ずれに対する感度が等しくなり高精度に位置ずれ量を検出することができる。また，Ｘ−Ｙ座標系においても，Ｘ方向位置ずれ及びＹ方向位置ずれに対する感度が等しくなる。尚，傾斜角を３０度や６０度にして，本発明を実施することは可能である。
【００２９】
ラインセンサを用いて距離Ｌｍ１，Ｌｍ２を測定する方法について説明する。ＣＣＤ型ラインセンサを使用する場合は，その出力からＬｍ１，Ｌｍ２に該当する部分を判別できるので，ソフトウェアにより距離Ｌｍ１，Ｌｍ２を求めることができる。リニア型ラインセンサを使用する場合は，その出力は投光器から受光器に至る光量に比例する。図２に示す構成では，Ｌｍ１，Ｌｍ２に対応する部分以外も受光しているので，距離Ｌｍ１，Ｌｍ２を正しく測定できない。かかる不都合は，図８，図９に示すピック部を使用することにより解消される。
【００３０】
（３）ウェハＷの位置ずれ量の算出方法
検出範囲１７０の方向のずれ量Ｄ１と検出範囲１７２方向のずれ量Ｄ２を拡大したものを図３に示す。搬送アームの伸縮方向のずれ量をΔＲ，旋回方向のずれ量をΔθとすると，ΔＲ，Δθは下式で算出できる。
ΔＲ＝√（Ｄ１２＋Ｄ２２）
Δθ＝ａｒｃｔａｎ（Ｄ２／Ｄ１）−４５°
【００３１】
また，搬送アームのＸ方向のずれ量をΔＸ，Ｙ方向のずれ量をΔＹとすると，ΔＸ，ΔＹは下式で算出できる。
ΔＸ＝√（Ｄ１２＋Ｄ２２）・ｓｉｎ（ａｒｃｔａｎ（Ｄ２／Ｄ１）−４５°）
ΔＹ＝√（Ｄ１２＋Ｄ２２）・ｃｏｓ（ａｒｃｔａｎ（Ｄ２／Ｄ１）−４５°）
【００３２】
図１に示すＲ−θ運動をする搬送アーム１５０では，位置ずれしたウェハを目的場所に搬送する際に，算出したずれ量ΔＲ，Δθだけ公知の方法により補正して搬送する。また，Ｘ−Ｙ運動をする搬送装置（不図示）においては，位置ずれしたウェハを目的場所に搬送する際に，算出したずれ量ΔＸ，ΔＹだけ補正して搬送する。この結果，目的場所の正規の位置にウェハを搬送できる。
【００３３】
次に，搬送アーム１５０が伸縮動作しているときに，搬送アームのピック部１５２と検出範囲１７０，１７２の位置（ラインセンサの位置）とが一定の関係にないときでもウェハの位置ずれ量を検出できることを説明する。図４は，ピック部が第１位置にあるときのウェハＷ，ピック部１５２，ウイング１５４，１５６を一点鎖線で，第２位置にあるときのウェハＷ’，ピック部１５２’，ウイング１５４’，１５６’を実線で示す。尚，図４では，正規位置に載置されたウェハが示されている。
【００３４】
図５は，図４のＡ部を拡大したものである。Ｌｂ２は第１位置にあるときの，検出範囲１７２上のウェハとウイングとの距離を，Ｌｂ２’は第２位置にあるときの，検出範囲１７２上のウェハとウイングとの距離を示す。ここで，ウェハの外周の曲率とウイングの縁部の曲率とが等しくなるようにウイングが形成されているので，Ｌｂ２とＬｂ２’は等しくなる。従って，位置ずれしたウェハが載置されている場合，第１位置，第２位置の何れの位置でもウェハの位置ずれ量を検出できる。
【００３５】
また，従来の方法では，固定された位置にある光センサの出力のみでウェハの位置ずれ量を検出していたので，ピック部（つまりウェハ）が所定の位置にないと位置ずれ量を検出できなかった。しかし，本発明では，位置ずれ検出の基準部であるウイング部とウェハとの距離を検出することにより，ウェハの位置ずれ量を検出している。従って，ウェハの被検出部（ウェハのウイングに対向する部分であって，検出範囲１７０，１７２上にある部分）とウイングの検出部（ウイングのウェハに対向する部分であって，検出範囲１７０，１７２上にある部分）とが検出範囲１７０，１７２内にある限り，ピック部が検出範囲１７０，１７２に対して任意の位置にあるときでも位置ずれ量を検出することができる。また，搬送装置が静止しなくても（ウェハの移動中に），ウェハの位置ずれ量を検出することができる。
【００３６】
次に，搬送アーム１５０が旋回動作をしているときに，搬送アームのピック部１５２と検出範囲１７０，１７２の位置（ラインセンサの位置）とが一定の位置関係にないときでもウェハの位置ずれ量を検出できることを説明する。図６は，ピック部が第１位置にあるときのウェハＷ，ピック部１５２，ウイング１５４，１５６と，第２位置にあるときのウェハＷ’，ピック部１５２’，ウイング１５４’，１５６’と，第３位置にあるときのウェハＷ’’，ピック部１５２’’，ウイング１５４’’，１５６’’とを示す。尚，図６では，正規位置に載置されたウェハが示されている。
【００３７】
図７は，図６のＢ部を拡大したものである。Ｌｂ２は第１位置にあるときの，検出範囲１７２上のウェハとウイングとの距離を，Ｌｂ２’は第２位置にあるときの，検出範囲１７２上のウェハとウイングとの距離を，Ｌｂ２’’は第３位置にあるときの，検出範囲１７２上のウェハとウイングとの距離を示す。ここで，ウェハの外周の曲率とウイングの縁部の曲率とが等しくなるようにウイングが形成されているので，Ｌｂ２とＬｂ２’とＬｂ２’’とは実質的に等しくなる。従って，位置ずれしたウェハが載置されている場合，第１位置，第２位置，第３位置の何れの位置でもウェハの位置ずれ量を検出できる。また，図４，図５に示した場合と同様に，ピック部が検出範囲１７０，１７２に対して任意の位置にあれば，旋回動作中でも位置ずれ量を検出することができる。
【００３８】
図２に示すピック部に代えて，図８に示したように，搬送アーム２５０のピック部２５２を幅広に形成し，ピック部２５２の縁部２５３ａ，２５３ｂを用いて位置情報を検出するようにしてもよい。なおこの場合，ピック部２５２の縁部２５３ａ，２５３ｂは，上記ウイング１５４，１５６の縁部１５４ａ，１５６ａの場合と同様に，ウェハＷの外周と実質的に同形状として構成される。
【００３９】
あるいは，図９に示したように，搬送アーム３５０のピック部３５２を幅広に形成し，ウェハＷの外周の一部に対応する部分を切り欠いた切り欠き部３５４，３５６を位置情報を検出するための基準としてもよい。なおこの場合も，切り欠き部３５４，３５６の縁部３５４ａ，３５６ａは，上記ウイング１５４，１５６の縁部１５４ａ，１５６ａと同様に，ウェハＷの外周と実質的に同形状として構成される。
【００４０】
さらに，図１０に示すように，第３のラインセンサを設けて第３の検出範囲１７４を搬送アームの伸縮方向に設けることができる。この場合，切り欠き部４５４の縁部４５４ａを基準としてウェハＷの位置情報を取得する。この結果，３点の位置情報を取得できるので，ウェハの位置ずれ量の他にウェハの半径も算出することができる。従って，ウェハがエッチング処理や成膜処理により熱膨張した場合やウェハの外径の製造誤差が大きい場合でも，ウェハの位置ずれ量を正確に検出できる。
【００４１】
上述したように，本発明では搬送アームのピック部が所定位置に静止しなくてもウェハの位置ずれ量を検出できる。かかる特徴を生かしたスループットを高めるウェハの位置ずれ量の検出方法について説明する。
【００４２】
搬送アーム１５０は，不図示の制御手段からのパルス状の駆動信号（図１１（Ａ）参照）を受けてウェハＷの搬送動作を行う。しかし実際には，この駆動信号と搬送アーム１５０の動作との間には遅延が生じる。その遅延状態を示すのが図１１（Ｂ）に示した偏差カウンタ信号である。時刻ｔ１において，駆動信号の出力が停止し，偏差カウンタ信号の変位が予め定められたＩＮ設定値以下になると，図１１（Ｃ）に示したように，搬送アーム１５０が目標位置に対して所定範囲内に入ったことを知らせるインポジション信号ＩＮＰＯＳがハイレベルとなる。ただし，実際に搬送アーム１５０が動作を停止し，位置決めが完了するのは，インポジション信号ＩＮＰＯＳがハイレベルとなってから，一定時間経過した後の時刻ｔ２であり，時刻ｔ１から時刻ｔ２までは，モータのゲイン調整にもよるが，およそ０．２〜０．５秒である。
【００４３】
本実施の形態では，搬送アーム１５０の位置決めが完了する前に，ウェハＷの位置ずれ量を検出することを特徴としている。本実施の形態では，図１１（ｄ）に示すように，インポジション信号ＩＮＰＯＳがハイレベルになる（有効になる）とウェハの位置ずれ量の検出を開始する。インポジション信号ＩＮＰＯＳがハイレベルとなった時点では，ウェハＷの外周及びウイングの縁部は検出範囲１７０，１７２内にあり，上述の方法によりウェハの位置ずれ量を検出できる。
【００４４】
位置ずれ量の検出は，ノイズ防止の観点等から複数回行われる。そして，その複数回の検出値に算術演算を施した結果を位置ずれ量としている。検出回数にもよるが，位置ずれ量の検出には０．１〜０．２秒かかる。例えば，５回の検出をする場合には，ウェハは完全に静止していないので，ウェハの移動方向の僅かに異なった位置で５回の検出が行われる。このようにウェハが完全に静止していない状態でウェハの位置ずれ量を検出しているので，ウェハが完全に静止してから位置ずれ量を検出する場合に比較して，０．１〜０．２秒程度スループットを向上できる。つまり，ウェハが完全に停止した後に即座に次の搬送動作に移行できる。この際，搬送アームは検出された位置ずれ量を補正すべく制御される。
【００４５】
また，上記実施の形態で説明した図１においては，処理室１４２のウェハＷの待機位置にのみ検出範囲１７０，１７２が設置されているが，他の処理室１７０，１７４，１７６の待機位置にラインセンサを設置することもできる。一般にウェハＷの位置ずれは，搬送アームにより搬送されている間や処理室からの搬入出の際に生じ，その位置ずれは，最悪の場合，特定の方向に累積されていくおそれがある。このため，各処理室１４０，１４２，１４４，１４６の待機位置にラインセンサを配設し，ウェハＷの各処理室への搬入出の度ごとに位置ずれ補正を行うことがウェハＷの位置ずれ量を軽減する上で最も有効である。
【００４６】
しかしながら，ラインセンサを各処理室に対応して設置することは空間面やコスト面の損失に繋がる。そこで，真空処理装置の設計段階において，いずれの処理室１４０，１４２，１４４，１４６の待機位置にもラインセンサを取り付けられるようにしておき，実際の処理段階で，ウェハＷの搬送順序等の処理条件に応じて，必要箇所にラインセンサを取り付けることが行われる。
【００４７】
あるいは，ラインセンサを所定位置に固定的に設置しておき，ラインセンサの設置位置とウェハＷの搬送順序との関係から，所定の条件に従って，ウェハＷの位置ずれ量の検出を行うよう制御するようにしてもよい。（表１）に具体例を示す。
【００４８】
【表１】
なお，（表１）では，一の処理室（あるいはオリエンタ）から他の処理室へウェハＷが搬送される場合に，一の処理室（あるいはオリエンタ）を「搬送元」と表し，他の処理室を「搬送先」と表し，それぞれの待機位置のラインセンサの有無と位置ずれ量の検出動作との関係を表している。この（表１）の例では，「搬送先」のラインセンサを優先してウェハの位置ずれ量の検出を行っている。また，オリエンタ１６０は，位置合わせ精度が良好であるので，オリエンタ１６０から他の処理室へウェハＷが搬送される場合には，搬送後にウェハの位置ずれ量の検出は行わない。
【００５０】
以上，添付図面を参照しながら本発明にかかる被処理体の搬送システムおよび被処理体の位置ずれ量の検出方法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得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。
【００５１】
例えば，ウェハに対してエッチングや成膜を行う真空処理装置について説明したが，真空処理装置には限定されない。
【００５２】
ウェハとウイングとの距離をラインセンサ等の光学センサを用いて測定するとしたが，超音波等の他の種類のセンサを用いてもよい。
【００５３】
伸縮・旋回する搬送アームを用いて搬送する場合における位置ずれ量の検出について説明したが，直線運動やＸ−Ｙ運動をする搬送装置でも本発明を実施できる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，基準部が搬送装置とともに移動可能に設けられており，被処理体の位置ずれ量は搬送装置を基準とした座標として検出される。このため，搬送装置が所定の位置に静止していないときでも被処理体の位置ずれ量の検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】真空処理装置の説明図である。
【図２】位置ずれ量の検出手段・方法の概要を示す図である。
【図３】位置ずれ補正量の算出の説明図である。
【図４】搬送アームの伸縮動作中における位置ずれ量の検出を示す説明図である。
【図５】図４の符号Ａの部分拡大図である。
【図６】搬送アームの旋回動作中における位置ずれ量の検出を示す説明図である。
【図７】図６の符号Ｂの部分拡大図である。
【図８】基準部をピック部の一部として形成した場合の説明図である。
【図９】基準部を切り欠き部として形成した場合の説明図である。
【図１０】ラインセンサを３箇所に設置した場合の説明図である。
【図１１】位置ずれ量の検出のタイミングを示す説明図である。
【符号の説明】
１００ 真空処理装置
１１０，１２０ カセット室
１３０ 搬送室
１４０，１４２，１４４，１４６ 処理室
１５０ 搬送アーム
１５２ ピック部
１５３ アーム部
１５４，１５６ ウイング
１５４ａ，１５６ａ 縁部
１６０ オリエンタ
１７０，１７２ ラインセンサの検出範囲
２５０ 搬送アーム
２５２ ピック部
２５３ アーム部
２５３ａ，２５３ｂ 基準部
３５０ 搬送アーム
３５２ ピック部
３５３ アーム部
３５４，３５６ 切り欠き部
３５４ａ，３５６ａ 縁部
４５０ 搬送アーム
４５４ 切り欠き部
４５４ａ 縁部
４７０ ラインセンサの検出範囲
Claims (6)
- 搬送アームのピック部に被処理体を載置し、載置された被処理体を搬送する搬送装置と，２つの検出範囲を有するセンサにより被処理体を検出する検出手段とを備えた被処理体の搬送システムにおいて，
搬送アームの中心軸に対して対称位置に設けられ，前記搬送アームのピック部から張り出した２つの張り出し部の被処理体に対向する部分であって，前記センサにより検出される２つの検出範囲内に位置づけられた２つの基準部と，
前記２つの基準部と正規位置にある被処理体との２つの距離を記憶する記憶手段とを具備し，
前記記憶された２つの距離と，前記検出手段を用いて測定された前記２つの基準部と被処理体との２つの距離とから被処理体の位置ずれ量を検出することを特徴とする，被処理体の搬送システム。 - 前記センサは２つのラインセンサであり、前記センサにより検出される２つの検出範囲は、前記２つのラインセンサにより検出可能な第１検出範囲と第２検出範囲からなり，
前記２つのラインセンサの２つの延長線の作る角は９０度であり，その角の２等分線が被処理体の進行方向であることを特徴とする，請求項１に記載の被処理体の搬送システム。 - 被処理体は円形であり，被処理体の外周の曲率と２つの基準部の縁部の曲率とは等しいことを特徴とする，請求項１または２に記載の被処理体の搬送システム。
- 前記２つの基準部は，夫々載置部の中心軸に対して対称位置に設けられ，載置部の切り欠き部として構成されていることを特徴とする，請求項１，２または３のいずれかに記載の被処理体の搬送システム。
- 搬送アームのピック部に被処理体を載置し、載置された被処理体を搬送する搬送装置と，
２つの検出範囲を有するセンサにより被処理体を検出する検出手段とを備えた搬送システムにおける被処理体の位置ずれ量の検出方法であって，
搬送アームの中心軸に対して対称位置に設けられ，検出手段を用いて前記搬送アームのピック部から張り出した２つの張り出し部の被処理体に対向する部分であって前記センサにより検出される２つの検出範囲内に位置づけられた２つの基準部と正規位置にある被処理体との２つの第１距離を検出する工程と，
前記検出手段を用いて前記２つの基準部と被処理体との２つの第２距離を測定する工程と，
前記２つの第１距離と前記２つの第２距離とから被処理体の位置ずれ量を検出する工程と，を含むことを特徴とする，被処理体の位置ずれ量の検出方法。 - 前記第２距離を測定する工程と位置ずれ量を検出する工程とは，搬送中の被処理体が停止位置に停止する前に行われることを特徴とする，請求項５に記載の被処理体の位置ずれ量の検出方法。
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