JP7101102B2 - 搬送ロボットシステム、教示方法、及びウエハ収容容器 - Google Patents

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Description

本開示の実施形態は、搬送ロボットシステム、教示方法、及びウエハ収容容器に関する。
特許文献１は、カセットステージを開示する。カセットステージは、ウエハを収納するカセットを搭載する。カセットステージは、カセットの正面側に３つの光センサを備える。アーム先端のエンドエフェクタがセンサの光軸を遮光したときの位置をもとに教示位置が決定される。
特開２００９－４９２５０号公報
本開示は、ウエハの支持空間において教示位置を決定することができる搬送ロボットシステムを提供する。
本開示の一態様においては、搬送ロボットシステムが提供される。搬送ロボットシステムは、搬送ロボットと、制御部と、ウエハ収容容器と、光干渉装置とを備える。搬送ロボットは、エンドエフェクタを有し、動作指示に基づいてウエハを搬送する。制御部は、動作指示を搬送ロボットに出力する。ウエハ収容容器は、ウエハを収容する。光干渉装置は、光を発生する光源を有し、ウエハ収容容器に接続される。ウエハ収容容器は、容器本体と、第１反射部材と、第１光学素子とを備える。容器本体は、その正面にエンドエフェクタ及びウエハが通過可能な開口が形成され、その内部の支持空間内でウエハを水平姿勢に支持する支持部材を有する。第１反射部材は、容器本体の内部において支持空間の下方に設けられる。第１光学素子は、支持空間の上方に第１反射部材と対向して設けられ、光源で発生した光を第１反射部材に向けて出射するとともに反射光を入射する。光干渉装置は、第１光学素子に入射された反射光に基づいて、支持部材に支持されたウエハと第１反射部材との間で生じる光干渉ピークを算出する。制御部は、動作指示に基づいた搬送ロボットの動作中における光干渉ピークの変化に基づいて、搬送ロボットの教示位置を決定する。
本開示の一態様によれば、ウエハの支持空間において教示位置を決定することができる。
実施形態に係る搬送ロボットシステムを備えた基板処理システムの一例を示す概要図である。 実施形態に係る搬送ロボットシステムの一例を示す概要図である。 実施形態に係るウエハ収容容器の一例を示す斜視図である。 実施形態に係るウエハ収容容器の一例を示す断面図である。 エンドエフェクタと照射位置との関係の一例を示す概要図である。 エンドエフェクタが基準位置に位置するときの光干渉強度分布の一例である。 エンドエフェクタが伸縮軸又は旋回軸に関して移動したときの光干渉強度分布の一例である。 エンドエフェクタが昇降軸に沿って移動したときの光干渉強度分布の一例である。 教示位置決定処理のフローチャートの一例である。 教示位置決定処理のフローチャートの一例である。 実施例の測定位置を示す図である。 光干渉ピークの消失前後の一例を示すグラフである。 光干渉ピークの移動前後の一例を示すグラフである。
以下、種々の例示的実施形態について説明する。
特許文献１記載の装置において、搬送ロボットの教示位置は、ウエハ収容容器の外部に設定される。具体的には、センサがウエハ収容容器を載置する台に固定され、センサ検出結果に基づいて教示位置が決定される。搬送ロボットのエンドエフェクタは、ウエハ収容容器の内部に進入してウエハを保持するため、教示位置はウエハ収容容器内部にあった方が正確な教示を行うことができる。具体的な問題点の一例として、特許文献１記載の装置においては、ウエハ収容容器と台との組み付け不良が起きたときには、教示位置が正確であったとしてもウエハを正確に搬送することができない。
本開示は、ウエハの支持空間において教示位置を決定することができる搬送ロボットシステム、教示方法、及びウエハ収容容器を提供する。
本開示の一態様においては、搬送ロボットシステムが提供される。搬送ロボットシステムは、搬送ロボットと、制御部と、ウエハ収容容器と、光干渉装置とを備える。搬送ロボットは、エンドエフェクタを有し、動作指示に基づいてウエハを搬送する。制御部は、動作指示を搬送ロボットに出力する。ウエハ収容容器は、ウエハを収容する。光干渉装置は、光を発生する光源を有し、ウエハ収容容器に接続される。ウエハ収容容器は、容器本体と、第１反射部材と、第１光学素子とを備える。容器本体は、その正面にエンドエフェクタ及びウエハが通過可能な開口が形成され、その内部の支持空間内でウエハを水平姿勢に支持する支持部材を有する。第１反射部材は、容器本体の内部において支持空間の下方に設けられる。第１光学素子は、支持空間の上方に第１反射部材と対向して設けられ、光源で発生した光を第１反射部材に向けて出射するとともに反射光を入射する。光干渉装置は、第１光学素子に入射された反射光に基づいて、支持部材に支持されたウエハと第１反射部材との間で生じる光干渉ピークを算出する。制御部は、動作指示に基づいた搬送ロボットの動作中における光干渉ピークの変化に基づいて、搬送ロボットの教示位置を決定する。
この搬送ロボットシステムによれば、ウエハの支持空間の上方に設けられた第１光学素子から、支持空間の下方に設けられた第１反射部材に向けて光が出射される。出射された光は、光路上に位置する物体を通過して第１反射部材に到達する。そして、光は第１反射部材にて反射され、反射光が光路上に位置する物体を通過して第１光学素子に入射する。光干渉装置によって、反射光に基づいて、光路上に位置する物体の厚さや配置位置を反映させた光干渉ピークを有する光干渉強度分布が得られる。搬送ロボットのエンドエフェクタが第１光学素子の光路を遮った場合、光干渉ピークが消滅する。あるいは、搬送ロボットのエンドエフェクタがウエハを持ち上げた場合、光干渉ピークの位置が変化する。搬送ロボットの教示位置は、制御部により、動作指示に基づいた搬送ロボットの動作中における光干渉ピークの変化に基づいて決定される。このように、この搬送ロボットシステムによれば、ウエハの支持空間において教示位置を決定することができる。
一実施形態においては、搬送ロボットシステムは、第２反射部材、第２光学素子、第３反射部材、及び第３光学素子を備えてもよい。第２反射部材は、容器本体の内部かつ支持空間の下方において第１反射部材とは異なる位置に設けられる。第２光学素子は、支持空間の上方に第２反射部材と対向して設けられ、光源で発生した光を第２反射部材に向けて出射するとともに反射光を入射する。第３反射部材は、容器本体の内部かつ支持空間の下方において第１反射部材及び第２反射部材とは異なる位置に設けられる。第３光学素子は、支持空間の上方に第３反射部材と対向して設けられ、光源で発生した光を第３反射部材に向けて出射するとともに反射光を入射する。光干渉装置は、第２光学素子に入射された反射光に基づいて、支持部材に支持されたウエハと第２反射部材との間で生じる光干渉ピークを算出する。さらに、光干渉装置は、第３光学素子に入射された反射光に基づいて、支持部材に支持されたウエハと第３反射部材との間で生じる光干渉ピークを算出する。制御部は、動作指示に基づいた搬送ロボットの動作中における、光学素子ごとに算出された光干渉ピークの変化に基づいて、搬送ロボットの教示位置を決定する。
この場合、光学素子と反射部材とのペアが異なる位置に３つ用意される。それぞれのペアで光干渉ピークの変化が取得され、教示位置が決定される。このため、搬送ロボットシステムは、教示位置の精度を向上させることができる。
一実施形態において、制御部は、動作指示に基づいた搬送ロボットの動作中における、光学素子ごとに算出された光干渉ピークの変化に基づいて、ウエハの水平姿勢を評価してもよい。ウエハが傾いている場合、ウエハとエンドエフェクタとの接触高さが位置によって異なることになる。光学素子と反射部材とのペアが異なる位置に３つ用意された場合には、ウエハとエンドエフェクタとの接触高さを各位置で取得することができる。このため、この搬送ロボットシステムは、ウエハが水平姿勢で載置されているか否かを判定することができる。
一実施形態において、搬送ロボットは、エンドエフェクタを支持するアームを備えてもよい。動作指示は、支持部材に支持されたウエハの下方においてエンドエフェクタをアームの昇降軸に沿って移動させる指示であり得る。制御部は、光干渉ピークがシフトを開始した位置を搬送ロボットの教示位置として決定してもよい。搬送ロボットのエンドエフェクタがウエハを持ち上げた場合、ウエハと反射部材との間の距離に応じて生じる光干渉ピークの位置が変化する。このため、この搬送ロボットシステムは、ウエハにエンドエフェクタが接触する位置を教示位置として決定することができる。
一実施形態において、搬送ロボットは、エンドエフェクタを支持するアームを備えてもよい。動作指示は、支持部材に支持されたウエハの下方においてエンドエフェクタをアームの伸縮軸に沿って移動させる指示であり得る。制御部は、光干渉ピークが消失した位置に基づいて搬送ロボットの教示位置を決定してもよい。搬送ロボットのエンドエフェクタが光学素子の光路を遮った場合、ウエハと反射部材との間の距離に応じて生じる光干渉ピークが消滅する。このため、この搬送ロボットシステムは、光干渉ピークの位置の変化に基づいて、伸縮軸に沿ったエンドエフェクタの移動中においてエンドエフェクタが光学素子の光路を遮った位置を教示位置として決定することができる。
一実施形態において、搬送ロボットは、エンドエフェクタを支持するアームを備えてもよい。動作指示は、アーム支持部材に支持されたウエハの下方においてエンドエフェクタをアームの旋回軸に関して移動させる指示であり得る。制御部は、光干渉ピークが消失した位置に基づいて搬送ロボットの教示位置を決定してもよいであり得る。搬送ロボットのエンドエフェクタが光学素子の光路を遮った場合、ウエハと反射部材との間の距離に応じて生じる光干渉ピークが消滅する。このため、この搬送ロボットシステムは、旋回軸に関するエンドエフェクタの移動中においてエンドエフェクタが光学素子の光路を遮った位置を基に教示位置を決定することができる。
本開示の他の態様においては、教示方法が提供される。方法は、ウエハ収容容器に収容されたウエハを搬送する搬送ロボットの教示方法である。搬送ロボットは、エンドエフェクタを有し、動作指示に基づいてウエハを搬送する。ウエハ収容容器は、容器本体と、反射部材と、光学素子とを備える。容器本体は、その正面にエンドエフェクタ及びウエハが通過可能な開口が形成され、その内部の支持空間内でウエハを水平姿勢に支持する支持部材を有する。第１反射部材は、容器本体の内部において支持空間の下方に設けられる。第１光学素子は、支持空間の上方に反射部材と対向して設けられ、光源で発生した光を第１反射部材に向けて出射するとともに反射光を入射する。教示方法は、動作指示に基づいて搬送ロボットを動作させるステップを含む。教示方法は、搬送ロボットの動作中において、第１光学素子に入射された反射光に基づいて、支持部材に支持されたウエハと第１反射部材との間で生じる光干渉ピークを算出するステップを含む。教示方法は、光干渉ピークの変化に基づいて搬送ロボットの教示位置を決定するステップを含む。この教示方法によれば、ウエハの支持空間において教示位置を決定することができる。
一実施形態において、ウエハ収容容器は、第２反射部材、第２光学素子、第３反射部材、及び第３光学素子を備えてもよい。第２反射部材は、容器本体の内部かつ支持空間の下方において第１反射部材とは異なる位置に設けられる。第２光学素子は、支持空間の上方に第２反射部材と対向して設けられ、光源で発生した光を第２反射部材に向けて出射するとともに反射光を入射する。第３反射部材は、容器本体の内部かつ支持空間の下方において第１反射部材及び第２反射部材とは異なる位置に設けられる。第３光学素子は、支持空間の上方に第３反射部材と対向して設けられ、光源で発生した光を第３反射部材に向けて出射するとともに反射光を入射する。算出するステップでは、第２光学素子に入射された反射光に基づいて支持部材に支持されたウエハと第２反射部材との間で生じる光干渉ピークを算出してもよい。そして、算出するステップでは、第３光学素子に入射された反射光に基づいて支持部材に支持されたウエハと第３反射部材との間で生じる光干渉ピークを算出してもよい。決定するステップでは、動作指示に基づいた搬送ロボットの動作中における、光学素子ごとに算出された光干渉ピークの変化に基づいて搬送ロボットの教示位置を決定してもよい。
この場合、光学素子と反射部材とのペアが異なる位置に３つ用意される。それぞれのペアで光干渉ピークの変化が取得され、教示位置が決定される。このため、教示方法は、教示位置の精度を向上させることができる。
一実施形態において、教示方法は、動作指示に基づいた搬送ロボットの動作中における、光学素子ごとに算出された光干渉ピークの変化に基づいて、ウエハの水平姿勢を評価するステップをさらに含んでもよい。ウエハが傾いている場合、ウエハとエンドエフェクタとの接触高さが位置によって異なることになる。光学素子と反射部材とのペアが異なる位置に３つ用意された場合には、ウエハとエンドエフェクタとの接触高さを各位置で取得することができる。このため、この教示方法は、ウエハが水平姿勢で載置されているか否かを判定することができる。
一実施形態において、搬送ロボットは、エンドエフェクタを支持するアームを備えてもよい。動作指示は、支持部材に支持されたウエハの下方においてエンドエフェクタをアームの昇降軸に沿って移動させる指示であり得る。決定するステップでは、光干渉ピークがシフトを開始した位置を搬送ロボットの教示位置として決定してもよい。搬送ロボットのエンドエフェクタがウエハを持ち上げた場合、ウエハと反射部材との間の距離に応じて生じる光干渉ピークの位置が変化する。このため、この教示方法は、ウエハにエンドエフェクタが接触する位置を教示位置として決定することができる。
一実施形態において、搬送ロボットは、エンドエフェクタを支持するアームを備えてもよい。動作指示は、支持部材に支持されたウエハの下方においてエンドエフェクタをアームの伸縮軸に沿って移動させる指示であり得る。決定するステップでは、光干渉ピークが消失した位置に基づいて搬送ロボットの教示位置を決定してもよい。搬送ロボットのエンドエフェクタが光学素子の光路を遮った場合、ウエハと反射部材との間の距離に応じて生じる光干渉ピークが消滅する。このため、この教示方法は、光干渉ピークの位置の変化に基づいて、伸縮軸に沿ったエンドエフェクタの移動中においてエンドエフェクタが光学素子の光路を遮った位置を教示位置として決定することができる。
一実施形態において、搬送ロボットは、エンドエフェクタを支持するアームを備えてもよい。動作指示は、支持部材に支持されたウエハの下方においてエンドエフェクタをアームの旋回軸に関して移動させる指示であり得る。決定するステップでは、光干渉ピークが消失した位置に基づいて搬送ロボットの教示位置を決定してもよい。搬送ロボットのエンドエフェクタが光学素子の光路を遮った場合、ウエハと反射部材との間の距離に応じて生じる光干渉ピークが消滅する。このため、この教示方法は、旋回軸に関するエンドエフェクタの移動中においてエンドエフェクタが光学素子の光路を遮った位置を基に教示位置を決定することができる。
本開示の他の態様においては、ウエハ収容容器が提供される。ウエハ収容容器は、容器本体と、反射部材と、光学素子とを備える。容器本体は、その正面に搬送ロボットのエンドエフェクタ及びウエハが通過可能な開口が形成され、その内部の支持空間内でウエハを水平姿勢に支持する支持部材を有する。反射部材は、容器本体の内部において支持空間の下方に設けられる。光学素子は、支持空間の上方に反射部材と対向して設けられ、反射部材に向けて光を出射するとともに反射光を入射する。光学素子は、光干渉システムに接続可能に構成される、光干渉システムは、光学素子に光を供給するとともに、支持部材に支持されたウエハと反射部材との間で生じる光干渉ピークを反射光に基づいて検出する。このウエハ収容容器によれば、ウエハの支持空間において教示位置を決定するために利用されることができる。
一実施形態において、容器本体は、赤外光を遮断するフィルムに覆われており、光学素子は、光干渉システムから供給された赤外光を反射部材に向けて出射してもよい。この構成によれば、赤外光を収納容器外へ漏らすことを回避することができる。
以下、図面を参照して、種々の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び各図面において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は繰り返さない。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。「上」「下」「左」「右」の語は、図示する状態に基づくものであり、便宜的なものである。
図１は、実施形態に係る搬送ロボットシステムを備えた基板処理システムの一例を示す概要図である。基板処理システム１は、台ＳＴ１～ＳＴ４、ウエハ収容容器ＦＰ１～ＦＰ４、ローダモジュールＬＭ、ロードロックチャンバＬＬ１，ＬＬ２、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６、及びトランスファーチャンバＴＣを備える。
台ＳＴ１～ＳＴ４は、ローダモジュールＬＭの一縁に沿って配列される。ウエハ収容容器ＦＰ１～ＦＰ４はそれぞれ、台ＳＴ１～ＳＴ４上に搭載される。ウエハ収容容器ＦＰ１～ＦＰ４はそれぞれ、ウエハＷを収容するように構成される。
ローダモジュールＬＭは、大気圧状態の搬送空間をその内部に画成するチャンバ壁を有する。ローダモジュールＬＭは、この搬送空間内に搬送ロボットＴＵ１を有する。搬送ロボットＴＵ１は、ウエハ収容容器ＦＰ１～ＦＰ４とロードロックチャンバＬＬ１～ＬＬ２の間でウエハＷを搬送するように構成される。
ロードロックチャンバＬＬ１及びロードロックチャンバＬＬ２の各々は、ローダモジュールＬＭとトランスファーチャンバＴＣとの間に設けられる。ロードロックチャンバＬＬ１及びロードロックチャンバＬＬ２の各々は、予備減圧室を提供する。
トランスファーチャンバＴＣは、ロードロックチャンバＬＬ１及びロードロックチャンバＬＬ２にゲートバルブを介して接続される。トランスファーチャンバＴＣは、減圧可能な減圧室を提供しており、当該減圧室に搬送ロボットＴＵ２を収容する。搬送ロボットＴＵ２は、ロードロックチャンバＬＬ１～ＬＬ２とプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６との間、及び、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち任意の二つのプロセスモジュール間において、ウエハＷを搬送するように構成される。
プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６は、トランスファーチャンバＴＣにゲートバルブを介して接続される。プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６の各々は、ウエハＷに対してプラズマ処理といった専用の処理を行うよう構成された処理装置である。
基板処理システム１においてウエハＷの処理が行われる際の一連の動作は、以下の通り例示される。ローダモジュールＬＭの搬送ロボットＴＵ１が、ウエハ収容容器ＦＰ１～ＦＰ４の何れかからウエハＷを取り出し、ウエハＷをロードロックチャンバＬＬ１及びロードロックチャンバＬＬ２のうち一方のロードロックチャンバに搬送する。次いで、一方のロードロックチャンバの圧力を所定の圧力に減圧する。次いで、トランスファーチャンバＴＣの搬送ロボットＴＵ２が、一方のロードロックチャンバからウエハＷを取り出し、ウエハＷをプロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち何れかに搬送する。そして、プロセスモジュールＰＭ１～ＰＭ６のうち一以上のプロセスモジュールがウエハＷを処理する。そして、搬送ロボットＴＵ２が、処理後のウエハをプロセスモジュールからロードロックチャンバＬＬ１及びロードロックチャンバＬＬ２のうち一方のロードロックチャンバに搬送する。次いで、搬送ロボットＴＵ１がウエハＷを一方のロードロックチャンバからウエハ収容容器ＦＰ１～ＦＰ４の何れかに搬送する。
基板処理システム１は、制御装置ＭＣ（制御部の一例）を更に備えている。制御装置ＭＣは、プロセッサ、メモリといった記憶装置、表示装置、入出力装置、通信装置等を備えるコンピュータであり得る。上述した基板処理システム１の一連の動作は、記憶装置に記憶されたプログラムに従った制御装置ＭＣによる基板処理システム１の各部の制御により、実現される。
次に、搬送ロボットシステムの詳細が説明される。図２は、実施形態に係る搬送ロボットシステムの一例を示す概要図である。図２に示されるように、搬送ロボットシステム２は、ウエハ収容容器（図中では一例としてウエハ収容容器ＦＰ１）に収容されたウエハＷを搬送する、上述した搬送ロボットＴＵ１を含む。
搬送ロボットＴＵ１は、エンドエフェクタＥＥを有し、制御装置ＭＣの動作指示に基づいてウエハＷを搬送する。制御装置ＭＣは、動作指示を搬送ロボットに出力する。動作指示は、搬送ロボットＴＵ１の制御目標であり、搬送ロボットＴＵ１の目標姿勢を含む。目標姿勢は、エンドエフェクタＥＥの教示位置を含む。搬送ロボットＴＵ１は、動作指示に含まれる教示位置に基づいて、エンドエフェクタＥＥを教示位置まで移動させる制御を行う。教示位置とは、ティーチング作業により示されるエンドエフェクタＥＥの位置である。
エンドエフェクタＥＥは、一例としてピックである。エンドエフェクタＥＥは、ピックに限定されず、吸着によりウエハＷを保持するものであってもよい。エンドエフェクタＥＥは、後述する光干渉装置３の光源３０から出力される光を透過しない材料で形成され得る。エンドエフェクタＥＥは、セラミックで形成され得る。エンドエフェクタＥＥは、一例として、ＳｉＣ、ＳｉＮ、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）で形成される。
搬送ロボットＴＵ１は、エンドエフェクタＥＥを支持するアームＡＭを備え得る。搬送ロボットＴＵ１は、一例として、アームＡＭの昇降軸Ｚ、伸縮軸Ｒ、及び旋回軸θを有する。アームＡＭによりエンドエフェクタＥＥは昇降軸Ｚ及び伸縮軸Ｒに沿って移動可能であり、旋回軸θを中心として回転可能である。搬送ロボットＴＵ１は、昇降軸Ｚ、伸縮軸Ｒ、及び旋回軸θの制御値をパラメータとしてアームＡＭを動作させる。これにより、エンドエフェクタＥＥは任意の教示位置に移動可能となる。搬送ロボットＴＵ１は、制御装置ＭＣから指定されたエンドエフェクタＥＥの教示位置となるように、昇降軸Ｚ、伸縮軸Ｒ、及び旋回軸θの制御値を決定する。
搬送ロボットシステム２は、教示位置を決定する光干渉装置３及びウエハ収容容器ＦＰ１を有する。搬送ロボットシステム２は、ウエハ収容容器ＦＰ１だけでなく、複数のウエハ収容容器を備えてもよい。
光干渉装置３は、光を発生する光源３０を有し、ウエハＷを収容するウエハ収容容器ＦＰ１に接続される。光干渉装置３は、反射光を利用して光干渉強度分布を取得する。光干渉装置３は、光源３０、光サーキュレータ３１、光学スイッチ３２、及び、受光器３５を備える。光学スイッチ３２は、ウエハ収容容器ＦＰ１に設けられた第１フォーカサー３３Ａ（第１光学素子の一例）、第２フォーカサー３３Ｂ（第２光学素子の一例）、及び第３フォーカサー３３Ｃ（第３光学素子の一例）に接続される。受光器３５は演算装置３６と接続される。
演算装置３６は、プロセッサ、メモリといった記憶装置、表示装置、入出力装置、通信装置等を備えるコンピュータであり得る。後述する光干渉装置３の一連の動作は、記憶装置に記憶されたプログラムに従った演算装置３６による光干渉装置３の各部の制御により、実現される。演算装置３６は、図１に示された制御装置ＭＣと一体であってもよい。なお、光源３０、光サーキュレータ３１、光学スイッチ３２、第１フォーカサー３３Ａ、第２フォーカサー３３Ｂ、第３フォーカサー３３Ｃ、及び、受光器３５のそれぞれは、光ファイバを用いて接続される。
光源３０は、計測環境に配置される物体を透過する波長を有する測定光を発生する。光源３０として、例えば波長掃引光源が用いられる。計測環境に配置される物体は、例えば板状を呈し、表面及び表面に対向する裏面を有する。計測環境に配置される物体は、一例として両面がミラー研磨され得る。計測環境に配置される物体は、例えばウエハＷやウエハ収容容器ＦＰ１に設置された窓部材などであり、Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＯ２（石英）又はＡｌ２Ｏ３（サファイア）などで形成される。このような材料からなる物体を透過し得る測定光の一例は、赤外光である。
光サーキュレータ３１は、光源３０、光学スイッチ３２及び受光器３５に接続される。光サーキュレータ３１は、光源３０で発生した測定光を光学スイッチ３２へ伝搬する。光学スイッチ３２は、１つの入力端と３つの出力端を備える。入力端は光サーキュレータ３１に接続される。また、３つの出力端は、それぞれ対応する光ファイバを介して第１フォーカサー３３Ａ、第２フォーカサー３３Ｂ、及び第３フォーカサー３３Ｃに接続される。光学スイッチ３２は、出力先を切り替え可能に構成される。光学スイッチ３２は、光サーキュレータ３１からの光を入力端から入力するとともに交互に３つの出力端へ出力する。
第１フォーカサー３３Ａ、第２フォーカサー３３Ｂ及び第３フォーカサー３３Ｃは、光源３０で発生した測定光を出射光として出射するとともに反射光を入射する。測定光は、ウエハ収容容器ＦＰ１の構成要素（例えば後述する第１ミラー３４Ａ、第２ミラー３４Ｂ、第３ミラー３４Ｃ）及び収容されたウエハＷによって反射される。第１フォーカサー３３Ａ、第２フォーカサー３３Ｂ及び第３フォーカサー３３Ｃは、それぞれ反射光を光学スイッチ３２へ伝搬する。
光学スイッチ３２は、第１フォーカサー３３Ａ、第２フォーカサー３３Ｂ、第３フォーカサー３３Ｃによって得られた反射光を光サーキュレータ３１へ交互に伝搬する。光サーキュレータ３１は、反射光を受光器３５へ伝搬する。受光器３５は、光サーキュレータ３１から得られた反射光のスペクトルを測定する。反射光スペクトルは、反射光の波長又は周波数に依存した強度分布を示す。反射光スペクトルは、フォーカサーごとに取得される。受光器３５は、反射光スペクトルを演算装置３６へ出力する。
演算装置３６は、取得された反射光スペクトルをフーリエ変換することで、光路長と信号強度との関係を示す光干渉強度分布を算出する。これにより、光干渉装置３は、ウエハＷとウエハ収容容器ＦＰ１の構成要素（例えば後述する第１ミラー３４Ａ、第２ミラー３４Ｂ、第３ミラー３４Ｃ）との間で生じる光干渉ピークを算出することができる。演算装置３６は、フォーカサーごとの光干渉ピークを制御装置ＭＣへ出力する。制御装置ＭＣの動作については後述する。
次に、ウエハ収容容器ＦＰ１～ＦＰ４が説明される。ウエハ収容容器ＦＰ１～ＦＰ４は同一構成であるため、ウエハ収容容器ＦＰ１が代表して説明される。図３は、実施形態に係るウエハ収容容器の一例を示す斜視図である。図４は、実施形態に係るウエハ収容容器の一例を示す断面図である。
図３及び図４に示されるように、ウエハ収容容器ＦＰ１は、容器本体４１を備える。容器本体４１は、箱状を呈し、その内部にウエハＷを収容する空間を画成する。容器本体４１は、その正面にエンドエフェクタＥＥ及びウエハＷが通過可能な開口ＯＰが形成される。開口ＯＰは、基板処理システム１で利用されないときには、図示しない蓋部により遮蔽される。
容器本体４１は、その内部の支持空間Ｓ内でウエハＷを水平姿勢に支持する支持部材４２を有する。支持部材４２は、容器本体４１の内部の両側面に対向して設けられる。支持部材４２は、水平方向に突出した受け部を有する。両側面に対向した一対の受け部によって、ウエハＷは、下方から水平姿勢に支持される。支持空間Ｓの高さは、最も低い位置に設けられた受け部から最も高い位置に設けられた受け部までとなる。エンドエフェクタＥＥは、ウエハＷを下方から上方へと持ち上げてウエハＷを受け部から離間させ、引き出すことができる。エンドエフェクタＥＥは、ウエハＷを上方から下方へと下げてウエハＷを受け部に載置させることができる。
容器本体４１には、第１ミラー３４Ａ（第１反射部材の一例）、第２ミラー３４Ｂ（第２反射部材の一例）、第３ミラー３４Ｃ（第３反射部材の一例）が設けられる。第１ミラー３４Ａ、第２ミラー３４Ｂ、第３ミラー３４Ｃそれぞれは、測定光をその表面で鏡面反射する部材である。
第１ミラー３４Ａ、第２ミラー３４Ｂ、第３ミラー３４Ｃそれぞれは、容器本体４１の内部において支持空間Ｓの下方に設けられる。より具体的な一例として、第１ミラー３４Ａ、第２ミラー３４Ｂ、第３ミラー３４Ｃそれぞれは、容器本体４１の内部底面に設けられる。第１ミラー３４Ａ、第２ミラー３４Ｂ、第３ミラー３４Ｃそれぞれは、異なる位置に配置され得る。第１ミラー３４Ａは、容器本体４１の正面から奥行へと延びウエハＷの中心を通る軸上に配置され得る。第２ミラー３４Ｂ及び第３ミラー３４Ｃは、容器本体４１の両側面へと延びウエハＷの中心を通る軸上であって、ウエハＷの中心を基準に対称に配置され得る。
容器本体４１には、第１フォーカサー３３Ａ、第２フォーカサー３３Ｂ、第３フォーカサー３３Ｃが設けられる。第１フォーカサー３３Ａ、第２フォーカサー３３Ｂ、第３フォーカサー３３Ｃそれぞれは、支持空間Ｓの上方に設けられる。具体的な一例として、第１フォーカサー３３Ａ、第２フォーカサー３３Ｂ、第３フォーカサー３３Ｃそれぞれは、容器本体４１の上面、つまり、容器本体４１の外部に設けられる。第１フォーカサー３３Ａ、第２フォーカサー３３Ｂ、第３フォーカサー３３Ｃが容器本体４１の外部に設けられる場合には、容器本体４１の上面には、各フォーカサーに対応して第１窓４３Ａ、第２窓４３Ｂ、第３窓４３Ｃが設けられる。第１窓４３Ａ、第２窓４３Ｂ、第３窓４３Ｃそれぞれは、測定光及び反射光を透過可能な部材で構成され得る。第１窓４３Ａ、第２窓４３Ｂ、第３窓４３Ｃそれぞれは、その片面が反射防止膜でコーティングされていてもよい。
第１フォーカサー３３Ａは、第１ミラー３４Ａと対向して設けられ、光源３０で発生した測定光を第１ミラー３４Ａに向けて出射するとともに反射光を入射する。第２フォーカサー３３Ｂは、第２ミラー３４Ｂと対向して設けられ、光源３０で発生した測定光を第２ミラー３４Ｂに向けて出射するとともに反射光を入射する。第３フォーカサー３３Ｃは、第３ミラー３４Ｃと対向して設けられ、光源３０で発生した測定光を第３ミラー３４Ｃに向けて出射するとともに反射光を入射する。
フォーカサーとミラーとのペアは少なくとも１つ設けられればよい。つまり、ウエハ収容容器ＦＰ１は、第２フォーカサー３３Ｂ及び第２ミラー３４Ｂ、第３フォーカサー３３Ｃ及び第３ミラー３４Ｃを備えなくてもよいし、追加のペアを備えてもよい。
容器本体４１の上面には、搬送用のフランジ４４が設けられ得る。これにより、ウエハ収容容器ＦＰ１が自動搬送され得る。容器本体４１の表面は、赤外光を遮断する赤外光遮断フィルム４５で覆われてもよい。これにより、容器本体４１から赤外光が漏れ出ることを防ぐことができる。
容器本体４１は、教示用ウエハを収容し得る。教示用ウエハは、ウエハＷと同一であってもよい。教示用ウエハは、少なくとも一枚あればよい。図４では、容器本体４１は、第１教示用ウエハＴＷ１及び第２教示用ウエハＴＷ２を収容している。
図５は、エンドエフェクタと照射位置との関係の一例を示す概要図である。第１照射位置３５Ａは、第１フォーカサー３３Ａの照射位置である。第２照射位置３５Ｂは、第２フォーカサー３３Ｂの照射位置である。第３照射位置３５Ｃは、第３フォーカサー３３Ｃの照射位置である。第１照射位置３５Ａは、容器本体４１の正面から奥行へと延び第２教示用ウエハＴＷ２の中心ＷＰを通る軸ＷＡ１上に位置する。第２照射位置３５Ｂ及び第３照射位置３５Ｃは、容器本体４１の両側面へと延び第２教示用ウエハＴＷ２の中心ＷＰを通る軸ＷＡ２上であって、ウエハＷの中心ＷＰを基準に対称に配置され得る。エンドエフェクタＥＥが第２教示用ウエハＴＷ２をリフトアップする位置に配置されたとき、第１照射位置３５Ａ、第２照射位置３５Ｂ、第３照射位置３５Ｃは、上下方向からみてエンドエフェクタＥＥと重ならないように設定され得る。以下では、図５に示されるエンドエフェクタＥＥの位置を第１位置として説明する。
次に、光干渉を利用した教示位置の決定について説明する。図４に示されるように、第２フォーカサー３３Ｂから出力された光ＩＲは、第２窓４３Ｂ、第１教示用ウエハＴＷ１、第２教示用ウエハＴＷ２を通過して、第２ミラー３４Ｂへ到達する。光ＩＲは、第２窓４３Ｂの裏面、第１教示用ウエハＴＷ１の表面及び裏面、第２教示用ウエハＴＷ２の表面及び裏面、第２ミラー３４Ｂの表面でそれぞれ反射される。これらの反射は、光干渉装置３により反射光のスペクトルとして取得される。なお、第１フォーカサー３３Ａ及び第３フォーカサー３３Ｃも同様に、対応する反射光のスペクトルが取得される。
反射光スペクトルが光干渉装置３によりフーリエ変換されることにより、光干渉強度分布が得られ、各部材の距離に応じた光干渉ピークが出現する。図６は、エンドエフェクタＥＥが第１位置に位置するときの光干渉強度分布の一例である。図６に示される光干渉強度分布は、横軸が光路長［ｍ］、縦軸が信号強度［ａ．ｕ］である。ピークＰＷは、第１教示用ウエハＴＷ１、第２教示用ウエハＴＷ２の表面及び裏面での反射に起因して出現する光干渉ピークである。つまり、ピークＰＷはウエハの厚さに起因して出現する。図６に示されるピークＰＴ１は、第２窓４３Ｂの裏面と第１教示用ウエハＴＷ１の表面との距離Ｌ１に対応して出現した光干渉ピークである。また、ピークＰＴ２は、第２教示用ウエハＴＷ２の裏面と第２ミラー３４Ｂの表面との距離Ｌ２に対応して出現した光干渉ピークである。
なお、ピークＰＴ１及びピークＰＴ２を監視するために、ピークＰＴ１及びピークＰＴ２は、ウエハの厚さに起因して出現するピークＰＷの位置を回避した位置に出現させてもよい。例えば、ウエハの厚さが０．７５～０．８ｍｍである場合、距離Ｌ１及びＬ２が１０ ｍｍ以上になるように、第１教示用ウエハＴＷ１及び第２教示用ウエハＴＷ２が配置され得る。
図５に示される第１位置から、アームＡＭの旋回軸θに関する移動によってエンドエフェクタＥＥが左右方向ＴＡの右側に移動するとする。この場合、エンドエフェクタＥＥは、上下方向からみて、第２フォーカサー３３Ｂの第２照射位置３５Ｂと重なる。このように、エンドエフェクタＥＥが第２フォーカサー３３Ｂの光軸を遮った場合、第２ミラー３４Ｂの表面に光ＩＲが到達しない。図７は、エンドエフェクタが伸縮軸又は旋回軸に関して移動したときの光干渉強度分布の一例である。図７に示されるように、エンドエフェクタＥＥが第２フォーカサー３３Ｂの光軸を遮った場合、第２フォーカサー３３Ｂの光干渉強度分布において、ピークＰＴ２は消失する。
図５に示される第１位置から、アームＡＭの旋回軸θに関する移動によってエンドエフェクタＥＥが左右方向ＴＡの左側に移動するとする。この場合、エンドエフェクタＥＥは、上下方向からみて、第３フォーカサー３３Ｃの第３照射位置３５Ｃと重なる。このように、エンドエフェクタＥＥが第３フォーカサー３３Ｃの光軸を遮った場合、第３ミラー３４Ｃの表面に光ＩＲが到達しない。エンドエフェクタＥＥが第３フォーカサー３３Ｃの光軸を遮った場合、図７に示されるように、第３フォーカサー３３Ｃの光干渉強度分布において、ピークＰＴ２は消失する。
図５に示される第１位置から、アームＡＭの伸縮軸Ｒに関する移動によってエンドエフェクタＥＥが伸縮軸Ｒに沿って前後方向に移動するとする。この場合、エンドエフェクタＥＥは、上下方向からみて、第１フォーカサー３３Ａの第１照射位置３５Ａと重なる。このように、エンドエフェクタＥＥが第１フォーカサー３３Ａの光軸を遮った場合、第１ミラー３４Ａの表面に光ＩＲが到達しない。エンドエフェクタＥＥが第１フォーカサー３３Ａの光軸を遮った場合、図７に示されるように、第１フォーカサー３３Ａの光干渉強度分布において、ピークＰＴ２は消失する。
図５に示される第１位置から、アームＡＭの昇降軸Ｚに関する移動によってエンドエフェクタＥＥが昇降軸Ｚに沿って上昇移動するとする。この場合、図４に示される第２教示用ウエハＴＷ２の裏面と、第２ミラー３４Ｂの表面との距離Ｌ２が増加する。図８は、エンドエフェクタが昇降軸に沿って移動したときの光干渉強度分布の一例である。図８に示されるように、第２フォーカサー３３Ｂの光干渉強度分布において、ピークＰＴ２は第２教示用ウエハＴＷ２の上昇に伴って距離が増加する方向(図中では右側)へシフトする。なお、第１フォーカサー３３Ａの光干渉強度分布及び第３フォーカサー３３Ｃの光干渉強度分布においても、同様にピークＰＴ２のシフトが発生する。
制御装置ＭＣは、動作指示に基づいた搬送ロボットＴＵ１の動作中におけるピークＰＴ２の変化に基づいて、搬送ロボットＴＵ１の教示位置を決定する。制御装置ＭＣは、ピークＰＴ２を監視する機能を有する。演算装置３６は、一例として、ピークＰＴ２の位置を時系列で記憶し、ピークＰＴ２の位置及び強度が変化したか否かを判定する。
制御装置ＭＣは、アームＡＭの伸縮軸Ｒ又は旋回軸θに関する教示位置を決定するために、以下の動作を行う。図９は、教示位置決定処理のフローチャートの一例である。最初に、アームＡＭの伸縮軸Ｒに関する教示位置の決定について説明する。
図９に示されるように、最初に、光干渉装置３は、第１フォーカサー３３Ａに対応する光干渉強度分布の取得を開始する（ステップＳ１０）。次に、制御装置ＭＣは、動作指示として、支持部材４２に支持された第２教示用ウエハＴＷ２の下方においてエンドエフェクタＥＥをアームＡＭの伸縮軸Ｒに関して移動させる指示を搬送ロボットＴＵ１へ出力する。これにより、エンドエフェクタＥＥは、伸縮軸Ｒに関する移動を開始する（ステップＳ１２）。
エンドエフェクタＥＥの動作中、光干渉装置３は、第１フォーカサー３３Ａに対応する光干渉強度分布を取得する。制御装置ＭＣは、光干渉装置３から取得された、第１フォーカサー３３Ａに対応する光干渉強度分布において、ピークＰＴ２が消失したタイミングを判定する（ステップＳ１４）。
ピークＰＴ２が消失したと判定された場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、制御装置ＭＣは、ピークＰＴ２が消失したタイミングのエンドエフェクタＥＥの位置をセンサ検出値位置とする。そして、制御装置ＭＣは、センサ検出位置を基にアームＡＭの伸縮軸Ｒに関する教示位置を算出し決定する（ステップＳ１６）。制御装置ＭＣは、教示位置決定処理を終了する。
ピークＰＴ２が消失していないと判定された場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、制御装置ＭＣは、アームＡＭの伸縮軸Ｒに関する移動が終了条件を満たすか否かを判定する。終了条件が満たされた場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、制御装置ＭＣは、教示位置決定処理を終了する。終了条件が満たされない場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、制御装置ＭＣは、ピークＰＴ２の監視を継続する。以上で図９に示される教示位置決定処理が終了する。
次に、アームＡＭの旋回軸θに関する教示位置の決定について説明する。
図９に示されるように、最初に、光干渉装置３は、第２フォーカサー３３Ｂ及び第３フォーカサー３３Ｃに対応する光干渉強度分布の取得を開始する（ステップＳ１０）。次に、制御装置ＭＣは、動作指示として、支持部材４２に支持された第２教示用ウエハＴＷ２の下方においてエンドエフェクタＥＥをアームＡＭの旋回軸θに関して移動させる指示を搬送ロボットＴＵ１へ出力する。これにより、エンドエフェクタＥＥは、旋回軸θに関する移動を開始する（ステップＳ１２）。
エンドエフェクタＥＥの動作中、光干渉装置３は、第２フォーカサー３３Ｂ及び第３フォーカサー３３Ｃに対応する光干渉強度分布を取得する。制御装置ＭＣは、光干渉装置３から取得された、第２フォーカサー３３Ｂ及び第３フォーカサー３３Ｃに対応する光干渉強度分布において、ピークＰＴ２が消失したタイミングを判定する（ステップＳ１４）。
ピークＰＴ２が消失したと判定された場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、制御装置ＭＣは、ピークＰＴ２が消失したタイミングのエンドエフェクタＥＥの位置をセンサ検出位置とする。そして、制御装置ＭＣは、第２フォーカサー３３Ｂのセンサ検出位置と第３フォーカサー３３Ｃのセンサ検出位置を基にアームＡＭの旋回軸θに関する教示位置を算出し決定する（ステップＳ１６）。制御装置ＭＣは、教示位置決定処理を終了する。
ピークＰＴ２が消失していないと判定された場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、制御装置ＭＣは、アームＡＭの旋回軸θに関する移動が終了条件を満たすか否かを判定する。終了条件が満たされた場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、制御装置ＭＣは、教示位置決定処理を終了する。終了条件が満たされない場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、制御装置ＭＣは、ピークＰＴ２の監視を継続する。以上で図９に示される教示位置決定処理が終了する。
次に、アームＡＭの昇降軸Ｚに関する教示位置の決定について説明する。図１０は、教示位置決定処理のフローチャートの一例である。
図１０に示されるように、最初に、光干渉装置３は、各フォーカサーの光干渉強度分布の取得を開始する（ステップＳ２０）。次に、制御装置ＭＣは、動作指示として、支持部材４２に支持された第２教示用ウエハＴＷ２の下方においてエンドエフェクタＥＥをアームＡＭの昇降軸Ｚに沿って移動させる指示を搬送ロボットＴＵ１へ出力する。これにより、エンドエフェクタＥＥは、昇降軸Ｚに関する移動を開始する（ステップＳ２２）。
エンドエフェクタＥＥの動作中、光干渉装置３は、各フォーカサーに対応する光干渉強度分布を取得する。制御装置ＭＣは、光干渉装置３から取得された各フォーカサーに対応する光干渉強度分布において、ピークＰＴ２が移動したタイミングを判定する（ステップＳ２４）。
ピークＰＴ２が移動したと判定された場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、制御装置ＭＣは、ピークＰＴ２が移動したタイミングのエンドエフェクタＥＥの位置をセンサ検出位置とする。そして、制御装置ＭＣは、センサ検出位置をアームＡＭの昇降軸Ｚに関する教示位置として決定する（ステップＳ２６）。制御装置ＭＣは、教示位置決定処理を終了する。
ピークＰＴ２が移動していないと判定された場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、制御装置ＭＣは、アームＡＭの昇降軸Ｚに関する移動が終了条件を満たすか否かを判定する。終了条件が満たされた場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、制御装置ＭＣは、教示位置決定処理を終了する。終了条件が満たされない場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、制御装置ＭＣは、ピークＰＴ２の監視を継続する。以上で図１０に示される教示位置決定処理が終了する。
制御装置ＭＣは、動作指示に基づいた搬送ロボットＴＵ１の動作中における、フォーカサーごとに算出されたピークＰＴ２の変化に基づいて、第２教示用ウエハＴＷ２の水平姿勢を評価してもよい。例えば、制御装置ＭＣは、それぞれのピークＰＴ２の移動タイミングが所定範囲内に含まれる場合には、第２教示用ウエハＴＷ２は水平姿勢であると評価する。
制御装置ＭＣは、第１教示用ウエハＴＷ１の水平姿勢を評価してもよい。この場合、制御装置ＭＣは、第１教示用ウエハＴＷ１をリフトアップし、フォーカサーごとに算出されたピークＰＴ１の変化に基づいて、第１教示用ウエハＴＷ１の水平姿勢を評価する。制御装置ＭＣは、それぞれのピークＰＴ１の移動タイミングが所定時間内に含まれる場合には、第１教示用ウエハＴＷ１は水平姿勢であると評価する。
制御装置ＭＣは、第１教示用ウエハＴＷ１が水平姿勢ではなく、第２教示用ウエハＴＷ２も水平姿勢ではなく、両者の傾き度合いが同一である場合には、ウエハ収容容器ＦＰ１が台ＳＴ１に正確に載置されていないと判定してもよい。このように、制御装置ＭＣは、ウエハ収容容器ＦＰ１の傾きを評価してもよい。この場合、第１教示用ウエハＴＷ１と第２教示用ウエハＴＷ２との間隔はできるだけ大きく設定してもよい。
以上、搬送ロボットシステム２によれば、ウエハＷの支持空間Ｓの上方に設けられた第１フォーカサー３３Ａから、支持空間Ｓの下方に設けられた第１ミラー３４Ａに向けて光が出射される。出射された光は、光路上に位置する物体を通過して第１ミラー３４Ａに到達する。そして、光は第１ミラー３４Ａにて反射され、反射光が光路上に位置する物体を通過して第１ミラー３４Ａに入射する。光干渉装置３によって、反射光に基づいて、光路上に位置する物体の厚さや配置位置を反映させた光干渉ピークを有する光干渉強度分布が得られる。搬送ロボットＴＵ１のエンドエフェクタＥＥが第１フォーカサー３３Ａの光路を遮った場合、光干渉ピークが消滅する。あるいは、搬送ロボットＴＵ１のエンドエフェクタＥＥがウエハＷを持ち上げた場合、光干渉ピークの位置が変化する。搬送ロボットＴＵ１の教示位置は、制御装置ＭＣにより、動作指示に基づいた搬送ロボットＴＵ１の動作中における光干渉ピークの変化に基づいて決定される。このように、搬送ロボットシステム２によれば、ウエハＷの支持空間Ｓにおいて教示位置を決定することができる。
搬送ロボットシステム２によれば、第１フォーカサー３３Ａ、第２フォーカサー３３Ｂ及び第３フォーカサー３３Ｃそれぞれの光干渉ピークの変化が取得され、教示位置が決定される。このため、教示位置の精度を向上させることができる。
搬送ロボットシステム２によれば、第１フォーカサー３３Ａ、第２フォーカサー３３Ｂ及び第３フォーカサー３３Ｃそれぞれの光干渉ピークの変化に基づいて、ウエハとエンドエフェクタとの接触高さを各位置で取得することができる。このため、搬送ロボットシステム２は、ウエハが水平姿勢で載置されているか否かを判定することができる。
搬送ロボットシステム２によれば、ウエハＷにエンドエフェクタＥＥが接触する位置を教示位置として決定することができる。
［実施例］
発明者が実施した実施例について説明する。本開示の内容は、実施例に限定されない。
実施形態に係るウエハ収容容器ＦＰ１を用いた。ウエハ収容容器ＦＰ１には、第２教示用ウエハＴＷ２のみを収容した。第２フォーカサー３３Ｂに係る光干渉強度分布を取得した。焦点距離は１５０～２００ｍｍの範囲とした。図１１は、実施例の測定位置を示す図である。第２窓４３Ｂの厚さをｔ１、第２窓４３Ｂと第２教示用ウエハＴＷ２との間の距離をｔ２、第２教示用ウエハＴＷ２の厚さをｔ３、第２教示用ウエハＴＷ２と第２ミラー３４Ｂの間の距離をｔ４とした。
エンドエフェクタＥＥを図５に示される基準位置に位置させて光干渉強度分布を取得した後に、エンドエフェクタＥＥを右方向へ移動させ、第２フォーカサー３３Ｂの光軸を遮蔽し、光干渉強度分布を取得した。結果を図１２に示す。
図１２は、光干渉ピークの消失前後の一例を示すグラフである。図１２の上の分布は、エンドエフェクタＥＥが図５に示される基準位置に位置するときに取得された光干渉強度分布である。図１２の下の分布は、エンドエフェクタＥＥが第２フォーカサー３３Ｂの光軸を遮蔽する位置に移動したときに取得された光干渉強度分布である。図１２に示されるように、第２教示用ウエハＴＷ２と第２ミラー３４Ｂの間の距離ｔ４に対応する光干渉ピークが消失したことが確認された。このように、光干渉ピークの消失に基づいてエンドエフェクタＥＥの位置を検出できることが確認された。
図１３は、光干渉ピークの移動前後の一例を示すグラフである。図１３の上の分布は、エンドエフェクタＥＥが図５に示される基準位置に位置するときに取得された光干渉強度分布である。図１３の下の分布は、エンドエフェクタＥＥが第２教示用ウエハＴＷ２をリフトアップしたときに取得された光干渉強度分布である。図１３に示されるように、第２教示用ウエハＴＷ２と第２ミラー３４Ｂの間の距離ｔ４に対応する光干渉ピークがシフトしたことが確認された。このように、光干渉ピークの移動に基づいてエンドエフェクタＥＥとウエハＷとの接触位置を検出できることが確認された。
以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。例えば、光学素子は、フォーカサーに限定されるものではない。光学素子は、対象物に光を照射し、対象物からの反射光を取得する機能を有する素子であれば特に限定されるものではなく、コリメータなどでもよい。また、光源３０をＳＬＤ（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ）とし、受光器３５を分光器としてもよい。
以上の説明から、本開示の種々の実施形態は、説明の目的で本明細書で説明されており、本開示の範囲及び主旨から逸脱することなく種々の変更をなし得ることが、理解されるであろう。したがって、本明細書に開示した種々の実施形態は限定することを意図しておらず、真の範囲と主旨は、添付の特許請求の範囲によって示される。
１…基板処理システム、２…搬送ロボットシステム、３…光干渉装置、３０…光源、３３Ａ…第１フォーカサー、３３Ｂ…第２フォーカサー、３３Ｃ…第３フォーカサー、３４Ａ…第１ミラー、３４Ｂ…第２ミラー、３４Ｃ…第３ミラー、４１…容器本体、４２…支持部材、ＡＭ…アーム、ＥＥ…エンドエフェクタ、ＦＰ１～ＦＰ４…ウエハ収容容器、ＩＲ…光、ＭＣ…制御装置、ＯＰ…開口、ＴＵ１…搬送ロボット。

Claims (14)

  1. エンドエフェクタを有し、動作指示に基づいてウエハを搬送する搬送ロボットと、
    前記動作指示を前記搬送ロボットに出力する制御部と、
    前記ウエハを収容するウエハ収容容器と、
    光を発生する光源を有し、前記ウエハ収容容器に接続された光干渉装置と、
    を備え、
    前記ウエハ収容容器は、
    その正面に前記エンドエフェクタ及び前記ウエハが通過可能な開口が形成され、その内部の支持空間内で前記ウエハを水平姿勢に支持する支持部材を有する容器本体と、
    前記容器本体の内部において前記支持空間の下方に設けられた第１反射部材と、
    前記支持空間の上方に前記第１反射部材と対向して設けられ、前記光源で発生した光を前記第１反射部材に向けて出射するとともに反射光を入射する第１光学素子と、
    を備え、
    前記光干渉装置は、前記第１光学素子に入射された前記反射光に基づいて、前記支持部材に支持された前記ウエハと前記第１反射部材との間で生じる光干渉ピークを算出し、
    前記制御部は、前記動作指示に基づいた前記搬送ロボットの動作中における前記光干渉ピークの変化に基づいて、前記搬送ロボットの教示位置を決定する、
    搬送ロボットシステム。
  2. 前記容器本体の内部かつ前記支持空間の下方において前記第１反射部材とは異なる位置に設けられた第２反射部材と、
    前記支持空間の上方に前記第２反射部材と対向して設けられ、前記光源で発生した光を前記第２反射部材に向けて出射するとともに反射光を入射する第２光学素子と、
    前記容器本体の内部かつ前記支持空間の下方において前記第１反射部材及び前記第２反射部材とは異なる位置に設けられた第３反射部材と、
    前記支持空間の上方に前記第２反射部材と対向して設けられ、前記光源で発生した光を前記第３反射部材に向けて出射するとともに反射光を入射する第３光学素子と、
    をさらに備え、
    前記光干渉装置は、前記第２光学素子に入射された前記反射光に基づいて、前記支持部材に支持された前記ウエハと前記第２反射部材との間で生じる光干渉ピークを算出するとともに、前記第３光学素子に入射された前記反射光に基づいて、前記支持部材に支持された前記ウエハと前記第３反射部材との間で生じる光干渉ピークを算出し、
    前記制御部は、前記動作指示に基づいた前記搬送ロボットの動作中における、前記光学素子ごとに算出された前記光干渉ピークの変化に基づいて、前記搬送ロボットの教示位置を決定する、請求項１に記載の搬送ロボットシステム。
  3. 前記制御部は、前記動作指示に基づいた前記搬送ロボットの動作中における、前記光学素子ごとに算出された前記光干渉ピークの変化に基づいて、前記ウエハの水平姿勢を評価する、請求項２に記載の搬送ロボットシステム。
  4. 前記搬送ロボットは、前記エンドエフェクタを支持するアームを備え、
    前記動作指示は、前記支持部材に支持された前記ウエハの下方において前記エンドエフェクタを前記アームの昇降軸に沿って移動させる指示であり、
    前記制御部は、前記光干渉ピークがシフトを開始した位置を前記搬送ロボットの教示位置として決定する、請求項１～３の何れか一項に記載の搬送ロボットシステム。
  5. 前記搬送ロボットは、前記エンドエフェクタを支持するアームを備え、
    前記動作指示は、前記支持部材に支持された前記ウエハの下方において前記エンドエフェクタを前記アームの伸縮軸に沿って移動させる指示であり、
    前記制御部は、前記光干渉ピークが消失した位置に基づいて前記搬送ロボットの教示位置を決定する、
    前記伸縮軸において基準となる位置である、請求項１～３の何れか一項に記載の搬送ロボットシステム。
  6. 前記搬送ロボットは、前記エンドエフェクタを支持するアームを備え、
    前記動作指示は、前記支持部材に支持された前記ウエハの下方において前記エンドエフェクタを前記アームの旋回軸に関して移動させる指示であり、
    前記制御部は、前記光干渉ピークが消失した位置に基づいて前記搬送ロボットの教示位置を決定する、請求項１～３の何れか一項に記載の搬送ロボットシステム。
  7. ウエハ収容容器に収容されたウエハを搬送する搬送ロボットの教示方法であって、
    前記搬送ロボットは、エンドエフェクタを有し、動作指示に基づいてウエハを搬送し、
    前記ウエハ収容容器は、
    その正面に前記エンドエフェクタ及び前記ウエハが通過可能な開口が形成され、その内部の支持空間内で前記ウエハを水平姿勢に支持する支持部材を有する容器本体と、
    前記容器本体の内部において前記支持空間の下方に設けられた第１反射部材と、
    前記支持空間の上方に前記第１反射部材と対向して設けられ、光源で発生した光を前記第１反射部材に向けて出射するとともに反射光を入射する第１光学素子と、
    を備え、
    前記教示方法は、
    前記動作指示に基づいて前記搬送ロボットを動作させるステップと、
    前記搬送ロボットの動作中において、前記第１光学素子に入射された前記反射光に基づいて、前記支持部材に支持された前記ウエハと前記第１反射部材との間で生じる光干渉ピークを算出するステップと、
    前記光干渉ピークの変化に基づいて前記搬送ロボットの教示位置を決定するステップと、
    を含む、教示方法。
  8. 前記ウエハ収容容器は、
    前記容器本体の内部かつ前記支持空間の下方において前記第１反射部材とは異なる位置に設けられた第２反射部材と、
    前記支持空間の上方に前記第２反射部材と対向して設けられ、前記光源で発生した光を前記第２反射部材に向けて出射するとともに反射光を入射する第２光学素子と、
    前記容器本体の内部かつ前記支持空間の下方において前記第１反射部材及び前記第２反射部材とは異なる位置に設けられた第３反射部材と、
    前記支持空間の上方に前記第２反射部材と対向して設けられ、前記光源で発生した光を前記第３反射部材に向けて出射するとともに反射光を入射する第３光学素子と、
    をさらに備え、
    前記算出するステップでは、
    前記第２光学素子に入射された前記反射光に基づいて、前記支持部材に支持された前記ウエハと前記第２反射部材との間で生じる光干渉ピークを算出するとともに、前記第３光学素子に入射された前記反射光に基づいて、前記支持部材に支持された前記ウエハと前記第３反射部材との間で生じる光干渉ピークを算出し、
    前記決定するステップでは、
    前記動作指示に基づいた前記搬送ロボットの動作中における、前記光学素子ごとに算出された前記光干渉ピークの変化に基づいて、前記搬送ロボットの教示位置を決定する、請求項７に記載の教示方法。
  9. 前記動作指示に基づいた前記搬送ロボットの動作中における、前記光学素子ごとに算出された前記光干渉ピークの変化に基づいて、前記ウエハの水平姿勢を評価するステップをさらに含む、請求項８に記載の教示方法。
  10. 前記搬送ロボットは、前記エンドエフェクタを支持するアームを備え、
    前記動作指示は、前記支持部材に支持された前記ウエハの下方において前記エンドエフェクタを前記アームの昇降軸に沿って移動させる指示であり、
    前記決定するステップでは、前記光干渉ピークがシフトを開始した位置を前記搬送ロボットの教示位置として決定する、請求項７～９の何れか一項に記載の教示方法。
  11. 前記搬送ロボットは、前記エンドエフェクタを支持するアームを備え、
    前記動作指示は、前記支持部材に支持された前記ウエハの下方において前記エンドエフェクタを前記アームの伸縮軸に沿って移動させる指示であり、
    前記決定するステップでは、前記光干渉ピークが消失した位置に基づいて前記搬送ロボットの教示位置を決定する、請求項７～９の何れか一項に記載の教示方法。
  12. 前記搬送ロボットは、前記エンドエフェクタを支持するアームを備え、
    前記動作指示は、前記支持部材に支持された前記ウエハの下方において前記エンドエフェクタを前記アームの旋回軸に関して移動させる指示であり、
    前記決定するステップでは、前記光干渉ピークが消失した位置に基づいて前記搬送ロボットの教示位置を決定する、請求項７～９の何れか一項に記載の教示方法。
  13. その正面に搬送ロボットのエンドエフェクタ及びウエハが通過可能な開口が形成され、その内部の支持空間内で前記ウエハを水平姿勢に支持する支持部材を有する容器本体と、
    前記容器本体の内部において前記支持空間の下方に設けられた反射部材と、
    前記支持空間の上方に前記反射部材と対向して設けられ、前記反射部材に向けて光を出射するとともに反射光を入射する光学素子と、
    を備え、
    前記光学素子は、前記光学素子に光を供給するとともに前記支持部材に支持された前記ウエハと前記反射部材との間で生じる光干渉ピークを前記反射光に基づいて検出する光干渉システムに接続可能に構成される、
    ウエハ収容容器。
  14. 前記容器本体は、赤外光を遮断するフィルムに覆われており、
    前記光学素子は、前記光干渉システムから供給された赤外光を前記反射部材に向けて出射する、請求項１３に記載のウエハ収容容器。
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