JP7413062B2 - 搬送装置の教示方法及び処理システム - Google Patents

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Description

本開示は、搬送装置の教示方法及び処理システムに関する。
半導体装置を製造する際、複数のモジュールに対して基板の搬送を行う搬送装置を備える処理システムが用いられる。処理システムでは、各モジュール内に精度よく基板を搬送するために、搬送装置の教示（ティーチング）作業が行われる。
搬送装置の教示作業としては、ラフな位置合わせを行った後、基板をアライナに搬送して偏心量及び偏心方向を測定し、該偏心量及び該偏心方向に基づいて仮の位置座標を補正し、適正位置座標とする方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００－１２７０６９号公報
本開示は、搬送装置の教示作業に要する時間を短縮できる技術を提供する。
本開示の一態様による搬送装置の教示方法は、基板を保持する基板保持部と該基板保持部に設けられる第１の検出部とを有する搬送装置の教示方法であって、前記基板保持部を鉛直方向に移動させながら前記第１の検出部により検出物体の高さ位置を検出し、検出した前記検出物体の高さ位置に基づいて前記基板保持部の鉛直方向における教示位置を設定する工程と、前記基板保持部を水平方向に移動させながら前記搬送装置とは別の位置に設けられる第２の検出部が前記基板保持部を検出するときの前記基板保持部の水平位置に基づいて前記基板保持部の水平方向における教示位置を設定する工程と、を有し、前記基板保持部の鉛直方向における教示位置を設定する工程の後に、前記鉛直方向の教示位置を補正する工程を更に有し、前記搬送装置は、前記基板保持部の上面に載置される前記基板を吸引して吸着保持する吸引孔と、前記吸引孔と連通する吸引路の圧力を検出する圧力検出部と、を更に有し、前記鉛直方向の教示位置を補正する工程は、前記基板の下方に前記基板保持部を移動させるステップと、前記吸引路を吸引した状態で前記吸引路の圧力を検出しながら前記基板保持部を前記基板の下方から上方に向けて移動させるステップと、前記吸引路の圧力に基づいて、前記基板保持部が前記基板と接触したか否かを判定するステップと、前記基板保持部が前記基板と接触したと判定されたときの前記基板保持部の位置を前記基板保持部の鉛直方向における教示位置として補正するステップと、を含む。
本開示によれば、搬送装置の教示作業に要する時間を短縮できる。
実施形態の処理システムの概略構成を示す図 ロードポートの断面の一例を示す図 アライナの断面の一例を示す図 ロードロックモジュールの断面の一例を示す図 制御装置のハードウェア構成の一例を示す図 ピックの概略構成の一例を示す図 実施形態の搬送装置の教示方法を示すフローチャート 第１の教示工程の一例を示すフローチャート 鉛直方向の教示位置を仮決めする工程を説明するための図 水平方向の教示位置を決定する工程を説明するための図 鉛直方向の教示位置を決定する工程を説明するためのフローチャート ピックの高さと吸着圧力との関係を示す図 ピックとウエハとの位置関係を示す図 第２の教示工程の一例を説明するための図
以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。
〔処理システム〕
図１～図５を参照し、実施形態の教示（ティーチング）方法が適用される処理システムの一例について説明する。図１は、実施形態の処理システムの概略構成を示す図である。図２は、ロードポートの断面の一例を示す図である。図３は、アライナの断面の一例を示す図である。図４は、ロードロックモジュールの断面の一例を示す図である。図５は、制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
処理システム１は、トランスファモジュール１０、プロセスモジュール２０、ローダモジュール３０、ロードロックモジュール４０及び制御装置１００を備える。本実施形態において、プロセスモジュール２０が４つ、ロードロックモジュール４０が２つ設けられているが、プロセスモジュール２０及びロードロックモジュール４０の数はこれに限定されない。トランスファモジュール１０、プロセスモジュール２０、ローダモジュール３０及びロードロックモジュール４０は、処理装置を構成する。
トランスファモジュール１０は、平面視において略六角形状を有する。トランスファモジュール１０は、真空室からなり、内部に配置された搬送装置１１を有する。搬送装置１１は、プロセスモジュール２０及びロードロックモジュール４０にアクセスできる位置に、屈伸、昇降及び旋回可能になされた多関節アームにより形成されている。搬送装置１１は、互いに反対方向へ独立して屈伸できる２つのピック１２を有し、一度に２枚のウエハＷを搬送可能となっている。なお、搬送装置１１は、プロセスモジュール２０及びロードロックモジュール４０の間でウエハＷを搬送可能であればよく、図１に示される構成に限定されない。
プロセスモジュール２０は、トランスファモジュール１０の周りに放射状に配置されてトランスファモジュール１０に接続されている。プロセスモジュール２０は、処理室からなり、内部にはウエハＷを載置する円柱状の載置台２１を有する。プロセスモジュール２０では、載置台２１に載置されたウエハＷに対して各種の半導体製造プロセスが実施される。半導体製造プロセスは、例えば成膜処理、エッチング処理、熱処理等の半導体を製造するための各種のプロセス処理を含む。トランスファモジュール１０とプロセスモジュール２０とは、開閉可能なゲートバルブ２２で仕切られている。
ローダモジュール３０は、トランスファモジュール１０に対向して配置されている。ローダモジュール３０は、直方体状であり、大気圧雰囲気に保持された大気搬送室である。ローダモジュール３０内には、搬送装置３１が配置されている。搬送装置３１は、ローダモジュール３０内の中心部を長辺に沿って延びるように設けられたガイドレール３２上にスライド移動可能に支持されている。ガイドレール３２には、例えばエンコーダを有するリニアモータ（図示せず）が内蔵されており、リニアモータを駆動することにより搬送装置３１がガイドレール３２に沿って移動する。
搬送装置３１は、上下に２段に配置された２つの多関節アーム３３を有する。各多関節アーム３３の先端には、２股状に形成されたピック３４が取り付けられている。各ピック３４上には、ウエハＷが保持される。各多関節アーム３３は、中心から半径方向へ屈伸及び昇降可能になされている。各多関節アーム３３の屈伸動作は、個別に制御可能となっている。多関節アーム３３の各回転軸は、それぞれ基台３５に対して同軸状に回転可能に連結されており、例えば基台３５に対する旋回方向へ一体として回転する。ガイドレール３２及び多関節アーム３３は、ピック３４を移動させる駆動機構として機能する。搬送装置３１は、後述するロードロックモジュール４０、搬送容器５１及びアライナ６０の間でウエハＷを搬送する。なお、搬送装置３１は、ロードロックモジュール４０、搬送容器５１及びアライナ６０の間でウエハＷを搬送可能であればよく、図１に示される構成に限定されない。
ローダモジュール３０の長辺に沿った一の側面には、２つのロードロックモジュール４０が接続されている。一方、ローダモジュール３０の長辺に沿った他の側面には、ウエハＷを導入するための１又は複数の搬入口３６が設けられている。図示の例では、３つの搬入口３６が設けられている。各搬入口３６には、開閉可能な開閉ドア３７が設けられている。また、各搬入口３６に対応させてロードポート５０がそれぞれ設けられている。ロードポート５０には、ウエハＷを収容し搬送する搬送容器５１が載置される。搬送容器５１は、複数（例えば２５枚）のウエハＷを所定の間隔を有して多段に保持して収容するＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod)であってよい。各ロードポート５０には、搬送容器５１の開閉蓋５２を開閉するために昇降及び進退可能になされた開閉ドア３７の駆動機構３８が設けられている（図２）。
ローダモジュール３０の各搬入口３６には、飛び出し検出センサ８１（図２）が設けられている。飛び出し検出センサ８１は、ロードポート５０に載置された搬送容器５１内のウエハＷの飛び出しの有無を検出し、検出結果を制御装置１００に送信する。本実施形態において、飛び出し検出センサ８１は、搬入口３６を挟んで鉛直方向において対向して配置される投光部８１ａ及び受光部８１ｂを含む。投光部８１ａは、搬入口３６の下方に設けられ、受光部８１ｂに向けて検知光を照射する。受光部８１ｂは、搬入口３６の上方に設けられ、投光部８１ａが照射する検知光を受光する。係る飛び出し検出センサ８１は、投光部８１ａが照射した検知光が受光部８１ｂにより受光されない場合、投光部８１ａと受光部８１ｂとの間にウエハＷが存在すると判断し、ウエハＷの飛び出しが有ることを示す情報を制御装置１００に送信する。なお、投光部８１ａと受光部８１ｂの位置関係は上下逆であってもよい。
ローダモジュール３０の短辺に沿った一の側面には、アライナ６０が接続されている。アライナ６０は、ウエハＷの位置合わせを行う。アライナ６０は、駆動モータ６１（図３）によって回転される回転ステージ６２を有する。回転ステージ６２は、上面にウエハＷを載置した状態で回転する。回転ステージ６２は、ウエハＷの径よりも小さい直径を有する。回転ステージ６２の外周には、ウエハＷの周縁部を光学的に検出する光学センサ６３が設けられている。アライナ６０は、光学センサ６３により、ウエハＷの中心位置及びウエハＷの中心に対するノッチの方向を検出し、ロードロックモジュール４０内においてウエハＷの中心位置及びノッチの方向が所定位置及び所定方向となるようにウエハＷの位置合わせを行う。
ローダモジュール３０におけるアライナ６０との接続部には、飛び出し検出センサ８２（図３）が設けられている。飛び出し検出センサ８２は、アライナ６０内の回転ステージ６２に載置されたウエハＷの飛び出しの有無を検出し、検出結果を制御装置１００に送信する。本実施形態において、飛び出し検出センサ８２は、接続部を挟んで鉛直方向において対向して配置される投光部８２ａ及び受光部８２ｂを含む。投光部８２ａは、接続部の下方に設けられ、受光部８２ｂに向けて検知光を照射する。受光部８２ｂは、接続部の上方に設けられ、投光部８２ａが照射する検知光を受光する。係る飛び出し検出センサ８２は、投光部８２ａが照射した検知光が受光部８２ｂにより受光されない場合、投光部８２ａと受光部８２ｂとの間にウエハＷが存在すると判断し、ウエハＷの飛び出しが有ることを示す情報を制御装置１００に送信する。なお、投光部８２ａと受光部８２ｂの位置関係は上下逆であってもよい。
ロードロックモジュール４０は、トランスファモジュール１０とローダモジュール３０との間に配置されている。ロードロックモジュール４０は、内部を真空と大気圧との間で切り換え可能な内圧可変室からなり、内部にはウエハＷを載置する円柱状のステージ４１を有する。ステージ４１は、ウエハＷの径よりも小さい直径を有する。ロードロックモジュール４０は、ウエハＷをローダモジュール３０からトランスファモジュール１０へ搬入する際、内部を大気圧に維持してローダモジュール３０からウエハＷを受け取った後、内部を減圧してトランスファモジュール１０へウエハＷを搬入する。また、ウエハＷをトランスファモジュール１０からローダモジュール３０へ搬出する際、内部を真空に維持してトランスファモジュール１０からウエハＷを受け取った後、内部を大気圧まで昇圧してローダモジュール３０へウエハＷを搬入する。ロードロックモジュール４０とトランスファモジュール１０とは、開閉可能なゲートバルブ４２で仕切られている。また、ロードロックモジュール４０とローダモジュール３０とは、開閉可能なゲートバルブ４３で仕切られている。
ローダモジュール３０におけるロードロックモジュール４０との接続部には、飛び出し検出センサ８３（図４）が設けられている。飛び出し検出センサ８３は、ロードロックモジュール４０内のステージ４１に載置されたウエハＷの飛び出しの有無を検出し、検出結果を制御装置１００に送信する。本実施形態において、飛び出し検出センサ８３は、接続部を挟んで鉛直方向において対向して配置される投光部８３ａ及び受光部８３ｂを含む。投光部８３ａは、接続部の下方に設けられ、受光部８３ｂに向けて検知光を照射する。受光部８３ｂは、接続部の上方に設けられ、投光部８３ａが照射する検知光を受光する。係る飛び出し検出センサ８３は、投光部８３ａが照射した検知光が受光部８３ｂにより受光されない場合、投光部８３ａと受光部８３ｂとの間にウエハＷが存在すると判断し、ウエハＷの飛び出しが有ることを示す情報を制御装置１００に送信する。なお、投光部８３ａと受光部８３ｂの位置関係は上下逆であってもよい。
制御装置１００は、処理システム１の各構成要素の動作を制御する。制御装置１００は、図５に示されるように、それぞれバスＢで相互に接続されているドライブ装置１０１、補助記憶装置１０２、メモリ装置１０３、ＣＰＵ１０４、インタフェース装置１０５等を有するコンピュータである。制御装置１００での処理を実現するプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体１０６によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体１０６がドライブ装置１０１にセットされると、プログラムが記録媒体１０６からドライブ装置１０１を介して補助記憶装置１０２にインストールされる。ただし、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体１０６より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータからダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置１０２は、インストールされたプログラム、レシピ等の必要なデータを格納する。メモリ装置１０３は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１０２からプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵ１０４は、メモリ装置１０３に格納されたプログラムに従って処理システム１に係る機能を実行する。インタフェース装置１０５は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。
〔ピック〕
図６を参照し、搬送装置３１のピック３４の一例について説明する。図６は、ピック３４の概略構成の一例を示す図である。
ピック３４は、基部３４ａ、先端部３４ｂ、爪部３４ｃ及び排気路３４ｄを有する。基部３４ａは、多関節アーム３３に取り付けられている。先端部３４ｂは、ピック３４の前進方向に向かって基部３４ａから略円弧状に延びて形成されている。爪部３４ｃは、基部３４ａ及び先端部３４ｂに囲まれる領域（以下「ウエハ保持領域」という。）の中心部へ向けて突出して形成されている。４つの爪部３４ｃは、ウエハ保持領域の周方向に沿って互いに間隔を有して配置されている。爪部３４ｃの上部には吸引孔３４ｅが形成されており、ウエハＷの下面の周縁部が吸引孔３４ｅを塞ぐように爪部３４ｃ上に吸着保持される。排気路３４ｄは、基部３４ａ及び先端部３４ｂに形成されており、吸引路を構成する。排気路３４ｄの一端は各爪部３４ｃの吸引孔３４ｅに接続されており、他端はピック３４に接続される吸引路を構成する排気管３４ｆ内に連通している。
排気管３４ｆには、圧力検出部である圧力センサ３４ｇ及びバルブ３４ｈが介設されている。圧力センサ３４ｇは、排気管３４ｆ内の圧力（以下「吸着圧力」ともいう。）を検出し、検出した圧力に対応する信号を制御装置１００に送信する。排気管３４ｆのバルブ３４ｈの下流側には、排気装置３４ｉが接続されている。排気装置３４ｉは、レギュレータ、真空ポンプ等を含み、圧力を調整しながら排気路３４ｄ及び排気管３４ｆ内を吸引する。バルブ３４ｈは、後述の搬送装置３１の教示方法を実行するときや、搬送装置３１が一のモジュールからウエハＷを受け取る直前から別のモジュールにウエハＷを載置する直後に至るまでの期間に開かれ、それ以外の期間には閉じられるように開閉が制御される。これにより、搬送装置３１の教示作業のとき、及び搬送装置３１がウエハＷを保持する直前からウエハＷを離す直後まで、吸引孔３４ｅからの吸引が行われる。
ピック３４の先端部３４ｂの先端には、マッピングセンサ８４が設けられている。マッピングセンサ８４は、ロードポート５０に載置される搬送容器５１内のウエハＷの有無及び高さ位置を検出し、検出結果を制御装置１００に送信する。また、マッピングセンサ８４は、ロードロックモジュール４０内のステージ４１に載置されたウエハＷ及びアライナ６０内の回転ステージ６２に載置されたウエハＷの有無及び高さ位置を検出し、検出結果を制御装置１００に送信する。本実施形態において、マッピングセンサ８４は、水平方向において対向して配置される投光部８４ａ及び受光部８４ｂを含む。投光部８４ａは、ピック３４の一方の先端部３４ｂの先端に設けられ、受光部８４ｂに向けて検知光を照射する。受光部８４ｂは、ピック３４の他方の先端部３４ｂの先端に設けられ、投光部８４ａが照射する検知光を受光する。係るマッピングセンサ８４は、投光部８４ａが照射した検知光が受光部８４ｂにより受光されない場合、投光部８４ａと受光部８４ｂとの間にウエハＷが存在すると判断し、ウエハＷが存在することを示す情報を制御装置１００に送信する。なお、投光部８４ａと受光部８４ｂの位置関係は逆であってもよい。
〔搬送装置の教示方法〕
図７～図１４を参照し、搬送装置３１の教示方法の一例について説明する。実施形態の搬送装置３１の教示方法は、制御装置１００が処理システム１の各構成要素の動作を制御して、搬送装置３１に教示位置を設定する方法である。本実施形態において、ロードポート５０に対する搬送装置３１の教示位置を設定する場合について説明するが、例えばロードロックモジュール４０やアライナ６０に対する搬送装置３１の教示位置を設定する場合についても同様である。
実施形態の搬送装置３１の教示方法は、例えば処理システム１の立ち上げ時、搬送装置３１や該搬送装置３１の部品を交換した後、搬送装置３１によりウエハＷが搬入される対象をメンテナンスした後に実行される。なお、搬送装置３１の部品としては、例えば多関節アーム３３、ピック３４が挙げられる。また、搬送装置３１によりウエハＷが搬入される対象としては、例えばロードロックモジュール４０、ロードポート５０、アライナ６０が挙げられる。
図７は、実施形態の搬送装置３１の教示方法を示すフローチャートである。実施形態の搬送装置３１の教示方法は、第１の教示工程Ｓ１及び第２の教示工程Ｓ２を含む。第１の教示工程Ｓ１は、搬送装置３１に教示位置を設定する工程である。第２の教示工程Ｓ２は、第１の教示工程Ｓ１の後に実行される工程であり、第１の教示工程Ｓ１において設定された搬送装置３１の教示位置を補正して精度を高める工程である。
図８を参照し、第１の教示工程Ｓ１について説明する。図８は、第１の教示工程Ｓ１の一例を示すフローチャートである。第１の教示工程Ｓ１は、鉛直方向の教示位置を仮決めする第１工程Ｓ１１、水平方向の教示位置を決定する第２工程Ｓ１２及び鉛直方向の教示位置を決定する第３工程Ｓ１３を含む。
第１工程Ｓ１１は、ピック３４を鉛直方向に移動させながらマッピングセンサ８４によりウエハＷの高さ位置を検出し、検出したウエハＷの高さ位置に基づいてピック３４の鉛直方向における教示位置を仮決めする動作を含む。第１工程Ｓ１１は、仮決めした該教示位置を例えば補助記憶装置１０２に記憶する動作を含んでいてもよい。
図９は、鉛直方向における教示位置を仮決めする工程（第１工程Ｓ１１）を説明するための図である。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、それぞれ搬送容器５１内のウエハＷとピック３４との間の位置関係を示す断面図及び斜視図である。
本実施形態において、制御装置１００は、搬送装置３１を制御して、ウエハＷの高さ位置を含んでピック３４を上下させながらウエハＷに接近させる。すなわち、制御装置１００は、ピック３４をウエハＷに接近させる動作、ピック３４をウエハＷの高さ位置を含んで下降させる動作、ピック３４をウエハＷに接近させる動作及びピック３４をウエハＷの高さ位置を含んで上昇させる動作を繰り返し実行する。そして制御装置１００は、マッピングセンサ８４の投光部８４ａから受光部８４ｂに向けて照射された検知光がウエハＷにより遮られたときのピック３４の高さ位置をウエハＷの位置（ピック３４の高さ方向における教示位置）として補助記憶装置１０２に記憶する。なお、図９（ｂ）においては、上昇した位置にあるピック３４を実線で示し、下降した位置にあるピック３４を破線で示すと共に、検知光を点線で示す。
第２工程Ｓ１２は、第１工程Ｓ１１の後に実行される。ただし、第２工程Ｓ１２は、第１工程Ｓ１１の前に実行されてもよい。第２工程Ｓ１２は、ピック３４を水平方向に移動させながらロードポート５０に設けられる飛び出し検出センサ８１がピック３４を検出するときのピック３４の水平位置に基づいてピック３４の水平方向における教示位置を決定する動作を含む。第２工程Ｓ１２は、決定した該教示位置を例えば補助記憶装置１０２に記憶する動作を含んでいてもよい。
図１０は、水平方向の教示位置を決定する工程（第２工程Ｓ１２）を説明するための図である。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、それぞれロードポート５０に設けられた飛び出し検出センサ８１とピック３４との間の位置関係を示す断面図及び斜視図である。
本実施形態において、制御装置１００は、搬送装置３１を制御して、飛び出し検出センサ８１の投光部８１ａから受光部８１ｂに向けて照射された検知光を遮る位置及び遮らない位置を含んでピック３４を水平方向に移動させる。検知光を遮る位置は、例えばピック３４の基部３４ａや先端部３４ｂである。検知光を遮らない位置は、例えばピック３４の基部３４ａに該基部３４ａを貫通して設けられる孔（図示せず）や、ピック３４のウエハ保持領域である。そして制御装置１００は、受光部８１ｂが受光する検知光の光量が所定の変化を示したときのピック３４の水平位置に基づいて、ピック３４の水平方向における教示位置を決定し、決定した教示位置を補助記憶装置１０２に記憶する。より具体的には、制御装置１００は、該検知光の光量が所定の変化を示したときのピック３４の水平位置と、飛び出し検出センサ８１と搬送容器５１内のウエハＷの中心との位置関係と、に基づいて、ピック３４の水平方向における教示位置を決定する。飛び出し検出センサ８１と搬送容器５１内のウエハＷの中心との位置関係は、設計上定められる間隔であり、例えば予め補助記憶装置１０２に記憶されている。なお、図１０（ｂ）においては、検知光を遮らない位置にあるピック３４を実線で示し、該位置に対して水平方向に異動させたときのピック３４の位置を破線で示すと共に、検知光を点線で示す。
第３工程Ｓ１３は、第２工程Ｓ１２の後に実行される。第３工程Ｓ１３は、第１工程Ｓ１１において仮決めされたピック３４の鉛直方向の教示位置を決定する動作を含む。第３工程Ｓ１３は、決定した該教示位置を例えば補助記憶装置１０２に記憶する動作を含んでいてもよい。
図１１は、鉛直方向の教示位置を決定する工程（第３工程Ｓ１３）を説明するためのフローチャートである。第３工程Ｓ１３は、ステップＳ１３１～Ｓ１３６を含む。
ステップＳ１３１では、制御装置１００は、ロードポート５０上にウエハＷが収容された搬送容器５１を載置する。ただし、第２工程Ｓ１２に続けて第３工程Ｓ１３を実行する場合には、第２工程Ｓ１２においてロードポート５０上に載置された搬送容器５１を利用してもよく、この場合にはステップＳ１３１を省略できる。
ステップＳ１３２では、制御装置１００は、第１工程Ｓ１１において仮決めした鉛直方向の教示位置及び第２工程Ｓ１２において決定した水平方向の教示位置を基準として、搬送装置３１のピック３４をウエハＷの下方位置に移動させる。このとき、搬送装置３１の多関節アーム３３は伸張した状態となる。
ステップＳ１３３では、制御装置１００は、排気管３４ｆに介設されたバルブ３４ｈを開くことにより、排気路３４ｄ及び排気管３４ｆ内の吸引を開始する。ただし、排気路３４ｄ及び排気管３４ｆ内の吸引を開始するタイミングはこれに限定されるものではなく、例えば、ピック３４をウエハＷの下方位置に移動させる前であってもよく、ピック３４をウエハＷの下方位置に移動させている途中であってもよい。
ステップＳ１３４では、制御装置１００は、排気路３４ｄ及び排気管３４ｆ内を吸引した状態で、ピック３４を上方に所定距離（例えば、０．１ｍｍ）移動させて停止させる。これにより、ピック３４の上面とウエハＷの下面との距離が短くなる。
ステップＳ１３５では、制御装置１００は、ピック３４にウエハＷが吸着したか否かを判定する。例えば、制御装置１００は、圧力センサ３４ｇにより検出される吸着圧力が所定時間内に所定の閾値以下に到達したか否かに基づき、ピック３４にウエハＷが吸着したか否かを判定する。具体的には、当該吸着圧力が所定時間内に所定の閾値以下に到達した場合、制御装置１００はピック３４にウエハＷが吸着したと判定する。一方、当該吸着圧力が所定時間内に所定の閾値以下に到達しない場合、制御装置１００はピック３４にウエハＷが吸着していないと判定する。所定時間は、例えば圧力センサ３４ｇにより検出される吸着圧力が略一定となるまでに要する時間であってよい。また、例えば制御装置１００は、ピック３４がウエハＷの下方位置にあるときの吸着圧力に対するピック３４を上方に所定距離移動させたときの吸着圧力の変化量が所定の閾値以上であるか否かに基づき、ピック３４にウエハＷが吸着したか否かを判定してもよい。具体的には、当該吸着圧力の変化量が所定の閾値以上である場合、制御装置１００はピック３４にウエハＷが吸着したと判定する。一方、当該吸着圧力の変化量が所定の閾値未満である場合、制御装置１００はピック３４にウエハＷが吸着していないと判定する。また、例えば搬送装置３１が吸着圧力に基づいてピック３４にウエハＷが吸着したか否かを判定可能なコントローラを有する場合、制御装置１００は当該コントローラの判定結果に基づき、ピック３４にウエハＷが吸着したか否かを判定してもよい。具体的には、当該コントローラがピック３４にウエハＷが吸着したと判定した場合、制御装置１００は当該コントローラの判定結果を受けてピック３４にウエハＷが吸着したと判定する。一方、当該コントローラがピック３４にウエハＷが吸着していないと判定した場合、制御装置１００は当該コントローラの判定結果を受けてピック３４にウエハＷが吸着していないと判定する。
ステップＳ１３５においてピック３４にウエハＷが吸着していないと判定した場合、制御装置１００はウエハＷの下面がピック３４の上面に接触していないと判定し、処理をステップＳ１３４へ戻す。即ち、制御装置１００は、ピック３４にウエハＷが吸着するまで間欠的にピック３４を上方に移動させる。一方、ステップＳ１３５においてピック３４にウエハＷが吸着したと判定した場合、制御装置１００はウエハＷの下面がピック３４の上面に接触したと判定し、処理をステップＳ１３６へ進める。
ステップＳ１３６では、ステップＳ１３５においてウエハＷの下面がピック３４の上面に接触したと判定されたときのピック３４の位置（以下「現在位置」ともいう。）をピック３４の鉛直方向における教示位置として補助記憶装置１０２に記憶し、処理を終了する。
以上のステップＳ１３１～Ｓ１３６により、搬送装置３１の鉛直方向の教示位置を決定できる。
以上に説明したように、第３工程Ｓ１３では、ウエハＷを吸引して吸着保持するピック３４をウエハＷの下方から上方に向けて移動させたときの吸着圧力に基づいて搬送装置３１の鉛直方向の教示位置を決定する。これにより、作業者が目視による位置検出を行う必要がないため、作業者の熟練度による搬送装置３１の鉛直方向の教示精度のばらつきを抑制できる。また、搬送装置３１の教示に要する工数を削減できる。また、教示専用の治具が不要であり、作業者への技術教育が容易であることから、教示に要する費用を削減できる。
また、第３工程Ｓ１３では、多関節アーム３３を伸張させた状態で、ピック３４の上面とウエハＷの下面とが接触する鉛直方向の位置を検出する。これにより、多関節アーム３３を伸張させたときにピック３４の自重により生じ得るピック３４の撓みによって教示精度が低下することを抑制できる。
次に、第３工程Ｓ１３におけるピック３４の高さと吸着圧力との関係について説明する。図１２はピック３４の高さと吸着圧力との関係を示す図であり、縦軸は圧力センサ３４ｇにより検出された吸着圧力を示し、横軸はピック３４の高さ方向の位置（以下「Ｚ軸高さ」ともいう。）を示す。図１３はピック３４とウエハＷとの位置関係を示す図であり、図１３（ａ）～（ｃ）はそれぞれ図１２におけるＺ軸高さがＺ１～Ｚ３であるときのピック３４とウエハＷとの位置関係を示す。
図１３（ａ）に示されるように、Ｚ軸高さがＺ１である場合、ピック３４がウエハＷから離間しており、ピック３４の吸引孔３４ｅが開放されるため、図１２に示されるように吸着圧力が高くなる。
図１３（ｂ）に示されるように、Ｚ軸高さがＺ２である場合、Ｚ軸高さがＺ１である場合と同様に、ピック３４がウエハＷから離間しており、ピック３４の吸引孔３４ｅが開放されるため、図１２に示されるように吸着圧力が高くなる。
図１３（ｃ）に示されるように、Ｚ軸高さがＺ３である場合、ピック３４の上面がウエハＷの下面と接触しており、ピック３４の吸引孔３４ｅが閉鎖されるため、図１２に示されるように吸着圧力が低くなる。
このように、ピック３４の上面がウエハＷの下面と接触する前後において、圧力センサ３４ｇにより検出される吸着圧力が変化する。
本実施形態では、図１２に示されるように、閾値として、ピック３４の上面がウエハＷの下面と接触している位置Ｚ３における吸着圧力よりも大きく、ピック３４がウエハＷから離間している位置Ｚ１，Ｚ２における吸着圧力よりも小さい圧力を設定する。そして、圧力センサ３４ｇにより検出される吸着圧力が閾値以下である場合、制御装置１００はピック３４の上面がウエハＷの下面に接触したと判定し、現在位置を基準位置として補助記憶装置１０２等に記憶する。
図１４を参照し、第２の教示工程Ｓ２について説明する。図１４は、第２の教示工程Ｓ２の一例を説明するための図である。
まず、ウエハＷの中心が搬送容器５１内の所定の位置である基準位置Ｐ１と一致するようにウエハＷをマニュアルで正確に位置合わせして収容する（図１４（ａ）参照）。本実施形態において、搬送容器５１の２５スロットの内の例えば最下段の第１スロットを所定の位置と規定し、第１スロットにウエハＷを正確に位置合わせして収容する。
続いて、制御装置１００は、第１の教示工程Ｓ１で決定されたロードポート５０に対する教示位置を基準にして搬送装置３１を駆動し、ピック３４を搬送容器５１内に進入させてウエハＷを保持する（図１４（ｂ）参照）。
続いて、制御装置１００は、搬送装置３１を制御して、ウエハＷを保持した状態のピック３４をアライナ６０内に進入させ、該ウエハＷをアライナ６０の回転ステージ６２上に載置する（図１４（ｃ）参照）。
続いて、制御装置１００は、回転ステージ６２上に載置されたウエハＷを回転させ、該ウエハＷを回転させたときに光学センサ６３が検出する値に基づいて、該ウエハＷの偏心量Δｒ及び偏心方向を算出する（図１４（ｄ）参照）。
続いて、制御装置１００は、算出した偏心量Δｒ及び偏心方向に基づいて、教示位置を補正する（図１４（ｅ）参照）。より具体的には、制御装置１００は、算出した偏心量Δｒの分だけ偏心方向と逆の方向に、該教示位置を補正して新たな教示位置に設定する。なお、図１４（ｅ）においては、補正する前の教示位置を破線で示し、補正した後の教示位置を実線で示す。
以上の第２の教示工程Ｓ２により、搬送装置３１の水平方向における教示位置の精度が向上する。
以上に説明したように、実施形態によれば、制御装置１００は、ピック３４を鉛直方向に移動させながらマッピングセンサ８４によりウエハＷの高さ位置を検出し、検出したウエハＷの高さ位置に基づいてピック３４の鉛直方向における教示位置を設定する。また、制御装置１００は、ピック３４を水平方向に移動させながらローダモジュール３０に設けられる飛び出し検出センサ８１～８３がピック３４を検出するときのピック３４の水平位置に基づいてピック３４の水平方向における教示位置を設定する。このように、実施形態によれば、作業者が目視でピック３４を確認しながら搬送装置３１の教示位置を設定することなく、制御装置１００により自動で教示作業が実行される。これにより、搬送装置３１の教示作業に要する時間を短縮できる。その結果、処理システム１の立ち上げ工数を削減できる。また、搬送装置３１や該搬送装置３１の部品の交換や、搬送装置３１によりウエハＷが搬入される対象のメンテナンスに伴う処理システム１のダウンタイムを短縮できる。また、作業者の熟練度による搬送装置３１の教示精度のばらつきを抑制できる。また、教示専用の治具が不要であり、作業者への技術教育が容易であることから、教示に要する費用を削減できる。
なお、上記の実施形態において、ウエハＷは基板の一例であり、ピック３４は基板保持部の一例であり、飛び出し検出センサ８１～８３は第２の検出部の一例であり、マッピングセンサ８４は第１の検出部の一例である。
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
なお、上記の実施形態では、飛び出し検出センサ８１～８３及びマッピングセンサ８４が透過型のセンサである場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、飛び出し検出センサ８１～８３及びマッピングセンサ８４は反射型のセンサであってもよい。また、例えば、飛び出し検出センサ８１～８３及びマッピングセンサ８４は、カメラを利用したセンサであってもよい。
また、上記の実施形態では、第１工程Ｓ１１において、マッピングセンサ８４により検出する検出物体としてウエハＷを利用したが、本開示はこれに限定されない。例えば、検出物体は、ローダモジュール３０、ロードロックモジュール４０、ロードポート５０、アライナ６０等に取り付けられるドグであってもよい。
また、上記の実施形態では、大気搬送室に設けられる搬送装置３１の教示位置を設定する教示方法を説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、真空室に設けられる搬送装置１１の教示位置を設定する教示方法についても同様に適用できる。
また、上記の実施形態では、搬送装置３１による搬送対象がウエハＷである場合を説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、搬送装置３１による搬送対象はフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ：Flat Panel Display)用の大型基板、有機ＥＬパネル用の基板、太陽電池用の基板であってもよい。
３１ 搬送装置
３４ ピック
８１～８３ 飛び出し検出センサ
８４ マッピングセンサ
Ｗ ウエハ

Claims (7)

  1. 基板を保持する基板保持部と該基板保持部に設けられる第１の検出部とを有する搬送装置の教示方法であって、
    前記基板保持部を鉛直方向に移動させながら前記第１の検出部により検出物体の高さ位置を検出し、検出した前記検出物体の高さ位置に基づいて前記基板保持部の鉛直方向における教示位置を設定する工程と、
    前記基板保持部を水平方向に移動させながら前記搬送装置とは別の位置に設けられる第２の検出部が前記基板保持部を検出するときの前記基板保持部の水平位置に基づいて前記基板保持部の水平方向における教示位置を設定する工程と、
    を有し、
    前記基板保持部の鉛直方向における教示位置を設定する工程の後に、前記鉛直方向の教示位置を補正する工程を更に有し、
    前記搬送装置は、前記基板保持部の上面に載置される前記基板を吸引して吸着保持する吸引孔と、前記吸引孔と連通する吸引路の圧力を検出する圧力検出部と、を更に有し、
    前記鉛直方向の教示位置を補正する工程は、
    前記基板の下方に前記基板保持部を移動させるステップと、
    前記吸引路を吸引した状態で前記吸引路の圧力を検出しながら前記基板保持部を前記基板の下方から上方に向けて移動させるステップと、
    前記吸引路の圧力に基づいて、前記基板保持部が前記基板と接触したか否かを判定するステップと、
    前記基板保持部が前記基板と接触したと判定されたときの前記基板保持部の位置を前記基板保持部の鉛直方向における教示位置として補正するステップと、
    を含む、
    搬送装置の教示方法。
  2. 前記第１の検出部は、前記検出物体に検知光を照射する投光部と、前記検知光を受光する受光部とを含み、
    前記基板保持部の鉛直方向における教示位置は、前記検出物体により前記検知光が遮られたときの前記基板保持部の高さ位置に基づいて設定される、
    請求項１に記載の搬送装置の教示方法。
  3. 前記第１の検出部は、前記基板保持部の先端部に設けられる、
    請求項１又は２に記載の搬送装置の教示方法。
  4. 前記検出物体は、基板であり、
    前記第１の検出部は、前記基板の有無を検出するマッピングセンサである、
    請求項１乃至３のいずれか一項に記載の搬送装置の教示方法。
  5. 前記第２の検出部は、前記基板が収容される搬送容器に対する前記基板の飛び出しを検出する飛び出し検出センサである、
    請求項４に記載の搬送装置の教示方法。
  6. 前記第２の検出部は、前記検出物体に検知光を照射する投光部と、前記検知光を受光する受光部とを含み、
    前記基板保持部の水平方向における教示位置は、前記基板保持部が前記第２の検出部の前記検知光を遮ったときの前記基板保持部の水平位置に基づいて設定される、
    請求項１乃至５のいずれか一項に記載の搬送装置の教示方法。
  7. 処理装置と制御装置とを有する処理システムであって、
    前記処理装置は、
    基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に設けられる第１の検出部とを含む搬送装置と、
    前記搬送装置とは別に設けられる第２の検出部と、
    を有し、
    前記制御装置は、
    前記基板保持部を鉛直方向に移動させながら前記第１の検出部により検出物体の高さ位置を検出し、検出した前記検出物体の高さ位置に基づいて前記基板保持部の鉛直方向における教示位置を設定する工程と、
    前記基板保持部を水平方向に移動させながら前記搬送装置とは別の位置に設けられる第２の検出部が前記基板保持部を検出するときの前記基板保持部の水平位置に基づいて前記基板保持部の水平方向における教示位置を設定する工程と、
    を実行するよう前記処理装置を制御するように構成され、
    前記制御装置は、前記基板保持部の鉛直方向における教示位置を設定する工程の後に、前記鉛直方向の教示位置を補正する工程を更に実行するよう前記処理装置を制御するように構成され、
    前記搬送装置は、前記基板保持部の上面に載置される前記基板を吸引して吸着保持する吸引孔と、前記吸引孔と連通する吸引路の圧力を検出する圧力検出部と、を更に有し、
    前記鉛直方向の教示位置を補正する工程は、
    前記基板の下方に前記基板保持部を移動させるステップと、
    前記吸引路を吸引した状態で前記吸引路の圧力を検出しながら前記基板保持部を前記基板の下方から上方に向けて移動させるステップと、
    前記吸引路の圧力に基づいて、前記基板保持部が前記基板と接触したか否かを判定するステップと、
    前記基板保持部が前記基板と接触したと判定されたときの前記基板保持部の位置を前記基板保持部の鉛直方向における教示位置として補正するステップと、
    を含む、
    処理システム。
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