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1. WO2020116150 - CONVEYANCE DETECTION METHOD AND SUBSTRATE TREATMENT DEVICE

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明 細 書

発明の名称 搬送検知方法及び基板処理装置

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004  

課題を解決するための手段

0005  

発明の効果

0006  

図面の簡単な説明

0007  

発明を実施するための形態

0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092  

符号の説明

0093  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24  

明 細 書

発明の名称 : 搬送検知方法及び基板処理装置

技術分野

[0001]
 本開示は、搬送検知方法及び基板処理装置に関する。

背景技術

[0002]
 基板処理装置において、搬送ロボットのフォーク上に保持された基板の有無を検知する技術が知られている。例えば、特許文献1は、処理チャンバと真空搬送室の間でウエハを搬送させる際の搬入出口の両側であって、搬入出口の上部にウエハの通過を感知するセンサを設けることを提案する。センサは、フォーク上に保持された基板を搬送する搬送面に垂直に投光し、光の遮断によりウエハの有無を監視する。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特開2017-100261号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 本開示は、複数の基板を複数段に搬送する基板処理装置における搬送状態の搬送検知方法を提供する。

課題を解決するための手段

[0005]
 本開示の一の態様によれば、複数の基板保持部を有し、前記複数の基板保持部を用いて第1室と前記第1室に隣接する第2室との間にて複数の基板を複数段に搬送する搬送アームと、前記第1室と前記第2室とを連通する開口部の近傍に設けられた光センサと、を有する基板処理装置における搬送検知方法であって、前記開口部に平行な水平方向の光軸を持つ光を、前記複数の基板保持部に保持された基板が通過する位置に投光する工程と、前記光センサが投光した前記光を検知した結果に応じて、前記基板保持部の上の基板及び前記搬送アームの状態の少なくともいずれかを判定する工程と、を有する搬送検知方法が提供される。

発明の効果

[0006]
 一の側面によれば、複数の基板を複数段に搬送する基板処理装置における搬送状態を正しく検知できる。

図面の簡単な説明

[0007]
[図1] 一実施形態に係る基板処理装置の一例を示す図。
[図2] 比較例に係るセンサの配置を説明する図。
[図3] 一実施形態に係るセンサの配置を説明する図。
[図4] 第1実施形態に係るウエハの搬入及び搬出の一例を示す図。
[図5] 第1実施形態に係るウエハの搬入及び搬出(図4の続き)の一例を示す図。
[図6] 第1実施形態に係るウエハの搬入及び搬出(図5の続き)の一例を示す図。
[図7] 第1実施形態に係るウエハの搬入及び搬出(図6の続き)の一例を示す図。
[図8] 第1実施形態に係る検知処理の一例を示すフローチャート。
[図9] 第1実施形態に係る検知処理を説明する図。
[図10] 第1実施形態に係る検知処理(図9の続き)を説明する図。
[図11] 第1実施形態に係る検知処理(図10の続き)を説明する図。
[図12] 第1実施形態に係る検知処理(図11の続き)を説明する図。
[図13] 第1実施形態に係る検知処理(図12の続き)を説明する図。
[図14] 第1実施形態に係る検知処理(図13の続き)を説明する図。
[図15] 第1実施形態に係る検知処理(図14の続き)を説明する図。
[図16] 第1実施形態に係る検知処理(図15の続き)を説明する図。
[図17] 第1実施形態に係る検知処理(図16の続き)を説明する図。
[図18] 第1実施形態に係る検知処理(図17の続き)を説明する図。
[図19] 第2実施形態に係る基板処理装置(部分)の一例を示す図。
[図20] 第2実施形態に係るウエハの搬入及び搬出の一例を示す図。
[図21] 第2実施形態に係るウエハの搬入及び搬出(図20の続き)の一例を示す図。
[図22] 第2実施形態に係るウエハの搬入及び搬出(図21の続き)の一例を示す図。
[図23] 第2実施形態に係るウエハの搬入及び搬出(図22の続き)の一例を示す図。
[図24] 第2実施形態に係るウエハの搬入及び搬出(図23の続き)の一例を示す図。

発明を実施するための形態

[0008]
 以下、図面を参照して本開示を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
[0009]
 [基板処理装置]
 まず、一実施形態に係る基板処理装置1の一例について、図1を用いて説明する。図1は、一実施形態に係る基板処理装置1の一例を示す上面図である。基板処理装置1は、クラスタ構造(マルチチャンバタイプ)のシステムである。基板処理装置1は、真空処理室PM(Process Module)1~PM4、真空搬送室VTM(Vacuum Transfer Module)及びロードロック室LLM(Load Lock Module)1、LLM2を有する。また、基板処理装置1は、EFEM(Equipment Front End Module)、ロードポートLP(Load Port)1~LP3及び制御部100を有する。
[0010]
 真空処理室PM1~PM4は、所定の真空雰囲気に減圧され、その内部にて半導体ウエハW(以下、「ウエハW」ともいう。)に所望の処理(例えば、エッチング処理、成膜処理、クリーニング処理、アッシング処理等)を施す。ウエハWは、真空処理室PM1~PM4にて処理される基板の一例である。
[0011]
 真空処理室PM1~PM4は、真空搬送室VTMに隣接して配置される。真空処理室PM1、PM2は横に並んで配置され、真空処理室PM3、PM4は横に並んで配置される。真空処理室PM1~PM4と真空搬送室VTMとのウエハWの搬送は、ゲートバルブGV1~GV4の開閉により各搬出入口(図4の搬出入口15参照)を介して行われる。真空処理室PM1~PM4は、ウエハWを載置する載置部S1~S4を有している。真空処理室PM1~PM4で行われる処理のための各部の動作は、制御部100によって制御される。なお、基板処理装置1は、4つの真空処理室PM1~PM4を有するものとして説明したが、真空処理室PMの数はこれに限られず、1つ以上であればよい。
[0012]
 真空搬送室VTMは、所定の真空雰囲気に減圧されている。また、真空搬送室VTMの内部には、ウエハWを搬送する搬送装置30が設けられている。搬送装置30は、ゲートバルブGV1~GV4の開閉に応じて、真空処理室PM1~PM4と真空搬送室VTMとの間でウエハWの搬入及び搬出を行う。また、搬送装置30は、ゲートバルブGV5、GV6の開閉に応じて、ロードロック室LLM1~LLM2と真空搬送室VTMとの間でウエハWの搬入及び搬出を行う。搬送装置30の動作、ゲートバルブGV1~GV6の開閉は、制御部100によって制御される。
[0013]
 搬送装置30は、第1の搬送アーム31と第2の搬送アーム32とを有する。第1の搬送アーム31は、多関節アームとして構成され、多関節アームの先端に取り付けられたフォーク31aでウエハWを保持する。同様に、第2の搬送アーム32は、多関節アームとして構成され、多関節アームの先端に取り付けられたフォーク32aでウエハWを保持する。なお、搬送装置30は、2つのフォーク31a,32aを有する場合に限られず、1つ又は3つ以上のフォークを有してもよい。
[0014]
 ロードロック室LLM1、LLM2は、真空雰囲気の真空搬送室VTMと大気雰囲気のEFEMとの間に設けられている。ロードロック室LLM1、LLM2は、大気雰囲気と真空雰囲気とを切り替える機能を有する。ロードロック室LLM1、LLM2と真空搬送室VTMとは、ゲートバルブGV5、GV6の開閉により連通する。ロードロック室LLM1とEFEMとは、ゲートバルブGV7、GV8の開閉により連通する。ロードロック室LLM1は、ウエハWを載置する載置部S5、S6を有する。ロードロック室LLM1、LLM2内の真空雰囲気または大気雰囲気の切り替えは、制御部100によって制御される。なお、基板処理装置1は、2つのロードロック室LLM1、LLM2を備えるものとして説明したが、これに限られるものではなく、ロードロック室LLMの数はこれに限定されるものではない。
[0015]
 光センサ2は、真空搬送室VTM側であって、ロードロック室LLM1及びロードロック室LLM2の近傍の外部側壁に取り付けられている。光センサ2は、ファイバーセンサであってもよいし、レーザーセンサであってもよいし、その他の光センサであってもよい。光センサ2は投光部2a、投光部2b、受光部2c及び受光部2dを有する。真空搬送室VTMの一方の外部側壁には、投光部2a、2bが上段と下段に分かれて取り付けられている。投光部2a、2bの取付け位置(高さ)に対応する他方の外部側壁には、受光部2c、2dが、上段と下段に分かれて取り付けられている。これにより、投光部2aから投光された水平方向に光軸を有する光は受光部2cにより受光され、投光部2bから投光された水平方向に光軸を有する光は受光部2dにより受光される。受光部2c及び受光部2dは、受光した光量に基づき、ウエハWにより光が遮断されたか否かを検知する。これによりフォーク上のウエハWの有無を判断できる。
[0016]
 EFEMは、例えば清浄空気のダウンフローが形成された大気圧の搬送室である。EFEMには、ウエハWの位置をアライメントするアライメント装置50と、ウエハWを搬送する搬送装置40とが設けられている。搬送装置40は、ゲートバルブGV7、GV8の開閉に応じて、ロードロック室LLM1、LLM2とEFEMとの間でウエハWの搬入及び搬出を行う。また、搬送装置40は、アライメント装置50へのウエハWの搬入及び搬出を行う。なお、搬送装置40の動作、アライメント装置50の動作、ゲートバルブGV7、GV8の開閉は、制御部100によって制御される。
[0017]
 搬送装置40は、搬送アーム41と、搬送アーム42とを有する。搬送アーム41は、多関節アームとして構成され、多関節アームの先端に取り付けられたフォーク41aでウエハWを保持する。同様に、搬送アーム42は、多関節アームとして構成され、多関節アームの先端に取り付けられたフォーク42aでウエハWを保持する。搬送装置40は、2つのフォーク41a,42aを有するものとして説明したが、フォーク41a,42aは、複数の基板保持部の一例であり、これに限られるものではなく、複数の基板保持部は、1つであってもよく、3つ以上であってもよい。光センサ2は、EFEMとロードロック室LLM1及びロードロック室LLM2との接面の近傍に取り付けてもよい。また、搬送アームは、搬送アーム41と搬送アーム42との2つであることに限られず、例えば、1つの搬送アームに2つの基板保持部を有する形態であってもよい。
[0018]
 アライメント装置50は、ウエハWに設けられたノッチ、アライメントマーク等の位置を検知して、ウエハWの位置ずれを検知する。また、アライメント装置50は、ウエハWの検知した位置ずれに基づいて、ウエハWの位置をアライメントする。
[0019]
 EFEMの壁面には、ロードポートLP1~LP3が設けられている。ロードポートLP1~LP3は、ウエハWを収容したキャリアC及び/又は空のキャリアCが取り付けられる。キャリアCとしては、例えば、FOUP(Front Opening Unified Pod)を用いることができる。
[0020]
 搬送装置40は、ロードポートLP1~LP3のキャリアCに収容されたウエハWをフォーク41a,42aで保持して、キャリアCから取り出す。また、搬送装置40は、フォーク41a,42aに保持されているウエハWをロードポートLP1~LP3のキャリアCに収容する。なお、基板処理装置1は、3つのロードポートLP1~LP3を備えるものとして説明したが、ロードポートLPの数はこれに限定されるものではない。
[0021]
 制御部100は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及びHDD(Hard Disk Drive)を有する。制御部100は、HDDに限らずSSD(Solid State Drive)等の他の記憶領域を有してもよい。HDD、RAM等の記憶領域には、プロセスの手順、プロセスの条件、搬送条件が設定されたレシピが格納されている。
[0022]
 CPUは、レシピに従って各真空処理室PM1~PM4におけるウエハWの処理を制御し、ウエハWの搬送を制御する。HDDやRAMには、各真空処理室PM1~PM4におけるウエハWの処理やウエハWの搬送を実行するためのプログラムが記憶されてもよい。プログラムは、記憶媒体に格納して提供されてもよいし、ネットワークを通じて外部装置から提供されてもよい。
[0023]
 [光センサ]
 次に、一実施形態に係る基板処理装置1にて搬送するウエハWを検知する光センサの配置について、図2を参照しながら比較例と比較して説明する。
[0024]
 図2(上)は、比較例に係る光センサ9の配置例である。図2(下)は、図2(上)のI-I断面であって、フォーク31a、32aがLLM1、LLM2に向かう図を示す。図3(上)は、本実施形態に係る光センサ2の配置例である。図3(下)は、図3(上)のII-II断面であって、フォーク31a、32aがLLM1、LLM2に向かう図を示す。
[0025]
 図2の比較例では、ロードロック室LLM1及びロードロック室LLM2と真空搬送室VTMとの間のウエハWを搬送させる際の搬入出口15(図4の搬出入口15参照)の近傍に光センサ9が設けられている。光センサ9は、搬入出口15の上部の投光部9aから搬入出口15の下部の受光部9bに垂直方向に光軸を持つ光線Bを形成する。受光部9bが受光した光量に基づき、ウエハWの通過を感知する。真空搬送室VTMには、ウエハWを保持するフォーク31aとウエハWを保持しないフォーク32aが待機している。ロードロック室LLM1にフォーク31a、32aが進入する際、光センサ9が形成する光線Bが遮断される。よって、受光部9bが受光した光量によりウエハWの有無を判別する。搬入出口15は、ロードロック室LLM1及びロードロック室LLM2と真空搬送室VTMとを連通する開口部の一例である。
[0026]
 しかしながら、比較例の場合、図2(下)に示すように、上段のフォーク31aと下段のフォーク32aとが上面視で重なった状態でウエハWが搬送されると、上段のフォーク31aと下段のフォーク32aとのいずれにウエハWが保持され、搬送されているのか判別できない。
[0027]
 そこで、本実施形態は、図3に示すように、ロードロック室LLM1及びロードロック室LLM2と真空搬送室VTMとの間の搬入出口15の近傍に水平方向に光軸を有する2本の光線B1、B2を形成する。
[0028]
 光センサ2は、搬入出口15の近傍の真空搬送室VTMの外部側壁に取り付けられている。真空搬送室VTMの一方の側壁には2つの投光部2a、2bが、上下段に分かれて取り付けられている。真空搬送室VTMの他方の側壁には2つの受光部2c、2dが、上下段に分かれて投光部2a、2bと概ね同じ高さに取り付けられている。
[0029]
 これにより、搬入出口15に平行な水平方向の光軸を持つ光線B1、B2が、2つのフォーク31a及びフォーク32aに保持されたウエハWが通過する位置に形成される。図3(下)には、投光部2a及び投光部2bから投光された、水平方向の光軸を持つ2つの光線B1、B2が上段及び下段に形成され、光線B1は受光部2cにより受光され、光線B2は受光部2dにより受光されることが示されている。
[0030]
 これによれば、図3(下)に示すように、搬送面に対して水平に光軸B1及び光軸B2を持つ光が、2つのフォーク31a及びフォーク32aの数に対応させて形成される。これにより、フォーク31a及びフォーク32aのいずれにウエハWが保持されているかを判別できる。具体的には、制御部100は、受光部2cが受光する光量が所定の閾値(第1の閾値)以下である場合、上段のフォーク31aにウエハWが保持されていると判定する。一方、制御部100は、受光部2dが受光する光量が第1の閾値以下である場合、上段のフォーク32aにウエハWが保持されていると判定する。第1の閾値は、ウエハWがフォークに載置されている場合に、受光部2cが受光する光量に予め設定されている。これにより、複数のウエハを複数段に搬送する基板処理装置1においてウエハの搬送状態を正しく検知できる。
[0031]
 なお、水平方向の光軸を持つ光は、真空搬送室VTMの側壁に設けられた窓部を介して真空搬送室VTM内の真空状態を保持しながら真空搬送室VTM内に入射され、真空搬送室VTMの反対側の側壁から出射される。また、図3では、真空搬送室VTM側の搬出入口15の近傍に光センサ2が取り付けられたが、これに限られず、ロードロック室LLM1及びロードロック室LLM2側の搬出入口15の近傍に取り付けられてもよい。ただし、ロードロック室LLM1及びロードロック室LLM2側にそれぞれ光センサ2を取り付けるよりも、真空搬送室VTM側に取り付けるほうが光センサ2の数を少なくできるため好ましい。
[0032]
 <第1実施形態>
 [ウエハの搬入及び搬出例]
 次に、第1実施形態に係るウエハの搬入及び搬出の一例について、図4~図7を参照しながら説明する。図4~図7は、第1実施形態に係るウエハの搬入及び搬出の一例を示す図である。図4~図7では、真空搬送室VTMとロードロック室LLM1との間にてウエハWの搬入及び搬出を検知する例を挙げて説明する。ただし、ウエハWの検知は、これに限られず、真空搬送室VTMとロードロック室LLM2との間にてウエハWの搬入及び搬出を検知する場合、真空搬送室VTMと処理室PM1~PM4との間にてウエハWの搬入及び搬出を検知する場合を含む。ウエハWの検知は、EFEMとロードロック室LLM1及び/又はロードロック室LLM2との間にてウエハWの搬入及び搬出を検知する場合、ロードポートLPとEFEMとの間にてウエハWの搬入及び搬出を検知する場合を含む。
[0033]
 また、図4~図7には、光センサ2の投光部2aから投光される水平方向の光線B1と、投光部2bから投光される光線B2とを示し、投光部2a、投光部2b、光線B1を受光する受光部2c及び光線B2を受光する受光部2dは図示していない。
[0034]
 図4(上)に示す初期状態では、真空搬送室VTMとロードロック室LLM1との間のゲートバルブGV5は閉じ、ロードロック室LLM1の気密が保持されている。この状態でロードロック室LLM1が真空引きされ、室内が大気雰囲気から真空雰囲気に変わる。図4(上)の例では、ウエハW1は、ロードロック室LLM1の上段の載置部10に載置されている。
[0035]
 フォーク32aはウエハW2を保持している状態であり、フォーク31aはウエハを保持しない状態でゲートバルブGV5の近傍にて待機している。なお、図4~図6において、P1はロードロック室LLM1へのウエハの搬入時のフォーク31aの搬送面を示し、P2はロードロック室LLM1へのウエハの搬入時のフォーク32aの搬送面を示す。また、図5~図6において、P3はロードロック室LLM1へのウエハの搬出時のフォーク31aの搬送面を示し、P4はロードロック室LLM1へのウエハの搬出時のフォーク32aの搬送面を示す。
[0036]
 光線B1は、搬出入口15に平行な水平方向の光軸を持つ光であって、搬送面P1、P3及びフォーク31aに保持されたウエハWが通過する位置に投光される。光線B2は、搬出入口15に平行な水平方向の光軸を持つ光であって、搬送面P2、P4及びフォーク32aに保持されたウエハWが通過する位置に投光される。
[0037]
 次に、図4(下)に示すように、ゲートバルブGV5が開く。これにより、真空搬送室VTMとロードロック室LLM1とは、搬出入口15を介して連通する。
[0038]
 次に、図5(上)に示すように、フォーク31a及びフォーク32aが、搬出入口15を通りロードロック室LLM1内に進入する。制御部100は、光センサ2が検知する光量又は光量の遮断量に基づき、真空搬送室VTMからロードロック室LLM1の上段又は下段へウエハWが搬入されたかを判定する。
[0039]
 次に、図5(下)に示すように、フォーク31a及びフォーク32aが上昇する。このとき、フォーク32aはウエハW2を保持したまま、フォーク31aが載置部10からウエハW1を持ち上げ、保持する。
[0040]
 次に、図6(上)に示すように、リフターピン12が上昇することで、ウエハW2は、フォーク32aから持ち上げられ、リフターピン12に保持される。
[0041]
 次に、図6(下)に示すように、フォーク31a及びフォーク32aが、搬出入口15を通りロードロック室LLM1から退出する。この時点では、フォーク31aはウエハW1を保持した状態であり、フォーク32aはリフターピン12にウエハW2を渡して、ウエハを保持しない状態である。
[0042]
 このとき、上段の受光部2cが受光する光線B1の光量L1は、フォーク31a及びウエハW1が光線B1を遮断することで一瞬減少する。また、下段の受光部2dが受光する光線B2の光量L2は、フォーク32aを遮断することで一瞬減少する。よって、ウエハW1が光線B1を遮断する分だけ光量L1は光量L2よりも少なくなる。よって、光量L1及び光量L2を、ウエハが保持されているかを判定可能な第1の閾値と比較することで、フォーク31a及び/又はフォーク32aがウエハWを保持しているか否かを判定できる。
[0043]
 フォーク31a及びフォーク32aがロードロック室LLM1から退出した後、図7(上)に示すようにゲートバルブGV5が閉じられる。次に、図7(下)に示すように、リフターピン12が下降し、ウエハW2が載置部11に載置される。その後、ロードロック室LLM1に例えばN ガスを供給し、ウエハW2を冷却する。
[0044]
 [検知処理]
 次に、第1実施形態に係るウエハ搬送時の検知処理について、図8~図18を参照しながら説明する。図8は、第1実施形態に係るウエハ搬送時の検知処理の一例を示すフローチャートの一例である。図9~図18は、第1実施形態に係る検知処理を説明する図である。ここでは、真空搬送室VTMからロードロック室LLM1へウエハWを搬送するときの検知処理を例に挙げて説明する。検知処理は制御部100によって制御される。
[0045]
 光センサ2の投光部2a、2bは、真空搬送室VTMの外部側壁に取り付けられ、投光した光は、真空搬送室VTMの側壁に設けられた窓を通して受光部2c、2dにて受光されている状態で、図8の検知処理が開始される。
[0046]
 制御部100は、ウエハを搬送する対象のロードロック室LLMと真空搬送室VTMとの搬出入口15の付近に、第1の搬送アーム31のフォーク31a及び第2の搬送アーム32のフォーク32aを待機させる(S10)。
[0047]
 図9に初期状態を示す。真空搬送室VTMは右側、ロードロック室LLM1、LLM2(LLM1、LLM2を総称してLLMとも表記する)は左側に図示されている。図9(上)は、真空搬送室VTMとロードロック室LLMの断面図であり、図9(下)は、真空搬送室VTMとロードロック室LLM1、LLM2の上面図である。光センサ2の投光部2a及び投光部2bから光線B1及び光線B2が投光され、光センサ2の受光部2c及び受光部2dにて受光する。これにより、搬出入口15付近の上段の検知領域Br1及び下段の検知領域Br2にて、ウエハによる光線B1及び光線B2の遮光によるウエハの有無の検知が行われる。
[0048]
 図10にはフォーク31a及びフォーク32aがLLMの前で待機する状態が示されている。この例では、フォーク31aはウエハを保持しておらず、フォーク32aはウエハW2を保持している。また、ウエハW1は、ロードロック室LLM内にて載置部10に置かれている。なお、ロードロック室LLM1及びロードロック室LLM2は、真空搬送室VTMとの接面に沿って並んで配置されている。フォーク31a及びフォーク32aは、上面視で重なるように、上下段に配置されている。
[0049]
 次に、図8のS12にて、制御部100が、第1の搬送アーム31のフォーク31a及び第2の搬送アーム32のフォーク32aを前進させる。制御部100は、フォーク31aが上段の検知領域Br1に通されたときの受光部2cが受光した光線B1の光量L1が第1の閾値以下かを判定する(S14)。
[0050]
 制御部100は、光量L1が第1の閾値以下であると判定した場合、第1の搬送アーム31のフォーク31aにウエハが保持されていると検知し(S16)、S22に進む。
[0051]
 一方、制御部100は、光量L1が第1の閾値よりも大きいと判定した場合、フォーク32aが下段の検知領域Br2に通されたときの受光部2dが受光した光線B2の光量L2が第1の閾値以下かを判定する(S18)。例えば、図11の例では、光線B1はウエハにより遮られないが、光線B2はウエハW2により遮られるため、各フォークが検知領域Br1、Br2を通るときの光線B2の光量L2は光線B1の光量L1よりも少なくなり、第1の閾値以下となる。光線B1の光量L1は第1の閾値よりも大きい。このようにして光センサ2はウエハWがフォーク上にあるか否かを判別することができる。
[0052]
 つまり、S18において、制御部100は、光量L2が第1の閾値以下であると判定すると、フォーク32aにウエハが保持されていると検知し(S20)、S22に進む。一方、S18において、制御部100は、光量L2が第1の閾値よりも大きいと判定すると、フォーク31a及びフォーク32aのいずれにもウエハが保持されていないためにエラーと判定し、装置の動作を停止してウエハの搬送を停止し(S34)、本処理を終了する。
[0053]
 次に、S22において、制御部100は、ウエハを検知した側のLLM内の載置台にウエハがあるかを判定する。例えば、図12のリフターピン12上に点線で示すウエハが存在すると、フォーク32a上のウエハW2をロードロック室LLM1内に搬入できない。よって、制御部100は、ウエハを検知した側のLLM内の載置台にウエハがあると判定すると、図8のS34に進み、エラーと判定し、ウエハの搬送を停止し(S34)、本処理を終了する。
[0054]
 一方、S22において、制御部100は、ウエハを検知した側のLLM内の載置台にウエハがないと判定すると、図13に示すように、第1の搬送アーム31のフォーク31a及び第2の搬送アーム32のフォーク32aをロードロック室LLMへ進入させる(S24)。
[0055]
 続いて、ロードロック室LLM内の載置台に置かれたウエハを、ウエハを検知していない側のフォークに受け渡す(S26)。図14では、上段の載置部10に置かれたウエハW1がフォーク31aに受け渡されている。
[0056]
 次に、図8のS28において、制御部100は、リフターピンをアップして、ウエハを検知した側のフォークから当該ウエハを受け取る。図15では、リフターピン12がアップされ、ウエハW2がフォーク32aからリフターピン12に受け渡されている。
[0057]
 次に、図8のS30において、制御部100は、第1の搬送アーム31及び第2の搬送アーム32をロードロック室LLMから退出させる。これにより、図16に示すように、ウエハW2がリフターピン12に受け渡され、ウエハW1がフォーク31aに保持された状態で、真空搬送室VTMに搬出される。これにより、図17に示すように、第1の搬送アーム31及び第2の搬送アーム32をロードロック室LLMから退出させた状態となる。
[0058]
 次に、図8のS32において、制御部100は、ウエハを受け渡されたフォーク側の検知領域で検知した光量が第1の閾値以下であるかを判定する。制御部100は、検知した光量が第1の閾値よりも大きいと判定した場合、ウエハを受け渡されたフォーク側にウエハが保持されていないためにエラーと判定し、装置の動作を停止してウエハの搬送を停止し(S34)、本処理を終了する。
[0059]
 S32において、制御部100は、ウエハを受け渡されたフォーク側の検知領域で検知した光量が第1の閾値以下であると判定した場合、ウエハの搬送を完了したと判定し、本処理を終了する。これにより、図18に示すように、フォーク31a及びフォーク32aを真空搬送室VTMの位置に戻す。
[0060]
 本実施形態に搬送検知方法によれば、光センサ2が光の受光量を検知した結果に応じて、フォーク31a及びフォーク32a上のウエハの有無を判定することができる。本実施形態では、水平方向に光軸を有する2つの光線B1,B2の光量を検知して、その結果によりフォーク31a上のウエハの有無及びフォーク32a上のウエハの有無を別々に判別できる。これにより、複数段に複数のウエハを搬送する基板処理装置1におけるウエハの搬送状態を正しく検知できる。
[0061]
 以上の説明では、光の遮蔽状態の検知方法として、2つの光線B1,光線B2の受光量が所定の光量(第1の閾値)以下であればウエハにより光の一部が遮断されているため、ウエハがフォーク上にあると判断した。しかしながら、光の遮蔽状態を検知する方法は、これに限られない。2つの光線B1,光線B2の遮光量に応じて、フォーク31a及びフォーク32a上のウエハの有無を判定してもよい。また、2つの光線B1,光線B2の受光量に応じた電圧値が所定の電圧以下であるかに応じてフォーク31a及びフォーク32a上のウエハの有無を判定してもよい。
[0062]
 また、本実施形態に搬送検知方法によれば、フォーク31a及びフォーク32a上のウエハの有無だけでなく、複数のフォーク上のウエハの状態を判定できる。例えば、ウエハの反りの検知では、受光量がフォーク上に水平にウエハが載置されている場合の受光量よりも少ない(又は、遮光量がフォーク上に水平にウエハが載置されている場合の遮光量よりも大きい)場合であって、受光量の差分(又は遮断量の差分)が閾値よりも大きい場合、ウエハの反りが大きいと判定し、ウエハの搬送を停止する。
[0063]
 また、図8では、エラーと判定した場合にはウエハの搬送を停止したが、これに限られず、エラーと判定した場合には受光量が第1の閾値以下又は遮光量が閾値内になるようにフォークのZ軸を補正してもよい。
[0064]
 なお、本実施形態に係るロードロック室LLM1、LLM2は第1室の一例であり、真空搬送室VTMは第1室に隣接する第2室の一例である。第1室は、ロードロック室に限られず、基板に処理を行う処理室PM1~PM4であってもよい。第2室は、搬送アームを有する搬送装置が設けられた真空又は大気の搬送室であってもよい。また、ロードロック室LLM1、LLM2と真空搬送室VTMとを連通する搬出入口15は、第1室と第2室とを連通する開口部の一例である。
[0065]
 第1室は、1つであってもよいし、複数であってもよい。第1室が複数の場合、複数の第1室は、第2室との接面側に横方向に並んで配置される。
[0066]
 光センサは、開口部の近傍に設けられる。光センサ2は、真空搬送室VTMに設けると構造が簡単になるため好ましい。ただし、光センサ2は、ロードロック室LLM1、LLM2に設けてもよい。
[0067]
 <第2実施形態>
 [装置構成]
 次に、第2実施形態に係る基板処理装置1の一部について、図19を参照しながら説明する。図19は、第2実施形態に係る基板処理装置1(部分)の一例を示す上面図である。第1実施形態に係る基板処理装置1では、ロードロック室LLM1、LLM2を第1室とし、真空搬送室VTMを第2室としたが、第2実施形態に係る基板処理装置1では、ウエハの載置領域を確保するための載置室PSSを第1室とする。第2室は、搬送アームが設けられた搬送室TMであり、搬送室TMは真空搬送室VTMであってもよいし、大気搬送室であってもよい。同様に、載置室PSSは真空載置室であってもよいし、大気載置室であってもよい。
[0068]
 載置室PSSは、第2室の一例である搬送室TM 及びTM (n、mは正の整数)と前記第2室と異なる第3室の一例である搬送室TM n+1及びTM m+1との間に設けられている。第2室が搬送室TM n+1又はTM m+1であり、第3室が搬送室TM 又はTM であってもよい。載置室PSSは、ウエハを載置する複数の載置部10を有する。図19の例では、載置室PSSの内部には、2つの載置部10が搬送室TM 及びTM m、又は搬送室TM n+1及びTM m+1の接面に沿って横方向に並んで配置される。載置室PSSは、搬出入口15を介して搬送室TM 及びTM と連通し、搬出入口16を介して搬送室TM n+1及びTM m+1と連通する(図20参照)。
[0069]
 [検知処理]
 次に、第2実施形態に係るウエハ搬送時の検知処理について、図14~図18を参照しながら説明する。図14~図18は、第2実施形態に係る検知処理を説明する図である。ここでは、搬送室TM と載置室PSSとの間のウエハWの搬送と、載置室PSSと搬送室TM n+1との間のウエハWの搬送を例に挙げて説明する。検知処理は制御部100によって制御される。
[0070]
 図19に示す光センサ2の投光部2a、2bは、載置室PSSの搬送室TM 、TM 側の外部側壁に上下段に取り付けられる。投光部2a、2bから投光した上下段の水平方向の光線B1,B2は、載置室PSSの側壁に設けられた窓を通して受光部2c、2dにて受光される。投光部2e、2fは、載置室PSSの搬送室TM n+1、TM m+1側の外部側壁に上下段に取り付けられる。投光部2e、2fから投光した上下段の水平方向の光線B3,B4は、載置室PSSの側壁に設けられた窓を通して受光部2g、2hにて受光される。この状態で、図8の検知処理が開始される。
[0071]
 本検知処理が開始されると、図20(上)に示すように、制御部100は、搬送室TM と載置室PSSとの搬出入口15の付近にて第1の搬送アーム31のフォーク31a及び第2の搬送アーム32のフォーク32aを待機させる。この時点では、ウエハW1は、搬送室TM の内部にてフォーク31aに保持されている。また、ウエハW2は、載置室PSSの内部にてリフターピン12に保持されている。
[0072]
 次に、制御部100は、図20(上)に示す検知領域Br1、Br2にフォーク31a及びフォーク32aを通過させて、図20(下)に示すように載置室PSSに進入させる。
[0073]
 このとき、制御部100は、光センサの受光部2cが受光した光線B1の光量L1が第1の閾値以下かを判定する。制御部100は、光量L1が第1の閾値以下であると判定した場合、フォーク31aにウエハが保持されていると判定し、光量L1が第1の閾値よりも大きいと判定した場合、フォーク31aにウエハが保持されていないと判定する。フォーク31aにウエハが保持されていないと判定した場合、エラーと判定し、ウエハの搬送を停止する。
[0074]
 同様にして、制御部100は、受光部2dが受光した光線B2の光量L2が第1の閾値以下かを判定する。制御部100は、光量L2が第1の閾値以下であると判定した場合、フォーク32aにウエハが保持されていると判定し、光量L2が第1の閾値よりも大きいと判定した場合、フォーク32aにウエハが保持されていないと判定する。フォーク32aにウエハが保持されていると判定した場合、エラーと判定し、ウエハの搬送を停止する。
[0075]
 次に、図21(上)に示すように、制御部100は、載置室PSSにおいてリフターピン12を下降させ、ウエハW2をフォーク32aに保持させる。その後、図21(下)に示すように、制御部100がフォーク31a及びフォーク32aを下降させる。これにより、ウエハW2とフォーク31aとが干渉することを回避しながら、ウエハW1を載置部10に載置し、ウエハW2をフォーク32aに保持させることができる。
[0076]
 次に、図22(上)に示すように、制御部100は、フォーク31a及びフォーク32aを、光線B1、B2を通過させて載置室PSSから搬送室TM へ退出させる。このとき、制御部100は、光センサの受光部2cが受光した光線B1の光量L1が第1の閾値以下かを判定する。制御部100は、光量L1が第1の閾値以下であると判定した場合、フォーク31aにウエハが保持されていると判定し、光量L1が第1の閾値よりも大きいと判定した場合、フォーク31aにウエハが保持されていないと判定する。フォーク31aにウエハが保持されていると判定した場合、エラーと判定し、ウエハの搬送を停止する。
[0077]
 同様にして、制御部100は、光センサの受光部2dが受光した光線B2の光量L2が第1の閾値以下かを判定する。制御部100は、光量L2が第1の閾値以下であると判定した場合、フォーク32aにウエハが保持されていると判定し、光量L2が第1の閾値よりも大きいと判定した場合、フォーク32aにウエハが保持されていないと判定する。フォーク32aにウエハが保持されていないと判定した場合、エラーと判定し、ウエハの搬送を停止する。
[0078]
 次に、図22(下)に示すように、制御部100は、搬送室TM n+1と載置室PSSとの搬出入口16の付近にて第3の搬送アームのフォーク33a及び第4の搬送アームのフォーク34aを待機させる。この時点では、ウエハW1は、載置室PSSの内部にて載置部10に載置されている。また、ウエハW3は、搬送室TM n+1の内部にてフォーク34a上に保持されている。
[0079]
 次に、図23(上)に示すように、制御部100は、光線B3、B4が通る領域に、上段のフォーク33a及び下段のフォーク34aを通過させて載置室PSSに進入させる。
[0080]
 このとき、制御部100は、受光部2gが受光した光線B3の光量L3が第1の閾値以下かを判定する。制御部100は、光量L3が第1の閾値以下であると判定した場合、フォーク33aにウエハが保持されていると判定し、光量L3が第1の閾値よりも大きいと判定した場合、フォーク33aにウエハが保持されていないと判定する。この時点では、フォーク33aにウエハが保持されていると判定した場合、エラーと判定し、ウエハの搬送を停止する。
[0081]
 同様にして、制御部100は、受光部2hが受光した光線B4の光量L4が第1の閾値以下かを判定する。制御部100は、光量L4が第1の閾値以下であると判定した場合、フォーク34aにウエハが保持されていると判定し、光量L4が第1の閾値よりも大きいと判定した場合、フォーク34aにウエハが保持されていないと判定する。フォーク34aにウエハが保持されていないと判定した場合、エラーと判定し、ウエハの搬送を停止する。
[0082]
 次に、図23(下)に示すように、制御部100は、載置室PSSにおいてフォーク31a及びフォーク32aを上昇させ、フォーク33aにウエハW1を保持させる。その後、図24(上)に示すように、制御部100は、リフターピン12を上昇させることで、リフターピン12にウエハW3を保持させる。
[0083]
 次に、図24(下)に示すように、制御部100は、光線B3、B4が通る領域に、上段のフォーク33a及び下段のフォーク32aを通過させて載置室PSSから搬送室TM n+1へ退出させる。
[0084]
 このとき、制御部100は、受光部2gが受光した光線B3の光量L3が第1の閾値以下かを判定する。制御部100は、光量L3が第1の閾値以下であると判定した場合、フォーク33aにウエハが保持されていると判定し、光量L3が第1の閾値よりも大きいと判定した場合、フォーク33aにウエハが保持されていないと判定する。フォーク31aにウエハが保持されていないと判定した場合、エラーと判定し、ウエハの搬送を停止する。
[0085]
 同様にして、制御部100は、受光部2hが受光した光線B4の光量L4が第1の閾値以下かを判定する。制御部100は、光量L4が第1の閾値以下であると判定した場合、フォーク34aにウエハが保持されていると判定し、光量L4が第1の閾値よりも大きいと判定した場合、フォーク34aにウエハが保持されていないと判定する。フォーク34aにウエハが保持されていると判定した場合、エラーと判定し、ウエハの搬送を停止する。
[0086]
 以上の動作によって、エラーが発生しない限り、ウエハW1が搬送室TM から載置室PSSへ搬送され、ウエハW2が載置室PSSから搬送室TM へ搬送される。次に、ウエハW1が載置室PSSから搬送室TM n+1へ搬送され、ウエハW3が搬送室TM n+1から載置室PSSへ搬送される。
[0087]
 以上に説明したように、第2実施形態にかかる搬送検知処理によれば、上下段に複数のウエハを搬送する基板処理装置1において搬送状態を正しく検知することができる。
[0088]
 なお、第2実施形態では、光センサ2を載置室PSSに配置したが、搬出入口15,16の近傍であれば、搬送室TM 及び搬送室TM n+1側に設けられてもよい。
[0089]
 今回開示された一実施形態に係る搬送検知方法及び基板処理装置は、すべての点において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主旨を逸脱することなく、様々な形態で変形及び改良が可能である。上記複数の実施形態に記載された事項は、矛盾しない範囲で他の構成も取り得ることができ、また、矛盾しない範囲で組み合わせることができる。
[0090]
 本開示の基板処理装置は、Capacitively Coupled Plasma(CCP)、Inductively Coupled Plasma(ICP)、Radial Line Slot Antenna(RLSA)、Electron Cyclotron Resonance Plasma(ECR)、Helicon Wave Plasma(HWP)のどのタイプでも適用可能である。
[0091]
 本明細書では、基板の一例としてウエハWを挙げて説明した。しかし、基板は、これに限らず、FPD(Flat Panel Display)に用いられる各種基板、プリント基板等であっても良い。
[0092]
 本国際出願は、2018年12月3日に出願された日本国特許出願2018-226866号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容を本国際出願に援用する。

符号の説明

[0093]
1         基板処理装置
2         光センサ
10、11     載置部
15        搬出入口
30、40     搬送装置
31        第1の搬送アーム
32        第2の搬送アーム
31a、32a   フォーク
50        アライメント装置
100       制御部
PM1~PM4   処理室(室、第2室)
VTM       真空搬送室(室、第1室)
LLM1、LLM2 ロードロック室(室)
EFEM      大気搬送室
LP1~LP3   ロードポート(室)
GV1~GV8   ゲートバルブ
PSS       載置室
C         キャリア
W         ウエハ

請求の範囲

[請求項1]
 複数の基板保持部を有し、前記複数の基板保持部を用いて第1室と前記第1室に隣接する第2室との間にて複数の基板を複数段に搬送する搬送アームと、前記第1室と前記第2室とを連通する開口部の近傍に設けられた光センサと、を有する基板処理装置における搬送検知方法であって、
 前記開口部に平行な水平方向の光軸を持つ光を、前記複数の基板保持部に保持された基板が通過する位置に投光する工程と、
 前記光センサが投光した前記光を検知した結果に応じて、前記基板保持部の上の基板及び前記搬送アームの状態の少なくともいずれかを判定する工程と、
 を有する搬送検知方法。
[請求項2]
 前記投光する工程は、
 前記水平方向の光軸を持つ光を、前記複数の基板保持部の数に対応させて上下方向に複数段に形成する、
 請求項1に記載の搬送検知方法。
[請求項3]
 前記第1室は、基板を処理する処理室又はロードロック室であり、
 前記第2室は、前記搬送アームが設けられた搬送室である、
 請求項1又は2に記載の搬送検知方法。
[請求項4]
 前記第1室は、複数の前記処理室又は複数の前記ロードロック室であり、
 複数の前記処理室又は複数の前記ロードロック室が前記第1室に沿って配置される、
 請求項3に記載の搬送検知方法。
[請求項5]
 前記第1室は、前記第2室と、前記第2室と異なる第3室との間に設けられ、基板の載置部を有する載置室であり、
 前記第2室は、前記搬送アームが設けられた搬送室である、
 請求項1又は2に記載の搬送検知方法。
[請求項6]
 前記第1室の内部にて複数の前記基板の載置部が前記第2室及び前記第3室に沿って配置される、
 請求項5に記載の搬送検知方法。
[請求項7]
 前記判定する工程は、前記基板保持部の上の基板の有無、前記基板保持部の上の基板の歪み及び前記搬送アームの歪みの少なくともいずれかを判定する、
 請求項1~6のいずれか一項に記載の搬送検知方法。
[請求項8]
 複数の基板保持部を有し、前記複数の基板保持部を用いて第1室と前記第1室に隣接する第2室との間にて複数の基板を複数段に搬送する搬送アームと、前記第1室と前記第2室とを連通する開口部の近傍に設けられた光センサと、制御部と、を有する基板処理装置であって、
 前記制御部は、
 前記開口部に平行な水平方向の光軸を持つ光を、前記複数の基板保持部に保持された基板が通過する位置に投光し、
 前記光センサが投光した前記光を検知した結果に応じて、前記基板保持部の上の基板及び前記搬送アームの状態の少なくともいずれかを判定するように制御する、
 基板処理装置。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]

[ 図 16]

[ 図 17]

[ 図 18]

[ 図 19]

[ 図 20]

[ 図 21]

[ 図 22]

[ 図 23]

[ 図 24]