(57)【要約】【課題】複数の基板を複数段に搬送する基板処理装置において搬送状態を正しく検知する。【解決手段】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。【選択図】図２
2020092130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【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。
【発明の詳細な説明】
【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ェ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ェ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、光の遮断によりウェ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】一実施形態に係るセンサの配置を比較例と比較して説明する図。
【図３】第１実施形態に係るウェハの搬入及び搬出の一例を示す図。
【図４】第１実施形態に係るウェハの搬入及び搬出（図３の続き）の一例を示す図。
【図５】第１実施形態に係るウェハの搬入及び搬出（図４の続き）の一例を示す図。
【図６】第１実施形態に係るウェハの搬入及び搬出（図５の続き）の一例を示す図。
【図７】第１実施形態に係る検知処理の一例を示すフローチャート。
【図８】第１実施形態に係る検知処理を説明する図。
【図９】第１実施形態に係る検知処理（図８の続き）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２実施形態に係る基板処理装置（部分）の一例を示す図。
【図１４】第２実施形態に係るウェハの搬入及び搬出の一例を示す図。
【図１５】第２実施形態に係るウェハの搬入及び搬出（図１４の続き）の一例を示す図。
【図１６】第２実施形態に係るウェハの搬入及び搬出（図１５の続き）の一例を示す図。
【図１７】第２実施形態に係るウェハの搬入及び搬出（図１６の続き）の一例を示す図。
【図１８】第２実施形態に係るウェハの搬入及び搬出（図１７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の一例を示す平面図である。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ェハＷ（以下、「ウェハ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。ウェハ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、真空処理室ＰＭ１、ＰＭ２が横に並んで配置され、真空処理室ＰＭ３、ＰＭ４が横に並んで配置される。真空処理室ＰＭ１〜ＰＭ４と真空搬送室ＶＴＭとのウェハＷを搬送は、ゲートバルブＧＶ１〜ＧＶ４の開閉により各搬出入口（図３の搬出入口１５参照）を介して行われる。真空処理室ＰＭ１〜ＰＭ４は、ウェハＷを載置する載置部Ｓ１〜Ｓ４を有している。真空処理室ＰＭ１〜ＰＭ４におけ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、ウェハ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との間でウェハ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との間でウェハ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でウェハ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でウェハ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、ウェハ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。光センサ２は、受光部２ｃ及び受光部２ｄが受光した光量に基づき、ウェハ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ェハ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、ウェハＷの位置をアライメントするアライメント装置５０と、ウェハ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との間でウェハ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へのウェハ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でウェハ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でウェハ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、ウェハ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、ウェハＷの位置ずれを検知する。また、アライメント装置５０は、ウェハＷの検知した位置ずれに基づいて、ウェハ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、ウェハ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に収容されたウェハ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ェハ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におけるウェハＷの処理を制御し、ウェハＷの搬送を制御する。ＨＤＤやＲＡＭには、各真空処理室ＰＭ１〜ＰＭ４におけるウェハＷの処理やウェハ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にて搬送するウェハ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（ａ）は、比較例に係る光センサ９の配置例である。図２（ｂ）は、図２（ａ）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２（ｃ）は、本実施形態に係る光センサ２の配置例である。図２（ｄ）は、図２（ｃ）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（ａ）及び（ｂ）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との間のウェハＷを搬送させる際の搬入出口１５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、ウェハＷの通過を感知する。真空搬送室ＶＴＭには、ウェハＷを保持するフォーク３１ａとウェハ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ェハ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、図２（ｂ）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ェハ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とのいずれにウェハ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、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に保持されたウェハＷが通過する位置に形成される。図２（ｄ）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ている。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。
【００３０】
これによれば、図２（ｄ）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のいずれにウェハ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にウェハ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にウェハＷが保持されていると判定する。これにより、複数のウェハを複数段に搬送する基板処理装置１においてウェ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内から出射される。また、図２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。
＜第１実施形態＞
［ウェハの搬入及び搬出例］
次に、第１実施形態に係るウェハの搬入及び搬出の一例について、図３〜図６を参照しながら説明する。図３〜図６は、第１実施形態に係るウェハの搬入及び搬出の一例を示す図である。図３〜図６では、真空搬送室ＶＴＭとロードロック室ＬＬＭ１との間にてウェハ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、ウェハ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との間にてウェハ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との間にてウェハＷの搬入及び搬出を検知する場合を含む。ウェハＷの検知は、ＥＦＥＭとロードロック室ＬＬＭ２との間にてウェハＷの搬入及び搬出を検知する場合、ロードポートＬＰとＥＦＥＭとの間にてウェハＷの搬入及び搬出を検知する場合を含む。
【００３２】
また、図３〜図６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。
【００３３】
図３（ａ）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３（ａ）の例では、ウェハ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。
【００３４】
フォーク３２ａはウェハＷ２を保持している状態であり、フォーク３１ａはウェ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３〜図５において、Ｐ１はロードロック室ＬＬＭ１へのウェ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へのウェハの搬入時のフォーク３２ａの搬送面を示す。Ｐ３はロードロック室ＬＬＭ１へのウェ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へのウェハの搬出時のフォーク３２ａの搬送面を示す。
【００３５】
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に保持されたウェハ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に保持されたウェハＷが通過する位置に投光される。
【００３６】
次に、図３（ｂ）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にて連通する。
【００３７】
次に、図４（ｃ）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ェハＷが搬入されたかを判定する。
【００３８】
次に、図４（ｄ）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はウェハＷ２を保持したまま、フォーク３１ａが載置部１０からウェハＷ１を持ち上げ、保持する。
【００３９】
次に、図５（ｅ）に示すように、リフターピン１２が上昇することで、ウェハＷ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。
【００４０】
次に、図５（ｆ）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はウェハＷ１を保持した状態であり、フォーク３２ａはリフターピン１２にウェハＷ２を渡して、ウェハを保持しない状態である。
【００４１】
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及びウェハ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、ウェハ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をウェ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及びフォーク３２ａがウェハＷを保持しているか又は保持していないかを判定できる。
【００４２】
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６（ｇ）に示すようにゲートバルブＧＶ５が閉じられる。次に、図６（ｈ）に示すように、リフターピン１２が下降し、ウェハ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Ｎ２ガスを供給し、ウェハＷ２を冷却する。
【００４３】
［検知処理］
次に、第１実施形態に係るウェハ搬送時の検知処理について、図７〜図１２を参照しながら説明する。図７は、第１実施形態に係るウェ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８〜図１２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へウェハ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。
【００４４】
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７の検知処理が開始される。
【００４５】
制御部１００は、ウェハを搬送する対象の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）。
【００４６】
図８（ａ）に初期状態を示す。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、ウェハによる光線Ｂ１及び光線Ｂ２の遮光によるウェハの有無の検知が行われる。
【００４７】
図８（ｂ）にはフォーク３１ａ及びフォーク３２ａがＬＬＭ１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はウェハを保持しておらず、フォーク３２ａはウェハＷ２を保持している。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。
【００４８】
次に、図７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）。第１の閾値は、ウェハ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。
【００４９】
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にウェハが保持されていると検知し（Ｓ１６）、Ｓ２２に進む。
【００５０】
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９（ｃ）の例では、光線Ｂ１はウェハにより遮られないが、光線Ｂ２はウェハ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よりも少なくなる。このようにして光センサ２はウェハＷがフォーク上にあるか否かを判別することができる。
【００５１】
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にウェ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のいずれにもウェハが保持されていないためにエラーと判定し、ウェハの搬送を停止し（Ｓ３４）、本処理を終了する。
【００５２】
次に、Ｓ２２において、制御部１００は、ウェハを検知した側のＬＬＭ内の載置台にウェハがあるかを判定する。例えば、図９（ｄ）のリフターピン１２上に点線で示すウェハが存在すると、フォーク３２ａ上のウェハＷ２をロードロック室ＬＬＭ１内に搬入できない。よって、制御部は、ウェハを検知した側のＬＬＭ内の載置台にウェハがあると判定すると、図７のＳ３４に進み、エラーと判定し、ウェハの搬送を停止し（Ｓ３４）、本処理を終了する。
【００５３】
一方、Ｓ２２において、制御部１００は、ウェハを検知した側のＬＬＭ内の載置台にウェハがないと判定すると、図１０（ｅ）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）。
【００５４】
続いて、ロードロック室ＬＬＭ内の載置台に置かれたウェハを、ウェハを検知していない側のフォークに受け渡す（Ｓ２６）。図１０（ｆ）では、上段の載置部１０に置かれたウェハＷ１がフォーク３１ａに受け渡されている。
【００５５】
次に、図７のＳ２８において、制御部１００は、リフターピンをアップして、ウェハを検知した側のフォークから当該ウェハを受け取る。図１１（ｇ）では、リフターピン１２がアップされ、ウェハ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。
【００５６】
次に、図７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１１（ｈ）に示すように、ウェハＷ２がフターピン１２に受け渡され、ウェハ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１２（ｉ）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。
【００５７】
次に、図７のＳ３２において、制御部１００は、ウェ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、ウェハを受け渡されたフォーク側にウェハが保持されていないためにエラーと判定し、ウェハの搬送を停止し（Ｓ３４）、本処理を終了する。
【００５８】
Ｓ３２において、制御部１００は、検知した光量が第１の閾値以下であると判定した場合、ウェ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１２（ｊ）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。
【００５９】
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上のウェ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上のウェハの有無及びフォーク３２ａ上のウェハの有無を別々に判別できる。これにより、複数段に複数のウェハを搬送する基板処理装置１におけるウェハの搬送状態を正しく検知できる。
【００６０】
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）以下であればウェハにより光の一部が遮断されているため、ウェ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上のウェ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上のウェハの有無を判定してもよい。
【００６１】
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上のウェハの有無だけでなく、複数のフォーク上のウェハの状態を判定できる。例えば、ウェハの反りの検知では、受光量がフォーク上に水平にウェハが載置されている場合の受光量よりも少ない（換言すれば、遮光量がフォーク上に水平にウェハが載置されている場合の遮光量よりも大きい）場合には、閾値よりも反りが大きいと判定し、ウェハの搬送を停止する。
【００６２】
また、エラーと判定した場合にはウェ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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
＜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１３を参照しながら説明する。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、ウェハの載置領域を確保するための載置室を第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。
【００６６】
載置室ＰＳＳは、第２室の一例である搬送室ＴＭｎ及びＴＭｍ（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ＴＭｎ＋１及びＴＭｍ＋１との間に設けられている。第２室が搬送室ＴＭｎ＋１又はＴＭｍ＋１であり、第３室が搬送室ＴＭｎ又はＴＭｍであってもよい。載置室ＰＳＳは、ウェハを載置する複数の載置部１０を有する。図１３の例では、載置室ＰＳＳの内部には、２つの載置部１０が搬送室ＴＭｎ及びＴＭｍ又は搬送室ＴＭｎ＋１及びＴＭｍ＋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ＴＭｎ及びＴＭｍと連通し、搬出入口１６を介して搬送室ＴＭｎ＋１及びＴＭｍ＋１と連通する（図１４参照）。
【００６７】
［検知処理］
次に、第２実施形態に係るウェ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ＴＭｎと載置室ＰＳＳとの間のウェハＷの搬送と、載置室ＰＳＳと搬送室ＴＭｎ＋１との間のウェハ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。
【００６８】
図１３に示す光センサ２の投光部２ａ、２ｂは、載置室ＰＳＳの搬送室ＴＭｎ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ＴＭｎ＋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７の検知処理が開始される。
【００６９】
本検知処理が開始されると、図１４（ａ）に示すように、制御部１００は、搬送室ＴＭｎ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、ウェハＷ１は、搬送室ＴＭｎの内部にてフォーク３１ａに保持されている。また、ウェハ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。
【００７０】
次に、制御部１００は、図１４（ａ）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１４（ｂ）に示すように載置室ＰＳＳに進入させる。
【００７１】
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にウェ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にウェハが保持されていないと判定する。フォーク３１ａにウェハが保持されていないと判定した場合、エラーと判定し、ウェハの搬送を停止する。
【００７２】
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にウェ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にウェハが保持されていないと判定する。フォーク３２ａにウェハが保持されていると判定した場合、エラーと判定し、ウェハの搬送を停止する。
【００７３】
次に、図１５（ｃ）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、ウェハＷ２をフォーク３２ａに保持させる。その後、図１５（ｄ）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、ウェハＷ２とフォーク３１ａとが干渉することを回避しながら、ウェハＷ１を載置部１０に載置し、ウェハＷ２をフォーク３２ａに保持させることができる。
【００７４】
次に、図１６（ｅ）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ＴＭｎ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にウェ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にウェハが保持されていないと判定する。フォーク３１ａにウェハが保持されていると判定した場合、エラーと判定し、ウェハの搬送を停止する。
【００７５】
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にウェ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にウェハが保持されていないと判定する。フォーク３２ａにウェハが保持されていないと判定した場合、エラーと判定し、ウェハの搬送を停止する。
【００７６】
次に、図１６（ｆ）に示すように、制御部１００は、搬送室ＴＭｎ＋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、ウェハ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、ウェハＷ３は、搬送室ＴＭｎ＋１の内部にてフォーク３４ａ上に保持されている。
【００７７】
次に、図１７（ｇ）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に進入させる。
【００７８】
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にウェ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にウェ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にウェハが保持されていると判定した場合、エラーと判定し、ウェハの搬送を停止する。
【００７９】
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にウェ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にウェハが保持されていないと判定する。フォーク３４ａにウェハが保持されていないと判定した場合、エラーと判定し、ウェハの搬送を停止する。
【００８０】
次に、図１７（ｈ）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にウェハＷ１を保持させる。その後、図１８（ｉ）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にウェハＷ３を保持させる。
【００８１】
次に、図１８（ｊ）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ＴＭｎ＋１へ退出させる。
【００８２】
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にウェ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にウェハが保持されていないと判定する。フォーク３１ａにウェハが保持されていないと判定した場合、エラーと判定し、ウェハの搬送を停止する。
【００８３】
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にウェ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にウェハが保持されていないと判定する。フォーク３４ａにウェハが保持されていると判定した場合、エラーと判定し、ウェハの搬送を停止する。
【００８４】
以上の動作によって、エラーが発生しない限り、ウェハＷ１が搬送室ＴＭｎから載置室ＰＳＳへ搬送され、ウェハＷ２が載置室ＰＳＳから搬送室ＴＭｎへ搬送される。次に、ウェハＷ１が載置室ＰＳＳから搬送室ＴＭｎ＋１へ搬送され、ウェハＷ３が搬送室ＴＭｎ＋１から載置室ＰＳＳへ搬送される。
【００８５】
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、上下段に複数のウェ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。
【００８６】
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ＴＭｎ及び搬送室ＴＭｎ＋１側に設けられてもよい。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
本明細書では、基板の一例としてウェハ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。
【符号の説明】
【００９０】
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                  ウェハ
Ｓ１〜Ｓ６            載置部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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