(57)【要約】  【課題】ポッドオープナでのウエハの位置ずれを検出可能とする。  【解決手段】ポッドのドアを開閉するポッドオープナ２０のウエハ出し入れ口５０にロータリーアクチュエータ６０を設置し、ロータリーアクチュエータ６０のアーム６１にブラケット６２によってマッピング装置７０とウエハ位置ずれ検出装置８０とを設置する。ウエハ位置ずれ検出装置８０は複数個の限定反射形センサ８１により構成し、各限定反射形センサ８１は投光部８２と受光部８３とを略同じ方向を向いてウエハ９に非接触に配置し、投光部８２からの検出光８４がウエハ９の外周面で反射し、反射光８５が受光部８３によって受光されたか否かで、ウエハ９の位置ずれの有無を判断するように構成する。ウエハの位置ずれを検出することで、ウエハ移載装置のツィーザがウエハに衝突する事故を未然に防止できる。  【選択図】図４
2006261502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理室と、
前記複数枚の基板を所定の間隔で収納するキャリアと、
投光手段から所定の範囲内に投光した検出光が前記基板の周縁側部で反射し、受光手段がその反射した検出光を受光することにより、前記基板が所定の範囲内に収納されていることを検出する検出手段と、
前記検出手段を前記キャリア内に所定の間隔で収納された複数枚の前記基板の周縁側部のそれぞれに対向する位置に移動させる移動手段と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置に関し、特に、キャリア内に収納された基板の位置検出技術に係り、例えば、半導体集積回路装置（以下、ＩＣという。）の製造方法において、半導体素子を含む集積回路が作り込まれる半導体ウエハ（以下、ウエハという。）に絶縁膜や金属膜等のＣＶＤ膜を形成したり不純物を拡散したりするバッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置に利用して有効なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板処理装置の一例であるバッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置（以下、バッチ式ＣＶＤ装置という。）においては、複数枚のウエハがキャリア（ウエハ収納容器）に収納された状態で扱われる。
従来のこの種のキャリアとして、互いに対向する一対の面が開口された略立方体の箱形状に形成されているオープンカセットと、一つの面が開口された略立方体の箱形状に形成され開口面にドアが着脱自在に装着されているＦＯＵＰ（front opening unified pod 。以下、ポッドという。）とがある。
ウエハのキャリアとしてポッドが使用される場合には、ウエハが密閉された状態で搬送されることになるため、周囲の雰囲気にパーティクル等が存在していたとしてもウエハの清浄度は維持することができる。したがって、バッチ式ＣＶＤ装置が設置されるクリーンルーム内の清浄度をあまり高く設定する必要がなくなるので、クリーンルームに要するコストを低減することができる。そこで、最近のバッチ式ＣＶＤ装置においてはウエハのキャリアとしてポッドが使用されて来ている。
【０００３】
従来のバッチ式ＣＶＤ装置においては、ポッド内のウエハの所在位置（ウエハがどの保持溝にあるのか。）を確認するマッピング装置が、設置されている。例えば、特許文献１参照。
【特許文献１】特開２００３−７８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のバッチ式ＣＶＤ装置においては、ウエハがポッド内に有るか否かはマッピング装置によって確認することができるが、ポッドの各保持溝でのウエハの位置ずれは検出することができないために、ウエハ移載装置のツィーザが位置ずれの発生したウエハに衝突する場合があるという問題点がある。
【０００５】
本発明の目的は、基板の位置ずれを検出することができる基板処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記した課題を解決するための手段のうち代表的なものは、次の通りである。
（１）基板を処理する処理室と、
前記複数枚の基板を所定の間隔で収納するキャリアと、
投光手段から所定の範囲内に投光した検出光が前記基板の周縁側部で反射し、受光手段がその反射した検出光を受光することにより、前記基板が所定の範囲内に収納されていることを検出する検出手段と、
前記検出手段を前記キャリア内に所定の間隔で収納された複数枚の前記基板の周縁側部のそれぞれに対向する位置に移動させる移動手段と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
（２）基板を処理する処理室と、
前記複数枚の基板を所定の間隔で収納するキャリアと、
前記複数枚の基板を所定の間隔で保持する基板保持具と、
前記基板を基板保持部で保持して前記キャリアと前記基板保持具との間で搬送する基板搬送装置と、
投光手段から前記基板保持部が挿入可能な範囲内に投光した検出光が前記基板の周縁側部で反射し、受光手段がその反射した検出光を受光することにより、前記基板保持部が挿入可能な範囲内に前記基板が収納されていることを検出する検出手段と、
前記検出手段を前記キャリア内に所定の間隔で収納された複数の前記基板枚の周縁側部のそれぞれに対向する位置に移動させる移動手段と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
【発明の効果】
【０００７】
前記（１）によれば、基板が所定の範囲内に収納されていることを検出手段によって検出することができるので、例えば、キャリアと基板保持具との間で搬送する基板搬送装置の基板保持部が位置ずれした基板に衝突するのを未然に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施の形態を図面に即して説明する。
【０００９】
本実施の形態において、本発明に係る基板処理装置は、図１に示されているように、バッチ式ＣＶＤ装置すなわちバッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置として構成されている。
図１に示されているバッチ式ＣＶＤ装置１は、気密室構造に構築された筐体２を備えている。筐体２内の一端部（以下、後端部とする。）の上部には、ヒータユニット３が垂直方向に据え付けられており、ヒータユニット３の内部にはプロセスチューブ４が同心に配置されている。
プロセスチューブ４にはプロセスチューブ４内に原料ガスやパージガス等を導入するためのガス導入管５と、プロセスチューブ４内を真空排気するための排気管６とが接続されている。
【００１０】
筐体２の後端部の下部にはボートエレベータ７が設置されており、ボートエレベータ７はプロセスチューブ４の真下に配置されたボート８を垂直方向に昇降させるように構成されている。基板保持具としてのボート８は基板としてのウエハ９を複数枚、中心を揃えて水平に配置した状態で支持して、プロセスチューブ４の処理室に対して搬入搬出するように構成されている。
【００１１】
筐体２の正面壁にはポッド出し入れ口（図示せず）が開設されており、ポッド出し入れ口はフロントシャッタ（図示せず）によって開閉されるようになっている。ポッド出し入れ口にはポッド１０の位置合わせを実行するポッドステージ１１が設置されており、ポッド１０はポッド出し入れ口を通してポッドステージ１１に出し入れされるようになっている。
【００１２】
筐体２内の前後方向の中央部の上部には回転式のポッド棚１２が設置されており、回転式のポッド棚１２は合計十六個のポッド１０を保管するように構成されている。すなわち、回転式のポッド棚１２は略卍形状に形成された四段の棚板が上下方向に配置されて水平面内で回転自在に支承されており、モータ等の間欠回転駆動装置（図示せず）によってピッチ送り的に一方向に回転されるようになっている。
筐体２内のポッド棚１２の下側にはウエハ９をキャリアとしてのポッド１０に対して授受するためのウエハ授受ポート１３が一対、垂直方向に上下二段に配置されて設置されており、両ウエハ授受ポート１３、１３には後記するポッドオープナ２０がそれぞれ設置されている。
【００１３】
筐体２内のポッドステージ１１とポッド棚１２およびウエハ授受ポート１３との間には、ポッド搬送装置１４が設置されている。ポッド搬送装置１４はポッドステージ１１とポッド棚１２との間、ポッドステージ１１とウエハ授受ポート１３との間、ポッド棚１２とウエハ授受ポート１３との間でポッド１０を搬送するように構成されている。
ウエハ授受ポート１３とボート８との間には、ウエハを基板保持部としてのツィーザ１５ａによって保持して搬送するウエハ搬送装置としてのウエハ移載装置１５が設置されており、ウエハ移載装置１５はウエハ授受ポート１３とボート８との間でウエハ９を搬送して移載（受け渡し）するように構成されている。
ボートエレベータ７の脇にはボートチェンジャ１６が設置されており、ボートチェンジャ１６は二台のボート８、８をボートエレベータ７に対して入れ替えるように構成されている。
【００１４】
上下のウエハ授受ポート１３、１３に設置されたポッドオープナ２０、２０は同一に構成されているため、ポッドオープナ２０の構成は上段のウエハ授受ポート１３に設置されたものについて説明する。
【００１５】
図１に示されているように、キャリア開閉装置としてのポッドオープナ２０は、筐体２内においてウエハ授受ポート１３とウエハ移載装置１５とを仕切るように垂直に立脚された側壁を構成したベース２１を備えている。図２および図３に示されているように、ベース２１にはウエハを出し入れするためのウエハ出し入れ口２２が開設されており、ウエハ出し入れ口２２はポッド１０におけるウエハ収納室１０ｃ（図１０参照）のウエハ出し入れ口１０ｂ（図１０参照）を閉塞するドア１０ａに対して若干大きめに相似する四角形に形成されている。
ちなみに、ベース２１は上下のポッドオープナ２０、２０で共用されているために、ベース２１には上下で一対のウエハ出し入れ口２２、２２が垂直方向で縦に並ぶように開設されている。
【００１６】
図２に示されているように、ベース２１のウエハ授受ポート１３側の主面（以下、正面とする。）におけるウエハ出し入れ口２２の下側には、アングル形状の支持台２３が水平に固定されており、支持台２３の平面視の形状は一部が切り欠かれた略正方形の枠形状に形成されている。支持台２３の上面には一対のガイドレール２４、２４がベース２１の正面と平行方向（以下、左右方向とする。）に配置されて、ベース２１の正面と直角方向（以下、前後方向とする。）に延在するように敷設されており、左右のガイドレール２４、２４には載置台２７が複数個のガイドブロック２５を介して前後方向に摺動自在に支承されている。載置台２７は支持台２３の上面に据え付けられたエアシリンダ装置２６によって前後方向に往復移動されるようになっている。
【００１７】
図２に示されているように、載置台２７は一部が切り欠かれた略正方形の枠形状に形成されており、載置台２７の上面には位置決めピン２８が三本、正三角形の頂点に配置されて垂直に突設されている。三本の位置決めピン２８はポッド１０が載置台２７の上に載置された状態（図３参照）において、ポッド１０の下面に没設された三箇所の位置決め凹部（図示せず）に嵌入するようになっている。
【００１８】
図４に示されているように、ベース２１のウエハ移載装置１５側の主面（以下、背面とする。）におけるウエハ出し入れ口２２の下側には、ガイドレール３０が左右方向に水平に敷設されている。ガイドレール３０にはアングル形状に形成された左右方向移動台３１が左右方向に往復移動し得るように摺動自在に支承されている。左右方向移動台３１の垂直部材にはエアシリンダ装置３２が左右方向に水平に据え付けられており、エアシリンダ装置３２のピストンロッド３２ａの先端はベース２１に固定されている。すなわち、左右方向移動台３１はエアシリンダ装置３２の往復作動によって左右方向に往復駆動されるようになっている。
【００１９】
図５に示されているように、左右方向移動台３１の水平部材の上面には一対のガイドレール３３、３３が左右に配されて前後方向に延在するように敷設されており、両ガイドレール３３、３３には前後方向移動台３４が前後方向に往復移動し得るように摺動自在に支承されている。前後方向移動台３４の片側端部にはガイド孔３５が左右方向に延在するように開設されている。
左右方向移動台３１の一側面にはブラケット３６が固定されており、ブラケット３６にはロータリーアクチュエータ３７が垂直方向上向きに据え付けられている。ロータリーアクチュエータ３７のアーム３７ａの先端に垂直に立脚されたガイドピン３８は前後方向移動台３４のガイド孔３５に摺動自在に嵌入されている。すなわち、前後方向移動台３４はロータリーアクチュエータ３７の往復回動によって前後方向に往復駆動されるように構成されている。
【００２０】
図５に示されているように、前後方向移動台３４の上面にはブラケット３９が垂直に立脚されており、ブラケット３９の正面にはウエハ出し入れ口２２に若干大きめに相似する長方形の平盤形状に形成されたクロージャ４０が垂直に固定されている。すなわち、クロージャ４０は前後方向移動台３４によって前後方向に往復移動されるようになっているとともに、左右方向移動台３１によって左右方向に往復移動されるようになっている。
つまり、クロージャ４０は前進移動してそのベース側を向いた主面（以下、正面とする。）がベース２１の背面に当接することにより、ウエハ出し入れ口２２を閉塞し得るように構成されている。
【００２１】
なお、図５に示されているように、ベース２１の正面におけるウエハ出し入れ口２２の周りには、ポッド１０の押し付け時にポッド１０のウエハ出し入れ口１０ｂおよびベース２１のウエハ出し入れ口２２をシールするパッキン５４が敷設されている。
クロージャ４０の正面における外周縁近傍には、クロージャ４０の押し付け時にベース２１のウエハ出し入れ口２２をシールするためのパッキン５５が敷設されている。
クロージャ４０の正面における外周縁のパッキン５５の内側には、ドア１０ａに付着した異物がウエハ移載装置１５の設置室側へ侵入するのを防止するためのパッキン５６が敷設されている。
【００２２】
図４に示されているように、クロージャ４０の上下方向の中心線上には、一対の解錠軸４１、４１が左右に配置されて前後方向に挿通されて回転自在に支承されている。両解錠軸４１、４１におけるクロージャ４０のベースと反対側の主面（以下、背面とする。）側の端部には、一対のプーリー４２、４２が固定されており、両プーリー４２、４２間には連結片４４を有するベルト４３が巻き掛けられている。クロージャ４０の背面における一方のプーリー４２の上側には、エアシリンダ装置４５が水平に据え付けられており、エアシリンダ装置４５のピストンロッドの先端はベルト４３の連結片４４に連結されている。すなわち、両解錠軸４１、４１はエアシリンダ装置４５の伸縮作動によって往復回動されるように構成されている。
図２に示されているように、両解錠軸４１、４１のクロージャ４０の正面側の端部にはドア１０ａの錠前（図示せず）に係合する係合部４１ａが直交して突設されている。
【００２３】
図２に示されているように、クロージャ４０の正面における一方の対角付近には、ドア１０ａの表面に吸着する吸着具（吸盤）４６が二個、吸込口部材４７によってそれぞれ固定されている。吸着具４６を固定する吸込口部材４７は中空軸によって構成されており、吸込口部材４７の背面側端は給排気路（図示せず）に接続されている。
吸込口部材４７の正面側端の外径は、ドア１０ａに没設された位置決め穴（図示せず）に嵌入するように設定されている。すなわち、吸込口部材４７はドア１０ａの位置決め穴に嵌入することによってドア１０ａを機械的に支持するための支持ピンを兼用するように構成されている。
【００２４】
図４および図６に示されているように、ベース２１の背面にはポッドオープナ筐体４８が上下のポッドオープナ２０、２０のクロージャ４０、４０を収容するように敷設されている。ポッドオープナ筐体４８のクロージャ収容室４９の水平方向の長さは、クロージャ４０が横に移動してウエハ出し入れ口２２を完全に開口させるのを許容し得るように設定されている。
ポッドオープナ筐体４８の背面壁における上下のウエハ出し入れ口２２、２２に対向する位置には、ポッドオープナ筐体４８のウエハ出し入れ口５０、５０がそれぞれ開設されており、各ウエハ出し入れ口５０はクロージャ４０の背面部を挿入し得る大きさの四角形の開口に形成されている。
ポッドオープナ筐体４８の背面側の側壁の一部には、不活性ガスとしての窒素ガス５１をクロージャ収容室４９に供給する給気管５２がクロージャ収容室４９に連通するように接続されており、ポッドオープナ筐体４８の正面壁を形成するベース２１の一部には、クロージャ収容室４９に供給された窒素ガス５１を排気する排気管５３がクロージャ収容室４９に連通するように接続されている。
【００２５】
図４および図６に示されているように、ポッドオープナ筐体４８におけるウエハ出し入れ口５０の片脇には、移動手段としてのロータリーアクチュエータ６０が回転軸（図示せず）が垂直方向になるように据え付けられており、回転軸には略ヘ字形状に形成されたアーム６１の一端が水平面内で一体回動するように固定されている。アーム６１の先端部にはブラケット６２が固定されており、ブラケット６２にはマッピング装置７０と、ウエハが所定の範囲内に収納されていることを検出する検出手段としてのウエハ位置ずれ検出装置８０とが設置されている。
【００２６】
図７に示されているように、マッピング装置７０は互いに対向する一対の投光部７１と受光部７２とを複数組備えており、複数組の投光部７１と受光部７２とが櫛歯形状に垂直に整列された状態でブラケット６２に設置されている。投光部７１と受光部７２との組数は、ポッド１０のウエハ収納室１０ｃに形成された保持溝１０ｄの段数と対応するように設定されている。
投光部７１および受光部７２の隣り合う組同士のピッチは、ポッド１０の保持溝１０ｄのピッチと対応するように設定されている（通例、１０ｍｍ程度）。かつまた、各組における投光部７１と受光部７２との間隔は、ウエハ９の厚さとウエハ移載装置１５のツィーザ１５ａの厚さとの和よりも大きくなるように設定されている。
各組において、投光部７１によって投光された検出光７３は受光部７２によって直接的に受光されるように構成されており、投光部７１と受光部７２との間に相対的に挿入されたウエハ９によって投光部７１からの検出光７３が遮られたか否かにより、ウエハ９の有無を検出するように構成されている。つまり、投光部７１と受光部７２とはウエハ９に非接触にてウエハ９の有無を検出するように構成されている。
【００２７】
図８に示されているように、ウエハ位置ずれ検出装置８０は複数個の限定反射形センサ８１を備えており、複数個の限定反射形センサ８１が積み重ねられて垂直に整列された状態でブラケット６２に設置されている。限定反射形センサ８１の個数は、ポッド１０のウエハ収納室１０ｃに形成された保持溝１０ｄの段数と対応するように設定されている。
隣り合う限定反射形センサ８１、８１同士のピッチは、ポッド１０の保持溝１０ｄのピッチと対応するように設定されている。かつまた、各限定反射形センサ８１はマッピング装置７０の各組における投光部７１と受光部７２との間にそれぞれ対応するように配置されている。
限定反射形センサ８１は投光部８２と受光部８３とを備えており、投光部８２および受光部８３から検出対象物であるウエハ９の外周面までの所定の距離および幅だけを検出範囲とし、投光部８２から投光された検出光８４が所定の距離および幅の検出範囲にある検出対象物で反射した反射光８５を受光部８３によって受光するように構成されている。すなわち、限定反射形センサ８１は投光部８２と受光部８３とが隣り合って略同じ方向を向くように、かつ、検出対象物であるウエハ９に非接触になるように配置されており、投光部８２から投光された検出光８４が検出対象物の対向面であるウエハ９の外周面で反射し、その反射した反射光８５が受光部８３によって受光されたか否かにより、検出対象物であるウエハ９の外周面が予め設定された範囲内に存在するか否かを判断するように構成されている。
限定反射形センサ８１の投光部８２および受光部８３は、検出対象物であるウエハ９の主面に対して並行方向に配置することが好ましい。これにより、限定反射形センサ８１はウエハ９をより一層広範囲で検出することができる。
特に、ウエハ９の位置ずれは、ウエハ９の主面に対して垂直方向への位置ずれにより、ツィーザ１５ａとウエハ９との接触等の問題を起こすことになる。投光部８２および受光部８３を並行方向に配置すると、並行方向に広範囲で検出することができる。他方、ウエハ９の主面に対して垂直方向は検出範囲が狭くなる。つまり、並行方向は広範囲に、垂直方向は狭い範囲とすることにより、ウエハ９の垂直方向のずれをより一層広範囲で適正に検出することができる。
限定反射形センサ８１の投光部８２は、ポッド１０内の正しい所望の位置にある時のウエハ９の中心に向かってウエハ９の法線に沿って投光するように配置することが好ましい。この投光法により、ポッド１０内の正しい所望の位置にある場合には、投光部８２がウエハ９の外周面正対することになり、ウエハ９の外周面からの反射光８５は正しい所望の反射をし、受光部８３によって検出される。しかし、ウエハ９が位置ずれを起こしていると、反射角がずれたりして所望の反射をせず、また、反射がないことによって受光しない。つまり、この投光法により、正しい位置か否かの位置ずれをより一層正しく検出することができる。
なお、詳細は後述するが、ウエハ位置ずれ検出装置８０は検出対象物であるウエハ９の両脇に配置することが望ましい。このようにウエハ位置ずれ検出装置８０をウエハ９の両脇に配置することにより、例えば、ウエハ９の片側部分だけが正常な範囲に位置し、反対の片側だけが異常の範囲に位置する場合であっても、ウエハ９の位置ずれを適正かつ確実に検出することができる。
【００２８】
次に、前記構成に係るバッチ式ＣＶＤ装置の作用を説明する。
なお、説明を理解し易くするために、以下の説明においては、一方のウエハ授受ポート１３を上段ポートＡとし、他方のウエハ授受ポート１３を下段ポートＢとする。
【００２９】
図１に示されているように、筐体２内のポッドステージ１１にポッド出し入れ口から搬入されたポッド１０は、ポッド搬送装置１４によって指定されたポッド棚１２に適宜に搬送されて一時的に保管される。
ポッド棚１２に保管されたポッド１０はポッド搬送装置１４によって適宜にピックアップされ、上段ポートＡに搬送されて、ポッドオープナ２０の載置台２７に図３に示されているように移載される。
この際、ポッド１０の下面に没設された位置決め凹部が載置台２７の三本の位置決めピン２８とそれぞれ嵌合されることにより、ポッド１０と載置台２７との位置合わせが実行される。
【００３０】
ポッド１０が載置台２７に載置されて位置合わせされると、載置台２７がエアシリンダ装置２６によってベース２１の方向に押され、図９（ａ）に示されているように、ポッド１０の開口側端面がベース２１の正面におけるウエハ出し入れ口２２の開口縁辺部に押し付けられる。また、ポッド１０がベース２１の方向に押されると、クロージャ４０の解錠軸４１がドア１０ａの鍵穴に挿入される。
続いて、負圧がクロージャ４０の吸込口部材４７に給排気路から供給されることにより、ポッド１０のドア１０ａが吸着具４６によって真空吸着保持される。この状態で、解錠軸４１がエアシリンダ装置４５によって回動されると、解錠軸４１はドア１０ａ側の錠前に係合した係合部４１ａによってドア１０ａの錠前の施錠を解除する。
【００３１】
次に、前後方向移動台３４がロータリーアクチュエータ３７の作動によってベース２１から離れる方向に移動されると、図９（ｂ）に示されているように、クロージャ４０はポッド１０のドア１０ａを真空吸着保持した状態で、ポッドオープナ筐体４８のクロージャ収容室４９に後退することにより、ドア１０ａをポッド１０のウエハ出し入れ口１０ｂから抜き出す。このドア１０ａの抜き出しにより、ポッド１０のウエハ出し入れ口１０ｂは開放された状態になる。
【００３２】
クロージャ４０が前後方向移動台３４によってさらに後退されると、図９（ｃ）に示されているように、クロージャ４０はポッドオープナ筐体４８の背面壁に開設されたウエハ出し入れ口５０にクロージャ収容室４９の内側から挿入することにより、クロージャ収容室４９を密封した状態になる。
【００３３】
クロージャ４０がクロージャ収容室４９を密封すると、クロージャ収容室４９には窒素ガス５１が給気管５２と排気管５３とによって流通される。クロージャ収容室４９を流通する窒素ガス５１は、ウエハ出し入れ口１０ｂからポッド１０のウエハ収納室１０ｃに流入した後に流出することにより、ウエハ収納室１０ｃの大気を排気するとともに、ウエハ収納室１０ｃに充満する。すなわち、ポッドオープナ筐体４８のクロージャ収容室４９およびポッド１０のウエハ収納室１０ｃにおける大気中の空気や水分は、窒素ガス５１によってパージ（追放）された状態になる。
【００３４】
ポッドオープナ筐体４８のクロージャ収容室４９やポッド１０のウエハ収納室１０ｃが窒素ガス５１によってパージされると、左右方向移動台３１がエアシリンダ装置３２の作動によってウエハ出し入れ口２２から離れる方向に移動される。これにより、ドア１０ａを吸着具４６によって真空吸着保持したクロージャ４０は、図１０で参照されるように、クロージャ収容室４９をベース２１のウエハ出し入れ口２２から離間した退避位置に移動される。
このクロージャ４０の退避移動によって、ポッドオープナ筐体４８のウエハ出し入れ口５０、ベース２１のウエハ出し入れ口２２およびポッド１０のウエハ出し入れ口１０ｂがそれぞれ開放された状態になる。
この際、予め、ポッドオープナ筐体４８のクロージャ収容室４９およびポッド１０のウエハ収納室１０ｃが窒素ガス５１によってパージされているため、大気中の空気や水分がベース２１の背面側空間であるウエハ移載装置１５の設置空間に放出されることはなく、それらによるウエハ移載装置１５の移載空間の汚染や酸素濃度の上昇等の弊害の発生は防止されることになる。
【００３５】
クロージャ４０が退避されると、図１０に示されているように、ブラケット６２がロータリーアクチュエータ６０の作動によって移動されて、マッピング装置７０およびウエハ位置ずれ検出装置８０がポッド１０のウエハ収納室１０ｃへポッドオープナ筐体４８のウエハ出し入れ口５０、ベース２１のウエハ出し入れ口２２およびポッド１０のウエハ出し入れ口１０ｂを潜り抜けて挿入される。
【００３６】
ポッド１０のウエハ収納室１０ｃへ挿入されたマッピング装置７０は、図７に示されている作動により、ウエハ収納室１０ｃに収納された複数枚のウエハ９を検出することによってマッピングする。ここで、マッピングとはポッド１０内のウエハ９の所在位置すなわちウエハ９がどの保持溝１０ｄにあるのかを確認することである。
例えば、図７の一段目および三段目に示されている場合のように、投光部７１によって投光された検出光７３がウエハ９によって遮られて受光部７２によって受光されない場合には、ウエハ９はその受光部７２に対応する一段目および三段目の保持溝１０ｄに保持されていると、マッピング装置７０のコントローラ（図示せず）は判断する。
例えば、図７の二段目に示されている場合のように、投光部７１によって投光された検出光７３が受光部７２によって直接的に受光された場合には、ウエハ９はその受光部７２に対応する二段目の保持溝１０ｄに保持されていないと、マッピング装置７０のコントローラは判断する。
【００３７】
ポッド１０のウエハ収納室１０ｃへ挿入されたウエハ位置ずれ検出装置８０の各限定反射形センサ８１は、図８に示されている作動により、各保持溝１０ｄにそれぞれ保持されたウエハ９の位置ずれが発生しているか否かをそれぞれ判断する。
例えば、図８（ａ）の一段目に示されている場合のように、限定反射形センサ８１の投光部８２によって投光された検出光８４が、図８（ｂ）に示されているように、ウエハ９の外周面で反射し、その反射光８５が受光部８３によって受光された場合には、一段目の保持溝１０ｄのウエハ９は予め設定された範囲内に保持されていると、限定反射形センサ８１のコントローラ（図示せず）は、判断する。
例えば、図８（ａ）の二段目および三段面に示されている場合のように、限定反射形センサ８１の投光部８２によって投光された検出光８４が、図８（ａ）に示されているように、ウエハ９の外周面で入射しないか、入射しても反射光８５が受光部８３によって受光されない場合には、二段目および三段目の保持溝１０ｄのウエハ９は予め設定された範囲内に保持されていないと、二段目および三段目の限定反射形センサ８１、８１のコントローラは判断する。
ウエハ９が予め設定された範囲内に保持されていない判断が限定反射形センサ８１によって出力された場合には、その判断が出力された保持溝１０ｄのウエハ９に対するウエハ移載装置１５のツィーザ１５ａによる移載作業を停止する指令を、ウエハ位置ずれ検出装置８０のコントローラ（図示せず）はウエハ移載装置１５のコントローラ（図示せず）に送信する。
この指令により、ウエハ移載装置１５はツィーザ１５ａによるウエハ９の移載作業を停止するために、ツィーザ１５ａがウエハ９に衝突することによって発生するウエハ９やツィーザ１５ａの損傷事故等は未然に防止することができる。
【００３８】
以上の作業が終了すると、マッピング装置７０およびウエハ位置ずれ検出装置８０が設置されたブラケット６２は、ロータリーアクチュエータ６０の作動によって元の待機位置に戻される。
【００３９】
マッピング装置７０およびウエハ位置ずれ検出装置８０が待機位置に戻されると、上段ポートＡにおいて開けられたポッド１０の複数枚のウエハ９はボート８に、ウエハ移載装置１５のツィーザ１５ａによって順次装填（チャージング）されて行く。
但し、ウエハ移載装置１５のツィーザ１５ａによる移載作業の停止をウエハ位置ずれ検出装置８０によって指定されたウエハ９については、ウエハ移載装置１５はツィーザ１５ａによる移載作業を停止する。
【００４０】
この上段ポートＡにおけるウエハ移載装置１５によるウエハ９のボート８への装填作業中に、下段ポートＢにはポッド棚１２から別のポッド１０がポッド搬送装置１４によって搬送されて移載され、ポッドオープナ２０による前述した位置決め作業からマッピング作業およびウエハ位置ずれ検出作業までが同時に進行される。
このように下段ポートＢにおいてマッピング作業迄が同時進行されていると、上段ポートＡにおけるウエハ９のボート８への装填作業の終了と同時に、下段ポートＢに待機させたポッド１０についてのウエハ移載装置１５によるウエハ９のボート８への装填作業を開始することができる。すなわち、ウエハ移載装置１５はポッド１０の入替え作業についての待ち時間を浪費することなくウエハ移載作業を連続して実施することができるため、バッチ式ＣＶＤ装置１のスループットを高めることができる。
【００４１】
翻って、上段ポートＡにおいてウエハ移載装置１５によるウエハ９のボート８への装填作業が終了すると、空ポッド閉じ作業が前述したポッド開放作業と略逆の順序で実行される。すなわち、クロージャ４０に保持されて退避されていたドア１０ａがウエハ出し入れ口２２の位置に左右方向移動台３１によって戻され、前後方向移動台３４によってウエハ出し入れ口２２に挿入されてポッド１０のウエハ出し入れ口１０ｂに嵌入される。
ドア１０ａがウエハ出し入れ口１０ｂに嵌入されると、解錠軸４１がエアシリンダ装置４５によって回動され、ドア１０ａの錠前を施錠する。ドア１０ａの施錠が終了すると、給排気路から吸込口部材４７へ供給されていた負圧が切られて大気に開放されることにより、吸着具４６の真空吸着保持が解除される。
続いて、載置台２７がエアシリンダ装置２６によってベース２１から離れる方向に移動され、ポッド１０の開口側端面がベース２１の正面から離座される。
【００４２】
ウエハ出し入れ口１０ｂがドア１０ａにより閉塞された上段ポートＡの空のポッド１０は、ポッド棚１２にポッド搬送装置１４によって搬送されて一時的に戻される。
空のポッド１０が上段ポートＡから搬出されると、次の実ポッド１０が上段ポートＡに搬入される。
以降、上段ポートＡおよび下段ポートＢにおいて、前述した作業が必要回数繰り返される。
【００４３】
以上のようにして上段ポートＡと下段ポートＢとに対するウエハ移載装置１５によるウエハ９のボート８への装填作業が交互に繰り返されることによって、複数枚のウエハ９がポッド１０からボート８に装填されて行く。
この際には、バッチ処理するウエハ９の枚数（例えば、百枚〜百五十枚）は一台のポッド１０に収納されたウエハ９の枚数（例えば、二十五枚）よりも何倍も多いため、複数台のポッド１０が上段ポートＡと下段ポートＢとにポッド搬送装置１４によって交互に繰り返し供給されることになる。
【００４４】
予め指定された複数枚のウエハ９がポッド１０からボート８に移載されると、ウエハ授受ポート１３にとっては実質的に待機中となる成膜処理がプロセスチューブ４において実行される。すなわち、ボート８はボートエレベータ７によって上昇されてプロセスチューブ４の処理室に搬入される。ボート８が上限に達すると、ボート８を保持したシールキャップの上面の周辺部がプロセスチューブ４をシール状態に閉塞するため、処理室は気密に閉じられた状態になる。
プロセスチューブ４の処理室が気密に閉じられた状態で、所定の真空度に排気管６によって真空排気され、ヒータユニット３によって所定の温度に加熱され、所定の原料ガスがガス導入管５によって所定の流量だけ供給される。これにより、所定の膜がウエハ９に形成される。
そして、予め設定された処理時間が経過すると、ボート８がボートエレベータ７によって下降されることにより、処理済みウエハ９を保持したボート８が元の装填および脱装ステーション（以下、装填ステーションという。）に搬出される。
【００４５】
以上の成膜処理の実行中に上段ポートＡおよび下段ポートＢにおいては、他方のボート８に保持された処理済みウエハ９の脱装（ディスチャージング）作業が同時進行されている。すなわち、装填ステーションに搬出されたボート８の処理済みウエハ９はウエハ移載装置１５によってピックアップされ、上段ポートＡに予め搬入されてドア１０ａを外されて開放された空のポッド１０に収納される。
上段ポートＡでの空のポッド１０への所定の枚数のウエハ９の収容が終了すると、クロージャ４０に保持されて退避されていたドア１０ａがウエハ出し入れ口２２の位置に左右方向移動台３１によって戻され、前後方向移動台３４によってウエハ出し入れ口２２に挿入されポッド１０のウエハ出し入れ口１０ｂに嵌入される。
【００４６】
処理済みウエハ９を収納してポッド棚１２に戻されたポッド１０はポッド棚１２からポッドステージ１１へポッド搬送装置１４によって搬送される。
ポッドステージ１１に移載されたポッド１０はポッド出し入れ口から筐体２の外部に搬出されて、洗浄工程や成膜検査工程等の次工程へ搬送される。
そして、新規のウエハ９を収納したポッド１０が筐体２内のポッドステージ１１にポッド出し入れ口から搬入される。
【００４７】
以降、以上説明したウエハ装填脱装方法および成膜方法が繰り返されて、ＣＶＤ膜がウエハ９にバッチ式ＣＶＤ装置１によって形成され、半導体素子を含む集積回路がウエハ９に作り込まれる半導体装置の製造方法における成膜工程が実施されて行く。
【００４８】
前記実施の形態によれば、次の効果が得られる。
【００４９】
1)  ウエハが所定の範囲内に収納されているか否かを判断するウエハ位置ずれ検出装置をポッドオープナに設置することにより、ウエハが所定の範囲内に収納されていないことを検出することができるので、ウエハ移載装置のツィーザが位置ずれしたウエハに衝突する等の事故の発生を未然に防止することができる。
特に、ポッドはポッド内でウエハが水平に保持された状態で搬送される場合が多く、オープンカセットに比べて、ウエハがポッド内で位置ずれを起こし易い。また、ポッドはドアがあるために、ポッド内におけるウエハの位置の状態等が確認し難く、さらに、ウエハが位置ずれを起こしているか目視でも確認し難いし、ポッドの外部から位置ずれを検出する方法も限られている。
しかし、前記した実施の形態においては、ドアを外し、マッピング装置がウエハの有無を検出すると同時に、ウエハの位置ずれを検出するように構成することにより、ツィーザによってウエハをポッドから払い出す直前で、ウエハの位置ずれを検出することができるので、効率よく短時間で、ツィーザとウエハとの接触事故の発生等を未然に防止することができる。
【００５０】
2)  ウエハ位置ずれ検出装置をマッピング装置と共に移動するように構成することにより、ウエハのマッピング作業とウエハ位置ずれ検出作業とを同時に進行させることができるので、ウエハ位置ずれ検出装置とマッピング装置とを別々に移動するように構成した場合に比べて、作業の総時間を短縮することができる。
【００５１】
3)  また、ウエハ位置ずれ検出装置をマッピング装置と共に移動するように構成することにより、ウエハ位置ずれ検出装置とマッピング装置とを別々に移動するように構成した場合に比べて、部品点数や組付工数を低減させることができるので、バッチ式ＣＶＤ装置の製造コストの増加を抑制することができる。
【００５２】
4)  ウエハ位置ずれ検出装置はウエハが正常な範囲内に収納されている場合に出力を発生するように設定することにより、万一、限定反射形センサが故障して出力されない異常時にツィーザによるウエハの移載作業を停止することができるので、限定反射形センサの故障時におけるウエハの損傷事故等も未然に防止することができる。
この出力設定の場合には、ウエハ位置ずれ検出装置はウエハが保持溝に保持されていない場合にも出力しない状況になるが、マッピング装置がウエハは保持溝に保持されていないと判断することにより、ウエハ移載装置によるウエハの移載作業は停止されるために、何ら支障はない。
【００５３】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【００５４】
ウエハ位置ずれ検出装置およびマッピング装置は、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示されているように構成してもよい。
図１１（ａ）に示された実施の形態においては、二台のウエハ位置ずれ検出装置８０、８０がマッピング装置７０の片脇におけるウエハ９の外周近傍の互いに離間した左右の二箇所にそれぞれ位置し、左右のウエハ位置ずれ検出装置８０、８０がウエハの外周面が予め設定された範囲内に存在するか否かをそれぞれ判断するように構成されている。
図１１（ｂ）に示された実施の形態においては、一台のウエハ位置ずれ検出装置８０がウエハ９の外周近傍の互いに離間した左右の二箇所を順番に水平移動して、左右の二箇所においてウエハ位置ずれ検出装置８０がウエハの外周面が予め設定された範囲内に存在するか否かを判断するように構成されている。
図１１（ａ）に示された実施の形態および図１１（ｂ）に示された実施の形態においては、次の表１に示された関係によって、ウエハの有無およびウエハの位置ずれが判定される。
表１に示されているように判定するものと構成すると、ウエハ９の片側部分が正常な範囲に位置し、反対の片側が異常の範囲に位置する場合であっても、ウエハの位置ずれを適正かつ確実に検出することができ、さらに、マッピング装置７０のウエハ有無検出情報とも比較判定することにより、カセット内のウエハの配置状態を確実に検出することができる。
図１１（ｃ）に示された実施の形態においては、二台のマッピング装置７０、７０がウエハ９の外周近傍における一台のウエハ位置ずれ検出装置８０の両脇にそれぞれ配置されている。
また、図１１（ｃ）に示された実施の形態においては、次の表２に示された関係によって、ウエハの有無およびウエハの位置ずれが判定される。
表２に示されているように判定するものと構成すると、ウエハ９の片側にて位置ずれが検出することができ、さらに、ウエハ９の両側のマッピング装置７０のウエハ有無検出情報とも比較判定することにより、カセット内のウエハの配置状態を確実に検出することができる。
なお、表１および表２において、マッピング装置の状態の「ＯＮ」は「ウエハ有り」、同「ＯＦＦ」は「ウエハ無し」を意味し、ウエハ位置ずれ検出装置８０の状態の「ＯＮ」は「ウエハの外周面が予め設定された範囲内に存在する」、同「ＯＦＦ」は「ウエハの外周面が予め設定された範囲内に存在しない」を意味する。また、判定の「良」は「ウエハ有りで、かつ、ウエハは傾いていない」を意味し、同「不良」は「ウエハ無しまたは／およびウエハは傾いている」を意味する。
【表１】
2006261502.tif 000003
【表２】
2006261502.tif 000004
【００５５】
ウエハ位置ずれ検出装置はマッピング装置と共に移動するように構成するに限らず、マッピング装置とは別の移動手段によって移動するように構成してもよい。
【００５６】
ウエハ位置ずれ検出装置を移動させる移動手段としては、ロータリーアクチュエータを使用した構成を採用するに限らず、ＸＹロボット等を使用した構成を採用してもよい。
【００５７】
キャリアはポッドに限らず、オープンカセットであってもよい。
【００５８】
前記実施の形態ではバッチ式縦形拡散・ＣＶＤ装置の場合について説明したが、本発明はこれに限らず、基板処理装置全般に適用することができる。
【００５９】
さらに、基板処理装置をその他の基板処理装置や洗浄装置等とも接続するとともに、各基板処理装置や洗浄装置等との関連する情報を管理するような上位集中端末装置等に接続し、事前にカセット内に収納されているウエハの数やウエハが保持されている保持溝はどこかの等の情報を収集しておき、実際にカセット内のウエハをマッピング装置およびウエハ位置ずれ検出装置によって検知し、その検知情報と比較することにより、検知情報の正確性をより一層高めるように構成してもよい。
例えば、カセットの下から１〜１４段目が「ウエハ有り」で、カセットの下から１５〜２５段目が「ウエハ無し」であるとの情報を上位集中端末装置から得ている場合であって、実際に、マッピング装置の検知した情報は、１〜１５段目が「ウエハ有り」で、１６〜２５段目が「ウエハ無し」である場合には、上位集中端末装置からの情報とマッピング装置の情報とが「１５段目」において相違することになる。この場合には、たとえ、ウエハ位置ずれ検出装置の検知情報によって「位置ずれを起こしていない」と判断された場合であっても、「異常」と判断し、ウエハをカセットからツィーザによって取り出すことを止めて、そのまま、カセットを基板処理装置の外に払い出すように設定してもよい。
また、上位集中端末装置からの情報とマッピング装置からの検知情報とが完全に一致する場合であっても、ウエハ位置ずれ検出装置の検知情報によって「位置ずれを起こしている」と、判断された場合には「異常」と判断し、ウエハをカセットからツィーザによって取り出すことを止めて、そのまま、カセットを基板処理装置の外に払い出すように設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施の形態であるバッチ式ＣＶＤ装置を示す一部省略斜視図である。
【図２】ポッドオープナを示す正面側から見た斜視図である。
【図３】そのポッド載置状態を示す斜視図である。
【図４】ポッドオープナを示す背面側から見た一部省略斜視図である。
【図５】図４の省略したＶ部を示す斜視図である。
【図６】主要部を示す一部省略平面断面図である。
【図７】マッピング装置を示す一部省略側面図である。
【図８】ウエハ位置ずれ検出装置を示しており、（ａ）は一部省略側面断面図、（ｂ）は一部省略平面断面図である。
【図９】ポッドオープナのその作用を説明するための各一部省略平面断面図であり、（ａ）はドアの取外し前を示し、（ｂ）はドアの取外し後を示し、（ｃ）はチャンバの密封時を示している。
【図１０】マッピング作業およびウエハ位置ずれ検出作業時を示す一部省略平面断面図である。
【図１１】ウエハ位置ずれ検出装置およびマッピング装置の配置の他の実施の形態を示す各平面断面図であり、（ａ）は二台のウエハ位置ずれ検出装置をマッピング装置の片脇における二箇所にそれぞれ配置した実施の形態、（ｂ）は一台のウエハ位置ずれ検出装置をウエハの外周近傍の二箇所を順番に水平移動するように構成した実施の形態、（ｃ）は二台のマッピング装置をウエハ位置ずれ検出装置の両脇にそれぞれ配置した実施の形態を示している。
【符号の説明】
【００６１】
１…バッチ式ＣＶＤ装置（基板処理装置）、２…筐体、３…ヒータユニット、４…プロセスチューブ、５…ガス導入管、６…排気管、７…ボートエレベータ、８…ボート、９…ウエハ（基板）、１０…ポッド（キャリア）、１０ａ…ドア、１０ｂ…ウエハ出し入れ口、１０ｃ…ウエハ収納室、１０ｄ…保持溝、１１…ポッドステージ、１２…ポッド棚、１３…ウエハ授受ポート、１４…ポッド搬送装置、１５…ウエハ移載装置、１５ａ…ツィーザ（保持部）、１６…ボートチェンジャ、２０…ポッドオープナ（開閉装置）、２１…ベース、２２…ウエハ出し入れ口、２３…支持台、２４…ガイドレール、２５…ガイドブロック、２６…エアシリンダ装置、２７…載置台、２８…位置決めピン、３０…ガイドレール、３１…左右方向移動台、３２…エアシリンダ装置、３２ａ…ピストンロッド、３３…ガイドレール、３４…前後方向移動台、３５…ガイド孔、３６…ブラケット、３７…ロータリーアクチュエータ、３７ａ…アーム、３８…ガイドピン、３９…ブラケット、４０…クロージャ、４１…解錠軸、４１ａ…係合部、４２…プーリー、４３…ベルト、４４…連結片、４５…エアシリンダ装置、４６…吸着具、４７…吸込口部材、４８…ポッドオープナ筐体、４９…クロージャ収容室、５０…ウエハ出し入れ口、５１…窒素ガス（不活性ガス）、５２…給気管、５３…排気管、５４、５５、５６…パッキン、６０…ロータリーアクチュエータ（移動手段）、６１…アーム、６２…ブラケット、７０…マッピング装置、７１…投光部、７２…受光部、７３…検出光、８０…ウエハ位置ずれ検出装置（検出手段）、８１…限定反射形センサ、８２…投光部、８３…受光部、８４…検出光、８５…反射光。
【図１】
2006261502.tif 000005
【図２】
2006261502.tif 000006
【図３】
2006261502.tif 000007
【図４】
2006261502.tif 000008
【図５】
2006261502.tif 000009
【図６】
2006261502.tif 000010
【図７】
2006261502.tif 000011
【図８】
2006261502.tif 000012
【図９】
2006261502.tif 000013
【図１０】
2006261502.tif 000014
【図１１】
2006261502.tif 000015