(57)【要約】      （修正有）【課題】基板保持具（ボート）の形状にかかわらず、ウエハを検知できる基板処理装置及び基板処理方法を提供する。【解決手段】基板１２を保持可能に構成される基板支持部と、前記基板支持部に保持された基板１２の周縁の少なくとも一部に設けられるリングプレート７０を有し、前記基板支持部に保持された基板１２と前記リングプレート７０との間に所定の間隔が設けられるように形成される基板保持具２６の前記基板支持部に基板１２を搬送する基板移載装置と、基板１２の位置及び前記リングプレート７０の位置を検出可能に構成される検出装置と、前記基板移載装置を制御する制御装置とを有し、基板１２の位置及びリングプレート７０の位置の少なくとも一方が、正常位置範囲データ外にあると判断した場合には異常と判断する。【選択図】図１３
2011060924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持可能に構成される基板支持部と、前記基板支持部に保持された基板の周縁の少なくとも一部に設けられるプレートを有し、前記基板支持部に保持された基板と前記プレートとの間に所定の間隔が設けられるように形成される基板保持具の前記基板支持部に基板を搬送する基板移載装置と、
前記基板支持部に保持された基板の位置及び前記プレートの位置を検出可能に構成される検出装置と、
前記基板移載装置を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記基板支持部に保持された基板の第一正常位置範囲データ及び前記プレートの第二正常位置範囲データを記憶する記憶装置と、前記検出装置が検出した前記基板支持部に保持された基板の位置及び前記プレートの位置と前記記憶装置に記憶された前記第一正常位置範囲データ及び前記第二正常位置範囲データとを比較し、前記基板の位置及び前記プレートの位置の少なくとも一方が前記第一正常位置範囲データ外若しくは及び前記第二正常位置範囲データ外にあると判断した場合に異常と判断する判断装置と、
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記基板移載装置は、さらに前記基板保持具と異なり、前記基板支持部を有し、前記プレートを有さない他の基板保持具における前記基板支持部に基板を搬送可能に構成されており、前記基板移載装置が、前記他の基板保持具における前記基板支持部に基板を搬送する場合には、前記判断装置は、前記異常判断に代えて、前記検出装置が検出した前記基板保持具に保持された基板の位置と前記記憶装置に記憶された前記第一正常位置範囲データとを比較し、前記基板の位置が前記第一正常位置範囲データ外にあると判断した場合に異常と判断する請求項１の基板処理装置。
【請求項３】
基板を保持した基板支持部と、前記基板支持部に保持された基板の周縁の少なくとも一部に設けられるプレートを有し、前記基板支持部に保持された基板と前記プレートとの間に所定の間隔が設けられるように形成される基板保持具を処理室内に搬送する工程と、
前記処理室で前記基板を熱処理する工程と、検出装置により、前記基板支持部に保持された基板の位置及び前記プレートの位置を検出する工程と、
前記検出装置が検出した前記基板支持部に保持された基板の位置及び前記プレートの位置と、記憶装置に記憶された前記基板支持部に保持された基板の第一正常位置範囲データ及び前記プレートの第二正常位置範囲データとを比較し、前記基板の位置及び前記プレートの位置の少なくとも一方が前記第一正常位置範囲データ外若しくは及び前記第二正常位置範囲データ外であれば異常と判断する工程と、
を有する基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体デバイス等の基板を処理するための基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の基板処理装置として、基板（ウエハ）を多段に保持する基板保持具（ボート）と、この基板保持具に基板を移載する移載機とを有し、基板保持具に多数の基板を保持した状態で処理炉にて基板を処理するものは公知である。
【０００３】
処理炉内にて昇温された時、又は処理炉から取り出され冷却された時、熱応力により、基板は割れ、反り等の異常を生じる場合がある。この割れや反りが基板自動搬送機構により自動搬送できないレベルにある場合、基板を出し入れするツイーザが基板と衝突して基板保持具を倒し、例えば石英製の部品を破損する等の重大事故につながる。
【０００４】
これを解決するために基板の状態を検知する機構を設けることが考えられる。検知機構は、例えば移載機にフォトセンサを設け、移載機の上下軸を用いてフォトセンサを移動し、基板保持具の基板を検知する。
特許文献１は、フォトセンサから検知された検知波形が正常波形と比較され、少なくとも異常と判断された基板以外の基板を基板移載機にて移載する技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２００５／０３１８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来では、通常のボートでは可能であったウエハ検知がリングボードである為に各段のリングも一緒に検知してしまうため、取得されたデータのリングとウエハとの判別が出来ずに正確な判定が出来ないといった問題があった。そのため、ウエハ検知機構を有している装置であってもリングボートを使用する場合にはその機能を活用することは出来なかった。
また、判定の際に単純に基本データとの一致・不一致という処理の場合に不一致と判定されてもリングなのかウエハなのか又はどの箇所でどのような状態で不一致となっているのかが解らなかった。
【０００７】
本発明の目的は、ボートの形状にかかわらず、ウエハを検知できる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の第１の特徴とするところは、基板を保持する基板支持部と、前記基板支持部に保持された基板の周縁の少なくとも一部に設けられるプレートを有し、前記基板支持部に保持された基板と前記プレートとの間に所定の間隔が設けられるように形成される基板保持具の前記基板支持部に基板を搬送する基板移載装置と、前記基板支持部に保持された基板の位置及び前記プレートの位置を検出可能な検出装置と、前記基板移載装置を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記基板支持部に保持された基板の第一正常位置範囲データ及び前記プレートの第二正常位置範囲データを記憶する記憶装置と、前記検出装置が検出した前記基板支持部に保持された基板の位置及び前記プレートの位置と前記記憶装置に記憶された前記第一正常位置範囲データ及び前記第二正常位置範囲データとを比較し、前記基板の位置及び前記プレートの位置の少なくとも一方が前記第一正常位置範囲データ外若しくは及び前記第二正常位置範囲データ外にあると判断した場合に異常と判断する判断装置と、を有する基板処理装置にある。
【０００９】
本発明の第２の特徴とするところは、上記基板処理装置であって、前記基板移載装置は、さらに前記基板保持具と異なり、前記基板支持部を有し、前記プレートを有さない他の基板保持具における前記基板支持部に基板を搬送可能に構成されており、前記基板移載装置が、前記他の基板保持具における前記基板支持部に基板を搬送する場合には、前記判断装置は、前記異常判断に代えて、前記検出装置が検出した前記基板保持具に保持された基板の位置と前記記憶装置に記憶された前記第一正常位置範囲データとを比較し、前記基板の位置が前記第一正常位置範囲データ外にあると判断した場合に異常と判断する基板処理装置にある。
【００１０】
本発明の第３の特徴とするところは、基板を保持する基板支持部と、前記基板支持部に保持された基板の周縁の少なくとも一部に設けられるプレートを有し、前記基板支持部に保持された基板と前記プレートとの間に所定の間隔が設けられるように形成される基板保持具を処理室内に搬送する工程と、前記処理室で前記基板を熱処理する工程と、検出装置により、前記基板支持部に保持された基板の位置及び前記プレートの位置を検出する工程と、前記検出装置が検出した前記基板支持部に保持された基板の位置及び前記プレートの位置と、記憶装置に記憶された前記基板支持部に保持された基板の第一正常位置範囲データ及び前記プレートの第二正常位置範囲データとを比較し、前記基板の位置及び前記プレートの位置の少なくとも一方が前記第一正常位置範囲データ外若しくは及び前記第二正常位置範囲データ外であれば異常と判断する工程と、を有する基板処理方法にある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ボートの形状にかかわらず、ウエハを検知できる基板処理装置及び基板処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る基板処理装置全体を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基板処理装置全体を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた基板保持具を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた基板保持具の一部を示す図で、（ｃ）は図３（ａ）の支柱とリング状プレートとの係合部の拡大図、（ｄ）は図３（ｂ）の支柱とリング状プレートとの係合部の拡大図である。
【図５】本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた処理炉及びその周辺を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いた基板移載機の側面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いたウエハ検知を説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態に係る検知機構の電気機構を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る基板処理装置の検知機構における検知結果を説明するための図であり、（ａ）は検知結果をアナログデータとして示した図であり、（ｂ）は（ａ）のアナログデータをデジタルデータとして示した図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る基板処理装置の検知機構により得られる検知波形の一例であり、（ａ）はリングボートのみを下方から順に検知したデータであり、（ｂ）はリングボートにウエハを載置した状態で下方から順に検知したデータであり、（ｃ）は（ｂ）のリングボートにウエハを載せたデータに（ａ）のリングボートのみのデータを重ねたものであり、（ｄ）は（ｂ）のリングボートにウエハを載せたデータと（ａ）のリングボートのみのデータのデータ差分を示す。
【図１１】本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いたウエハ位置基準設定の動作を示す。
【図１２】本発明の実施形態に係る基板処理装置に用いたリング位置基準設定の動作を示す。
【図１３】本発明の実施形態に係る（ａ）は、ウエハを載置した状態のリングボートの側面図を示し、（ｂ）はウエハ及びリング状プレートの位置基準の範囲の設定例を示す。
【図１４】（ａ）は、ウエハが載置された状態のリングボートの側面図を示し、（ｂ）は、検知機構により得られたデータ（検知波形）を示し、（ｃ）は、（ｂ）の検知機構により得られたデータ（検知波形）にウエハ及びリング位置基準範囲を重ねたものを示す。
【図１５】本発明の実施形態に係る基板処理装置でリングボートを用いた場合の検知機構による動作を示す。
【図１６】本発明の実施形態に係る（ａ）はリング位置基準の判定方法の一例を示し、（ｂ）はウエハ位置基準の判定方法の一例を示す。
【図１７】本発明の実施形態に係る（ｃ）は異常範囲を考慮した場合の判定方法の一例を示し、（ｄ）は図１６の（ａ）と（ｂ）を考慮した場合の判定結果を示す。
【図１８】（ｅ）は図１６の（ａ）、（ｂ）及び図１７の（ｃ）を考慮した場合の判定結果を示す。
【図１９】本発明の実施形態に係る（ａ）は、ウエハを載置した状態の標準ボートの側面図を示し、（ｂ）はウエハ位置基準の範囲の設定例を示す。
【図２０】本発明の実施形態に係る基板処理装置で標準ボートとリングボートを組み合わせて使用する場合の検知機構による動作を示す。
【図２１】（ａ）は従来の装置で用いられる記憶部に格納される格納領域を示し、（ｂ）は本発明の実施形態に係る基板処理装置で用いられる記憶部に格納される格納領域を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。  
図１及び図２には、本発明の実施形態に係る基板処理装置１０が示されている。基板処理装置１０は、基板に拡散処理やＣＶＤ処理などを行う縦型のものである。この基板処理装置１０は、シリコン等からなる基板１２を収納したポッド１４を、外部から筐体１６内へ挿入するための入出ステージ１８が筐体１６の前面に付設されている。筐体１６内には、挿入されたポッド１４を保管するためのカセット棚２２が設けられている。また、筐体１６内には、Ｎ２パージ室２４が設けられており、このＮ２パージ室２４は、基板１２の搬送エリアであり、基板保持具（ボート）２６の搬入、搬出空間となっている。Ｎ２パージ室２４は、基板１２の処理を行う場合、Ｎ２ガスなどの不活性ガスで充満され、基板１２に自然酸化膜が形成されるのを防止するようになっている。  
【００１４】
上述したポッド１４としてはＦＯＵＰが用いられており、ポッド１４の一側面に設けられた開口部を蓋体（図示せず）で塞ぐことで大気から基板１２を隔離して搬送することができ、蓋体を取り去ることでポッド１４内へ基板１２を入出させることができる。このポッド１４には例えば２５枚の基板１２が収納される。このポッド１４の蓋体を取外し、ポッド１４内の雰囲気とＮ２パージ室２４の雰囲気とを連通させるために、Ｎ２パージ室２４の前面には、ポッドオープナ２８が設けられている。ポッドオープナ２８、カセット棚２２及び入出ステージ１８間のポッド１４の搬送は、カセット移載機３０によって行われる。このカセット移載機３０によるポッド１４の搬送空間には、筐体１６に設けられたクリーンユニット（図示せず）によって清浄化した空気をフローさせるようにしてある。  
【００１５】
Ｎ２パージ室２４の内部には、複数の基板１２を多段に積載する基板保持具２６と、基板１２のノッチ（またはオリエンテーションフラット）の位置を任意の位置に合わせる基板位置合わせ装置３２と、ポッドオープナ２８上のポッド１４と基板位置合わせ装置３２との間で基板１２の搬送を行う基板移載装置としての基板移載機３４とが設けられている。また、Ｎ２パージ室２４の上部には基板１２を処理するための処理炉３６が設けられており、基板保持具２６は、昇降手段であるボートエレベータ３８によって処理炉３６へロードされ、又は処理炉３６からアンロードされる。処理炉３６は、基板１２の処理中以外は、炉口シャッタ４０によって炉口が閉鎖されている。
【００１６】
次に上記実施形態に係る基板処理装置１０の動作について説明する。  
まず、ＡＧＶやＯＨＴなどにより筐体１６の外部から搬送されたポッド１４は、入出ステージ１８に載置される。入出ステージ１８に載置されたポッド１４は、カセット移載機３０によって、直接ポッドオープナ２８上に搬送されるか、又は一旦カセット棚２２にストックされた後にポッドオープナ２８上に搬送される。ポッドオープナ２８上に搬送されたポッド１４は、ポッドオープナ２８によってポッド１４の蓋体が取外され、ポッド１４の内部雰囲気がＮ２パージ室２４の雰囲気と連通される。  
【００１７】
次に、基板移載機３４によって、Ｎ２パージ室２４の雰囲気と連通した状態のポッド１４内から基板１２を取出す。取出された基板１２は、基板位置合わせ装置３２によって任意の位置にノッチ又はオリエンテーションフラットが定まるように位置合わせが行われ、位置合わせ後、基板保持具２６へ搬送される。  
【００１８】
基板保持具２６への基板１２の搬送が完了したならば、処理炉３６の炉口シャッタ４０を開けて、ボートエレベータ３８により基板１２を搭載した基板保持具２６を処理炉３６内にロードする。  
ロード後は、処理炉３６にて基板１２に所定の処理が実施され、処理後は上述の逆の手順で、基板１２及びポッド１４は筐体１６の外部へ払出される。  
【００１９】
図３及び図４において、本実施形態に係る基板処理装置１０に用いられる基板保持具（リングボート）２６が示されている。
図３（ａ）は基板保持具２６の平面図、図３（ｂ）は基板保持具２６の縦断面図である。また、図４（ｃ）は、図３（ａ）の支柱とリング状部材との係合部を示す拡大図であり、図４（ｄ）は図３（ｂ）の支柱とリング状部材との係合部を示す拡大図である。   
【００２０】
基板保持具２６は、円板状の天板（図示せず）と円板状の底板４９とを接続する例えば３本の円柱状の支柱５０、５０、５０と、該支柱５０、５０、５０によって支持される複数のリング形状のプレート（リング状プレート７０）とを有する。図３（ａ）に示すように、支柱５０、５０、５０は上面からみて基板挿入方向（図３の矢印方向）を除く３つの方向、より具体的には、基板挿入側とは反対側に互いに略９０度ずつ隔てて配置されている。リング状プレート７０は、支柱５０、５０、５０によって略水平状態となるよう垂直方向に積層した状態で多数支持される。   
【００２１】
支柱５０の長手方向（垂直方向）には基板支持部としての基板支持ピン７２が複数設けられている。この基板支持ピン７２は、支柱５０、５０、５０の垂直方向に所定の間隔で多段に、基板保持具２６の中心、すなわちリング状プレート７０の中心に向けて突設（固定）されている。基板支持ピン７２は、円筒形状をしており、先端部には面取り（Ｃ）が施されている。支柱５０、５０、５０の１つの段にはそれぞれ１つずつ基板支持ピン７２が突設されている。すなわち、基板保持具２６の１段に３つの基板支持ピン７２が設けられており、この３つの基板支持ピン７２上に基板１２の外周が支持されている。したがって、支柱５０に設けられた複数の基板支持ピン７２により複数の基板１２が垂直方向に所定の間隔で略水平に載置されるようになっている。   
【００２２】
図３（ｂ）に示すように、支柱５０の長手方向（垂直方向）には複数の溝部７４が設けられている。具体的には、溝部７４は、支柱５０の垂直方向に所定の間隔で多段に形成され、この溝部７４に後述する複数のリング状プレート７０が垂直方向に所定の間隔で略水平に固定されている。この溝部７４は、該溝部７４の水平断面が略半円となるように基板保持具２６の中心方向側、すなわちリング状プレート７０の中心方向側に形成されている。この溝部７４は、上述した基板支持ピン７２と基板支持ピン７２との中間に形成されている。換言すると、基板支持ピン７２は、溝部７４と溝部７４との中間に形成されている。すなわち支柱５０の垂直方向には基板支持ピン７２と溝部７４すなわちリング状プレート７０とが交互に配置されている。   
【００２３】
また、図４（ｄ）に示すように、溝部７４は上面部７４ａ、下面部７４ｂおよび側面部７４ｃを有する。溝部７４の垂直方向の大きさ（厚み）、すなわち上面部７４ａと下面部７４ｂとの間の距離は、リング状プレート７０の厚みよりやや大きく形成されている。   
【００２４】
リング状プレート７０は、外周側に支柱５０の本数と対応する切り欠き部７６を有している。具体的には、リング状プレート７０には、該リング状プレート７０の外周側に３つの切り欠き部７６が形成されている。この切り欠き部７６は、３本の支柱５０の対応する部分に形成され、支柱５０の溝部７４とこの切り欠き部７６とが係合し、支柱５０がリング状プレート７０の幅内に収まっている。この切り欠き部７６には嵌め込み部７６ａと開口部７６ｂが形成されており、嵌め込み部７６ａの両端には面取り（Ｒ）が、開口部７６ｂには面取り（Ｃ）が施されている。   
【００２５】
図４（ｃ）に示すように、支柱５０とリング状プレート７０との係合部にはリング状プレート７０の外周側にて該リング状プレート７０と支柱５０とを溶接固定する溶接部材７８が設けられている。この溶接部材７８は、リング状プレート７０と支柱５０とを連結して固定している。具体的には、支柱５０の溝部７４とリング状プレート７０の切り欠き部７６とが接触しないように配置され、溶接部材７８と支柱５０の外周側および溶接部材７８と切り欠き部７６の開口部７６ｂとが固定（溶接）されている。したがって、図４（ｄ）に示すように、溝部７４の上面部７４ａ、下面部７４ｂ及び側面部７４ｃと、リング状プレート７０の上面、下面および切り欠き部７６の嵌め込み部７６ａとが接触しないようになっている。   
【００２６】
図５において、上記処理炉３６の周辺構成が示されている。処理炉３６は、例えば石英（ＳｉＯ２）等の耐熱性材料からなるアウターチューブ４２を有する。このアウターチューブ４２は、上端が閉鎖され、下端に開口を有する円筒状の形態である。このアウターチューブ４２内には同心円状にインナーチューブ４４が配置されている。また、アウターチューブ４２の外周には、加熱手段としてのヒータ４６が同心円状に配置されている。このヒータ４６は、ヒータベース４８を介して筐体１６上に保持されている。  
【００２７】
図５及び図６にも示すように、基板移載機３４は、上下方向に移動し、回転する移載機本体５４と、この移載機本体５４上で往復動する主ツィーザ本体５６とを有する。この主ツィーザ本体５６には例えば４つのツィーザ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄが平行に延びるように固定されている。また、移載機本体５４上には副ツィーザ本体５７が主ツィーザ本体５６とは一体に往復動できると共に、主ツィーザ本体５６とは独立して往復動できるように設けられている。この副ツィーザ本体５７には、ツィーザ５８ｅが前述した４つのツィーザ５８ａ〜５８ｄの下位置で平行に固定されている。このため、図６に示すように、基板移載機３４は、５つのツィーザ５８ａ〜５８ｅにより５枚の基板１２を一括移載することができるし、最下段のツィーザ５８ｅを用いて１枚のモニタ基板を移載（枚葉移載）することもできる。
【００２８】
ポッド１４には、例えば２５枚の基板１２が収納されており、基板移載機３４により基板１２を基板保持具２６へ移載又は基板保持具２６から回収する場合、５つのスロット（スロット群）の中に異常状態の基板が無いときは、５つのツィーザ５８ａ〜５８ｅにより５枚の基板１２を一括移載又は回収し、スロット群の中に異常状態の基板があるときは、正常状態の基板のみを最下段のツィーザ５８ｅを用いて回収する。なお、モニタ基板については、挿入時と同様に一枚ずつ回収してもよい。  
【００２９】
検出装置としての検出部６０は、移載機本体５４に設けられている。この検出部６０は、平行な２つのアーム６２ａ，６２ｂを有し、該アーム６２ａ，６２ｂが移載機本体５４の側面で回動できるように設けられている。該アーム６２ａ，６２ｂの先端付近には、一方が投光素子、他方が受光素子からなる透過型のフォトセンサ６４ａ，６４ｂが設けられている。図７に示すように、基板保持具２６の上面から見てフォトセンサ６４ａが右側にあり、フォトセンサ６４ｂが左側にあるとし、これらフォトセンサ６４ａとフォトセンサ６４ｂは基板保持具２６の前面側に配置されているとする。
基板保持具２６に移載された基板１２の保持状態を検知する場合は、アーム６２ａ，６２ｂを基板保持具２６側に回動固定し、フォトセンサ６４ａ，６４ｂの光軸が基板１２を通過するようにし、基板移載機３４を基板保持具２６下端から上端まで移動し、フォトセンサ６４ａ，６４ｂの検知出力をモニタする。一方、基板移載機３４により基板１２を基板保持具２６に移載する場合は、アーム６２ａ，６２ｂを反基板保持具側に回動し、アーム６２ａ，６２ｂが基板１２又は基板保持具２６と干渉するのを防止するようになっている。  
【００３０】
図５に示すように、フォトセンサ６４ａ，６４ｂから出力されるアナログ信号は、例えばコンピュータからなる制御装置としての制御部６６に出力される。制御部６６は、記憶装置としての記憶部６７と判断装置としての判断部６９を有し、検出装置としての検出部６０が検出したデータと記憶部６７に記憶されたデータとを判断部６９において比較し、例えばモータ等からなる駆動部６８を介して基板移載機３４を制御する。  
【００３１】
図８は、図に示す本発明の実施形態に係る検知機構の電気機構をさらに詳述する図である。
本実施形態における検知機構として使用されるウエハセンサは透過型光電センサであり、図５に示すものと同様のものを使用する。また、値出力をアンプ出力とするための機構を備えている。検知機構は、入出力装置８０、シーケンサ８４、アンプ８６及びフォトセンサ６４ａ、６４ｂから構成されている。入出力装置８０、シーケンサ８４及びアンプ８６は、フォトセンサ６４ａ、６４ｂに、例えばダイレクト配線接続ＬＡＮやＷＡＮなどのネットワーク８５を介して接続されている。したがって、検知する際、フォトセンサ６４ａ、６４ｂから得られた受光量数値変化はアンプ８６によって電圧数値変化に置き換えられ入出力装置８０やシーケンサ８４に伝えられる。その数値変化の度合いでウエハの状態判断を行い、入出力装置８０等に伝えられる。入出力装置８０は、基板処理装置１０と一体に、又はネットワーク８５を介して接続して設けられており、操作画面８２を表示する。操作画面８２には、ユーザにより所定のデータが入力される入力画面及び装置の状況等を示す表示画面などが表示される。また、入出力装置８０には、制御部６６が設けられている。
【００３２】
ウエハ１２及びリング状プレート７０のリング位置基準の設定は２点ティーチング方式で行うものとする。ここで、２点ティーチング方式とは、検出物（本実施形態においてはボート上のウエハ又はリング状プレートのリング）の各段の基準となる位置を求める方法の一つで実測に基づいた複数ある検出物のうち、最下位置にある検出物と最上位置にある検出物とを検出、すなわち最下値と最上値を検出し、その差分値を各段間に均等分し、理論上の基準位置の値とする。
【００３３】
ここで、アナログ方式のデータ取得においては各段のリング位置基準で検出波形のピーク値を使用しないものとする。これは、今回、透過型光電センサにてどのウエハの厚みもほぼ同一であり、ウエハ端面を水平にしてデータを取得した場合にピークが現れるが、リングの厚みはリング形状によっても異なり、受光及び投光部におけるフォトセンサのセンサレンズ径よりも厚いものもあり、リングの中心に検出波形のピークが現れるとは限らないため、原則的には、基準としては使用できないからである。
【００３４】
なお、本実施例において、データ取得方式はアナログ方式を使用しているが、データ取得方式がデジタルの場合にはピーク値がでないため、判定はＯＦＦ，ＯＮの２点で行う。
なお、データ取得方式がアナログ方式であってもピーク値を使用せず、ピーク部分の処理及び判定は省いてもよい。
【００３５】
図９（ａ）は検知結果をアナログデータとして示した図であり、（ｂ）は（ａ）のアナログデータをデジタルデータとして示した図を示す。
検知環境の例としてフォトセンサ６４ａ、６４ｂを上下に速度一定で移動させる。そのときのウエハからウエハまでの時間的距離が５０という値であるとする。１枚目と２枚目のウエハデータを比較する場合に両ウエハが正常であれば、Ａからａまでの距離は５０である。同様にＢからｂまでの距離も５０である。したがって、Ａ−Ｂ＝ａ―ｂが成り立つ。このように、ウエハの異常・正常の判断を行っていく。デジタルデータの場合、ウエハデータの比較判定をする際、一定のしきい値でのデータ取得は図９（ｂ）のようにＯＮからＯＦＦになった時、ＯＦＦからＯＮになった時という２点のデータを１枚分のデータとして設定可能である。アナログデータの場合、デジタルデータのように一定のしきい値を引いた場合での、以上と以下に達した２点という取り方もできるし、データ上の下限値ピークＰをとることが可能である。更に複数のしきい値での複数点でのデータ比較が可能である。更に時間軸でのデータの値をみた場合、デジタルではＯＮ又はＯＦＦの２点での判定となるが、アナログではデータ数値の変化量を知ることができる。比較の仕方としては、仮に時間軸５０の時の値が１２０だとすれば１００の時も値は１２０であれば正常である等の方法や複数の時間軸における値の差分同士の比較で判断することもできる。
【００３６】
上述の検知機構により得られたデータ（検知波形）を図１０に示す。
図１０（ａ）の左図はウエハ１２を載置していない状態のリングボート２６を下方から順に検知したデータであり、（ｂ）の左図はリングボート２６に複数のウエハ１２を載置した状態で下方から順に検知したデータであり、（ｃ）の左図は（ｂ）のリングボート２６に複数のウエハ１２を載せたデータに（ａ）のリングボート２６のみのデータを重ねたものであり、（ｄ）の左図は（ｂ）のリングボート２６にウエハ１２を載せたデータと（ａ）のリングボート２６のみのデータのデータ差分を示す。
すなわち、リングボート２６のみを検知し、リングボートにウエハを載せたデータを検知することで、両者のデータを差分し、ウエハ１２のみの検知波形を得ることができる。
【００３７】
次に、ウエハの第一正常位置範囲としての正常位置範囲データを得るためのウエハ位置基準の設定について図１１に基づいて説明する。
ステップＳ１０として、まず、ウエハ位置基準を定めるにあたって正常位置範囲とみなすことができるズレ許容値を設定する。
次に、ステップＳ１２として、リングボート２６の最上段及び最下段に今後使用するものと同じ異常のないウエハ１２を載せる。
次に、ステップＳ１４として、上述の検知機構でリングボート２６のリング状プレート７０とウエハ１２のデータを取得する。
次に、ステップＳ１６として、取得されたデータを生データとして、それから各ピーク位置、ＯＦＦ位置、ＯＮ位置を抽出する。
次に、ステップＳ１８として、各ピーク位置、ＯＦＦ位置、ＯＮ位置、各々のデータの中から記憶部６７に記憶（格納）されている各段のリング位置基準データと入力されたズレ許容値を基にリング適正位置範囲以外の位置データを抽出し、その抽出された位置データで各段のウエハ理論位置を２点ティーチング法により算出する。
次に、ステップＳ２０として、各ピーク位置、ＯＦＦ位置、ＯＮ位置それぞれの各段の理論位置をウエハ位置基準として記憶部６７に記憶（格納）させる。
【００３８】
次に、リング状プレート７０の第二正常位置範囲としての正常位置範囲データを得るためのリング位置基準の設定について図１２に基づいて説明する。
ステップＳ２２として、初期設定としてリングボート２６の段数を入力する。
次に、ステップＳ２４として、上述の検知機構でウエハを載置していない状態でリングボート２６のリング状プレート７０のデータを取得する。
次に、ステップＳ２６として、取得されたデータを生データとして、それから各ピーク位置、ＯＦＦ位置、ＯＮ位置を抽出する。
次に、ステップＳ２８として、各ピーク位置、ＯＦＦ位置、ＯＮ位置の各々で各段のリングの理論位置を２点ティーチング法により算出する。
次に、ステップＳ３０として、ＯＦＦ位置、ＯＮ位置それぞれの各段の理論位置をリング位置基準として記憶部６７に記憶（格納）させる。ここで、ピーク値は使用しない。
【００３９】
上述のウエハ位置基準及びリング位置基準の設定により、各位置基準が設定される。
図１３（ａ）は、ウエハ１２を載置した状態のリングボート２６の側面図を示し、（ｂ）はウエハ１２及びリング状プレート７０の位置基準の範囲の設定例を示す。
図１３（ｂ）に示すように、Ａ１は１段リングボート許容位置範囲、Ａ２は２段リングボート許容位置範囲、Ｂ１は１段ウエハ許容位置範囲、Ｂ２は２段ウエハ許容位置範囲を示す。また、Ｃ１とＤ１は１段異常位置範囲、Ｃ２とＤ２は２段異常位置範囲を示す。
すなわち、リングボート２６の１段目のリング状プレート７０がＡ１である１段リングボート許容範囲に、２段目のリング状プレート７０がＡ２である２段リングボート許容範囲等になく、１段目のウエハ１２がＢ１である１段ウエハ許容位置範囲、Ｂ２である２段ウエハ許容位置範囲になく、Ｃ１、Ｄ１の１段異常位置範囲やＣ２、Ｄ２の２段異常位置範囲にある等の場合にウエハ１２又はリングボート２６の位置が異常であると判断される。
【００４０】
図１４（ａ）は、リングボート２６にウエハ１２が載置された状態を示す側面図である。
図１４（ｂ）は、上述のウエハ検知機構により得られたデータ（検知波形）を示す。
図１４（ｃ）は、（ｂ）のウエハ検知機構により得られたデータ（検知波形）にウエハ及びリング位置基準範囲を重ねたものを示している。
図１４（ｃ）のＡはリング適正基準にズレ許容値を考慮して得られたリング適正範囲を示し、Ｂはウエハ適正基準にズレ許容値を考慮して得られたウエハ適正範囲を示し、Ｃは異常範囲（適正範囲外）を示す。
すなわち、記憶部６７に記憶されているウエハ及びリング位置基準範囲と、検知されたウエハ及びリング状プレートの検知波形とを判断部６９にて照合させて、検知されたデータが１つでも異常範囲Ｃにあれば、ウエハの搬送を中止もしくは、異常範囲にあるとされたウエハ以外のウエハを１枚ずつ枚葉搬送する。
【００４１】
図１５に、前述した制御部６６による検知機構による検知動作の一例がフローチャートとして示されている。  
まず、ステップＳ１００において、記憶装置としての記憶部６７に、後述するリング状プレート７０の正常位置範囲データを含むリング位置基準が格納されているか否かを判定する。リング位置基準が格納されていると判定された場合には、次のステップＳ１０２へ進み、リング位置基準が格納されていないと判定された場合には、前述したリング位置基準の設定を行う。
【００４２】
次のステップＳ１０２において、記憶装置としての記憶部６７に、後述するウエハ１２の正常位置範囲データを含むウエハ位置基準が格納されているか否かを判定する。ウエハ位置基準が格納されていると判定された場合には、次のステップＳ１０４へ進み、ウエハ位置基準が格納されていないと判定された場合には、前述したウエハ位置基準の設定を行う。
【００４３】
次のステップＳ１０４からは、判定動作となり、まず、リング位置基準及びウエハ位置基準において正常位置範囲とみなすことができるズレ許容値を設定する。
【００４４】
そして、次のステップＳ１０６において、リングボート２６にウエハ１２を載置し、基板移載機３４とフォトセンサ６４ａ、６４ｂの駆動を開始する。即ち、図６に示したように、基板移載機３４により、５つのツイーザ５８ａ〜５８ｅによって５枚のウエハ１２を一括移載する。そして、すべてのウエハ１２がボート２６に載置されたら、図５に示したように、アーム６２ａ，６２ｂをボート２６側に回動固定し、基板移載機３４をボート２６の最下端から一定速度で上昇させ、フォトセンサ６４ａ，６４ｂによりウエハ１２の移載状態及びボート２６の状態を検知する。フォトセンサ６４ａ，６４ｂの投光／受光の光量がアナログ信号として制御部６６に入力されることになる。  
【００４５】
次のステップＳ１０８においては、フォトセンサ６４ａ，６４ｂから入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、フォトセンサ６４ａ，６４ｂからの検知出力を解析し、データを取得する。このフォトセンサ６４ａ，６４ｂからの出力解析は、フォトセンサ６４ａ，６４ｂからの検知波形を記録し、記憶部６７に格納されているリング位置基準及びウエハ位置基準の正常位置範囲データから位置情報を抽出する。具体的には、取得されたデータを生データとして、それから各ピーク位置、ＯＦＦ位置、ＯＮ位置を抽出する。
【００４６】
次のステップＳ１１０において、判断装置としての判断部６９において、ステップＳ１８から得られた検知波形をリング位置基準の正常位置範囲データと比較し、リング状プレート７０の位置が適正範囲内、すなわち正常位置範囲内にあるか否かを判定する。具体的には、各ＯＦＦ位置、ＯＮ位置の各々で記憶（格納）されている各段のリング位置基準データと入力されたズレ許容値を基にリング位置が適正な位置にあるか合否判定を行う（図１６（ａ）参照）。尚、図１６（ａ）に示されるものは、ピーク値をも判定対象とした際のリング状プレート７０の位置合否、判定パターンである。これらの判定パターンは予め判断部６９に格納されている。リング状プレート７０の位置が適正範囲内、すなわち、ピーク値があり、かつ、ＯＦＦ位置、ＯＮ位置が適正範囲内であれば正常と判定し、次のステップＳ１１２へ進み、適正範囲外、すなわち、ピーク値が無いか、又は、ＯＦＦ位置、ＯＮ位置のうちいずれか一つでも適正範囲内に無ければ異常と判定し、基板移載機３４によるリングボート２６からのウエハ搬送は中止される。
【００４７】
次のステップＳ１１２において、判断装置としての判断部６９において、ステップＳ１０８から得られた検知波形をウエハ位置基準の正常位置範囲データと比較し、ウエハの位置が適正範囲内、すなわち正常位置範囲内にあるか否かを判定する。具体的には、各ピーク位置、ＯＦＦ位置、ＯＮ位置の各々で記憶（格納）されている各段のウエハ位置基準データと入力されたズレ許容値を基にウエハ位置が適正な位置にあるか合否判定を行う（図１６（ｂ）参照）。尚。図１６（ｂ）に示されるものは、ウエハ１２の位置合否判定パターンであり、これらの判定パターンは予め判定部６９に格納されている。全ての段のウエハ位置が適正範囲内、すなわち、全ての段のウエハ位置のピーク値、ＯＦＦ値、ＯＮ値がいずれも適正範囲内であれば正常と判定し、次のステップＳ１１４へ進み、適正範囲外、すなわち、全ての段のウエハ位置のピーク値、ＯＦＦ値、ＯＮ値のうちいずれか一つでも適正範囲内に無ければ異常と判定し、ステップＳ１１３のウエハのうち少なくとも１枚が適正範囲内にあるか否かを判定する。ウエハのうち少なくとも１枚が適正範囲内にあれば、次のステップＳ１１５として、少なくとも異常と判断されたウエハ以外のウエハを枚葉移載により回収し、全てのウエハが適正範囲外で、ウエハの全てが異常と判断された場合には、基板移載機３４によるリングボート２６からのウエハ搬送は中止される。
【００４８】
例えば上述の判定方式にかえて、判定部６９では各ピーク位置、ＯＦＦ位置、ＯＮ位置の各段ごとの合否照合によってリング状プレート７０及びウエハ１２が判定され、リング状プレートとウエハの各段ごとの合否照合によって総合判定してもよい（図１７（ｄ）参照）。また、判定部６９では、さらに異常範囲（適正範囲外）における各ピーク位置、ＯＦＦ位置、ＯＮ位置の各段ごとの合否照合を行うように設定できる（図１７（ｃ）参照）。尚、図１７（ｃ）に示されるものは、異常範囲判定パターンであり、これらの判定パターンは予め判定部６９に格納されている。ここで、異常範囲とは適正範囲外のデータであり、値が１段ボートＯＦＦ適正下限位置以下である場合、値が最上段ウエハＯＦＦ適正上限位置以上である場合、値が現段のボートＯＮ適正上限位置から現段ウエハＯＦＦ下適正下限位置にある場合、値が現段のウエハＯＮ適正上限位置から次段ボートＯＦＦ適正下限位置にある場合をいう。このように、異常範囲をも考慮して、各ピーク位置、ＯＦＦ位置、ＯＮ位置の各段ごとの合否照合によってリング状プレート７０、ウエハ１２及び異常範囲が判定され、リング状プレートとウエハと異常範囲の各段ごとの合否照合によって総合判定してもよい（図１８（ｅ）参照）。尚、図１８（ｅ）に示されるものは、異常範囲を考慮したリング状プレートとウエハの総合判定パターンであり、これらの判定パターンは予め判定部６９に格納されている。
【００４９】
ここで、リング状プレート７０が異常と判断された場合には、例えば「ボートの交換が必要」というメッセージを操作画面８２等の入出力手段８０に表示し、基板移載機３４によるリングボート２６からのウエハ搬送は中止される。
また、リング状プレート７０又はウエハ１２の全てが異常と判断された場合には、例えば「ボートの載置状態の確認が必要」というメッセージを操作画面８２等の入出力手段８０に表示する。また、基板移載機３４によるボート２６からのウエハ搬送は中止される。
また、ウエハ１２のうち少なくとも１枚が異常と判断された場合には、例えば「ウエハ異常」というメッセージを操作画面８２等の入出力手段８０に表示する。また、少なくとも異常と判断されたウエハ以外のウエハを１枚ずつ枚葉移載により回収する。
また、ウエハ１２の全てが異常と判断された場合には、例えば「全ウエハ異常」というメッセージを操作画面８２等の入出力手段８０に表示する。また、基板移載機３４によるボート２６からのウエハ搬送は中止される。
【００５０】
次のステップＳ１１４において、ウエハは複数枚、例えば５枚が同時に一括回収される。
【００５１】
本発明の実施形態は、リングボート２６のみならず、リング状プレートのない標準ボート９０においても適用することができ、標準ボート使用時の位置基準の設定の一例を図１９に示す。
図１９（ａ）は、標準ボートの側面図を示し、（ｂ）は位置基準の範囲の設定例を示す。
図１９（ｂ）に示すように、Ｂ１は１段ウエハ許容位置範囲、Ｂ２は２段ウエハ許容位置範囲、Ｂ３は３段ウエハ許容位置範囲、Ｂ４は４段ウエハ許容位置範囲を示す。また、Ｃ１は１段異常位置範囲、Ｃ２は２段異常位置範囲、Ｃ３は３段異常位置範囲、Ｃ４は４段異常位置範囲を示す。
すなわち、判定時に得られたデータが１つでも異常範囲Ｃにあれば、ウエハの搬送を中止もしくは、異常範囲にあるとされたウエハ以外のウエハを枚葉移送する。
【００５２】
図２０は、標準ボート９０とリングボート２６を組み合わせて使用する際の検知機構動作の一例を示す。
まず、ステップＳ２００として、ボートがリングボート２６か標準ボート９０かを判定する。リングボートであればステップＳ１００へ進み、前述したリングボート使用時の検知機構により検知する。また、標準ボートであれば、次のステップＳ２０２へ進む。
【００５３】
ステップＳ２０２では、ウエハ位置基準が格納されているか否かを判定し、ウエハ位置基準が格納されていなければ、ウエハ位置基準の設定を行う。ウエハ位置基準の設定は、上述したリングボート使用時のウエハ位置基準の設定と同様である。ウエハ位置基準が格納されていれば、ステップＳ１０４の判定動作に移る。ステップＳ１０４以降の動作は、ステップＳ１０８のリング位置基準抽出動作がない点が相違するが、リングボート使用時の判定方法と同様である。
【００５４】
図２１（ａ）は従来のウエハ検知機構における記憶部６７の格納領域を示し、（ｂ）は本発明の実施形態に係る検知機構における記憶部６７の格納領域を示す。
格納領域は、任意設定領域と生データ領域と抽出データ領域とウエハ基準位置領域を有し、任意設定領域として段数、ズレ許容値、生データ領域として生データ格納領域、抽出データ領域としてピーク位置格納領域、ＯＦＦ位置格納領域及びＯＮ位置格納領域、ウエハ基準位置領域として、ピーク位置格納領域、ＯＦＦ位置格納領域及びＯＮ位置格納領域を格納している。これに対して、本実施形態におけるウエハ検知機構においては、図２１（ｂ）に示すように、従来のウエハ検知機構の格納領域に加えて、リングボート基準位置領域が格納され、リングボート基準位置領域として、ＯＦＦ位置格納領域及びＯＮ位置格納領域を格納している点で相違する。
【００５５】
本実施形態においては、ウエハ検知動作に加えてリング検知動作を追加し、ウエハ位置基準の設定に加えて、リング位置基準の設定を行い、両者を判定する。
すなわち、上述のウエハ検知動作に加えてリング検知動作を行うことで、標準ボートでのウエハ検知、すなわちウエハの有無・位置判定はもちろん、リングボートでもウエハの有無・位置判定が可能となる。また、リングボートの基準位置を記憶させることにより、リングボート単体でもリングボート各段のリングの有無及び位置判定が可能となる。
【００５６】
なお、上記実施形態においては、異常状態のウエハがあった場合、異常状態のあったウエハを基板保持具であるボートに残し、正常状態のウエハの全てをポッドに戻すようにしたが、必ずしもこれに限定されるものではない。異常状態のウエハがあると、上下のウエハも何らかの損傷を生じているおそれがある。そこで、異常状態のウエハの少なくとも上下いずれか１枚のウエハを基板保持具に残し、その他の正常状態にあるウエハをポッドに戻すようにしてもよい。  
【００５７】
したがって、本発明によれば、リングボートの各段のリング位置を検知することができ、ボートの各段に載せられたウエハ位置をも検知することができる。また、各段のリング及びウエハの有無と位置状態の正常異常を判定することができる。また、反射型・透過型のアナログ式又はデジタル式出力センサを使用しての検知が可能である。また、従来のウエハ検知機構の従来運用との併用が可能で、従来のボートでのウエハ検知も可能である。
【００５８】
本発明は、特許請求の範囲に記載した事項を特徴とするが、さらに次に記載した事項も含まれる。
（１）前記記憶装置に記憶されている前記第一正常位置範囲データのうち、少なくとも前記基板保持部に保持された一つの基板に対する前記第一正常位置範囲データは、前記一つの基板に隣接する前記プレートに対する前記第二正常位置範囲データを介在して上下に配置されるデータである請求項１の基板処理装置。
（２）基板を保持した基板保持部と、該基板保持部に保持された基板の周縁の少なくとも一部に設けられるプレートとが各々、前記基板保持部に保持された基板と前記プレートとの間に所定の間隔が設けられるように形成される基板保持体を処理室内に搬送する工程と、前記処理室で前記基板を熱処理する工程と、検出装置により、前記基板保持部に保持された基板の位置及び前記プレートの位置を検出する工程と、前記検出装置が検出した前記基板保持部に保持された基板の位置及び前記プレートの位置と、記憶装置に記憶された前記基板保持部に保持された基板の第一正常位置範囲データ及び前記プレートの第二正常位置範囲データとを比較し、前記基板の位置及び前記プレートの位置の少なくとも一方が前記第一正常位置範囲データ外若しくは及び前記第二正常位置範囲データ外であれば異常と判断する工程と
を有する半導体装置の製造方法。
【符号の説明】
【００５９】
１０    基板処理装置
１２    基板（ウエハ）
２６    基板保持具（ボート）
３４    基板移載機
３６    処理炉
５０    支柱
６０    検出部
６６    制御部
６７    記憶部
６８    駆動部
６９    判断部
７０    リングプレート
７２    基板支持ピン（基板支持部）
【図１】
2011060924.tif 000003
【図２】
2011060924.tif 000004
【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】
2011060924.tif 000010
【図９】
2011060924.tif 000011
【図１０】
2011060924.tif 000012
【図１１】
2011060924.tif 000013
【図１２】
2011060924.tif 000014
【図１３】
2011060924.tif 000015
【図１４】
2011060924.tif 000016
【図１５】
2011060924.tif 000017
【図１６】
2011060924.tif 000018
【図１７】
2011060924.tif 000019
【図１８】
2011060924.tif 000020
【図１９】
2011060924.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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