(57)【要約】【課題】互いに直列に接続された一部のアーム部にエッジ検出手段を設けることによって、簡単な構造でスループットを低下させることなく簡易に被処理体の位置ずれを検出することが可能な位置ずれ検出装置を提供する。【解決手段】複数のアーム部を互いに旋回可能に直列に接続すると共に、最先端のアーム部に被処理体を保持させて被処理体を搬送するようにした搬送機構に設けた被処理体の位置ずれ検出装置において、複数のアーム部の内の最先端のアーム部以外のアーム部に設けられて、少なくとも最先端のアーム部に保持された被処理体のエッジを検出するためのエッジ検出手段と、該エッジ検出手段の検出値に基づいて被処理体の位置ずれを求める位置ずれ検出部とを備えるように構成する。これにより、簡単な構造でスループットを低下させることなく簡易に被処理体の位置ずれを検出する。【選択図】図１
2008311303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアーム部を互いに旋回可能に直列に接続すると共に、最先端のアーム部に被処理体を保持させて前記被処理体を搬送するようにした搬送機構に設けた被処理体の位置ずれ検出装置において、
前記複数のアーム部の内の前記最先端のアーム部以外のアーム部に設けられて、少なくとも前記最先端のアーム部に保持された前記被処理体のエッジを検出するためのエッジ検出手段と、
該エッジ検出手段の検出値に基づいて前記被処理体の位置ずれを求める位置ずれ検出部と、
を備えるように構成したことを特徴とする位置ずれ検出装置。
【請求項２】
前記エッジ検出手段は、互いに離間させて設けた２以上の光電センサよりなることを特徴とする請求項１記載の位置ずれ検出装置。
【請求項３】
前記光電センサは、前記エッジ検出手段を設けた前記アーム部より延在されたセンサ取付棒に設けた第１の光素子と、
前記エッジ検出手段を設けた前記アーム部の本体に設けられると共に前記第１の光素子に対応する第２の光素子とよりなることを特徴とする請求項２記載の位置ずれ検出装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の光素子の内、いずれか一方は発光素子であり、他方は受光素子であることを特徴とする請求項３記載の位置ずれ検出装置。
【請求項５】
前記光電センサは、前記エッジ検出手段を設けた前記アーム部より延在されたセンサ取付棒に設けられた送受光素子よりなることを特徴とする請求項２記載の位置ずれ検出装置。
【請求項６】
前記センサ取付棒は、前記エッジ検出手段を設けた前記アーム部の長手方向の中心軸に沿って平行に設けられることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の位置ずれ検出装置。
【請求項７】
前記最先端のアーム部は、１又は互いに個別に旋回可能になされた複数のピックよりなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の位置ずれ検出装置。
【請求項８】
前記位置ずれ検出部は、前記求めた位置ずれ量が許容量より大きい時には前記搬送機構の動作を停止させるようになされていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の位置ずれ検出装置。
【請求項９】
前記位置ずれ検出部は、前記求めた位置ずれ量を補償するように前記搬送機構の動作を制御するようになされていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の位置ずれ検出装置。
【請求項１０】
前記エッジ検出手段を設けた前記アーム部は、前記最先端のアーム部の直前の段のアーム部であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の位置ずれ検出装置。
【請求項１１】
前記エッジ検出手段は、前記最先端のアーム部のずれ量を検出することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の位置ずれ検出装置。
【請求項１２】
被処理体に対して所定の処理を施す複数の処理室と、
前記複数の処理室に共通に連結される共通搬送室と、
前記共通搬送室内に設けられて前記被処理体を搬送する第１の搬送機構と、
前記共通搬送室にロードロック室を介して連結される被処理体導入室と、
前記被処理体導入室に設けられて処理すべき前記被処理体を設置するための導入ポートと、
前記被処理体導入室内に設けられて前記被処理体を搬送する第２の搬送機構と、
を有する処理システムにおいて、
前記第１及び／又は第２の搬送機構には、請求項１乃至１１のいずれかに記載の位置ずれ検出装置が設けられることを特徴とする処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハ等の被処理体に対して所定の処理を施す処理システム及びこれに用いる位置ずれ検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＩＣ等のような半導体集積回路を製造するには、シリコン基板等の半導体ウエハの表面に、成膜、酸化拡散、エッチング、アニール等の各種の処理を繰り返し行なう必要がある。この場合、処理効率を向上させるために、それぞれの処理を行なう処理室を１つの共通搬送室に連結させて設けて、いわゆるクラスタツール装置化し、ウエハを各処理室間に渡り歩くように搬送しながら一連の上述したような処理を行なうようにしている。
【０００３】
図１１は上述したような従来の処理システムの一例を示す概略構成図である。図示するように、この処理システム２は、例えば真空引き可能になされた共通搬送室４にそれぞれゲートバルブＧを介して複数、ここでは４つの処理室６Ａ〜６Ｄを連結して構成される。各処理室６Ａ〜６Ｄ内には、その上面にウエハを載置する載置台８Ａ〜８Ｄが設けられる。
【０００４】
また、この共通搬送室４には、ゲートバルブＧを介して、ロードロック室１０Ａ、１０Ｂが連結すると共に、このロードロック室１０Ａ、１０Ｂの反対側は、ゲートバルブＧを介してローダ室１２に連結されている。上記ローダ室１２の一側面には、カセット等の容器に収容した未処理のウエハを設置するためのロードポート１４が設けられる。そして、上記ローダ室１２や共通搬送室４内には、旋回及び屈伸可能になされた多関節アームよりなる搬送機構１６、１８が設けられており、この搬送機構１６、１８でウエハＷを保持して搬送するようになっている。
【０００５】
この場合、ウエハＷを搬送機構１６、１８で保持して搬送するに際しては、搬送途中のウエハが他の部材と干渉したり衝突したりすることを防止するために、このウエハＷを搬送機構１６、１８の先端のピック１６Ａ、１８Ａ上の適正な位置に精度良く、しかも位置ずれなく保持させなければならない。そのため、従来の処理システムにあっては、例えば図１１に示すように、上記共通搬送室内に固定的に複数の位置ずれ検出センサ２０設けて、搬送機構に保持されたウエハＷの位置ずれを検出するようにしていた（特許文献１〜４）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２２３７３２号公報
【特許文献２】特開平１０−２４７６８１号公報
【特許文献３】特開２００２−４３３９４号公報
【特許文献４】特開２００４−１４０１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述したような位置ずれ検出センサ２０にあっては、共通搬送室内に固定的に設けてあることから、この位置ずれ出力センサ２０がウエハＷの搬送経路上に位置していない場合には、ウエハの搬送経路をわざわざ迂回させて位置ずれ検出センサ２０上を通るようにして位置ずれの検出を行わなければならないので、その分、ウエハＷの搬送経路が長くなってスループットを低下させる原因になっていた。また、スループットの低下を防止するために全ての搬送操作にて位置ずれ検出センサ２０により位置ずれ検出するのではなく、時々の搬送操作の時にしか位置ずれ検出を行わないようにすることもあるが、この場合には、位置ずれ検出を行わない搬送操作の時に大きな位置ずれが発生したときにはウエハの衝突が生ずる場合があり、信頼性に欠ける点があった。
【０００８】
また、上記全ての処理室の前に位置ずれ検出センサ２０を設けて処理室からウエハを搬出する際に常に位置ずれを検出することも行われるが、この構成の場合には、位置ずれ検出センサ２０を複数個設けなければならず、その分、コスト高を招来する、といった問題があった。
更には、上記ローダ室１２の搬送機構１６に対しては、ローダ室１２内に余裕なスペースが十分に存在しないことから、位置ずれ検出センサ２０が設けられない、といった問題もあった。
【０００９】
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、互いに直列に接続された一部のアーム部にエッジ検出手段を設けることによって、簡単な構造でスループットを低下させることなく簡易に被処理体の位置ずれを検出することが可能な位置ずれ検出装置及びこれを用いた処理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、複数のアーム部を互いに旋回可能に直列に接続すると共に、最先端のアーム部に被処理体を保持させて前記被処理体を搬送するようにした搬送機構に設けた被処理体の位置ずれ検出装置において、前記複数のアーム部の内の前記最先端のアーム部以外のアーム部に設けられて、少なくとも前記最先端のアーム部に保持された前記被処理体のエッジを検出するためのエッジ検出手段と、該エッジ検出手段の検出値に基づいて前記被処理体の位置ずれを求める位置ずれ検出部と、を備えるように構成したことを特徴とする位置ずれ検出装置である。
【００１１】
このように、互いに直列に接続された一部のアーム部にエッジ検出手段を設けることによって、簡単な構造でスループットを低下させることなく簡易に被処理体の位置ずれを検出することができる。
【００１２】
この場合、例えば請求項２に記載したように、前記エッジ検出手段は、互いに離間させて設けた２以上の光電センサよりなる。
また、例えば請求項３に記載したように、前記光電センサは、前記エッジ検出手段を設けた前記アーム部より延在されたセンサ取付棒に設けた第１の光素子と、前記エッジ検出手段を設けた前記アーム部の本体に設けられると共に前記第１の光素子に対応する第２の光素子とよりなる。
【００１３】
また、例えば請求項４に記載したように、前記第１及び第２の光素子の内、いずれか一方は発光素子であり、他方は受光素子である。
また、例えば請求項５に記載したように、前記光電センサは、前記エッジ検出手段を設けた前記アーム部より延在されたセンサ取付棒に設けられた送受光素子よりなる。
また、例えば請求項６に記載したように、前記センサ取付棒は、前記エッジ検出手段を設けた前記アーム部の長手方向の中心軸に沿って平行に設けられる。
【００１４】
また、例えば請求項７に記載したように、前記最先端のアーム部は、１又は互いに個別に旋回可能になされた複数のピックよりなる。
また、例えば請求項８に記載したように、前記位置ずれ検出部は、前記求めた位置ずれ量が許容量より大きい時には前記搬送機構の動作を停止させるようになされている。
【００１５】
また、例えば請求項９に記載したように、前記位置ずれ検出部は、前記求めた位置ずれ量を補償するように前記搬送機構の動作を制御するようになされている。
また、例えば請求項１０に記載したように、前記エッジ検出手段を設けた前記アーム部は、前記最先端のアーム部の直前の段のアーム部である。
また、例えば請求項１１に記載したように、前記エッジ検出手段は、前記最先端のアーム部のずれ量を検出する。
【００１６】
請求項１２に係る発明は、被処理体に対して所定の処理を施す複数の処理室と、前記複数の処理室に共通に連結される共通搬送室と、前記共通搬送室内に設けられて前記被処理体を搬送する第１の搬送機構と、前記共通搬送室にロードロック室を介して連結される被処理体導入室と、前記被処理体導入室に設けられて処理すべき前記被処理体を設置するための導入ポートと、前記被処理体導入室内に設けられて前記被処理体を搬送する第２の搬送機構と、を有する処理システムにおいて、前記第１及び／又は第２の搬送機構には、請求項１乃至１１のいずれかに記載の位置ずれ検出装置が設けられることを特徴とする処理システムである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る位置ずれ検出装置及びこれを用いた処理システムによれば、次のように優れた作用効果を発揮することができる。
互いに直列に接続された一部のアーム部にエッジ検出手段を設けることによって、簡単な構造でスループットを低下させることなく簡易に被処理体の位置ずれを検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る位置ずれ検出装置及び処理システムの一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る位置ずれ検出装置を有する処理システムの一例を示す概略構成図、図２は本発明で用いる搬送機構の概略平面図、図３は位置ずれ検出装置を設けた搬送機構の一例を示す斜視図、図４は折り畳んだ状態の搬送機構を示す側面図、図５及び図６は搬送機構を折り畳む時にエッジ検出手段の光を遮断する時の動作を示す平面図である。
【００１９】
まず、上記処理システムについて説明する。
図１に示すように、この処理システム２２は、複数、例えば４つの処理室２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄと、略五角形状の真空引き可能になされた共通搬送室２６と、ロードロック機能を有する真空引き及び大気圧復帰の繰り返しが可能になされた第１及び第２ロードロック室２８Ａ、２８Ｂと、細長い被処理体導入室３０とを主に有している。
【００２０】
具体的には、略五角形状の上記共通搬送室２６の４辺に上記各処理室２４Ａ〜２４Ｄが接合され、他辺に、上記第１及び第２ロードロック室２８Ａ、２８Ｂがそれぞれ接合される。そして、この第１及び第２ロードロック室２８Ａ、２８Ｂの他端側に、上記被処理体導入室３０が共通に接続される。尚、上記共通搬送室２６の形状やこれに接続される処理室の台数は、特に限定されるものではない。
【００２１】
上記共通搬送室２６と上記４つの各処理室２４Ａ〜２４Ｄとの間及び上記共通搬送室２６と上記第１及び第２ロードロック室２８Ａ、２８Ｂとの間は、それぞれ気密に開閉可能になされたゲートバルブＧがそれぞれ介在して接合されて、クラスタツール化されており、必要に応じて共通搬送室２６内と連通可能になされている。また、上記第１及び第２各ロードロック室２８Ａ、２８Ｂと上記被処理体導入室３０との間にも、それぞれ気密に開閉可能になされたゲートバルブＧが介在されている。
【００２２】
上記４つの処理室２４Ａ〜２４Ｄ内には、それぞれ被処理体としての半導体ウエハを載置するサセプタ３２Ａ〜３２Ｄが設けられており、被処理体である半導体ウエハＷに対して種々の処理を施すようになっている。そして、この共通搬送室２６内においては、上記２つの各ロードロック室２８Ａ、２８Ｂ及び４つの各処理室２４Ａ〜２４Ｄにアクセスできる位置に、屈伸及び旋回可能になされた第１の搬送機構３４が設けられており、ウエハＷを搬送できるようになっている。ここでは、一度に２枚のウエハを取り扱うことができるようになっている。尚、上記第１の搬送機構３４の構成については後述する。
【００２３】
上記被処理体導入室３０は、横長の箱体により形成されており、この横長の一側には、被処理体である半導体ウエハを導入するための１つ乃至複数の、図示例では３つの搬入口３６が設けられ、各搬入口３６には、開閉可能になされた開閉ドア３８が設けられる。また、この被処理体導入室３０内は、Ｎ２ 等の不活性ガスや清浄な空気により満たされている。そして、この各搬入口３６に対応させて、導入ポート４０がそれぞれ設けられ、ここにそれぞれ１つずつ例えばカセット容器４２を載置できるようになっている。各カセット容器４２には、未処理、或いは処理済みの複数枚、例えば２５枚の基板Ｗを等ピッチで多段に載置して収容できるようになっている。尚、カセット容器４２は、密閉容器状になされていてもよいし、単に棚状になされた容器を用いてもよい。
【００２４】
また、被処理体導入室３０内の一側には、ウエハの位置合わせを行なうオリエンタ４４が設けられ、このオリエンタ４４は、ウエハＷを載置して回転する回転台４４Ａとラインセンサよりなる光学センサ４４Ｂとを有しており、ウエハＷの周縁部（エッジ）を検出してウエハＷの中心の位置ずれ量を検出できるようになっている。
【００２５】
また被処理体導入室３０内の他側には、この内部に取り込んだ未処理のウエハや処理済みのウエハを一時的に保管するための保管棚４６が設けられており、ウエハＷを例えば５０枚程度保管できるようになっている。そして、この被処理体導入室３０内の長さ方向の略中央部の側壁には、上記拡ロードロック室２８Ａ、２８Ｂ、各導入ポート４０、オリエンタ４４及び保管棚４６へアクセスしてウエハＷを搬送するために屈伸及び旋回可能になされた第２の搬送機構４８が設けられる。この第２の搬送機構４８のベース５０は、上下方向に沿った案内レール５２にスライド可能に設けられており、この第２の搬送機構４８の全体を昇降移動できるようにしている。
【００２６】
そして、上記各処理室２４Ａ〜２４Ｄにおける処理や上記第１及び第２の搬送機構３４、４８等の動作も含むこの処理システム２２の全体の動作は、例えばコンピュータ等よりなるシステム制御部５４により制御されることになる。
【００２７】
＜搬送機構の構成＞
次に、上記第１及び第２の搬送機構３４、４８及びこれに設けられる位置ずれ検出装置の構成について説明する。上記第１及び第２の搬送機構３４、４８及びこれらに設けられる位置ずれ検出装置は全く同様に構成されているので、ここでは第２の搬送機構４８を例にとって説明し、第１の搬送機構３４については同一参照符号を付して、その説明を省略する。
【００２８】
図２乃至図６に示すように、この第２の搬送機構４８は、第１の搬送機構３４と同様に構成されており、複数のアーム部を互いに旋回可能に直列に接続すると共に、最先端のアーム部に被処理体である半導体ウエハＷを保持させて、これを搬送し得るようになっている。具体的には、ここでは上記搬送機構４８は、第１段の第１アーム部６０と第２段の第２アーム部６２と第３段の第３アーム部６４の３段のアーム部により構成されている。上記第１アーム部６０の基端部は、ベース５０側へ回転可能に支持され、この第１アーム部６０の先端部には、上記第２アーム部６２の基端部が回転可能に支持される。
【００２９】
そして、この第２アーム部６２の先端部に、上記第３アーム部６４の基端部が回転可能に支持される。ここで第３アーム部６４は、最先端のアーム部となり、ここでは第３アーム部６４は、先端が２股状になされて互いに個別に旋回可能になされた複数、図示例では２つのピック６４Ａ、６４Ｂを上下２段に配置して構成されており、このピック６４Ａ、６４Ｂ上にウエハＷを載置した状態で搬送するようになっている。尚、このピックを１つのみ、或いは３以上設けるようにしてもよい。
【００３０】
従って、この搬送機構４８は各アーム部６０、６２、６４の支持軸を中心としてそれぞれのアーム部６０、６２、６４が旋回することにより任意の方向に向けて屈伸自在になされている。またこの搬送機構４８内には、周知のように内部にベルトや歯車等が組み込まれており、これらを正逆方向へ回転させることにより、上記搬送機構４８の旋回や屈伸等の駆動を行うこようになっている。
【００３１】
そして、このように構成された搬送機構４８に本発明に係る被処理体の位置ずれ検出装置６６が設けられている。この位置ずれ検出装置６６は、最先端のアーム部以外のアーム部に設けられており、この位置ずれ検出装置６６は少なくとも最先端のアーム部、すなわちここでは第３アーム部６４に保持されたウエハＷのエッジを検出するためのエッジ検出手段６８と、このエッジ検出手段６８の検出値に基づいて上記ウエハの位置ずれを求める位置ずれ検出部７０とにより主に構成されている。この位置ずれ検出部７０の検出結果は、システム制御部５４（図１参照）へ入力されることになり、このシステム制御部５４は、これに設けられる警報手段７１を必要に応じて起動するようになっている。
【００３２】
具体的には、ここでは上記エッジ検出手段６８は、上記第３アーム部６４の直前の段である第２アーム部６２に設けられており、互いに所定の間隔だけ離間させて配置した２つの光電センサ７２、７４により構成されている。尚、この光電センサを３個以上設けるようにしてもよい。
【００３３】
図４にも示すように、この光電センサ７２、７４を取り付けるために、上記第２アーム部６２の基端部側には、これから腕を伸ばすようにして水平方向に延在させて取り付けられたセンサ取付棒７６が設けられている。このセンサ取付棒７６は、上記第２アーム部６２の長手方向の中心軸７８（図５参照）に沿って設けられると共に、ウエハＷを保持した第３アーム部６４が旋回する時にこれと干渉しないようにこのセンサ取付棒７６は上記第２アーム部６２の本体よりも所定の幅だけ上方へ離間させて配置されている。
【００３４】
そして、このセンサ取付棒７６に、上記光電センサ７２、７４の一部を形成する第１の光素子７２Ａ、７４Ａが所定の間隔を隔ててそれぞれ設けられている。また、上記第２アーム部６２の本体側には、上記各第１の光素子７２Ａ、７４Ａにそれぞれ対向する所に位置させて第２の光素子７２Ｂ、７４Ｂがそれぞれ設けられている。ここで上記第１の光素子７２Ａ、７４Ａとしては、例えば発光ダイオード素子やレーザ素子のような発光素子が用いられ、第２の光素子７２Ｂ、７４Ｂとしては例えば受光素子が用いられ、上記発光素子から出力される光線Ｌ１、Ｌ２（図４参照）を遮断した時にウエハＷのエッジの通過を検出できるようになっている。
【００３５】
尚、上記発光素子と受光素子の取り付け位置を逆にし、第１の光素子７２Ａ、７４Ａとして受光素子を用い、第２の光素子７２Ｂ、７４Ｂとして発光素子を用いてもよく、いずれにしても光線Ｌ１、Ｌ２の遮断を検出できるならばどのように構成してもよい。
【００３６】
図５は第３アーム部６４の一方のピック６４Ａに保持したウエハＷのエッジが２つの光電センサ７２、７４の部分で同時に光線を遮断した時の状態を示し、図６は図５に示す状態から図５中の矢印８０方向へピック６４Ａが更に旋回した状態を示している。ここで各アーム部６０、６２、６４の旋回角度は、当然のこととしてシステム制御部５４側で制御され、また、第３アーム部６４に保持されているウエハＷの位置ずれは、第３アーム部６４の旋回時にこのシステム制御部５４により常に監視するようになっている。
【００３７】
具体的には、図５では上段のピック６４Ａの載置中心位置Ｍ０とウエハＷの中心位置Ｗ０とが一致してウエハＷが位置ずれなくピック６４Ａに保持されている状態を示し、且つ２つの光電センサ７２、７４が同時に光線の遮断を検出した時の状況を示している。尚、ここでは理解を容易にするために、ウエハＷが適正位置に載置されたときに２つの光電センサ７２、７４が同時に光線を遮断した場合を例にとって説明するが、これらの２つの光電センサ７２、７４が異なったタイミングで光線を遮断するようにしてもよいのは勿論である。
【００３８】
図５に示すような状態において、第３アーム部６４の旋回中心８２を原点（０、０）とすると共に、第２アーム部６２の中心軸７８をＸ軸とする。そして、ピック６４Ａの長手方向における中心軸８４と上記第２アーム部６２の中心軸７８であるＸ軸とがなす角度θ０を基準角度とする。そして、この時の載置中心位置Ｍ０を基準極座標（ｒ０、θ０）として予めシステム制御部５４側に記憶されることになる。尚、ウエハＷの直径、ピック６４Ａの旋回中心８２と載置中心位置Ｍ０との間の距離ｒ０、上記の旋回中心８２と両光電センサ７２、７４との間の各距離等も予め上記システム制御部５４に記憶されている。
【００３９】
また他方のピック８４Ｂに関する数値も、上記ピック６４Ａと同様に上記システム制御部５４に予め記憶されている。尚、この場合、両ピック６４Ａ、６４Ｂに関する上記各数値は全く同じであり、また上記第２の搬送機構４８に関する極座標の説明は、第１の搬送機構３４についても同様に適用されている。
【００４０】
次に、以上のように構成された処理システム２２における半導体ウエハＷの動きについて説明する。
まず、被処理体導入室３０のいずれかの導入ポート４０には、これから処理すべき未処理のウエハＷを収容したカセット容器４２が設置されており、或いは未処理のウエハＷはすでに被処理体導入室３０内に取り込まれて保管棚４６に保管されていたりする。
【００４１】
そして、ウエハＷを搬送するには、上記被処理体導入室３０内に設けた第２の搬送機構４８が上記導入ポート４０や保管棚４６にアクセスし、この第３アーム部６４の一方のピック、例えばピック６４Ａで未処理のウエハＷを保持する。この保持されたウエハＷは、第２の搬送機構４８によりオリエンタ４４まで搬送され、ここでウエハＷに形成されているオリエンテーションフラットやノッチの位置方向や位置ずれが検出されて位置決めを行う。尚、オリエンタ４４にすでにウエハＷが設置されて位置決めがなされウエハＷが存在する場合には、他方の空き状態のピック６４Ｂでこの位置決め済みのウエハＷを取り上げ、他方のピック６４Ａに保持していたウエハＷをオリエンタ４４へ位置決めのために設置することになる。
【００４２】
このオリエンタ４４にて位置決めされたウエハＷは、次に、第２の搬送機構４８により第１及び第２のロードロック室２８Ａ、２８Ｂの内のいずれか一方のロードロック室内へ収容され、ここに載置される。
【００４３】
次に、このウエハＷが収容されたロードロック室内は密閉された後に真空引きされ、ゲートバルブＧを開いてこのロードロック室を予め真空状態になされている共通搬送室２６内と連通する。
【００４４】
次に、この共通搬送室２６内の第１の搬送機構３４を用いて上記連通したロードロック室内にアクセスし、このロードロック室内に収容されている未処理のウエハＷを２つのピック６４Ａ、６４Ｂの内のいずれか一方のピックで取り上げ、このウエハに対象となる処理を施すために、４つの処理室２４Ａ〜２４Ｄの内のいずれか１つの処理室、例えば処理室２４Ａ内へ搬送し、この中のサセプタ上にウエハＷを移載する。そして、ゲートバルブＧを閉じることによってこの処理室２４Ａを密閉した後に所定の処理をウエハＷに対して施すことになる。
【００４５】
そして、このウエハＷは、更に他の処理室２４Ｂ〜２４Ｄで処理を行う場合には、それに対応する処理室に向けて順次渡り歩くように第１の搬送機構３４を用いて搬送されて行き、その都度、対応する処理室で所定の処理が施されることになる。
【００４６】
そして、上述のようにしてウエハＷに対して施すべき一連の処理が完了したならば、この処理済みのウエハＷは第１の搬送手段３４によって２つのロードロック室２８Ａ、２８Ｂの内のいずれか一方のロードロック室内へ搬入される。そして、このロードロック室が大気圧復帰された後に第２の搬送機構４８を用いて被処理体導入室３０側へ搬出すると共に、この処理済みのウエハＷを保管棚４６へ一時に保管したり、或いは導入ポート４０に載置してあるカセット容器４２内へ戻すことになり、これにより一連の搬送が完了することになる。
【００４７】
さて、このようにしてウエハＷを第１及び第２の搬送機構３４、４８で搬送する際には、他の部材との干渉を避けるために、各搬送機構３４、４８はウエハＷを保持した状態で折り畳まれ、そしてこの状態で全体の旋回動作等が行われるが、この時、ウエハＷが第３アーム部６４上の適正な位置に位置ずれなく保持されているか否か、すなわち位置ずれの検出が行われる。
【００４８】
この場合、図５及び図６に示すように、第３アーム部６４の例えばピック６４ＡがウエハＷを保持した状態でこの第３アーム部６４が折り畳まれると、この折り畳みの途中で、ウエハＷのエッジ（周辺部）が２つの光電センサ７２、７４における各光線Ｌ１、Ｌ２（図４参照）を遮断するので、この遮断した時の各タイミング、具体的には第３アーム部６４（ピック６４Ａ）の旋回角度を検出することによって、ウエハＷが位置ずれなくピック６４Ａ上に載置されているか否かを判断することができる。
【００４９】
以上の動作についてより詳しく説明する。図７はピックに保持されている半導体ウエハの位置ずれを検出するための動作を示すフローチャート、図８は半導体ウエハが位置ずれなく適正な位置に保持されている時の状態を示す図、図９は半導体ウエハが位置ずれして保持されている時の一例を示す図である。尚、上記図７〜図９に示す内容は、第１及び第２の搬送機構３４、４８において共通に適用される。
【００５０】
まず、図７に示すフローチャートに基づいて位置ずれ検出時の流れについて説明すると、搬送機構３４、４８の第３アーム部６４の例えばピック６４ＡでウエハＷを保持すると（Ｓ１）、この第３アーム部６４を折り畳み方向へ旋回する（Ｓ２）。この時、図５及び図６で示したように、両光電センサ７２、７４にて発生する各光線Ｌ１、Ｌ２（図４参照）をウエハＷのエッジがそれぞれ遮断するので、その遮断した時の上記第３アーム部６４のピック６４Ａの旋回角度をそれぞれ検出して記憶する（Ｓ３）。この記憶は例えば位置ずれ検出部７０における図示しないメモリにて行う。
【００５１】
そして、この位置ずれ検出部７０は、上記旋回角度の検出値に基づいて、ピック６４Ａの旋回角度が”θ０”の時のウエハＷの中心位置（載置位置）の極座標（ｒ１０、θ１０）を求める（図６参照）。そして、この極座標（ｒ１０、θ１０）とピック６４Ａ上に位置ずれなく適正に保持されている時のウエハＷの中心位置である載置中心位置の基準極座標（ｒ０、θ０）との間の差、すなわち位置ずれ量を求めることになる（Ｓ４）。尚、上記基準極座標（ｒ０、θ０）は予め上記位置ずれ検出部７０に記憶されている。
【００５２】
そして、ここで求められた位置ずれ量が例えばシステム制御部５４へ送られ、このシステム制御部５４では、この位置ずれ量が予め定められて記憶された許容値以内に収まっているか否かが判断され（Ｓ５）、ＹＥＳの場合、すなわち位置ずれ量が許容値以内の場合には、ウエハＷが他の部材と干渉する恐れがないので、当該搬送機構の動作を続行してこのウエハＷを目的とする場合へ搬送して移載することになる（Ｓ６）。
【００５３】
これに対して、上記ステップＳ５において、ＮＯの場合、すなわち位置ずれ量が許容値よりも大きい場合には、そのまま搬送を続行するとウエハＷが他の部材と干渉する恐れや歩留まり低下の原因となるので、当該搬送機構の動作を停止し（Ｓ７）、警報手段７１（図１参照）を動作してオペレータに対して警報を発し、その旨を知らせることになる（Ｓ８）。尚、上記ステップＳ５、Ｓ７、Ｓ８等の動作を位置ずれ検出部７０で行わせるようにしてもよい。また、上記ステップＳ４において位置ずれ量を求めたならば、次にこの位置ずれ量を補償するように、すなわち位置ずれ量を相殺するようにこの搬送機構を修正動作させてウエハを目的場所へ搬送するようにしてもよい。
【００５４】
ここでステップＳ３及びＳ４における位置ずれ量を求めるまでの過程の一例を、図８及び図９も参照して説明する。図８は図５に示す図を模式的に示しており、図９はウエハＷがピック上に位置ずれ状態で保持されている時の状態を示している。前述したように、ウエハ中心Ｗ０とピック６４Ａ（図５参照）の載置中心位置Ｍ０とが一致してウエハＷが位置ずれなく保持されている時には、第２アーム部６２（図５参照）の中心軸７８に沿って位置する両光電センサ７２、７４は同時にウエハＷのエッジを検出する。ここでピック６４Ａの旋回中心８２の極座標は原点（０、０）を示し、基準極座標は（ｒ０、θ０）を示す。
【００５５】
次に、図９に示すように、ピック６４Ａに対してウエハＷが位置ずれして保持されている場合には、例えば図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、異なるタイミング（旋回角度）で各光電センサ７２、７４の光線をそれぞれ遮断する。例えば図９（Ａ）に示すように、ピック６４Ａの中心軸８４の旋回角度が”θ１”の時に一方の光電センサ７４の光線を遮断しており、また図９（Ｂ）に示すようにピック６４Ａの中心軸８４の旋回角度が”θ２”の時に他方の光電センサ７２の光線を遮断している。
【００５６】
さて、このような状況において、上記図９（Ａ）の場合には、光線が遮断された光電センサ７４を中心としてウエハＷの半径に相当する半径Ｒの大きさの円９０Ａを描き、図９（Ｂ）の場合には、光線が遮断された光電センサ７２を中心として同じく半径Ｒの大きさの円９０Ｂを描く。この場合、上記円９０Ａ、９０Ｂの円周上にウエハＷの中心Ｗ０が位置することになる。そして、図９（Ａ）の上記円９０Ａに関しては、この円９０Ａを”θ１”が”θ０”になるように旋回移動させる。すなわち円９０Ａを”θ０−θ１”の角度だけ反時計回り方向へ旋回させて円９０Ａ１を作る。
【００５７】
同様に図９（Ｂ）の上記円９０Ｂに関しては、この円９０Ｂを”θ２”が”θ０”になるように旋回移動させる。すなわち円９０Ｂを”θ０−θ１”の角度だけ反時計回り方向へ旋回させて円９０Ｂ１を作る。そして、上記２つの円９０Ａ１及び９０Ｂ１の交点が２つ存在し、この内のピックから大きく外れて理論上あり得ない一方の交点を無視し、他方の交点が、ピック６４Ａの旋回角度が”θ０”の時のウエハＷの中心位置となる。この時のウエハＷの中心位置Ｗ０の極座標が”ｒ１０、θ１０”となる（図６参照）。
【００５８】
そして、ウエハＷが位置ずれした極座標（ｒ１０、θ１０）と上記基準極座標（ｒ０、θ０）との差が位置ずれ量となる。この位置ずれ量の演算はコンピュータのプログラムによる演算で容易に求めることができる。また、上記演算の方法は、単に一例を示したに過ぎず、他のどのような演算方法を用いてもよい。このような位置ずれ量の検出は、前述したように各搬送機構３４、４８の各ピック６４Ａ、６４Ｂ毎に行われることになる。このように、本発明によれば、互いに直列に接続された一部のアーム部、例えば第２アーム部６２にエッジ検出手段６８を設けることによって、簡単な構造でスループットを低下させることなく簡易に被処理体である半導体ウエハＷの位置ずれを検出することができる。
【００５９】
尚、上記実施例にあっては、光電センサ７２、７４を含むエッジ検出手段６８を、ウエハＷを保持する第３アーム部６４の直前の段のアーム部である第２アーム部６２に設けるようにしたが、これに限定されず、上記第３アーム部６４以外の他のアーム部、ここでは第１アーム部６０に設けるようにしてもよい。
【００６０】
また、ここでは光電センサ７２、７４は、第１及び第２の光電素子として発光素子と受光素子とに分けた、いわゆる透過型の光電センサを用いたが、これに限定されず、発光素子と受光素子とを一体的に組み込んでなる、いわゆる反射型の光電センサを用いるようにしてもよい。この場合には、ウエハ表面と第２アーム部６２の表面との反射率の差によってウエハエッジの通過を検出することになる。
【００６１】
更に、ここでは搬送機構して図２にも示すように、３段のアーム部６０、６２、６４を直列に接続した場合を例にとって説明したが、これに限定されず、２段又は図１０に示す搬送機構の変形例のように更に１段のアーム部９４を設けて４段、或いはそれ以上の段数のアーム部を接続するようにしてもよい。
【００６２】
更には、ここではウエハＷの位置ずれを検出するようにしたが、例えばウエハを保持していない時の第３アーム部６４のピック６４Ａ、６４Ｂのエッジがいずれか一方の光線を遮断する時の極座標（基準極座標）を記憶しておけば、経年変化等によりピック６４Ａ、６４Ｂの旋回角度にずれが生じた場合にも、この旋回ずれ量を検出することができる。この場合には、旋回ずれ量の検出のためには１本の光線で十分であり、２本の光線は不要である。このようなピック６４Ａ、６４Ｂの旋回ずれ量の検出は、コンピュータ用の簡単なソフトウエアの追加だけで容易に行うことができる。
【００６３】
また、ここでは第１及び第２の搬送機構３４、４８の両方に位置ずれ検出装置を設けたが、これに限定されず、いずれか一方の搬送機構だけに設けるようにしてもよい。
また、ここでは被処理体として半導体ウエハを例にとって説明したが、これに限定されず、ガラス基板、ＬＣＤ基板、セラミック基板等にも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る位置ずれ検出装置を有する処理システムの一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明で用いる搬送機構を示す概略平面図である。
【図３】位置ずれ検出装置を設けた搬送機構の一例を示す斜視図である。
【図４】折り畳んだ状態の搬送機構を示す側面図である。
【図５】搬送機構を折り畳む時にエッジ検出手段の光を遮断する時の動作を示す平面図である。
【図６】搬送機構を折り畳む時にエッジ検出手段の光を遮断する時の動作を示す平面図である。
【図７】ピックに保持されている半導体ウエハの位置ずれを検出するための動作を示すフローチャートである。
【図８】半導体ウエハが位置ずれなく適正な位置に保持されている時の状態を示す図である。
【図９】半導体ウエハが位置ずれして保持されている時の一例を示す図である。
【図１０】搬送機構の変形例を示す図である。
【図１１】従来の処理システムの一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００６５】
２２  処理システム
２４Ａ〜２４Ｄ  処理室
２６  共通搬送室
２８Ａ，２８Ｂ  ロードロック室
３０  被処理体導入室
３４  第１の搬送機構
４０  導入ポート
４８  第２の搬送機構
５４  システム制御部
６０  第１アーム部
６２  第２アーム部
６４  第３アーム部
６４Ａ，６４Ｂ  ピック
６６  位置すれ検出装置
６８  エッジ検出手段
７０  位置ずれ検出部
７２，７４  光電センサ
７２Ａ，７４Ａ  第１の光素子
７２Ｂ，７４Ｂ  第２の光素子
７６  センサ取付棒
Ｍ０  載置中心位置
Ｗ０  ウエハ中心位置
Ｗ  半導体ウエハ（被処理体）
【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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