(57)【要約】【課題】半導体製造装置が備える搬送ロボットにおける半導体基板搬送時の基板破損の抑制化を図る。【解決手段】拡散炉装置は、半導体ウエハに処理を行う拡散炉と、上記拡散炉に配置され、かつ上記半導体ウエハを収納する石英ボートと、上記石英ボートと外部から搬入されたカセットとの間で上記半導体ウエハを受け渡す搬送ロボット５を有している。さらに、搬送ロボット５は、旋回動作を行わない部分に設けられた支柱状のセンサ支持部５ｄを備えており、センサ支持部５ｄに、搬送ロボット５のプレート５ｆに保持される上記半導体ウエハの有無を検出する第１センサ５ｈと、プレート５ｆに保持された上記半導体ウエハの位置ずれを検出する第２センサ５ｉと、が設けられている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）半導体製造装置が備える処理用治具と、外部から搬入された基板収納容器と、の間で前記半導体製造装置に設けられた搬送ロボットにより半導体基板を受け渡す工程、
（ｂ）前記半導体製造装置の処理部において、前記処理用治具に前記半導体基板を収納した状態で前記半導体基板に所望の処理を行う工程、
を有し、
前記搬送ロボットは、旋回動作を行わない部分に設けられたセンサ支持部を備え、前記センサ支持部に、前記搬送ロボットの基板保持部に保持される前記半導体基板の有無を検出する第１センサと、前記基板保持部に保持された前記半導体基板の位置ずれを検出する第２センサと、が設けられ、
前記（ａ）工程において、前記第１センサによって前記半導体基板の有無を検出し、前記第２センサによって前記半導体基板の位置ずれを検出する、半導体装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第１センサは、光を投受光して前記半導体基板の有無を検出するセンサであり、水平方向に対して斜めに前記光を放出して前記半導体基板の有無を検出する、半導体装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記搬送ロボットは、複数の前記半導体基板を同時に搬送する、半導体装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第２センサは、前記搬送ロボットの前記基板保持部に保持された前記半導体基板に対して、前記基板保持部の基板受渡し側で垂直方向に光を放出して前記半導体基板の位置ずれを検出する、半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体製造装置の前記処理部は、拡散炉であり、前記（ｂ）工程で、前記拡散炉において前記半導体基板に成膜処理を施す、半導体装置の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の半導体装置の製造方法において、
前記半導体製造装置の前記処理部は、ウェット洗浄部であり、前記（ｂ）工程で、前記ウェット洗浄部において前記半導体基板を液槽に浸して洗浄処理を施す、半導体装置の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の半導体装置の製造方法において、
前記搬送ロボットによる前記ウェット洗浄部との前記半導体基板の受渡しは、複数の前記半導体基板をそれぞれ前記基板保持部に立て掛けて収納した状態で行う、半導体装置の製造方法。
【請求項８】
半導体基板に処理を行う処理部と、
前記処理部に配置され、前記半導体基板を収納する処理用治具と、
前記処理用治具と、外部から搬入された基板収納容器と、の間で前記半導体基板を受け渡す搬送ロボットと、
を有し、
前記処理用治具は、前記処理部において前記半導体基板に所望の処理を行う際に前記半導体基板を収納する治具であり、
前記搬送ロボットは、旋回動作を行わない部分に設けられたセンサ支持部を備え、前記センサ支持部に、前記搬送ロボットの基板保持部に保持される前記半導体基板の有無を検出する第１センサと、前記基板保持部に保持された前記半導体基板の位置ずれを検出する第２センサと、が設けられている、半導体製造装置。
【請求項９】
請求項８に記載の半導体製造装置において、
前記第１センサは、光を放出する投光部と、前記光を受光する受光部と、を有し、
前記投光部と前記受光部は、前記基板保持部の基板受渡し側と、その反対側と、に対向して設けられ、
前記投光部は、水平方向に対して斜めに前記光を放出する部材である、半導体製造装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の半導体製造装置において、
前記搬送ロボットは、複数の前記半導体基板を搭載して同時に搬送する複数の前記基板保持部を備え、前記複数の基板保持部のそれぞれは、基板載置面を有している、半導体製造装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の半導体製造装置において、
前記第２センサは、前記搬送ロボットの前記基板保持部に保持された前記半導体基板に対して、前記基板保持部の基板受渡し側で垂直方向に光を放出するセンサである、半導体製造装置。
【請求項１２】
請求項８に記載の半導体製造装置において、
前記半導体製造装置の前記処理部は、前記半導体基板に成膜処理を施す拡散炉である、半導体製造装置。
【請求項１３】
請求項８に記載の半導体製造装置において、
前記半導体製造装置の前記処理部は、前記半導体基板を液槽に浸して洗浄するウェット洗浄部である、半導体製造装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の半導体製造装置において、
前記搬送ロボットは、前記ウェット洗浄部と前記半導体基板の受渡しを行う際に、複数の前記半導体基板をそれぞれ立て掛けて収納する前記基板保持部を有している、半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、半導体基板を搬送する搬送ロボットを用いた半導体装置の製造技術および半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ（半導体基板、または以降、単にウエハとも呼ぶ）の製造ラインで使用される半導体製造装置では、装置内部の基板搬入出部と処理部との間で半導体基板を搬送する際に、搬送ロボットによって搬送を行っているものが多い。
【０００３】
半導体基板を搬送する搬送ロボット等を用いた基板搬送装置（ウエハ搬送装置）については、例えば、特開平１０−８４０２８号公報（特許文献１）および特開平１０−２２３７３３号公報（特許文献２）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−８４０２８号公報
【特許文献２】特開平１０−２２３７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、半導体製造装置の処理部において、例えば、ボート等の基板収納部に半導体基板を収納した状態で高温処理を行うと、半導体基板に反り等が発生して半導体基板が変形し、搬送ロボットによって基板収納部から取り出そうとした際に、半導体基板が基板収納部で引っかかった状態となり、基板収納部から取り出すことができず、半導体基板は基板収納部に残ったままの状態となる。
【０００６】
搬送ロボットのシーケンスでは、搬送ロボットは基板収納部から半導体基板を取り出す動作を行った後、次の動作、すなわち、半導体基板を基板収納部に収納する動作を行おうとする。この時、基板収納部には取り出せなかった半導体基板が残存しているため、収納しようとした半導体基板が、残存する半導体基板と折り重なって半導体基板が破損するという課題が発生する。
【０００７】
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施の形態による半導体装置の製造方法は、（ａ）半導体製造装置が備える処理用治具と基板収納容器との間で上記半導体製造装置に設けられた搬送ロボットにより半導体基板を受け渡す工程、（ｂ）上記半導体製造装置の処理部において上記半導体基板に所望の処理を行う工程、を有するものである。さらに、上記搬送ロボットは、旋回動作を行わない部分に設けられたセンサ支持部を備え、上記センサ支持部に、上記搬送ロボットの基板保持部に保持される上記半導体基板の有無を検出する第１センサと、上記基板保持部に保持された上記半導体基板の位置ずれを検出する第２センサと、を有する。さらに、上記（ａ）工程において、上記第１センサによって上記半導体基板の有無を検出し、上記第２センサによって上記半導体基板の位置ずれを検出する。
【０００９】
また、一実施の形態による半導体製造装置は、半導体基板に処理を行う処理部と、上記処理部に配置され、上記半導体基板を収納する処理用治具と、上記処理用治具と外部から搬入された基板収納容器との間で上記半導体基板を受け渡す搬送ロボットと、を有し、上記処理用治具は、上記処理部において上記半導体基板に所望の処理を行う際に上記半導体基板を収納する治具である。さらに、上記搬送ロボットは、旋回動作を行わない部分に設けられたセンサ支持部を備え、上記センサ支持部に、上記搬送ロボットの基板保持部に保持される上記半導体基板の有無を検出する第１センサと、上記基板保持部に保持された上記半導体基板の位置ずれを検出する第２センサと、が設けられている。
【発明の効果】
【００１０】
上記一実施の形態によれば、搬送ロボットによる半導体基板の搬送ミスを低減することができ、基板搬送時の基板破損の抑制化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１の半導体製造装置の一例である拡散炉装置（縦型炉装置）の構造を示す概略図である。
【図２】図１に示す半導体製造装置を用いて成膜処理された半導体基板の構造の一例を示す断面図である。
【図３】図１に示す半導体製造装置に設けられた搬送ロボットの構造の一例を示す概略図である。
【図４】図３に示す搬送ロボットの構造の一例を示す側面図である。
【図５】図３に示す搬送ロボットの構造の一例を示す平面図である。
【図６】実施の形態２の搬送ロボットの構造の一例を示す側面図である。
【図７】図６に示す搬送ロボットの構造の一例を示す平面図である。
【図８】実施の形態３の半導体製造装置の一例であるウェット洗浄装置の構造を示す概略図である。
【図９】図８に示す半導体製造装置に設けられた搬送ロボットの構造の一例を示す部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
【００１３】
さらに、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。
【００１４】
また、以下の実施の形態において、要素の数など（個数、数値、量、範囲などを含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。
【００１５】
また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００１６】
また、以下の実施の形態において、構成要素等について、「Ａから成る」、「Ａより成る」、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１の半導体製造装置の一例である拡散炉装置（縦型炉装置）の構造を示す概略図、図２は図１に示す半導体製造装置を用いて成膜処理された半導体基板の構造の一例を示す断面図である。さらに、図３は図１に示す半導体製造装置に設けられた搬送ロボットの構造の一例を示す概略図、図４は図３に示す搬送ロボットの構造の一例を示す側面図、図５は図３に示す搬送ロボットの構造の一例を示す平面図である。
【００１９】
＜半導体製造装置について＞
図１に示す本実施の形態１の半導体製造装置は、半導体基板である半導体ウエハ７に成膜処理などの所望の処理を行うものであり、本実施の形態１では、一例として高温雰囲気の中で、図２に示すようにシリコン基板７ａに酸化膜７ｂを形成する拡散炉装置（縦型炉装置）１を取り上げて説明する。ただし、上記半導体製造装置は、酸化膜７ｂ上にポリシリコン膜７ｃもしくは窒化膜等を形成するＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition)装置等の縦型炉を備えた成膜装置であってもよい。
【００２０】
図１に示す拡散炉装置１の構成について説明すると、半導体ウエハ７に対して成膜処理が行われる処理部である拡散炉２ａと、ボートチャンバ２によって覆われ、かつ設置された石英ボート２ｃに対して複数の半導体ウエハ７の受渡しが行われるボートチャンバ部２ｆと、を有している。さらに、複数の半導体ウエハ７を収納したカセット（基板収納容器）６または空のカセット６が内部に配置され、カセットチャンバ３によって覆われた基板搬入出部３ａと、ボートチャンバ２とカセットチャンバ３との間に設けられた搬送チャンバ４によって覆われ、カセット６と石英ボート２ｃとの間で半導体ウエハ７を受渡す搬送ロボット５が設置された基板搬送部４ａと、を有している。
【００２１】
すなわち、拡散炉装置１は、拡散炉（処理部）２ａと、ボートチャンバ部２ｆと、基板搬送部４ａと、基板搬入出部３ａと、を有している。
【００２２】
次に、各部の詳細について説明すると、拡散炉２ａには、反応管２ｅが設けられ、さらに、反応管２ｅの外側には炉体ヒータ２ｂが取り付けられている。これにより、成膜処理時には、炉体ヒータ２ｂによって反応管２ｅの内部が所望の温度に加熱されて高温雰囲気が形成され、さらに反応管２ｅに反応性ガスを供給して成膜処理を行う。
【００２３】
また、ボートチャンバ部２ｆには、複数の半導体ウエハ７を収納可能な処理用治具である石英ボート２ｃが配置されている。石英ボート２ｃは、ボートエレベータ２ｄ上に設置されており、搬送ロボット５による半導体ウエハ７の受渡しにおいて、搬送ロボット５との間で高さ調整が可能なように設置されている。つまり、石英ボート２ｃは、ボートエレベータ２ｄによって上下動自在に設置されているとともに、成膜処理時には、ボートエレベータ２ｄによって拡散炉２ａの反応管２ｅの内部まで上昇され、高温雰囲気の中で反応性ガスが供給されて成膜処理が行なわれる。すなわち、複数の半導体ウエハ７が石英ボート２ｃに収納された状態で反応管２ｅ内に移動し、そこで成膜処理が行われるものであり、本実施の形態１の拡散炉装置１は、バッチ方式で成膜処理を行うものである。一例として、一度に最大１００枚程度の半導体ウエハ７を成膜処理することができる。
【００２４】
また、基板搬入出部３ａは、複数の半導体ウエハ７が収納されたカセット６、もしくは半導体ウエハ７を収納していない空のカセット６が内部に配置される領域である。
【００２５】
そして、基板搬送部４ａには、半導体ウエハ７を搬送する搬送ロボット５が設置されており、この搬送ロボット５によって、石英ボート２ｃと、拡散炉装置１の外部から搬入されたカセット６と、の間で半導体ウエハ７の受け渡しを行う。
【００２６】
以上のように本実施の形態１の拡散炉装置１では、カセット６に収納された複数の半導体ウエハ７のうちの例えば５枚を搬送ロボット５によって同時に取り出し、そのまま５枚の半導体ウエハ７を搬送ロボット５によって石英ボート２ｃに移し替る。この動作を繰り返した後、最大１００枚程度の半導体ウエハ７が収納された石英ボート２ｃを、ボートエレベータ２ｄによって反応管２ｅの内部まで上昇させ、この反応管２ｅに反応性ガスを供給して成膜処理を行う。この時、反応管２ｅの内部は、炉体ヒータ２ｂによって所望の温度まで加熱されて高温雰囲気となっている。
【００２７】
そして、成膜処理後、ボートエレベータ２ｄによって石英ボート２ｃをボートチャンバ部２ｆに下降させる。そして、石英ボート２ｃに収納された複数の半導体ウエハ７のうち、例えば５枚を搬送ロボット５によって同時に石英ボート２ｃから取り出し、そのまま搬送ロボット５によって、基板搬入出部３ａに搬入されている空のカセット６に成膜処理済みの５枚の半導体ウエハ７を移し替る。この搬送ロボット５による移し替の動作を繰り返すことで、石英ボート２ｃ内の複数の半導体ウエハ７を全てカセット６に移し替る。
【００２８】
＜搬送ロボットについて＞
次に、図３〜図５を用いて本実施の形態１の搬送ロボット５について説明する。
【００２９】
搬送ロボット５は、その土台となる架台５ａと、架台５ａ上に旋回軸５ｋを介して設けられた旋回動作を行う部分である図４に示す第１部分５ｂと、旋回動作を行わない部分である第２部分５ｃと、を備えている。つまり、第１部分５ｂは、搬送ロボット５の半導体ウエハ７（図３参照）が搭載されるプレート（基板保持部、ブレードもしくはツィーザなどとも言う）５ｆを有する部分であり、かつ旋回動作を行う部分である。なお、第１部分５ｂは、図５に示す前後方向Ｘ（半導体ウエハ７を受渡す方向）の動作を行う部分を含んでいる。
【００３０】
一方、第２部分５ｃは、旋回動作や前後方向Ｘの動作を行わない部分であり、架台５ａに上下動自在に取り付けられた部分である。さらに、第２部分５ｃは、支柱状のセンサ支持部５ｄを備えており、この支柱状のセンサ支持部５ｄに、搬送ロボット５のプレート５ｆに保持される半導体ウエハ７の有無を検出する第１センサ５ｈと、プレート５ｆに保持された半導体ウエハ７の位置ずれを検出する第２センサ５ｉと、が設けられている。
【００３１】
なお、支柱状のセンサ支持部５ｄは、図４に示す第１部分５ｂのプレート５ｆの基板受渡し側と、その反対側である基端側と、にそれぞれ垂直方向（半導体ウエハ７の配列方向（高さ方向Ｈ））に沿って設けられている。すなわち、センサ支持部５ｄは、図５に示すプレート５ｆの前後方向Ｘにおける前方Ｘ１側（基板受渡し側）と、プレート５ｆの後方Ｘ２側（基端側）との両側において、半導体ウエハ７の配列方向（垂直方向である高さ方向Ｈ）に沿って支柱状に設けられている。
【００３２】
また、図４に示すように、第１部分５ｂには、旋回軸５ｋ上に旋回ブロック５ｅが設けられ、さらに、旋回ブロック５ｅの上面に、複数のプレート５ｆを支持するプレート支持部５ｇが、図５に示す前後方向（半導体基板の受渡し方向）Ｘに可動自在に設けられている。
【００３３】
これにより、搬送ロボット５では、旋回ブロック５ｅが旋回することで、旋回ブロック５ｅ上に設けられたプレート５ｆが、カセット６が配置された方向を向いたり、あるいは石英ボート２ｃが配置された方向を向くことができる。
【００３４】
また、図４に示すように、搬送ロボット５には、例えば５枚の図５に示す半導体ウエハ７を同時に受渡し可能なように、５つのプレート５ｆが相互に所定の間隔（ピッチ）を設けた状態でプレート支持部５ｇに取り付けられている。すなわち、搬送ロボット５は、基板載置用の複数（ここでは５〜６枚）のクシ歯状のプレート５ｆを備えている。
【００３５】
これにより、旋回ブロック５ｅ上でプレート支持部５ｇが前後方向Ｘに移動することで、５枚の半導体ウエハ７を同時に石英ボート２ｃやカセット６に対して受渡し（搬送）することができる。
【００３６】
さらに、５つのプレート５ｆの上方には、さらに別の１つのプレート５ｆがプレート支持部５ｇに取り付けられ、プレート支持部５ｇの前後動作により、最上層のプレート５ｆも前後動作を行うことができる。そして、６つのプレート５ｆのそれぞれには半導体ウエハ７を載置するための基板載置面５ｆａが形成されており、基板載置面５ｆａに半導体ウエハ７を載置して半導体ウエハ７の搬送が行われる。
【００３７】
最上層のプレート５ｆは、その下方の５つのプレート５ｆとは異なり、独立して前後方向Ｘの動作を行えるように設けられている。最上層のプレート５ｆは、例えば、搬送ロボット５による半導体ウエハ７の受渡しの動作途中に、半導体ウエハ７が１枚不足した際等に、最上層のプレート５ｆだけを動作させ、不足した箇所に半導体ウエハ７を補充するものである。すなわち、１枚だけの補充等の場合に、最上層のプレート５ｆを単独で動作させて半導体ウエハ７の補充が行えるようになっている。
【００３８】
次に、搬送ロボット５の旋回動作や前後動作を行わない第２部分５ｃに設けられた第１センサ５ｈと第２センサ５ｉについて説明する。
【００３９】
図４および図５に示すように、第１センサ５ｈは、光５ｊを放出する投光部５ｈａと、光５ｊを受光する受光部５ｈｂと、を有しており、投光部５ｈａと受光部５ｈｂは、図４に示すプレート５ｆの前方Ｘ１側（基板受渡し側）と、その反対側である後方Ｘ２側（基端側）と、に対向して設けられている。
【００４０】
図３〜図５に示す構造では、プレート５ｆの前方Ｘ１側に配置された支柱状のセンサ支持部５ｄに、光５ｊを放出する投光部５ｈａが設けられ、プレート５ｆの後方Ｘ２側に配置された支柱状のセンサ支持部５ｄに、光５ｊを受光する受光部５ｈｂが設けられている。
【００４１】
これにより、図５に示すように、投光部５ｈａから放出された光５ｊが半導体ウエハ７によって遮られた場合には、受光部５ｈｂで光５ｊを受光できないため、半導体ウエハ７が有ると判断する。これに対して、投光部５ｈａから放出された光５ｊが半導体ウエハ７によって遮られずに受光部５ｈｂで光５ｊを受光した場合、半導体ウエハ７がプレート５ｆ上に載置されていないものと判断する。
【００４２】
以上により、半導体ウエハ７がプレート５ｆ上に載置されているか否か、すなわち各プレート５ｆに対しての半導体ウエハ７の有無を判断（検出）する。
【００４３】
なお、投光部５ｈａと受光部５ｈｂとからなる一組のセンサである第１センサ５ｈは、上下方向に所定のピッチで配置された各プレート５ｆそれぞれに対応して前方Ｘ１側（基板受渡し側）と、後方Ｘ２側（基端側）とで投光部５ｈａおよび受光部５ｈｂが一対（一組）に設けられている。
【００４４】
図４に示す構造の場合、第１部分５ｂに６つのプレート５ｆが配置されているため、これら１つずつのプレート５ｆに対応して６つの第１センサ５ｈが、前方Ｘ１側と後方Ｘ２側のそれぞれの支柱状のセンサ支持部５ｄに取り付けられている。
【００４５】
その際、各第１センサ５ｈのそれぞれは、各プレート５ｆそれぞれの高さ方向Ｈにおいて対応する位置（高さ）に取り付けられている。さらに、本実施の形態１の第１センサ５ｈにおいては、図４に示すように、投光部５ｈａは、水平方向Ｓに対して斜めに光５ｊを放出するように設けられている。
【００４６】
すなわち、半導体ウエハ７の有無を検出する範囲をより広げるために、水平方向Ｓに対して放出する光５ｊが斜めになるように投光部５ｈａを設け、かつ水平方向Ｓに対して斜めに放出された光５ｊを受光できるような位置（高さ）に受光部５ｈｂを設けている。
【００４７】
言い換えると、図４に示す側面視で、放出された光５ｊが半導体ウエハ７を斜めに横切るように投光部５ｈａが前方Ｘ１側のセンサ支持部５ｄに斜めに取り付けられており、一方、受光部５ｈｂもこの斜めの光５ｊを受光できるように、後方Ｘ２側のセンサ支持部５ｄに斜めに取り付けられている。
【００４８】
したがって、図４に示すように、一組の投光部５ｈａと受光部５ｈｂとでは、それぞれの支柱状のセンサ支持部５ｄへの取り付け位置（取り付け高さ）が高さ方向Ｈにおいて僅かにずれている（水平な位置ではない）。
【００４９】
これは、投光部５ｈａと受光部５ｈｂのセンサ支持部５ｄへの取り付け姿勢を水平方向Ｓに対して傾けることで容易に実現することができる。
【００５０】
次に、第２センサ５ｉについて説明する。
【００５１】
第２センサ５ｉは、図４および図５に示すように、搬送ロボット５のプレート５ｆにより保持された半導体ウエハ７に対して、プレート５ｆの前方Ｘ１側（基板受渡し側）において垂直方向（高さ方向Ｈ）に沿って光５ｍを放出するように取り付けられている。
【００５２】
すなわち、第２センサ５ｉは、半導体ウエハ７を保持するプレート５ｆの前方Ｘ１側のウエハの外周部付近において、最上段の半導体ウエハ７の上方からウエハ列に沿って、かつウエハ７から僅かに外側に離れた位置で垂直方向（高さ方向Ｈ）に沿って光５ｍを放出するように取り付けられている。なお、第２センサ５ｉは、例えば、光反射型のものであり、投受光部を備えており、光５ｍを放出するとともに、物体に当たって反射した光５ｍを受光してその反射距離を検出可能なセンサである。
【００５３】
例えば、所定の距離の箇所から反射して来た場合、第２センサ５ｉは、特に検出せずにウエハ７は位置ずれを起こしていないと判断する。一方、所定の距離より短い距離の箇所から反射して来た場合、これを検出し、プレート５ｆに搭載している複数のウエハ７のうちの何れかが位置ずれしていると判断する。
【００５４】
つまり、ウエハ７が位置ずれを引き起こしている場合、光５ｍが位置ずれを起こしているウエハ７の端部付近で反射するため、所定の距離より短い距離で光５ｍが反射して来ることになり、これを検出して位置ずれのウエハ有りと判断する。一方、ウエハ７が位置ずれを引き起こしていない場合には、光５ｍは、必ず所定の距離で反射して来るため、特に検出は行わない。
【００５５】
例えば、位置ずれをしていない場合の反射距離を１００とすると、位置ずれを起こした場合の反射距離は、１００より十分に小さくなり（例えば、６０または７０等）、この場合に第２センサ５ｉは、異常を検出する。なお、半導体ウエハ７は、プレート５ｆにおいて、後方Ｘ２側に壁（段差）が設けられているため、後方Ｘ２側にずれることは略ない。つまり、ずれる場合は、前方Ｘ１側にずれる。
【００５６】
したがって、第２センサ５ｉは、プレート５ｆの前方Ｘ１側においてプレート５ｆから僅かに離れた箇所に光５ｍを放出するように、かつ最上段の半導体ウエハ７より上方に取り付けられることが好ましい。
【００５７】
なお、ウエハ７の位置ずれ検出においては、ウエハ７が１枚でも基板搬送時に位置ずれを引き起こした場合には、第２センサ５ｉで位置ずれを検出し、その際、搬送ロボット５は、一時停止する。
【００５８】
以上のように拡散炉装置１を用いた本実施の形態１の半導体装置の製造方法では、拡散炉装置１が備える石英ボート（処理用治具）２ｃと、外部から搬入されたカセット（基板収納容器）６と、の間で拡散炉装置１に設けられた搬送ロボット５によりウエハ７を受け渡す際に、第１センサ５ｈによってウエハ７の有無を検出し、さらに第２センサ５ｉによってウエハ７の位置ずれを検出する。
【００５９】
そして、ウエハ７の有無の監視、およびウエハ７の位置ずれの監視は、搬送ロボット５によるウエハ７の搬送動作中に行う。
【００６０】
本実施の形態１の拡散炉装置１および半導体装置の製造方法によれば、拡散炉装置１が備えた搬送ロボット５にウエハ７の有無を検出する第１センサ５ｈと、ウエハ７の位置ずれを検出する第２センサ５ｉとが設けられたことにより、搬送ロボット５によるウエハ７の受渡しの一連の動作時にウエハ７の有無および位置ずれを検出することができる。
【００６１】
これにより、搬送ロボット５によるウエハ７の搬送ミスを低減することができ、ウエハ搬送時のウエハ７の破損の抑制化を図ることができる。
【００６２】
また、搬送ロボット５の旋回動作を行う第１部分５ｂとは動作系が切り離された（旋回動作を行わない）第２部分５ｃのセンサ支持部５ｄに、第１センサ５ｈと第２センサ５ｉが設けられているため、各センサに接続されたハーネス（配線）８の引き回しを、搬送ロボット５の旋回動作を考慮することなく決めることができる。その結果、ハーネス８の引き回しを容易に決定することができる。
【００６３】
また、搬送ロボット５の旋回動作を行う第１部分５ｂとは動作系が切り離された（旋回動作を行わない）第２部分５ｃのセンサ支持部５ｄに、第１センサ５ｈと第２センサ５ｉとを設けるため、搬送ロボット５に後付けでセンサ支持部５ｄと、第１センサ５ｈおよび第２センサ５ｉとを設けることができる。この場合には、容易に、かつ安価なコストで第１センサ５ｈと第２センサ５ｉを設けることができる。
【００６４】
また、第１センサ５ｈにおいて、投光部５ｈａから放出される光５ｊが水平方向Ｓに対して斜めになるように投光部５ｈａおよび受光部５ｈｂが取り付けられていることにより、半導体ウエハ７を検出する範囲を拡げることができ、半導体ウエハ７の有無の検出精度を高めることができる。
【００６５】
さらに、第１センサ５ｈにおいて、投光部５ｈａから放出される光５ｊが水平方向Ｓに対して斜めになるように投光部５ｈａおよび受光部５ｈｂが取り付けられていることにより、半導体ウエハ７を検出する範囲を拡げることができるため、複数の半導体ウエハ７を同時に搬送する場合であっても、その検出の精度を高めて搬送することができる。
【００６６】
また、ウエハ７の有無の監視およびウエハ７の位置ずれの監視を、搬送ロボット５によるウエハ７の搬送動作中に行うことにより、拡散炉装置１の処理能力を妨げることなく、ウエハ７の搬送を行うことができる。
【００６７】
（実施の形態２）
図６は実施の形態２の搬送ロボットの構造の一例を示す側面図、図７は図６に示す搬送ロボットの構造の一例を示す平面図である。
【００６８】
図６および図７に示す本実施の形態２の拡散炉装置１は、前方Ｘ１側と後方Ｘ２側のそれぞれの支柱状のセンサ支持部５ｄに、センサ取付けブロック５ｎが設けられており、このセンサ取付けブロック５ｎに第１センサ５ｈの投光部５ｈａと受光部５ｈｂが設けられているものである。
【００６９】
そして、センサ取付けブロック５ｎには、投光部５ｈａや受光部５ｈｂを嵌め込むための複数の溝が形成されている。そして、これら溝は、投光部５ｈａから放出される光５ｊが水平方向Ｓに対して斜めになるように形成されている。一方、受光部５ｈｂが嵌め込まれるセンサ取付けブロック５ｎにおいても各受光部５ｈｂを嵌め込む溝が水平方向Ｓに対して斜めに形成されている。
【００７０】
したがって、図６の側面視に示すように、水平方向Ｓに対して傾斜した投光部５ｈａから放出された光５ｊは、水平方向に対して同様の方向に傾斜した受光部５ｈｂによって受光可能となっている。
【００７１】
これは、実施の形態１と同様に、投光部５ｈａと受光部５ｈｂのセンサ支持部５ｄへの取り付け姿勢を水平方向Ｓに対して傾けることで容易に実現することができる。本実施の形態２では、センサ取付けブロック５ｎに形成された溝に各投光部５ｈａや各受光部５ｈｂを嵌め込むだけで投光部５ｈａおよび受光部５ｈｂの両者とも、水平方向Ｓに対して所望の角度に傾斜させて容易に設置することができる。
【００７２】
なお、図６の側面視に示すように、放出された光５ｊは、半導体ウエハ７を斜めに横切るように投光部５ｈａが前方Ｘ１側のセンサ取付けブロック５ｎに取り付けられており、一方、受光部５ｈｂもこの斜めの光５ｊを受光できるように、後方Ｘ２側のセンサ支持部５ｄに斜めに取り付けられている。
【００７３】
これにより、実施の形態２の拡散炉装置１においても、半導体ウエハ７の有無を検出する範囲をより広げることができる。
【００７４】
また、実施の形態２の拡散炉装置１では、ウエハ７を配置可能なプレート５ｆの枚数に合わせて第１センサ５ｈの数の増減を行うことができる。言い換えると、センサ取付けブロック５ｎを変更することにより、拡散炉装置１および搬送ロボット５の基板搬送枚数に合わせて、ウエハ７の検出枚数の変更を容易に行うことができる。
【００７５】
本実施の形態２の拡散炉装置１によれば、拡散炉装置１が備えた搬送ロボット５にウエハ７の有無を検出する第１センサ５ｈと、ウエハ７の位置ずれを検出する第２センサ５ｉとが設けられたことにより、搬送ロボット５によるウエハ７の受渡しの一連の動作時にウエハ７の有無および位置ずれを検出することができる。
【００７６】
これにより、搬送ロボット５によるウエハ７の搬送ミスを低減することができ、ウエハ搬送時のウエハ７の破損の抑制化を図ることができる。
【００７７】
以下、本実施の形態２の拡散炉装置１によって得られるその他の効果については、実施の形態１の拡散炉装置１によって得られる効果と同様であるため、その重複説明は省略する。
【００７８】
（実施の形態３）
図８は実施の形態３の半導体製造装置の一例であるウェット洗浄装置の構造を示す概略図、図９は図８に示す半導体製造装置に設けられた搬送ロボットの構造の一例を示す部分斜視図である。
【００７９】
図８に示す本実施の形態３の半導体製造装置は、半導体基板の洗浄を行うウェット洗浄装置１０である。ウェット洗浄装置１０の構成について説明すると、半導体ウエハ７の搬入出を行う基板搬入出部１１と、半導体基板に洗浄処理を行う処理部であるウェット洗浄部１２と、基板搬入出部１１とウェット洗浄部１２との間で半導体基板の受渡しを行う基板搬送部１３と、を有している。
【００８０】
そして、基板搬送部１３には、外部から搬入出される樹脂製のカセット（基板収納容器）６と、洗浄時にウェット洗浄部１２に設けられた複数の液槽１２ａ内に浸される石英製のカセット（処理用治具）５ｒと、の間で複数の半導体ウエハ７を受渡す搬送ロボット５が設けられている。
【００８１】
これにより、本実施の形態３のウェット洗浄装置１０は、そのウェット洗浄部１２において複数の半導体ウエハ７のそれぞれを、薬液や純水等の洗浄液１２ｂが収納されている複数の液槽１２ａに順次浸して洗浄処理を行う。
【００８２】
そして、ウェット洗浄装置１０における搬送ロボット５による半導体ウエハ７の受渡し（搬送）は、図９に示すように複数の半導体ウエハ７を搬送ロボット５のリフター部（基板保持部）５ｓに立て掛けて収納した状態で行う。
【００８３】
次に、図８および図９に示す搬送ロボット５の構成について説明すると、複数の半導体ウエハ７を立て掛けた状態で保持（収納）するリフター部５ｓと、カセット６とリフター部５ｓとの間で複数の半導体ウエハ７を保持しながら受渡す（搬送する）ウエハチャック５ｑと、リフター部５ｓおよびウエハチャック５ｑを支持する本体部５ｐとを備えている。
【００８４】
これにより、カセット６からカセット５ｒへの受渡しについては、搬送ロボット５の本体部５ｐにおいて、カセット６に収納された複数の半導体ウエハ７を、ウエハチャック５ｑによって立て掛けた状態のまま把持して上方に取り出し、取り出し後、本体部５ｐのリフター部５ｓに立て掛けた状態のまま移し替る。
【００８５】
その後、複数のウエハ７をリフター部５ｓによって立て掛けて保持した状態で高さ方向Ｈに対し下降させ、カセット５ｒに移し替る。そして、複数のウエハ７を立て掛けた状態でカセット５ｒに収納した後、水平方向Ｓに搬送ロボット５の本体部５ｐを移動させ、ウェット洗浄部１２における所定の液槽１２ａ上にカセット５ｒを配置する。配置後、複数のウエハ７を立て掛けて収納した状態のカセット５ｒを下降させて液槽１２ａ内の洗浄液１２ｂに浸して各ウエハ７の洗浄を行う。
【００８６】
本実施の形態３のウェット洗浄装置１０が備える搬送ロボット５には、実施の形態１の拡散炉装置１が備える搬送ロボット５と同様に、第１センサ５ｈと第２センサ５ｉが設けられている。
【００８７】
すなわち、ウェット洗浄装置１０の搬送ロボット５の第１センサ５ｈは、図８および図９に示すように、光５ｊを放出する投光部５ｈａと、光５ｊを受光する受光部５ｈｂと、を有している。そして、投光部５ｈａと受光部５ｈｂは、リフター部５ｓの上方側と、その反対側である下方側と、に対向して設けられている。
【００８８】
図９に示す構造では、半導体ウエハ７の下方側に配置された支柱状のセンサ支持部５ｄに、光５ｊを放出する投光部５ｈａが設けられ、一方、半導体ウエハ７の上方側に配置された支柱状のセンサ支持部５ｄに、光５ｊを受光する受光部５ｈｂが設けられている。これら投光部５ｈａと受光部５ｈｂは、ウエハ７の１枚ごとに対応するように支柱状のセンサ支持部５ｄにそれぞれ複数個設けられている。
【００８９】
これにより、図８に示すように、投光部５ｈａから放出された光５ｊが半導体ウエハ７によって遮られた場合には、受光部５ｈｂで光５ｊを受光できないため、半導体ウエハ７が有ると判断する。一方、投光部５ｈａから放出された光５ｊが半導体ウエハ７によって遮られずに受光部５ｈｂで光５ｊを受光した場合、半導体ウエハ７がリフター部５ｓに載置されていないものと判断する。
【００９０】
以上により、半導体ウエハ７がリフター部５ｓに載置されているか否か、すなわちリフター部５ｓに対しての半導体ウエハ７の有無を判断（検出）する。
【００９１】
また、各第１センサ５ｈのそれぞれの投光部５ｈａは、半導体ウエハ７を側面側から眺めた状態で垂直方向（高さ方向Ｈ）に対して斜めに光５ｊを放出するように設けられている。
【００９２】
つまり、半導体ウエハ７の有無を検出する範囲をより広げるために、半導体ウエハ７の側面視において、放出する光５ｊが垂直方向（高さ方向Ｈ）に対して斜めになるように投光部５ｈａを設け、かつ垂直方向に対して斜めに放出された光５ｊを受光できるような位置に受光部５ｈｂを設けている。
【００９３】
言い換えると、放出された光５ｊが半導体ウエハ７の端部を斜めに横切るように投光部５ｈａが下方側のセンサ支持部５ｄに斜めに取り付けられており、一方、受光部５ｈｂもこの斜めの光５ｊを受光できるように、上方側のセンサ支持部５ｄに斜めに取り付けられている。
【００９４】
次に、図９に示す第２センサ５ｉについて説明する。
【００９５】
第２センサ５ｉは、搬送ロボット５のリフター部５ｓによって保持された複数の半導体ウエハ７に対して、半導体ウエハ７の配列方向に沿って光５ｍを放出するように取り付けられている。ここでは、第２センサ５ｉは、実施の形態１と同様に反射型のものであり、投受光部を備えている。そして、第２センサ５ｉは、半導体ウエハ７の配列方向に沿って配置された支柱状のセンサ支持部５ｔの先端部付近に取り付けられており、半導体ウエハ７から僅かに外周方向の外側に離れた位置において、半導体ウエハ７の配列方向に沿って光５ｍを放出する。
【００９６】
すなわち、第２センサ５ｉは、半導体ウエハ７を保持するリフター部５ｓの手前側から奥行き方向に対してウエハ７に沿って光５ｍを放出するとともに、物体に当たって反射した光５ｍを受光してその反射距離を検出する。
【００９７】
実施の形態１と同様に、例えば、所定の距離の箇所から反射して来た場合、特に検出せずにウエハ７は位置ずれを起こしていないと判断する。一方、所定の距離より短い距離の箇所から反射して来た場合、これを検出し、リフター部５ｓに搭載している複数のウエハ７のうちの何れかが位置ずれしていると判断する。
【００９８】
つまり、ウエハ７が位置ずれを引き起こしている場合、光５ｍが位置ずれを起こしているウエハ７の端部付近で反射するため、所定の距離より短い距離で光５ｍが反射して来ることになり、これを検出して位置ずれのウエハ有りと判断する。一方、ウエハ７が位置ずれを引き起こしていない場合には、光５ｍは、必ず所定の距離で反射して来るため、特に検出は行わない。
【００９９】
なお、ウエハ７の位置ずれ検出においては、実施の形態１と同様に、ウエハ７が１枚でも基板搬送時に位置ずれを引き起こした場合には、第２センサ５ｉで位置ずれを検出し、その際、搬送ロボット５は、一時停止する。
【０１００】
以上のようにウェット洗浄装置１０を用いた本実施の形態３の半導体装置の製造方法では、ウェット洗浄装置１０が備える石英製のカセット（処理用治具）５ｒと、外部から搬入された樹脂製のカセット（基板収納容器）６と、の間で搬送ロボット５によりウエハ７を受け渡す際に、第１センサ５ｈによってウエハ７の有無を検出し、さらに第２センサ５ｉによってウエハ７の位置ずれを検出する。
【０１０１】
そして、ウエハ７の有無の監視、およびウエハ７の位置ずれの監視は、搬送ロボット５によるウエハ７の搬送動作中に行う。
【０１０２】
本実施の形態３のウェット洗浄装置１０および半導体装置の製造方法によれば、ウェット洗浄装置１０が備える搬送ロボット５にウエハ７の有無を検出する第１センサ５ｈと、ウエハ７の位置ずれを検出する第２センサ５ｉとが設けられたことにより、搬送ロボット５によるウエハ７の受渡しの一連の動作時にウエハ７の有無および位置ずれを検出することができる。
【０１０３】
これにより、実施の形態１と同様に、搬送ロボット５によるウエハ７の搬送ミスを低減することができ、ウエハ搬送時のウエハ７の破損の抑制化を図ることができる。
【０１０４】
さらに、ウエハ７を立て掛けて（垂直）搬送する製造装置においても、搬送ロボット５によるウエハ７の受渡しの一連の動作時にウエハ７の有無および位置ずれを検出することができ、その結果、搬送ロボット５によるウエハ７の搬送ミスを低減してウエハ搬送時のウエハ７の破損の抑制化を図ることができる。
【０１０５】
本実施の形態３の半導体装置の製造方法およびウェット洗浄装置１０によって得られるその他の効果については、実施の形態１の効果と同様であるため、その重複説明は省略する。
【０１０６】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明はこれまで記載した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変更可能であることはいうまでもない。
【０１０７】
例えば、上記実施の形態１，２では、拡散炉装置１の搬送ロボット５の第１センサ５ｈにおいて、投光部５ｈａが前方Ｘ１側に設けられ、かつ受光部５ｈｂが後方Ｘ２側に設けられている場合を説明したが、その反対に、投光部５ｈａが後方Ｘ２側に設けられ、受光部５ｈｂが前方Ｘ１側に設けられていてもよい。
【０１０８】
また、上記実施の形態１，２および３では、第１センサ５ｈや第２センサ５ｉが光５ｊ，５ｍを用いて検出するものであったが、光５ｊ，５ｍの代わりにレーザを用いてもよい。
【０１０９】
また、上記実施の形態１，２および３で説明した搬送ロボット５が同時に搬送可能な半導体基板の枚数は、５枚に限定されるものではなく、５枚以下の複数枚や５枚以上の複数枚であってもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１  拡散炉装置（半導体製造装置）
２ａ  拡散炉（処理部）
２ｃ  石英ボート（処理用治具）
２ｅ  反応管
５  搬送ロボット
５ｆ  プレート（基板保持部）
５ｈ  第１センサ
５ｉ  第２センサ
６  カセット（基板収納容器）
７  半導体ウエハ（半導体基板）
１０  ウェット洗浄装置（半導体製造装置）
１２  ウェット洗浄部（処理部）
【図１】
2017085015.tif 000003
【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】
2017085015.tif 000009
【図８】
2017085015.tif 000010
【図９】
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