位置検出用治具
【課題】狭い搬送口を有する装置に対しても搬入可能な位置検出用ウェハを用いて、搬送アームの搬送先の位置調整を行う。
【解決手段】位置検出用ウェハＳは、位置調整の目標物との間の静電容量を検出する静電容量検出センサ５０を有する。静電容量検出センサ５０は、目標物との間で静電容量を形成する複数の静電容量検出電極５２と、静電容量検出電極５２と通信し、静電容量検出電極５２による静電容量の検出を制御する制御回路５１を有する。静電容量検出電極５２は、位置検出用ウェハＳの裏面側に設けられ、制御回路５１は、表面側に設けられている。
【解決手段】位置検出用ウェハＳは、位置調整の目標物との間の静電容量を検出する静電容量検出センサ５０を有する。静電容量検出センサ５０は、目標物との間で静電容量を形成する複数の静電容量検出電極５２と、静電容量検出電極５２と通信し、静電容量検出電極５２による静電容量の検出を制御する制御回路５１を有する。静電容量検出電極５２は、位置検出用ウェハＳの裏面側に設けられ、制御回路５１は、表面側に設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を保持して基板を搬送する搬送アームの搬送先の位置調整を行うための位置検出用治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程は、レジスト塗布装置、現像処理装置、熱処理装置等の複数の装置が搭載された塗布現像処理システムで行われている。この塗布現像処理システムには、各装置へのウェハの搬送を行う搬送装置が設けられている。
【０００３】
上記搬送装置は、ウェハを保持する搬送アームを有し、例えば当該搬送アームが前後方向、左右方向及び上下方向に三次元移動して、ウェハを各装置に搬送している。
【０００４】
ところで、各装置の所定の位置にウェハが搬送されないと、例えばウェハの受け渡しが適切に行われなかったり、またウェハの処理が適切に行われなかったりする。このため、例えば塗布現像処理システムの立ち上げ作業の際には、搬送アームがウェハを所定の位置まで搬送しているか否かを確認し、ウェハの搬送された位置がずれている場合には、搬送アームの搬送先の位置調整が行われている。
【０００５】
この位置調整の方法として、例えばＣＣＤカメラが搭載された軌跡検出用ウェハを搬送アームに保持させ、搬送アームにより軌跡検出用ウェハを搬送し、ＣＣＤカメラにより搬送アームの搬送先の停止位置を検出することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２４３４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のＣＣＤカメラなどの光学系機器は、焦点距離やフォーカスの調整機構等の制約により、上下方向に厚みが必要である。このため、近年薄型化が進み搬送口の隙間が狭くなっている装置に対しては、例えば上記軌跡検出用ウェハを搬入することができず、位置調整作業を適正に行うことができない。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、狭い搬送口を有する装置に対しても搬入可能で、搬送アームの搬送先の位置調整を適正に行うことができる位置検出用治具を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、基板を保持して搬送する搬送アームの搬送先の位置調整を行うための位置検出用治具であって、搬送アームが搬送可能な基板形状を有し、位置調整の目標物との間の静電容量を検出する静電容量検出センサを有し、前記静電容量検出センサは、目標物との間で静電容量を形成する複数の静電容量検出電極と、前記静電容量検出電極と通信し、静電容量検出電極による静電容量の検出を制御する制御回路と、を有し、前記静電容量検出電極は、基板形状の裏面側に設けられ、前記制御回路は、基板形状の表面側に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、静電容量検出センサにより、目標物との間の静電容量を検出して、搬送アームの現状の搬送先の位置を認識し、それに基づいて搬送アームの位置調整を行うことができる。そして、静電容量検出センサの静電容量検出電極と制御回路は極めて薄く形成できるので、位置検出用治具を大幅に薄型化できる。このため、位置検出用治具を狭い搬送口を有する装置にも搬入可能で、搬送アームの搬送先の位置の調整を適正に行うことができる。また、静電容量検出電極が裏面側に設けられ、制御回路が表面側に設けられているので、例えば静電容量検出電極の数や配置、形状の自由度が広がり、多様な目標物に対して最適な静電容量検出電極を配置し、より高い精度で位置調整を行うことができる。
【００１１】
前記基板形状には、裏面側から表面側に通じる複数の通電路が形成され、前記各静電容量検出電極は、前記通電路を通って前記制御回路に接続されていてもよい。
【００１２】
前記複数の通電路は、前記基板形状の外周部に形成されていてもよい。
【００１３】
前記複数の通電路は、前記基板形状の外周部に環状に配置され、前記静電容量検出電極は、前記通電路よりも前記基板形状の裏面の中央側に配置され、前記基板形状の裏面において、前記各静電容量検出電極と各導電路とを接続する配線は放射状に形成されていてもよい。
【００１４】
前記各静電容量検出電極と前記制御回路を接続する各配線には、静電容量検出電極により検出された静電容量の信号を増幅する増幅回路が設けられ、前記増幅回路は、前記基板形状の表面側に設けられていてもよい。
【００１５】
前記各静電容量検出電極と前記増幅回路とを接続する各配線と、前記各静電容量検出電極は、当該配線や静電容量検出電極と同電位に維持可能なガード配線によって覆われていてもよい。
【００１６】
前記基板形状の表面側には、搬送アームの位置調整を行うための外部の制御部と前記制御回路との間で通信する無線回路が設けられていてもよい。
【００１７】
前記静電容量検出電極は、前記基板形状の裏面側の搬送アームに支持される位置にも設けられていてもよい。
【００１８】
前記静電容量検出電極は、フォトリソグラフィー工程により形成されていてもよく、またスクリーン印刷工程により形成されていてもよい。
【００１９】
前記基板形状の裏面には、前記静電容量検出電極を覆うように絶縁材からなる保護膜が形成されていてもよい。
【００２０】
前記搬送アームの搬送先は、基板を保持して回転させる回転保持部であって、前記基板形状の表面側の中心部には、基板形状が前記回転保持部に保持され回転された状態で、当該基板形状の中心部の加速度を測定する加速度センサが設けられていてもよい。また、前記基板形状の表面側には、前記基板形状周囲の雰囲気の湿度を測定する湿度センサが設けられていてもよく、また前記基板形状周囲の雰囲気の温度を測定する温度センサが設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、狭い搬送口を有する装置に対しても位置検出用治具を搬入して、搬送アームの搬送先の位置調整を適正に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施の形態の一例について説明する。図１は、本実施の形態にかかる位置検出用治具としての位置検出用ウェハが適用される基板処理システム１の構成の概略を示す説明図である。
【００２３】
例えば基板処理システム１は、ウェハＷの処理を行う複数の処理装置１０と、それらの処理装置１０に対してウェハＷの搬送を行う搬送装置１１を備えている。
【００２４】
例えば搬送装置１１は、搬送アーム２０を有している。搬送アーム２０は、例えば先端が略Ｃ字形状を有している。搬送アーム２０のＣ字形状部分の内側には、複数の支持部２０ａが設けられており、これらの支持部２０ａ上にウェハＷを支持できる。搬送アーム２０は、例えば基台２１上に設けられたレール２２を前後方向に移動できる。例えば基台２１は、上下方向に延びるレール２３に取り付けられ、そのレール２３は、左右方向に延びるレール２４に取り付けられている。これらの構成により、搬送アーム２０は、前後方向、上下方向及び左右方向の３次元方向に移動できる。したがって、搬送装置１１は、ウェハＷを搬送アーム２０に支持した状態で、当該搬送アーム２０を処理装置１０内に進入させて、ウェハＷを処理装置１０内の所定の位置まで搬送できる。
【００２５】
なお、搬送アーム２０によるウェハＷの搬送位置は、搬送アーム２０の動作を制御する外部の制御部３０により制御されている。
【００２６】
処理装置１０は、例えば図２（ａ）に示すように処理容器４０内にウェハＷを載置する載置台４１を有している。例えば載置台４１の上面の中心部には、図２（ｂ）に示すように位置調整の目標物としての中心穴４２が形成されている。この例において、例えばウェハＷの適正な搬送位置は、載置台４１の中央部であり、ウェハＷの中心が中心穴４２に合うようにウェハＷを搬送する必要がある。処理容器４０の一側面には、搬送アーム２０によりウェハＷを搬入出するための搬送口４３が形成されている。
【００２７】
次に、位置検出用ウェハＳの構成について説明する。図３は、位置検出用ウェハＳの斜視図である。位置検出用ウェハＳは、例えば製品ウェハＷと同じ形で同じ大きさに形成され、上記搬送アーム２０により搬送可能である。位置検出用ウェハＳは、例えば配線パターンの形成やホール加工の容易なセラミックス、シリコン又は樹脂などにより形成されている。
【００２８】
位置検出用ウェハＳには、位置調整の目標物との間の静電容量を検出する静電容量検出センサ５０が設けられている。静電容量検出センサ５０は、表面側に制御回路５１を有し、図４に示すように裏面側に複数の静電容量検出電極５２を有している。
【００２９】
静電容量検出電極５２は、例えば図４に示すように位置検出用ウェハＳの裏面の中央部に、縦横方向に格子状に並べて配置されている。静電容量検出電極５２は、例えば四角形状を有し、例えば静電容量を形成する目標物（本実施の形態では中心穴４２）よりも小さい径を有している。また、隣り合う静電容量検出電極５２同士の間隔も、中心穴４２の径よりも小さくなっている。
【００３０】
位置検出用ウェハＳの外周部には、裏面側から表面側に上下方向に通じる複数の通電路６０が形成されている。これらの通電路６０は、位置検出用ウェハＳの外周部に環状に配置されている。各静電容量検出電極５２は、位置検出用ウェハＳの径方向に延びる配線６１によって、対応する通電路６０に接続されている。これにより、位置検出用ウェハＳの裏面側には、静電容量検出電極５２と通電路６０を接続する複数本の配線６１が放射状に形成されている。
【００３１】
配線６１と静電容量検出電極５２は、図５に示すようにガード配線６２によって囲まれている。配線６１や静電容量検出電極５２の位置検出用ウェハＳの表面側も、ガード配線６２により囲まれている。ガード配線６２は、静電容量の検出時に例えば制御回路５１により配線６１や静電容量検出電極５２と同電位になるように制御され、配線６１や静電容量検出電極５２を通る電気信号に対する外部からの電界等を遮断し、寄生容量を除去できる。
【００３２】
上記位置検出用ウェハＳの裏面側の構造、例えば静電容量検出電極５２、配線６１及びガード配線６２は、成膜、露光、現像、エッチングを繰り返すフォトリソグラフィー工程により形成されている。そして、このように静電容量検出電極５２、配線６１及びガード配線６２はフォトリソグラフィー工程により形成されるので、位置検出用ウェハＳの裏面は平坦になっている。
【００３３】
図３に示すように位置検出用ウェハＳの表面側には、外周部の各通電路６０と中心部の制御回路５１とを接続する複数本の配線７０が放射状に形成されている。各配線７０には、静電容量検出電極５２により検出された静電容量の信号を増幅する増幅回路７１が設けられている。各増幅回路７１は、通電路６０に近接して配置されている。増幅回路７１と導電路６０との間の配線７０には、上述したガード配線６２が設けられている。
【００３４】
制御回路５１は、例えば位置検出用ウェハＳの中央部に設けられた回路基板Ａに形成されている。制御回路５１は、各静電容量検出電極５２に対して電圧等の信号を送受信し、静電容量検出電極５２と目標物の間の静電容量を検出できる。回路基板Ａ上には、制御回路５１と外部の制御部３０との間を無線で通信する無線回路８０が設けられている。なお、静電容量検出電極５２、制御回路５１、ガード配線６２及び無線回路８０等の電源は、例えば位置検出用ウェハＳの回路基板Ａに設けられている。
【００３５】
例えば制御部３０は、位置検出用ウェハＳから各静電容量検出電極５２の静電容量の信号を受け取り、それらの静電容量に基づいて、位置検出用ウェハＳに対する目標物である中心穴４２の位置を特定できる。例えば制御部３０は、各静電容量検出電極５２により検出される静電容量の値と、位置検出用ウェハＳに対する中心穴４２の位置との関係を予め把握しておき、その関係から位置検出用ウェハＳの中心点に対する中心穴４２の座標を特定できる。図６に示すように複数の静電容量検出電極５２と中心穴４２との位置関係が異なると、各々の静電容量検出電極５２と、中心穴４２を含む載置台４１上面との２極間の距離Ｄが変動し、静電容量が変動する（静電容量Ｃ＝Ｅ０・Ｂ/Ｄ（Ｅ０は、２極間の誘電率、Ｂは、静電容量検出電極の面積））。これを利用して、位置検出用ウェハＳ面内の複数の静電容量検出電極５２の静電容量を検出することにより、位置検出用ウェハＳ面内の中心穴４２の位置が特定できる。
【００３６】
また、制御部３０は、特定した中心穴４２の座標に基づいて、適正な位置までの補正量を算出し、搬送アーム２０の搬送先の位置調整を行うことができる。
【００３７】
次に、以上のように構成された位置検出用ウェハＳを用いた搬送アーム２０の搬送先の位置調整プロセスについて説明する。
【００３８】
先ず、位置検出用ウェハＳが搬送アーム２０に支持される。次に、制御部３０の現状の搬送先の位置設定に従って、図７に示すように搬送アーム２０が、処理装置１０の搬送口４３から処理容器４０内に進入し、搬送先である載置台４１の中心部上方で停止する。その後、例えば制御部３０からの指令により、位置検出用ウェハＳの静電容量検出センサ５０が作動し、各静電容量検出電極５２と、中心穴４２を含む載置台４１の上面との間の静電容量が検出される。
【００３９】
このとき、各静電容量検出電極５２により検出された静電容量の信号は、増幅回路７１において増幅され、制御回路５１に送られる。制御回路５１は、各静電容量検出電極５２からの静電容量の信号を受信し、それらの静電容量の信号は、無線回路８０により無線で制御部３０に送られる。制御部３０では、予め設定されている各静電容量検出電極５２の静電容量の値と位置検出用ウェハＳに対する中心穴４２の位置との関係から、例えば図８に示すように位置検出用ウェハＳの中心点Ｅに対する中心穴４２の座標（ｘ,ｙ）が算出される。
【００４０】
この算出された中心穴４２の座標から、位置検出用ウェハＳの中心点Ｅと中心孔４２とのずれ量（ｘ,ｙ）が把握され、そのずれ量を調整量として、搬送アーム２０の搬送先の位置調整が行われる。
【００４１】
以上の実施の形態によれば、位置検出用ウェハＳが静電容量検出センサ５０を有し、位置検出用ウェハＳの裏面側に複数の静電容量検出電極５２が設けられ、表面側に制御回路５１が設けられている。この位置検出用ウェハＳは、従来のように光学系の機器を使用せず、薄く形成できる静電容量検出電極５２と制御回路５１を用いるので、位置検出用ウェハＳの全体の厚みを薄くできる。この結果、狭い搬送口４３を有する薄型の処理装置１０にも搬入可能であり、処理装置１０における搬送アーム２０の搬送先の位置調整を適正に行うことができる。また、静電容量検出電極５２を裏面側に設け、制御回路５１を表面側に設けているので、位置合わせの目標物に合わせて静電容量検出電極５２の数や形状、配置を自由に設定できる。この結果、目標物の位置の検出を高精度で行うことが可能になり、搬送アーム２０の位置調整を高い精度で行うことができる。
【００４２】
また、制御回路と静電容量検出電極を同じ面に設けた場合、制御回路により生じる電界が静電容量検出電極の周辺の電場に影響する。本実施の形態によれば、制御回路５１と静電容量検出電極５２が別の面に設けられているので、制御回路５１により生じる電界が静電容量検出電極５２の周辺の電場に影響を及ぼすことが抑制され、静電容量検出電極５２と目標物との間の静電容量をより正確に測ることができる。これにより、位置検出用ウェハＳによる目標物の位置検出をより高精度に行うことができる。さらに、本実施の形態では、増幅回路７１や無線回路８０も位置検出用ウェハＳの表面側に設けられているので、目標物の位置検出をさらに高精度に行うことができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、比較的厚みのある制御回路５１等を位置検出用ウェハＳの表面側に設け、裏面側には、厚みの薄い静電容量検出電極５２のみを設けたので、位置検出用ウェハＳの裏面全体の平坦性が高くなる。これにより、例えば位置検出用ウェハＳが搬送アーム２０に水平に支持されやすくなり、この結果、複数の静電容量検出電極５２を用いた目標物との間の静電容量の検出がより正確に行われ、目標物の位置検出をより安定的に高精度に行うことができる。
【００４４】
また、穴加工が簡単な位置検出用ウェハＳの外周部に通電路６０が形成されているので、裏面の静電容量検出電極５２と表面の制御回路５１との配線による接続を比較的簡単に行うことができる。また、位置検出用ウェハＳの外周部に通電路６０を環状に配置し、静電容量検出電極５２をその中心側に配置し、通電路６０と静電容量検出電極５２との配線６１を放射状に形成したので、多数の静電容量検出電極５２の配線を適正に行うことができる。また、静電容量検出電極５２が多くなっても比較的簡単なパターンで配線できるので、位置検出用ウェハＳの製造コストを抑えることができる。
【００４５】
位置検出用ウェハＳには、増幅回路７１が設けられたので、静電容量の僅かな変動を示す信号も検出することができる。したがって、より高精度の位置検出が可能になる。またこの増幅回路７１を位置検出用ウェハＳの表面側に設けたので、これによっても裏面の静電容量検出電極５２の配置の自由度が確保される。
【００４６】
静電容量検出電極５２と配線６１の周りには、ガード配線６２が設けられたので、配線６１や静電容量検出電極５２を通る信号に対する外部からの電界を遮断し、寄生容量を除去できる。この結果、静電容量の僅かな変動を示す信号の検出も可能になり、より高精度の位置検出が可能になる。
【００４７】
位置検出用ウェハＳの表面に無線回路８０が設けられたので、静電容量検出センサ５０による静電容量の検出結果を無線で制御部３０に送信できる。また、制御部３０からの位置検出用ウェハＳに対する動作指令を無線で行うことができる。このため、例えば狭い場所にウェハＷを搬送する搬送アーム２０であっても、配線等を気にすることなく位置調整を行うことができる。
【００４８】
以上の実施の形態では、位置検出用ウェハＳの裏面の静電容量検出電極５２をフォトリソグラフィー工程により形成するので、静電容量検出電極５２を極めて薄く形成できる。このため、かつ位置検出用ウェハＳの裏面の全体の平坦性がさらに向上し、これにより、例えば位置検出用ウェハＳを搬送アーム２０に支持させた際の水平性がより確保しやすくなる。この結果、複数の静電容量検出電極５２による目標物の位置検出をより安定的に高精度に行うことができる。
【００４９】
さらに、位置検出用ウェハＳの裏面側の静電容量検出電極５２、配線６１及びガード配線６２はすべてフォトリソグラフィー工程により形成されるので、位置検出用ウェハＳの裏面全体の平坦性はより高くなる。これにより、例えば位置検出用ウェハＳが搬送アーム２０に水平に支持されやすくなり、この結果、目標物の位置検出をより安定的に高精度に行うことができる。また、このように位置検出用ウェハＳの裏面が十分に平坦になると、例えば搬送アームとして、位置検出用ウェハＳの裏面全体を支持するフォーク型の搬送アームを用いた場合でも、位置検出用ウェハＳは水平に支持されることができる。さらに、例えば位置検出用ウェハＳの裏面を真空吸着する場合でも、当該位置検出用ウェハＳは有用である。例えば位置検出用ウェハＳが搬送される処理装置１０がレジスト塗布装置や現像装置等である場合、通常、装置内には位置検出用ウェハＳの裏面を真空吸着するスピンチャックが設けられている。かかる場合でも、位置検出用ウェハＳの裏面が十分に平坦なので、スピンチャックは位置検出用ウェハＳを水平に真空吸着できる。また、例えば図９に示すように位置検出用ウェハＳの中心部に設けられた加速度センサ１００によって、スピンチャックに吸着保持され回転された状態で位置検出用ウェハＳの中心部の加速度を測定し、スピンチャックの中心部に対する位置検出ウェハＳの中心部の相対位置を検出することができる。また、かかる場合、静電容量検出電極５２によって静電容量を検出して目標物の位置を検出した後、連続して、スピンチャックの中心部に対する位置検出用ウェハＳの中心部の相対位置を検出することもできる。したがって、一の位置検出ウェハＳで２種類の位置検出を行うことができるので、位置検出用ウェハＳを出し入れする必要がなく、処理装置１０の調整時間を大幅に短縮することができる。このように、本実施の形態の位置検出用ウェハＳは、裏面の特定の領域（例えば上述したスピンチャックに真空吸着される領域）の平坦性が要求される場合に特に有利な効果を発揮できる。
【００５０】
以上の実施の形態の位置検出用ウェハＳの表面側に、例えば図１０に示すように湿度センサ１１０がさらに設けられていてもよい。湿度センサ１１０は、回路基板Ａ上に設けられ、位置検出用ウェハＳ周囲の雰囲気の湿度を測定することができる。ここで、位置検出用ウェハＳ周囲の雰囲気の湿度が変動すると、静電容量検出電極５２によって検出される静電容量も変動する。本実施の形態においては、湿度センサ１１０で測定された湿度に基づいて、静電容量検出電極５２で検出された静電容量を補正することができる。この補正は、位置検出用ウェハＳの制御回路５１で行ってもよいし、あるいは湿度センサ１１０で測定された湿度を無線回路８０から制御部３０に出力して、制御部３０で行ってもよい。かかる場合、例えば位置検出用ウェハＳ周囲の雰囲気の湿度が変動した場合でも、静電容量検出電極５２と目標物との静電容量をより正確に検出することができ、目標物の位置検出をより高精度に行うことができる。また、位置検出用ウェハＳの表面側には、例えば図１０に示すように温度センサ１２０がさらに設けられていてもよい。温度センサ１２０は、回路基板Ａ上に設けられ、位置検出用ウェハＳ周囲の雰囲気の温度を測定することができる。そして、例えば温度センサ１２０が所定の温度を測定した場合に、図示しない警報器がアラームを発するようにすることもできる。そうすると、例えば所定の温度として、位置検出用ウェハＳの制御回路５１等のデバイスが損傷を受ける温度よりも低い温度を設定しておけば、アラームが発せられることによりデバイスの損傷を回避することができる。なお、本実施の形態では、加速度センサ１００、湿度センサ１１０及び温度センサ１２０が一の位置検出ウェハＳに設けられていたが、いずれか１つ以上のセンサが設けられていてもよい。
【００５１】
以上の実施の形態における位置検出用ウェハＳの裏面側の静電容量検出電極５２は、搬送アーム２０に支持される位置にも設けられていてもよい。例えば図１１（ａ）に示すように搬送アーム２０の支持部２０ａが、位置検出用ウェハＳの外周部の４箇所を支持するように設けられている場合には、図１１（ｂ）に示すようにそれらの支持部２０ａに対応する位置に、それぞれ複数の静電容量検出電極５２が設けられる。なお、各静電容量検出電極５０は、上述したように位置検出用ウェハＳの表面側の制御回路５１に接続されている。
【００５２】
かかる場合、例えば位置調整の際に位置検出用ウェハＳが搬送アーム２０に支持されたときに、各静電容量検出電極５２が、支持部２０ａとの間の静電容量を検出する。この静電容量の結果に基づいて、位置検出用ウェハＳが搬送アーム２０の適正な位置に適正な向きに支持されているか否かが判定される。例えば静電容量の検出値と予め求められているその適正値が比較され、位置検出用ウェハＳが４箇所の支持部２０ａに適正に支持され、なおかつ位置検出用ウェハＳのθ方向の向きが適正か否かが判定される。これにより、位置調整作業の際に、位置検出用ウェハＳが搬送アーム２０の適正な位置に適正な向きに支持されているか否かを確認でき、位置検出用ウェハＳと搬送アーム２０との位置関係を確認できる。この結果、搬送アーム２０に対する位置検出用ウェハＳの位置を合わせてから、位置調整作業を行うことができるので、上述した位置検出用ウェハＳによる搬送アーム２０の搬送先の位置の検出をより正確に行うことができる。
【００５３】
以上の実施の形態では、通電路６０は位置検出用ウェハＳの外周部に環状に配置されていたが、例えば図１２に示すように、通電路６０は位置検出用ウェハＳの任意の位置に配置されてもよい。例えば静電容量検出電極５２は前記実施の形態で示したように位置検出用ウェハＳの裏面の中央部に縦横方向に格子状に並べて配置されず、目標物の位置に応じて任意の位置に配置される場合がある。また、位置検査用ウェハＳの表面側の制御回路５１、増幅回路７１、無線回路８０、回路基板Ａ等のデバイスも、前記実施の形態で示したように位置検査ウェハＳの表面の中央部に配置されるとは限らない。本実施の形態では、これら静電容量検出電極５２や制御回路５１等の配置を鑑みて、通電路６０を任意の位置に配置することができる。特に、通電路６０間の間隔を、隣接して配置された静電容量検出電極５２間の間隔よりも大きくできるため、通電路６０の配置の自由度が増加する。
【００５４】
以上の実施の形態の位置検出用ウェハＳの裏面には、絶縁材からなる保護膜が形成されていてもよい。保護膜は、静電容量検出電極５２、配線６１及びガード配線６２を覆うように形成される。これにより、静電容量検出電極５２が金属汚染されるのを防止できる。また、例えば多数回の使用による静電容量検出電極５２の損傷等も防止できる。
【００５５】
以上の実施の形態では、位置検出用ウェハＳの裏面側の構造、例えば静電容量検出電極５２、配線６１及びガード配線６２は、フォトリソグラフィー工程により形成されていたが、スクリーン印刷工程により形成されてもよい。ここで、スクリーン印刷工程とは、スクリーン製版に描写されたパターンの孔にインクを充填し、スクリーン製版に描写されたパターンを被写体に転写することにより、被写体に所定のパターンを形成する工程である。本実施の形態においては、静電容量検出電極５２、配線６１及びガード配線６２に対応する所定のパターンが形成されたスクリーン製版を用いて、例えば銀インクやエポキシインクを位置検出用ウェハＳの裏面に転写する。そうすると、位置検出用ウェハＳの裏面に静電容量検出電極５２、配線６１及びガード配線６２が所定の位置に形成される。かかる場合でも、スクリーン印刷工程により位置検出用ウェハＳの裏面を平坦にすることができる。これにより、例えば位置検出用ウェハＳが搬送アーム２０に水平に支持されやすくなり、この結果、目標物の位置検出をより安定的に高精度に行うことができる。このようにスクリーン印刷工程を行った場合、上述したフォトリソグラフィー工程を行った場合の効果と同じ効果を享受できる。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５７】
例えば、以上の実施の形態で記載した位置検出用ウェハＳの裏面の静電容量検出電極５２の数や形状、配置は、位置合わせの目標物に応じて適宜選択できる。また、位置検出用ウェハＳの表面の増幅回路７１や制御回路５１の位置や数も、上記例に限られない。また、位置検出用ウェハＳの通電路６０の位置や数も上記例に限られない。さらに、目標物は、中心穴４２に限られず、凹凸のあるものであれば、他のものであってもよい。以上の実施の形態における位置検出ウェハＳによる位置検出は、水平面内の位置であったが、上下方向の位置も検出できる。また、位置検出用ウェハＳの表面側には、位置調整のための他の機能を果たす回路が設けられていてもよい。また、以上の実施の形態において、位置検出用治具はウェハ型であったが、方形等の他の形状の基板型であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、狭い搬送口を有する装置に対しても搬送アームの搬送先の位置調整を適正に行う際に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】基板処理システムの概略を示す説明図である。
【図２】（ａ）は、処理装置の構成の概略を示す側面図であり、（ｂ）は、処理装置の構成の概略を示す平面図である。
【図３】位置検出用ウェハの斜視図である。
【図４】位置検出用ウェハの裏面を示す斜視図である。
【図５】静電容量検出電極と配線がガード配線により覆われた様子を示す説明図である。
【図６】位置検出用ウェハの静電容量検出電極と載置台の表面の間の距離を示す説明図である。
【図７】処理装置内に搬送アームが進入した様子を示す説明図である。
【図８】位置検出用ウェハの中心点に対する中心穴の位置を示す説明図である。
【図９】表面側に加速度センサが設けられた位置検出用ウェハの斜視図である。
【図１０】表面側に加速度センサ、湿度センサ及び温度センサが設けられた位置検出用ウェハの斜視図である。
【図１１】（ａ）は、搬送アームの支持部の位置を示す説明図である。（ｂ）は、位置検出用ウェハの静電容量検出電極の位置を示す説明図である。
【図１２】通電路が任意の位置に配置された位置検出用ウェハの裏面を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 処理装置
１１ 搬送装置
２０ 搬送アーム
５０ 静電容量検出センサ
５１ 制御回路
５２ 静電容量検出電極
７１ 増幅回路
８０ 無線回路
Ｓ 位置検出用ウェハ
Ｗ ウェハ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を保持して基板を搬送する搬送アームの搬送先の位置調整を行うための位置検出用治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程は、レジスト塗布装置、現像処理装置、熱処理装置等の複数の装置が搭載された塗布現像処理システムで行われている。この塗布現像処理システムには、各装置へのウェハの搬送を行う搬送装置が設けられている。
【０００３】
上記搬送装置は、ウェハを保持する搬送アームを有し、例えば当該搬送アームが前後方向、左右方向及び上下方向に三次元移動して、ウェハを各装置に搬送している。
【０００４】
ところで、各装置の所定の位置にウェハが搬送されないと、例えばウェハの受け渡しが適切に行われなかったり、またウェハの処理が適切に行われなかったりする。このため、例えば塗布現像処理システムの立ち上げ作業の際には、搬送アームがウェハを所定の位置まで搬送しているか否かを確認し、ウェハの搬送された位置がずれている場合には、搬送アームの搬送先の位置調整が行われている。
【０００５】
この位置調整の方法として、例えばＣＣＤカメラが搭載された軌跡検出用ウェハを搬送アームに保持させ、搬送アームにより軌跡検出用ウェハを搬送し、ＣＣＤカメラにより搬送アームの搬送先の停止位置を検出することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２４３４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述のＣＣＤカメラなどの光学系機器は、焦点距離やフォーカスの調整機構等の制約により、上下方向に厚みが必要である。このため、近年薄型化が進み搬送口の隙間が狭くなっている装置に対しては、例えば上記軌跡検出用ウェハを搬入することができず、位置調整作業を適正に行うことができない。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、狭い搬送口を有する装置に対しても搬入可能で、搬送アームの搬送先の位置調整を適正に行うことができる位置検出用治具を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、基板を保持して搬送する搬送アームの搬送先の位置調整を行うための位置検出用治具であって、搬送アームが搬送可能な基板形状を有し、位置調整の目標物との間の静電容量を検出する静電容量検出センサを有し、前記静電容量検出センサは、目標物との間で静電容量を形成する複数の静電容量検出電極と、前記静電容量検出電極と通信し、静電容量検出電極による静電容量の検出を制御する制御回路と、を有し、前記静電容量検出電極は、基板形状の裏面側に設けられ、前記制御回路は、基板形状の表面側に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、静電容量検出センサにより、目標物との間の静電容量を検出して、搬送アームの現状の搬送先の位置を認識し、それに基づいて搬送アームの位置調整を行うことができる。そして、静電容量検出センサの静電容量検出電極と制御回路は極めて薄く形成できるので、位置検出用治具を大幅に薄型化できる。このため、位置検出用治具を狭い搬送口を有する装置にも搬入可能で、搬送アームの搬送先の位置の調整を適正に行うことができる。また、静電容量検出電極が裏面側に設けられ、制御回路が表面側に設けられているので、例えば静電容量検出電極の数や配置、形状の自由度が広がり、多様な目標物に対して最適な静電容量検出電極を配置し、より高い精度で位置調整を行うことができる。
【００１１】
前記基板形状には、裏面側から表面側に通じる複数の通電路が形成され、前記各静電容量検出電極は、前記通電路を通って前記制御回路に接続されていてもよい。
【００１２】
前記複数の通電路は、前記基板形状の外周部に形成されていてもよい。
【００１３】
前記複数の通電路は、前記基板形状の外周部に環状に配置され、前記静電容量検出電極は、前記通電路よりも前記基板形状の裏面の中央側に配置され、前記基板形状の裏面において、前記各静電容量検出電極と各導電路とを接続する配線は放射状に形成されていてもよい。
【００１４】
前記各静電容量検出電極と前記制御回路を接続する各配線には、静電容量検出電極により検出された静電容量の信号を増幅する増幅回路が設けられ、前記増幅回路は、前記基板形状の表面側に設けられていてもよい。
【００１５】
前記各静電容量検出電極と前記増幅回路とを接続する各配線と、前記各静電容量検出電極は、当該配線や静電容量検出電極と同電位に維持可能なガード配線によって覆われていてもよい。
【００１６】
前記基板形状の表面側には、搬送アームの位置調整を行うための外部の制御部と前記制御回路との間で通信する無線回路が設けられていてもよい。
【００１７】
前記静電容量検出電極は、前記基板形状の裏面側の搬送アームに支持される位置にも設けられていてもよい。
【００１８】
前記静電容量検出電極は、フォトリソグラフィー工程により形成されていてもよく、またスクリーン印刷工程により形成されていてもよい。
【００１９】
前記基板形状の裏面には、前記静電容量検出電極を覆うように絶縁材からなる保護膜が形成されていてもよい。
【００２０】
前記搬送アームの搬送先は、基板を保持して回転させる回転保持部であって、前記基板形状の表面側の中心部には、基板形状が前記回転保持部に保持され回転された状態で、当該基板形状の中心部の加速度を測定する加速度センサが設けられていてもよい。また、前記基板形状の表面側には、前記基板形状周囲の雰囲気の湿度を測定する湿度センサが設けられていてもよく、また前記基板形状周囲の雰囲気の温度を測定する温度センサが設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、狭い搬送口を有する装置に対しても位置検出用治具を搬入して、搬送アームの搬送先の位置調整を適正に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好ましい実施の形態の一例について説明する。図１は、本実施の形態にかかる位置検出用治具としての位置検出用ウェハが適用される基板処理システム１の構成の概略を示す説明図である。
【００２３】
例えば基板処理システム１は、ウェハＷの処理を行う複数の処理装置１０と、それらの処理装置１０に対してウェハＷの搬送を行う搬送装置１１を備えている。
【００２４】
例えば搬送装置１１は、搬送アーム２０を有している。搬送アーム２０は、例えば先端が略Ｃ字形状を有している。搬送アーム２０のＣ字形状部分の内側には、複数の支持部２０ａが設けられており、これらの支持部２０ａ上にウェハＷを支持できる。搬送アーム２０は、例えば基台２１上に設けられたレール２２を前後方向に移動できる。例えば基台２１は、上下方向に延びるレール２３に取り付けられ、そのレール２３は、左右方向に延びるレール２４に取り付けられている。これらの構成により、搬送アーム２０は、前後方向、上下方向及び左右方向の３次元方向に移動できる。したがって、搬送装置１１は、ウェハＷを搬送アーム２０に支持した状態で、当該搬送アーム２０を処理装置１０内に進入させて、ウェハＷを処理装置１０内の所定の位置まで搬送できる。
【００２５】
なお、搬送アーム２０によるウェハＷの搬送位置は、搬送アーム２０の動作を制御する外部の制御部３０により制御されている。
【００２６】
処理装置１０は、例えば図２（ａ）に示すように処理容器４０内にウェハＷを載置する載置台４１を有している。例えば載置台４１の上面の中心部には、図２（ｂ）に示すように位置調整の目標物としての中心穴４２が形成されている。この例において、例えばウェハＷの適正な搬送位置は、載置台４１の中央部であり、ウェハＷの中心が中心穴４２に合うようにウェハＷを搬送する必要がある。処理容器４０の一側面には、搬送アーム２０によりウェハＷを搬入出するための搬送口４３が形成されている。
【００２７】
次に、位置検出用ウェハＳの構成について説明する。図３は、位置検出用ウェハＳの斜視図である。位置検出用ウェハＳは、例えば製品ウェハＷと同じ形で同じ大きさに形成され、上記搬送アーム２０により搬送可能である。位置検出用ウェハＳは、例えば配線パターンの形成やホール加工の容易なセラミックス、シリコン又は樹脂などにより形成されている。
【００２８】
位置検出用ウェハＳには、位置調整の目標物との間の静電容量を検出する静電容量検出センサ５０が設けられている。静電容量検出センサ５０は、表面側に制御回路５１を有し、図４に示すように裏面側に複数の静電容量検出電極５２を有している。
【００２９】
静電容量検出電極５２は、例えば図４に示すように位置検出用ウェハＳの裏面の中央部に、縦横方向に格子状に並べて配置されている。静電容量検出電極５２は、例えば四角形状を有し、例えば静電容量を形成する目標物（本実施の形態では中心穴４２）よりも小さい径を有している。また、隣り合う静電容量検出電極５２同士の間隔も、中心穴４２の径よりも小さくなっている。
【００３０】
位置検出用ウェハＳの外周部には、裏面側から表面側に上下方向に通じる複数の通電路６０が形成されている。これらの通電路６０は、位置検出用ウェハＳの外周部に環状に配置されている。各静電容量検出電極５２は、位置検出用ウェハＳの径方向に延びる配線６１によって、対応する通電路６０に接続されている。これにより、位置検出用ウェハＳの裏面側には、静電容量検出電極５２と通電路６０を接続する複数本の配線６１が放射状に形成されている。
【００３１】
配線６１と静電容量検出電極５２は、図５に示すようにガード配線６２によって囲まれている。配線６１や静電容量検出電極５２の位置検出用ウェハＳの表面側も、ガード配線６２により囲まれている。ガード配線６２は、静電容量の検出時に例えば制御回路５１により配線６１や静電容量検出電極５２と同電位になるように制御され、配線６１や静電容量検出電極５２を通る電気信号に対する外部からの電界等を遮断し、寄生容量を除去できる。
【００３２】
上記位置検出用ウェハＳの裏面側の構造、例えば静電容量検出電極５２、配線６１及びガード配線６２は、成膜、露光、現像、エッチングを繰り返すフォトリソグラフィー工程により形成されている。そして、このように静電容量検出電極５２、配線６１及びガード配線６２はフォトリソグラフィー工程により形成されるので、位置検出用ウェハＳの裏面は平坦になっている。
【００３３】
図３に示すように位置検出用ウェハＳの表面側には、外周部の各通電路６０と中心部の制御回路５１とを接続する複数本の配線７０が放射状に形成されている。各配線７０には、静電容量検出電極５２により検出された静電容量の信号を増幅する増幅回路７１が設けられている。各増幅回路７１は、通電路６０に近接して配置されている。増幅回路７１と導電路６０との間の配線７０には、上述したガード配線６２が設けられている。
【００３４】
制御回路５１は、例えば位置検出用ウェハＳの中央部に設けられた回路基板Ａに形成されている。制御回路５１は、各静電容量検出電極５２に対して電圧等の信号を送受信し、静電容量検出電極５２と目標物の間の静電容量を検出できる。回路基板Ａ上には、制御回路５１と外部の制御部３０との間を無線で通信する無線回路８０が設けられている。なお、静電容量検出電極５２、制御回路５１、ガード配線６２及び無線回路８０等の電源は、例えば位置検出用ウェハＳの回路基板Ａに設けられている。
【００３５】
例えば制御部３０は、位置検出用ウェハＳから各静電容量検出電極５２の静電容量の信号を受け取り、それらの静電容量に基づいて、位置検出用ウェハＳに対する目標物である中心穴４２の位置を特定できる。例えば制御部３０は、各静電容量検出電極５２により検出される静電容量の値と、位置検出用ウェハＳに対する中心穴４２の位置との関係を予め把握しておき、その関係から位置検出用ウェハＳの中心点に対する中心穴４２の座標を特定できる。図６に示すように複数の静電容量検出電極５２と中心穴４２との位置関係が異なると、各々の静電容量検出電極５２と、中心穴４２を含む載置台４１上面との２極間の距離Ｄが変動し、静電容量が変動する（静電容量Ｃ＝Ｅ０・Ｂ/Ｄ（Ｅ０は、２極間の誘電率、Ｂは、静電容量検出電極の面積））。これを利用して、位置検出用ウェハＳ面内の複数の静電容量検出電極５２の静電容量を検出することにより、位置検出用ウェハＳ面内の中心穴４２の位置が特定できる。
【００３６】
また、制御部３０は、特定した中心穴４２の座標に基づいて、適正な位置までの補正量を算出し、搬送アーム２０の搬送先の位置調整を行うことができる。
【００３７】
次に、以上のように構成された位置検出用ウェハＳを用いた搬送アーム２０の搬送先の位置調整プロセスについて説明する。
【００３８】
先ず、位置検出用ウェハＳが搬送アーム２０に支持される。次に、制御部３０の現状の搬送先の位置設定に従って、図７に示すように搬送アーム２０が、処理装置１０の搬送口４３から処理容器４０内に進入し、搬送先である載置台４１の中心部上方で停止する。その後、例えば制御部３０からの指令により、位置検出用ウェハＳの静電容量検出センサ５０が作動し、各静電容量検出電極５２と、中心穴４２を含む載置台４１の上面との間の静電容量が検出される。
【００３９】
このとき、各静電容量検出電極５２により検出された静電容量の信号は、増幅回路７１において増幅され、制御回路５１に送られる。制御回路５１は、各静電容量検出電極５２からの静電容量の信号を受信し、それらの静電容量の信号は、無線回路８０により無線で制御部３０に送られる。制御部３０では、予め設定されている各静電容量検出電極５２の静電容量の値と位置検出用ウェハＳに対する中心穴４２の位置との関係から、例えば図８に示すように位置検出用ウェハＳの中心点Ｅに対する中心穴４２の座標（ｘ,ｙ）が算出される。
【００４０】
この算出された中心穴４２の座標から、位置検出用ウェハＳの中心点Ｅと中心孔４２とのずれ量（ｘ,ｙ）が把握され、そのずれ量を調整量として、搬送アーム２０の搬送先の位置調整が行われる。
【００４１】
以上の実施の形態によれば、位置検出用ウェハＳが静電容量検出センサ５０を有し、位置検出用ウェハＳの裏面側に複数の静電容量検出電極５２が設けられ、表面側に制御回路５１が設けられている。この位置検出用ウェハＳは、従来のように光学系の機器を使用せず、薄く形成できる静電容量検出電極５２と制御回路５１を用いるので、位置検出用ウェハＳの全体の厚みを薄くできる。この結果、狭い搬送口４３を有する薄型の処理装置１０にも搬入可能であり、処理装置１０における搬送アーム２０の搬送先の位置調整を適正に行うことができる。また、静電容量検出電極５２を裏面側に設け、制御回路５１を表面側に設けているので、位置合わせの目標物に合わせて静電容量検出電極５２の数や形状、配置を自由に設定できる。この結果、目標物の位置の検出を高精度で行うことが可能になり、搬送アーム２０の位置調整を高い精度で行うことができる。
【００４２】
また、制御回路と静電容量検出電極を同じ面に設けた場合、制御回路により生じる電界が静電容量検出電極の周辺の電場に影響する。本実施の形態によれば、制御回路５１と静電容量検出電極５２が別の面に設けられているので、制御回路５１により生じる電界が静電容量検出電極５２の周辺の電場に影響を及ぼすことが抑制され、静電容量検出電極５２と目標物との間の静電容量をより正確に測ることができる。これにより、位置検出用ウェハＳによる目標物の位置検出をより高精度に行うことができる。さらに、本実施の形態では、増幅回路７１や無線回路８０も位置検出用ウェハＳの表面側に設けられているので、目標物の位置検出をさらに高精度に行うことができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、比較的厚みのある制御回路５１等を位置検出用ウェハＳの表面側に設け、裏面側には、厚みの薄い静電容量検出電極５２のみを設けたので、位置検出用ウェハＳの裏面全体の平坦性が高くなる。これにより、例えば位置検出用ウェハＳが搬送アーム２０に水平に支持されやすくなり、この結果、複数の静電容量検出電極５２を用いた目標物との間の静電容量の検出がより正確に行われ、目標物の位置検出をより安定的に高精度に行うことができる。
【００４４】
また、穴加工が簡単な位置検出用ウェハＳの外周部に通電路６０が形成されているので、裏面の静電容量検出電極５２と表面の制御回路５１との配線による接続を比較的簡単に行うことができる。また、位置検出用ウェハＳの外周部に通電路６０を環状に配置し、静電容量検出電極５２をその中心側に配置し、通電路６０と静電容量検出電極５２との配線６１を放射状に形成したので、多数の静電容量検出電極５２の配線を適正に行うことができる。また、静電容量検出電極５２が多くなっても比較的簡単なパターンで配線できるので、位置検出用ウェハＳの製造コストを抑えることができる。
【００４５】
位置検出用ウェハＳには、増幅回路７１が設けられたので、静電容量の僅かな変動を示す信号も検出することができる。したがって、より高精度の位置検出が可能になる。またこの増幅回路７１を位置検出用ウェハＳの表面側に設けたので、これによっても裏面の静電容量検出電極５２の配置の自由度が確保される。
【００４６】
静電容量検出電極５２と配線６１の周りには、ガード配線６２が設けられたので、配線６１や静電容量検出電極５２を通る信号に対する外部からの電界を遮断し、寄生容量を除去できる。この結果、静電容量の僅かな変動を示す信号の検出も可能になり、より高精度の位置検出が可能になる。
【００４７】
位置検出用ウェハＳの表面に無線回路８０が設けられたので、静電容量検出センサ５０による静電容量の検出結果を無線で制御部３０に送信できる。また、制御部３０からの位置検出用ウェハＳに対する動作指令を無線で行うことができる。このため、例えば狭い場所にウェハＷを搬送する搬送アーム２０であっても、配線等を気にすることなく位置調整を行うことができる。
【００４８】
以上の実施の形態では、位置検出用ウェハＳの裏面の静電容量検出電極５２をフォトリソグラフィー工程により形成するので、静電容量検出電極５２を極めて薄く形成できる。このため、かつ位置検出用ウェハＳの裏面の全体の平坦性がさらに向上し、これにより、例えば位置検出用ウェハＳを搬送アーム２０に支持させた際の水平性がより確保しやすくなる。この結果、複数の静電容量検出電極５２による目標物の位置検出をより安定的に高精度に行うことができる。
【００４９】
さらに、位置検出用ウェハＳの裏面側の静電容量検出電極５２、配線６１及びガード配線６２はすべてフォトリソグラフィー工程により形成されるので、位置検出用ウェハＳの裏面全体の平坦性はより高くなる。これにより、例えば位置検出用ウェハＳが搬送アーム２０に水平に支持されやすくなり、この結果、目標物の位置検出をより安定的に高精度に行うことができる。また、このように位置検出用ウェハＳの裏面が十分に平坦になると、例えば搬送アームとして、位置検出用ウェハＳの裏面全体を支持するフォーク型の搬送アームを用いた場合でも、位置検出用ウェハＳは水平に支持されることができる。さらに、例えば位置検出用ウェハＳの裏面を真空吸着する場合でも、当該位置検出用ウェハＳは有用である。例えば位置検出用ウェハＳが搬送される処理装置１０がレジスト塗布装置や現像装置等である場合、通常、装置内には位置検出用ウェハＳの裏面を真空吸着するスピンチャックが設けられている。かかる場合でも、位置検出用ウェハＳの裏面が十分に平坦なので、スピンチャックは位置検出用ウェハＳを水平に真空吸着できる。また、例えば図９に示すように位置検出用ウェハＳの中心部に設けられた加速度センサ１００によって、スピンチャックに吸着保持され回転された状態で位置検出用ウェハＳの中心部の加速度を測定し、スピンチャックの中心部に対する位置検出ウェハＳの中心部の相対位置を検出することができる。また、かかる場合、静電容量検出電極５２によって静電容量を検出して目標物の位置を検出した後、連続して、スピンチャックの中心部に対する位置検出用ウェハＳの中心部の相対位置を検出することもできる。したがって、一の位置検出ウェハＳで２種類の位置検出を行うことができるので、位置検出用ウェハＳを出し入れする必要がなく、処理装置１０の調整時間を大幅に短縮することができる。このように、本実施の形態の位置検出用ウェハＳは、裏面の特定の領域（例えば上述したスピンチャックに真空吸着される領域）の平坦性が要求される場合に特に有利な効果を発揮できる。
【００５０】
以上の実施の形態の位置検出用ウェハＳの表面側に、例えば図１０に示すように湿度センサ１１０がさらに設けられていてもよい。湿度センサ１１０は、回路基板Ａ上に設けられ、位置検出用ウェハＳ周囲の雰囲気の湿度を測定することができる。ここで、位置検出用ウェハＳ周囲の雰囲気の湿度が変動すると、静電容量検出電極５２によって検出される静電容量も変動する。本実施の形態においては、湿度センサ１１０で測定された湿度に基づいて、静電容量検出電極５２で検出された静電容量を補正することができる。この補正は、位置検出用ウェハＳの制御回路５１で行ってもよいし、あるいは湿度センサ１１０で測定された湿度を無線回路８０から制御部３０に出力して、制御部３０で行ってもよい。かかる場合、例えば位置検出用ウェハＳ周囲の雰囲気の湿度が変動した場合でも、静電容量検出電極５２と目標物との静電容量をより正確に検出することができ、目標物の位置検出をより高精度に行うことができる。また、位置検出用ウェハＳの表面側には、例えば図１０に示すように温度センサ１２０がさらに設けられていてもよい。温度センサ１２０は、回路基板Ａ上に設けられ、位置検出用ウェハＳ周囲の雰囲気の温度を測定することができる。そして、例えば温度センサ１２０が所定の温度を測定した場合に、図示しない警報器がアラームを発するようにすることもできる。そうすると、例えば所定の温度として、位置検出用ウェハＳの制御回路５１等のデバイスが損傷を受ける温度よりも低い温度を設定しておけば、アラームが発せられることによりデバイスの損傷を回避することができる。なお、本実施の形態では、加速度センサ１００、湿度センサ１１０及び温度センサ１２０が一の位置検出ウェハＳに設けられていたが、いずれか１つ以上のセンサが設けられていてもよい。
【００５１】
以上の実施の形態における位置検出用ウェハＳの裏面側の静電容量検出電極５２は、搬送アーム２０に支持される位置にも設けられていてもよい。例えば図１１（ａ）に示すように搬送アーム２０の支持部２０ａが、位置検出用ウェハＳの外周部の４箇所を支持するように設けられている場合には、図１１（ｂ）に示すようにそれらの支持部２０ａに対応する位置に、それぞれ複数の静電容量検出電極５２が設けられる。なお、各静電容量検出電極５０は、上述したように位置検出用ウェハＳの表面側の制御回路５１に接続されている。
【００５２】
かかる場合、例えば位置調整の際に位置検出用ウェハＳが搬送アーム２０に支持されたときに、各静電容量検出電極５２が、支持部２０ａとの間の静電容量を検出する。この静電容量の結果に基づいて、位置検出用ウェハＳが搬送アーム２０の適正な位置に適正な向きに支持されているか否かが判定される。例えば静電容量の検出値と予め求められているその適正値が比較され、位置検出用ウェハＳが４箇所の支持部２０ａに適正に支持され、なおかつ位置検出用ウェハＳのθ方向の向きが適正か否かが判定される。これにより、位置調整作業の際に、位置検出用ウェハＳが搬送アーム２０の適正な位置に適正な向きに支持されているか否かを確認でき、位置検出用ウェハＳと搬送アーム２０との位置関係を確認できる。この結果、搬送アーム２０に対する位置検出用ウェハＳの位置を合わせてから、位置調整作業を行うことができるので、上述した位置検出用ウェハＳによる搬送アーム２０の搬送先の位置の検出をより正確に行うことができる。
【００５３】
以上の実施の形態では、通電路６０は位置検出用ウェハＳの外周部に環状に配置されていたが、例えば図１２に示すように、通電路６０は位置検出用ウェハＳの任意の位置に配置されてもよい。例えば静電容量検出電極５２は前記実施の形態で示したように位置検出用ウェハＳの裏面の中央部に縦横方向に格子状に並べて配置されず、目標物の位置に応じて任意の位置に配置される場合がある。また、位置検査用ウェハＳの表面側の制御回路５１、増幅回路７１、無線回路８０、回路基板Ａ等のデバイスも、前記実施の形態で示したように位置検査ウェハＳの表面の中央部に配置されるとは限らない。本実施の形態では、これら静電容量検出電極５２や制御回路５１等の配置を鑑みて、通電路６０を任意の位置に配置することができる。特に、通電路６０間の間隔を、隣接して配置された静電容量検出電極５２間の間隔よりも大きくできるため、通電路６０の配置の自由度が増加する。
【００５４】
以上の実施の形態の位置検出用ウェハＳの裏面には、絶縁材からなる保護膜が形成されていてもよい。保護膜は、静電容量検出電極５２、配線６１及びガード配線６２を覆うように形成される。これにより、静電容量検出電極５２が金属汚染されるのを防止できる。また、例えば多数回の使用による静電容量検出電極５２の損傷等も防止できる。
【００５５】
以上の実施の形態では、位置検出用ウェハＳの裏面側の構造、例えば静電容量検出電極５２、配線６１及びガード配線６２は、フォトリソグラフィー工程により形成されていたが、スクリーン印刷工程により形成されてもよい。ここで、スクリーン印刷工程とは、スクリーン製版に描写されたパターンの孔にインクを充填し、スクリーン製版に描写されたパターンを被写体に転写することにより、被写体に所定のパターンを形成する工程である。本実施の形態においては、静電容量検出電極５２、配線６１及びガード配線６２に対応する所定のパターンが形成されたスクリーン製版を用いて、例えば銀インクやエポキシインクを位置検出用ウェハＳの裏面に転写する。そうすると、位置検出用ウェハＳの裏面に静電容量検出電極５２、配線６１及びガード配線６２が所定の位置に形成される。かかる場合でも、スクリーン印刷工程により位置検出用ウェハＳの裏面を平坦にすることができる。これにより、例えば位置検出用ウェハＳが搬送アーム２０に水平に支持されやすくなり、この結果、目標物の位置検出をより安定的に高精度に行うことができる。このようにスクリーン印刷工程を行った場合、上述したフォトリソグラフィー工程を行った場合の効果と同じ効果を享受できる。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５７】
例えば、以上の実施の形態で記載した位置検出用ウェハＳの裏面の静電容量検出電極５２の数や形状、配置は、位置合わせの目標物に応じて適宜選択できる。また、位置検出用ウェハＳの表面の増幅回路７１や制御回路５１の位置や数も、上記例に限られない。また、位置検出用ウェハＳの通電路６０の位置や数も上記例に限られない。さらに、目標物は、中心穴４２に限られず、凹凸のあるものであれば、他のものであってもよい。以上の実施の形態における位置検出ウェハＳによる位置検出は、水平面内の位置であったが、上下方向の位置も検出できる。また、位置検出用ウェハＳの表面側には、位置調整のための他の機能を果たす回路が設けられていてもよい。また、以上の実施の形態において、位置検出用治具はウェハ型であったが、方形等の他の形状の基板型であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、狭い搬送口を有する装置に対しても搬送アームの搬送先の位置調整を適正に行う際に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】基板処理システムの概略を示す説明図である。
【図２】（ａ）は、処理装置の構成の概略を示す側面図であり、（ｂ）は、処理装置の構成の概略を示す平面図である。
【図３】位置検出用ウェハの斜視図である。
【図４】位置検出用ウェハの裏面を示す斜視図である。
【図５】静電容量検出電極と配線がガード配線により覆われた様子を示す説明図である。
【図６】位置検出用ウェハの静電容量検出電極と載置台の表面の間の距離を示す説明図である。
【図７】処理装置内に搬送アームが進入した様子を示す説明図である。
【図８】位置検出用ウェハの中心点に対する中心穴の位置を示す説明図である。
【図９】表面側に加速度センサが設けられた位置検出用ウェハの斜視図である。
【図１０】表面側に加速度センサ、湿度センサ及び温度センサが設けられた位置検出用ウェハの斜視図である。
【図１１】（ａ）は、搬送アームの支持部の位置を示す説明図である。（ｂ）は、位置検出用ウェハの静電容量検出電極の位置を示す説明図である。
【図１２】通電路が任意の位置に配置された位置検出用ウェハの裏面を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 処理装置
１１ 搬送装置
２０ 搬送アーム
５０ 静電容量検出センサ
５１ 制御回路
５２ 静電容量検出電極
７１ 増幅回路
８０ 無線回路
Ｓ 位置検出用ウェハ
Ｗ ウェハ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持して搬送する搬送アームの搬送先の位置調整を行うための位置検出用治具であって、
搬送アームが搬送可能な基板形状を有し、
位置調整の目標物との間の静電容量を検出する静電容量検出センサを有し、
前記静電容量検出センサは、目標物との間で静電容量を形成する複数の静電容量検出電極と、前記静電容量検出電極と通信し、静電容量検出電極による静電容量の検出を制御する制御回路と、を有し、
前記静電容量検出電極は、基板形状の裏面側に設けられ、
前記制御回路は、基板形状の表面側に設けられていることを特徴とする、位置検出用治具。
【請求項２】
前記基板形状には、裏面側から表面側に通じる複数の通電路が形成され、
前記各静電容量検出電極は、前記通電路を通って前記制御回路に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の位置検出用治具。
【請求項３】
前記複数の通電路は、前記基板形状の外周部に形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の位置検出用治具。
【請求項４】
前記複数の通電路は、前記基板形状の外周部に環状に配置され、
前記静電容量検出電極は、前記通電路よりも前記基板形状の裏面の中央側に配置され、
前記基板形状の裏面において、前記各静電容量検出電極と各導電路とを接続する配線は放射状に形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の位置検出用治具。
【請求項５】
前記各静電容量検出電極と前記制御回路を接続する各配線には、静電容量検出電極により検出された静電容量の信号を増幅する増幅回路が設けられ、
前記増幅回路は、前記基板形状の表面側に設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の位置検出用治具。
【請求項６】
前記各静電容量検出電極と前記増幅回路とを接続する各配線と、前記各静電容量検出電極は、当該配線や静電容量検出電極と同電位に維持可能なガード配線によって覆われていることを特徴とする、請求項５に記載の位置検出用治具。
【請求項７】
前記基板形状の表面側には、搬送アームの位置調整を行うための外部の制御部と前記制御回路との間で通信する無線回路が設けられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の位置検出用治具。
【請求項８】
前記静電容量検出電極は、前記基板形状の裏面側の搬送アームに支持される位置にも設けられていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の位置検出用治具。
【請求項９】
前記静電容量検出電極は、フォトリソグラフィー工程により形成されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の位置検出用治具。
【請求項１０】
前記静電容量検出電極は、スクリーン印刷工程により形成されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の位置検出用治具。
【請求項１１】
前記基板形状の裏面には、前記静電容量検出電極を覆うように絶縁材からなる保護膜が形成されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の位置検査用治具。
【請求項１２】
前記搬送アームの搬送先は、基板を保持して回転させる回転保持部であって、
前記基板形状の表面側の中心部には、基板形状が前記回転保持部に保持され回転された状態で、当該基板形状の中心部の加速度を測定する加速度センサが設けられていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の位置検出用治具。
【請求項１３】
前記基板形状の表面側には、前記基板形状周囲の雰囲気の湿度を測定する湿度センサが設けられていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載の位置検出用治具。
【請求項１４】
前記基板形状の表面側には、前記基板形状周囲の雰囲気の温度を測定する温度センサが設けられていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載の位置検出用治具。
【請求項１】
基板を保持して搬送する搬送アームの搬送先の位置調整を行うための位置検出用治具であって、
搬送アームが搬送可能な基板形状を有し、
位置調整の目標物との間の静電容量を検出する静電容量検出センサを有し、
前記静電容量検出センサは、目標物との間で静電容量を形成する複数の静電容量検出電極と、前記静電容量検出電極と通信し、静電容量検出電極による静電容量の検出を制御する制御回路と、を有し、
前記静電容量検出電極は、基板形状の裏面側に設けられ、
前記制御回路は、基板形状の表面側に設けられていることを特徴とする、位置検出用治具。
【請求項２】
前記基板形状には、裏面側から表面側に通じる複数の通電路が形成され、
前記各静電容量検出電極は、前記通電路を通って前記制御回路に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載の位置検出用治具。
【請求項３】
前記複数の通電路は、前記基板形状の外周部に形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の位置検出用治具。
【請求項４】
前記複数の通電路は、前記基板形状の外周部に環状に配置され、
前記静電容量検出電極は、前記通電路よりも前記基板形状の裏面の中央側に配置され、
前記基板形状の裏面において、前記各静電容量検出電極と各導電路とを接続する配線は放射状に形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の位置検出用治具。
【請求項５】
前記各静電容量検出電極と前記制御回路を接続する各配線には、静電容量検出電極により検出された静電容量の信号を増幅する増幅回路が設けられ、
前記増幅回路は、前記基板形状の表面側に設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の位置検出用治具。
【請求項６】
前記各静電容量検出電極と前記増幅回路とを接続する各配線と、前記各静電容量検出電極は、当該配線や静電容量検出電極と同電位に維持可能なガード配線によって覆われていることを特徴とする、請求項５に記載の位置検出用治具。
【請求項７】
前記基板形状の表面側には、搬送アームの位置調整を行うための外部の制御部と前記制御回路との間で通信する無線回路が設けられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の位置検出用治具。
【請求項８】
前記静電容量検出電極は、前記基板形状の裏面側の搬送アームに支持される位置にも設けられていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の位置検出用治具。
【請求項９】
前記静電容量検出電極は、フォトリソグラフィー工程により形成されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の位置検出用治具。
【請求項１０】
前記静電容量検出電極は、スクリーン印刷工程により形成されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の位置検出用治具。
【請求項１１】
前記基板形状の裏面には、前記静電容量検出電極を覆うように絶縁材からなる保護膜が形成されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の位置検査用治具。
【請求項１２】
前記搬送アームの搬送先は、基板を保持して回転させる回転保持部であって、
前記基板形状の表面側の中心部には、基板形状が前記回転保持部に保持され回転された状態で、当該基板形状の中心部の加速度を測定する加速度センサが設けられていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の位置検出用治具。
【請求項１３】
前記基板形状の表面側には、前記基板形状周囲の雰囲気の湿度を測定する湿度センサが設けられていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載の位置検出用治具。
【請求項１４】
前記基板形状の表面側には、前記基板形状周囲の雰囲気の温度を測定する温度センサが設けられていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれかに記載の位置検出用治具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−５４９９３（Ｐ２００９−５４９９３Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６１３４９（Ｐ２００８−１６１３４９）
【出願日】平成２０年６月２０日（２００８．６．２０）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２０日（２００８．６．２０）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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