基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体
【課題】横並びに複数配置された載置台上の搬送容器から基板搬送機構により基板を取り出して処理を行うにあたり、載置台上の搬送容器内の基板の高さ位置を正確に求めること。
【解決手段】載置台１１を複数配置すると共に、少なくとも２つの載置台１１の並びに沿って前記大気搬送室２２内を移動自在な撮像ユニット４１を設けて、載置台１１上のＦＯＵＰ１内においてウエハＷが収納される収納領域２全体を撮像ユニット４１により一括して撮像し、この撮像結果に基づいて前記ＦＯＵＰ１内のウエハＷの高さ位置を検出する。
【解決手段】載置台１１を複数配置すると共に、少なくとも２つの載置台１１の並びに沿って前記大気搬送室２２内を移動自在な撮像ユニット４１を設けて、載置台１１上のＦＯＵＰ１内においてウエハＷが収納される収納領域２全体を撮像ユニット４１により一括して撮像し、この撮像結果に基づいて前記ＦＯＵＰ１内のウエハＷの高さ位置を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送容器から基板を取り出して処理を行う基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造するための基板処理装置として、例えば搬送容器であるＦＯＵＰからローダモジュール内に設けられた搬送アームによって基板例えば半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という）を取り出して、真空処理やレジストの塗布処理などを行う処理部に搬送する装置が知られている。このような基板処理装置には、ＦＯＵＰを載置（接続）するための載置部（ロードポート）が横並びに一列に設けられている。
【０００３】
そして、ＦＯＵＰ内におけるウエハの有無及びウエハが収納されている高さ位置を調べるために、例えばＦＯＵＰやロードポートに光センサからなるマッピングセンサを設けている。しかし、このマッピングセンサでは、例えば作業者の取り扱いミスにより、一つのスロットに複数枚例えば２枚のウエハが収納されている場合あるいは１枚のウエハが上下２つのスロットに跨って斜めに収納されているいわゆるクロススロットとなっている場合には、検出結果をウエハの厚みの誤差やＦＯＵＰの傾きなどによるものと判断して誤検出してしまうことがあり、そのためこのような事象を検出するのは困難である。また、各々のロードポート毎にセンサが必要になるため、コストアップに繋がってしまう。更に、装置の設置面積（フットプリント）を抑えるために例えばローダモジュールの面積ができるだけ小さくなるように設計されているので、当該ローダモジュール内（搬送アーム）には大型のセンサを設けることができない。
【０００４】
特許文献１、２には、カメラを用いてＦＯＵＰ内のウエハの位置を検出する技術について記載されているが、このようなカメラは視野が狭いので、ＦＯＵＰ内におけるウエハの収容領域全体を撮像するためには例えばカメラを上下方向に移動あるいは揺動させる必要があるため、撮像に長時間必要になりスループットが低下してしまうし、撮像した画像の処理が煩雑になってしまう。また、このカメラの焦点距離が長いので、搬送アームとＦＯＵＰとの間にカメラを設けようとすると、カメラとＦＯＵＰとを大きく離間させる必要があるので装置の設置面積が増大してしまう。尚、ローダモジュールにおけるＦＯＵＰの並びの反対側の領域には、処理部や雰囲気の切り替えを行うロードロック室などが接続されているので、搬送アームの搬送動作に干渉するおそれが大きいためこのカメラを当該領域に設けることは実際には困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−６４５１５
【特許文献２】特表２００５−５２０３５０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、横並びに複数配置された載置部上の搬送容器から基板搬送機構により基板を取り出して処理を行うにあたり、載置部上の搬送容器内の基板の高さ位置を正確に求めることができる基板処理装置、基板処理方法及びこの方法が記憶された記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の基板処理装置は、
複数枚の基板が棚状に保持可能に構成され、前面が基板の取り出し口とされる搬送容器を載置するための載置部であって、前記搬送容器の複数個を同じ向きに横並びに配置するように夫々設けられた複数の載置部と、
これら載置部に載置された搬送容器から基板を取り出すための基板搬送機構と、
この基板搬送機構により取り出された基板に対して処理を行う処理部と、
前記搬送容器内の全ての基板保持領域を、前記基板搬送機構により当該搬送容器内の基板の取り出しを行う前に一括して撮像するための撮像部と、
この撮像部を、載置部上の搬送容器の前面に臨む位置を含む領域において搬送容器の並びに沿って水平に移動させる移動機構と、
前記撮像部により搬送容器内を撮像した結果に基づいて基板の高さ位置情報を取得する手段と、
取得した基板の高さ位置情報に基づいて前記基板搬送機構による搬送容器内の基板の受け取り動作を制御する手段と、を備え、
前記撮像部は、少なくとも２個の搬送容器に対して共用されていることを特徴とする。
【０００８】
前記撮像部は広角レンズを備えていることが好ましい。
前記搬送容器内の基板の前端と撮像部との間の距離は１０ｃｍ以下であることが好ましい。
前記移動機構により撮像部と共に移動し、前記搬送容器内に光を照射する照明部を備えていることが好ましい。
【０００９】
本発明の基板処理方法は、
複数枚の基板が棚状に保持可能に構成され、前面が基板の取り出し口とされる搬送容器の複数個を同じ向きに横並びに複数の載置部に夫々載置する工程と、
撮像部を、載置部上の搬送容器の前面に臨む位置を含む領域において搬送容器の並びに沿って水平に移動させ、撮像対象となる一の搬送容器の前面を臨む位置に前記撮像部を停止させて、当該搬送容器内の全ての基板保持領域を撮像部により一括して撮像する工程と、
前記撮像部により前記一の搬送容器内を撮像した結果に基づいて基板の高さ位置情報を取得する工程と、
前記一の搬送容器の前面を臨む位置から前記撮像部を退避させ、取得した基板の高さ位置情報に基づいて、基板搬送機構により当該一の搬送容器内から基板を受け取る工程と、
撮像部を、載置部上の搬送容器の前面に臨む位置を含む領域において搬送容器の並びに沿って水平に移動させ、前記一の搬送容器とは別の他の搬送容器の前面を臨む位置に前記撮像部を停止させて、当該搬送容器内の全ての基板保持領域を撮像部により一括して撮像する工程と、
前記撮像部により前記他の搬送容器内を撮像した結果に基づいて基板の高さ位置情報を取得する工程と、
前記他の搬送容器の前面を臨む位置から前記撮像部を退避させ、取得した基板の高さ位置情報に基づいて、基板搬送機構により当該他の搬送容器内から基板を受け取る工程と、
続いて、前記基板に対して処理を行う工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
前記撮像部により搬送容器内の全ての基板保持領域を撮像する時は、広角レンズにより撮像することが好ましい。
前記撮像部により前記基板保持領域を撮像する時において、前記搬送容器内の基板の前端と撮像部との間の距離は１０ｃｍ以下であることが好ましい。
前記撮像部により搬送容器内の全ての基板保持領域を撮像する時は、前記搬送容器内に光を照射することが好ましい。
【００１１】
本発明の記憶媒体は、
搬送容器から基板を取り出して処理を行う基板処理装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、
前記コンピュータプログラムは、前記いずれか一つに記載の基板処理方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、基板搬送機構により搬送容器内の基板の取り出しを行う前に、搬送容器の並びに沿って水平に移動自在な撮像部を搬送容器の前面開口部に臨むように位置させ、前記搬送容器内の全ての基板保持領域を一括して撮像し、この撮像結果に基づいて基板の高さ位置情報を得ている。従って、搬送容器内における基板の高さ位置を正確に求めることができ、また例えば基板搬送機構に共通のセンサを設ける場合と比較してスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の基板処理装置の一例を示す平面図である。
【図２】前記基板処理装置の一部を示す側面図である。
【図３】前記ＦＯＵＰの内部領域を示す概略図である。
【図４】前記基板処理装置に接続される複数のＦＯＵＰを搬送アーム側から見た正面図である。
【図５】前記基板処理装置に設けられる撮像ユニットの一例を示す側面図である。
【図６】前記基板処理装置の制御部の一例を示す概略図である。
【図７】前記基板処理装置における作用の一例を示すフロー図である。
【図８】前記基板処理装置における作用の一例を示すフロー図である。
【図９】前記基板処理装置にＦＯＵＰが接続される様子を示す模式図である。
【図１０】前記基板処理方法における作用の一例を示す平面図である。
【図１１】前記基板処理方法においてマッピングが行われるＦＯＵＰの一例を示す模式図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態の基板処理装置を示す平面図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態の基板処理装置を示す平面図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態の基板処理装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態の基板処理装置の一例について、図１〜図６を参照して説明する。この基板処理装置は、図１に示すように、複数枚例えば２５枚の基板である半導体ウエハ（以下、「ウエハ」と言う）Ｗが収納される搬送容器であるＦＯＵＰ１を載置するための載置部である載置台１１と、この載置台１１に載置されたＦＯＵＰ１に対してウエハＷの搬入出を行う基板搬送機構である第１の搬送アーム２１が設けられた大気搬送室（ローダモジュール）２２と、この第１の搬送アーム２１によりＦＯＵＰ１から取り出したウエハＷに対して例えば熱処理やプラズマ処理などの真空処理を行うための処理部と、を備えている。
【００１５】
大気搬送室２２の側壁面この例では図１中奥側の側壁面には、大気雰囲気と真空雰囲気とを切り替えるためのロードロック室３２が横並びに２箇所に接続されており、前記処理部である処理容器を含む処理モジュール３４は、これらロードロック室３２、３２における大気搬送室２２とは反対側の側壁に設けられた真空搬送室３３に気密に接続されている。この例では、処理モジュール３４は複数箇所例えば６箇所に設けられている。前記真空搬送室３３内には、各々の処理モジュール３４とロードロック室３２との間でウエハＷの受け渡しを行うために、第２の搬送アーム４０が２基設けられている。前記ロードロック室３２に隣接する大気搬送室２２の側壁面には、ウエハＷの搬送を行うための受け渡し口２２ａが形成されている。尚、図１中Ｇはゲートバルブである。
【００１６】
大気搬送室２２の側壁面における前記ロードロック室３２が接続された面とは別の面この例では図１中手前側の側壁面には、前記載置台１１が横並びに複数箇所例えば一列に３箇所設けられており、この載置台１１に近接する大気搬送室２２の側壁面の各々には、図２に示すように、ＦＯＵＰ１と大気搬送室２２との間においてウエハＷの搬送を行うための搬送口２３が形成されている。尚、これら３台の載置台１１が配置されている領域は、ロードポートを構成するものである。大気搬送室２２内には、図１及び図２に示すように、搬送口２３を塞ぐと共にＦＯＵＰ１の正面に設けられたドア１ａを取り外すためのオープナ２４が設けられている。このオープナ２４は、載置台１１（詳しくは載置台１１上に設けられたキャリアステージ１１ａ）上に載置されたＦＯＵＰ１が当該載置台１１により大気搬送室２２側（図１中奥側）に引き寄せられてＦＯＵＰ１の開口部である搬入出口１ｂと搬送口２３とが接触すると、ドア１ａと共に大気搬送室２２内を下降してＦＯＵＰ１の内部領域と大気搬送室２２内とが連通することになる。
【００１７】
前記第１の搬送アーム２１は、図１及び図２に示すように、既述の大気搬送室２２の長さ方向（図１中左右方向）における概略中央において、床面から伸びる昇降支持軸２５により昇降自在に支持されており、既述の載置台１１上の各々のＦＯＵＰ１及び２つのロードロック室３２におけるウエハＷの載置面に対して昇降することによって、ウエハＷを受け渡しできるように構成されている。また、第１の搬送アーム２１は、これらの載置台１１上の各々のＦＯＵＰ１及び２つのロードロック室３２に対してウエハＷを搬送できるように多関節アームとして構成されており、前記昇降支持軸２５の上端側に接続された基体２１ａと、ウエハＷを下面側から支持して搬送するための例えば２枚のアーム２１ｂ、２１ｂと、これらの基体２１ａとアーム２１ｂとの間に設けられ、各々の基端側同士が接続されるように積層された２本の腕部２１ｃと、を備えている。図２中、２５ａは昇降支持軸２５を昇降させるための昇降機である。
【００１８】
また、図１に示すように、大気搬送室２２の側方側には、ウエハＷの向きを調整したり偏心を修正したりするためのアライメント装置１２が設けられており、例えばＦＯＵＰ１からウエハＷを取り出した後、ロードロック室３２に搬送する前に、このアライメント装置１２にてウエハＷの向きの調整や偏心の修正が行われる。尚、前記第１の搬送アーム２１については模式的に描画している。
【００１９】
次に、載置台１１上に載置されたＦＯＵＰ１の各々について、これらのＦＯＵＰ１内におけるウエハＷが収納されている高さ位置を検出するために、これらのＦＯＵＰ１に共通に設けられた撮像ユニット４１について説明する。先ず、ＦＯＵＰ１の内部構造について、図３を参照して簡単に説明する。ＦＯＵＰ１内には、ウエハＷの周縁部を下方側から支持する爪部３が当該ＦＯＵＰ１の内面に沿って複数箇所に多段に設けられている。
【００２０】
爪部３上におけるウエハＷが載置される領域（基板保持領域）をスロット４と呼ぶと、ＦＯＵＰ１内には、このスロット４が上下方向に亘って複数例えば２５箇所に積層されるように爪部３が設けられており、互いに隣接するウエハＷ間の離間距離（ピッチ）は、例えば１０ｍｍ程度に設定されている。従って、ＦＯＵＰ１内においてウエハＷが収納される収納領域２の高さ寸法Ｈは、例えば２５０ｍｍとなっている。
【００２１】
前記大気搬送室２２の手前側の内壁面における搬送口２３を臨む領域の上方側には、３つのＦＯＵＰ１の並びに沿うように、水平方向に伸びるガイド部であるレール２６が設けられている。このレール２６には、図２に示すように、既述のドア１ａ及びオープナ２４に干渉せずに当該レール２６に嵌合して左右方向（搬送室２２の長さ方向）に移動できるように、これらのドア１ａ及びオープナ２４の移動領域分だけ大気搬送室２２の内壁面から奥側（ロードロック室３２側）に離間した位置において下方側に伸びる支持部２７が設けられている。このレール２６の側方位置には、当該レール２６に平行に支持部２７内を左右方向に貫通するボールネジ２８が設けられており、このボールネジ２８の外周面と支持部２７の内周面とが螺合することにより、支持部２７がレール２６に沿って移動できるように構成されている。大気搬送室２２の外方におけるボールネジ２８の一端側には、当該ボールネジ２８を軸回りに回転させるための移動機構であるモータ２８ａが接続されており、このモータ２８ａの回転量（エンコーダ値）に基づいて、支持部２７の位置が求められる。尚、図４では、ボールネジ２８及び第１の搬送アーム２１の描画を省略している。
【００２２】
前記支持部２７には既述の撮像ユニット４１が設けられており、この撮像ユニット４１は、ＦＯＵＰ１内を撮像するための撮像部を備えている。この撮像部は、図５に示すように、ＣＣＤカメラ４２と、ＣＣＤカメラ４２の側面における搬送口２３側に設けられた広角レンズ４３と、を含み、更に撮像ユニット４１は、ＣＣＤカメラ４２による撮像領域（ＦＯＵＰ１内）に向かって光を照射するＬＥＤなどの照明部４４を備えている。また、撮像ユニット４１は、図３に示すように、載置台１１上に載置されたＦＯＵＰ１内の各々の収納領域２の全体を一括して（一度に）撮像できるように、各々の収納領域２の高さ方向においてほぼ中央に位置した状態でレール２６に沿って移動できるように当該撮像ユニット４１の高さ寸法ｈ（支持部２７の長さ寸法）が設定されている。そして、この撮像ユニット４１により撮像された撮像結果（画像データ）は、図示しないケーブルなどにより後述の制御部５１に伝送される。尚、この例では、前記照明部４４は広角レンズ４３の上下両側に取り付けられている。
【００２３】
前記広角レンズ４３は、例えば日東光学株式会社により製造されている商品名が「Ｔｈｅｉａ」のレンズ（米国特許ＵＳ７００９７６５Ｂ２）である。この広角レンズ４３の移動路（既述のレール２６）は、第１の搬送アーム２１の回転中心よりもＦＯＵＰ１側であって、撮像ユニット４１が一のＦＯＵＰ１内を撮像している時に、当該ＦＯＵＰ１に隣接するＦＯＵＰ１に対する第１の搬送アーム２１によるウエハＷの受け渡しに干渉しない位置であることが好ましい。この例では、例えば４２０ｍｍ×２９７ｍｍの範囲を撮像するために必要な設営距離（撮像対象物とレンズとの間の離間距離）が１０ｃｍの広角レンズ４３を用いているので、レール２６をＦＯＵＰ１に近接して配置させている。
【００２４】
また、この基板処理装置は、図６に示すように、装置全体の動作のコントロールを行うためのコンピュータからなる制御部５１を備えており、この制御部５１は、ＣＰＵ５２、カメラ移動プログラム５３ａ、マッピングプログラム５３ｂ、搬送アームの動作プログラム５３ｃ及びメモリ５４を備えている。尚、各プログラム５３ａ、５３ｂ、５３ｃは、実際にはプログラム記憶部に格納されるが、図８では「プログラム」に符号を付して簡略化している。
【００２５】
カメラ移動プログラム５３ａは、ＦＯＵＰ１のドア１ａのオープンを認識するステップと、ＣＣＤカメラ４２の移動先を認識した後、その移動先に移動する時に第１の搬送アーム２１がＣＣＤカメラ４２の移動路に干渉する搬送動作を行っているか否かを判断するステップと、第１の搬送アーム２１がＣＣＤカメラ４２の移動に干渉する搬送動作を行っている時には干渉がなくなるまでＣＣＤカメラ４２の移動を禁止するステップと、を含んでいる。
【００２６】
また、マッピングプログラム５３ｂは、ＣＣＤカメラ４２により取得した画像データに基づいて、各ウエハＷの高さ位置の取得及びウエハＷの保持状態の異常の有無を判定するマッピングステップを含んでいる。即ち、ＣＣＤカメラ４２の高さ位置と載置台１１の高さ位置との関係が一定なので、ＣＣＤカメラ４２により取得した画像データ上の各部の高さ位置、この例では第１の搬送アーム２１の位置を管理する座標系におけるＺ座標位置が分かる。そこで、マッピングプログラム５３ｂは、ＣＣＤカメラ４２により取得した画像データに基づいて、各ウエハＷの高さ位置を検出し、この検出結果を記憶するようにしている。尚、ウエハＷの高さ位置を求めることにより、結果としてＦＯＵＰ１内の各スロット４におけるウエハＷの有無も分かることになる。また、ＦＯＵＰ１内にウエハＷが正常に収納されていない場合、具体的には例えば一つのスロット４に複数のウエハＷが収納されている場合あるいは例えば上下２つのスロット４に跨ってウエハＷが斜めに収納されている場合には、前記画像データに基づいてウエハＷの保持状態の異常が検出される。
【００２７】
第１の搬送アーム２１の動作プログラム５３ｃは、ＣＣＤカメラ４２が移動している時に、第１の搬送アーム２１がＣＣＤカメラ４２の移動路と干渉する搬送動作を行おうとしている場合には、干渉がなくなるまで第１の搬送アーム２１の搬送動作を禁止するステップを含んでいる。
【００２８】
前記メモリ５４は、各々のウエハＷに対して行われる処理の種別に応じた処理条件（例えばプラズマ処理の場合には印加する高周波電力、処理ガスの流量、処理圧力、処理時間など）が記憶された処理レシピと、前記マッピングプログラム５３ｂによりＦＯＵＰ１毎に検出されたウエハＷの高さ位置の情報（ウエハＷの高さ位置情報）とを記憶するためのものである。
前記プログラム５３は、ハードディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカード、フレキシブルディスクなどの記憶媒体５６から制御部５１内にインストールされる。
【００２９】
次に、前記基板処理装置を用いた基板処理方法の一例について、図７〜図１１を参照して説明する。今、図１０（ａ）に示すように、３つの載置台１１のうち例えば中央の載置台１１上のＦＯＵＰ１に対してマッピングが終了し、第１の搬送アーム２１によりウエハＷが取り出されてロードロック室３２に順次搬送されているものとする。この時、撮像ユニット４１は、ＦＯＵＰ１の並びから外れた待機位置１００にて、ステップＳ１１の「ＮＯ」のループにより待機しているものとする。尚、この図１０では処理部の記載を省略しており、また第１の搬送アーム２１などについては模式的に示している。
【００３０】
この状態にて例えば左側の載置台１１上にＦＯＵＰ１が載置され、図９に示すようにドア１ａが開くと、ステップＳ１１にて「ＹＥＳ」となり、待機位置１００から移動先である当該ＦＯＵＰ１と対向する位置に向かう撮像ユニット４１の移動路に対して、第１の搬送アーム２１が干渉する搬送動作を行っているか否かの判定がなされる（ステップＳ１２）。第１の搬送アーム２１が撮像ユニット４１の移動路と干渉する搬送動作を行っている場合としては、例えば図１０（ｂ）に示すように、例えば第１の搬送アーム２１が３つの載置台２のうち中央のＦＯＵＰ１からウエハＷの取り出している時に、撮像ユニット４１が当該中央のＦＯＵＰ１に近接する領域を横切って例えば待機位置１００から右側のＦＯＵＰ１を撮像するために移動する場合などが挙げられる。このような場合には、干渉がなくなるまで、即ち第１の搬送アーム２１の搬送動作が終わるまで、撮像ユニット４１の移動が禁止されることになる。
【００３１】
次いで、撮像ユニット４１がドア１ａの開かれたＦＯＵＰ１の内部を臨む位置（ＦＯＵＰ１に対向する位置）に移動し（ステップＳ１３）、ＣＣＤカメラ４２によりＦＯＵＰ１内を撮像する（ステップＳ１４）。そして、ＣＣＤカメラ４２により撮像した画像データに基づいて、既述のようにしてマッピング即ちＦＯＵＰ１内の各ウエハＷの高さ位置の認識（ステップＳ１５）と、ウエハＷが正常に収納されているかどうかの判定（ステップＳ１６）とが行われる。ウエハＷの収納状態の異常が検出された場合には、例えばアラーム５７が作動し（ステップＳ１７）、第１の搬送アーム２１の搬送動作が停止することになる。この場合には、例えばオペレータが当該ＦＯＵＰ１を載置台１１上から取り除いてＦＯＵＰ１内を確認するなどの対応が行われる。
【００３２】
続いて、撮像ユニット４１が既述の待機位置１００に退避する。図７に示すフローは簡略してあるため動作について補充記載すると、この時の撮像ユニット４１の移動においても、ステップＳ１２のように、その移動路と第１の搬送アーム２１の搬送動作とが干渉する時には搬送動作が終了するまで撮像ユニット４１の移動が禁止される。そして、前記マッピング結果に基づいて、ウエハＷの収納状態に異常が検出されなければ、第１の搬送アーム２１によりウエハＷの搬出動作を行う（ステップＳ１８）。この時、ウエハＷの取り出しを行うＦＯＵＰ１の位置を認識する（ステップＳ２１）と共に、撮像ユニット４１が移動中か否かを判定し（ステップＳ２２）、撮像ユニット４１の移動路と第１の搬送アーム２１の搬送動作とが干渉するか否かを判断する（ステップＳ２３）。そして、干渉する場合には、撮像ユニット４１の移動が完了するまで第１の搬送アーム２１が待機して、その後第１の搬送アーム２１によりＦＯＵＰ１からウエハＷを取り出す。より詳しくは、第１の搬送アーム２１は、ＦＯＵＰ１、アライメント装置１２及びロードロック室３２の間で決められたルールによってウエハＷの搬送を行っており、メモリ５４を参照し、新たなマッピングが行われたＦＯＵＰ１に対して前記ルールに従ってＦＯＵＰ１にアクセスし、メモリ５４内のウエハＷの高さ位置情報に基づいてウエハＷの取り出しが行われる。ウエハＷの取り出し動作については、ウエハＷの高さ位置情報に基づいてアーム２１ｂをＦＯＵＰ１内に進入させてウエハＷをすくい上げ、アーム２１ｂを後退させることにより行われる（ステップＳ２４）。
【００３３】
次いで、既述のアライメント装置１２、ロードロック室３２及び真空搬送室３３を介して処理モジュール３４にウエハＷを搬入する。こうしてＦＯＵＰ１内のウエハＷを順次処理モジュール３４に搬入すると共に、処理が終了したウエハＷについてはＦＯＵＰ１内にその都度戻していく。
【００３４】
上述の実施の形態によれば、第１の搬送アーム２１によりＦＯＵＰ１内のウエハＷの取り出しを行う前に、ＦＯＵＰ１の並びに沿って水平に移動自在な撮像ユニット４１をＦＯＵＰ１の搬入出口１ｂを臨むように位置させ、ＦＯＵＰ１内の全てのスロット４を一括して撮像し、この撮像結果に基づいてウエハＷの高さ位置情報を得ている。従って、ＦＯＵＰ１におけるウエハＷの高さ位置を正確に求めることができ、例えば第１の搬送アーム２１に共通のセンサを設ける場合と比較してスループットを向上させることができる。
【００３５】
従って、例えば図１１（ａ）、（ｂ）に示したように、例えば作業者の取り扱いミスにより、１枚のウエハＷが上下２つのスロット４に跨って斜めに収納されているいわゆるクロススロットとなっている場合あるいは一つのスロット４に複数枚例えば２枚のウエハＷが収納されている場合であっても、更には例えば経時的に各スロット４の高さ位置が歪んでしまったＦＯＵＰ１を用いた場合であっても、例えば赤外線の透過や遮断などに頼らずに、これらのウエハＷが収納されている収納領域２を画像として直接撮像していることから、このような不具合を容易に判別することができる。従って、第１の搬送アーム２１（アーム２１ｂ）がＦＯＵＰ１からウエハＷを搬出する時に、ウエハＷの受け取りミスやウエハＷとの衝突などのトラブルを避けることができる。
【００３６】
更に、収納領域２を一度に撮像できる広角レンズ４３を用いているので、例えば撮像領域の狭いカメラを上下方向に移動させたり揺動させたりするなどの機構が不要になる上、撮像時間が短くて済み、画像データの処理も容易になる。また、例えば魚眼レンズなどに比べて、画像の周縁部の歪みが小さいので、ウエハＷの高さ位置を正確に求めることができる。
【００３７】
更にまた、ＣＣＤカメラ４２が撮像対象物（ＦＯＵＰ１内の収納領域２）に対して１０ｃｍもの近接した位置において撮像できることから、他のＦＯＵＰ１に対する第１の搬送アーム２１の搬送動作の邪魔にならずに、スループットの低下が抑えられる。
また、撮像ユニット４１を複数のＦＯＵＰ１に対して共通化しているので、ＦＯＵＰ１あるいは載置台１１にマッピングセンサを設けた場合と比較して、コストを低減することができる。
【００３８】
前記実施の形態では、第１の搬送アーム２１を多関節アームにより構成し、この第１の搬送アーム２１の回動及び伸縮動作により３つのＦＯＵＰ１、アライメント装置１２及び２つのロードロック室３２にアクセスできるようにしたが、例えば図１２に示すように、大気搬送室２２の長さ方向（図１中左右方向）に移動可能な移動基体２１ａ上に、回転自在及び伸縮自在なアーム２１ｂを設けて、移動基体２１ａを各ＦＯＵＰ１の前に移動させて、ＦＯＵＰ１内にアクセスするものであっても良い。この場合において、図１３に示すように、撮像ユニット４１のガイド部であるレール２６を第１の搬送アーム２１の基体２１ａに設け、第１の搬送アーム２１の移動ストロークを利用することでレール２６の長さ寸法を短くするようにしても良い。尚、図１２及び図１３については処理部の記載を省略している。
【００３９】
また、撮像ユニット４１を３つの載置台１１に共通化して用いたが、これらの載置台１１のうち２つの載置台１１に共通化するようにして、残りの載置台１１については例えば個別に撮像ユニット４１を設けても良い。また、３つ以上例えば５つの載置台１１が大気搬送室２２に接続されている場合には、これらの載置台１１全てに共通の撮像ユニット４１を設けても良いし、例えば図１４に示すように、これらの載置台１１のうち少なくとも２つ例えば３つの載置台１１に共通の撮像ユニット４１を設けると共に、残りの２つの載置台１１に別途共通の撮像ユニット４１を設けても良い。この場合において、２つの撮像ユニット４１について、夫々の撮像ユニット４１が撮像を受け持つ載置台１１を固定しても良いし、あるいは２つの撮像ユニット４１が互いに独立して全ての載置台１１に対して収納領域２を撮像できるようにしても良い。即ち、大気搬送室２２の手前側に一列に横並びに５つ並ぶ載置台１１のうち右側の２つの載置台１１に共通の撮像ユニット４１を設けて、左側の３つの載置台１１に共通の撮像ユニット４１を設けても良いし、あるいは２つの撮像ユニット４１の夫々のレール２６を右端の載置台１１から左端の載置台１１に亘って各々設けて、夫々の撮像ユニット４１が５つの載置台１１上のＦＯＵＰ１内を夫々撮像できるようにしても良い。
【００４０】
前記基板処理装置としては、この装置の外側にＦＯＵＰ１が接続される例について説明したが、例えば複数のＦＯＵＰ１を装置の内部に順次搬入し、この装置内においてＦＯＵＰ１からウエハＷを順番に取り出してＦＯＵＰ１の各々を装置内部に保管する縦型の熱処理装置であっても良い。また、本願明細書の基板処理とは、ウエハＷに対して形成された回路や外観の検査を行う場合も含まれる。また、複数の処理モジュール３４を備えたマルチチャンバーモジュールである基板処理装置について説明したが、例えば塗布、現像装置などに本発明を適用しても良い。更に、ウエハＷを収納する収納容器としては、密閉型のＦＯＵＰ１を例に挙げて説明したが、前面に蓋が付いているいわゆるオープン型のカセット（キャリア）からなる搬送容器であっても良い。
【符号の説明】
【００４１】
Ｗ ウエハ
１ ＦＯＵＰ
２ 収容領域
１１ 載置台
２１ 第１の搬送アーム
２２ 大気搬送室
２２ａ 受け渡し口
２３ 搬送口
２６ レール
３４ 処理モジュール
４１ 撮像ユニット
５１ 制御部
５３ プログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送容器から基板を取り出して処理を行う基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置を製造するための基板処理装置として、例えば搬送容器であるＦＯＵＰからローダモジュール内に設けられた搬送アームによって基板例えば半導体ウエハ（以下、「ウエハ」という）を取り出して、真空処理やレジストの塗布処理などを行う処理部に搬送する装置が知られている。このような基板処理装置には、ＦＯＵＰを載置（接続）するための載置部（ロードポート）が横並びに一列に設けられている。
【０００３】
そして、ＦＯＵＰ内におけるウエハの有無及びウエハが収納されている高さ位置を調べるために、例えばＦＯＵＰやロードポートに光センサからなるマッピングセンサを設けている。しかし、このマッピングセンサでは、例えば作業者の取り扱いミスにより、一つのスロットに複数枚例えば２枚のウエハが収納されている場合あるいは１枚のウエハが上下２つのスロットに跨って斜めに収納されているいわゆるクロススロットとなっている場合には、検出結果をウエハの厚みの誤差やＦＯＵＰの傾きなどによるものと判断して誤検出してしまうことがあり、そのためこのような事象を検出するのは困難である。また、各々のロードポート毎にセンサが必要になるため、コストアップに繋がってしまう。更に、装置の設置面積（フットプリント）を抑えるために例えばローダモジュールの面積ができるだけ小さくなるように設計されているので、当該ローダモジュール内（搬送アーム）には大型のセンサを設けることができない。
【０００４】
特許文献１、２には、カメラを用いてＦＯＵＰ内のウエハの位置を検出する技術について記載されているが、このようなカメラは視野が狭いので、ＦＯＵＰ内におけるウエハの収容領域全体を撮像するためには例えばカメラを上下方向に移動あるいは揺動させる必要があるため、撮像に長時間必要になりスループットが低下してしまうし、撮像した画像の処理が煩雑になってしまう。また、このカメラの焦点距離が長いので、搬送アームとＦＯＵＰとの間にカメラを設けようとすると、カメラとＦＯＵＰとを大きく離間させる必要があるので装置の設置面積が増大してしまう。尚、ローダモジュールにおけるＦＯＵＰの並びの反対側の領域には、処理部や雰囲気の切り替えを行うロードロック室などが接続されているので、搬送アームの搬送動作に干渉するおそれが大きいためこのカメラを当該領域に設けることは実際には困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−６４５１５
【特許文献２】特表２００５−５２０３５０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、横並びに複数配置された載置部上の搬送容器から基板搬送機構により基板を取り出して処理を行うにあたり、載置部上の搬送容器内の基板の高さ位置を正確に求めることができる基板処理装置、基板処理方法及びこの方法が記憶された記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の基板処理装置は、
複数枚の基板が棚状に保持可能に構成され、前面が基板の取り出し口とされる搬送容器を載置するための載置部であって、前記搬送容器の複数個を同じ向きに横並びに配置するように夫々設けられた複数の載置部と、
これら載置部に載置された搬送容器から基板を取り出すための基板搬送機構と、
この基板搬送機構により取り出された基板に対して処理を行う処理部と、
前記搬送容器内の全ての基板保持領域を、前記基板搬送機構により当該搬送容器内の基板の取り出しを行う前に一括して撮像するための撮像部と、
この撮像部を、載置部上の搬送容器の前面に臨む位置を含む領域において搬送容器の並びに沿って水平に移動させる移動機構と、
前記撮像部により搬送容器内を撮像した結果に基づいて基板の高さ位置情報を取得する手段と、
取得した基板の高さ位置情報に基づいて前記基板搬送機構による搬送容器内の基板の受け取り動作を制御する手段と、を備え、
前記撮像部は、少なくとも２個の搬送容器に対して共用されていることを特徴とする。
【０００８】
前記撮像部は広角レンズを備えていることが好ましい。
前記搬送容器内の基板の前端と撮像部との間の距離は１０ｃｍ以下であることが好ましい。
前記移動機構により撮像部と共に移動し、前記搬送容器内に光を照射する照明部を備えていることが好ましい。
【０００９】
本発明の基板処理方法は、
複数枚の基板が棚状に保持可能に構成され、前面が基板の取り出し口とされる搬送容器の複数個を同じ向きに横並びに複数の載置部に夫々載置する工程と、
撮像部を、載置部上の搬送容器の前面に臨む位置を含む領域において搬送容器の並びに沿って水平に移動させ、撮像対象となる一の搬送容器の前面を臨む位置に前記撮像部を停止させて、当該搬送容器内の全ての基板保持領域を撮像部により一括して撮像する工程と、
前記撮像部により前記一の搬送容器内を撮像した結果に基づいて基板の高さ位置情報を取得する工程と、
前記一の搬送容器の前面を臨む位置から前記撮像部を退避させ、取得した基板の高さ位置情報に基づいて、基板搬送機構により当該一の搬送容器内から基板を受け取る工程と、
撮像部を、載置部上の搬送容器の前面に臨む位置を含む領域において搬送容器の並びに沿って水平に移動させ、前記一の搬送容器とは別の他の搬送容器の前面を臨む位置に前記撮像部を停止させて、当該搬送容器内の全ての基板保持領域を撮像部により一括して撮像する工程と、
前記撮像部により前記他の搬送容器内を撮像した結果に基づいて基板の高さ位置情報を取得する工程と、
前記他の搬送容器の前面を臨む位置から前記撮像部を退避させ、取得した基板の高さ位置情報に基づいて、基板搬送機構により当該他の搬送容器内から基板を受け取る工程と、
続いて、前記基板に対して処理を行う工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
前記撮像部により搬送容器内の全ての基板保持領域を撮像する時は、広角レンズにより撮像することが好ましい。
前記撮像部により前記基板保持領域を撮像する時において、前記搬送容器内の基板の前端と撮像部との間の距離は１０ｃｍ以下であることが好ましい。
前記撮像部により搬送容器内の全ての基板保持領域を撮像する時は、前記搬送容器内に光を照射することが好ましい。
【００１１】
本発明の記憶媒体は、
搬送容器から基板を取り出して処理を行う基板処理装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、
前記コンピュータプログラムは、前記いずれか一つに記載の基板処理方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、基板搬送機構により搬送容器内の基板の取り出しを行う前に、搬送容器の並びに沿って水平に移動自在な撮像部を搬送容器の前面開口部に臨むように位置させ、前記搬送容器内の全ての基板保持領域を一括して撮像し、この撮像結果に基づいて基板の高さ位置情報を得ている。従って、搬送容器内における基板の高さ位置を正確に求めることができ、また例えば基板搬送機構に共通のセンサを設ける場合と比較してスループットを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の基板処理装置の一例を示す平面図である。
【図２】前記基板処理装置の一部を示す側面図である。
【図３】前記ＦＯＵＰの内部領域を示す概略図である。
【図４】前記基板処理装置に接続される複数のＦＯＵＰを搬送アーム側から見た正面図である。
【図５】前記基板処理装置に設けられる撮像ユニットの一例を示す側面図である。
【図６】前記基板処理装置の制御部の一例を示す概略図である。
【図７】前記基板処理装置における作用の一例を示すフロー図である。
【図８】前記基板処理装置における作用の一例を示すフロー図である。
【図９】前記基板処理装置にＦＯＵＰが接続される様子を示す模式図である。
【図１０】前記基板処理方法における作用の一例を示す平面図である。
【図１１】前記基板処理方法においてマッピングが行われるＦＯＵＰの一例を示す模式図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態の基板処理装置を示す平面図である。
【図１３】本発明の他の実施の形態の基板処理装置を示す平面図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態の基板処理装置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態の基板処理装置の一例について、図１〜図６を参照して説明する。この基板処理装置は、図１に示すように、複数枚例えば２５枚の基板である半導体ウエハ（以下、「ウエハ」と言う）Ｗが収納される搬送容器であるＦＯＵＰ１を載置するための載置部である載置台１１と、この載置台１１に載置されたＦＯＵＰ１に対してウエハＷの搬入出を行う基板搬送機構である第１の搬送アーム２１が設けられた大気搬送室（ローダモジュール）２２と、この第１の搬送アーム２１によりＦＯＵＰ１から取り出したウエハＷに対して例えば熱処理やプラズマ処理などの真空処理を行うための処理部と、を備えている。
【００１５】
大気搬送室２２の側壁面この例では図１中奥側の側壁面には、大気雰囲気と真空雰囲気とを切り替えるためのロードロック室３２が横並びに２箇所に接続されており、前記処理部である処理容器を含む処理モジュール３４は、これらロードロック室３２、３２における大気搬送室２２とは反対側の側壁に設けられた真空搬送室３３に気密に接続されている。この例では、処理モジュール３４は複数箇所例えば６箇所に設けられている。前記真空搬送室３３内には、各々の処理モジュール３４とロードロック室３２との間でウエハＷの受け渡しを行うために、第２の搬送アーム４０が２基設けられている。前記ロードロック室３２に隣接する大気搬送室２２の側壁面には、ウエハＷの搬送を行うための受け渡し口２２ａが形成されている。尚、図１中Ｇはゲートバルブである。
【００１６】
大気搬送室２２の側壁面における前記ロードロック室３２が接続された面とは別の面この例では図１中手前側の側壁面には、前記載置台１１が横並びに複数箇所例えば一列に３箇所設けられており、この載置台１１に近接する大気搬送室２２の側壁面の各々には、図２に示すように、ＦＯＵＰ１と大気搬送室２２との間においてウエハＷの搬送を行うための搬送口２３が形成されている。尚、これら３台の載置台１１が配置されている領域は、ロードポートを構成するものである。大気搬送室２２内には、図１及び図２に示すように、搬送口２３を塞ぐと共にＦＯＵＰ１の正面に設けられたドア１ａを取り外すためのオープナ２４が設けられている。このオープナ２４は、載置台１１（詳しくは載置台１１上に設けられたキャリアステージ１１ａ）上に載置されたＦＯＵＰ１が当該載置台１１により大気搬送室２２側（図１中奥側）に引き寄せられてＦＯＵＰ１の開口部である搬入出口１ｂと搬送口２３とが接触すると、ドア１ａと共に大気搬送室２２内を下降してＦＯＵＰ１の内部領域と大気搬送室２２内とが連通することになる。
【００１７】
前記第１の搬送アーム２１は、図１及び図２に示すように、既述の大気搬送室２２の長さ方向（図１中左右方向）における概略中央において、床面から伸びる昇降支持軸２５により昇降自在に支持されており、既述の載置台１１上の各々のＦＯＵＰ１及び２つのロードロック室３２におけるウエハＷの載置面に対して昇降することによって、ウエハＷを受け渡しできるように構成されている。また、第１の搬送アーム２１は、これらの載置台１１上の各々のＦＯＵＰ１及び２つのロードロック室３２に対してウエハＷを搬送できるように多関節アームとして構成されており、前記昇降支持軸２５の上端側に接続された基体２１ａと、ウエハＷを下面側から支持して搬送するための例えば２枚のアーム２１ｂ、２１ｂと、これらの基体２１ａとアーム２１ｂとの間に設けられ、各々の基端側同士が接続されるように積層された２本の腕部２１ｃと、を備えている。図２中、２５ａは昇降支持軸２５を昇降させるための昇降機である。
【００１８】
また、図１に示すように、大気搬送室２２の側方側には、ウエハＷの向きを調整したり偏心を修正したりするためのアライメント装置１２が設けられており、例えばＦＯＵＰ１からウエハＷを取り出した後、ロードロック室３２に搬送する前に、このアライメント装置１２にてウエハＷの向きの調整や偏心の修正が行われる。尚、前記第１の搬送アーム２１については模式的に描画している。
【００１９】
次に、載置台１１上に載置されたＦＯＵＰ１の各々について、これらのＦＯＵＰ１内におけるウエハＷが収納されている高さ位置を検出するために、これらのＦＯＵＰ１に共通に設けられた撮像ユニット４１について説明する。先ず、ＦＯＵＰ１の内部構造について、図３を参照して簡単に説明する。ＦＯＵＰ１内には、ウエハＷの周縁部を下方側から支持する爪部３が当該ＦＯＵＰ１の内面に沿って複数箇所に多段に設けられている。
【００２０】
爪部３上におけるウエハＷが載置される領域（基板保持領域）をスロット４と呼ぶと、ＦＯＵＰ１内には、このスロット４が上下方向に亘って複数例えば２５箇所に積層されるように爪部３が設けられており、互いに隣接するウエハＷ間の離間距離（ピッチ）は、例えば１０ｍｍ程度に設定されている。従って、ＦＯＵＰ１内においてウエハＷが収納される収納領域２の高さ寸法Ｈは、例えば２５０ｍｍとなっている。
【００２１】
前記大気搬送室２２の手前側の内壁面における搬送口２３を臨む領域の上方側には、３つのＦＯＵＰ１の並びに沿うように、水平方向に伸びるガイド部であるレール２６が設けられている。このレール２６には、図２に示すように、既述のドア１ａ及びオープナ２４に干渉せずに当該レール２６に嵌合して左右方向（搬送室２２の長さ方向）に移動できるように、これらのドア１ａ及びオープナ２４の移動領域分だけ大気搬送室２２の内壁面から奥側（ロードロック室３２側）に離間した位置において下方側に伸びる支持部２７が設けられている。このレール２６の側方位置には、当該レール２６に平行に支持部２７内を左右方向に貫通するボールネジ２８が設けられており、このボールネジ２８の外周面と支持部２７の内周面とが螺合することにより、支持部２７がレール２６に沿って移動できるように構成されている。大気搬送室２２の外方におけるボールネジ２８の一端側には、当該ボールネジ２８を軸回りに回転させるための移動機構であるモータ２８ａが接続されており、このモータ２８ａの回転量（エンコーダ値）に基づいて、支持部２７の位置が求められる。尚、図４では、ボールネジ２８及び第１の搬送アーム２１の描画を省略している。
【００２２】
前記支持部２７には既述の撮像ユニット４１が設けられており、この撮像ユニット４１は、ＦＯＵＰ１内を撮像するための撮像部を備えている。この撮像部は、図５に示すように、ＣＣＤカメラ４２と、ＣＣＤカメラ４２の側面における搬送口２３側に設けられた広角レンズ４３と、を含み、更に撮像ユニット４１は、ＣＣＤカメラ４２による撮像領域（ＦＯＵＰ１内）に向かって光を照射するＬＥＤなどの照明部４４を備えている。また、撮像ユニット４１は、図３に示すように、載置台１１上に載置されたＦＯＵＰ１内の各々の収納領域２の全体を一括して（一度に）撮像できるように、各々の収納領域２の高さ方向においてほぼ中央に位置した状態でレール２６に沿って移動できるように当該撮像ユニット４１の高さ寸法ｈ（支持部２７の長さ寸法）が設定されている。そして、この撮像ユニット４１により撮像された撮像結果（画像データ）は、図示しないケーブルなどにより後述の制御部５１に伝送される。尚、この例では、前記照明部４４は広角レンズ４３の上下両側に取り付けられている。
【００２３】
前記広角レンズ４３は、例えば日東光学株式会社により製造されている商品名が「Ｔｈｅｉａ」のレンズ（米国特許ＵＳ７００９７６５Ｂ２）である。この広角レンズ４３の移動路（既述のレール２６）は、第１の搬送アーム２１の回転中心よりもＦＯＵＰ１側であって、撮像ユニット４１が一のＦＯＵＰ１内を撮像している時に、当該ＦＯＵＰ１に隣接するＦＯＵＰ１に対する第１の搬送アーム２１によるウエハＷの受け渡しに干渉しない位置であることが好ましい。この例では、例えば４２０ｍｍ×２９７ｍｍの範囲を撮像するために必要な設営距離（撮像対象物とレンズとの間の離間距離）が１０ｃｍの広角レンズ４３を用いているので、レール２６をＦＯＵＰ１に近接して配置させている。
【００２４】
また、この基板処理装置は、図６に示すように、装置全体の動作のコントロールを行うためのコンピュータからなる制御部５１を備えており、この制御部５１は、ＣＰＵ５２、カメラ移動プログラム５３ａ、マッピングプログラム５３ｂ、搬送アームの動作プログラム５３ｃ及びメモリ５４を備えている。尚、各プログラム５３ａ、５３ｂ、５３ｃは、実際にはプログラム記憶部に格納されるが、図８では「プログラム」に符号を付して簡略化している。
【００２５】
カメラ移動プログラム５３ａは、ＦＯＵＰ１のドア１ａのオープンを認識するステップと、ＣＣＤカメラ４２の移動先を認識した後、その移動先に移動する時に第１の搬送アーム２１がＣＣＤカメラ４２の移動路に干渉する搬送動作を行っているか否かを判断するステップと、第１の搬送アーム２１がＣＣＤカメラ４２の移動に干渉する搬送動作を行っている時には干渉がなくなるまでＣＣＤカメラ４２の移動を禁止するステップと、を含んでいる。
【００２６】
また、マッピングプログラム５３ｂは、ＣＣＤカメラ４２により取得した画像データに基づいて、各ウエハＷの高さ位置の取得及びウエハＷの保持状態の異常の有無を判定するマッピングステップを含んでいる。即ち、ＣＣＤカメラ４２の高さ位置と載置台１１の高さ位置との関係が一定なので、ＣＣＤカメラ４２により取得した画像データ上の各部の高さ位置、この例では第１の搬送アーム２１の位置を管理する座標系におけるＺ座標位置が分かる。そこで、マッピングプログラム５３ｂは、ＣＣＤカメラ４２により取得した画像データに基づいて、各ウエハＷの高さ位置を検出し、この検出結果を記憶するようにしている。尚、ウエハＷの高さ位置を求めることにより、結果としてＦＯＵＰ１内の各スロット４におけるウエハＷの有無も分かることになる。また、ＦＯＵＰ１内にウエハＷが正常に収納されていない場合、具体的には例えば一つのスロット４に複数のウエハＷが収納されている場合あるいは例えば上下２つのスロット４に跨ってウエハＷが斜めに収納されている場合には、前記画像データに基づいてウエハＷの保持状態の異常が検出される。
【００２７】
第１の搬送アーム２１の動作プログラム５３ｃは、ＣＣＤカメラ４２が移動している時に、第１の搬送アーム２１がＣＣＤカメラ４２の移動路と干渉する搬送動作を行おうとしている場合には、干渉がなくなるまで第１の搬送アーム２１の搬送動作を禁止するステップを含んでいる。
【００２８】
前記メモリ５４は、各々のウエハＷに対して行われる処理の種別に応じた処理条件（例えばプラズマ処理の場合には印加する高周波電力、処理ガスの流量、処理圧力、処理時間など）が記憶された処理レシピと、前記マッピングプログラム５３ｂによりＦＯＵＰ１毎に検出されたウエハＷの高さ位置の情報（ウエハＷの高さ位置情報）とを記憶するためのものである。
前記プログラム５３は、ハードディスク、コンパクトディスク、光磁気ディスク、メモリカード、フレキシブルディスクなどの記憶媒体５６から制御部５１内にインストールされる。
【００２９】
次に、前記基板処理装置を用いた基板処理方法の一例について、図７〜図１１を参照して説明する。今、図１０（ａ）に示すように、３つの載置台１１のうち例えば中央の載置台１１上のＦＯＵＰ１に対してマッピングが終了し、第１の搬送アーム２１によりウエハＷが取り出されてロードロック室３２に順次搬送されているものとする。この時、撮像ユニット４１は、ＦＯＵＰ１の並びから外れた待機位置１００にて、ステップＳ１１の「ＮＯ」のループにより待機しているものとする。尚、この図１０では処理部の記載を省略しており、また第１の搬送アーム２１などについては模式的に示している。
【００３０】
この状態にて例えば左側の載置台１１上にＦＯＵＰ１が載置され、図９に示すようにドア１ａが開くと、ステップＳ１１にて「ＹＥＳ」となり、待機位置１００から移動先である当該ＦＯＵＰ１と対向する位置に向かう撮像ユニット４１の移動路に対して、第１の搬送アーム２１が干渉する搬送動作を行っているか否かの判定がなされる（ステップＳ１２）。第１の搬送アーム２１が撮像ユニット４１の移動路と干渉する搬送動作を行っている場合としては、例えば図１０（ｂ）に示すように、例えば第１の搬送アーム２１が３つの載置台２のうち中央のＦＯＵＰ１からウエハＷの取り出している時に、撮像ユニット４１が当該中央のＦＯＵＰ１に近接する領域を横切って例えば待機位置１００から右側のＦＯＵＰ１を撮像するために移動する場合などが挙げられる。このような場合には、干渉がなくなるまで、即ち第１の搬送アーム２１の搬送動作が終わるまで、撮像ユニット４１の移動が禁止されることになる。
【００３１】
次いで、撮像ユニット４１がドア１ａの開かれたＦＯＵＰ１の内部を臨む位置（ＦＯＵＰ１に対向する位置）に移動し（ステップＳ１３）、ＣＣＤカメラ４２によりＦＯＵＰ１内を撮像する（ステップＳ１４）。そして、ＣＣＤカメラ４２により撮像した画像データに基づいて、既述のようにしてマッピング即ちＦＯＵＰ１内の各ウエハＷの高さ位置の認識（ステップＳ１５）と、ウエハＷが正常に収納されているかどうかの判定（ステップＳ１６）とが行われる。ウエハＷの収納状態の異常が検出された場合には、例えばアラーム５７が作動し（ステップＳ１７）、第１の搬送アーム２１の搬送動作が停止することになる。この場合には、例えばオペレータが当該ＦＯＵＰ１を載置台１１上から取り除いてＦＯＵＰ１内を確認するなどの対応が行われる。
【００３２】
続いて、撮像ユニット４１が既述の待機位置１００に退避する。図７に示すフローは簡略してあるため動作について補充記載すると、この時の撮像ユニット４１の移動においても、ステップＳ１２のように、その移動路と第１の搬送アーム２１の搬送動作とが干渉する時には搬送動作が終了するまで撮像ユニット４１の移動が禁止される。そして、前記マッピング結果に基づいて、ウエハＷの収納状態に異常が検出されなければ、第１の搬送アーム２１によりウエハＷの搬出動作を行う（ステップＳ１８）。この時、ウエハＷの取り出しを行うＦＯＵＰ１の位置を認識する（ステップＳ２１）と共に、撮像ユニット４１が移動中か否かを判定し（ステップＳ２２）、撮像ユニット４１の移動路と第１の搬送アーム２１の搬送動作とが干渉するか否かを判断する（ステップＳ２３）。そして、干渉する場合には、撮像ユニット４１の移動が完了するまで第１の搬送アーム２１が待機して、その後第１の搬送アーム２１によりＦＯＵＰ１からウエハＷを取り出す。より詳しくは、第１の搬送アーム２１は、ＦＯＵＰ１、アライメント装置１２及びロードロック室３２の間で決められたルールによってウエハＷの搬送を行っており、メモリ５４を参照し、新たなマッピングが行われたＦＯＵＰ１に対して前記ルールに従ってＦＯＵＰ１にアクセスし、メモリ５４内のウエハＷの高さ位置情報に基づいてウエハＷの取り出しが行われる。ウエハＷの取り出し動作については、ウエハＷの高さ位置情報に基づいてアーム２１ｂをＦＯＵＰ１内に進入させてウエハＷをすくい上げ、アーム２１ｂを後退させることにより行われる（ステップＳ２４）。
【００３３】
次いで、既述のアライメント装置１２、ロードロック室３２及び真空搬送室３３を介して処理モジュール３４にウエハＷを搬入する。こうしてＦＯＵＰ１内のウエハＷを順次処理モジュール３４に搬入すると共に、処理が終了したウエハＷについてはＦＯＵＰ１内にその都度戻していく。
【００３４】
上述の実施の形態によれば、第１の搬送アーム２１によりＦＯＵＰ１内のウエハＷの取り出しを行う前に、ＦＯＵＰ１の並びに沿って水平に移動自在な撮像ユニット４１をＦＯＵＰ１の搬入出口１ｂを臨むように位置させ、ＦＯＵＰ１内の全てのスロット４を一括して撮像し、この撮像結果に基づいてウエハＷの高さ位置情報を得ている。従って、ＦＯＵＰ１におけるウエハＷの高さ位置を正確に求めることができ、例えば第１の搬送アーム２１に共通のセンサを設ける場合と比較してスループットを向上させることができる。
【００３５】
従って、例えば図１１（ａ）、（ｂ）に示したように、例えば作業者の取り扱いミスにより、１枚のウエハＷが上下２つのスロット４に跨って斜めに収納されているいわゆるクロススロットとなっている場合あるいは一つのスロット４に複数枚例えば２枚のウエハＷが収納されている場合であっても、更には例えば経時的に各スロット４の高さ位置が歪んでしまったＦＯＵＰ１を用いた場合であっても、例えば赤外線の透過や遮断などに頼らずに、これらのウエハＷが収納されている収納領域２を画像として直接撮像していることから、このような不具合を容易に判別することができる。従って、第１の搬送アーム２１（アーム２１ｂ）がＦＯＵＰ１からウエハＷを搬出する時に、ウエハＷの受け取りミスやウエハＷとの衝突などのトラブルを避けることができる。
【００３６】
更に、収納領域２を一度に撮像できる広角レンズ４３を用いているので、例えば撮像領域の狭いカメラを上下方向に移動させたり揺動させたりするなどの機構が不要になる上、撮像時間が短くて済み、画像データの処理も容易になる。また、例えば魚眼レンズなどに比べて、画像の周縁部の歪みが小さいので、ウエハＷの高さ位置を正確に求めることができる。
【００３７】
更にまた、ＣＣＤカメラ４２が撮像対象物（ＦＯＵＰ１内の収納領域２）に対して１０ｃｍもの近接した位置において撮像できることから、他のＦＯＵＰ１に対する第１の搬送アーム２１の搬送動作の邪魔にならずに、スループットの低下が抑えられる。
また、撮像ユニット４１を複数のＦＯＵＰ１に対して共通化しているので、ＦＯＵＰ１あるいは載置台１１にマッピングセンサを設けた場合と比較して、コストを低減することができる。
【００３８】
前記実施の形態では、第１の搬送アーム２１を多関節アームにより構成し、この第１の搬送アーム２１の回動及び伸縮動作により３つのＦＯＵＰ１、アライメント装置１２及び２つのロードロック室３２にアクセスできるようにしたが、例えば図１２に示すように、大気搬送室２２の長さ方向（図１中左右方向）に移動可能な移動基体２１ａ上に、回転自在及び伸縮自在なアーム２１ｂを設けて、移動基体２１ａを各ＦＯＵＰ１の前に移動させて、ＦＯＵＰ１内にアクセスするものであっても良い。この場合において、図１３に示すように、撮像ユニット４１のガイド部であるレール２６を第１の搬送アーム２１の基体２１ａに設け、第１の搬送アーム２１の移動ストロークを利用することでレール２６の長さ寸法を短くするようにしても良い。尚、図１２及び図１３については処理部の記載を省略している。
【００３９】
また、撮像ユニット４１を３つの載置台１１に共通化して用いたが、これらの載置台１１のうち２つの載置台１１に共通化するようにして、残りの載置台１１については例えば個別に撮像ユニット４１を設けても良い。また、３つ以上例えば５つの載置台１１が大気搬送室２２に接続されている場合には、これらの載置台１１全てに共通の撮像ユニット４１を設けても良いし、例えば図１４に示すように、これらの載置台１１のうち少なくとも２つ例えば３つの載置台１１に共通の撮像ユニット４１を設けると共に、残りの２つの載置台１１に別途共通の撮像ユニット４１を設けても良い。この場合において、２つの撮像ユニット４１について、夫々の撮像ユニット４１が撮像を受け持つ載置台１１を固定しても良いし、あるいは２つの撮像ユニット４１が互いに独立して全ての載置台１１に対して収納領域２を撮像できるようにしても良い。即ち、大気搬送室２２の手前側に一列に横並びに５つ並ぶ載置台１１のうち右側の２つの載置台１１に共通の撮像ユニット４１を設けて、左側の３つの載置台１１に共通の撮像ユニット４１を設けても良いし、あるいは２つの撮像ユニット４１の夫々のレール２６を右端の載置台１１から左端の載置台１１に亘って各々設けて、夫々の撮像ユニット４１が５つの載置台１１上のＦＯＵＰ１内を夫々撮像できるようにしても良い。
【００４０】
前記基板処理装置としては、この装置の外側にＦＯＵＰ１が接続される例について説明したが、例えば複数のＦＯＵＰ１を装置の内部に順次搬入し、この装置内においてＦＯＵＰ１からウエハＷを順番に取り出してＦＯＵＰ１の各々を装置内部に保管する縦型の熱処理装置であっても良い。また、本願明細書の基板処理とは、ウエハＷに対して形成された回路や外観の検査を行う場合も含まれる。また、複数の処理モジュール３４を備えたマルチチャンバーモジュールである基板処理装置について説明したが、例えば塗布、現像装置などに本発明を適用しても良い。更に、ウエハＷを収納する収納容器としては、密閉型のＦＯＵＰ１を例に挙げて説明したが、前面に蓋が付いているいわゆるオープン型のカセット（キャリア）からなる搬送容器であっても良い。
【符号の説明】
【００４１】
Ｗ ウエハ
１ ＦＯＵＰ
２ 収容領域
１１ 載置台
２１ 第１の搬送アーム
２２ 大気搬送室
２２ａ 受け渡し口
２３ 搬送口
２６ レール
３４ 処理モジュール
４１ 撮像ユニット
５１ 制御部
５３ プログラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の基板が棚状に保持可能に構成され、前面が基板の取り出し口とされる搬送容器を載置するための載置部であって、前記搬送容器の複数個を同じ向きに横並びに配置するように夫々設けられた複数の載置部と、
これら載置部に載置された搬送容器から基板を取り出すための基板搬送機構と、
この基板搬送機構により取り出された基板に対して処理を行う処理部と、
前記搬送容器内の全ての基板保持領域を、前記基板搬送機構により当該搬送容器内の基板の取り出しを行う前に一括して撮像するための撮像部と、
この撮像部を、載置部上の搬送容器の前面に臨む位置を含む領域において搬送容器の並びに沿って水平に移動させる移動機構と、
前記撮像部により搬送容器内を撮像した結果に基づいて基板の高さ位置情報を取得する手段と、
取得した基板の高さ位置情報に基づいて前記基板搬送機構による搬送容器内の基板の受け取り動作を制御する手段と、を備え、
前記撮像部は、少なくとも２個の搬送容器に対して共用されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記撮像部は広角レンズを備えていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記搬送容器内の基板の前端と撮像部との間の距離は１０ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記移動機構により撮像部と共に移動し、前記搬送容器内に光を照射する照明部を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項５】
複数枚の基板が棚状に保持可能に構成され、前面が基板の取り出し口とされる搬送容器の複数個を同じ向きに横並びに複数の載置部に夫々載置する工程と、
撮像部を、載置部上の搬送容器の前面に臨む位置を含む領域において搬送容器の並びに沿って水平に移動させ、撮像対象となる一の搬送容器の前面を臨む位置に前記撮像部を停止させて、当該搬送容器内の全ての基板保持領域を撮像部により一括して撮像する工程と、
前記撮像部により前記一の搬送容器内を撮像した結果に基づいて基板の高さ位置情報を取得する工程と、
前記一の搬送容器の前面を臨む位置から前記撮像部を退避させ、取得した基板の高さ位置情報に基づいて、基板搬送機構により当該一の搬送容器内から基板を受け取る工程と、
撮像部を、載置部上の搬送容器の前面に臨む位置を含む領域において搬送容器の並びに沿って水平に移動させ、前記一の搬送容器とは別の他の搬送容器の前面を臨む位置に前記撮像部を停止させて、当該搬送容器内の全ての基板保持領域を撮像部により一括して撮像する工程と、
前記撮像部により前記他の搬送容器内を撮像した結果に基づいて基板の高さ位置情報を取得する工程と、
前記他の搬送容器の前面を臨む位置から前記撮像部を退避させ、取得した基板の高さ位置情報に基づいて、基板搬送機構により当該他の搬送容器内から基板を受け取る工程と、
続いて、前記基板に対して処理を行う工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項６】
前記撮像部により搬送容器内の全ての基板保持領域を撮像する時は、広角レンズにより撮像することを特徴とする請求項５に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記撮像部により前記基板保持領域を撮像する時において、前記搬送容器内の基板の前端と撮像部との間の距離は１０ｃｍ以下であることを特徴とする請求項５または６に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記撮像部により搬送容器内の全ての基板保持領域を撮像する時は、前記搬送容器内に光を照射することを特徴とする請求項５ないし７のいずれか一つに記載の基板処理方法。
【請求項９】
搬送容器から基板を取り出して処理を行う基板処理装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、
前記コンピュータプログラムは、請求項５ないし８のいずれか一つに記載の基板処理方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。
【請求項１】
複数枚の基板が棚状に保持可能に構成され、前面が基板の取り出し口とされる搬送容器を載置するための載置部であって、前記搬送容器の複数個を同じ向きに横並びに配置するように夫々設けられた複数の載置部と、
これら載置部に載置された搬送容器から基板を取り出すための基板搬送機構と、
この基板搬送機構により取り出された基板に対して処理を行う処理部と、
前記搬送容器内の全ての基板保持領域を、前記基板搬送機構により当該搬送容器内の基板の取り出しを行う前に一括して撮像するための撮像部と、
この撮像部を、載置部上の搬送容器の前面に臨む位置を含む領域において搬送容器の並びに沿って水平に移動させる移動機構と、
前記撮像部により搬送容器内を撮像した結果に基づいて基板の高さ位置情報を取得する手段と、
取得した基板の高さ位置情報に基づいて前記基板搬送機構による搬送容器内の基板の受け取り動作を制御する手段と、を備え、
前記撮像部は、少なくとも２個の搬送容器に対して共用されていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記撮像部は広角レンズを備えていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記搬送容器内の基板の前端と撮像部との間の距離は１０ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記移動機構により撮像部と共に移動し、前記搬送容器内に光を照射する照明部を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項５】
複数枚の基板が棚状に保持可能に構成され、前面が基板の取り出し口とされる搬送容器の複数個を同じ向きに横並びに複数の載置部に夫々載置する工程と、
撮像部を、載置部上の搬送容器の前面に臨む位置を含む領域において搬送容器の並びに沿って水平に移動させ、撮像対象となる一の搬送容器の前面を臨む位置に前記撮像部を停止させて、当該搬送容器内の全ての基板保持領域を撮像部により一括して撮像する工程と、
前記撮像部により前記一の搬送容器内を撮像した結果に基づいて基板の高さ位置情報を取得する工程と、
前記一の搬送容器の前面を臨む位置から前記撮像部を退避させ、取得した基板の高さ位置情報に基づいて、基板搬送機構により当該一の搬送容器内から基板を受け取る工程と、
撮像部を、載置部上の搬送容器の前面に臨む位置を含む領域において搬送容器の並びに沿って水平に移動させ、前記一の搬送容器とは別の他の搬送容器の前面を臨む位置に前記撮像部を停止させて、当該搬送容器内の全ての基板保持領域を撮像部により一括して撮像する工程と、
前記撮像部により前記他の搬送容器内を撮像した結果に基づいて基板の高さ位置情報を取得する工程と、
前記他の搬送容器の前面を臨む位置から前記撮像部を退避させ、取得した基板の高さ位置情報に基づいて、基板搬送機構により当該他の搬送容器内から基板を受け取る工程と、
続いて、前記基板に対して処理を行う工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法。
【請求項６】
前記撮像部により搬送容器内の全ての基板保持領域を撮像する時は、広角レンズにより撮像することを特徴とする請求項５に記載の基板処理方法。
【請求項７】
前記撮像部により前記基板保持領域を撮像する時において、前記搬送容器内の基板の前端と撮像部との間の距離は１０ｃｍ以下であることを特徴とする請求項５または６に記載の基板処理方法。
【請求項８】
前記撮像部により搬送容器内の全ての基板保持領域を撮像する時は、前記搬送容器内に光を照射することを特徴とする請求項５ないし７のいずれか一つに記載の基板処理方法。
【請求項９】
搬送容器から基板を取り出して処理を行う基板処理装置に用いられるコンピュータプログラムを格納した記憶媒体において、
前記コンピュータプログラムは、請求項５ないし８のいずれか一つに記載の基板処理方法を実施するようにステップが組まれていることを特徴とする記憶媒体。
【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１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１３４８９８（Ｐ２０１１−１３４８９８Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９３１１２（Ｐ２００９−２９３１１２）
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【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２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【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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