JP2012216752A

JP2012216752A - ロードロックモジュール、ウエハ加工処理システム及びウエハの加工処理方法

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Publication number: JP2012216752A
Application number: JP2011213218A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Ozawa; 泰史小澤
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-09-28
Publication date: 2012-11-08
Also published as: KR20120112165A

Abstract

【課題】ウエハの冷却による反りを検出し、ウエハの落下または破損を未然に防ぐことができるロードロックモジュール、該ロードロックモジュールを備えるウエハ加工処理システム、該ウエハ加工処理システムで行われるウエハの加工処理方法を提供する。
【解決手段】ウエハ１０を冷却する冷却部１２を備えるロードロックモジュール１において、前記冷却部１２の冷却によって前記ウエハ１０に生じる反りを検出する検出部を備えることを特徴とするロードロックモジュール１を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、真空雰囲気及び大気圧雰囲気間の圧力調整を行うとともに、ウエハを冷却することができるロードロックモジュール、ウエハ加工処理システム及びウエハの加工処理方法に関する。

図１３は従来の一般的なウエハ加工処理システムを表す模式的な上面図である。このウエハ加工処理システムは、ロードロックモジュール１、ロードポート２、ローダーモジュール３、搬送モジュール４及び加工処理モジュール５を備える。

ウエハは加工処理システム外から搬入されると、ロードポートにＦＯＵＰに収容された状態で載置され、ローダーモジュール３に備えられたアーム３ｄによってロードポート２からロードロックモジュール１に搬送される。ウエハの加工処理は真空雰囲気で行われるので、ロードロックモジュール１内を大気圧雰囲気から真空雰囲気に切り替えた後、ウエハは搬送モジュール４に備えられたアーム４ｄによって加工処理モジュール５に搬送され、加工処理が行われる。加工処理が行われたウエハは前述したところと逆の経路によって加工処理システム外へ搬出される。

加工処理モジュール５にて行われるウエハの加工処理は、３００℃ないし５００℃程度の高温でなされる。高温大気圧下ではウエハが酸化する性質を持つことから、ロードロックモジュール１内を真空雰囲気から大気圧雰囲気へ切り替えるに先立ち、加工処理されたウエハを冷却する必要がある。

そこで、ロードロックモジュールの内部にウエハを冷却する冷却部を備えるロードロックモジュールが開示されている（特許文献１参照）。

特表２００５−５１８６７４号公報

ウエハは冷却されることにより反りが生じることがある。ウエハに反りが生じていると、ロードロックモジュール１からウエハを搬出する際にローダーモジュール３に備えられたアームからウエハが落下したり、ウエハに塗布された膜が破損することがあり、ウエハの生産効率が低下する。しかし特許文献１のウエハ加工処理システムでは、ロードロックモジュール１においてウエハの反りを検出することができない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、ウエハの冷却による反りを検出し、ウエハの落下または破損を未然に防ぐことができるロードロックモジュール、該ロードロックモジュールを備えるウエハ加工処理システム、該ウエハ加工処理システムで行うウエハの加工処理方法を提供することを目的とする。

本発明にかかるロードロックモジュールは、ウエハを冷却する冷却部を備えるロードロックモジュールにおいて、前記ウエハの外周上の複数の点の位置を測定するセンサ、前記
複数の点によって規定される円の中心位置を算出する中心位置算出部、算出した円の中心位置と前記冷却部または前記ウエハにおける所定の位置との距離を算出する距離算出部及び前記冷却部による冷却後に前記中心位置と前記距離とに基づいて前記ウエハの反りを検出する検出部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、冷却部がウエハを冷却することにより生じるウエハの反りを検出することができるので、ウエハの反りにより搬送の際にウエハが落下又は破損するという従来生じていた問題を未然に防ぐことができる。

本発明にかかるロードロックモジュールは、前記冷却部は、前記検出部の測定結果に基づいて、さらに前記ウエハを冷却するよう構成してあることを特徴とする。

本発明によれば、冷却部が冷却を続けることによりウエハに生じた反りをなくすことができるので、ウエハの生産効率を向上させることができる。

本発明にかかるロードロックモジュールは、前記検出部はさらに、前記ウエハの位置と前記冷却部上における前記ウエハが載置されるべき位置とのずれを検出するよう構成してあることを特徴とする。

本発明によれば、ウエハの位置と冷却部上におけるウエハが載置されるべき位置とのずれを検出することができるので、ウエハのずれにより搬送の際にウエハが落下又は破損するという従来生じていた問題を未然に防ぐことができる。

本発明にかかるロードロックモジュールは、前記冷却部と接続され、載置された前記ウエハを昇降及び回転するテーブルをさらに備え、前記検出部は前記テーブルによって回転された前記ウエハの周縁形状に関する情報を取得することを特徴とする。

本発明によれば、テーブルによってウエハを回転することにより、前記ウエハ１０の中心位置とノッチ位置とを検出することができる。

本発明にかかるウエハ加工処理システムは、ウエハの加工処理を行う加工処理モジュール、該加工処理モジュールにて加工処理されたウエハを搬送する搬送モジュール及び該搬送モジュールによって前記ウエハが搬入される前述の発明にかかるロードロックモジュールを備えることを特徴とする。

本発明によれば、ウエハ加工処理システムにおいて本発明におけるロードロックモジュールを備えるので、ロードロックモジュールにおける上述した効果をウエハ加工処理システムにおいても奏することができる。

本発明にかかるウエハ加工処理システムは、ウエハを載置して前述のロードロックモジュールに搬送するアームを備えるモジュール、該モジュールに設けられ、載置されたウエハの位置を測定する測定部、該測定部が測定した前記載置されたウエハの位置とアームにおける所定の位置とのずれを算出するアーム位置ずれ算出部及び前記アームが前記ウエハを搬送する際に移動する位置を、前記アーム位置ずれ算出部が算出したずれに基づいて制御する制御部をさらに備えることを特徴とする。

本発明によれば、アームに載置されたウエハの位置及び方向のずれを算出し、ずれに基づいてアームを制御するので、特に位置のずれが大きい場合であっても適切に位置を補正することができる。

本発明にかかるウエハ加工処理システムは、前記測定部はウエハにおける中心と異なる位置に設けられた標識の位置を測定するよう構成してあり、ウエハの中心から前記測定部が測定した前記標識への方向とアームにおける所定の方向とのずれを算出するアーム方向ずれ算出部及び、前記冷却部上に設けられ、載置されたウエハを回転させる回転部をさらに備え、前記制御部は、前記回転部の回転する角度を前記アーム方向ずれ算出部が算出したずれに基づいて制御するよう構成してあることを特徴とする。

本発明によれば、制御部がアームに載置されたウエハの位置方向のずれを算出し、ずれに基づいて回転部を制御するので、位置と共に方向のずれも算出することができ、両者の算出の際に重複する処理を併せて行うことができる。

本発明にかかるウエハの加工処理方法は、ウエハの加工処理を行う加工処理モジュール、ウエハを搬送する搬送モジュール及びウエハを冷却するロードロックモジュールを備えるウエハ加工処理システムで行うウエハの加工処理方法において、前記加工処理モジュールにてウエハの加工処理を行う加工処理工程、前記搬送モジュールにて前記ウエハを加工処理モジュールからロードロックモジュールへ搬送する搬送工程、前記ロードロックモジュールにて前記ウエハを冷却する冷却工程及び前記ウエハの外周上の複数の点によって規定される円の中心位置と前記冷却部または前記ウエハにおける所定の位置との距離を算出することにより前記ウエハの反りを検出する検出工程を備えることを特徴とする。

本発明にかかるウエハの加工処理方法は、前記検出工程の検出結果に基づいて、前記ウエハを冷却する第２冷却工程をさらに備えることを特徴とする。

本発明によれば、冷却を続ける工程ことによりウエハに生じた反りをなくすことができるので、ウエハの生産効率を向上させることができる。

本発明にかかるウエハの加工処理方法は、前記搬送工程によって搬送されたウエハの位置と前記冷却部上における前記ウエハが載置されるべき位置とのずれを検出する工程をさらに備えることを特徴とする。

本発明のロードロックモジュール、ウエハ加工処理システム及びウエハの加工処理方法によれば、ロードロックモジュールが半導体ウエハを冷却することにより生じるウエハの反りを検出することができるので、反りを検出した場合に警告を行うことにより、ウエハ加工処理システムを監視する者が適宜行動することができ、ウエハの反りにより搬送の際にウエハが落下又は破損するという従来生じていた問題を未然に防ぐことができる。

第１の実施の形態におけるウエハ加工処理システムを表す模式的な上面図である。第１の実施の形態におけるロードロックモジュールを表す模式的な側断面図である。ラインセンサの配置例を表す模式図である。第１の実施の形態における制御部がウエハの反りを検出する際の処理を表すフローチャートである。ウエハと受光部の位置関係について示した模式的な上面図である。ウエハの反りにより外周の位置が変化することを表す模式図である。制御部が求めた仮想円及び仮想円の中心位置を表すｘｙ座標である。第２の実施の形態における制御部がウエハの反りを検出する際の処理を表すフローチャートである。第３の実施の形態における制御部がウエハの位置のずれを検出する際の処理を表すフローチャートである。第４の実施の形態におけるロードロックモジュールを表す模式的な側断面図である。第５の実施の形態におけるウエハ加工処理システムを表す模式的な上面図である。第６の実施の形態におけるウエハ加工処理システムを表す模式的な上面図である。従来の一般的なウエハ加工処理システムを表す模式的な上面図である。第７の実施の形態に係るローダーモジュールの模式図である。アームが伸長及び屈折した状態を示す模式図である。最小二乗法により算出された直線を示す説明図である。アームの長さ及び角度を示す上面図である。第７の実施の形態における制御部の処理を示すフローチャートである。

＜第１の実施の形態＞
第１の実施の形態について説明する。図１は第１の実施の形態におけるウエハ加工処理システムを表す模式的な上面図であり、図２は第１の実施の形態におけるロードロックモジュール１を表す模式的な側断面図である。

ウエハ１０は加工処理システム外から搬入されると、ＦＯＵＰに収容された状態でロードポート２に載置され、ローダーモジュール３によってロードポート２からロードロックモジュール１に搬送される。ロードロックモジュール１内を大気圧雰囲気から真空雰囲気に切り替えた後、ウエハは搬送モジュール４によって加工処理モジュール５に搬送され、加工処理が行われる。加工処理が行われたウエハは上記したところと逆の経路によって加工処理システム外へ搬出される。こうした処理は後述する制御部６が制御する。

加工処理システムにおける各モジュールのうち、ロードロックモジュール１についてさらに説明する。ロードロックモジュール１を構成するチャンバ１３は直方体状の密閉容器である。チャンバ１３内部の底壁上には円柱形状であり、上面が平坦で水平な冷却部１２が設けてある。大きさの一例は、加工処理の対象であるウエハ１０の直径が３００ｍｍの場合、冷却部１２の上面は直径３５０ｍｍ程度である。また、冷却部１２は内部に冷却管１８を備え、給水ポンプ１９により冷却管１８内に水が循環する。この冷却部１２上にウエハ１０を載置することによりウエハ１０は冷却される。

チャンバ１３の外部に設けられた真空ポンプ１４は、チャンバ１３の内部と排気管１６で連結されており、排気管１６の途中には開閉弁１５が設けてある。

チャンバ１３の一の側壁にはウエハ１０を搬出入するゲートバルブ１７ａが設けてある。ゲートバルブ１７ａは、開放時にはローダーモジュール３がウエハ１０をロードポート２との間で搬出入する際の出入口となる。また、一の側壁と対向するチャンバ１３の別の
側壁には、ウエハ１０を搬出入するゲートバルブ１７ｂが設けてある。ゲートバルブ１７ｂは、開放時には搬送モジュール４がウエハ１０を加工処理モジュール５との間で搬出入する際の出入口となる。

冷却部１２内部には通常は埋設してあるが、制御部６の指示により垂直上部に伸び、先端でウエハ１０を支持するよう構成されているリフトピン２０が備えてある。

次に、チャンバ１３内に備えられたラインセンサを構成する発光部１１ａ及び受光部１１ｂについて説明する。図３はラインセンサの配置例を表す模式図である。発光部１１ａは発光素子を備え、また受光部１１ｂは長方形であり、受光部１１ｂの長さは各々１００ｍｍ程度である。

受光部１１ｂ、１１ｂ、１１ｂは、長手方向が冷却部１２上面の半径方向になるよう３等配してあり、冷却部１２の上面が面一になるよう冷却部１２上面に埋設してある。受光部１１ｂ、１１ｂ、１１ｂは、冷却部１２の上面の外周から１０ｍｍ程度冷却部１２の中心方向に離れた場所に一端を設けてある。したがってウエハ１０が、該ウエハ１０の中心と冷却部１２の上面の中心とが一致するよう配置されると受光部１１ｂの長手方向の中央付近がウエハ１０の外周上の点と重なる。発光部１１ａ、１１ａ、１１ａは受光部１１ｂ、１１ｂ、１１ｂ各々の真上であってチャンバ１３の上壁に設けてある。発光部１１ａ、１１ａ、１１ａは後述する制御部６の指示により発光し、該光を受光部１１ｂ、１１ｂ、１１ｂは受光する。

本実施の形態における加工処理システムには各モジュール１ないし５に、ウエハ１０を搬送させ、各モジュールにウエハ１０を搬出入するゲートバルブを開閉させ、モジュール内の圧力を維持または開放させ、ウエハ１０を冷却させ、ウエハ１０の反りを検出させるよう指示する制御部６が備えてある。

制御部６は、加工処理システムの外部からロードポート２へウエハ１０が搬入されると、ローダーモジュール３に設けてあり、ウエハを搬送するためのアーム３ｄによりウエハ１０をロードポート２から搬出させる。アーム３ｄによりウエハ１０をロードポート２から搬出させると、ゲートバルブ１７ａを開けさせ、冷却部１２上にウエハ１０を載置させる。ウエハ１０を載置させると、ゲートバルブ１７ａを閉じさせ、一方で真空ポンプ１４を作動させ開閉弁１５を開けさせることにより、排気管１６を通じてチャンバ１３内部を排気させ真空雰囲気にさせる。チャンバ１３内を真空雰囲気にさせるとゲートバルブ１７ｂ及び密閉容器である搬送モジュール４におけるウエハ１０の搬出入口であるゲートバルブ５ｃを開けさせ、搬送モジュール４に設けられたウエハ１０を搬送するためのアーム４ｄによりウエハ１０を密閉容器である加工処理モジュール５へ搬出させる。

搬送モジュール４及び加工処理モジュール５は、モジュール外部に図示しない真空ポンプを備えてモジュール内部を排気しており、常に真空雰囲気を維持してある。

制御部６は、ウエハ１０をアーム４ｄによってロードロックモジュール１から搬出させると、ゲートバルブ１７ｂを閉じさせる。一方で、加工処理モジュール５のゲートバルブ５ｃを開けさせ、アーム４ｄによってウエハ１０を加工処理モジュール５内の適宜の場所に載置させる。制御部６は、ゲートバルブ５ｃを閉じさせ、加工処理モジュール５によりウエハ１０の加工処理を行わせる。ウエハ１０の加工処理が終了すると、ゲートバルブ５ｃを開けさせ、アーム４ｄによってウエハ１０を加工処理モジュール５から搬出させる。一方で、ゲートバルブ１７ｂを開けさせ、アーム４ｄにより冷却部１２上にウエハ１０を載置させる。

制御部６は、ウエハ１０を載置させるとゲートバルブ１７ｂを閉じさせ、チャンバ１３内を真空雰囲気から大気雰囲気に切り替えつつ、ウエハ１０を一定時間冷却させる。一定時間経過すると、ウエハ１０をリフトピン２０により冷却部１２上面から持ち上げて発光部１１ａに発光させ、後述するウエハ１０の反りの検出を開始させる。リフトピン２０は冷却部１２内部には通常埋設してあるが、制御部６の指示により垂直上部に伸びるよう構成されている。反りの検出を終了すると、ゲートバルブ１７ａを開けさせ、アーム３ｄによりウエハ１０をロードポート２へ搬出させる。

次に、制御部６が行うウエハ１０の反りの検出について説明する。図４は第１の実施の形態における制御部６がウエハ１０の反りを検出する際の処理を表すフローチャートである。なお、本実施の形態におけるウエハ１０の冷却前の位置は、ウエハ１０の中心と冷却部１２の中心とが一致する位置であるとする。

制御部６は、リフトピン２０上のウエハ１０を冷却部１２上に載置して、ウエハ１０の冷却を開始する（ステップＳ１１）。ウエハ１０をリフトピン２０により冷却部１２上面から持ち上げて一定時間の冷却を終了する（ステップＳ１２）。制御部６は、ウエハ１０を支持したまま発光部１１ａ、１１ａ、１１ａを発光させる（ステップＳ１３）。

制御部６は、受光部１１ｂ、１１ｂ、１１ｂより、発光部１１ａ、１１ａ、１１ａが発した光をどれだけ受光したかの情報を取得する（ステップＳ１４）。

制御部６は、受光部１１ｂ、１１ｂ、１１ｂが受光した光量に基づいて、受光部１１ｂ、１１ｂ、１１ｂが設けられた箇所とウエハ１０の外周とが真上から見た際に重なる３点の位置を測定する（ステップＳ１５）。

受光部１１ｂ、１１ｂ、１１ｂが設けられた箇所とウエハ１０の外周とが真上から見た際に重なる３点の位置の算出方法について説明する。図５は、ウエハ１０と受光部１１ｂ、１１ｂ、１１ｂの位置関係について示した模式的な上面図である。

制御部６は、冷却部１２上面の中心位置を原点とし、１つの受光部１１ｂの長手方向をｙ軸と一致させたｘｙ座標系を想定して以下の演算を行う。原点と受光部１１ｂの原点に近い方の端との距離をαとし、受光部１１ｂの長手方向の長さをβとする。制御部６には、原点である冷却部１２上面の中心の位置情報、距離α、長さβを予め設定してある。図５におけるウエハ１０、受光部１１ｂの位置関係から、受光部１１ｂの一部はウエハ１０に遮られて発光部１１ａが発した光を受光することができない。

受光部１１ｂは遮光されなければ発光部１１ａが発光した光から光量Ｌの光を受光することができるとする。本件において受光部１１ｂが（１−ｍ₁）Ｌの光を受光したときは、受光部１１ｂの長手方向のうち長さｍ₁βの部分がウエハ１０により遮光された状態である。このとき、受光部１１ｂが設けられた箇所とウエハ１０の外周とが真上から見た際に重なる点の位置は（１）で表される。

前述したとおり、受光部１１ｂ、１１ｂ、１１ｂは、長手方向が冷却部１２上面の半径
方向になるよう３等配してあるので、受光部１１ｂの１つの長手方向をｙ軸の方向と一致させると、他の一つの受光部１１ｂは長手方向がｙ軸の正の方向を反時計回りに１２０°回転した方向にある。また、他のもう一つの受光部１１ｂは長手方向がｙ軸の正の方向を時計回りに１２０°回転した方向にある。

すると、他の受光部１１ｂ、１１ｂが各々（１−ｍ₂）Ｌ、（１−ｍ₃）Ｌ受光した
とき、受光部１１ｂが設けられた箇所とウエハ１０の外周とが真上から見た際に重なる点の位置は各々（２）及び（３）で表される。

さらに制御部６は、（１）ないし（３）式で求められる３点を通る仮想円の中心位置を算出する（ステップＳ１６）。制御部６は、次の（４）ないし（６）式より規定される仮想円の中心位置の座標（ｘ₀，ｙ₀）及び仮想円の半径ｒを算出することができる。

図６はウエハ１０の反りにより外周の位置が変化することを表す模式図である。ウエハ１０が図６Ａのように反りのない状態から図６Ｂのように反った状態になると、ｘｙ座標系における外周の位置も変化する。なお、ウエハ１０は図６Ｂのように凹型に反るとは限らず、凸型に反ることもある。

ここで、ウエハ１０はウエハ１０面内で温度が不均一なために反りが生じる。ウエハ１０は冷却すると外周付近の温度が中心付近に比べて低下しやすい。したがってウエハ１０に反りが生じるときは外周付近に生じるが、通常はウエハ１０の一部分に局所的に温度の低い部分ができるため、ウエハ１０の外周付近の一部に他の外周付近の部分と比べて大き
な反りが生じる。すなわち、通常はウエハ１０が反るとウエハ１０の外周付近の一部にのみ大きな位置の変化が生じ、受光部１１ｂが設けられた箇所とウエハ１０の外周とが真上から見た際に重なる点の位置の変化に偏りが生じるため、仮想円の中心位置（ｘ₀，ｙ₀）は反りが大きいほど原点から離れると考えてよい。

図７は制御部６が求めた仮想円及び仮想円の中心位置を表すｘｙ座標である。図７Ａはウエハ１０に反りがないときに測定した３点を通る仮想円及び仮想円の中心（ｘ₀，ｙ₀）を表している。反りがない場合（１）ないし（３）にてｍ₁＝ｍ₂＝ｍ₃であり、（ｘ₀，ｙ₀）は原点と一致する。一方、図７Ｂはウエハ１０に反りがある場合に測定した３点を通る仮想円及び仮想円の中心を表している。反りがある場合、ｍ₁、ｍ₂、ｍ₃は異なる値になり、（ｘ₀，ｙ₀）は原点から離れる。

制御部６は閾値の情報を予め設定してある。閾値は、ウエハ１０に反りが生じていないとみなしてよい限界の値に設定してある。制御部６は、仮想円の中心位置と冷却部１２上面の中心位置との距離ｐ₀を算出し、該距離ｐ₀が閾値以下か否かを判断する（ステップＳ１７）。距離ｐ₀は以下の（７）式で表される。

制御部６は、距離ｐ₀が閾値以下であると判断した場合（ステップＳ１７でＹＥＳ）は、処理を終了する。制御部６は、距離ｐ₀が閾値より大きいと判断した場合は（ステップＳ１７でＮＯ）、警告を行う（ステップＳ１８）。警告の例は、ウエハ加工処理システム外に設けてある図示しない表示装置に警告文を表示させる、ウエハ加工処理システム外に設けてある図示しない鳴動装置に警告音を鳴動させるなどである。制御部６は、警告を行うとウエハ１０の反りの検出についての処理を終了する。

なお、本実施の形態において、制御部６が仮想円の中心位置との距離を測定する対象は冷却部１２上面の中心位置に限られず、中心位置以外の冷却部１２上面における点のほか、ウエハ１０における所定の位置や冷却部１２以外のチャンバ１３内における所定の位置であってもよい。

ウエハ１０における所定の位置の一例は冷却前のウエハ１０の中心である。通常、ウエハ１０は冷却前には反りが生じず、冷却によって反りが生じたとしてもウエハ１０全体の位置は移動しない。また、前述したとおりウエハ１０は外周付近に反りが生じるので、中心は反りが生じても位置が変化しにくい。したがってウエハ１０の冷却前にウエハ１０の中心位置を測定しておけば、仮想円の中心位置との距離を算出することにより反りを検出することができる。

測定用のセンサである発光部１１ａ及び受光部１１ｂは、ウエハ１０の外周上の３以上の点の位置を測定できるものであればよく、本実施の形態より長手方向が長いラインセンサを２つＴ字型あるいは平行に設け、少なくとも１つのラインセンサでウエハ１０の外周上の点を２点測定することができるようにしてもよい。また、ラインセンサに限られず２次元センサであってもよい。

本実施の形態によれば、冷却により生じるウエハ１０の反りをロードロックモジュール
１が検出することができる。したがって、反りを検出した場合に警告を行うことにより、ウエハ加工処理システムを監視する者が適宜行動することができ、ウエハ１０の反りにより搬送の際にウエハ１０が落下又は破損するという従来生じていた問題を未然に防ぐことができる。

＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、制御部６がウエハ１０の反りを検出した場合、制御部６は再びウエハ１０を冷却させ、反りの検出を再度行う。

図８は第２の実施の形態における制御部６がウエハ１０の反りを検出する際の処理を表すフローチャートである。以後、前述した構成及び工程と同様の構成及び工程については同じ番号を付し、その説明を省略する。

制御部６は、冷却を行うに先立ち冷却回数をカウントする（ステップＳ２１）。制御部６は冷却回数をカウントすると、ステップＳ１１ないしＳ１６の工程を行う。

制御部６は、距離ｐ₀が閾値以下か否かの判断を行い（ステップＳ１７）、閾値以下と判断した場合は（ステップＳ１７でＹＥＳ）、処理を終了する。

制御部６は、距離ｐ₀が閾値より大きいと判断した場合（ステップＳ１７でＮＯ）であって、さらに冷却回数が所定回数以下と判断した場合は（ステップＳ２２でＹＥＳ）、再びステップＳ２１及びＳ１１ないしＳ１７の工程を行う。一方、冷却回数が所定回数を超えても距離ｐ₀が閾値より大きいと判断した場合は（ステップＳ２２でＮＯ）、警告を行い（ステップＳ１８）、処理を終了する。

前述したとおり、ウエハ１０が反る原因はウエハ１０面内で温度が不均一なことにある。したがってウエハ１０にいったん反りが生じたとしても、ウエハ１０の冷却を再度行うことによりウエハ１０内部の温度差がなくなり、ウエハ１０の反りがなくなることがある。

本実施の形態によれば、ウエハ１０の冷却を再度行うことにより生じた反りをなくすことができるので、ウエハの生産効率を向上させることができる。

なお、制御部６は、ステップＳ２１にて冷却回数をカウントするのではなく、ウエハ１０が冷却される時間の合計を求め、また、ステップＳ２２にて冷却回数が所定回数以下か否かで判断を行うのではなく、冷却時間の合計が所定の時間以内か否かで判断を行うようにしてもよい。

本実施の形態における冷却時間は冷却回数によって異なってもよく、例えば、１回目はウエハ１０を６０秒冷却し、２回目以降は３０秒冷却するように制御部６を設定してもよい。

＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、ウエハ１０をアーム４ｄにより加工処理モジュール５から搬出し冷却部１２上に載置させる際に生じるウエハ１０の位置のずれを検出する。

制御部６は、アーム４ｄにより、本来、冷却部１２上面の中心位置とウエハ１０の中心位置が一致するようにウエハ１０を載置させる。しかし、ウエハ１０の加工処理モジュール５における配置が本来の配置からずれている場合、冷却部１２上面に載置された際にも
ウエハ１０の位置が本来載置されるべき位置からずれることがある。また、アーム４ｄにより加工処理モジュール５からウエハ１０を搬出させて冷却部１２上面に搬入させる際にアーム４ｄが傾く、ウエハ１０がアーム４ｄから滑るなどの原因により、ウエハ１０の位置が本来載置されるべき位置からずれることがある。このような場合に対処するためウエハ１０の位置のずれの検出を行う。

図９は第３の実施の形態における制御部６がウエハ１０の位置のずれを検出する際の処理を表すフローチャートである。

制御部６はウエハ１０を冷却部１２上面に載置させると、冷却に先立って発光部１１ａ、１１ａ、１１ａを発光させる（ステップＳ３１）。

制御部６は、受光部１１ｂ、１１ｂ、１１ｂより、発光部１１ａ、１１ａ、１１ａが発した光を受光部１１ｂ、１１ｂ、１１ｂが受光した光量の情報を取得する（ステップＳ３２）。

制御部６は、受光部１１ｂが受光した光量に基づいて、受光部１１ｂ、１１ｂ、１１ｂが設けられた箇所とウエハ１０の外周とが真上から見た際に重なる３点の位置を測定する（ステップＳ３３）。

さらに制御部６は、ステップＳ３３で測定された３点を通る仮想円の中心位置（ｘ１，ｙ１）を測定する（ステップＳ３４）。

ウエハ１０が本来載置されるべき位置に載置されたとき、ウエハ１０の中心と冷却部１２上面の中心は一致する。また、本実施の形態における搬送によるずれの測定はウエハ１０の冷却前に行うため、ウエハ１０に冷却による反りは生じていない。したがって冷却部１２上面の中心位置とウエハ１０の中心位置との距離ｐ₁がウエハ１０の位置と本来載置されるべき位置とのずれを表す。距離ｐ₁は以下の（８）式で表される。

制御部６は、距離ｐ₁を算出し、距離ｐ₁が予め設定された閾値以下か否かを判断する（ステップＳ３５）。閾値は、アーム４ｄで補正することによりウエハ１０の位置のずれをなくすことができる限界の値に設定してある。制御部６は、補正の指示によりアーム４ｄでウエハ１０を受け取り、ウエハ１０の位置ずれを相殺するように冷却部に載置し直す。

制御部６は、距離ｐ₁が閾値より大きい場合は（ステップ３５でＮＯ）警告を行い（ステップＳ３６）、処理を終了する。警告の例は、ウエハ加工処理システム外に設けてある図示しない表示装置に警告文を表示させる、ウエハ加工処理システム外に設けてある図示しない鳴動装置に警告音を鳴動させるなどである。

距離ｐ１が閾値以下である場合は（ステップ３５でＹＥＳ）、冷却回数をカウントし（ステップＳ２１）、ウエハ１０を冷却部１２上に載置してウエハ１０の冷却を行い（ステ
ップＳ１１）、リフトピン２０でウエハ１０を冷却部１２から離間させて冷却を終了する（ステップＳ１２）。制御部６は、ウエハ１０をリフトピン２０で支持した状態で発光部１１ａ、１１ａ、１１ａを発光させる（ステップＳ１３）。

制御部６は、受光部１１ｂが受光した光量に基づいて、受光部１１ｂ、１１ｂ、１１ｂが設けられた箇所とウエハ１０の外周とが真上から見た際に重なる３点の位置を測定する（ステップＳ１５）。さらに制御部６は、（１）ないし（３）式で求められる３点を通る仮想円の中心位置を算出する（ステップＳ１６）。測定された仮想円の中心位置が（ｘ２，ｙ２）のとき、反りによるウエハ１０の距離のずれｐ₂ は以下の（９）式で表される。

すなわち冷却前におけるウエハ１０の中心の位置と、冷却後におけるウエハ１０の中心の位置とを比較することにより、冷却によるウエハ１０の反りを適切に検出することができる。

距離ｐ₂が第１閾値以下である場合は（ステップＳ４１でＹＥＳ）、距離ｐ₂が第２閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ４２）。距離ｐ₂が第１閾値より大きい場合は（ステップＳ４１でＮＯ）、冷却回数が所定回数以下か否かを判断する（ステップＳ２２）。

距離ｐ₂が第２閾値以下である場合は（ステップＳ４２でＹＥＳ）、処理を終了する。距離ｐ₂が第２閾値より大きい場合は（ステップＳ４２でＮＯ）、アーム３ｄに補正の指示を行い（ステップＳ４４）、処理を終了する。

冷却回数が所定回数以下である場合は（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ステップＳ２１に戻り、冷却回数をカウントする。冷却回数が所定回数を超えたときは（ステップＳ２２でＮＯ）、警告を行い（ステップＳ４３）、処理を終了する。

なお、本実施の形態において、制御部６が仮想円の中心位置との距離を測定する対象は冷却部１２上面の中心位置に限られず、中心位置以外の冷却部１２上面における点や冷却部１２以外のチャンバ１３内における所定の位置であってもよい。

ウエハ１０に搬送による位置のずれが生じた場合、アーム４ｄが補正を行わずウエハ１０をロードロックモジュール１から搬出させるとウエハ１０が落下するおそれがある。本実施の形態によれば、ロードロックモジュール１によりウエハ１０の位置のずれを検出するので、制御部６がアーム４ｄに位置の補正を行わせ、ウエハ１０の搬送を行わせることができる。もしくは、警告により監視する者が適切な行動をとることができる。したがってウエハ加工処理システムにおいてウエハ１０の生産効率が向上する。

また、本実施の形態によれば、ウエハ１０の冷却前にはウエハ１０の位置のずれを検出し、またウエハ１０の冷却後にウエハ１０の反りを検出することができる。したがって、
ウエハ１０の反りにより搬送の際にウエハ１０が落下するという従来生じていた問題をより効果的に防ぐことができる。

＜第４の実施の形態＞
第４の実施の形態について説明する。図１０は第４の実施の形態におけるロードロックモジュール１を表す模式的な側断面図である。第４の実施の形態はターンテーブル３０がウエハ１０を回転させることにより、ウエハ１０の中心位置とノッチ位置とを測定する。

第４の実施の形態について説明する。本実施の形態におけるロードロックモジュール１は、第１の実施の形態の構成に加えて、発光ダイオードなどの発光部２１ａ及びＣＣＤセンサなどの受光部２１ｂを備える。発光部２１ａは発光素子を備え、受光部２１ｂは多数の受光素子が正方形の縦横方向に並んである。一辺の長さは各々１００ｍｍ程度である。

受光部２１ｂは冷却部１２上面が面一になるように埋設してあり、受光部１１ｂと重ならず、受光素子からなる正方形の中心と冷却部１２の外周とが６０ｍｍ程度離れた位置に設けてある。受光部２１ｂの正方形は、その中心及び冷却部１２上面の中心を通る直線と該正方形の２辺とが平行になるよう設けてある。発光部２１ａは受光部２１ｂの真上であってチャンバ１３の上壁に設けてある。

また、本実施の形態におけるロードロックモジュール１は、冷却部１２の中心を貫き、冷却部１２と一致した中心軸を持つ回転軸３１が設けてある。

冷却部１２は、上面が水平で円盤状のターンテーブル３０を有する。ターンテーブル３０は受光部２１ｂの受光を遮らない大きさであり、大きさの一例は直径１５０ｍｍ程度である。ターンテーブル３０は通常は冷却部１２の上面が面一になるよう冷却部１２上面に埋設してあり、ターンテーブル３０の中心は通常は冷却部１２の上面の中心と一致し、ターンテーブル３０の下面の中心と回転軸３１の上端とは接続されている。

回転軸３１の下部は冷却部１２の内部に設けられた支持台３２により支えられている。回転軸３１は支持台３２の内部に設けられたモータ３３と接続してあり、制御部６の指示によりモータ３３が作動すると回転軸３１が回転し、ターンテーブル３０が回転するよう構成してある。また、モータ３３はターンテーブル３０を冷却部１２と面一の高さから図１０に示すような所定の高さまで昇降させるように構成されている。

ウエハ１０の外周を測定するにあたっては、受光部２１ｂによりウエハ１０の外周を測定できるよう、ウエハ１０を回転させなければならない。しかし、冷却部１２内には冷却管１８が設けてあることから、冷却部１２自体を回転させることは難しい。したがってターンテーブル３０によってウエハ１０を回転させる。

加工処理前のウエハ１０がローダーモジュール３のアーム３ｄによって冷却部１２上面に載置されると、制御部６はターンテーブル３０を上昇させ、一定の速度で回転させるとともに、チャンバ１３内を大気圧雰囲気から真空雰囲気にする。

そして、発光部２１ａはウエハ１０が回転する間連続して発光し、多数の受光素子からなる受光部２１ｂは該光を受光する。ウエハ１０は円形であることからウエハ１０の位置にずれがない場合は、受光部２１ｂは、ターンテーブル３０の回転角度によらず同じ受光素子が受光し、また遮光する。一方ウエハ１０の位置にずれがある場合は、受光部２１ｂにターンテーブル３０の回転角度によって受光したり遮光したりする部分が存在する。

制御部６はターンテーブル３０でウエハ１０を回転させつつ、受光部２１ｂによりウエ
ハ１０の周縁形状（プロフィル）に関する情報を取得する。そして、取得した情報に基づいてターンテーブル３０の中心からのウエハ１０の偏心量および偏心方向を求め、ウエハ１０の周縁形状に関する情報に基づいてウエハ１０のノッチ位置を求める。さらに、ターンテーブル３０を所定量回転させて、アーム４ｄに対するノッチ位置の方向のアライメントを行う。

制御部６はノッチ位置のアライメントを行うと、ウエハ１０をアーム４ｄによってロードロックモジュール１より搬出させるにあたり、求めたウエハ１０の偏心量および偏心方向に基づき、アーム４ｄを補正するよう指示を行う。

また、本実施の形態におけるロードロックモジュール１は、加工処理後のウエハ１０については上述したように、発光部１１ａおよび受光部１１ｂによって、ウエハ１０の反りまたは搬送による位置のずれを検出する。

本実施の形態によれば、加工処理前のウエハ１０の中心位置とノッチ位置とをエリアセンサにより検出し、適宜補正又は警告を行うことができる。また、ロードロックモジュール１内を大気雰囲気から真空雰囲気にする処理と並行して、ウエハ１０の中心位置とノッチ位置とを検出することができるので、ウエハ１０の生産効率を維持しつつ、ローダーモジュール３から搬送モジュール４へウエハ１０を搬入することができる。

＜第５の実施の形態＞
第５の実施の形態について説明する。図１１は第５の実施の形態におけるウエハ加工処理システムを表す模式的な上面図である。本実施の形態におけるウエハ加工処理システムは、加工処理前のウエハ１０に対して１つ、加工処理後のウエハ１０に対して２つのロードロックモジュールを用いる。

ウエハ１０の冷却には時間を要するため、ロードロックモジュール１ｂはロードロックモジュール１ａより処理工程に時間を要する。本実施の形態におけるウエハ加工処理システムは、加工処理前のウエハ１０に対して１つ、加工処理後のウエハ１０に対して２つのロードロックモジュールを用いることにより生産工程を円滑にし、ウエハ１０の生産効率を向上させることができる。

本実施の形態における加工処理システムはロードロックモジュール１ａ、１ｂ、１ｂを備え、加工処理前のウエハ１０には、ウエハ１０発光部２１ａ及び受光部２１ｂを備えたロードロックモジュール１ａを用い、加工処理後のウエハ１０には、発光部１１ａ及び受光部１１ｂを備えたロードロックモジュール１ｂを用いる。ただしウエハ１０の生産状況に鑑みて加工処理後のウエハ１０の工程が滞った場合は、ロードロックモジュール１ａを加工処理後のウエハ１０に用いてもよい。

本実施の形態により生産工程を円滑にし、また、加工処理前のウエハ１０に対しては発光部２１ａ及び受光部２１ｂを用い、加工処理後のウエハ１０には、発光部１１ａ及び受光部１１ｂを用いて上述した測定を行うので、必要な測定を行うにあたって余分な構成を必要とせず、コストを低減することができる。

なお、本実施の形態にかかるウエハ加工処理システムにおけるロードロックモジュール１ａ及び１ｂの個数は、ロードロックモジュール１ｂがロードロックモジュール１ａより多数であれば制限はない。

＜第６の実施の形態＞
第６の実施の形態について説明する。図１２は第６の実施の形態におけるウエハ加工処
理システムを表す模式的な上面図である。本実施の形態における加工処理システムは、発光部１１ａ及び受光部１１ｂ、並びに発光部２１ａ及び受光部２１ｂを備えたロードロックモジュール１ｃ、１ｃ、１ｃを３つ以上設ける。

加工処理前のウエハ１０に対して１つ、加工処理後のウエハ１０に対して２つ用いるのが通常であるが、例えば加工処理後のウエハ１０の工程が滞った場合は、３つとも加工処理後のウエハ１０に用いることもできる。

本実施の形態におけるロードロックモジュール１ｃは、ウエハ１０の生産工程の状況に鑑みて、加工処理前または加工処理後のウエハ１０のうち、生産工程が滞っている方に用いることにより生産工程を円滑にし、ウエハ１０の生産効率を向上させることができる。

なお、本実施の形態にかかるウエハ加工処理システムにおけるロードロックモジュール１ｃの個数は、３以上であれば制限はない。

＜第７の実施の形態＞
第７の実施の形態について説明する。本実施の形態ではウエハ１０を撮影した画像からアーム３ｄに載置されたウエハ１０の位置及び方向のずれを算出し、ずれに基づいてアーム３ｄ及びターンテーブル３０を制御する。

ウエハ１０は、劈開性すなわち平面における結晶方向から特定方向に割れやすい性質を有し、最終的な製品にするためウエハ１０を分割するにあたってはこの劈開性を利用してウエハ１０を分割する。従って加工処理モジュール５では、洗浄、成膜、エッチング、露光等の加工処理が行われるが、こうした加工処理を行うにあたってウエハ１０の位置とともに方向も一定にしなければならない。

ここで、ローダーモジュール３におけるアーム３ｄによってロードポート２からウエハロードロックモジュール１までウエハ１０を搬送させる際に、ウエハ１０はアーム３ｄにおける所定の位置及び方向に載置されることが想定されている。しかし、ロードポート２にウエハ１０が搬送されるまでの過程又はアーム３ｄによるウエハ１０の搬送の過程で位置又は方向にずれが生じることがある。

特にウエハ１０の位置のずれが大きい場合には、ロードポート２によりそのままロードロックモジュール１に搬送する際にロードロックモジュール１の搬入口であるゲートバルブ１７ａに接触し、ウエハ１０の位置がさらにずれる、又はウエハ１０が落下する若しくは破損するという問題がある。

このような問題を解決する手段として、ゲートバルブ１７ａを大きくすることは困難である。ウエハ加工処理システムの処理能力を向上させるためには、ロードロックモジュール１における気圧の調整を短時間で行う必要があるため、ロードロックモジュール１は小さい容量であることが望ましく、また、それに伴いゲートバルブ１７ａも可能な限り小さく設計されることが望ましい。

従ってウエハ１０をロードロックモジュール１に搬入させる前にウエハ１０の位置のずれを補正することが解決手段として挙げられる。本実施の形態では、制御部６がアーム３ｄに載置されたウエハ１０の位置及び方向のずれを算出し、ずれに基づいてアーム３ｄ及びターンテーブル３０を制御する。また位置のずれとともに方向のずれを算出し、ターンテーブル３０に方向のずれを補正させるよう制御する。

図１４は第７の実施の形態に係るローダーモジュール３を示す模式図である。ローダーモジュール３は上面が水平で平坦な機台３ｅにアーム３ｄを備える。アーム３ｄにおける円柱形の駆動装置部４１は機台３ｅの上面と面一になるよう機台３ｅに埋設されている。また、棒状の第１アーム部４３は長手方向の一端が駆動装置部４１の上面の中心付近に位置している。該一端付近には垂直方向に延びた第１回転部４２の一端が駆動装置部４１から伸び、第１アーム部４３に埋設されている。第１回転部４２の多端付近は機台３ｅの内部に設けられた図示しないモータと接続されており、モータが第１回転部４２を水平方向に回転させる。

また、第１アーム部４３の長手方向の他端付近には第２回転部４４が設けられている。第２回転部４４は垂直方向を長手方向とする円柱状であり、下部は第１アーム部４３に埋設され、上部は直方体状の第２アーム部４５における長手方向の一端付近に埋設されている。制御部６の指示により第２回転部４４が周方向に回転するに従って、第２アーム部４５は水平方向に回転移動する。

第２アーム部４５における長手方向の他端付近には、上面が平坦で水平に配置されたピック４６が設けられる。ウエハ１０を搬送する場合には、ピック４６にウエハ１０を載置させて第１回転部４２及び第２回転部４４を回転させることによりアーム部３ｄが屈伸する。

また、駆動装置部４１には垂直方向に延び先端が直角に曲がった棒状の支持部４７が設けられ、先端には撮影部４８が固定されている。支持部４７はローダーモジュール３のいずれかに設けられていればよい。例えば駆動装置部４１に固定されていてもよく、第１回転部４２と同様に回転してもよい。また、支持部４７は第１アーム部４３に固定されていてもよいし、機台３ｅに固定されていてもよい。撮影部４８は例えばＣＣＤカメラであり、下方を撮影するように固定されている。撮影部４８と隣接した位置には発光部４９が固定されており、下方に向けて発光する。

図１５はアーム３ｄが伸長及び屈折した状態を示す模式図であり、図１５Ａはアーム３ｄが屈折した状態を示し、図１５Ｂはアーム３ｄが伸長した状態を示す。伸長及び屈折した状態は一例であり、アーム３ｄを伸長した状態は第１アーム部４３と第２アーム部４５とが直線状になる必要はなく所定の角度をなしていてもよい。屈折した状態も第１アーム部４３及び第２アーム部４５が所定の角度をなしていればよい。アーム３ｄはロードポート２からウエハ１０を搬出する際はアーム３ｄを伸長させるよう第２回転部４４を回転させる。その後第２回転部４４を回転させ、アーム３ｄを屈折させた後、第１回転部４２を所定の角度回転させてウエハ１０を移動させる。その後再度第２回転部４４を回転させてアーム３ｄを伸長させ、ロードロックモジュール１にウエハ１０を搬入させる。このアーム３ｄを屈折させた際にウエハ１０全体を撮影できる位置に撮影部４８は固定されている。

アーム３ｄにウエハ１０をピック４６に載置させて搬送するにあたり、第２回転部４４を回転させアーム３ｄを屈折させた際に撮影部４８によりウエハ１０を撮影する。

ウエハ１０の位置のずれの算出は、撮影部４８が撮影した画像からウエハ１０の中心位置と基準となる中心位置とのずれを算出することにより行う。一方、本実施の形態に係るウエハ１０は外周から中心方向に深さ数ｍｍ程度刻まれたＶ字型のノッチが、ウエハ１０の中心からの方向が結晶方向に対して所定の角度をなす位置に設けてあり、方向のずれの算出は、ウエハ１０の中心からノッチの最深部にあたる点への方向と基準となる方向とのずれを算出することにより行う。

従ってウエハ１０にずれが無い場合の中心位置を正確に設定しておく必要があるが、ア
ーム３ｄは使用を重ねることにより配置にずれが生じることがある。このため制御部６は予めずれが無い場合のウエハ１０の中心位置である基準中心位置を適宜設定する。制御部６はウエハ１０の画像を撮影するに先立ち所定の位置におけるピック４６を撮影部４８に撮影させる。制御部６は撮影部４８が撮影した画像におけるピック４６の所定箇所の位置に基づいて中心位置を算出する。算出した中心位置をｘｙ座標系における原点とする。

撮影部４８が撮影するタイミングに合わせて発光部４９が発光する。これにより撮影した画像はウエハ１０に該当する部分とそれ以外の部分とで輝度の差が生じる。制御部６は隣接する点の位置との輝度の差が大きい点の位置を測定することにより、ウエハ１０の周辺にあたる点の位置を測定する。位置を測定する点は周辺にあたる全ての点のうち一部を選択する。１点はウエハ１０のノッチの部分に該当するように選択する点の数及び間隔を定め、例えば数十から数百点程度を選択する。

ウエハ１０を完全な円形と擬制すれば、ウエハ１０の周辺にあたる３以上の点の位置を測定することによりウエハ１０の中心位置を算出することができる。しかしウエハ１０にはノッチが設けられているところ、ノッチの部分にあたる点をウエハ１０の周辺にあたる点の一つとして中心位置を算出した場合、誤った中心位置を算出することになる。従って一旦求めたウエハ１０の周辺にあたる点の位置のうち様々な３点の組み合わせで中心位置を算出する。その算出結果のうち、中心位置の座標が他の算出結果の平均値と所定値以上異なる場合には、組み合わせの３点のうち１点がノッチの部分の点であるとする。

他の算出結果と所定値以上異なる場合を複数求め、いずれの場合にも含まれる点を判別することにより、ノッチの部分の１点を検出することができる。一方で、所定値以上異なる場合を除いた中心位置の平均を算出することにより、ウエハ１０の中心位置を正確に算出することができる。この中心位置と先に求めた基準中心位置とから位置のずれを算出する。

続いてノッチの位置を算出する。ノッチの部分の１点の位置を検出した後、その１点からノッチの前景が把握できる程度の所定の範囲におけるウエハ１０の周辺に該当する位置を測定する。

制御部６は、ノッチ付近のウエハ１０の周辺にあたる各点のうちある１点を選択し、選択した点の周辺に位置する所定数の点を抽出する。抽出したそれらの点の位置に基づいて最小二乗法によって直線を算出する。算出後には前述した選択した点に隣接する点を選択し、同じく選択した点の周辺における所定数の点に基づいて最小二乗法により直線を算出する、という手順を繰り返す。

図１６は最小二乗法により算出された直線を示す説明図である。この場合、図１６における図１６Ａ及び図１６Ｂを比較すると、互いに隣接する所定数の点の全てがウエハ１０の円形部分にあたる場合には、選択する点を隣接する点にした場合に最小二乗法により算出した直線の傾きの変化は小さい。しかし、図１６Ｃに示すように所定数の点の一部にノッチの一端を含む場合、図１６Ａと比較して最小二乗法により算出した直線の傾きの変化は大きい。ノッチの他端又は溝の最深部にあたる点を含む場合も同様に傾きが大きく変化する。従って３か所で傾きが大きく変化し、それら３か所の位置関係からノッチの溝の最深部にあたる点を判別することができる。このノッチの溝の最深部にあたる点と既に求めたウエハ１０の中心位置とからウエハ１０の方向を算出する。また、制御部６にはウエハ１０の基準となる方向についての情報が予め保存されており、基準となる方向と算出したウエハ１０の方向とのずれを算出する。

制御部６はウエハ１０の位置及び方向のずれを算出した後、ずれを補正する。制御部６
はウエハ１０をロードロックモジュール１に搬入させる前に、一旦アーム３ｄをゲートバルブ１７ａ付近で待機させる。この際に位置のずれを補正する。

制御部６はずれた位置の分アーム３ｄを移動させて位置の補正を行うため、第１回転部４２、第２回転部４４及びピック４６を回転させる角度を制御する。図１７はアーム３ｄの長さ及び角度を示す上面図である。ｘｙ座標のずれ量を（ｘ₃ ，ｙ₃ ）、第１アーム部４３及び第２アーム部４５の長さをａ₁、ａ₂及びピック４６の接合部からウエハ１０の中心までの距離をａ₃とし、補正が無い場合におけるアーム３ｄがゲートバルブ１７ａ付近で待機している際の第１アーム部４３、第２アーム部４５及びピック４６の角度をθ₁、θ₂及びθ₃とする。この場合、第１回転部４２、第２回転部４４及びピック４６がずれを補正するために回転する角度θ₁´、θ₂´及びθ₃´は以下の式（１０）及び（１１）に加えて可動範囲などの諸要素を考慮して算出する。

制御部６は位置のずれ量を補正するためアーム３ｄを移動させた後、ゲートバルブ１７ａを開け、ウエハ１０をロードロックモジュール１における冷却部１２上に載置させる。

本実施の形態におけるロードロックモジュール１は第４の実施の形態における構成と同様にターンテーブル３０を備える。制御部６はターンテーブル３０を作動させ、算出した方向のずれの分だけ回転させ、ウエハ１０の方向のずれを補正する。

続いて本実施の形態における制御部６の処理について説明する。図１８は第７の実施の形態における制御部６の処理を示すフローチャートである。制御部６は第２回転部４４を回転させてアーム３ｄを屈折させ（ステップＳ５１）、撮影部４８によりピック４６を撮影する（ステップＳ５２）。撮影したピック４６の位置に基づいて基準中心位置を算出する（ステップＳ５３）。

制御部６はアーム３ｄを伸長させ（ステップＳ５４）、ウエハ１０をピック４６に載置させて（ステップＳ５５）、ロードポート２から搬出させる（ステップＳ５６）。

制御部６は、第２回転部４４を回転させてアーム３ｄを屈折させた状態で（ステップＳ５７）、撮影部４８にウエハ１０を撮影させる（ステップＳ５８）。撮影した位置からウエハ１０の周辺にあたる所定数の点の位置を測定し（ステップＳ５９）、ウエハ１０の中心位置を算出し（ステップＳ６０）、基準中心位置との位置のずれを算出する（ステップＳ６１）。またノッチ部分に該当する点の位置を測定する（ステップＳ６２）。

制御部６はその１点を中心とする所定の範囲内におけるウエハ１０の各点の位置を測定する（ステップＳ６３）。求めた各点の位置から最小二乗法による計算を行うことにより、ノッチの溝の最深部にあたる点の位置を検出する（ステップＳ６４）。ウエハ１０の中心からノッチの溝の最深部にあたる点への方向を算出する（ステップＳ６５）。保存され
ている基準方向の情報から方向のずれを算出する（ステップＳ６６）。制御部６はアーム３ｄを伸長する際にウエハ１０の位置のずれを補正するような位置にアーム３ｄを伸長する（ステップＳ６７）。また、制御部６はアーム３ｄによりウエハ１０を冷却部１２上に載置させた後（ステップＳ６８）、ターンテーブル３０を方向のずれの量だけ回転させ、方向の補正を行う（ステップＳ６９）。

また、アーム３ｄによりウエハ１０をロードポート２からロードロックモジュール１へ搬送する際に、ウエハ１０に位置又は方向のずれが生じる場合がある。しかし制御部６が前述したずれの算出を行うには処理に一定の時間を要するので、ロードロックモジュール１にウエハ１０を搬入させる直前にずれの算出を開始するとウエハ１０の搬送が滞るという問題がある。

こうした問題に対処するため、撮影部４８はウエハ１０の搬送中に連続して複数のウエハ１０の画像を撮影し、これら複数の画像から搬送中にウエハ１０にずれが生じたか否かを判定するようにしてもよい。この場合、制御部６は最初に撮影した画像に基づいて前述した位置及び方向のずれの検出を行い、その後に画像によりウエハ１０が最初に撮影した画像の位置及び方向からずれが生じているか否かを判定するようにしてもよい。この判定は例えば、最初の画像のうちウエハ１０の周辺における点の位置が移動したか否かによって判定するようにしてもよい。

ウエハ１０にノッチの代わりに直線的な切り欠きであるオリエンテーションフラットを設けてもよい。この場合、制御部６が前述の通り所定数の点について最小二乗法により直線を算出した場合には、直線の傾きが２か所で大きく変化する。２か所のうちいずれか１か所の位置に基づいてウエハ１０の方向を算出する。

また、ノッチやオリエンテーションフラット以外にもウエハ１０の方向を示す標識を設けてもよく、標識の位置はウエハ１０の中心から所定の距離を置いたウエハ１０の内部であってもよい。この場合、制御部６はウエハ１０の中心の位置を算出した後、ウエハ１０の中心から所定の距離を置いた位置における、周囲の点との輝度の差が大きい１点を検出する。この検出した点は標識の一部にあたる。検出した１点の周辺から所定範囲内における周辺の点との輝度の差が大きい各点の位置を測定し、測定の結果、標識のうち所定の１点の位置を検出する。ウエハ１０の中心からその所定の１点への方向を算出し、基準となる方向とのずれを算出する。

なお、本実施の形態におけるローダーモジュール３は、ウエハ１０の加工後にロードロックモジュール１から搬出する際に本実施の形態における位置のずれを検出し、アーム３ｄによりずれを補正してもよい。本実施の形態におけるアーム３ｄと同様の構成を搬送モジュール４におけるアーム４ｄが備えてもよい。

円板状のターンテーブル３０の代わりに円板に中空が設けられたリフターリングを用いてもよい。また、撮影部４８はウエハ１０の一部を撮影する装置を複数備えてもよい。この場合複数の撮影部４８の画像を合成することによりウエハ全体の画像を撮影する。

アーム３ｄは、載置されたウエハ１０が垂直方向に移動することができるように構成してもよい。また、ローダーモジュール３はアーム３ｄを複数設けてもよい。

本実施の形態によれば、本実施の形態では制御部６がアーム３ｄに載置されたウエハ１０の位置及び方向のずれを算出し、ずれに基づいてアーム３ｄ及びターンテーブル３０を制御するので、特に位置のずれが大きい場合であっても適切に位置を補正することができる。また、位置と共に方向のずれも算出するので、両者の算出の際に重複する処理を併せ
て行うことができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１、１ａ、１ｂ、１ｃロードロックモジュール
２ロードポート
３ローダーモジュール
３ｄアーム
３ｅ機台
４搬送モジュール
５加工処理モジュール
６制御部
１０ウエハ
１１ａ発光部
１１ｂ受光部
１２冷却部
１３チャンバ
１４真空ポンプ
１５開閉弁
１６排気管
１７ａ、１７ｂゲートバルブ
１８冷却管
１９給水ポンプ
２０リフトピン
２１ａ発光部
２１ｂ受光部
３０ターンテーブル
３１回転軸
３２支持台
３３モータ
４１駆動装置部
４２第１回転部
４３第１アーム部
４４第２回転部
４５第２アーム部
４６ピック
４７支持部
４８撮影部
４９発光部

Claims

ウエハを冷却する冷却部を備えるロードロックモジュールにおいて、
前記ウエハの外周上の複数の点の位置を測定するセンサ、
前記複数の点によって規定される円の中心位置を算出する中心位置算出部、
算出した円の中心位置と前記冷却部または前記ウエハにおける所定の位置との距離を算出する距離算出部及び
前記冷却部による冷却後に前記中心位置と前記距離とに基づいて前記ウエハの反りを検出する検出部を備える
ことを特徴とするロードロックモジュール。
前記冷却部は、前記検出部の検出結果に基づいて、さらに前記ウエハを冷却するよう構成してある
ことを特徴とする請求項１に記載のロードロックモジュール。
前記検出部はさらに、前記ウエハの位置と前記冷却部上における前記ウエハが載置されるべき位置とのずれを検出するよう構成してある
ことを特徴とする請求項１または２に記載のロードロックモジュール。
前記冷却部と接続され、載置された前記ウエハを昇降及び回転するテーブルをさらに備え、
前記検出部は前記テーブルによって回転された前記ウエハの周縁形状に関する情報を取得する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のロードロックモジュール。
ウエハの加工処理を行う加工処理モジュール、
該加工処理モジュールにて加工処理されたウエハを搬送する搬送モジュール及び
該搬送モジュールによって前記ウエハが搬入される請求項１ないし４のいずれかに記載のロードロックモジュールを備える
ことを特徴とするウエハ加工処理システム。
ウエハを載置して請求項１から４までのいずれかに記載のロードロックモジュールに搬送するアームを有するモジュール、
該モジュールに設けられ、載置されたウエハの位置を測定する測定部、
該測定部が測定した前記載置されたウエハの位置とアームにおける所定の位置とのずれを算出するアーム位置ずれ算出部及び
前記アームが前記ウエハを搬送する際に移動する位置を、前記アーム位置ずれ算出部が算出したずれに基づいて制御する制御部
をさらに備えることを特徴とするウエハ加工処理システム。
前記測定部はウエハにおける中心と異なる位置に設けられた標識の位置を測定するよう構成してあり、
ウエハの中心から前記測定部が測定した前記標識への方向とアームにおける所定の方向とのずれを算出するアーム方向ずれ算出部及び、
前記冷却部上に設けられ、載置されたウエハを回転させる回転部をさらに備え、
前記制御部は、前記回転部の回転する角度を前記アーム方向ずれ算出部が算出したずれに基づいて制御するよう構成してある
ことを特徴とする請求項６に記載のウエハ加工処理システム。
ウエハの加工処理を行う加工処理モジュール、ウエハを搬送する搬送モジュール及びウ
エハを冷却するロードロックモジュールを備えるウエハ加工処理システムで行うウエハの加工処理方法において、
前記加工処理モジュールにてウエハの加工処理を行う加工処理工程、
前記搬送モジュールにて前記ウエハを加工処理モジュールからロードロックモジュールへ搬送する搬送工程、
前記ロードロックモジュールにて前記ウエハを冷却する冷却工程及び
前記ウエハの外周上の複数の点によって規定される円の中心位置と前記冷却部または前記ウエハにおける所定の位置との距離を算出することにより前記ウエハの反りを検出する検出工程を備える
ことを特徴とするウエハの加工処理方法。
前記検出工程の検出結果に基づいて、前記ウエハを冷却する第２冷却工程をさらに備える
ことを特徴とする請求項８に記載のウエハの加工処理方法。
前記搬送工程によって搬送されたウエハの位置と前記冷却部上における前記ウエハが載置されるべき位置とのずれを検出する工程をさらに備える
ことを特徴とする請求項８または９に記載のウエハの加工処理方法。