特開 2024-100363 処理装置および位置合わせ方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024100363

(43)【公開日】2024-07-26

(54)【発明の名称】処理装置および位置合わせ方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/68 20060101AFI20240719BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 F

H01L21/68 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023004312

(22)【出願日】2023-01-16

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森 淳

【テーマコード（参考）】

5F131

【Ｆターム（参考）】

5F131AA02

5F131BA04

5F131BA24

5F131BB03

5F131BB23

5F131CA18

5F131DA33

5F131DA42

5F131DA43

5F131DB04

5F131DB58

5F131DB62

5F131DB76

5F131EA02

5F131EA03

5F131EA04

5F131EA24

5F131EB02

5F131EB67

5F131EB72

5F131HA09

5F131HA12

5F131HA13

5F131KA12

5F131KA45

5F131KA73

5F131KB12

5F131KB55

(57)【要約】

【課題】エンドエフェクタの位置合わせを容易に行うことができる処理装置および位置合わせ方法を提供する。
【解決手段】処理装置は、処理容器と、回転アームと、センサとを有する。処理容器は、複数の処理空間が形成されるように構成される。回転アームは、処理容器の中央部に回転軸が位置し、回転軸を中心として回転可能であり、複数の処理空間と同数のウエハを保持可能な複数のエンドエフェクタを備えるように構成される。センサは、エンドエフェクタの位置を検出するように構成される。また、複数のエンドエフェクタのうち、少なくとも１つのエンドエフェクタは、センサに対応する位置の形状が、他のエンドエフェクタのセンサに対応する位置の形状と異なる形状である。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の処理空間が形成されるように構成される処理容器と、
前記処理容器の中央部に回転軸が位置し、前記回転軸を中心として回転可能であり、複数の前記処理空間と同数のウエハを保持可能な複数のエンドエフェクタを備えるように構成される回転アームと、
前記エンドエフェクタの位置を検出するように構成されるセンサと、
を有し、
複数の前記エンドエフェクタのうち、少なくとも１つの前記エンドエフェクタは、前記センサに対応する位置の形状が、他の前記エンドエフェクタの前記センサに対応する位置の形状と異なる形状である、
処理装置。

【請求項2】

前記異なる形状は、前記処理容器の熱膨張の方向に対して斜辺を備え、
前記異なる形状を備える、少なくとも１つの前記エンドエフェクタについて前記センサで検出される信号は、前記処理容器内の温度に応じて変化する、
請求項１に記載の処理装置。

【請求項3】

前記センサは、第１のセンサと、第２のセンサとを備えるように構成され、
前記第１のセンサは、少なくとも１つの前記エンドエフェクタの前記異なる形状を検出可能な位置に配置され、
前記第２のセンサは、検出される前記信号が前記処理容器内の温度に応じて変化しない位置に配置される、
請求項２に記載の処理装置。

【請求項4】

前記エンドエフェクタは、前記回転軸を中心にして対向する位置に２組備えられ、隣り合う前記エンドエフェクタ間の間隔が回転方向の前後で異なる間隔である、
請求項１に記載の処理装置。

【請求項5】

前記エンドエフェクタは、前記回転軸を中心にして対向する位置に２組備えられ、隣り合う前記エンドエフェクタ間の間隔が回転方向の前後で同じ間隔である、
請求項１に記載の処理装置。

【請求項6】

前記異なる形状を備える前記エンドエフェクタは、１つであり、
他の前記エンドエフェクタは、３つであり、前記センサに対応する位置の形状が、同じ形状である、
請求項４または５に記載の処理装置。

【請求項7】

処理装置における位置合わせ方法であって、
前記処理装置は、
複数の処理空間が形成されるように構成される処理容器と、
前記処理容器の中央部に回転軸が位置し、前記回転軸を中心として回転可能であり、複数の前記処理空間と同数のウエハを保持可能な複数のエンドエフェクタを備えるように構成される回転アームと、
前記エンドエフェクタの位置を検出するように構成されるセンサと、
を有し、
複数の前記エンドエフェクタのうち、少なくとも１つの前記エンドエフェクタは、前記センサに対応する位置の形状が、他の前記エンドエフェクタの前記センサに対応する位置の形状と異なる形状であり、
ａ）前記回転アームを回転させたときに前記センサで検出される信号に基づいて、前記異なる形状を備える、少なくとも１つの前記エンドエフェクタを特定する工程と、
ｂ）特定した前記エンドエフェクタが、前記センサで検出された位置に基づいて、特定した前記エンドエフェクタの基準位置を記憶する工程と、
ｃ）前記基準位置に所定の回転角度を加減算することで、複数の前記処理空間のうち、特定の前記処理空間に、特定した前記エンドエフェクタを位置合わせする工程と、
を含む、位置合わせ方法。

【請求項8】

前記ｃ）は、特定の前記処理空間に設けられた、前記ウエハを載置する載置台と、特定した前記エンドエフェクタとの間で、前記ウエハの受け渡しを行う位置に、特定した前記エンドエフェクタを位置合わせする、
請求項７に記載の位置合わせ方法。

【請求項9】

前記受け渡しを行う位置は、前記ウエハの中心と、前記載置台の中心とが一致する位置である、
請求項８に記載の位置合わせ方法。

【請求項10】

前記ａ）～前記ｃ）は、前記処理空間において前記ウエハに対する処理が行われる温度にて実行する、
請求項７～９のいずれか１つに記載の位置合わせ方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、処理装置および位置合わせ方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板処理システムにおいて、中心が同一の円周上に位置し且つそれぞれ載置台が配置された複数の処理空間を内部に有する処理容器と、複数の処理空間の載置台のそれぞれに載置するウエハを保持可能な複数の保持部を有し、円周の中心を回転軸として回転可能に設けられた回転アームと、隣り合う処理空間の間に位置し、回転アームの回転動作時に、回転アームに保持されたウエハの位置を検知可能なセンサとを有する処理モジュールが開示されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１０６５６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、エンドエフェクタの位置合わせを容易に行うことができる処理装置および位置合わせ方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様による処理装置は、処理容器と、回転アームと、センサとを有する。処理容器は、複数の処理空間が形成されるように構成される。回転アームは、処理容器の中央部に回転軸が位置し、回転軸を中心として回転可能であり、複数の処理空間と同数のウエハを保持可能な複数のエンドエフェクタを備えるように構成される。センサは、エンドエフェクタの位置を検出するように構成される。また、複数のエンドエフェクタのうち、少なくとも１つのエンドエフェクタは、センサに対応する位置の形状が、他のエンドエフェクタのセンサに対応する位置の形状と異なる形状である。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、エンドエフェクタの位置合わせを容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、本開示の一実施形態における基板処理システムの構成の一例を示す概略平面図である。

【図2】図２は、本実施形態における基板処理装置の構成の一例を示す分解斜視図である。

【図3】図３は、待機位置における処理空間と回転アームの位置関係の一例を示す図である。

【図4】図４は、ウエハの保持位置における処理空間と回転アームの位置関係の一例を示す図である。

【図5】図５は、本実施形態における基板処理装置内のウエハの移動経路の一例を示す図である。

【図6】図６は、センサの配置位置の一例を示す図である。

【図7】図７は、センサの位置と各エンドエフェクタとの位置関係の一例を示す図である。

【図8】図８は、基準となるエンドエフェクタと他のエンドエフェクタとのセンサに対応する位置の形状の違いの一例を示す図である。

【図9】図９は、回転アームの回転角度に応じてセンサで検出される信号の一例を示すタイミングチャートである。

【図10】図１０は、基準となるエンドエフェクタの基準位置の一例を示す図である。

【図11】図１１は、基準となる処理空間への回転角度の一例を示す図である。

【図12】図１２は、本実施形態における基板処理装置の排気経路の一例を示す図である。

【図13】図１３は、本実施形態における基板処理装置の構成の一例を示す概略断面図である。

【図14】図１４は、本実施形態における回転アームの位置合わせ処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に、開示する処理装置および位置合わせ方法の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態により開示技術が限定されるものではない。

【0009】

複数のウエハを同時に１つの処理容器内で処理する形態の処理装置では、処理容器内に複数の処理空間が設けられており、これら複数の処理空間のうち２つ以上の処理空間でウエハに対して異なる処理が行われることがある。このような場合、処理装置では、２つ以上の処理空間の間でウエハを搬送する。このような処理装置では、処理容器内に回転アームを設け、回転アームによって２つ以上の処理空間の間で基板を搬送する技術が考えられる。この場合、回転アームの特定のエンドエフェクタが特定の処理空間に対応するように、回転アームの回転角度の位置合わせ、つまり、ティーチングを行うことが求められる。従来、処理容器の上部を開放した状態で目視によるティーチングが行われていた。しかしながら、複数の処理空間のＸ方向のピッチとＹ方向のピッチとが異なる場合、目視では位置合わせの基準となるエンドエフェクタを特定して回転アームの回転角度の位置合わせを行うことが困難である。そこで、エンドエフェクタの位置合わせを容易に行うことが期待されている。

【0010】

［基板処理システムの構成］
図１は、本開示の一実施形態における基板処理システムの構成の一例を示す概略平面図である。図１に示す基板処理システム１は、搬入出ポート１１と、搬入出モジュール１２と、真空搬送モジュール１３ａ，１３ｂと、基板処理装置２，２ａ，２ｂとを有する。図１において、Ｘ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向、Ｚ方向を上下方向（高さ方向）、搬入出ポート１１を前後方向の手前側として説明する。搬入出モジュール１２の手前側には搬入出ポート１１、搬入出モジュール１２の奥側には真空搬送モジュール１３ａが、それぞれ互いに前後方向に向けて接続されている。

【0011】

搬入出ポート１１には、処理対象の基板を収容した搬送容器であるキャリアが載置される。基板は、直径が例えば３００ｍｍの円形基板であるウエハＷである。搬入出モジュール１２は、キャリアと真空搬送モジュール１３ａとの間でウエハＷの搬入出を行うためのモジュールである。搬入出モジュール１２は、搬送機構１２０により、常圧雰囲気中でキャリアとの間でウエハＷの受け渡しを行う常圧搬送室１２１と、ウエハＷが置かれる雰囲気を常圧雰囲気と真空雰囲気との間で切り替えるロードロック室１２２とを有する。

【0012】

真空搬送モジュール１３ａ，１３ｂは、真空雰囲気が形成された真空搬送室１４ａ，１４ｂをそれぞれ有する。真空搬送室１４ａ，１４ｂの内部には、基板搬送機構１５ａ，１５ｂがそれぞれ配置されている。真空搬送モジュール１３ａと真空搬送モジュール１３ｂとの間は、真空搬送モジュール１３ａ，１３ｂ間でウエハＷの受け渡しを行うパス１６が配置されている。真空搬送室１４ａ，１４ｂは、それぞれ、例えば平面視において矩形に形成される。真空搬送室１４ａの４つの側壁のうち、左右方向に互いに対向する辺には、基板処理装置２，２ｂがそれぞれ接続されている。真空搬送室１４ｂの４つの側壁のうち、左右方向に互いに対向する辺には、基板処理装置２ａ，２ｂがそれぞれ接続されている。

【0013】

また、真空搬送室１４ａの４つの側壁のうち、手前側の辺には搬入出モジュール１２内に設置されたロードロック室１２２が接続されている。常圧搬送室１２１とロードロック室１２２との間、ロードロック室１２２と真空搬送モジュール１３ａとの間、真空搬送モジュール１３ａ，１３ｂと基板処理装置２，２ａ，２ｂとの間には、ゲートバルブＧが配置されている。ゲートバルブＧは、互いに接続されるモジュールに各々設けられるウエハＷの搬入出口を開閉する。

【0014】

基板搬送機構１５ａは、真空雰囲気中で搬入出モジュール１２と、基板処理装置２，２ｂと、パス１６との間でウエハＷの搬送を行う。また、基板搬送機構１５ｂは、真空雰囲気中でパス１６と基板処理装置２ａ，２ｂとの間でウエハＷの搬送を行う。基板搬送機構１５ａ，１５ｂは、多関節アームよりなり、ウエハＷを保持する基板保持部を有する。基板処理装置２，２ａ，２ｂは、真空雰囲気中で複数枚（例えば２枚または４枚）のウエハＷに対して一括で処理ガスを用いた基板処理を行う。このため、基板処理装置２，２ａ，２ｂに一括して２枚のウエハＷを受け渡すように、基板搬送機構１５ａ，１５ｂの基板保持部は例えば２枚のウエハＷを同時に保持できるように構成されている。なお、基板処理装置２，２ａは、内部に設けた回転アームにより、真空搬送モジュール１３ａ，１３ｂ側の載置台で受け取ったウエハＷを奥側の載置台へと搬送することができる。また、基板処理装置２，２ａは、内部に設けたセンサにより、回転アームによるウエハＷの搬送の際に、ウエハＷの位置を検知することができる。

【0015】

また、基板処理装置２，２ａ，２ｂは、載置台のＹ方向ピッチ（行間隔）がピッチＰｙで共通であるので、真空搬送モジュール１３ａ，１３ｂの左右方向に互いに対向する辺のいずれの場所にも接続可能である。図１の例では、真空搬送モジュール１３ａに基板処理装置２と基板処理装置２ｂとを接続し、真空搬送モジュール１３ｂに基板処理装置２ａと基板処理装置２ｂとを接続している。なお、基板処理装置２と、基板処理装置２ａとは、プロセスアプリケーションに応じた、１つの載置台に対応する処理空間を含むリアクタ（処理容器）の直径が異なり、載置台のＸ方向ピッチ（列間隔）であるピッチＰｘ１，Ｐｘ２が異なる基板処理装置である。また、基板処理装置２ａは、ピッチＰｘ２がピッチＰｙと同じ値である。つまり、ピッチＰｙは、最も大きいリアクタのサイズに対応している。すなわち、基板処理装置２は、基板処理装置２ａよりもリアクタのサイズが小さいので、ピッチＰｘ１をピッチＰｘ２よりも小さくすることができる。

【0016】

なお、基板処理装置２ｂは、載置台を２つ有するタイプの基板処理装置であり、基板処理装置２ｂ内でウエハの搬送は行わず、２枚のウエハを同時に搬入して処理を行い、同時に搬出するタイプの基板処理装置である。

【0017】

基板処理システム１は、制御部８を有する。制御部８は、例えば、プロセッサ、記憶部、入力装置、表示装置等を備えるコンピュータである。制御部８は、基板処理システム１の各部を制御する。制御部８は、入力装置を用いて、オペレータが基板処理システム１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うことができる。また、制御部８では、表示装置により、基板処理システム１の稼働状況を可視化して表示することができる。さらに、制御部８の記憶部には、基板処理システム１で実行される各種処理をプロセッサにより制御するための制御プログラム、および、レシピデータ等が格納されている。制御部８のプロセッサが制御プログラムを実行して、レシピデータに従って基板処理システム１の各部を制御することにより、所望の基板処理が基板処理システム１で実行される。

【0018】

［基板処理装置の構成］
次に、図２から図１３を用いて、基板処理装置２，２ａを、例えばウエハＷにプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）処理を行なう成膜装置に適用した例について説明する。図２は、本実施形態における基板処理装置の構成の一例を示す分解斜視図である。なお、基板処理装置２ａの内部構成は、ピッチＰｘ２がピッチＰｘ１と異なることに関する点、並びに、ウエハＷの位置を検知可能なセンサの配置位置を除いて、基板処理装置２と基本的に同様である。このため、以下においては、基板処理装置２ａについては基板処理装置２と重複する説明を省略し、基板処理装置２を代表例として説明を行う。基板処理装置２，２ａは、処理モジュールの一例である。

【0019】

図２に示すように、基板処理装置２は、平面視長方形の処理容器（真空容器）２０を備えている。処理容器２０は、内部を真空雰囲気に維持可能に構成される。処理容器２０は、後述するガス供給部４およびマニホールド３６で上面の開放部を閉塞して構成される。なお、図２では、処理空間Ｓ１～Ｓ４と、回転アーム３との関係が判りやすいように、内部の隔壁等を省略している。処理容器２０は、真空搬送室１４ａまたは１４ｂに接続される側の側面には、Ｙ方向に並ぶように２個の搬入出口２１が形成されている。搬入出口２１は、ゲートバルブＧによって開閉される。

【0020】

処理容器２０の内部には、複数の処理空間Ｓ１～Ｓ４が設けられている。処理空間Ｓ１～Ｓ４には、それぞれ載置台２２が配置されている。載置台２２は上下方向に移動可能であり、ウエハＷの処理時には上部に移動し、ウエハＷの搬送時には下部に移動する。処理空間Ｓ１～Ｓ４の下部には、処理空間Ｓ１～Ｓ４を接続し、回転アーム３によってウエハＷの搬送が行われる搬送空間Ｔが設けられている。また、処理空間Ｓ１，Ｓ２の下部の搬送空間Ｔは、各搬入出口２１と接続され、基板搬送機構１５ａ，１５ｂにより真空搬送室１４ａ，１４ｂとの間でウエハＷの搬入出が行われる。

【0021】

複数の処理空間Ｓ１～Ｓ４は、各々の中心が同一の円周Ｃ上に位置している。円周Ｃの中心は、基板処理装置２の中心、つまり処理容器２０の中心と一致している。すなわち、複数の処理空間Ｓ１～Ｓ４は、上面側から見たとき、中心が処理容器２０の中心と一致する円周Ｃ上に配置されている。

【0022】

処理空間Ｓ１～Ｓ４の各載置台２２は、上面側から見たとき、２行２列にレイアウトされている。当該レイアウトは、行間隔と列間隔とが異なる寸法となっている。つまり、載置台２２のＹ方向ピッチ（行間隔）のピッチＰｙと、Ｘ方向ピッチ（列間隔）のピッチＰｘ１とを比べると、ピッチＰｙ＞ピッチＰｘ１となっている。

【0023】

図３は、待機位置における処理空間と回転アームの位置関係の一例を示す図である。図４は、ウエハの保持位置における処理空間と回転アームの位置関係の一例を示す図である。図３および図４に示すように、回転アーム３は、載置台２２のそれぞれに載置するウエハＷを保持可能な４つのエンドエフェクタ３２と、円周Ｃの中心位置に回転軸が位置するベース部材３３とを有し、円周Ｃの中心を回転軸として回転可能に設けられている。４つのエンドエフェクタ３２は、Ｘ形状となるようにベース部材３３に接続される。回転アーム３におけるＸ形状は、図４に示すウエハＷの保持位置において、Ｘ形状の行間隔に対応するＹ方向の寸法と、列間隔に対応するＸ方向の寸法とが異なる構成となっている。

【0024】

言い換えると、エンドエフェクタ３２は、回転軸を中心にして２つのエンドエフェクタが対向する位置に２組備えられ、隣り合うエンドエフェクタ３２間の間隔が回転方向の前後（Ｙ方向の寸法とＸ方向の寸法）で異なる間隔である。なお、基板処理装置２ａでは、エンドエフェクタ３２は、回転軸を中心にして２つのエンドエフェクタが対向する位置に２組備えられ、隣り合うエンドエフェクタ３２間の間隔が回転方向の前後（Ｙ方向の寸法とＸ方向の寸法）で同じ間隔である。

【0025】

回転アーム３は、図３に示す待機位置において、処理空間Ｓ１～Ｓ４のそれぞれの間に位置することで、各載置台２２の上下方向の移動を妨げない。図３では、各載置台２２にウエハＷが載置された状態である。この状態から例えば１列目と２列目のウエハＷを入れ替えるように搬送する場合、つまり、処理空間Ｓ１，Ｓ２のウエハＷを処理空間Ｓ３，Ｓ４に搬送し、処理空間Ｓ３，Ｓ４のウエハＷを処理空間Ｓ１，Ｓ２に搬送する場合の回転アーム３の動きについて説明する。

【0026】

まず、各載置台２２を下側の搬送空間Ｔの受け渡し位置まで移動させ、各載置台２２に設けられた後述するリフトピン２６を上昇させてウエハＷを持ち上げる。次に、回転アーム３を時計回りに約３０°回転させて、図４に示すように各エンドエフェクタ３２を載置台２２とウエハＷとの間に挿入する。続いて、リフトピン２６を下降させて各エンドエフェクタ３２にウエハＷを載置する。次に、回転アーム３を時計回りに１８０°回転させ、各載置台２２上の保持位置にウエハＷを搬送する。各載置台２２がリフトピン２６を上昇させてウエハＷを受け取ると、回転アーム３を反時計回りに約３０°回転させて、待機位置に移動する。このように、回転アーム３によって、１列目と２列目のウエハＷを入れ替えるように搬送することができる。これにより、例えば、処理空間Ｓ１，Ｓ２と、処理空間Ｓ３，Ｓ４とで異なる処理（例えば、成膜処理とアニール処理）が行われる場合、回転アーム３によって、処理空間Ｓ１，Ｓ２と、処理空間Ｓ３，Ｓ４との間でウエハＷを搬送することができる。したがって、例えば、処理空間Ｓ１，Ｓ２と、処理空間Ｓ３，Ｓ４とで異なる処理を繰り返すような場合（例えば、成膜処理とアニール処理とを繰り返す場合。）において、ウエハＷの搬送に関する時間を短縮することができる。

【0027】

図５は、本実施形態における基板処理装置内のウエハの移動経路の一例を示す図である。図５では、真空搬送室１４ａから基板処理装置２の内部にウエハＷを搬送する場合の移動経路を説明する。まず、真空搬送室１４ａの基板搬送機構１５ａにより、経路Ｆ１で示すように、同じ列の載置台２２に対応する処理空間Ｓ１，Ｓ２の下部における搬送空間Ｔの受け渡し位置において、各載置台２２に２枚同時にウエハＷが搬入される。処理空間Ｓ１，Ｓ２の各載置台２２がリフトピン２６を上昇させてウエハＷを受け取る。

【0028】

次に、回転アーム３を待機位置から時計回りに約３０°回転させて、エンドエフェクタ３２を処理空間Ｓ１，Ｓ２の下部の受け渡し位置にある載置台２２とウエハＷとの間に挿入し、リフトピン２６を下降させて各エンドエフェクタ３２にウエハＷを載置する。ウエハＷを載置すると、経路Ｆ２で示すように、回転アーム３を時計回りに１８０°回転させ、処理空間Ｓ３，Ｓ４の下部における搬送空間Ｔの受け渡し位置にある載置台２２上（回転アーム３の保持位置。）にウエハＷを搬送する。処理空間Ｓ３，Ｓ４の下部の受け渡し位置にある載置台２２が、リフトピン２６を上昇させてウエハＷを受け取ると、回転アーム３を反時計回りに約３０°回転させて、待機位置に移動する。この状態において、処理空間Ｓ１，Ｓ２の載置台２２にはウエハＷが載置されておらず、処理空間Ｓ３，Ｓ４の載置台２２にはウエハＷが載置されている。続いて、真空搬送室１４ａの基板搬送機構１５ａにより、経路Ｆ１で示すように、処理空間Ｓ１，Ｓ２の下部の受け渡し位置において、各載置台２２に２枚同時にウエハＷが搬入され、処理空間Ｓ１，Ｓ２の載置台２２にウエハＷが載置される。これにより、処理空間Ｓ１～Ｓ４の全ての載置台２２にウエハＷが載置される。

【0029】

搬出時も同様に、まず、処理空間Ｓ１，Ｓ２の下部の受け渡し位置にある載置台２２に載置されたウエハＷを、基板搬送機構１５ａにより真空搬送室１４ａに先に搬出する。次に、処理空間Ｓ３，Ｓ４の下部の受け渡し位置にある載置台２２に載置されたウエハＷを、回転アーム３により処理空間Ｓ１，Ｓ２の下部の受け渡し位置にある載置台２２に搬送する。続いて、処理空間Ｓ１，Ｓ２の下部の受け渡し位置にある載置台２２に載置されたウエハＷを、基板搬送機構１５ａにより真空搬送室１４ａに搬出する。このように、２枚同時にウエハＷを搬入出可能な基板搬送機構１５ａと、回転アーム３とを用いることで、処理空間Ｓ１～Ｓ４に対してウエハＷを搬入出することができる。

【0030】

ところで、処理容器２０内での回転アーム３によるウエハＷの搬送時には、ウエハの受け渡し時における位置ずれや回転アーム３の振動等によって、ウエハＷの位置が予め定められた基準位置（例えば、搬送先の処理空間Ｓ１～Ｓ４の中心位置等）からずれる場合がある。ウエハＷの位置ずれは、処理空間Ｓ１～Ｓ４での処理の均一性を低下させる要因となる。

【0031】

そこで、基板処理装置２では、回転アーム３によるウエハＷの搬送の際に、ウエハＷの位置を検知する。具体的には、基板処理装置２は、隣り合う処理空間Ｓ１～Ｓ４の間に位置し、回転アーム３の回転動作時に、回転アーム３に保持されたウエハＷの位置を検知可能なセンサを有する。図５の例では、基板処理装置２は、隣り合う処理空間Ｓ１とＳ２の間、および、隣り合う処理空間Ｓ３とＳ４の間に、それぞれセンサ３１ａ，３１ｂを有する。

【0032】

センサ３１ａ，３１ｂは、それぞれ、例えば２つの単位センサからなる組であって、基板処理装置２（処理容器２０）の中心、つまり円周Ｃの中心位置を通るＸ方向の直線上に配置される。センサ３１ａ，３１ｂそれぞれの２つの単位センサは、円周Ｃの中心位置を通るＸ方向の直線上であって、円周Ｃの円弧を間に挟む位置に配置される。これは、処理容器２０の熱膨張による膨張方向を、センサ３１ａ，３１ｂそれぞれの２つの単位センサの並び方向と同一方向とすることで、熱膨張時の２つの単位センサの位置関係の変化による検知誤差を少なくするためである。センサ３１ａ，３１ｂそれぞれの２つの単位センサとしては、例えば、光学式センサ又はミリ波式センサを用いることができる。

【0033】

なお、センサ３１ａ，３１ｂの配置位置は、基板処理装置２の中心を通る直線上であれば、Ｘ方向に限られない。また、載置台２２のＹ方向ピッチ（行間隔）のピッチＰｙとＸ方向ピッチ（列間隔）のピッチＰｘ２とが同一である基板処理装置２ａにおいては、基板処理装置２ａの中心を通るＸ方向の直線上およびＹ方向の直線上にセンサが配置されてもよい。図６は、センサの配置位置の一例を示す図である。図６に示す基板処理装置２ａは、隣り合う処理空間Ｓ１とＳ２の間、隣り合う処理空間Ｓ３とＳ４の間、隣り合う処理空間Ｓ２とＳ３の間、隣り合う処理空間Ｓ４とＳ１の間に、それぞれセンサ３１ａ～３１ｄを有する。センサ３１ａ，３１ｂは、基板処理装置２ａ（処理容器２０）の中心、つまり円周Ｃの中心位置を通るＸ方向の直線上に配置される。センサ３１ｃ，３１ｄは、円周Ｃの中心位置を通るＹ方向の直線上に配置される。これは、処理容器２０の熱膨張による膨張方向を、センサ３１ａ～３１ｄそれぞれの２つの単位センサの並び方向と同一方向とすることで、熱膨張時の２つの単位センサの位置関係の変化による検知誤差を少なくするためである。

【0034】

図５の説明に戻る。基板処理装置２は、センサ３１ａ，３１ｂでウエハＷの位置を検知することによって、搬送先の処理空間Ｓ１～Ｓ４におけるウエハＷの位置ずれのずれ量を検知することができる。例えば、基板処理装置２は、センサ３１ａ，３１ｂで検出されたウエハＷの前後のエッジ位置と、回転アーム３に設けられた図示しないエンコーダの出力結果（ウエハＷの回転角度）とに基づいて、ウエハＷの位置ずれのずれ量を算出する。ウエハＷの位置ずれのずれ量は、例えば、ウエハＷの前後のエッジ位置およびウエハＷの回転角度からずれ量を算出可能な数式モデル等を用いて、算出することができる。

【0035】

図５の例では、ポジションＰ２４が、処理空間Ｓ２からＳ４への搬送時にウエハＷの後側のエッジがセンサ３１ｂを通過した状態を示し、ポジションＰ４２が、処理空間Ｓ４からＳ２への搬送時にウエハＷの後側のエッジがセンサ３１ａを通過した状態を示している。例えば、基板処理装置２は、ウエハＷの後側のエッジがセンサ３１ｂを通過する際、センサ３１ｂで検知されたウエハＷの後側のエッジ位置およびエンコーダの出力結果から、搬送先の処理空間Ｓ４におけるウエハＷの位置ずれのずれ量を算出する。また、例えば、基板処理装置２は、ウエハＷの前側のエッジがセンサ３１ｂを通過する際、センサ３１ｂで検知されたウエハＷの前側のエッジ位置およびエンコーダの出力結果から、搬送先の処理空間Ｓ４におけるウエハＷの位置ずれのずれ量を算出してもよい。また、例えば、基板処理装置２は、ウエハＷの後側のエッジがセンサ３１ｂを通過する際に検知したウエハＷの位置ずれのずれ量と、ウエハＷの前側のエッジがセンサ３１ｂを通過する際に検知したウエハＷの位置ずれのずれ量との平均値を算出してもよい。

【0036】

また、基板処理装置２は、回転アーム３によるウエハＷの搬送の際に、検知したウエハＷの位置ずれのずれ量に応じて、搬送先の処理空間Ｓ１～Ｓ４における載置台２２を少なくともＸＹ平面内で移動させることで、ウエハＷの位置ずれを補正することができる。具体的には、基板処理装置２は、載置台２２の位置を調整可能な調整機構７００を有し、検知したずれ量に応じて、調整機構７００を制御して載置台２２を移動させることで、ウエハＷの位置ずれを補正することができる。つまり、基板処理装置２は、載置台２２が上昇したときに、ウエハＷが処理空間Ｓ１～Ｓ４の中心に位置するように位置ずれを調整する。

【0037】

調整機構７００およびセンサ３１ａ，３１ｂは、処理容器２０の底部２７（図１３参照）の外面に固定されている。これは、調整機構７００およびセンサ３１ａ，３１ｂを共通の部材である処理容器２０に固定することで、処理容器２０の熱膨張による、調整機構７００とセンサ３１ａ，３１ｂとの位置関係の変化を抑制するためである。

【0038】

続いて、エンドエフェクタ３２の位置合わせ（ティーチング）について説明する。図７は、センサの位置と各エンドエフェクタとの位置関係の一例を示す図である。なお、図７から図１１では、回転アーム３の各エンドエフェクタ３２について、位置合わせに利用する際に基準とするものをエンドエフェクタ３２ａ、その他のものをエンドエフェクタ３２ｂとして区別する場合がある。図７では、図４と同様に各エンドエフェクタ３２が、載置台２２間の待機位置にある状態を示している。また、図７から図１１では、エンドエフェクタ３２ａを処理空間Ｓ４のウエハＷの受け渡し位置に位置合わせする場合を一例として説明する。

【0039】

センサ３１ａ，３１ｂは、上述のようにウエハＷの位置を検知するセンサであるが、エンドエフェクタ３２の位置合わせを行う場合には、エンドエフェクタ３２ａの位置を検知するセンサとして用いる。図７に示すように、センサ３１ａ，３１ｂは、それぞれ組を構成するセンサ３１ａ１，３１ａ２と、センサ３１ｂ１，３１ｂ２とを有する。センサ３１ａ１，３１ｂ１は、内周側のセンサであり、第１のセンサの一例である。センサ３１ａ２，３１ｂ２は、外周側のセンサであり、第２のセンサの一例である。センサ３１ａ１，３１ｂ１は、位置合わせを行う際に、エンドエフェクタ３２ａのセンサ３１ａ１，３１ｂ１に対応する位置に設けられた凸部３２ａ１を含む幅を検出する。なお、凸部３２ａ１は、異なる形状の一例である。凸部３２ａ１は、三角形状、台形状、半円状等の中心と斜辺等の他の部分とでエンドエフェクタ３２ａの幅が異なる形状であればよい。以下の説明では、エンドエフェクタ３２ａについて、センサ３１ｂ１，３１ｂ２を用いて位置合わせを行う場合を説明するが、回転アーム３を１８０°回転させて、センサ３１ａ１，３１ａ２を用いて処理空間Ｓ２に対して位置合わせを行ってもよい。また、４本のエンドエフェクタ３２について、それぞれのセンサ３１ａ１，３１ｂ１に対応する位置に、センサ３１ａ１，３１ｂ１で検出される信号が、それぞれ異なるような形状を設けるようにしてもよい。

【0040】

図８は、基準となるエンドエフェクタと他のエンドエフェクタとのセンサに対応する位置の形状の違いの一例を示す図である。図８に示すように、エンドエフェクタ３２ａには、センサ３１ｂ１に対応する位置に凸部３２ａ１が設けられており、当該位置の幅が広くなっている。一方、エンドエフェクタ３２ｂには、センサ３１ｂ１に対応する位置に凸部３２ａ１に相当する部分が設けられておらず、長さ方向の前後の位置と幅がほぼ同じである。エンドエフェクタ３２ａの凸部３２ａ１は、頂部が常温時のセンサ３１ｂ１と合う位置であり、この場合、センサ３１ｂ１で検出される信号は、幅３２ｃに対応する信号となる。一方、エンドエフェクタ３２ｂのセンサ３１ｂ１に対応する位置において、常温時のセンサ３１ｂ１で検出される信号は、幅３２ｄに対応する信号となる。

【0041】

図９は、回転アームの回転角度に応じてセンサで検出される信号の一例を示すタイミングチャートである。図９に示すタイミングチャート３７は、回転アーム３を３６０°回転させた時にセンサ３１ｂ１で検出される信号の信号レベルを示している。なお、タイミングチャート３７では、回転アーム３の回転速度を一定としている。また、タイミングチャート３７では、エンドエフェクタ３２ａ、３２ｂの検出時をＨ、非検出時をＬとした正論理で表しているが、負論理を用いてもよい。センサ３１ｂ１では、回転アーム３の回転角度に応じて、エンドエフェクタ３２ａの幅３２ｃに対応する信号３２ｃ２と、エンドエフェクタ３２ｂの幅３２ｄに対応する信号３２ｄ２とが検出される。タイミングチャート３７の例では、信号３２ｃ２は、信号３２ｄ２よりもＨの検出時間が長い（回転角度が大きい）ので、エンドエフェクタ３２ａを特定することができる。つまり、制御部８は、凸部３２ａ１の有無によって検出される信号が異なるので、エンドエフェクタ３２ａを特定することができる。

【0042】

図８の説明に戻って、処理容器２０内が昇温された場合について説明する。昇温時には、処理容器２０が中心から外側に向けて均等に熱膨張するので、処理容器２０に固定されたセンサ３１ｂ１も外側に向けて移動する。昇温時に移動したセンサ３１ｂ１を、便宜上センサ３１ｂ３と表す。エンドエフェクタ３２ａは、処理容器２０よりも膨張率が大幅に小さい材質（例えばアルミナ）で構成されるとともに、処理容器２０内で円周Ｃの中心を回転軸として回転可能に保持されているため、処理容器２０に固定されているセンサ３１ｂ３との位置関係が変わる。したがって、エンドエフェクタ３２ａの凸部３２ａ１は、凸部３２ａ１を形成する斜辺がセンサ３１ｂ３に対応する位置となる。この場合、センサ３１ｂ３で検出される信号は、幅３２ｃ１に対応する信号となる。同様に、エンドエフェクタ３２ｂもセンサ３１ｂ３との位置関係が変わり、センサ３１ｂ３で検出される信号は、幅３２ｄ１に対応する信号となる。昇温時においても、幅３２ｃ１に対応する信号と幅３２ｄ１に対応する信号とは検出時間が異なるので、エンドエフェクタ３２ａを特定することができる。

【0043】

さらに、制御部８は、常温時の幅３２ｃに対応する信号と、昇温時の幅３２ｃ１に対応する信号とを比較することで、処理容器２０の膨張率を検出することができ、検出した膨張率をウエハＷの搬送精度に反映することができる。例えば、制御部８は、載置台２２を検出した膨張率に応じて移動させることで、膨張率をウエハＷの中心と載置台２２の中心との位置合わせに用いることができる。なお、エンドエフェクタ３２ａの先端部３２ａ２は、昇温時に移動したセンサ３１ｂ２に対して、エンドエフェクタ３２ａの長手方向の位置は変化するが、回転アーム３の回転方向に対する位置は変化しない。すなわち、センサ３１ｂ１は、エンドエフェクタ３２の検出と熱膨張の検出とを行い、センサ３１ｂ２は、エンドエフェクタ３２の回転方向の位置の検出を行っている。

【0044】

次に、エンドエフェクタ３２ａの回転方向の基準位置について説明する。図１０は、基準となるエンドエフェクタの基準位置の一例を示す図である。図１０は、回転アーム３を待機位置から時計回りに約１回転弱、回転させて、エンドエフェクタ３２ａの先端部３２ａ２がセンサ３１ｂ２に差し掛かった状態である。制御部８は、センサ３１ｂ２でエンドエフェクタ３２ａの先端部３２ａ２が検出されたタイミングで、回転アーム３に設けられた図示しないエンコーダの出力結果（回転角度）をラッチ（記憶）する。図１０の例では、このときの回転アーム３の中心（図７の円周Ｃの中心）からセンサ３１ｂ１，３１ｂ２を通る線３８をエンドエフェクタ３２ａの回転角度の基準位置とする。つまり、制御部８は、センサ３１ｂ２で検出されたエンドエフェクタ３２ａの先端部３２ａ２と、回転アーム３に設けられた図示しないエンコーダの出力結果（回転角度）とに基づいて、エンドエフェクタ３２ａの基準位置を特定する。また、本実施形態では、線３８と、基準位置のエンドエフェクタ３２ａの中心軸とがなす角度を角度αとする。角度αは、エンドエフェクタ３２ａの形状に基づいて予め決定された角度であり、予め制御部８に記憶されている。

【0045】

図１１は、基準となる処理空間への回転角度の一例を示す図である。図１１は、エンドエフェクタ３２ａを基準位置である線３８から時計回りに角度γ分回転させて、処理空間Ｓ４の載置台２２との間におけるウエハＷの受け渡し位置まで移動させた状態である。このときのエンドエフェクタ３２ａの中心軸と、基準位置である線３８との角度βは、処理容器２０における処理空間Ｓ４の配置に基づいて予め決定された角度であり、予め制御部８に記憶されている。つまり、制御部８は、エンドエフェクタ３２ａを、センサ３１ｂ２で先端部３２ａ２が検出されてから角度α＋角度β分だけ時計回りに回転させることで、処理空間Ｓ４の載置台２２との間におけるウエハＷの受け渡し位置に移動させることができる。なお、制御部８は、エンドエフェクタ３２ａを、センサ３１ｂ２で先端部３２ａ２が検出されてから角度γだけ時計回りに回転させてもよい。この場合においても、制御部８は、エンドエフェクタ３２ａを処理空間Ｓ４の載置台２２との間におけるウエハＷの受け渡し位置に移動させることができる。また、回転アーム３は、ベース部材３３にエンドエフェクタ３２ａ，３２ｂが高精度で組み付けられているので、処理空間Ｓ４においてエンドエフェクタ３２ａの位置合わせが完了すると、他のエンドエフェクタ３２ｂについても、処理空間Ｓ１～Ｓ３に対して位置合わせが完了していることになる。また、処理空間Ｓ１～Ｓ４の受け渡し位置では、エンドエフェクタ３２ａ，３２ｂとリフトピン２６とは干渉しない位置関係である。

【0046】

なお、制御部８は、位置合わせの完了後、実際のプロセス処理中においてもセンサ３１ａ，３１ｂを用いて各エンドエフェクタ３２の位置を確認してもよい。また、制御部８は、任意のタイミングで回転アーム３を３６０°回転させて、センサ３１ａ，３１ｂを用いて各エンドエフェクタ３２の位置を確認してもよい。例えば、制御部８は、確認結果に基づいて、熱膨張をウエハＷの搬送精度に反映させたり、検出されるべきエンドエフェクタ３２が検出されないことによりエンドエフェクタ３２の破損を検知したりするようにしてもよい。

【0047】

さらに、制御部８は、センサ３１ｂ２で先端部３２ａ２が検出された時のエンコーダの出力結果を、位置合わせ時のエンコーダの出力結果と比較することで、回転アーム３の駆動系（後述する２軸真空シール３４等）の摩耗劣化診断や予測を行うことができる。例えば、制御部８は、エンコーダの出力結果が位置合わせ時のエンコーダの出力結果より大きい値である場合、歯車およびタイミングベルトの劣化等の駆動部の摩耗、取付部のネジ緩み等が発生していると診断することができる。また、例えば、制御部８は、エンコーダの出力結果が位置合わせ時のエンコーダの出力結果より小さい値である場合、エンドエフェクタ３２へのデポの増加や取付部のネジ緩み等が発生していると診断することができる。

【0048】

他にも、センサ３１ａ，３１ｂが光学センサである場合、処理容器２０の内部にデポが堆積すると、透過窓にもデポが付着するため光量が低下するので、制御部８は、当該光量を処理容器２０内のクリーニング時期の指標として用いることができる。また、センサ３１ａ，３１ｂの光量が低下すると、センサ３１ａ，３１ｂの反応時間が遅れるので、制御部８は、エンコーダの出力結果を、位置合わせ時のエンコーダの出力結果と比較することで、同様にクリーニング時期の指標として用いることができる。

【0049】

図１２は、本実施形態における基板処理装置の排気経路の一例を示す図である。図１２では、後述するガス供給部４を外した状態で処理容器２０を上面から見た場合を示している。図１２に示すように、基板処理装置２の中心には、マニホールド３６が配置される。マニホールド３６は、処理空間Ｓ１～Ｓ４に接続される複数の排気路３６１を有する。各排気路３６１は、マニホールド３６の中心下部において、後述するスラストナット３５の孔３５１に接続される。各排気路３６１は、処理空間Ｓ１～Ｓ４の上部に設けられた各ガイド部材３６２内の環状の流路３６３に接続される。つまり、処理空間Ｓ１～Ｓ４内のガスは、流路３６３、排気路３６１、孔３５１を経由して、後述する合流排気口２０５へと排気される。

【0050】

図１３は、本実施形態における基板処理装置の構成の一例を示す概略断面図である。図１３の断面は、図１２に示す基板処理装置２のＡ－Ａ線における断面に相当する。４つの処理空間Ｓ１～Ｓ４は互いに同様に構成され、各々、ウエハＷが載置される載置台２２と、載置台２２と対向して配置されたガス供給部４との間に形成される。言い換えると、処理容器２０内には、４つの処理空間Ｓ１～Ｓ４それぞれについて、載置台２２およびガス供給部４が設けられている。図１３には、処理空間Ｓ１とＳ３とを示している。以下、処理空間Ｓ１を例にして説明する。

【0051】

載置台２２は、下部電極を兼用するものであり、例えば金属もしくは、金属メッシュ電極を埋め込んだ窒化アルミ(ＡｌＮ)からなる扁平な円柱状に形成される。載置台２２は、支持部材２３により下方から支持されている。支持部材２３は、円筒状に形成され、鉛直下方に延伸し、処理容器２０の底部２７を貫通している。支持部材２３の下端部は、処理容器２０の外部に位置し、回転駆動機構６００に接続されている。支持部材２３は、回転駆動機構６００により回転される。載置台２２は、支持部材２３の回転に応じて回転可能に構成されている。また、支持部材２３の下端部には、載置台２２の位置及び傾きを調整する調整機構７００が設けられている。調整機構７００は、センサ３１ａ，３１ｂ（図５参照）とともに処理容器２０の底部２７の外面に固定されている。

【0052】

載置台２２は、調整機構７００により支持部材２３を介して処理位置と受け渡し位置との間で昇降可能に構成されている。図１３には、実線にて受け渡し位置にある載置台２２を描き、破線にて処理位置にある載置台２２をそれぞれ示している。また、受け渡し位置では、回転アーム３のエンドエフェクタ３２を載置台２２とウエハＷとの間に挿入し、リフトピン２６からウエハＷを受け取る状態を示している。なお、処理位置とは、基板処理（例えば、成膜処理）を実行するときの位置であり、受け渡し位置とは、基板搬送機構１５ａまたはエンドエフェクタ３２との間でウエハＷの受け渡しを行う位置である。回転アーム３によって保持されたウエハＷの移動経路（例えば、図５の経路Ｆ２）は、処理位置よりも処理容器２０の底部２７に近い位置に位置する。これにより、回転アーム３によるウエハＷの搬送時に、ウエハＷを処理容器２０の底部２７の外面に位置するセンサ３１ａ，３１ｂ側に近づけることができることから、センサ３１ａ，３１ｂにおける検知精度を向上させることができる。

【0053】

載置台２２には、ヒーター２４が埋設されている。ヒーター２４は、載置台２２に載置された各ウエハＷを例えば６０℃～６００℃程度に加熱する。また、載置台２２は、接地電位に接続されている。

【0054】

また、載置台２２には、複数（例えば３つ）のピン用貫通孔２６ａが設けられており、これらのピン用貫通孔２６ａの内部には、それぞれリフトピン２６が配置されている。ピン用貫通孔２６ａは、載置台２２の載置面（上面）から載置面に対する裏面（下面）まで貫通するように設けられている。リフトピン２６は、ピン用貫通孔２６ａにスライド可能に挿入されている。リフトピン２６の上端は、ピン用貫通孔２６ａの載置面側に吊り下げられている。すなわち、リフトピン２６の上端は、ピン用貫通孔２６ａよりも大きい径を有しており、ピン用貫通孔２６ａの上端には、リフトピン２６の上端よりも径及び厚みが大きく且つリフトピン２６の上端を収容可能な凹部が形成されている。これにより、リフトピン２６の上端は、載置台２２に係止されてピン用貫通孔２６ａの載置面側に吊り下げられる。また、リフトピン２６の下端は、載置台２２の裏面から処理容器２０の底部２７側へ突出している。

【0055】

載置台２２を処理位置まで上昇させた状態では、リフトピン２６の上端がピン用貫通孔２６ａの載置側の凹部に収納される。この状態から載置台２２を受け渡し位置に下降させると、リフトピン２６の下端が処理容器２０の底部２７に当接し、リフトピン２６がピン用貫通孔２６ａ内を移動して、図１３に示すように、リフトピン２６の上端が載置台２２の載置面から突出する。なお、この場合、リフトピン２６の下端が処理容器２０の底部２７ではなく、底部側に位置するリフトピン当接部材のようなものに当接するようにしてもよい。

【0056】

ガス供給部４は、処理容器２０の天井部における、載置台２２の上方に、絶縁部材よりなるガイド部材３６２を介して設けられている。ガス供給部４は、上部電極としての機能を有する。ガス供給部４は、蓋体４２と、載置台２２の載置面と対向するように設けられた対向面をなすシャワープレート４３と、蓋体４２とシャワープレート４３との間に形成されたガスの通流室４４とを有する。蓋体４２には、ガス供給管５１が接続されると共に、シャワープレート４３には、厚さ方向に貫通するガス吐出孔４５が例えば縦横に配列され、ガスがシャワー状に載置台２２に向けて吐出される。

【0057】

各ガス供給部４は、ガス供給管５１を介してガス供給系５０に接続されている。ガス供給系５０は、例えば処理ガスである反応ガス（成膜ガス）や、パージガス、クリーニングガスの供給源や、配管、バルブＶ、流量調整部Ｍ等を備えている。ガス供給系５０は、例えば、クリーニングガス供給源５３と、反応ガス供給源５４と、パージガス供給源５５と、それぞれの供給源の配管に設けられたバルブＶ１～Ｖ３、および、流量調整部Ｍ１～Ｍ３とを有する。

【0058】

クリーニングガス供給源５３は、流量調整部Ｍ１、バルブＶ１、リモートプラズマユニット（ＲＰＵ：Remote Plasma Unit)５３１を介して、クリーニングガス供給路５３２に接続される。クリーニングガス供給路５３２は、ＲＰＵ５３１の下流側にて４系統に分岐し、それぞれガス供給管５１に接続されている。ＲＰＵ５３１の下流側には分岐された分岐管毎にバルブＶ１１～Ｖ１４が設けられ、クリーニング時は対応するバルブＶ１１～Ｖ１４を開く。なお、図１３では便宜上、バルブＶ１１、Ｖ１４のみが示されている。

【0059】

反応ガス供給源５４およびパージガス供給源５５は、それぞれ流量調整部Ｍ２，Ｍ３、および、バルブＶ２，Ｖ３を介して、ガス供給路５２に接続される。ガス供給路５２は、ガス供給管５１０を介してガス供給管５１に接続される。なお、図１３中、ガス供給路５２およびガス供給管５１０は、各ガス供給部４に対応する各供給路および各供給管を纏めて示したものである。

【0060】

シャワープレート４３には、整合器４０を介して高周波電源４１が接続されている。シャワープレート４３は、載置台２２に対向する上部電極としての機能を有する。上部電極であるシャワープレート４３と下部電極である載置台２２との間に高周波電力を印加すると、容量結合により、シャワープレート４３から処理空間Ｓ１に供給されたガス（本例では反応ガス）をプラズマ化することができる。

【0061】

続いて、処理空間Ｓ１～Ｓ４から合流排気口２０５への排気経路について説明する。図１２および図１３に示すように、排気経路は、処理空間Ｓ１～Ｓ４の上部に設けられた各ガイド部材３６２内の環状の流路３６３から各排気路３６１を通り、マニホールド３６の中心下部の合流部、孔３５１を経由して、合流排気口２０５へと向かう。なお、排気路３６１は、断面が、例えば円形状に形成されている。

【0062】

各処理空間Ｓ１～Ｓ４の周囲には、各処理空間Ｓ１～Ｓ４をそれぞれ囲むように排気用のガイド部材３６２が設けられている。ガイド部材３６２は、例えば処理位置にある載置台２２の周囲の領域を、当該載置台２２に対して間隔を開けて囲むように設けられた環状体である。ガイド部材３６２は、内部に例えば縦断面が矩形状であって、平面視、環状の流路３６３を形成するように構成されている。図１２では、処理空間Ｓ１～Ｓ４、ガイド部材３６２、排気路３６１およびマニホールド３６を概略的に示している。

【0063】

ガイド部材３６２は、処理空間Ｓ１～Ｓ４に向けて開口するスリット状のスリット排気口３６４を形成する。このようにして、各々の処理空間Ｓ１～Ｓ４の側周部にスリット排気口３６４が周方向に沿って形成されることになる。流路３６３には排気路３６１が接続され、スリット排気口３６４から排気された処理ガスをマニホールド３６の中心下部の合流部、孔３５１へ向けて通流させる。

【0064】

処理空間Ｓ１－Ｓ２，Ｓ３－Ｓ４の組は、図１２に示すように、上面側から見たとき、マニホールド３６を囲んで１８０°回転対称に配置されている。これにより、各処理空間Ｓ１～Ｓ４からスリット排気口３６４、ガイド部材３６２の流路３６３、排気路３６１を介して孔３５１に至る処理ガスの通流路は、孔３５１を囲んで１８０°回転対称に形成されていることになる。

【0065】

孔３５１は、処理容器２０の中心部に配置された２軸真空シール３４のスラスト配管３４１の内側である合流排気口２０５を介して排気管６１に接続されている。排気管６１は、バルブ機構７を介して真空排気機構をなす真空ポンプ６２に接続されている。真空ポンプ６２は、例えば一つの処理容器２０に一つ設けられており、各真空ポンプ６２の下流側の排気管は合流して、例えば工場排気系に接続される。

【0066】

バルブ機構７は、排気管６１内に形成された処理ガスの通流路を開閉するものであり、例えばケーシング７１と、開閉部７２とを有する。ケーシング７１の上面には、上流側の排気管６１と接続される第１の開口部７３、ケーシング７１の側面には下流側の排気管と接続される第２の開口部７４がそれぞれ形成されている。

【0067】

開閉部７２は、例えば第１の開口部７３を塞ぐ大きさに形成された開閉弁７２１と、ケーシング７１の外部に設けられ、開閉弁７２１をケーシング７１内において昇降させる昇降機構７２２とを有する。開閉弁７２１は、図１３に一点鎖線で示す第１の開口部７３を塞ぐ閉止位置と、図１３に実線で示す第１および第２の開口部７３，７４よりも下方側に退避する開放位置との間で昇降自在に構成される。開閉弁７２１が閉止位置にあるときには、合流排気口２０５の下流端が閉じられて、処理容器２０内の排気が停止される。また、開閉弁７２１が開放位置にあるときには、合流排気口２０５の下流端が開かれて、処理容器２０内が排気される。

【0068】

続いて、２軸真空シール３４およびスラストナット３５について説明する。２軸真空シール３４は、スラスト配管３４１と、ロータ３４３と、本体部３４５と、ダイレクトドライブモータ３４８とを有する。なお、図１３では、２軸真空シール３４の軸受と磁性流体シールの図示を省略している。

【0069】

スラスト配管３４１は、回転しない中心軸であり、スラストナット３５を介して、基板処理装置２の中心上部にかかるスラスト荷重を受け止める。つまり、スラスト配管３４１は、処理空間Ｓ１～Ｓ４を真空雰囲気とした際に、基板処理装置２の中心部にかかる真空荷重を受け止めることで、基板処理装置２の上部の変形を抑制する。また、スラスト配管３４１は、中空構造であり、その内部は合流排気口２０５となっている。スラスト配管３４１の上面は、スラストナット３５の下面と当接される。また、スラスト配管３４１の上部の内面と、スラストナット３５の内周側の凸部の外面との間は、図示しないＯリングによって密封されている。

【0070】

スラストナット３５の外周側面は、ネジ構造となっており、スラストナット３５は処理容器２０の中心部の隔壁に螺合されている。処理容器２０の中心部は、その上部にマニホールド３６が設けられている。スラスト荷重は、マニホールド３６、処理容器２０の中心部の隔壁、スラストナット３５およびスラスト配管３４１で受け止めることになる。

【0071】

ロータ３４３は、スラスト配管３４１と同心円に配置され、回転アーム３の中心における回転軸である。また、ロータ３４３には、ベース部材３３が接続されている。ロータ３４３が回転することで、回転アーム３、つまりエンドエフェクタ３２およびベース部材３３が回転する。

【0072】

本体部３４５は、その内部にロータ３４３と、ダイレクトドライブモータ３４８を格納する。ダイレクトドライブモータ３４８は、ロータ３４３と接続され、ロータ３４３を駆動することで回転アーム３を回転させる。

【0073】

このように、２軸真空シール３４は、１軸目の回転しない中心軸であるスラスト配管３４１が処理容器２０の上部の荷重を支えつつ、ガス排気配管の役目を担い、２軸目のロータ３４３が回転アーム３を回転させる役目を担う。

【0074】

［基板処理装置の動作］
次に、図１４を用いて、実施形態における基板処理装置の動作について説明する。図１４は、本実施形態における回転アームの位置合わせ処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１４に示す各種の処理は、主として、制御部８による制御に基づいて実行される。また、以下の説明では、特定したエンドエフェクタ３２ａを、基準とする処理空間Ｓ４に対して位置合わせ（ティーチング）する場合について説明する。

【0075】

制御部８は、基板処理装置２の処理容器２０内を、ウエハＷに対する処理が行われる温度、例えば６０℃～６００℃程度に昇温させるように基板処理装置２を制御する。制御部８は、基板処理装置２を制御して、回転アーム３を待機位置から時計回りに１回転させて（ステップＳ１０１）、センサ３１ｂ１，３１ｂ２で検出される信号を取得する。なお、位置合わせ処理は、処理容器２０内が常温のままで行ってもよい。

【0076】

制御部８は、取得した、回転アーム３を回転させたときにセンサ３１ｂ１で検出される信号に基づいて、凸部３２ａ１を備えるエンドエフェクタ３２ａを特定する（ステップＳ１０２）。

【0077】

制御部８は、特定したエンドエフェクタ３２ａがセンサ３１ｂ２で検出された位置に基づいて、特定したエンドエフェクタ３２ａの基準位置（図１０中、線３８を基にした位置）を記憶する（ステップＳ１０３）。このとき、制御部８は、基準位置に対応するエンコーダの出力結果（出力値）を、当該基準位置に対応付けて記憶する。つまり、制御部８は、センサ３１ｂ２でエンドエフェクタ３２ａの先端部３２ａ２が検出されたタイミングで、回転アーム３に設けられたエンコーダの出力値をラッチする。制御部８は、エンドエフェクタ３２ａの先端部３２ａ２が検出されたタイミングにおけるエンコーダの出力値と、エンドエフェクタ３２ａの形状に基づく角度αとを対応付ける。

【0078】

制御部８は、処理容器２０における処理空間Ｓ４の配置に基づいて予め決定された角度である角度βに対応付けられたエンコーダの出力値を、角度αに対応付けられたエンコーダの出力値に加算する。つまり、制御部８は、角度αと角度βとを加算する。なお、制御部８は、エンドエフェクタ３２ａの先端部３２ａ２が検出されたタイミングにおけるエンコーダの出力値に、処理空間Ｓ４の配置に基づいて予め決定された角度である角度γに対応付けられたエンコーダの出力値を加算してもよい。つまり、制御部８は、基準位置に角度γを加算してもよい。制御部８は、基板処理装置２を制御して、回転アーム３を角度α＋角度β分または角度γ分だけ時計回りに回転させることで、複数の処理空間Ｓ１～Ｓ４のうち、基準とする処理空間Ｓ４に、特定したエンドエフェクタ３２ａを位置合わせする（ステップＳ１０４）。すなわち、制御部８は、基板処理装置２を制御して、特定の処理空間Ｓ４に設けられたウエハＷを載置する載置台２２と、特定したエンドエフェクタ３２ａとの間でウエハＷの受け渡しを行う位置に、特定したエンドエフェクタ３２ａを位置合わせする。このとき、ウエハＷの受け渡しを行う位置は、ウエハＷの中心と、載置台２２の中心とが一致する位置である。このように、特定のエンドエフェクタ３２ａの基準位置と回転角度に基づいて基準とする処理空間Ｓ４に位置合わせするので、エンドエフェクタ３２の位置合わせを容易に行うことができる。すなわち、処理容器２０内が昇温真空下であっても、自動シーケンスでティーチングを実施することができる。

【0079】

以上、本実施形態によれば、処理装置（基板処理装置２）は、処理容器２０と、回転アーム３と、センサ３１ｂとを有する。処理容器２０は、複数の処理空間Ｓ１～Ｓ４が形成されるように構成される。回転アーム３は、処理容器２０の中央部に回転軸が位置し、回転軸を中心として回転可能であり、複数の処理空間Ｓ１～Ｓ４と同数のウエハＷを保持可能な複数のエンドエフェクタ３２を備えるように構成される。センサ３１ｂは、エンドエフェクタ３２の位置を検出するように構成される。また、複数のエンドエフェクタ３２のうち、少なくとも１つのエンドエフェクタ３２ａは、センサ３１ｂに対応する位置の形状が、他のエンドエフェクタ３２ｂのセンサ３１ｂに対応する位置の形状と異なる形状（凸部３２ａ１）である。その結果、エンドエフェクタ３２の位置合わせを容易に行うことができる。

【0080】

また、本実施形態によれば、異なる形状は、処理容器２０の熱膨張の方向に対して斜辺を備える。また、異なる形状を備える、少なくとも１つのエンドエフェクタ３２ａについてセンサ３１ｂで検出される信号は、処理容器２０内の温度に応じて変化する。その結果、処理容器２０の膨張率を検出することができる。また、検出した膨張率をウエハＷの搬送精度に反映することができる。

【0081】

また、本実施形態によれば、センサ３１ｂは、第１のセンサ（センサ３１ｂ１）と、第２のセンサ（センサ３１ｂ２）とを備えるように構成される。第１のセンサは、少なくとも１つのエンドエフェクタ３２ａの異なる形状を検出可能な位置に配置される。第２のセンサは、検出される信号が処理容器２０内の温度に応じて変化しない位置に配置される。その結果、昇温時および常温時のいずれの場合でも、エンドエフェクタ３２の位置合わせを容易に行うことができる。

【0082】

また、本実施形態によれば、エンドエフェクタ３２は、回転軸を中心にして２つのエンドエフェクタが対向する位置に２組備えられ、隣り合うエンドエフェクタ３２間の間隔が回転方向の前後で異なる間隔である。その結果、載置台２２のＹ方向ピッチとＸ方向ピッチとが異なる処理容器２０内で回転し、４つのエンドエフェクタ３２がＸ形状となる回転アーム３について、エンドエフェクタ３２の位置合わせを容易に行うことができる。

【0083】

また、本実施形態によれば、エンドエフェクタ３２は、回転軸を中心にして２つのエンドエフェクタが対向する位置に２組備えられ、隣り合うエンドエフェクタ３２間の間隔が回転方向の前後で同じ間隔である。その結果、載置台２２のＹ方向ピッチとＸ方向ピッチとが同じである処理容器２０内で回転し、４つのエンドエフェクタ３２がＸ形状となる回転アーム３について、エンドエフェクタ３２の位置合わせを容易に行うことができる。

【0084】

また、本実施形態によれば、異なる形状を備えるエンドエフェクタ３２ａは、１つである。また、他のエンドエフェクタ３２ｂは、３つであり、センサ３１ｂ１に対応する位置の形状が、同じ形状である。その結果、エンドエフェクタ３２ａを特定することができる。

【0085】

また、本実施形態によれば、処理装置における位置合わせ方法は、ａ）回転アーム３を回転させたときにセンサ３１ｂで検出される信号に基づいて、異なる形状を備える、少なくとも１つのエンドエフェクタ３２ａを特定する工程と、ｂ）特定したエンドエフェクタ３２ａが、センサ３１ｂで検出された位置に基づいて、特定したエンドエフェクタ３２ａの基準位置を記憶する工程と、ｃ）基準位置に所定の回転角度を加減算することで、複数の処理空間Ｓ１～Ｓ４のうち、特定の処理空間Ｓ４に、特定したエンドエフェクタ３２ａを位置合わせする工程とを含む。その結果、エンドエフェクタ３２の位置合わせを容易に行うことができる。

【0086】

また、本実施形態によれば、工程ｃ）は、特定の処理空間Ｓ４に設けられた、ウエハＷを載置する載置台２２と特定したエンドエフェクタ３２ａとの間でウエハＷの受け渡しを行う位置に、特定したエンドエフェクタ３２ａを位置合わせする。その結果、エンドエフェクタ３２の位置合わせを容易に行うことができる。

【0087】

また、本実施形態によれば、受け渡しを行う位置は、ウエハＷの中心と、載置台２２の中心とが一致する位置である。その結果、処理空間Ｓ１～Ｓ４の各載置台２２と各エンドエフェクタ３２との間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。

【0088】

また、本実施形態によれば、工程ａ）～工程ｃ）は、処理空間Ｓ１～Ｓ４においてウエハＷに対する処理が行われる温度にて実行する。その結果、昇温時でもエンドエフェクタ３２の位置合わせを容易に行うことができる。

【0089】

今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲およびその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【0090】

例えば、上記実施形態では、基板処理装置２，２ａが基板処理としてプラズマＣＶＤ処理を行なう装置である例を説明したが、プラズマエッチング等の他の基板処理を行う任意の装置に開示技術を適用してもよい。

【0091】

また、上記した実施形態では、２軸真空シール３４におけるロータ３４３の駆動方法としてダイレクトドライブモータ３４８を用いたが、これに限定されない。例えば、ロータ３４３にプーリを設けて、２軸真空シール３４の外部に設けたモータからタイミングベルトで駆動してもよい。

【0092】

なお、本開示は以下のような構成も取ることができる。
（１）
複数の処理空間が形成されるように構成される処理容器と、
前記処理容器の中央部に回転軸が位置し、前記回転軸を中心として回転可能であり、複数の前記処理空間と同数のウエハを保持可能な複数のエンドエフェクタを備えるように構成される回転アームと、
前記エンドエフェクタの位置を検出するように構成されるセンサと、
を有し、
複数の前記エンドエフェクタのうち、少なくとも１つの前記エンドエフェクタは、前記センサに対応する位置の形状が、他の前記エンドエフェクタの前記センサに対応する位置の形状と異なる形状である、
処理装置。
（２）
前記異なる形状は、前記処理容器の熱膨張の方向に対して斜辺を備え、
前記異なる形状を備える、少なくとも１つの前記エンドエフェクタについて前記センサで検出される信号は、前記処理容器内の温度に応じて変化する、
前記（１）に記載の処理装置。
（３）
前記センサは、第１のセンサと、第２のセンサとを備えるように構成され、
前記第１のセンサは、少なくとも１つの前記エンドエフェクタの前記異なる形状を検出可能な位置に配置され、
前記第２のセンサは、検出される前記信号が前記処理容器内の温度に応じて変化しない位置に配置される、
前記（２）に記載の処理装置。
（４）
前記エンドエフェクタは、前記回転軸を中心にして対向する位置に２組備えられ、隣り合う前記エンドエフェクタ間の間隔が回転方向の前後で異なる間隔である、
前記（１）～（３）のいずれか１つに記載の処理装置。
（５）
前記エンドエフェクタは、前記回転軸を中心にして対向する位置に２組備えられ、隣り合う前記エンドエフェクタ間の間隔が回転方向の前後で同じ間隔である、
前記（１）～（３）のいずれか１つに記載の処理装置。
（６）
前記異なる形状を備える前記エンドエフェクタは、１つであり、
他の前記エンドエフェクタは、３つであり、前記センサに対応する位置の形状が、同じ形状である、
前記（４）または（５）に記載の処理装置。
（７）
処理装置における位置合わせ方法であって、
前記処理装置は、
複数の処理空間が形成されるように構成される処理容器と、
前記処理容器の中央部に回転軸が位置し、前記回転軸を中心として回転可能であり、複数の前記処理空間と同数のウエハを保持可能な複数のエンドエフェクタを備えるように構成される回転アームと、
前記エンドエフェクタの位置を検出するように構成されるセンサと、
を有し、
複数の前記エンドエフェクタのうち、少なくとも１つの前記エンドエフェクタは、前記センサに対応する位置の形状が、他の前記エンドエフェクタの前記センサに対応する位置の形状と異なる形状であり、
ａ）前記回転アームを回転させたときに前記センサで検出される信号に基づいて、前記異なる形状を備える、少なくとも１つの前記エンドエフェクタを特定する工程と、
ｂ）特定した前記エンドエフェクタが、前記センサで検出された位置に基づいて、特定した前記エンドエフェクタの基準位置を記憶する工程と、
ｃ）前記基準位置に所定の回転角度を加減算することで、複数の前記処理空間のうち、特定の前記処理空間に、特定した前記エンドエフェクタを位置合わせする工程と、
を含む、位置合わせ方法。
（８）
前記ｃ）は、特定の前記処理空間に設けられた、前記ウエハを載置する載置台と、特定した前記エンドエフェクタとの間で、前記ウエハの受け渡しを行う位置に、特定した前記エンドエフェクタを位置合わせする、
前記（７）に記載の位置合わせ方法。
（９）
前記受け渡しを行う位置は、前記ウエハの中心と、前記載置台の中心とが一致する位置である、
前記（８）に記載の位置合わせ方法。
（１０）
前記ａ）～前記ｃ）は、前記処理空間において前記ウエハに対する処理が行われる温度にて実行する、
前記（７）～（９）のいずれか１つに記載の位置合わせ方法。

【符号の説明】

【0093】

１ 基板処理システム
２，２ａ，２ｂ 基板処理装置
３ 回転アーム
８ 制御部
１１ 搬入出ポート
１２ 搬入出モジュール
１３ａ，１３ｂ 真空搬送モジュール
１４ａ，１４ｂ 真空搬送室
１５ａ，１５ｂ 基板搬送機構
１６ パス
２０ 処理容器
２１ 搬入出口
２２ 載置台
２６ リフトピン
３１ａ，３１ｂ，３１ａ１，３１ａ２，３１ｂ１，３１ｂ２ センサ
３２，３２ａ，３２ｂ エンドエフェクタ
３２ａ１ 凸部
３３ ベース部材
３４ ２軸真空シール
３５ スラストナット
３６ マニホールド
５０ ガス供給系
２０５ 合流排気口
Ｃ 円周
Ｓ１～Ｓ４ 処理空間
Ｔ 搬送空間
Ｗ ウエハ

【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】