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特開2025-6889基板カセット取扱い装置、基板処理装置、基板処理方法、半導体装置の製造方法およびプログラム
(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】P2025006889
(43)【公開日】2025-01-17
(54)【発明の名称】基板カセット取扱い装置、基板処理装置、基板処理方法、半導体装置の製造方法およびプログラム
(51)【国際特許分類】
H01L 21/68 20060101AFI20250109BHJP
H01L 21/677 20060101ALI20250109BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 M
H01L21/68 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023107930
(22)【出願日】2023-06-30
(71)【出願人】
【識別番号】318009126
【氏名又は名称】株式会社ＫＯＫＵＳＡＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ
(74)【代理人】
【識別番号】110000350
【氏名又は名称】ポレール弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】林 昭成
(72)【発明者】
【氏名】手塚 重倫
(72)【発明者】
【氏名】黒田 敦子
(72)【発明者】
【氏名】黒澤 敏晴
【テーマコード（参考）】
5F131
【Ｆターム（参考）】
5F131AA02
5F131CA18
5F131CA24
5F131DA32
5F131DA42
5F131DB54
5F131DB73
5F131DD43
5F131DD74
5F131DD82
5F131DD85
5F131KA12
5F131KA54
5F131KA72
5F131KA73
5F131KB32
5F131KB58
(57)【要約】
【課題】基板の向きが正しいことを検知する精度を向上させることが可能な技術を提供する。
【解決手段】方位特定部を有する複数の基板が収容されたカセットが載置されるステージと、前記複数の基板のそれぞれの方位特定部が所定の向きになったときに、光が前記基板に当たらずに通過できるように設定された所定の光路の一端に設けられる反射体と、前記光路に沿って光を照射し、前記反射体からの反射光を感知可能に構成された反射型光センサを有し、前記ステージと、装置内に設けられた棚との間で、前記カセットを搬送するロボットと、前記ステージ上の前記複数の基板の方位特定部が所定の向きに合致していることの確認をする際に、前記反射型光センサが前記光路に対応する位置に移動するように、前記ロボットを制御することが可能なように構成される制御部と、を備える。
【選択図】図３
【解決手段】方位特定部を有する複数の基板が収容されたカセットが載置されるステージと、前記複数の基板のそれぞれの方位特定部が所定の向きになったときに、光が前記基板に当たらずに通過できるように設定された所定の光路の一端に設けられる反射体と、前記光路に沿って光を照射し、前記反射体からの反射光を感知可能に構成された反射型光センサを有し、前記ステージと、装置内に設けられた棚との間で、前記カセットを搬送するロボットと、前記ステージ上の前記複数の基板の方位特定部が所定の向きに合致していることの確認をする際に、前記反射型光センサが前記光路に対応する位置に移動するように、前記ロボットを制御することが可能なように構成される制御部と、を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
方位特定部を有する複数の基板が収容されたカセットが載置されるステージと、
前記複数の基板のそれぞれの方位特定部が所定の向きになったときに、光が前記基板に当たらずに通過できるように設定された所定の光路の一端に設けられる反射体と、
前記光路に沿って光を照射し、前記反射体からの反射光を感知可能に構成された反射型光センサを有し、前記ステージと、装置内に設けられた棚との間で、前記カセットを搬送するロボットと、
前記ステージ上の前記複数の基板の方位特定部が所定の向きに合致していることの確認をする際に、前記反射型光センサが前記光路に対応する位置に移動するように、前記ロボットを制御することが可能なように構成される制御部と、
を備える基板カセット取扱い装置。
前記複数の基板のそれぞれの方位特定部が所定の向きになったときに、光が前記基板に当たらずに通過できるように設定された所定の光路の一端に設けられる反射体と、
前記光路に沿って光を照射し、前記反射体からの反射光を感知可能に構成された反射型光センサを有し、前記ステージと、装置内に設けられた棚との間で、前記カセットを搬送するロボットと、
前記ステージ上の前記複数の基板の方位特定部が所定の向きに合致していることの確認をする際に、前記反射型光センサが前記光路に対応する位置に移動するように、前記ロボットを制御することが可能なように構成される制御部と、
を備える基板カセット取扱い装置。
【請求項2】
前記ステージを複数備え、それぞれが装置の外部とカセットの受け渡しが可能に構成され、それぞれのステージに対して、１対以上の前記光路が設定されて、
前記制御部が、前記反射型光センサを、確認の対象となっている前記ステージに設定された前記光路の他端に移動させることによって、前記反射型光センサが複数のステージに共通に使用される請求項１に記載の基板カセット取扱い装置。
前記制御部が、前記反射型光センサを、確認の対象となっている前記ステージに設定された前記光路の他端に移動させることによって、前記反射型光センサが複数のステージに共通に使用される請求項１に記載の基板カセット取扱い装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記基板の種類に応じて前記光路の位置を変更することが可能なように構成される請求項１に記載の基板カセット取扱い装置。
【請求項4】
前記ステージは、
前記カセットを、基板を横に配列されて収納する第１姿勢と、縦に配列されて収納する第２姿勢との間で運動させるカセット倒立機構と、
前記カセットが前記第１姿勢の状態で、基板をカセット内で回転させて方位特定部の位置合わせを行う方位合わせ機構と、を備える請求項１に記載の基板カセット取扱い装置。
前記カセットを、基板を横に配列されて収納する第１姿勢と、縦に配列されて収納する第２姿勢との間で運動させるカセット倒立機構と、
前記カセットが前記第１姿勢の状態で、基板をカセット内で回転させて方位特定部の位置合わせを行う方位合わせ機構と、を備える請求項１に記載の基板カセット取扱い装置。
【請求項5】
前記ロボットは、前記第２姿勢の前記カセットを下からすくい上げて搬送する請求項４に記載の基板カセット取扱い装置。
【請求項6】
前記ロボットは、前記カセットを扱うハンドと、前記ハンドを装置の前後方向に動かす第１軸と、前記ハンドを装置の左右に動かす第２軸と、前記ハンドを装置の上下方向に動かす第３軸と、を有し、
前記反射型光センサは前記第２軸および前記第３軸で駆動可能で前記第１軸では駆動不能な、前記ロボットの可動部に設けられる請求項１に記載の基板カセット取扱い装置。
前記反射型光センサは前記第２軸および前記第３軸で駆動可能で前記第１軸では駆動不能な、前記ロボットの可動部に設けられる請求項１に記載の基板カセット取扱い装置。
【請求項7】
前記光路は、基板の面に垂直であり、前記ステージ上の１つの前記カセットに対して複数設定され、
前記制御部は、前記反射型光センサを、複数の前記光路に対応する複数の位置に移動させて、複数の基板の方位特定部が所定の向きになっているかどうか確認することが可能なように構成される請求項１に記載の基板カセット取扱い装置。
前記制御部は、前記反射型光センサを、複数の前記光路に対応する複数の位置に移動させて、複数の基板の方位特定部が所定の向きになっているかどうか確認することが可能なように構成される請求項１に記載の基板カセット取扱い装置。
【請求項8】
前記反射体は、コーナキューブで構成されるか、若しくは反射光が、入射光に対し略９０度偏光するように構成される請求項１に記載の基板カセット取扱い装置。
【請求項9】
前記反射型光センサは、第１方向に偏光した光を照射し、前記反射光を、前記第１方向を吸収軸とする偏光フィルタを介して感知するように構成される請求項１に記載の基板カセット取扱い装置。
【請求項10】
前記制御部は、前記反射光の感知により、複数の基板のオリフラが所定の向きになっていることが確認された場合、オリフラ合わせの動作をスキップすることが可能なように構成される請求項１に記載の基板カセット取扱い装置。
【請求項11】
前記ステージは、
前記カセットを、基板を横に配列されて収納する第１姿勢と、縦に配列させて収納する第２姿勢との間で回転させるカセット倒立機構と、
前記カセットが前記第１姿勢の状態で、基板をカセット内で回転させて方位特定部の位置合わせを行う方位合わせ機構と、
前記第１姿勢の前記カセットを、カセット倒立機構による回転が可能な上位置と、方位合せ機構により位置合わせが可能な下位置との間で移動可能に保持する移動機構と、を備える請求項１に記載の基板カセット取扱い装置。
前記カセットを、基板を横に配列されて収納する第１姿勢と、縦に配列させて収納する第２姿勢との間で回転させるカセット倒立機構と、
前記カセットが前記第１姿勢の状態で、基板をカセット内で回転させて方位特定部の位置合わせを行う方位合わせ機構と、
前記第１姿勢の前記カセットを、カセット倒立機構による回転が可能な上位置と、方位合せ機構により位置合わせが可能な下位置との間で移動可能に保持する移動機構と、を備える請求項１に記載の基板カセット取扱い装置。
【請求項12】
前記光路は、前記移動機構によってカセットが上位置に保持されているときに、前記カセットと前記位置合わせ機構との間に形成される空間に配置される請求項１１に記載の基板カセット取扱い装置。
【請求項13】
方位特定部を有する複数の基板が収容されたカセットが載置されるステージと、
前記複数の基板のそれぞれの方位特定部が所定の向きになったときに、光が前記基板に当たらずに通過できるように設定された所定の光路の一端に設けられる反射体と、
前記光路に沿って光を照射し、前記反射体からの反射光を感知可能に構成された反射型光センサを有し、前記ステージと、装置内に設けられた棚との間で、前記カセットを搬送するロボットと、
前記ステージ上の前記複数の基板の方位特定部が所定の向きに合致していることの確認をする際に、前記反射型光センサが前記光路に対応する位置に移動するように、前記ロボットを制御することが可能なように構成される制御部と、
を備える基板処理装置。
前記複数の基板のそれぞれの方位特定部が所定の向きになったときに、光が前記基板に当たらずに通過できるように設定された所定の光路の一端に設けられる反射体と、
前記光路に沿って光を照射し、前記反射体からの反射光を感知可能に構成された反射型光センサを有し、前記ステージと、装置内に設けられた棚との間で、前記カセットを搬送するロボットと、
前記ステージ上の前記複数の基板の方位特定部が所定の向きに合致していることの確認をする際に、前記反射型光センサが前記光路に対応する位置に移動するように、前記ロボットを制御することが可能なように構成される制御部と、
を備える基板処理装置。
【請求項14】
方位特定部を有する複数の基板が収容されたカセットを、ステージに載置する工程と、
前記ステージと、装置内に設けられた棚との間で、前記カセットを搬送するようにロボットを制御する工程と、
前記ロボットに設けられた反射型光センサを、前記ステージ上の前記複数の基板のそれぞれの方位特定部が所定の向きになったときに光が基板に当たらずに通過できるように設定された、所定の光路に対応する位置となるように、前記ロボットを制御する工程と、
前記反射型光センサが、前記所定の光路に沿って光を照射し、前記所定の光路の一端に設けられた反射体からの反射光を感知する工程と、
を有する基板処理方法。
前記ステージと、装置内に設けられた棚との間で、前記カセットを搬送するようにロボットを制御する工程と、
前記ロボットに設けられた反射型光センサを、前記ステージ上の前記複数の基板のそれぞれの方位特定部が所定の向きになったときに光が基板に当たらずに通過できるように設定された、所定の光路に対応する位置となるように、前記ロボットを制御する工程と、
前記反射型光センサが、前記所定の光路に沿って光を照射し、前記所定の光路の一端に設けられた反射体からの反射光を感知する工程と、
を有する基板処理方法。
【請求項15】
請求項１４に記載の基板処理方法と、前記基板を処理室で処理する工程と、を含む半導体装置の製造方法。
【請求項16】
方位特定部を有する複数の基板が収容されたカセットを、ステージに載置する手順と、
前記ステージと、装置内に設けられた棚との間で、前記カセットを搬送するようにロボットを制御する手順と、
前記ロボットに設けられた反射型光センサを、前記ステージ上の前記複数の基板のそれぞれの方位特定部が所定の向きになったときに光が基板に当たらずに通過できるように設定された、所定の光路に対応する位置となるように、前記ロボットを制御する手順と、
前記反射型光センサが、前記所定の光路に沿って光を照射し、前記所定の光路の一端に設けられた反射体からの反射光を感知する手順と、
をコンピュータにより基板処理装置に実行させるプログラム。
前記ステージと、装置内に設けられた棚との間で、前記カセットを搬送するようにロボットを制御する手順と、
前記ロボットに設けられた反射型光センサを、前記ステージ上の前記複数の基板のそれぞれの方位特定部が所定の向きになったときに光が基板に当たらずに通過できるように設定された、所定の光路に対応する位置となるように、前記ロボットを制御する手順と、
前記反射型光センサが、前記所定の光路に沿って光を照射し、前記所定の光路の一端に設けられた反射体からの反射光を感知する手順と、
をコンピュータにより基板処理装置に実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、基板カセット取扱い装置、基板処理装置、基板処理方法、半導体装置の製造方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
ウエハカセットが載置されるカセット授受ユニットにおいて、ウエハの結晶方位を示すオリエンテーションフラット（以下、オリフラという。）を揃えるオリフラ合わせが行われる。オリフラ合わせ作業前に複数枚のウエハのオリフラが合っていることを検出するオリフラ確認センサが載置台に取り付けられているものがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００２－２７０６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
カセット授受ユニットにおいて、径や材質の異なる基板を扱うことを求められる場合がある。しかし、基板の径や材質毎にオリフラ等の寸法や透光性が異なるため、基板の向きが正しいことを確認するセンサの検知精度が低下することがある。
【0005】
本開示は、基板の向きが正しいことを検知する精度を向上させることが可能な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様によれば、
方位特定部を有する複数の基板が収容されたカセットが載置されるステージと、
前記複数の基板のそれぞれの方位特定部が所定の向きになったときに、光が前記基板に当たらずに通過できるように設定された所定の光路の一端に設けられる反射体と、
前記光路に沿って光を照射し、前記反射体からの反射光を感知可能に構成された反射型光センサを有し、前記ステージと、装置内に設けられた棚との間で、前記カセットを搬送するロボットと、
前記ステージ上の前記複数の基板の方位特定部が所定の向きに合致していることの確認をする際に、前記反射型光センサが前記光路に対応する位置に移動するように、前記ロボットを制御することが可能なように構成される制御部と、
を備える技術が提供される。
方位特定部を有する複数の基板が収容されたカセットが載置されるステージと、
前記複数の基板のそれぞれの方位特定部が所定の向きになったときに、光が前記基板に当たらずに通過できるように設定された所定の光路の一端に設けられる反射体と、
前記光路に沿って光を照射し、前記反射体からの反射光を感知可能に構成された反射型光センサを有し、前記ステージと、装置内に設けられた棚との間で、前記カセットを搬送するロボットと、
前記ステージ上の前記複数の基板の方位特定部が所定の向きに合致していることの確認をする際に、前記反射型光センサが前記光路に対応する位置に移動するように、前記ロボットを制御することが可能なように構成される制御部と、
を備える技術が提供される。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、基板の向きが正しいことを検知する精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示の一態様について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面に示される、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間において、実質的に同一の要素には同一の符号を付し、各要素が最初に登場した図面において当該要素の説明が行われ、以降の図面では特に必要がない限りその説明が省略される。明細書中に特段の断りが無い限り、各要素は一つに限定されず、複数存在してもよい。
【0010】
（１）基板処理装置
本実施形態において、基板処理装置（以下、単に処理装置ともいう）は、一例として、半導体デバイスの製造方法における処理工程を実施する半導体製造装置として構成されている。
本実施形態において、基板処理装置（以下、単に処理装置ともいう）は、一例として、半導体デバイスの製造方法における処理工程を実施する半導体製造装置として構成されている。
【0011】
図１に示されているように、実施形態に係る処理装置１０は筐体１１を備えており、筐体１１の前面（Ｘ１側）にはカセット授受ユニット１２が設備されている。Ｘ１－Ｘ２方向が処理装置１０の前後方向であり、Ｙ２－Ｙ１方向が左右方向であり、Ｚ１－Ｚ２方向が上下方向である。カセット授受ユニット１２は、基板としてのウエハ１のキャリアである基板収容器としてのオープンカセット（以下、単にカセットという。)２を、二台載置することができるカセットステージ装置（カセットローダともいう）１３を備えており、カセットステージ装置１３の下方にはウエハ姿勢整合装置１４が二組設備されている。言い換えると、カセットステージ装置１３は複数のステージを備え、それぞれのステージが装置の外部とカセット２の受渡しが可能に構成されている。
【0012】
外部搬送装置（図示せず）によって搬送されて来たカセット２がカセットステージ装置１３の載置台４４（後述）に第１姿勢としての垂直姿勢（カセット２に収納されたウエハ１が垂直になる状態、ウエハ１が横に配列されて収納される状態）で載置される。ウエハ姿勢整合装置１４は、カセット２が垂直姿勢でカセット２に収納されたウエハ１の方位特定部としてのノッチやオリフラが同一になるようにウエハ１の姿勢を整合する方位合わせ機構を備える。カセットステージ装置１３は載置台４４を９０度回転することにより、カセット２を第２姿勢としての水平姿勢（ウエハ１が縦に配列させて収納された状態）にさせるカセット倒立機構を備える。筐体１１の内部にはカセット授受ユニット１２に対向してカセット棚１５が設備されており、カセット授受ユニット１２の上方には予備カセット棚１６が設備されている。
【0013】
カセット授受ユニット１２とカセット棚１５との間には、カセット搬送ロボット１７が設備されている。カセット搬送ロボット１７は前後方向（Ｘ１－Ｘ２方向）に進退可能なハンド１７３を有するロボットアーム１８を備えており、ロボットアーム１８自体は横行および昇降可能に構成されている。ロボットアーム１８の昇降および横行の運動およびハンド１７３の進退（前後）の運動により、カセットステージ装置１３の上の水平姿勢となったカセット２を下からすくい上げてカセット棚１５または予備カセット棚１６へ搬送して移載するようになっている。カセット棚１５および予備カセット棚１６は、複数のカセット２のバッファ棚と見做すこともできる。カセットステージ装置１３がカセット倒立機構を備えるので、ウエハ姿勢整合装置１４による方位合わせおよびカセット搬送ロボット１７によるカセット搬送の両方が可能である。
【0014】
カセット棚１５の後方（Ｘ２側）には、カセット２内のウエハ１を複数枚一括して、または、一枚宛、基板支持具（以下、ボートという。）２５に移載できるウエハ移載装置（移載機）１９が、回転および昇降可能に設備されている。ウエハ移載装置１９は進退可能なウエハ保持部２０を備えており、ウエハ保持部２０には複数枚のウエハ保持プレート２１が水平に取り付けられている。ウエハ移載装置１９の後方（Ｘ２側）にはボートエレベータ２２が設備されており、ボートエレベータ２２のアーム２３には、ボート２５を回転可能に保持するシールキャップ２４が水平に設置されている。
【0015】
処理装置１０は、移載室５０と、カセット保持室６０と、を有する。移載室５０には、ウエハ移載装置１９、ウエハ保持部２０、ウエハ保持プレート２１およびボートエレベータ２２等が設置されている。カセット保持室６０には、カセット棚１５、予備カセット棚１６及びカセット搬送ロボット１７等が設置されている。移載室５０とカセット保持室６０との間には、壁部７０が設けられる。ウエハ移載装置（移載機）１９は、カセット保持室６０内のカセット２からウエハ１を、ボート２５へ移載する。
【0016】
処理装置１０は石英ガラス等の耐熱性の高い材料が用いられて一端が開口で他端が閉塞の円筒形状に形成された反応管（処理管）３１を備えており、反応管３１は中心線が垂直になるように縦に配されて固定的に支持されている。反応管３１の筒中空部は複数枚のウエハ１が収容される処理室３２を形成しており、反応管３１の下端開口はウエハ１を出し入れするための炉口３３を形成している。炉口３３は、移載室５０に対して開口しており、処理室３２と移載室５０は繋がっている。
【0017】
反応管３１の下端面には炉口３３を閉塞するシールキャップ２４が、垂直方向下側から当接されるようになっている。シールキャップ２４は円盤形状に形成されており、反応管３１の外部に設備されたボートエレベータ２２によって垂直方向に昇降されるように構成されている。また、シールキャップ２４が下端の位置へ動かされたとき、炉口３３を密閉する炉口シャッタ２８が設けられうる。
【0018】
シールキャップ２４の上にはウエハ１を保持するためのボート２５が、垂直に立脚されて支持されるようになっている。ボート２５は上下で一対の端板２６、２７と、両端板２６、２７間に架設されて垂直に配設された複数本（本実施の形態では三本）の保持部材（柱）とを備えており、各保持部材には多数条の保持溝が長手方向に等間隔に配されて互いに対向して開口するように没設されている。そして、ウエハ１の外周縁辺が各保持部材の多数条の保持溝間にそれぞれ挿入されることにより、複数枚のウエハ１がボート２５に水平にかつ互いに中心を揃えられて整列されて保持されるようになっている。
【0019】
図２に示すように、カセット搬送ロボット１７は、第１軸としてのロボットアーム１８を上下方向（Ｚ１－Ｚ２方向）に動かす第３軸としてのＣＺ駆動軸１７１と、ＣＺ駆動軸１７１を左右方向（Ｙ２－Ｙ１方向）に動かす第２軸としてのＣＳ駆動軸１７２と、を備える。言い換えると、ロボットアーム１８は横行および昇降が可能な可動部である。これにより、任意の位置のカセットにアクセスが可能である。
【0020】
図２および図３に示すように、ロボットアーム１８の基部、例えば下端に反射型光センサ１０１を備える。言い換えると、反射型光センサ１０１はカセット搬送ロボット１７の可動部に設けられる。反射型光センサ１０１はロボットアーム１８では駆動不能である。よって、反射型光センサ１０１も横行および昇降可能である。
【0021】
図２および図３に示すように、カセットステージ装置１３には、カセット２を挟んで反射型光センサ１０１と反対側に、カセット２毎に２つ（一対）の反射体１０５が設けられる。言い換えると、カセットステージ装置１３には、４つ（二対）の反射体１０５が設けられる。反射型光センサ１０１と反射体１０５が対向する位置には、カセットステージ装置１３に載置されるカセット２の底側の開口部が位置する。図３に示すように、反射型光センサ１０１は、カセット２から所定距離離れて設けられる。なお、カセットステージ装置１３に載置されるカセット２に収納されるウエハ１は垂直状態にある。また、図２に示すように、カセットステージ装置１３には、後述するウエハ整列用孔５３毎にその脇にＸ１－Ｘ２方向に延在する反射体１０６が設けられる。
【0022】
反射体１０５をカセットステージ装置１３に設ける例を説明したが、それに限定されるものではない。カセット２が上方からカセットステージ装置１３に投入されるのではなく、装置前方から投入される場合で、反射体１０５が邪魔になるとき、例えば、反射体１０５は装置フロントパネルのカセット投入口の可動シャッタに設けてもよい。
【0023】
反射型光センサ１０１および反射体１０５について図４を用いて説明する。反射型光センサ１０１は、カセット２に収納されたウエハ１に向けて出射光ＬＯを発光する発光部１０１ａと、出射光ＬＯが反射体１０５で反射した反射光ＬＲを受光する受光部１０１ｂとを備えている。反射型光センサ１０１では、例えば、発光部１０１ａと受光部１０１ｂとが隣接して配置され、一体化されており、いわゆる反射型の光電センサとなっている。
【0024】
反射型光センサ１０１は、発光部１０１ａ側に配置された偏光フィルタ１０１ｃと、受光部１０１ｂ側に配置された偏光フィルタ１０１ｄとを備えている。偏光フィルタ１０１ｃと、偏光フィルタ１０１ｄとは、互いに偏光方向が異なっている、すなわち、本実施形態では直交している。
【0025】
出射光ＬＯは、偏光フィルタ１０１ｃを通過することにより、一方向（第１方向）に振動した直線偏光（例えばＹ１－Ｙ２方向の波）となり、またビーム状の平行光となって反射体１０５に向かう。その後、出射光ＬＯは、反射体１０５で回帰反射して、反射光ＬＲとして受光部１０１ｂに向かう。反射光Ｌ２は、出射光ＬＯと直交する一方向（第２方向）に振動した（例えばＺ１－Ｚ２方向の波）直線偏光となっており、偏光フィルタ１０１ｄを通過することができる。言い換えると、偏光フィルタ１０１ｄは第１方向を吸収軸とする偏光フィルタである。そして、反射型光センサ１０１は、反射光ＬＲの有無で、ウエハ１のオリフラが揃っているかどうかを正確に判断する（検出する）ことができる。
【0026】
また、反射体１０５は、当該反射体１０５に入射してくる入射光（出射光ＬＯ）の偏光方向と異なる偏光方向の光を、反射光ＬＲとして受光部２４２に回帰反射させるよう構成されている。例えば、反射体１０５の反射面１０５ａは、規則的に配列された多数のコーナキューブ１０５ｂで構成されている。「コーナキューブ」とは、３つの平面を互いに直交するように組み合わせたような形状をなす微小な窪みである。これにより、反射体１０５は、回帰反射させ得るものとなる。なお、図４では、１つのコーナキューブ１０５ｂを拡大して代表的に描いている。また、反射体１０５は、透明な粒子部材を含んでいてもよい。反射体１０５はコーナキューブ１０５ｂで構成されるものに限定されるものではなく、ウエハ１で反射されたときよりも、入射光に対し偏光方向を大きく回転させて反射するものであればよい。
【0027】
反射体１０５は、複数のウエハ１のそれぞれのオリフラが所定の向きになった（所定の箇所に揃えられえた）ときに、反射型光センサ１０１からの出射光Ｌ１がウエハ１に当たらずに通過できるように設定された所定の光路ＬＰの一端に設けられる。光路ＬＰは、ウエハ１の面に垂直であり、カセットステージ装置１３上の１つのカセット２に対して複数設定される。実施形態では、カセット２内で所定の向きに合致したウエハ１のオリフラの両端付近に対応して光路ＬＰは２つ設定されるが、光路ＬＰは３つ以上であってもよい。制御部としてのコントローラ１２１は、反射型光センサ１０１を、複数の光路ＬＰに対応する複数の位置に順次移動させて、複数のウエハ１のオリフラが所定の向きになっているかどうか確認する。言い換えると、コントローラ１２１が、反射型光センサ１０１を、確認の対象となっているカセットに設定された光路の他端に移動させることによって、反射型光センサ１０１が複数のカセットに共通に使用される。
【0028】
全てのウエハ１のオリフラが揃っている場合、２つの光路ＬＰにおいて、発光部１０１ａからの出射光Ｌ１は反射体１０５に当たり、反射光Ｌ２が受光部１０１ｂに戻る。他方、ウエハ１のオリフラが１つでも揃っていない場合（オリフラが水平でない場合）、何れか一方の光路ＬＰにおいて、発光部１０１ａからの出射光Ｌ１はウエハ１で遮られて反射体１０５には到達せず、反射光Ｌ２が受光部１０１ｂには戻らない。なお、出射光Ｌ１はウエハ１で反射して、その反射光は受光部１０１ｂ側に戻るが、偏光フィルタ１０１ｄを通過できないので、受光部１０１ｂでは検出されない。また炭化シリコン（ＳiＣ）のような透光性を有するウエハ１の光路ＬＰへの進入は、受光部１０１ｂでの受光レベルの低下として検知される。反射型光センサ１０１では、透光性を有するウエハ１による受光レベルの減衰が、透過型の２倍となるので、検出精度が優れる。
【0029】
ウエハ１がオリフラを有する場合について説明したが、ウエハ１がウエハの円周の一部をＶ字形状に切り欠かれて構成されるノッチを有する場合も同様に、ノッチが揃っているかどうかを確認することが可能である。この場合、光路ＬＰは、カセットステージ装置１３上の１つのカセット２に対して１つ設定される。カセットステージ装置１３には、カセット２を挟んで反射型光センサ１０１と反対側に、カセット２毎に１つの反射体１０５が設けられる。言い換えると、カセットステージ装置１３には、２つの反射体１０５が設けられる。
【0030】
コントローラ１２１は、カセット搬送ロボット１７を制御して、ウエハのサイズや材質等に対応するオリフラまたはノッチの検出位置に、反射型光センサ１０１を移動させる。なお、移動前は、反射型光センサ１０１は、図２に示す位置（ホーム位置）に居る。オリフラ合せ確認後、反射型光センサ１０１は、ホーム位置に戻る。一方反射体１０５は、扱うべき全ての種類のウエハについて光路ＬＰ上の出射光を反射できるような大きさに形成されるので、移動させる必要はない。
【0031】
図３に示すように、反射型光センサ１０１の出力（電流値）はアンプユニット１０２を介してコントローラ１２１に入力される。アンプユニット１０２は閾値判定する。閾値は、例えば、全ての炭化シリコン（ＳｉＣ）ウエハのオリフラが揃っているときの受光レベルと、扱うべきウエハの中で最も透光性が高いウエハ（例えばＳｉＣ）が一枚だけ揃ってないときの受光レベルの中間に設定される。ここで、一枚だけ揃ってないときとは、反射型光センサ１０１の投光と受光の一方または両方の光路を１枚のウエハが遮ってるときである。
【0032】
上述した、決め打ちされた光路で絶対値判定する例の他、オリフラ確認中に反射型光センサ１０１をオリフラに沿ってＹ２－Ｙ１方向、またはエッジを横切ってＺ１－Ｚ２方向に動かして強度変化で判断（相対値判定）してもよい。なお、ウエハのエッジでは光が散乱するので、透過率が１００％に近いウエハでも受光レベルの大きな変化が得られる。
【0033】
コントローラ１２１について図３を用いて説明する。コントローラ１２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１２１ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄを備えたコンピュータとして構成されている。ＲＡＭ１２１ｂ、記憶装置１２１ｃ、Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、内部バスを介して、ＣＰＵ１２１ａと通信可能なように構成されている。コントローラ１２１には、例えばタッチパネル等として構成された入出力装置１２２や外部記憶装置１２３が接続されている。
【0034】
記憶装置１２１ｃは、例えばフラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成されている。記憶装置１２１ｃ内には、基板処理装置の動作を制御する制御プログラムや、後述する基板処理の手順や条件などが記載されたプロセスレシピ等が、読み出し可能に格納されている。なお、レシピは、後述する基板処理工程における各手順をコントローラ１２１に実行させ、所定の結果を得ることができるように組み合わされたものであり、制御プログラムと比較すると高水準言語である。制御プログラムとレシピを総称して、プログラムと呼ぶ。記憶装置１２１ｃはまた、装置の動作や状態を記録したログ情報が順次格納される。ＲＡＭ１２１ｂは、ＣＰＵ１２１ａによって読み出されたプログラムやデータ等が一時的に保持されるメモリ領域（ワークエリア）として構成されている。
【0035】
Ｉ／Ｏポート１２１ｄは、カセット授受ユニット１２、カセットステージ装置１３、ウエハ姿勢整合装置１４、カセット搬送ロボット１７、ウエハ移載装置１９、回転機構４０、ボートエレベータ２２、アンプユニット１０２等に接続されている。
【0036】
ＣＰＵ１２１ａは、記憶装置１２１ｃから制御プログラムを読み出して実行すると共に、入出力装置１２２からの操作コマンドの入力等に応じて記憶装置１２１ｃから、基板のレシピを読み出すように構成されている。ＣＰＵ１２１ａは、読み出したレシピの内容に沿うように、カセット授受ユニット１２の姿勢整合動作、カセットステージ装置１３の回転動作、ウエハ姿勢整合装置１４、カセット搬送ロボット１７のロボットアーム１８の動作制御、ウエハ移載装置１９の回転および昇降制御、ボートエレベータ２２の昇降動作等を制御するように構成されている。
【0037】
コントローラ１２１は、外部記憶装置（例えば、ハードディスク等の磁気ディスク、ＵＳＢメモリ等の半導体メモリ）１２３に格納された上述のプログラムやレシピを、コンピュータにインストールすることにより構成することができる。記憶装置１２１ｃや外部記憶装置１２３は、コンピュータ読み取り可能な有体の記録媒体として構成されている。
【0038】
以下、これらを総称して、単に、記録媒体ともいう。本明細書において記録媒体という言葉を用いた場合は、記憶装置１２１ｃ単体のみを含む場合、外部記憶装置１２３単体のみを含む場合、または、その両方を含む場合がある。なお、コンピュータへのプログラムの提供は、外部記憶装置１２３を用いず、インターネットや専用回線等の通信手段を用いて行ってもよい。
【0039】
カセット授受ユニット１２について図５を参照して説明する。
【0040】
Ｙ２方向側の左側板３８及びＹ１方向側の右側板３９の下部にＸ１方向側の前板４１及びＸ２方向側の後板（不図示）が固着されてフレーム４３が構成され、該フレーム４３の下部は角筒状となっている。
【0041】
右側板３９の外側面であって前板４１側端部にヒンジ部材３５が上下に２個固着されている。図１に示す筐体１１の前面側（Ｘ１方向側）にヒンジ部材３６が２個固着され、対応するヒンジ部材３５と連結される。Ｚ１－Ｚ２方向の軸周りに回転自在なヒンジ部材３５によって、カセットステージ装置１３は筐体１１に対して回転可能に支えられている。
【0042】
回転軸４９は、載置台４４をＣＹ軸周りに回転可能に左側板３８、右側板３９に支持する。載置台４４は１対の回転プレート４５ａ，４５ｂ、内部授受ステージ４６及び外部授受ステージ４７、下プレート４８を具備する。回転プレート４５ａ，４５ｂは、ＣＹ軸上の回転軸４９にそれぞれ固着され、またそれらの間を下プレート４８によって剛接合されている。載置台４４は回転軸４９を中心に回転可能になっている。内部授受ステージ４６は、回転プレート４５ａ，４５ｂ及び／又は下プレート４８に固着される。外部授受ステージ４７は、１方向の運動のみ許容する複数のガイド５１を介して、カセットが垂直姿勢の状態における上下方向に移動可能となるように水平状態回転プレート４５ａ，４５ｂに取り付けられている。エアシリンダ５２は、内部授受ステージ４６と外部授受ステージ４７の間に設けられ、外部授受ステージ４７を上下に駆動する。言い換えると、カセットステージ装置１３は上下移動機構を備える。外部授受ステージ４７は前後方向（Ｘ１－Ｘ２方向）にも移動可能である。内部授受ステージ４６および外部授受ステージ４７にはカセット２が２個載置可能である。言い換えると、内部授受ステージ４６および外部授受ステージ４７はそれぞれ２個のステージで構成されている。
【0043】
外部授受ステージ４７にウエハ整列用孔５３が所定の間隔で２個設けられている。ウエハ整列用孔５３の下方で、ウエハ姿勢整合装置１４が下プレート４８に設けられている。
【0044】
右側板３９の外側面に、回転軸４９を回転させる駆動部６５が取付けられる。駆動部６５は、例えばＡＣサーボモータ、ウォームギヤＢＯＸ、位置センサ等を備え、載置台４４上のカセット２を、水平姿勢と垂直姿勢の間を９０度回転可能に構成される。
【0045】
カセットステージ装置１３の上下移動機構により、外部授受ステージ４７を垂直姿勢（直立状態）のカセット２をカセット倒立機構による回転が可能な上位置と方位合せ機構（ウエハ姿勢整合装置１４）により位置合わせが可能な下位置との間を上下方向に移動可能になる。
【0046】
外部授受ステージ４７は上位置にあるとき、前後方向に動いて投入されたカセット２を直立状態の内部授受ステージ４６に押し付け（ドック）したり、内部授受ステージ４６から離（アンドック）したりさせる。また、外部授受ステージ４７が上位置にあるとき、カセット２とウエハ姿勢整合装置１４との間に形成される空間に光路ＬＰが配置され、オリフラ確認が可能になる。
【0047】
ウエハ姿勢整合装置１４の一例について図６を用いて説明する。
【0048】
ウエハ姿勢整合装置１４は支持台１４１と、水平に支持台１４１に回転可能に掛け渡された一対のローラ１４２ａ，１４２ｂと、回転駆動装置１４３と、ローラ１４２ｂに隣接して設けられたストッパ１４４と、を備え、る。一対のローラ１４２ａ，１４２ｂはカセット２に収納されているウエハ１群の整列方向（Ｘ１－Ｘ２方向）に延在する。回転駆動装置１４３はローラ１４２ａ，１４２ｂを同一方向に同期回転させる。ウエハ姿勢整合装置１４は、載置台４４に載置されたカセット２に対して相対的に昇降可能に構成されている。整合動作時は、カセットステージ装置１３に載置されたカセット２の内部の複数枚のウエハ１がローラ１４２ａ，１４２ｂに接触するようにウエハ姿勢整合装置１４を上昇させ、ウエハ１を両ローラ１４２ａ，１４２ｂによって同一方向に回転させることにより、複数枚のウエハ１間のオリフラを一定の箇所に揃えるように構成されている。言い換えると、オリフラ合わせはウエハ１が１回転以上するようにローラ１４２ａ，１４２ｂを回転させ、オリフラが合致するとストッパとしてのストッパ１４４で回転が規制されローラ１４２ａ，１４２ｂが空転することで、機械的に行われる。オリフラ合わせには、外部授受ステージ４７の上下も含めると数分を要することもある。ノッチ合わせも類似の機構によって実現される。
【0049】
また、ウエハ姿勢整合装置１４にはウエハ姿勢整合前（ウエハ１が垂直状態にあるとき）にカセット２内の所定の材質のウエハ１の有無を検出する櫛型センサ１１１が、カセットステージ装置１３に載置されたカセット２に機械的に干渉しないように設置されている。櫛型センサ１１１は、ローラ１４２ａ側（Ｙ２側）の支持台１４１の側面に、カセット２に対して相対的に昇降可能に取り付けられている。後述する検知パラメータに含まれるすべてのサイズのウエハを検知可能に、検知位置と退避位置との間を移動可能である。これにより、直径の異なるウエハに対して共通に用いることが可能であり、汎用性が向上する。櫛型センサ１１１によるウエハマッピングは、後述する、反射型光センサ１０１によるウエハマッピングにおけるカセット２とは異なる姿勢で行われる。これにより、櫛型センサ１１１は反射型光センサ１０１とは異なる位置に設けることができる。
【0050】
櫛型センサ１１１は、発光部と受光部とで構成されるセンサの組がウエハ１の配列方向に沿ってカセット２に収容可能なウエハ１の数に対応する複数配列されて櫛型状に構成される。発光部の発光面は受光部の受光面が向い合うセンサの組により各ウエハ１の有無を検出するように位置設定されている。発光部は、例えば、発光ダイオードにより構成されると共に、受光部は、例えば、ホトトランジスタにより構成されている。
【0051】
発光部は、ウエハ１の配置領域、この例ではカセット２内の各ウエハ１の収納領域（スロット）の一面側に配置される。受光部は、発光部よりの光の入射光路上にウエハ１の収納領域を介して発光部と対向するように配置されている。櫛型センサ１１１が上昇した状態では、発光部の発光面がウエハ１の第１面に対向し、受光部の受光面がウエハ１の第１面と反対側の第２面に対向するよう発光部および受光部が配置される。
【0052】
櫛型センサ１１１は、ウエハ１に参照光を照射し、ウエハ１を透過した光を検知する透過型センサである。ウエハ１が透明ではないウエハ（例えば、シリコンウエハ）の場合には、ウエハ１が無いときに受光部が発光部からの発光（参照光）を受光（検知）して、ウエハ１が有るときに受光部は発光部からの発光（参照光）を受光（検知）しない。これにより、ウエハ１の有無を検出することが可能である。ウエハの有無は実際には、シリコンウエハ用に設計された受光量の閾値処理により判別される。なお、ウエハ１が透明なウエハ（例えば、石英ウエハ）の場合には透過した受光量が閾値を上回るため、ウエハの有無を判別することはできない。またシリコンと石英の中間程度の透過率のＳｉＣウエハの検知は保証されていない。また、カセットの底の開口には、ＳｉＣウエハ用に設計された櫛型センサを併設するスペースは残されていない。
【0053】
（２）基板処理工程
次に、処理装置１０の反応管３１を用いた基板処理方法を、図７Ａおよび図７Ｂを参照して、説明する。ここ説明される基板処理方法では、上述の処理装置１０の反応管３１を用いて、半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程、例えば、ウエハ１上に膜を形成する成膜処理を例として説明する。以下の説明において、処理装置１０を構成する各部の動作はコントローラ１２１により制御される。
次に、処理装置１０の反応管３１を用いた基板処理方法を、図７Ａおよび図７Ｂを参照して、説明する。ここ説明される基板処理方法では、上述の処理装置１０の反応管３１を用いて、半導体装置（デバイス）の製造工程の一工程、例えば、ウエハ１上に膜を形成する成膜処理を例として説明する。以下の説明において、処理装置１０を構成する各部の動作はコントローラ１２１により制御される。
【0054】
（カセット投入：Ｓ２０）
カセット２には処理前のウエハ１が装填されており、カセット２は図示しない外部搬送装置により筐体１１正面に運ばれ、カセット２はカセット授受ユニット１２のカセットステージ装置１３上に載置される。カセット２内のウエハ１は垂直状態にある。このとき、カセットステージ装置１３の外部授受ステージ４７は上位置にある。
カセット２には処理前のウエハ１が装填されており、カセット２は図示しない外部搬送装置により筐体１１正面に運ばれ、カセット２はカセット授受ユニット１２のカセットステージ装置１３上に載置される。カセット２内のウエハ１は垂直状態にある。このとき、カセットステージ装置１３の外部授受ステージ４７は上位置にある。
【0055】
（オリフラ確認：Ｓ２１）
まず、外部授受ステージ４７がホーム位置（上位置）にある状態で、反射型光センサ１０１によってオリフラ確認が行われる。オリフラ確認は反射型光センサ１０１を２つの光路ＬＰに対応する位置に移動して行われる。オリフラが揃っていない場合、ステップＳ２２に移る。すべてのウエハ１のオリフラが揃っている場合、オリフラ合わせ（ウエハ整列：Ｓ２２）をスキップしてステップＳ２４に移る。
まず、外部授受ステージ４７がホーム位置（上位置）にある状態で、反射型光センサ１０１によってオリフラ確認が行われる。オリフラ確認は反射型光センサ１０１を２つの光路ＬＰに対応する位置に移動して行われる。オリフラが揃っていない場合、ステップＳ２２に移る。すべてのウエハ１のオリフラが揃っている場合、オリフラ合わせ（ウエハ整列：Ｓ２２）をスキップしてステップＳ２４に移る。
【0056】
（ウエハ整列：Ｓ２２）
外部授受ステージ４７をエアシリンダ５２によって下位置に下降させた後、ウエハ姿勢整合装置１４によりオリフラを利用してウエハ１が整列される。
外部授受ステージ４７をエアシリンダ５２によって下位置に下降させた後、ウエハ姿勢整合装置１４によりオリフラを利用してウエハ１が整列される。
【0057】
（オリフラ確認：Ｓ２３）
外部授受ステージ４７を上位置に上昇させた後、ステップＳ２１と同様に、反射型光センサ１０１によってオリフラ確認が行われる。すべてのウエハ１のオリフラが揃っている場合、ステップＳ２４に移る。オリフラが揃っていない場合、ステップＳ２２に戻りウエハ整列をやり直す。ただしこのリトライ回数が所定数Ｎ以上となった場合は、ステップＳ３８に移る。なお、ステップＳ３８に移る前に、反射型光センサ１０１の光路を少し下に動かして（オリフラ合わせの精度を下げて）もう１回リトライしてもよい。
外部授受ステージ４７を上位置に上昇させた後、ステップＳ２１と同様に、反射型光センサ１０１によってオリフラ確認が行われる。すべてのウエハ１のオリフラが揃っている場合、ステップＳ２４に移る。オリフラが揃っていない場合、ステップＳ２２に戻りウエハ整列をやり直す。ただしこのリトライ回数が所定数Ｎ以上となった場合は、ステップＳ３８に移る。なお、ステップＳ３８に移る前に、反射型光センサ１０１の光路を少し下に動かして（オリフラ合わせの精度を下げて）もう１回リトライしてもよい。
【0058】
（第１ステージ回転：Ｓ２４）
次に、カセットステージ装置１３が９０度回転することにより、カセット２が９０度回転する。カセット２内のウエハ１が水平状態になる。
次に、カセットステージ装置１３が９０度回転することにより、カセット２が９０度回転する。カセット２内のウエハ１が水平状態になる。
【0059】
（ウエハマッピング：Ｓ２５）
次に、図８に示すように、カセットステージ装置１３においてウエハ１が水平状態にあるときに、ＣＺ駆動軸１７１と、ＣＳ駆動軸１７２を操作して反射型光センサ１０１をカセットステージ装置１３の反射体１０６の後方（Ｘ２方向）の位置に移動させる。そして、ＣＺ駆動軸１７１によってロボットアーム１８を上昇させることにより、反射型光センサ１０１をカセット２の下から上にスキャンする（分解能は０．０５ｍｍ)。反射体１０６は反射体１０５と同様の構造であり、外部授受ステージ４７に対面しているカセット２の底側の開口に対面し、且つ、ウエハ姿勢整合装置１４の動作を妨げないように、外部授受ステージ４７のウエハ整列用孔５３の近くに設けられる。これにより反射型光センサ１０１と反射体１０６の間の光路が確保される。
次に、図８に示すように、カセットステージ装置１３においてウエハ１が水平状態にあるときに、ＣＺ駆動軸１７１と、ＣＳ駆動軸１７２を操作して反射型光センサ１０１をカセットステージ装置１３の反射体１０６の後方（Ｘ２方向）の位置に移動させる。そして、ＣＺ駆動軸１７１によってロボットアーム１８を上昇させることにより、反射型光センサ１０１をカセット２の下から上にスキャンする（分解能は０．０５ｍｍ)。反射体１０６は反射体１０５と同様の構造であり、外部授受ステージ４７に対面しているカセット２の底側の開口に対面し、且つ、ウエハ姿勢整合装置１４の動作を妨げないように、外部授受ステージ４７のウエハ整列用孔５３の近くに設けられる。これにより反射型光センサ１０１と反射体１０６の間の光路が確保される。
【0060】
反射型光センサ１０１は反射体１０６から回帰反射を受光するので、ウエハ１がある箇所は受光強度（受光量）が小さくなり、ウエハ１がない箇所は受光強度が大きくなる。この受光強度をスキャンデータとして取得する。なお、カセット２のスロット幅はウエハ１の厚さよりも大きいので、スロット内であってもウエハ１がない箇所がある。スキャンデータを閾値処理し、スキャンデータが連続して閾値を下回った区間を検出データとして抽出する。検出データはウエハ１の厚さに対応する。ここで用いる閾値（マッピング用）は、基板のサイズと材質の全ての組合せに対して共通であり、オリフラ確認の閾値と同じでも良い。
【0061】
スロット毎の検出データに基づいてスロット毎のウエハ１の有（ＯＮ）／無（ＯＦＦ）／異常を判断する。検出データが無かったり、ＺＩ－Ｚ２方向における位置や厚さが許容値範囲に入らなかったりする場合は、異常スロットと判断される。
【0062】
（異常判断：Ｓ２６）
ステップＳ２５において異常ありと判断された場合、ステップＳ３８に移る。異常なしと判断された場合、ステップＳ２７に移る。
ステップＳ２５において異常ありと判断された場合、ステップＳ３８に移る。異常なしと判断された場合、ステップＳ２７に移る。
【0063】
（第１カセット移動：Ｓ２７）
次に、カセット２はロボットアーム１８のハンド１７３により保持され、カセット２はロボットアーム１８のハンド１７３によりカセット棚１５または予備カセット棚１６に移載される。
次に、カセット２はロボットアーム１８のハンド１７３により保持され、カセット２はロボットアーム１８のハンド１７３によりカセット棚１５または予備カセット棚１６に移載される。
【0064】
（第２カセット移動：Ｓ２８）
続いて、カセット２はロボットアーム１８のハンド１７３によりカセット棚１５または予備カセット棚１６からカセット棚１５のウエハ移載装置１９に対向する位置にある移載棚に移載される。次に、図７Ｂのステップ２９に移る。
続いて、カセット２はロボットアーム１８のハンド１７３によりカセット棚１５または予備カセット棚１６からカセット棚１５のウエハ移載装置１９に対向する位置にある移載棚に移載される。次に、図７Ｂのステップ２９に移る。
【0065】
（第１ウエハ移載：Ｓ２９）
カセット２内のウエハ１は水平状態にあり、移載棚に載置されているカセット２内の該ウエハ１はウエハ移載装置１９によりボート２５に移載されて装填される。
カセット２内のウエハ１は水平状態にあり、移載棚に載置されているカセット２内の該ウエハ１はウエハ移載装置１９によりボート２５に移載されて装填される。
【0066】
（ボート上昇：Ｓ３０）
次に、ボート２５はボートエレベータ２２により反応管３１に装入される。
次に、ボート２５はボートエレベータ２２により反応管３１に装入される。
【0067】
（成膜処理：Ｓ３１）
反応管３１内へのボート２５の搬入が完了したら、処理室３２内が所定の圧力となるよう処理室３２内の雰囲気を制御する。また、ヒータにより、処理室３２内が所定の温度となるように制御し、処理室３２内に、例えば、原料ガスおよび反応ガスを供給して、ウエハ１上に成膜する。
反応管３１内へのボート２５の搬入が完了したら、処理室３２内が所定の圧力となるよう処理室３２内の雰囲気を制御する。また、ヒータにより、処理室３２内が所定の温度となるように制御し、処理室３２内に、例えば、原料ガスおよび反応ガスを供給して、ウエハ１上に成膜する。
【0068】
（ボート下降：Ｓ３２）
成膜処理後、ボート２５がボートエレベータ２２により、反応管３１から取り出される(アンロード)。
成膜処理後、ボート２５がボートエレベータ２２により、反応管３１から取り出される(アンロード)。
【0069】
（第２ウエハ移載：Ｓ３３）
次に、ボート２５内の処理済ウエハ１がウエハ移載装置１９により移載棚のカセット２内に移載される。
次に、ボート２５内の処理済ウエハ１がウエハ移載装置１９により移載棚のカセット２内に移載される。
【0070】
（第３カセット移動：Ｓ３４）
次に、移載棚のカセット２はロボットアーム１８のハンド１７３によりカセット棚１５または予備カセット棚１６に移載される。
次に、移載棚のカセット２はロボットアーム１８のハンド１７３によりカセット棚１５または予備カセット棚１６に移載される。
【0071】
（第４カセット移動：Ｓ３５）
カセット２を処理装置１０外に搬出する場合は、カセット２をロボットアーム１８のハンド１７３によりカセット棚１５または予備カセット棚１６からカセット授受ユニット１２のカセットステージ装置１３に移載する。
カセット２を処理装置１０外に搬出する場合は、カセット２をロボットアーム１８のハンド１７３によりカセット棚１５または予備カセット棚１６からカセット授受ユニット１２のカセットステージ装置１３に移載する。
【0072】
（第２ステージ回転：Ｓ３６）
続いて、カセットステージ装置１３によりカセット２が９０度回転され、カセット２のアクセス口が上向きの姿勢に回転され、ウエハ１が垂直状態にされる。
続いて、カセットステージ装置１３によりカセット２が９０度回転され、カセット２のアクセス口が上向きの姿勢に回転され、ウエハ１が垂直状態にされる。
【0073】
（カセット取り出し：Ｓ３７）
その後、外部搬送装置によってカセット２は筐体１１外へ搬送される。
その後、外部搬送装置によってカセット２は筐体１１外へ搬送される。
【0074】
（アラーム発報：Ｓ３８）
ステップＳ２３，Ｓ２６で異常ありと判断された場合、アラームを発報する。
ステップＳ２３，Ｓ２６で異常ありと判断された場合、アラームを発報する。
【0075】
（カセット取り出し：Ｓ３９）
アラームを解除して、手動でカセットステージ装置１３からカセット２を取り出す。
アラームを解除して、手動でカセットステージ装置１３からカセット２を取り出す。
【0076】
本態様によれば、以下に示す１つ又は複数の効果が得られる。
【0077】
（ａ）反射型光センサ１０１を光路に対応する位置に移動することが可能であるので、１つのセンサで複数の光路における検知が可能である。
【0078】
（ｂ）反射型光センサ１０１を光路に対応する位置に移動することが可能であるので、１つのセンサで複数のカセットに収納されたウエハのオリフラ確認が可能である。
【0079】
（ｃ）反射型光センサ１０１の移動によりウエハの種類に応じて光路の位置を変更することが可能であるので、ウエハの径や材質毎にオリフラ等の寸法が異なっても、反射型光センサ１０１を移動させることで１つのセンサで検知することが可能である。
【0080】
（ｄ）反射型光センサ１０１の移動により光路の位置を変更することが可能であるので、オリフラ検出の再現率・適合率を任意に設定でき、高精度な検知が可能である。
【0081】
（ｅ）オリフラ合わせの前にオリフラ確認を行うので、オリフラが揃っている場合、オリフラ合わせ動作をスキップでき、カセット投入時間を短縮することが可能である。
【0082】
（ｆ）高精度な検知が可能であり、オリフラ位置精度が担保されるので、ウエハ移載の信頼性が向上する。
【0083】
（ｇ）オリフラ確認に反射型光センサ１０１および反射体１０５を用いるので、方位特定部が外から見える位置ならどこにあっても検知可能である。
【0084】
（ｈ）オリフラ確認に反射型光センサ１０１および反射体１０５を用いるので、透過型センサに比べ配線が簡素であり、既設装置への後付けが容易になる。
【0085】
他の態様の処理装置の基板処理工程について図９を用いて説明する。
【0086】
（カセット投入：Ｓ４０）
上述の態様のステップＳ２０と同様に、カセット２には処理前のウエハ１が装填されており、カセット２は図示しない外部搬送装置により筐体１１正面に運ばれ、カセット２はカセット授受ユニット１２のカセットステージ装置１３上に載置される。カセット２内のウエハ１は垂直状態にある。このとき、カセットステージ装置１３の外部授受ステージ４７はホーム位置にある。
上述の態様のステップＳ２０と同様に、カセット２には処理前のウエハ１が装填されており、カセット２は図示しない外部搬送装置により筐体１１正面に運ばれ、カセット２はカセット授受ユニット１２のカセットステージ装置１３上に載置される。カセット２内のウエハ１は垂直状態にある。このとき、カセットステージ装置１３の外部授受ステージ４７はホーム位置にある。
【0087】
（カセット位置決め：Ｓ４１）
外部授受ステージ４７は、後方（Ｘ２方向）に動いて投入されたカセット２を直立状態の内部授受ステージ４６にドックして位置決めする。
外部授受ステージ４７は、後方（Ｘ２方向）に動いて投入されたカセット２を直立状態の内部授受ステージ４６にドックして位置決めする。
【0088】
（オリフラ確認：Ｓ４２）
カセット２に収納されているウエハ１は、反射型光センサ１０１によってオリフラ確認が行われる。すべてのウエハ１のオリフラが揃っている場合、ステップＳ４３ａに移る。オリフラが揃っていない場合、ステップＳ４３ｂに移る。
カセット２に収納されているウエハ１は、反射型光センサ１０１によってオリフラ確認が行われる。すべてのウエハ１のオリフラが揃っている場合、ステップＳ４３ａに移る。オリフラが揃っていない場合、ステップＳ４３ｂに移る。
【0089】
（外部授受ステージ下降：４３ａ）
外部授受ステージ４７を下位置に下降させる。
外部授受ステージ４７を下位置に下降させる。
【0090】
（ウエハマッピング：Ｓ４４ａ）
櫛型センサ１１１によってカセット２内のウエハ１の有無をスロット毎に検出するウエハマッピングが行われる。
櫛型センサ１１１によってカセット２内のウエハ１の有無をスロット毎に検出するウエハマッピングが行われる。
【0091】
（外部授受ステージ上昇：４６ａ）
外部授受ステージ４７をホーム位置に上昇させる。図７Ｂに示す上述の態様のステップＳ２４に移る。
外部授受ステージ４７をホーム位置に上昇させる。図７Ｂに示す上述の態様のステップＳ２４に移る。
【0092】
なお、ステップＳ２４に続くステップＳ２５（反射型光センサ１０１によるウエハマッピング）においてＯＮと判断され、櫛型センサ１１１によるウエハマッピングにおいてＯＮと判断される場合、ウエハ１の材質をＳｉと判定する。反射型光センサ１０１によるウエハマッピングにおいてＯＮと判断され、櫛型センサ１１１によるウエハマッピングにおいてＯＦＦと判断される場合、ウエハ１の材質をＳｉＣと判定する。反射型光センサ１０１によるウエハマッピングにおいてＯＦＦと判断され、櫛型センサ１１１によるウエハマッピングにおいてＯＦＦと判断される場合、ウエハ１は無いと判定する。
【0093】
（外部授受ステージ下降：４３ｂ）
ステップ４３ａと同様に、外部授受ステージ４７を下位置に下降させる。
ステップ４３ａと同様に、外部授受ステージ４７を下位置に下降させる。
【0094】
（ウエハマッピング：Ｓ４４ｂ）
ステップ４３ａと同様に、櫛型センサ１１１によってウエハマッピングが行われる。
ステップ４３ａと同様に、櫛型センサ１１１によってウエハマッピングが行われる。
【0095】
（ウエハ整列：Ｓ４５）
上述の態様のステップＳ２２と同様に、ウエハ姿勢整合装置１４によりオリフラを利用してウエハ１が整列される。
上述の態様のステップＳ２２と同様に、ウエハ姿勢整合装置１４によりオリフラを利用してウエハ１が整列される。
【0096】
（外部授受ステージ上昇：４６ｂ）
ステップ４６ａと同様に、外部授受ステージ４７をホーム位置に上昇させる。
ステップ４６ａと同様に、外部授受ステージ４７をホーム位置に上昇させる。
【0097】
（オリフラ確認：Ｓ４７）
反射型光センサ１０１によってオリフラ確認が行われる。すべてのウエハ１のオリフラが揃っている場合、図７Ａに示す上述の態様のステップＳ２４に移る。オリフラが揃っていない場合、図７Ａに示す上述の態様のステップＳ３８に移る。なおＳ２５のウエハマッピングでは、Ｓ４４ａやＳ４４ｂの櫛型センサ１１１の検出結果と統合して、材質の判定が行われても良い。すなわち櫛型センサ１１１と反射型光センサ１０１の両方で検出された場合はＳｉ等の不透明なウエハと判定され、反射型光センサ１０１のみで検出された場合はＳｉＣ等の透明なウエハと判定できる。
反射型光センサ１０１によってオリフラ確認が行われる。すべてのウエハ１のオリフラが揃っている場合、図７Ａに示す上述の態様のステップＳ２４に移る。オリフラが揃っていない場合、図７Ａに示す上述の態様のステップＳ３８に移る。なおＳ２５のウエハマッピングでは、Ｓ４４ａやＳ４４ｂの櫛型センサ１１１の検出結果と統合して、材質の判定が行われても良い。すなわち櫛型センサ１１１と反射型光センサ１０１の両方で検出された場合はＳｉ等の不透明なウエハと判定され、反射型光センサ１０１のみで検出された場合はＳｉＣ等の透明なウエハと判定できる。
【0098】
上述のいくつかの態様では、一度に複数枚の基板を処理するバッチ式の基板処理装置を用いて膜を形成する例について説明した。本開示は上述の態様に限定されず、例えば、一度に１枚または数枚の基板を処理する枚葉式の基板処理装置を用いて膜を形成する場合にも、好適に適用することができる。また、上述の態様では、ホットウォール型の処理炉を有する基板処理装置を用いて膜を形成する例について説明した。本開示は上述の態様に限定されず、コールドウォール型の処理炉を有する基板処理装置を用いて膜を形成する場合にも、好適に適用することができる。
【0099】
これらの基板処理装置を用いる場合においても、上述の態様と同様な処理手順、処理条件にて各処理を行うことができ、上述の態様と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【0100】
１・・・ウエハ（基板）
２・・・カセット
１３・・・カセットステージ装置
１５・・・カセット棚
１７・・・カセット搬送ロボット
１８・・・ロボットアーム（可動部）
１０１・・・反射型光センサ
１０５・・・反射体
１２１・・・コントローラ（制御部）
２・・・カセット
１３・・・カセットステージ装置
１５・・・カセット棚
１７・・・カセット搬送ロボット
１８・・・ロボットアーム（可動部）
１０１・・・反射型光センサ
１０５・・・反射体
１２１・・・コントローラ（制御部）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】