JP7851217B2 - 検出装置、及び検出方法 - Google Patents

検出装置、及び検出方法

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Description

本開示は、検出装置、及び検出方法に関するものである。
下記の特許文献１には、「導入されるガスにより基板への処理を実行する処理室と、前記処理室内のガスを排気する排気室と、を有するチャンバと、前記チャンバの側壁近傍の少なくとも一部に設けられ、前記処理室と前記排気室とを隔てるとともに、前記チャンバの側壁と平行な壁面の一部に前記処理室と前記排気室とを連通する穴を有し、上下方向に駆動可能なシールド部材と、前記チャンバの外部の計器に接続される配管と接続され、水平方向に駆動可能であり、前記シールド部材が上端に達した時に前記チャンバの中心方向に駆動されて、前記中心方向側の端部が前記シールド部材と接続するとともに、前記穴を介して前記処理室と前記配管とを連通する中空の中継部材と、を有する基板処理装置。」が開示されている。
また、下記の非特許文献１には、「ＣＮＴ（カーボンナノチューブ）を樹脂に埋め込むことで、高感度ひずみセンサが実現可能であることを実証した。」点が開示されている。
特開２０２２－２８４４７号公報
鈴木悠介ほか「カーボンナノチューブ埋め込み樹脂によるひずみ測定技術」、第２５回エレクトロニクス実装学会春季講演大会 P363-354,2011年３月、一般社団法人エレクトロニクス実装学会
本開示は、弾性部材の変形を検出する技術を提供する。
本開示の一態様による検出装置は、弾性部材と、測定部と、検出部とを有する。弾性部材は、第１部材と第２部材を接合する接合部分に第１部材と第２部材に挟まれて配置され、弾性変形が可能に構成される。測定部は、弾性部材の複数箇所の電気的な特性を測定するように構成される。検出部は、測定部により測定される複数箇所の電気的な特性に基づき、弾性部材の変形を検出するように構成される。
本開示によれば、弾性部材の変形を検出できる。
図１は、実施形態に係る基板処理装置の構成の一例を概略的に示した構成図である。 図２は、実施形態に係るエンドエフェクタの構成の一例を概略的に示した平面図である。 図３は、実施形態に係るエンドエフェクタのパッド部分の構成の一例を概略的に示した断面図である。 図４は、実施形態に係る気密性を要する容器の一例を概略的に示した図である。 図５は、実施形態に係る弾性部材の電気的な特性を測定する構成の一例を説明する図である。 図６は、実施形態に係る抵抗値を測定する構成の一例を概略的に示した図である。 図７Ａは、実施形態に係る回転軸をシールする構成の一例を概略的に示した図である。 図７Ｂは、実施形態に係る回転軸をシールする構成の一例を概略的に示した図である。 図８Ａは、実施形態に係る回転軸をシールする構成の他の一例を概略的に示した図である。 図８Ｂは、実施形態に係る回転軸をシールする構成の他の一例を概略的に示した図である。 図９は、実施形態に係る検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して本願の開示する検出装置、及び検出方法の実施形態について詳細に説明する。なお、本実施形態により、開示する検出装置、及び検出方法が限定されるものではない。
気密性を要する部品や装置では、Ｏリングなどの弾性部材を介して部材間の接合が行われている。弾性部材を介した部材間の接合では、弾性部材が変形して部材表面で気体シールとして機能することを利用するため、何らかの外力が弾性部材に対してかかることが必要になる。外力は、弾性部材に対して垂直かつ均一にかかることが要求される。弾性部材に誤った外力のかかり方が発生すると、弾性部材は、気体シールとして機能せず、リークや、異常変形による破損、位置ずれなどが発生する懸念がある。
しかし、部材間に挟まれた弾性部材は、部材が透明な素材となっているなどの特殊なケースを除いて、外部から観察することが困難であり、どのように変形しているか検出することは難しい。
そこで、弾性部材の変形を検出する技術が期待されている。
［実施形態］
［装置構成］
次に、実施形態について説明する。以下では、気密性を要する部品や装置の例を、基板処理装置を用いて説明する。基板処理装置は、半導体ウエハ等の基板を搬送し、基板処理を実施する装置である。以下では、基板処理装置が、基板処理として成膜処理を実施する場合を例に説明する。
図１は、実施形態に係る基板処理装置２００の構成の一例を概略的に示した構成図である。図１に示すように、基板処理装置２００は、４つのプロセスモジュール２０１～２０４を有する。プロセスモジュール２０１～２０４は、それぞれチャンバを有する。それぞれのチャンバは、真空ポンプにより排気されて内部が所定の真空度に保持される。プロセスモジュール２０１～２０４は、それぞれチャンバ内において基板処理を実施可能に構成される。例えば、プロセスモジュール２０１～２０４は、チャンバ内において成膜処理を実施可能に構成されている。
プロセスモジュール２０１～プロセスモジュール２０４は、平面形状が七角形をなす真空搬送室３０１の４つの壁部にそれぞれゲートバルブＧを介して接続されている。真空搬送室３０１は、真空ポンプにより排気されて内部が所定の真空度に保持される。真空搬送室３０１の他の３つの壁部には３つのロードロック室３０２がゲートバルブＧ１を介して接続されている。ロードロック室３０２を挟んで真空搬送室３０１の反対側には大気搬送室３０３が設けられている。３つのロードロック室３０２は、ゲートバルブＧ２を介して大気搬送室３０３に接続されている。ロードロック室３０２は、大気搬送室３０３と真空搬送室３０１との間で基板Ｗを搬送する際に、大気圧と真空との間で圧力を制御するものである。
大気搬送室３０３のロードロック室３０２が取り付けられた壁部とは反対側の壁部には基板Ｗを収容するキャリア（ＦＯＵＰ等）Ｃを取り付ける３つのキャリア取り付けポート３０５が設けられている。また、大気搬送室３０３には、基板Ｗのアライメントを行うアライメントモジュール３０４が設けられている。大気搬送室３０３内には清浄空気のダウンフローが形成されるようになっている。
真空搬送室３０１内には、搬送機構３０６が設けられている。搬送機構３０６は、多関節アームとして構成されている。搬送機構３０６は、独立に移動可能な２つの搬送アーム３０７ａ，３０７ｂを有している。搬送機構３０６は、搬送アーム３０７ａ，３０７ｂの先端側に基板Ｗを支持可能なエンドエフェクタ１１を有する。エンドエフェクタ１１には、基板Ｗが載置される。搬送機構３０６は、プロセスモジュール２０１～プロセスモジュール２０４、ロードロック室３０２に対して基板Ｗを搬送する。
大気搬送室３０３内には、搬送機構３０８が設けられている。搬送機構３０８は、多関節アームとして構成されている。搬送機構３０８は、先端側に基板Ｗを支持可能なエンドエフェクタ１０を有する。搬送機構３０８は、キャリアＣ、ロードロック室３０２、アライメントモジュール３０４に対して基板Ｗを搬送するようになっている。
基板処理装置２００は、制御部３１０を有している。基板処理装置２００は、制御部３１０によって、その動作が統括的に制御される。制御部３１０には、ユーザインターフェース３１１と、記憶部３１２とが接続されている。
ユーザインターフェース３１１は、工程管理者が基板処理装置２００を管理するためにコマンドの入力操作を行うキーボード等の操作部や、基板処理装置２００の稼動状況を可視化して表示するディスプレイ等の表示部から構成されている。ユーザインターフェース３１１は、各種の操作を受け付ける。例えば、ユーザインターフェース３１１は、基板処理の開始や停止を指示する所定操作を受け付ける。
記憶部３１２には、基板処理装置２００で実行される各種処理を制御部３１０の制御にて実現するためのプログラム（ソフトウエア）や、処理条件、プロセスパラメータ等のデータが格納されている。なお、プログラムやデータは、コンピュータで読み取り可能なコンピュータ記録媒体（例えば、ハードディスク、ＣＤ、フレキシブルディスク、半導体メモリ等）などに格納された状態のものを利用してもよい。或いは、プログラムやデータは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。
制御部３１０は、例えば、プロセッサ、メモリ等を備えるコンピュータである。制御部３１０は、ユーザインターフェース３１１からの指示等に基づいてプログラムやデータを記憶部３１２から読み出して基板処理装置２００の各部を制御することで、基板Ｗをプロセスモジュール２０１～２０４に搬送し、基板Ｗに対して基板処理を実行する。
次に、搬送機構３０８のエンドエフェクタ１０の構成の一例を説明する。図２は、実施形態に係るエンドエフェクタ１０の一例を概略的に示した平面図である。
エンドエフェクタ１０は、平坦な形状とされ、上側の面が、基板Ｗが載置される載置面１２とされている。エンドエフェクタ１０は、載置面１２側に基板Ｗを保持して搬送する。エンドエフェクタ１０は、搬送機構３０８の先端のアームを構成する。エンドエフェクタ１０は、セラミックスにより形成されている。エンドエフェクタ１０は、先端側が２つに分岐している。エンドエフェクタ１０は、分岐したそれぞれの先端部分の二か所と分岐する基部部分の一か所の三か所にパッド２０が設けられている。
パッド２０は、弾性を有する樹脂により形成され、弾性変形が可能に構成されている。樹脂の材質の一例としては、弾性があり、かつ高温の基板Ｗを保持可能なように、耐熱温度が高いポリイミド、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン，polyetheretherketone）が好ましい。樹脂の材質は、ポリイミドのように導電性のない物質でもよいし、導電性のある物質でもよい。パッド２０に電荷が溜まる場合、基板Ｗにパッド２０が触れた時点で基板Ｗ上の素子が壊れる可能性がある。よって、パッド２０に電荷が溜まる場合には、パッド２０の材質は、導電性のある物質であることが好ましい。
パッド２０は、環状に形成されており、中央に吸引口２１が形成されている。搬送機構３０８は、各パッド２０の位置まで内部に吸引通路１３が形成されている。図２では、エンドエフェクタ１０の内部に形成された吸引通路１３が波線で示されている。吸引通路１３は、吸引口２１に連通している。吸引通路１３は、不図示の排気装置に接続され、排気される。
図３は、実施形態に係るエンドエフェクタ１０のパッド２０部分の構成の一例を概略的に示した断面図である。図３には、エンドエフェクタ１０の１つのパッド２０部分の断面が示されている。基板Ｗは、エンドエフェクタ１０のパッド２０上に載置される。
パッド２０の吸引口２１は、吸引通路１３に連通している。パッド２０は、排気装置により吸引通路１３が排気されることで、吸引口２１から吸引し、基板Ｗを吸着する。パッド２０は、基板Ｗを吸着することで、基板Ｗから外力がかかって変形して基板Ｗの下面に密着し、気体シールとして機能する。パッド２０は、吸引口２１及び吸引通路１３により形成される空間をパッド２０の外側の空間と気密に分離する。
エンドエフェクタ１０は、パッド２０を気密に基板Ｗの下面に密着させ、パッド２０および基板Ｗに囲まれた空間により局所的に基板Ｗを真空吸着することで、基板Ｗを把持する。エンドエフェクタ１０は、パッド２０により基板Ｗを真空吸着することで、基板Ｗを強く把持でき、安定して基板Ｗを搬送できる。
ところで、基板処理装置２００では、気密性を要する部品や装置が使用されている。例えば、基板処理装置２００では、プロセスモジュール２０１～２０４や真空搬送室３０１、ロードロック室３０２において、内部の真空状態を維持するため、気密性を要する容器が使用される。例えば、プロセスモジュール２０１～２０４では、気密性を要する容器として、チャンバが使用される。また、基板処理装置２００では、大気搬送室３０３において、外部からの粒子の侵入を防ぐため、気密性を要する容器が使用される。また、エンドエフェクタ１０は、基板Ｗの吸着に気密性を要するため、パッド２０が使用される。
気密性を要する部品や装置では、弾性部材を介して部材間の接合が行われる。例えば、チャンバなどの気密性を要する容器は、弾性部材を介して部材間の接合が行われる。また、エンドエフェクタ１０は、基板Ｗの吸着に気密性を要するため、パッド２０を介して基板Ｗを吸着保持する。
図４は、実施形態に係る気密性を要する容器４０の一例を概略的に示した図である。容器４０は、例えば、プロセスモジュール２０１～２０４のチャンバや、真空搬送室３０１、ロードロック室３０２、大気搬送室３０３などにおいて使用される容器を概略的に示したものである。
容器４０は、第１部材４１と、第２部材４２を接合して構成されている。容器４０は、第１部材４１と第２部材４２を接合する接合部分４３にＯリング４４が配置されている。Ｏリング４４は、接合部分４３に沿って１周配置され、第１部材４１と第２部材４２に挟まれている。Ｏリング４４は、弾性を有する樹脂により環状に形成され、弾性変形が可能に構成されている。容器４０は、第１部材４１と第２部材４２を接合する接合面にＯリング４４を配置した状態で第１部材４１と第２部材４２をネジ４５等により締結することで構成されている。Ｏリング４４は、第１部材４１と第２部材４２がネジ４５等により締結されることで、外力がかかって変形して第１部材４１と第２部材４２に密着し、気体シールとして機能する。第１部材４１と第２部材４２は、接合することで容器４０内の空間と容器４０外の空間の境界を構成する。Ｏリング４４は、容器４０内の空間と容器４０外の空間を気密に分離する。
パッド２０、Ｏリング４４などの弾性部材を介した部材間の接合では、弾性部材が変形して部材表面で気体シールとして機能することを利用するため、何らかの外力が弾性部材に対してかかることが必要になる。例えば、図３では、基板Ｗの質量による自重、及び真空吸着により基板Ｗを吸引する力がパッド２０に対する外力に相当する。また、例えば、図４では、ネジ４５等による締結によって生じる力がＯリング４４に対する外力に相当する。外力は、弾性部材に対して垂直かつ均一にかかることが要求される。弾性部材に誤った外力のかかり方が発生すると、弾性部材は、気体シールとして機能せず、リークや、異常変形による破損、位置ずれなどが発生する懸念がある。例えば、図３では、パッド２０に偏って外力がかかると、パッド２０の一部が基板Ｗの下面に密着せずに隙間が発生して基板Ｗを真空吸着できなくなり、基板Ｗの把持異常が発生する。また、例えば、図４では、Ｏリング４４に偏って外力がかかると、Ｏリング４４の一部が密着せず隙間が発生したり、Ｏリング４４の異常変形による破損、位置ずれの発生などにより、リークが発生する場合がある。
ところで、パッド２０、Ｏリング４４などの弾性部材は、変形に応じて電気的な特性が変化する。弾性部材は、変形に応じて電気的な特性の変化が測定可能であれば、どのような材料及び構成としてもよい。
例えば、弾性部材は、樹脂に含有させる材料によって、変形に応じた電気的な特性の変化が大きくなる。非特許文献１には、樹脂にカーボンナノチューブを分散させて形成した薄膜が、ひずみにより電気抵抗が大きく変化することが記載されている。そこで、カーボンナノチューブを含む樹脂により弾性部材を形成してもよい。例えば、樹脂にカーボンナノチューブを混錬し、成型することでパッド２０や、Ｏリング４４を形成してもよい。
また、弾性部材は、導電性の部位を含む樹脂により形成することで、変形による電気的な特性の変化が大きくなる。そこで、導電性の部位を含む樹脂により弾性部材を形成してもよい。例えば、弾性部材は、３Ｄプリンタで樹脂の内部にひずみゲージ相当回路を形成することで、変形に応じて抵抗値が変化するように構成できる。また、例えば、弾性部材は、３Ｄプリンタで樹脂を積層し、積層中にひずみゲージとなる金属を埋め込むことで、変形に応じて抵抗値が変化するように構成できる。また、例えば、弾性部材は、導電性樹脂を織物状に加工して形成することにより、変形によって織物状の接触面積が変動することを利用して、変形に応じて抵抗値が変化するように構成できる。また、例えば、弾性部材は、表面に金属インクでひずみゲージを印刷することで、変形に応じて抵抗値が変化するように構成できる。また、例えば、弾性部材は、樹脂の表面にＣｕ薄膜をフォトリソグラフィおよびエッチングによって埋め込み、Ｃｕ薄膜をひずみセンサとして利用することで、変形に応じて抵抗値が変化するように構成できる。
パッド２０、Ｏリング４４は、複数箇所の電気的な特性が測定可能に構成されている。基板処理装置２００は、パッド２０、Ｏリング４４のそれぞれ複数箇所の電気的な特性を測定し、測定された複数箇所の電気的な特性に基づき、パッド２０、Ｏリング４４の変形を検出する。基板処理装置２００は、本開示の検出装置として機能する。
図５は、実施形態に係る弾性部材５０の電気的な特性を測定する構成の一例を説明する図である。図５では、Ｏリング４４及びパッド２０を弾性部材５０として示している。弾性部材５０は、環状に形成されている。弾性部材５０は、複数箇所で電気的な特性が測定可能に構成されている。例えば、弾性部材５０は、周方向に沿って複数箇所に間隔を開けて２つの電極がそれぞれ配置されている。図５では、対称的な位置関係となる２箇所に、２つの電極５１ａ、５１ｂがそれぞれ配置されている。図５では、弾性部材５０の２箇所に２つの電極５１ａ、５１ｂを配置した場合を示したが、３箇所以上に配置してもよい。配置箇所は、等しい間隔であってもよく、また、弾性部材５０の特定部分で多くしてよい。電極５１ａ、５１ｂは、弾性部材５０の表面に接着等により固定してもよく、弾性部材５０内に埋め込んでもよい。複数箇所に配置された２つの電極５１ａ、５１ｂは、それぞれ配線５２を介して測定部５３に接続されている。
測定部５３は、配線５２を介して弾性部材５０の複数箇所の電気的な特性を測定する。例えば、測定部５３は、弾性部材５０の複数箇所にそれぞれ配置された２つの電極の間にそれぞれ電圧を印加することで、それぞれ２つの電極の間の抵抗値を測定する。図５では、測定部５３は、弾性部材５０の２箇所に配置された２つの電極５１ａ、５１ｂの間の抵抗値を測定する。測定部５３は、測定した抵抗値を示すデータを制御部３１０へ出力する。
制御部３１０は、測定部５３により測定される複数箇所の電気的な特性に基づき、弾性部材５０の変形を検出する。例えば、制御部３１０には、測定部５３から弾性部材５０の複数箇所の抵抗値のデータが入力される。制御部３１０には、入力したデータが示す弾性部材５０の複数箇所の抵抗値から、弾性部材５０の変形を検出する。実施形態では、制御部３１０が本開示の検出部に対応する。
例えば、正常に変形している場合の弾性部材５０の複数箇所の抵抗値の正常範囲を実験あるいはシミュレーション等により事前に特定する。例えば、弾性部材５０を図４に示したＯリング４４とした場合、第１部材４１と第２部材４２を正常に接合した状態の弾性部材５０の複数箇所の抵抗値を実験あるいはシミュレーション等により求める。そして、実験あるいはシミュレーション等により得られた複数箇所のそれぞれの実際の抵抗値から複数箇所それぞれの抵抗値の正常範囲を特定する。例えば、複数箇所それぞれの実際の抵抗値に対してマージンを考慮して複数箇所それぞれの抵抗値の正常範囲を特定する。制御部３１０には、測定部５３により測定された弾性部材５０の複数箇所の抵抗値が、それぞれの正常範囲内であるかを判定する。制御部３１０は、弾性部材５０の複数箇所の抵抗値が、それぞれの正常範囲内である場合、弾性部材５０の変形が正常と検出する。一方、制御部３１０は、弾性部材５０の複数箇所の何れかで抵抗値が正常範囲外である場合、弾性部材５０の変形が異常と検出する。
また、第１部材４１と第２部材４２が正常に接合した場合、弾性部材５０は、略均等に外力にかかって略均等に変形するものとする。この場合、例えば、制御部３１０は、測定部５３により測定された複数箇所の抵抗値の平均値を求め、複数箇所の抵抗値が平均値から所定の許容範囲内であるかを判定する。許容範囲は、実験あるいはシミュレーション等により事前に定める。制御部３１０は、弾性部材５０の複数箇所の抵抗値が、それぞれの平均値から許容範囲内である場合、弾性部材５０の変形が正常と検出する。一方、制御部３１０は、弾性部材５０の複数箇所の何れかで抵抗値が平均値から許容範囲外である場合、弾性部材５０の変形が異常と検出する。
制御部３１０は、検出結果に基づく情報を出力する。例えば、制御部３１０は、検出結果に基づく情報を不図示のネットワークを介して通信可能とされた管理装置などの外部装置へ出力する。また、制御部３１０は、検出結果に基づく情報をユーザインターフェース３１１に出力する。例えば、制御部３１０は、パッド２０の変形の異常を検出した場合、把持異常の警告をユーザインターフェース３１１に出力する。これにより、例えば、図３では、エンドエフェクタ１０を移動させる前に基板Ｗの把持異常を検出できるため、基板Ｗの落下による破損を抑制できる。また、制御部３１０は、弾性部材５０の変形の異常を検出した場合、警告をユーザインターフェース３１１に出力する。例えば、制御部３１０は、Ｏリング４４の変形の異常を検出した場合、チャンバの結合異常の警告をユーザインターフェース３１１に出力する。これにより、図４では、真空引きによるチャンバのリークチェックを経ることなく、チャンバが正常に結合できているかを判定できる。
なお、上記の実施形態では、弾性部材５０の変形を検出する場合を例に説明した。しかし、これに限定されるものではない。制御部３１０は、測定部５３により測定される複数箇所の電気的な特性に基づき、接合異常を検出してもよい。例えば、弾性部材５０の変形が異常の検出の判定と同様、制御部３１０は、弾性部材５０の複数箇所の抵抗値がそれぞれの正常範囲内であるかを判定し、複数箇所の何れかで抵抗値が正常範囲外である場合、接合異常と検出してもよい。また、制御部３１０は、弾性部材５０の複数箇所の抵抗値の平均値を求め、複数箇所の何れかで抵抗値が平均値から許容範囲外である場合、接合異常と検出してもよい。御部３１０は、接合異常を検出した場合、警告をユーザインターフェース３１１や外部装置に出力してもよい。
また、上記の実施形態では、弾性部材５０に電極５１ａ、５１ｂを設けて抵抗値を測定する場合を例に説明した。しかし、これに限定されるものではない。弾性部材５０の抵抗値は、どのような手法で測定してもよい。弾性部材５０は、マイクロ波を照射し、マイクロ波の反射強度を測定した場合、抵抗値とマイクロ波の反射強度に相関がある。そこで、マイクロ波を利用して弾性部材５０の抵抗値を測定してもよい。図６は、実施形態に係る抵抗値を測定する構成の一例を概略的に示した図である。図６は、マイクロ波を利用してＯリング４４の抵抗値を測定する場合を示している。Ｏリング４４は、第１部材４１と第２部材４２を接合する接合部分４３に配置されている。第２部材４２には、マイクロ波を送信及び受信が可能な測定部６０が配置されている。第２部材４２には、測定部６０からＯリング４４までマイクロ波を伝送可能な伝送路６１が設けられている。測定部６０は、伝送路６１を介して、Ｏリング４４に対してマイクロ波を照射し、マイクロ波の反射強度を検出する。測定部６０は、抵抗値とマイクロ波の反射強度との相関情報に基づき、検出した反射強度からＯリング４４の抵抗値を測定する。測定部６０は、測定した抵抗値を示すデータを制御部３１０へ出力する。実施形態に係る基板処理装置２００は、図６のような構成を接合部分４３に沿って複数箇所に設けることで、Ｏリング４４の複数箇所の抵抗値を測定してもよい。
また、上記の実施形態では、電気的な特性として抵抗値を測定する場合を例に説明した。しかし、これに限定されるものではない。電気的な特性は、弾性部材の変形に応じて変化するものであれば、何れかであってよい。例えば、電気的な特性は、電流値、インピーダンス、リアクタンスなどとしてもよい。例えば、測定部５３は、弾性部材５０に設けた複数箇所に電極５１ａ、５１ｂ間に所定の電圧を印加し、電気的な特性として、電極５１ａ、５１ｂ間に流れる電流値を測定してもよい。また、例えば、測定部５３は、弾性部材５０に設けた複数箇所に電極５１ａ、５１ｂ間に交流電圧を印加し、電気的な特性として、電極５１ａ、５１ｂ間のインピーダンス、リアクタンスを測定してもよい。
また、上記の実施形態では、チャンバやエンドエフェクタ１０のパッド２０に本開示の技術を適用した場合を例に説明した。しかし、これに限定されるものではない。例えば、本開示の技術は、回転軸のシールに適用してもよい。
図７Ａ及び図７Ｂは、実施形態に係る回転軸７１をシールする構成の一例を概略的に示した図である。図７Ａは、断面での構成を示している。図７Ｂは、平面での構成を示している。図７Ａ及び図７Ｂには、ハウジング７０の一部が示されている。図７Ａに示すように、ハウジング７０は、下側の空間７４と上側の空間７５の境界となるように構成されている。ハウジング７０の下側の空間７４は、大気圧とされている。ハウジング７０の上側の空間７５は、減圧されて低圧とされている。ハウジング７０には、貫通孔７０ａが形成されている。貫通孔７０ａには、回転軸７１が貫通している。回転軸７１は、モータ７２に接続され、モータ７２の駆動力により回転する。回転軸７１は、貫通孔７０ａに対応する位置に、凹部７１ａが周方向に沿って形成さている。回転軸７１の凹部７１ａには、Ｏリング７３が配置されている。Ｏリング７３は、外径が貫通孔７０ａより若干大きく形成され、回転軸７１の周囲の貫通孔７０ａの側面との空間を埋めている。Ｏリング７３は、ハウジング７０と回転軸７１に挟まれることで変形し、回転軸７１の気体シールとして機能する。Ｏリング７３により、大気圧の空間７４と低圧の空間７５を気密に分離できる。図７Ｂは、回転軸７１が回転した状態を概略的に示している。回転軸７１は、モータ７２の駆動力により回転する。Ｏリング７３は、回転軸７１と共に回転する。Ｏリング７３の外側面は、貫通孔７０ａの側面を摺動する。Ｏリング７３は、真空グリスでおおわれており、貫通孔７０ａの側面との間で潤滑面が形成される。しかし、回転軸７１の偏りや、Ｏリング７３の劣化、真空グリスの枯渇などにより、正常な潤滑が行われず摩擦異常が発生した場合、Ｏリング７３が周方向に不均一に変形する。Ｏリング７３に不均一な変形が発生すると、リークなどの異常が発生する。そこで、Ｏリング７３を複数箇所の電気的な特性が測定可能に構成し、Ｏリング７３の複数箇所の電気的な特性から、Ｏリング７３の変形を検出する。図７Ａ及び図７Ｂの構成では、Ｏリング７３は、回転軸７１と共に回転する。このため、回転軸７１の凹部７１ａの周方向に沿った複数箇所に間隔を開けて２つの電極を配置してＯリング７３の複数箇所の抵抗値を測定可能に構成する。図７Ｂでは、回転軸７１の凹部７１ａの対称的な位置関係となる２箇所に、２つの電極５１ａ、５１ｂをそれぞれ配置して２箇所の抵抗値を測定可能に構成している。複数箇所の２つの電極５１ａ、５１ｂは、回転軸７１にスリップリングを設け、それぞれに接続した不図示の配線をスリップリングを介して測定部５３に接続することで抵抗値を測定できる。なお、測定部５３を回転軸７１に設けてもよい。このように構成することで、Ｏリング７３の変形を検出できる。
図８Ａ及び図８Ｂは、実施形態に係る回転軸７１をシールする構成の他の一例を概略的に示した図である。図８Ａは、断面での構成を示している。図８Ｂは、平面での構成を示している。図８Ａ及び図８Ｂの構成は、図７Ａ及び図７Ｂの構成と一部が同一である。以下では、主に異なる部分について説明する。ハウジング７０は、貫通孔７０ａの側面に、凹部７０ｂが周方向に沿って形成さている。凹部７０ｂには、Ｏリング７３が配置されている。回転軸７１は、Ｏリング７３の穴を貫通している。Ｏリング７３は、内径が回転軸７１の径より若干小さく形成され、回転軸７１の周囲の貫通孔７０ａの側面との空間を埋めている。Ｏリング７３は、ハウジング７０と回転軸７１に挟まれることで変形し、回転軸７１の気体シールとして機能する。図８Ｂは、回転軸７１が回転した状態を概略的に示している。回転軸７１は、モータ７２の駆動力により回転する。Ｏリング７３は、ハウジング７０の凹部７０ｂに固定されている。回転軸７１の側面は、Ｏリング７３の内側面を摺動する。Ｏリング７３は、真空グリスでおおわれており、回転軸７１の側面との間で潤滑面が形成される。しかし、回転軸７１の偏りや、Ｏリング７３の劣化、真空グリスの枯渇などにより、正常な潤滑が行われず摩擦異常が発生した場合、Ｏリング７３が周方向に不均一に変形する。Ｏリング７３に不均一な変形が発生すると、リークなどの異常が発生する。そこで、Ｏリング７３を複数箇所の電気的な特性が測定可能に構成し、Ｏリング７３の複数箇所の電気的な特性から、Ｏリング７３の変形を検出する。図８Ａ及び図８Ｂの構成では、Ｏリング７３は、ハウジング７０の凹部７０ｂに固定される。このため、ハウジング７０の凹部７０ｂの周方向に沿った複数箇所に間隔を開けて２つの電極を配置してＯリング７３の複数箇所の抵抗値を測定可能に構成する。図８Ｂでは、ハウジング７０の凹部７０ｂの対称的な位置関係となる２箇所に、２つの電極５１ａ、５１ｂをそれぞれ配置して２箇所の抵抗値を測定可能に構成している。複数箇所の２つの電極５１ａ、５１ｂは、それぞれに接続した不図示の配線を測定部５３に接続することで抵抗値を測定できる。このように構成することで、Ｏリング７３の変形を検出できる。
また、上記の実施形態では、基板処理装置２００に本開示の技術を適用して弾性部材の変形を検出する場合を例に説明した。しかし、これに限定されるものではない。本開示の技術は、弾性部材を介して部材間の接合する構成を有する装置であれば、何れの装置に適用してもよい。
次に、実施形態に係る検出方法による検出処理の流れを説明する。図９は、実施形態に係る検出処理の流れの一例を示すフローチャートである。図９に示された処理は、例えば、弾性部材５０の変形の検出を必要とする所定のタイミングで実行される。
測定部５３は、弾性部材５０の複数箇所の電気的な特性を測定する（ステップＳ１０）。例えば、測定部５３は、弾性部材５０の複数箇所にそれぞれ配置された２つの電極の間にそれぞれ電圧を印加することで、それぞれ２つの電極の間の抵抗値を測定する。
制御部３１０は、測定部５３により測定される複数箇所の電気的な特性に基づき、弾性部材５０の変形を検出する（ステップＳ１１）。例えば、制御部３１０には、弾性部材５０の複数箇所の抵抗値が、それぞれの正常範囲内であるかを判定する。制御部３１０は、弾性部材５０の複数箇所の抵抗値が、それぞれの正常範囲内である場合、弾性部材５０の変形が正常と検出する。一方、制御部３１０は、弾性部材５０の複数箇所の何れかで抵抗値が正常範囲外である場合、弾性部材５０の変形が異常と検出する。
制御部３１０は、検出結果に基づく情報を出力し（ステップＳ１２）、本フローチャートに示された処理を終了する。例えば、制御部３１０は、検出結果に基づく情報を不図示のネットワークを介して通信可能とされた管理装置などの外部装置へ出力する。また、制御部３１０は、検出結果に基づく情報をユーザインターフェース３１１に出力する。
以上、実施形態について説明した。上記したように、実施形態に係る基板処理装置２００は、弾性部材（例えば、パッド２０、Ｏリング４４、弾性部材５０、Ｏリング７３）と、測定部（例えば、測定部５３、測定部６０）と、検出部（例えば、制御部３１０）とを有する。弾性部材は、第１部材と第２部材（例えば、基板Ｗとエンドエフェクタ１０、第１部材４１と第２部材４２、ハウジング７０と回転軸７１）を接合する接合部分（例えば、接合部分４３）に第１部材と第２部材に挟まれて配置され、弾性変形が可能に構成される。測定部は、弾性部材の複数箇所の電気的な特性を測定するように構成される。検出部は、測定部により測定される複数箇所の電気的な特性に基づき、弾性部材の変形を検出するように構成される。これにより、基板処理装置２００は、弾性部材の変形を検出できる。
また、第１部材及び第２部材は、接合することで第１空間と第２空間（例えば、吸引口２１及び吸引通路１３により形成される空間と空間をパッド２０の外側の空間、容器４０内の空間と容器４０外の空間、空間７４と空間７５）の境界となるように構成される。弾性部材は、第１空間と第２空間を気密に分離するように構成される。これにより、基板処理装置２００は、第１部材、第２部材及び弾性部材により、気密性を保って第１空間と第２空間に分けることができる。また、基板処理装置２００は、接合時の弾性部材の変形量および様態を検出でき、特にリークや破損などを引き起こす異常な変形の有無を検出できる。
また、弾性部材は、接合部分に沿って配置される。測定部は、弾性部材の接合部分に沿った複数箇所の電気的な特性を測定するように構成される。これにより、基板処理装置２００は、接合部分に沿って配置された弾性部材の変形を検出できる。
また、測定部は、弾性部材の複数箇所の抵抗値を測定するように構成される。検出部は、測定部により測定される複数箇所の抵抗値に基づき、弾性部材の変形を検出するように構成される。これにより、基板処理装置２００は、弾性部材の変形を検出できる。
また、検出部は、測定部により測定される複数箇所の抵抗値が、それぞれ所定の正常範囲内であるかに基づき、弾性部材の変形が正常か否かを検出するように構成される。これにより、基板処理装置２００は、弾性部材の変形が正常か否かを検出できる。
また、検出部は、測定部により測定される複数箇所の抵抗値の平均値を求め、複数箇所の抵抗値が平均値から所定の許容範囲内であるかに基づき、弾性部材の変形が正常か否かを検出するように構成される。これにより、基板処理装置２００は、弾性部材が略均等に変形した状態を正常な状態として検出できる。
また、検出部は、測定部により測定される複数箇所の電気的な特性に基づき、第１部材と第２部材の接合異常を検出するように構成される。これにより、基板処理装置２００は、第１部材と第２部材の接合異常を検出できる。
また、弾性部材は、導電性の部位を含む樹脂により形成されている。これにより、基板処理装置２００は、弾性部材の変形を感度よく検出できる。
また、記弾性部材は、カーボンナノチューブを含む樹脂により形成されている。これにより、基板処理装置２００は、弾性部材の変形を感度よく検出できる。
また、第１部材及び第２部材は、接合することでチャンバを構成する。弾性部材は、チャンバ内の空間とチャンバ外の空間を気密に分離するシールとして構成されている。これにより、基板処理装置２００は、チャンバのシールの異常を検出できる。
また、第１部材は、基板Ｗとする。第２部材は、基板Ｗが載置されるエンドエフェクタ１０とする。弾性部材は、エンドエフェクタ１０の基板Ｗが載置される載置面１２に設けられ、エンドエフェクタ１０内に形成された吸引通路１３と連通する吸引口２１が形成されたパッド２０として構成されている。これにより、基板処理装置２００は、エンドエフェクタ１０に設けたパッド２０の変形を検出でき、エンドエフェクタ１０での基板Ｗの把持異常を検出できる。
また、第１部材は、貫通孔７０ａが形成されたハウジング７０とする。第２部材は、貫通孔７０ａを貫通する回転軸７１とする。弾性部材は、回転軸７１の周囲の貫通孔７０ａの側面との空間を埋めるシールとして構成されている。これにより、基板処理装置２００は、回転軸７１のシールの異常を検出できる。
なお、今回開示された実施形態は全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。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣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。
また、上記の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
第１部材と第２部材を接合する接合部分に前記第１部材と前記第２部材に挟まれて配置され、弾性変形が可能に構成される弾性部材と、
前記弾性部材の複数箇所の電気的な特性を測定するように構成される測定部と、
前記測定部により測定される複数箇所の電気的な特性に基づき、前記弾性部材の変形を検出するように構成される検出部と、
を有する検出装置。
（付記２）
前記第１部材及び前記第２部材は、接合することで第１空間と第２空間の境界となるように構成され、
前記弾性部材は、前記第１空間と前記第２空間を気密に分離するように構成される
付記１に記載の検出装置。
（付記３）
前記弾性部材は、前記接合部分に沿って配置され、
前記測定部は、前記弾性部材の前記接合部分に沿った複数箇所の電気的な特性を測定するように構成される
付記１又は２に記載の検出装置。
（付記４）
前記測定部は、前記弾性部材の複数箇所の抵抗値を測定するように構成され、
前記検出部は、前記測定部により測定される複数箇所の抵抗値に基づき、前記弾性部材の変形を検出するように構成される
付記１～３の何れか１つに記載の検出装置。
（付記５）
前記検出部は、前記測定部により測定される複数箇所の抵抗値が、それぞれ所定の正常範囲内であるかに基づき、前記弾性部材の変形が正常か否かを検出するように構成される
付記４に記載の検出装置。
（付記６）
前記検出部は、前記測定部により測定される複数箇所の抵抗値の平均値を求め、前記複数箇所の抵抗値が前記平均値から所定の許容範囲内であるかに基づき、前記弾性部材の変形が正常か否かを検出するように構成される
付記４に記載の検出装置。
（付記７）
前記検出部は、前記測定部により測定される複数箇所の電気的な特性に基づき、前記第１部材と前記第２部材の接合異常を検出するように構成される
付記１～６の何れか１つに記載の検出装置。
（付記８）
前記弾性部材は、導電性の部位を含む樹脂により形成された
付記１～７の何れか１つに記載の検出装置。
（付記９）
前記弾性部材は、カーボンナノチューブを含む樹脂により形成された
付記１～７の何れか１つに記載の検出装置。
（付記１０）
前記第１部材及び前記第２部材は、接合することでチャンバを構成し、
前記弾性部材は、前記チャンバ内の空間と前記チャンバ外の空間を気密に分離するシールとして構成された
付記１～９の何れか１つに記載の検出装置。
（付記１１）
前記第１部材は、基板であり、
前記第２部材は、前記基板が載置されるエンドエフェクタであり、
前記弾性部材は、前記エンドエフェクタの前記基板が載置される載置面に設けられ、前記エンドエフェクタ内に形成された吸引通路と連通する吸引口が形成されたパッドとして構成された
付記１～９の何れか１つに記載の検出装置。
（付記１２）
前記第１部材は、貫通孔が形成されたハウジングであり、
前記第２部材は、前記貫通孔を貫通する回転軸であり、
前記弾性部材は、前記回転軸の周囲の前記貫通孔の側面との空間を埋めるシールとして構成された
付記１～９の何れか１つに記載の検出装置。
（付記１３）
第１部材と第２部材を接合する接合部分に前記第１部材と前記第２部材に挟まれて配置され、弾性変形が可能に構成される弾性部材の複数箇所の電気的な特性を測定する工程と、
測定される複数箇所の電気的な特性に基づき、前記弾性部材の変形を検出する工程と、
を含む検出方法。
１０ エンドエフェクタ
１２ 載置面
１３ 吸引通路
２０ パッド
２１ 吸引口
４０ 容器
４１ 第１部材
４２ 第２部材
４３ 接合部分
４４ Ｏリング
４５ ネジ
５０ 弾性部材
５１ａ、５１ｂ 電極
５２ 配線
５３ 測定部
６０ 測定部
６１ 伝送路
７０ ハウジング
７０ａ 貫通孔
７０ｂ 凹部
７１ 回転軸
７１ａ 凹部
７２ モータ
７３ Ｏリング
７４ 空間
７５ 空間
２００ 基板処理装置
２０１～２０４ プロセスモジュール
３０１ 真空搬送室
３０２ ロードロック室
３０３ 大気搬送室
３０４ アライメントモジュール
３０８ 搬送機構
３１０ 制御部
３１１ ユーザインターフェース
３１２ 記憶部
Ｗ 基板

Claims (13)

  1. 第１部材と第２部材を接合する接合部分に前記第１部材と前記第２部材に挟まれて配置され、弾性変形が可能に構成される弾性部材と、
    前記弾性部材の複数箇所の電気的な特性を測定するように構成される測定部と、
    前記測定部により測定される複数箇所の電気的な特性に基づき、前記弾性部材の変形を検出するように構成される検出部と、
    を有する検出装置。
  2. 前記第１部材及び前記第２部材は、接合することで第１空間と第２空間の境界となるように構成され、
    前記弾性部材は、前記第１空間と前記第２空間を気密に分離するように構成される
    請求項１に記載の検出装置。
  3. 前記弾性部材は、前記接合部分に沿って配置され、
    前記測定部は、前記弾性部材の前記接合部分に沿った複数箇所の電気的な特性を測定するように構成される
    請求項１に記載の検出装置。
  4. 前記測定部は、前記弾性部材の複数箇所の抵抗値を測定するように構成され、
    前記検出部は、前記測定部により測定される複数箇所の抵抗値に基づき、前記弾性部材の変形を検出するように構成される
    請求項１に記載の検出装置。
  5. 前記検出部は、前記測定部により測定される複数箇所の抵抗値が、それぞれ所定の正常範囲内であるかに基づき、前記弾性部材の変形が正常か否かを検出するように構成される
    請求項４に記載の検出装置。
  6. 前記検出部は、前記測定部により測定される複数箇所の抵抗値の平均値を求め、前記複数箇所の抵抗値が前記平均値から所定の許容範囲内であるかに基づき、前記弾性部材の変形が正常か否かを検出するように構成される
    請求項４に記載の検出装置。
  7. 前記検出部は、前記測定部により測定される複数箇所の電気的な特性に基づき、前記第１部材と前記第２部材の接合異常を検出するように構成される
    請求項１に記載の検出装置。
  8. 前記弾性部材は、導電性の部位を含む樹脂により形成された
    請求項１に記載の検出装置。
  9. 前記弾性部材は、カーボンナノチューブを含む樹脂により形成された
    請求項１に記載の検出装置。
  10. 前記第１部材及び前記第２部材は、接合することでチャンバを構成し、
    前記弾性部材は、前記チャンバ内の空間と前記チャンバ外の空間を気密に分離するシールとして構成された
    請求項１に記載の検出装置。
  11. 前記第１部材は、基板であり、
    前記第２部材は、前記基板が載置されるエンドエフェクタであり、
    前記弾性部材は、前記エンドエフェクタの前記基板が載置される載置面に設けられ、前記エンドエフェクタ内に形成された吸引通路と連通する吸引口が形成されたパッドとして構成された
    請求項１に記載の検出装置。
  12. 前記第１部材は、貫通孔が形成されたハウジングであり、
    前記第２部材は、前記貫通孔を貫通する回転軸であり、
    前記弾性部材は、前記回転軸の周囲の前記貫通孔の側面との空間を埋めるシールとして構成された
    請求項１に記載の検出装置。
  13. 第１部材と第２部材を接合する接合部分に前記第１部材と前記第２部材に挟まれて配置され、弾性変形が可能に構成される弾性部材の複数箇所の電気的な特性を測定する工程と、
    測定される複数箇所の電気的な特性に基づき、前記弾性部材の変形を検出する工程と、
    を含む検出方法。
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