DE10045203C2 - Prüfvorrichtung und Verfahren zum Feststellen einer Kerben- beziehungsweise Nockenposition bei Scheiben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zum Feststellen einer Kerben- beziehungsweise Nockenposition bei Scheiben, wie beispielsweise Wafern, und ein Verfahren zum Feststellen dieser Position bei Scheiben.

Bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen ist es zur Verkürzung der Durchlaufzeiten sowie zur Senkung Ausschusses an Wafern wünschenswert, den Bedienern (Operatoren) die Wafer durch das Transportsystem in einer bestimmten Weise ausge­ richtet an den Wafernliften zur Verfügung zu stellen. Hierzu wird an einer bestimmten Stelle des Wafers eine Kerbe (Notch) eingeschnitten. Denkbar ist hier jedoch auch die Anbringung einer vorstehenden Nocke. Kerbe beziehungsweise Nocke befin­ den sich stets in einer vorgegebenen und für alle Wafer iden­ tischen Positionierung relativ zu den integrierten Schalt­ kreisen. Die Ausrichtung erfolgt hierbei üblicherweise so, daß die Kerben beziehungsweise Nocken bei seitlicher Betrach­ tung der Wafer in einer Waferhalterung auf 12 Uhr, also nach oben, stehen. Die Bereitstellung solch ausgerichteter Wafer erspart einerseits den Arbeitsgang des Ausrichtens am soge­ nannten Notchfinder, was zu einer Weg- und Zeiteinsparung führt, andererseits sind durch die Operatoren sofort Losnum­ merkontrollen möglich, so daß die Gefahr des Vertauschens von Losen gesenkt wird.

Das Ausrichten der Wafer erfolgt an einem Notchfinder. Dies ist ein Gerät, das in der Lage ist, den Wafer zu drehen, bis die Kerbe beziehungsweise Nocke sich in der vorgegebenen Po­ sition befindet. Es war bislang jedoch nicht möglich, während des Transports der Wafer eine automatische Überprüfung der korrekten Ausrichtung von Kerbe beziehungsweise Nocke festzu­ stellen, geschweige denn, diese Ausrichtung zu korrigieren.

Die deutsche Patentschrift DE 198 14 046 C1 offenbart eine Anordnung zur Detektion von scheibenförmigen Objekten in ei­ ner Kassette, die das Vorhandensein oder das Fehlen einer Scheibe in einem bestimmten Kassettenfach durch berührungslo­ se optische Abtastung des Scheibenrands feststellt und die Positionierung einer Scheibe durch die Abbildung einer Kerbe auf einen ortsauflösenden Detektor mißt. Für beide Meßzwecke ist ein gemeinsamer Detektor vorgesehen.

Die Druckschrift US 5 308 993 zeigt eine Abbildungsvorrich­ tung für Kassetten mit Halbleiterwafern, die das Vorhanden­ sein, das Fehler oder eine Schräglage von Wafern in einer Kassette erkennt. Dabei ist eine Vielzahl von Reflexlicht­ schranken jeweils den einzelnen Kassettenfächern zugeordnet, was eine gleichzeitige Vermessung aller Kassettenfächer er­ möglicht.

Aus der Druckschrift US 5 851 102 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Positionierung von Scheiben mit einer Kerbe bekannt, die den Scheibenrand mit einer CCD-Zeile abtastet und aus einer gemessenen Exzentrizität und der Winkelposition der Kerbe Stellsignale zur exakten Positionierung liefert.

In dem japanische Abstrakt JP 7218288 A ist eine Transportein­ richtung beschrieben, die einen Wafer mit Hilfe von zwei Meßeinrichtungen auf einem Drehtisch positioniert. Dabei ori­ entiert eine Einrichtung die Scheibe mit Hilfe einer geraden Strecke am Scheibenumfang oder einem Notch, während eine Meß­ vorrichtung den Durchmesser der Scheibe erfaßt. Beide Vor­ richtungen sind integraler Bestandteil der Transporteinrich­ tung.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zu Grunde, eine Prüfvorrichtung bereitzustellen, mit der scheibenförmige Werkstücke, wie beispielsweise Wafer, bezüglich einer durch Kerben oder Nocken indizierten Ausrichtung überprüft werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Bereitstellung einer Prüfvorrichtung zum Feststellen einer Kerben- beziehungsweise Nockenposition bei Scheiben gemäß dem unabhängigen Patentan­ spruch 1, dem Verfahren zum Feststellen einer Kerben- bezie­ hungsweise Nockenposition bei Scheiben gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 10 und dem Transportsystem für scheibenförmige Werkstücke gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 14. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Aspekte und Details der vorlie­ genden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentan­ sprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen.

Eine wichtige Anforderung an eine entsprechende Prüfvorrich­ tung ist, daß sie den Transportfluß der Scheiben nicht unter­ brechen darf und somit kontaktlos und schnell die Prüfung vornehmen muß. Der Erfindung liegt daher das Prinzip zu Grun­ de, mittels Lichtreflexion das Vorhandensein von Scheiben, beziehungsweise Kerben oder Nocken, auf einer Scheibenkante ermitteln zu können. Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung ist für beliebige Arten von Scheiben verwendbar, also nicht auf Wafer beschränkt.

Die Erfindung ist zunächst gerichtet auf eine Prüfvorrichtung zum Feststellen einer Kerben- beziehungsweise Nockenposition bei Scheiben, die aufweist:
einen Testbereich zum Positionieren zumindest einer zu prü­ fenden Scheibe mit einer Kante und einer an der Kante ange­ brachten Kerbe oder Nocke;
eine Lichtquelle, die so angeordnet ist, daß sie die Kante der Scheiben beleuchten kann;
einen ersten Lichtsensor, der so angeordnet ist, daß er von der Kante der Scheibe reflektiertes Licht der Lichtquelle empfangen kann;
einen zweiten Lichtsensor, der so angeordnet ist, daß er von der Kerbe oder Nocke der Scheibe reflektiertes Licht der Lichtquelle empfangen kann, falls sich die Kerbe oder Nocke innerhalb eines vorgegebenen Positonsbereichs befindet; und
eine Bewertungseinheit, die anhand des auf den ersten Licht­ sensor einfallenden Lichts feststellen kann, ob eine Scheibe im Testbereich positioniert ist und die anhand des auf den zweiten Lichtsensor einfallenden Lichts feststellen kann, ob sich die Kerbe oder Nocke innerhalb der vorgegebenen Position befindet.

Der Testbereich ist hierbei ein vorgegebener räumlicher Be­ reich, beispielsweise ein Abschnitt einer Transportvorrich­ tung für Wafer, in dem die Prüfung erfolgt. Unter einer Kerbe ist eine Vertiefung innerhalb der Kante der Scheibe zu ver­ stehen. Die Kantenoberfläche ist also im Bereich der Kerbe näher an einem Zentrum der Scheibe angesiedelt als am Rest der Kante. Umgekehrt ist es bei der vorstehenden Nocke, wel­ che weiter vom Zentrum der Scheibe entfernt ist als der Rest der Kante. Die verwendeten Lichtsensoren können lichtempfind­ liche Halbleiterelemente sein, wie sie beispielsweise in kon­ ventionellen Lichtschranken verwendet werden. Die Lichtquelle kann eine beliebige für den gewünschten Einsatzzweck geeigne­ te Lichtquelle sein. So bieten sich normale Lichtquellen wie Lampen an, aber auch Laser, sofern diese in der Lage sind, beispielsweise durch Verwendung zweier Laserstrahlen, Berei­ che der Kante auszuleuchten, die die Beleuchtung beider Lichtsensoren ermöglichen, oder Infrarotlampen, falls bei­ spielsweise in einer hellen Umgebung gearbeitet werden soll, bei der normale Photozellen vom Umgebungslicht zu stark be­ einträchtigt würden. Unter einer Kante im Sinne der vorlie­ genden Erfindung ist die Umrandung der Scheibe zu verstehen, das heißt, die flächenmäßige Verbindung zwischen den beiden Hauptoberflächen, die bei Scheiben in etwa parallel zueinan­ der angeordnet sind.

Der vorgegebene Positionsbereich ist derjenige Bereich, in dem sich die Kerbe oder Nocke für den gewünschten Einsatz­ zweck vorrangig aufhalten soll. Dies kann ein eng umgrenzter Bereich sein, wenn die Positionierung der Scheibe, das heißt ihre Rotationsausrichtung, sehr exakt einzuhalten ist; kann jedoch ein größerer Bereich sein, wenn nur eine ungefähre Ausrichtung der Scheibe notwendig ist.

Die Bewertungseinheit der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung kann in einem einfachen Fall eine simple Logikschaltung sein, welche beim Eingehen zweier Signale von den Lichtsensoren ein Ausgabesignal generiert. Sie kann jedoch auch eine komplexere Einrichtung, beispielsweise ein Mikrocontroller oder ein son­ stiger Computer sein. Die Realisierung geeigneter Bewertungs­ einheiten ist dem Fachmann geläufig.

Es wird insbesondere bevorzugt, daß der Testbereich Teil ei­ ner Transportstrecke zum Transportieren der Scheiben ist. Diese bevorzugte Ausführungsform wird der schnellen kontakt­ losen Feststellung der korrekten Ausrichtung der Scheibe am ehesten gerecht.

Des weiteren kann ein Signalmittel zur Signalisierung der Platzierung der Kerbe oder Nocke bei einer geprüften Scheibe in der Prüfvorrichtung vorhanden sein. Dieses Signalmittel kann ein akustisches, optisches oder sonstiges Signal für ei­ nen Bediener erzeugen, welcher dann gegebenenfalls die geeig­ neten Maßnahmen ergreift. Es kann jedoch auch ein Mittel zur Erzeugung eines Signals sein, das von einer weiteren Vorrich­ tung für eine adäquate Reaktion auf das Prüfergebnis verwen­ det wird.

Die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung kann weiterhin eine Steuereinheit aufweisen, welche einen Transportfluß der geprüften Scheibe in Abhängigkeit von der Position der Kerbe oder Nocke steuert. Hier kann die Steuerungseinheit bei­ spielsweise eine Transportweiche ansprechen, welche Scheiben, die korrekt ausgerichtet sind, auf ein erstes Gleis und Scheiben mit einer falschen Ausrichtung auf ein zweites Gleis leitet.

Des weiteren kann die Prüfvorrichtung integriert oder zusätz­ lich eine Steuereinheit aufweisen, welche eine Ausrichtungs­ einheit zur Ausrichtung der Kerbe oder Nocke der geprüften Scheibe in Abhängigkeit von der festgestellten Position der Kerbe oder Nocke steuert. Die Ausrichtungseinheit läßt sich entweder direkt in den Transportweg beziehungsweise auch in den Testbereich integrieren, kann aber beispielsweise auch davon getrennt in einem speziellen Gleis des Transportwegs installiert sein. Die Ausrichtungseinheit beinhaltet einen Mechanismus, welcher in der Lage ist, die Scheibe um ihre Scheibenachse zu rotieren und damit ihre Ausrichtung zu ver­ ändern. Steuerungssignale empfängt die Ausrichtungseinheit von der Prüfvorrichtung, welche die Information gibt, daß ei­ ne bestimmte Scheibe nicht korrekt ausgerichtet ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung sind Lichtquelle und einer der Lichtsensoren in einem gemeinsamen Gehäuse vereint, wobei dieses so angeordnet ist, daß eine Achse eines von der Lichtquelle abgestrahlten Licht­ strahls senkrecht auf die Kante der Scheibe oder senkrecht auf zumindest einen Teil der Kerbe oder Nocke auftrifft und von dem Lichtsensor im gemeinsamen Gehäuse empfangen werden kann. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist es also mög­ lich, mit lediglich zwei Gehäusen für die drei Einrichtungen auszukommen. Da der Lichtstrahl im wesentlichen auf seinen Einfallsstrahlengang zurückgestrahlt werden muß, um zum sel­ ben Punkt, das heißt demselben Gehäuse zu kommen, muß die Einstrahlung senkrecht erfolgen. Unter senkrecht ist hierbei im Sinne der vorliegenden Erfindung zu verstehen, daß der Strahl höchstens um soviel vom senkrechten Einfall auf eine der Zieloberflächen abweichen darf, daß noch genügend reflek­ tiertes Licht den im gemeinsamen Gehäuse angeordneten Licht­ sensor erreichen kann. Wie beschrieben, kann wahlweise jeder der beiden Lichtsensoren in diesem gemeinsamen Gehäuse unter­ gebracht sein. Dementsprechend muß dann, wenn der erste Lichtsensor im gemeinsamen Gehäuse untergebracht ist, die Lichtquelle im wesentlichen senkrecht auf den normalen Be­ reich der Scheibe strahlen, während bei Unterbringung des zweiten Lichtsensors im gemeinsamen Gehäuse die Lichtquelle im wesentlichen die Kerbe bestrahlen muß.

Bislang wurde die Erfindung im Hinblick auf die Prüfung einer einzelnen Scheibe beschrieben. Es ist jedoch genauso möglich, die Erfindung auf die Prüfung von Gruppen von Scheiben auszu­ dehnen. Unter einer Gruppe von Scheiben ist hierbei eine An­ zahl von Scheiben zu verstehen, welche in irgendeiner Weise gemeinsam behandelt werden müssen, sei es, daß sie sich in einem gemeinsamen Transportbehältnis befinden, sei es, daß sie zu einer gemeinsamen Charge oder ähnlichem gehören. Hier­ bei kann die Erfindung entweder so erweitert werden, daß durch Bereitstellung einer entsprechenden Zahl von Lichtsen­ soren und gegebenenfalls Lichtquellen alle Scheiben einer Gruppe gleichzeitig geprüft werden können, wobei für jede Scheibe eine eigene Bewertungseinheit oder eine gemeinsame Bewertungseinheit für alle Scheiben vorgesehen werden kann, oder daß die Scheiben einer Gruppe sukzessive durch eine Ein­ zelprüfvorrichtung geprüft werden. So kann beispielsweise die Bewertungseinheit einen Anteil von Scheiben aus einer Gruppe von sukzessive zu prüfenden Scheiben bestimmen, bei der die Kerben oder Nocken innerhalb eines vorgegebenen Positionsbe­ reichs liegen und bei der die Scheiben der Gruppe gemeinsam transportierbar sind. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung muß die Bewertungseinheit in der Lage sein, aus den eingehenden Informationen über die Einzelscheiben den Ge­ samtanteil an Scheiben zu bestimmen, bei der die Kerben oder Nocken innerhalb des vorgegebenen Positionsbereichs liegen.

Die gemeinsame Transportierbarkeit der Gruppe von Scheiben kann dadurch gewährleistet sein, daß sie sich in einer ge­ meinsamen Transportvorrichtung befinden. Dies kann beispiels­ weise ein Halter mit einer Anzahl von Haltepositionen für die Scheiben sein. Dieser wird auf einem Transportband oder Transportschienensystem oder autonom durch Rollen etc. vor­ wärts bewegt. Die Erfindung kann auf beliebige scheibenförmi­ ge Werkstücke angewendet werden, sofern diese eine Kan­ tenoberfläche aufweisen, die zur Reflexion des einfallenden Lichts geeignet ist. Die Scheiben können kreisförmig, oval, viereckig oder vieleckig sein, wobei in Abhängigkeit von der Form gegebenenfalls die Prüfvorrichtung speziell adaptiert werden muß.

Die Erfindung kann auf unterschiedliche technische Gebiete angewendet werden. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist, daß die zu prüfenden Scheiben Wafer zur Halbleiterher­ stellung sind, also kreisförmige dünne Scheiben.

Die Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Feststellen einer Kerben- beziehungsweise Nockenposition bei Scheiben mit einer Kante und einer an der Kante angebrachten Kerbe oder Nocke gerichtet, das folgende Schritte aufweist:

• - Beleuchten eines Testbereichs mit einer Lichtquelle, die so angeordnet ist, daß sie die Kante der Scheibe beleuchten kann;
• - Messen von Licht, das von der Kante reflektiert wird, falls sich eine Scheibe im Testbereich befindet;
• - Messen von Licht, das von der Kerbe oder Nocke reflektiert wird, falls sich die Kerbe oder Nocke einer Scheibe innerhalb einer vorgegebenen Position befindet; und
• - Feststellen anhand des gemessenen Lichts, ob sich eine Scheibe im Testbereich befindet und ob die Kerbe oder Nocke der Scheibe sich innerhalb der vorgegebenen Position befin­ det.

Die hier aufgeführten Schritten müssen nicht notwendigerweise sukzessive durchgeführt werden, sondern erfolgen naturgemäß gleichzeitig, da praktisch sofort mit Beginn der Beleuchtung ein Meßwert den Sensoren zur Verfügung steht, und dieser Meß­ wert sofort ausgewertet werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann nicht nur für eine Ein­ zelscheibe verwendet werden, sondern ebenfalls zum Feststel­ len der Anwesenheit und der Position für Scheiben einer Scheiben-Gruppe durchgeführt werden. Hierbei können die oben skizzierten Schritte entweder für jede Scheibe erneut durch­ laufen werden, oder alle Scheiben werden mit Hilfe einer ent­ sprechend ausgelegten Vorrichtung gleichzeitig dem erfin­ dungsgemäßen Verfahren unterworfen.

Das Verfahren kann den weiteren Schritt aufweisen:

• - Ansteuern einer Ausrichtungseinheit, um Ausrichtung der Ker­ be oder Nocke der geprüften Scheibe in Abhängigkeit von der festgestellten Position der Kerbe oder Nocke zu bewirken.

Das Meßergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens wird also hierbei in einem weiteren Verfahrensschritt genutzt, um kor­ rektiv auf die Ausrichtung der Scheibe oder auch der Gruppe von Scheiben einzuwirken.

Das Verfahren kann zudem den weiteren Schritt aufweisen:

• - Ansteuern einer Transportsteuerung, um den Weg der geprüften Scheibe oder einer Gruppe von Scheiben in Abhängigkeit von der festgestellten Position der Kerbe oder Nocke oder einer berechneten Größe aus den Positionen der Kerben oder Nocken der Gruppe von Scheiben zu beeinflussen.

Gruppen von Scheiben werden insbesondere dann gemeinsam be­ handelt, wenn sie sich in einer gemeinsamen Transportvorrich­ tung befinden, so daß der Transport ohnedies nur gemeinsam erfolgen kann. Die berechnete Größe kann beispielsweise ein Anteil an Scheiben der Gesamtgruppe sein, bei dem sich die Kerbe oder Nocke nicht innerhalb des vorgegebenen Positions­ bereichs befinden. Auf diese Weise kann frei entschieden wer­ den, ob einzelne nicht korrekt ausgerichtete Scheiben dennoch für den weiteren Prozeßablauf akzeptiert werden und somit de­ ren Ausrichtung unterbleibt oder ob alle Scheiben direkt aus­ gerichtet sein müssen.

Schließlich ist die Erfindung gerichtet auf ein Transportsy­ stem für scheibenförmige Werkstücke, das dadurch gekennzeich­ net ist, daß in den Transportpfad der Werkstücke eine erfin­ dungsgemäße Prüfvorrichtung so integriert ist, daß Werkstücke während des Transports geprüft werden können.

Im folgenden soll die Erfindung anhand konkreterer Ausfüh­ rungsbeispiele erläutert werden, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen folgendes darge­ stellt ist:

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dreidimensionaler Ansicht zur Verdeutlichung des erfin­ dungsgemäßen Prinzips; und

Fig. 2 zeigt verschiedene Anordnungen von Lichtquelle und Lichtsensoren, mit denen die Erfindung realisiert werden kann.

Fig. 1 zeigt Lichtquelle und Sensoren einer erfindungsgemä­ ßen Prüfvorrichtung in Relation zu einer zu prüfenden Schei­ be. Die Scheibe 1 enthält eine Kerbe 2, die speziell in der Halbleitertechnik auch als Notch bezeichnet wird. Diese kann wahlweise zwei im wesentlichen plane Wände aufweisen, die aufeinander zustoßen und in einem spitzen Winkel miteinander verbunden sind, oder aus einer gebogenen Oberfläche bestehen, beziehungsweise einer halbkreisförmigen Einbuchtung. Die Ker­ be 2 soll sich, beispielsweise für anschließende Bearbei­ tungsschritte, welche eine korrekte Ausrichtung der Scheibe erfordern, innerhalb eines vorgegebenen Positionsbereichs 3 (gestrichelte Linie) befinden. Eine durch einen Zylinder dargestellte Lichtquelle 4 strahlt einen Lichtkegel auf die Kan­ te 1a, zu der auch die Kerbe 2 gehört, ab, wobei vom Licht­ kegel lediglich die beispielhaften Lichtstrahlen 5 und 6 dargestellt sind. Der einfallende Lichtstrahl 5 wird an der Kante 1a reflektiert, so daß ein reflektierter Lichtstrahl 7 auf den ersten Lichtsensor 8 trifft, der hier in einem Gehäu­ se 9 bauähnlicher Art wie das Lichtquellengehäuse, unterge­ bracht ist. Der Lichtstrahl 6 wird im Bereich der Kerbe re­ flektiert, die auf Grund ihrer anderen räumlichen Winkelung in Relation zur Lichtquelle den Lichtstrahl in eine vollstän­ dig andere Richtung reflektiert als den Lichtstrahl 5, der von der Kante 1a reflektiert wird. Der einfallende Licht­ strahl 6 wird als reflektierter Lichtstrahl 10 in den zweiten Lichtsensor 11, welcher sich im selben Gehäuse wie die Licht­ quelle 4 befindet, eingestrahlt. In der konkreten Ausfüh­ rungsform beleuchtet eine gebündelte Lichtquelle die Scheibe in einem Winkel von 45 Grad. Befindet sich eine Kerbe (Notch) im Erfassungsbereich, wird Licht einerseits durch die Kante des Wafers und andererseits durch die linke Seitenfläche des Notch reflektiert. Die zwei um 90 Grad zueinander versetzten Lichtempfänger werten das reflektierte Licht aus.

Durch die im vorliegenden Fall um etwa 90 Grad abweichenden Reflexionswinkel in Abhängigkeit davon, ob ein Lichtstrahl auf die Kante oder auf die Kerbe trifft, ist es zuverlässig möglich, zwischen solchen Lichtstrahlen zu unterscheiden, die auf eine Kante treffen und solchen, die auf die Kerbe tref­ fen. Wenn sich keine Scheibe 1 im Erkennungsbereich 3 befin­ det, wird keinerlei Licht reflektiert, so daß die Bewertungs­ einheit zu dem Ergebnis kommt, daß keine Scheibe vorhanden ist.

Fig. 2 zeigt Variationen des der Erfindung zugrundeliegenden Prinzips mit unterschiedlichen Anordnungen von Lichtquelle und Lichtsensoren in bezug auf die Scheibe. In Fig. 2 sind die Lichtquelle als kleiner Kreis und die Lichtsensoren als Vierecke dargestellt.

Fig. 2a verdeutlicht nochmals die in Fig. 1 gezeigte Aus­ führungsform, allerdings in einer Seitenansicht und nicht in einer perspektivischen Darstellung. Die Lichtquelle 4 ist hierbei vom zweiten Lichtsensor 11 getrennt.

Fig. 2b zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Lichtsensoren zu beiden Seiten der im wesentlichen unmittelbar über der Kerbe angeordneten Licht­ quelle 4 positioniert sind. Während Lichtstrahl 5 als reflek­ tierter Lichtstrahl 7 wiederum den ersten Lichtsensor 8 er­ reicht, wird einfallender Lichtstrahl 6 in der Kerbe 2 re­ flektiert und fällt als reflektierter Lichtstrahl 10 auf den zweiten Lichtsensor 11. Bei dieser Anordnung muß berücksich­ tigt werden, daß auf die andere Seite der Kerbe, jedoch auf die Kante einfallendes Licht, beispielsweise Lichtstrahl 12, als Störstrahl 13 ebenfalls den Lichtsensor 11 erreichen kann. Um hier die Messung nicht zu verfälschen, ist es not­ wendig, eine Blende 14 am zweiten Lichtsensor 11 anzubringen, welcher solche Störstrahlen 13 abschirmt. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß nur von der Kerbe reflektiertes Licht in den zweiten Lichtsensor 11 einfallen kann. Es versteht sich, daß der erste Lichtsensor 8 auch auf der gleichen Seite wie der zweite Lichtsensor 11 untergebracht werden kann, wie durch den gestrichelt dargestellten ersten Lichtsensor 8, der von aus Eingangsstrahl 15 resultierenden Reflexionsstrahl 16 bestehenden Licht gespeist werden kann, dargestellt ist.

Fig. 2c zeigt eine Anordnung bei Verwendung einer Nocke 17 statt einer Kerbe 2, die ansonsten im wesentlichen der Aus­ führungsform der Abb. 2a entspricht.

Fig. 2d schließlich zeigt eine Ausführungsform der erfin­ dungsgemäße Prüfvorrichtung, bei der der Strahlengang der Lichtquelle 4 mit dem Strahlengang des reflektierten Licht­ strahls 7, der zum ersten Lichtsensor 8 führt, gekoppelt ist. Es handelt sich dabei um eine Umkehrung des Prinzips der Fig. 2a bezüglich der Vereinigung von Lichtquelle und einem Lichtsensor in einem Gehäuse. In diesem Fall ist somit der zweite, von der Lichtquelle entkoppelte Lichtsensor 11 der­ jenige, welcher den von der Kerbe 2 reflektierten Lichtstrahl 10 empfängt. Auch in diesem Fall ist eine Lichtblende 14 vor­ gesehen. Die Verwendung einer solchen Lichtblende hängt je­ weils von der konkreten Positionierung der Lichtsensoren und ihrer speziellen Ausführung ab und kann grundsätzlich bei un­ terschiedlichsten Konfigurationen von Lichtquelle und Licht­ sensoren notwendig werden.

Insgesamt wird mit der vorliegenden Erfindung eine Prüfvor­ richtung für Scheiben mit folgenden Merkmalen zur Verfügung gestellt:
Erkennung des Vorhandenseins einer Scheibe, beispielsweise eines Wafers während ihres beziehungsweise seines Transports. Erkennung der Ausrichtung der Scheibe, beispielsweise eines Wafers während des Transports.
Hohe Erkennungssicherheit, unabhängig von der Position der Scheibe in einer Transportvorrichtung.
Hohe Erkennungssicherheit auch unter ungünstigen Transportbe­ dingungen wie beispielsweise Rütteln, Klappern und ungleich­ mäßige Bewegungen.

Bezugszeichenliste

1

Scheibe

1

a Kante der Scheibe

2

Kerbe (Notch)

3

Vorgegebener Positionsbereich

4

Lichtquelle

5

,

6

Einfallslichtstrahlen

7

Von Kante reflektierter Lichtstrahl

8

Erster Lichtsensor

9

Gehäuse

10

Von der Kerbe reflektierter Lichtstrahl

11

Zweiter Lichtsensor

12

Einfallender Lichtstrahl

13

Störstrahl

14

Lichtblende

15

Einfallender Lichtstrahl

16

Von Kante zur anderen Seite reflektierter Lichtstrahl

17

Nocke

Claims (14)

1. Prüfvorrichtung zum Feststellen einer Kerben- bzw. Nocken­ position bei Scheiben, aufweisend
einen Testbereich zum Positionieren zumindest einer zu prü­ fenden Scheibe (1) mit einer Kante (1a) und einer an der Kante angebrachten Kerbe (2) oder Nocke (17),
eine Lichtquelle (4), die so angeordnet ist, daß sie die Kan­ te der Scheibe (1) beleuchten kann,
einen ersten Lichtsensor (8), der so angeordnet ist, daß er von der Kante der Scheibe (1) reflektiertes Licht (7) der Lichtquelle (4) empfangen kann; und
eine Bewertungseinheit, die anhand des auf den ersten Licht­ sensor (8) einfallenden Lichts feststellen kann, ob eine Scheibe (1) im Testbereich positioniert ist,
gekennzeichnet durch
einen zweiten Lichtsensor (11), der so angeordnet ist, daß er von der Kerbe (2) oder Nocke (17) der Scheibe (1) reflektier­ tes Licht (10) der Lichtquelle (4) empfangen kann, falls sich die Kerbe (2) oder Nocke (17) innerhalb eines vorgegebenen Positionsbereichs befindet, und
wobei die Bewertungseinheit anhand des auf den zweiten Licht­ sensor (11) einfallenden Lichts feststellen kann, ob sich die Kerbe (2) oder Nocke (17) innerhalb der vorgegeben Position befindet.

2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Testbereich Teil einer Transportstrecke zum Transpor­ tieren der Scheiben (1) ist.

3. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie ein Signalmittel zur Signalisierung der Platzierung der Kerbe (2) oder Nocke (17) bei einer geprüften Scheibe (1) aufweist.

4. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin aufweist eine Steuerungs­ einheit, welche einen Transportfluß der geprüften Scheibe (1) in Abhängigkeit von der Position der Kerbe (2) oder Nocke (17) steuert.

5. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin aufweist eine Steuerungs­ einheit, welche eine Ausrichtungseinheit zur Ausrichtung der Kerbe (2) oder Nocke (17) der geprüften Scheibe (1) in Abhän­ gigkeit von der festgestellten Position der Kerbe (2) oder Nocke (17) steuert.

6. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (4) und einer der Licht­ sensoren (8, 10) in einem gemeinsamen Gehäuse vereint sind und dieses so angeordnet ist, daß eine Achse eines von der Lichtquelle (4) abgestrahlten Lichtstrahls senkrecht auf die Kante der Scheibe (1) oder senkrecht auf zumindest einem Teil der Kerbe (2) oder der Nocke (17) auftrifft und von dem Lichtsensor (8, 10) im gemeinsamen Gehäuse empfangen werden kann.

7. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewertungseinheit einen Anteil an Scheiben (1) aus einer Gruppe von sukzessive zu prüfenden Scheiben (1) bestimmen kann, bei der die Kerben (2) oder Noc­ ken (17) innerhalb eines vorgegebenen Positionsbereichs lie­ gen; und wobei die Scheiben (1) der Gruppe gemeinsam trans­ portierbar sind.

8. Prüfvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe von Scheiben (1) sich in einer gemeinsamen Transportvorrichtung befindet.

9. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zu prüfenden Scheiben (1) Wafer zur Halbleiterherstellung sind.

10. Verfahren zum Feststellen einer Kerben- bzw. Nockenposi­ tion bei Scheiben (1) mit einer Kante und einer an der Kante angebrachten Kerbe (2) oder Nocke (17), mit folgenden Schrit­ ten:

• - Beleuchten eines Testbereichs mit einer Lichtquelle (4), die so angeordnet ist, daß sie die Kante der Scheibe (1) beleuch­ ten kann;
• - Messen von Licht, das von der Kante reflektiert wird, falls sich eine Scheibe (1) im Testbereich befindet;
• - Feststellen anhand des gemessenen Lichts, ob sich eine Scheibe (1) im Testbereich befindet;

gekennzeichnet durch die Schritte

• - Messen von Licht, das von der Kerbe (2) oder Nocke (17) re­ flektiert wird, falls sich die Kerbe (2) oder Nocke (17) ei­ ner Scheibe (1) innerhalb einer vorgegebenen Position be­ findet; und
• - Feststellen anhand des gemessenen Lichts, ob sich die Kerbe (2) oder Nocke (17) der Scheibe (1) innerhalb der vorgegebe­ nen Position befindet.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß es das Feststellen der Anwesenheit und der Position für Scheiben (1) einer Gruppe von Scheiben (1) durchführt.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich­ net, daß es den weiteren Schritt aufweist:

• - Ansteuern einer Ausrichtungseinheit, um die Ausrichtung der Kerbe (2) oder Nocke (17) der geprüften Scheibe (1) in Abhängigkeit von der festgestellten Position der Kerbe (2) oder Nocke (17) zu bewirken.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es den weiteren Schritt aufweist:

• - Ansteuern einer Transportsteuerung, um den Weg der geprüften Scheibe (1) oder einer Gruppe von Scheiben (1) in Abhängig­ keit von der festgestellten Position der Kerbe (2) oder Nocke (17) oder einer berechneten Größe aus den Positionen der Ker­ ben (2) oder Nocken (17) der Gruppe von Scheiben (1) zu be­ einflussen.

14. Transportsystem für Scheiben, dadurch gekennzeichnet, daß in den Transportpfad der Scheiben (1) eine Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 so integriert ist, daß Scheiben (1) während des Transports geprüft werden können.