JP2000049212A - 基板位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】基板の材質や端部形状の影響を受けずに基板の
位置ずれを正確に検出できると共に、設置時の調整作業
を簡単にし、かつ設置場所の制約もそれほど受けないよ
うにする。 【解決手段】基板搬送ロボット４ａによって基板Ｗを開
口Ｇを有する処理室５ａに搬入する際の基板Ｗの横ずれ
を検出する基板位置検出装置において、前記基板Ｗの接
触を検出する１対の接触センサ１、２を、前記処理室５
ａの開口Ｇの手前の基板Ｗの搬送経路の両側の位置に、
基板Ｗの幅よりも広くかつ前記開口Ｇの開口幅より狭い
間隔で配設するとともに、前記１対の接触センサ１、２
の検出信号に基づいて基板の横ズレを検出する横ズレ検
出手段３を備えるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
ガラス基板等の基板を開口を有する処理室に搬送する際
に基板の横ずれを検出する基板位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に液晶パネルの製造システムの一例
を示す。このシステムでは、人手または無人搬送車など
によって、ガラス基板がクリーンルームＣＲ内の作業台
Ｄに配置された収納カセットＣ1〜Ｃ3に一時的に収納さ
れる。収納カセットＣ1〜Ｃ3内では、複数枚のガラス基
板が段状に格納される。この格納されたガラス基板は、
搬送ロボット４ａによって取り出され、その後ワーク搬
入チャンバ（ロードロック）５ａを介してマルチチャン
バ型の処理装置に搬送される。

【０００３】ロードロック５ａに運ばれたガラス基板は
トランスファチャンバＴ内の搬送ロボット４ｂによって
複数のプロセスチャンバＰ1〜Ｐ5に適宜搬入され、これ
らプロセスチャンバＰ1〜Ｐ5で成膜などの所要の加工処
理が実行される。加工処理後のガラス基板は搬送ロボッ
ト４ｂによってワーク搬出チャンバ（ロードロック）５
ｂに搬入される。

【０００４】その後、ガラス基板は、搬送ロボット４ａ
によってロードロック５ｂから取り出され、収容カセッ
トＣ1〜Ｃ3に再収容される。収容カセットＣ1〜Ｃ3に収
容された加工処理後のガラス基板は、人手あるいは無人
搬送車によって外部に運ばれる。

【０００５】トランスファチャンバＴ、プロセスチャン
バＰ1〜Ｐ5およびワーク搬入搬出チャンバ５ａ，５ｂは
真空状態に保たれており、ワーク搬入搬出チャンバ５
ａ，５ｂ→トランスファチャンバＴ→プロセスチャンバ
Ｐ1〜Ｐ5の順に真空度が高くなるようになっている。

【０００６】このようなシステムにおいては、人手また
は無人搬送車などによってガラス基板が収納カセットＣ
1〜Ｃ3へ収納される際、カセット内でガラス基板が定位
置からずれて格納される場合がある。このような状態
で、ガラス基板が搬送ロボット４ａによって収納カセッ
トＣ1〜Ｃ3からロードロック５ａに搬送された場合、ガ
ラス基板をワーク搬入チャンバ５ａのゲートに衝突させ
て破損させたり落下させたりする虞がある。

【０００７】そこで、通常、上記のようなシステムにお
いては、収納カセットＣ1〜Ｃ3でのガラス基板の位置ズ
レを検出し、この検出結果に応じて搬送ロボット４ａの
ハンドによるガラス基板の把持位置を補正したり、ロボ
ット４ａの搬送経路を補正したりして、ガラス基板を収
納カセットＣ1〜Ｃ3とワーク搬入チャンバ５ａとの間で
各種機器と干渉を発生させることなく搬送できるように
制御している。

【０００８】しかしこのような制御によっても、ワーク
搬入搬出チャンバ５ａのゲートでのガラス基板の接触事
故を完全になくすことはできず、何らかの対策が望まれ
ていた。

【０００９】特開平８−３１９１３号公報には、透光性
基板の横ズレをセンサを用いて実際に検出する技術が開
示されている。

【００１０】この従来技術においては、発光ダイオード
およびフォトトランジスタから成るフォトインタラプタ
を透光性基板の搬送経路中心を挟んで対向する位置にそ
れぞれ１個ずつ配置している。２個のフォトインタラプ
タの間隔は透光性基板の幅より若干広く設定する。透光
性基板に位置ズレが生じると、何れか一方のフォトイン
タラプタの光軸を透光性基板が横切るので、そのときの
フォトトランジスタの検出信号の変化を検出すること
で、透光性基板の位置ズレを検出することができる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来技術では、透光部と受光部とに分離された光学式のセ
ンサによって透光性基板の位置ズレを検出するようにし
ているので、センサの設置時に光軸の調整を行わなけれ
ばならず、煩雑である。

【００１２】また、上記従来技術では、透光性基板を透
過する光量の変化を捉えて基板の有無を判断するように
しているので、非検出時には受光部での受光光量が安定
している必要がある。しかし、透光性基板としてガラス
基板が用いられる場合、ガラスの材質によって透過率が
異なり、またガラス基板端の形状によっては（Ｒ面取
り、Ｃ面取り、面取りなしなどの場合がある）受光光量
の変化パターンも異なるので、上記従来技術では、ガラ
ス基板の材質、形状などによって検出手法を種々に調整
する必要がある。

【００１３】また、上記従来技術では、透受光方式を用
いているので、透光性基板を挟んで上下に透受光器の設
置スペースが必要となり、他の設置機器との兼ね合いか
ら設置場所の制約を受けるという問題もある。

【００１４】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たもので、基板の材質や端部形状の影響を受けずに基板
の位置ずれを正確に検出できると共に、設置時の調整作
業を簡単にし、かつ設置場所の制約もそれほど受けない
基板位置検出装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段及び作用効果】請求項１に
対応する発明では、基板搬送ロボットによって基板を開
口を有する処理室に搬入する際の基板の横ずれを検出す
る基板位置検出装置において、前記基板の接触を検出す
る１対の接触センサを、前記処理室の開口の手前の基板
の搬送経路の両側の位置に、基板の幅よりも広くかつ前
記開口の開口幅より狭い間隔で配設するとともに、前記
１対の接触センサの検出信号に基づいて基板の横ズレを
検出する横ズレ検出手段を備えるようにしている。

【００１６】この請求項１に対応する発明では、処理室
の開口の手前の基板の搬送経路の両側の位置に、基板の
幅よりも広くかつ前記開口の開口幅より狭い間隔で１対
の接触センサを配設する。搬送される基板が何れかの接
触センサに接触すると接触センサから検出信号が出力さ
れるので、これにより基板の横ずれを検出することがで
きる。

【００１７】接触センサを用いているので、基板の材質
や端部の形状などの影響を受けることなく安定して基板
の横ずれを検出することができる。さらに、接触式であ
るため、基板がセンサと接触する位置を容易に確認する
ことができ、センサ設置時の調整作業が容易となる。ま
た、接触式であるので、上方または下方の何れかに設置
スペースがあればよいので、設置場所の制約が従来に比
べ少なくなる。

【００１８】請求項２に対応する発明では、請求項１の
発明において、前記接触センサは断面円形状の検出プロ
ーブを有し、前記基板と前記接触センサとの接触は点接
触であることを特徴とする。

【００１９】この請求項２の発明では、基板と接触式セ
ンサとの接触が点接触になるようにして、接触面積がで
きるだけ小さくなるようにしている。これにより、基板
と接触式センサとの接触によるパーティクルの発生を極
力抑えることができる。

【００２０】請求項３に対応する発明では、請求項１の
発明において、前記接触センサは、前記基板よりも低い
硬度の検出プローブを有することを特徴としている。

【００２１】したがってこの発明では、基板と接触セン
サとの接触による基板の破損を防止するとともに、基板
の破損によるパーティクルの発生を少なくすることが可
能になる。

【００２２】請求項４に対応する発明では、請求項１の
発明において、前記接触式センサは、前記基板の搬送経
路の上方か、あるいは下方かのいずれか一方のスペース
を用いて配備されることを特徴としている。

【００２３】この発明では、基板の搬送経路の上方ある
いは下方の何れか一方のスペースを用いて接触センサを
配備しているので、接触式センサを設ける場所の制約を
少なくすることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施形態を添付図
面に従って詳細に説明する。

【００２５】図１は、本発明に実施形態である基板位置
検出装置が設置された図４のロードロック５ａ近傍の構
成を示すものである。

【００２６】図１において、ガラス基板Ｗは、搬送ロボ
ット４ａのハンドＨによって把持された状態で、ワーク
搬入チャンバ（ロードロック）５ａに形成された開閉可
能なゲートＧを介してロードロック５ａに搬入される。

【００２７】ロードロック５ａのゲートＧの前方には、
１対の接触センサ１、２が配設され、これらの接触セン
サ１、２によってガラス基板ＷのゲートＧに対する位置
ズレを検出する。接触センサ１、２は、図２にも示すよ
うに、基板Ｗの搬送経路（両端をＬ1とＬ2にて示す）を
挟んで対向するように配備され、これら接触センサ１、
２の間隔ｈは、ゲートＧの幅Ｄ2よりも狭く、かつガラ
ス基板Ｗの幅Ｄ1よりも広く設定されている。したがっ
て、ガラス基板Ｗがこれら接触センサ１、２に接触する
ことなく接触センサ１、２の間を通過することができれ
ば、ガラス基板ＷはゲートＧの左右端部に接触すること
なくロードロック５ａ内に搬入することができる。

【００２８】接触センサ１、２は、細い検出プローブ１
ａ、２ａと、所要の検出回路などが内蔵されたセンサ本
体１ｂ、２ｂとを各々備えており、これら検出プローブ
１ａ、２ａにガラス基板Ｗが接触すると、検出信号が接
触センサ１、２から出力される。すなわち、接触センサ
１、２は検出プローブ１ａ、１ｂに対する物体の接触を
電流変化、電圧変化、磁気変化などとして捉えて検出信
号を出力するものである。

【００２９】検出プローブ１ａ、１ｂは、細い断面円形
状の線体で構成されているので、ガラス基板Ｗとの接触
は点接触となる。したがって、センサ側の検出プローブ
のガラス基板との接触面積を小さくすることができ、ガ
ラス基板Ｗとの接触によって発生するパーティクル（塵
埃）を極力抑えることができ、クリーンルームの空気を
汚れを抑えることができる。

【００３０】また、検出プローブ１ａ、２ａを、ガラス
基板Ｗの硬度よりもその硬度が低い樹脂材料などで被覆
するようにすれば、ガラス基板Ｗとの接触によるガラス
基板Ｗの破損を防止するとともに、ガラス基板Ｗからの
パーティクルの発生を抑制することができる。

【００３１】なお、接触センサ１、２は、検出プローブ
１ａ、１ｂのみがガラス基板Ｗが通過する高さ位置に介
在していれば、センサ本体１ｂ，２ｂはガラス基板Ｗの
搬送経路の下方側あるいは上方側の何れに配設するよう
にしてもよい。このようにすることで、ガラス基板Ｗの
搬送経路の上方かあるいは下方のいずれか一方にスペー
スを用いて接触センサを配置することができるので、接
触センサ１、２を設ける場所の制約を少なくすることが
できる。

【００３２】接触センサ１、２の検出信号Ｓ1，Ｓ2はコ
ントローラ３に入力される。コントローラ３は搬送ロボ
ット４ａの駆動制御を行なうもので、接触センサ１、２
の何れかから検出信号が入力されると、これをガラス基
板ＷのゲートＧに対する許容できない位置ズレとして検
出し、制御信号Ｓ0に基づき搬送ロボット４ａを緊急停
止させる。

【００３３】かかる構成において、図１に示すように、
ガラス基板Ｗは、搬送ロボット４ａのハンドＨによって
把持され、ロードロック５ａのゲートＧに向けて搬送さ
れているとする。

【００３４】この際、ガラス基板Ｗの横ズレが少なく、
ガラス基板Ｗは接触センサ１、２の検出プローブ１ａ、
２ａ間を正常に通過できたとする。この場合には、図３
(a)に示すように、センサ１、２の検出信号Ｓ1、Ｓ2は
オンとはならない。したがって、この場合には、コント
ローラ３は特に何の動作も行わない。

【００３５】しかし、ガラス基板Ｗの横ズレが大きく
て、例えば一方の接触センサ２の検出プローブ２ａにガ
ラス基板が接触したとする。この場合、図３(b)に示す
ように、ガラス基板Ｗが接触センサ３に接触した時点で
接触センサ２の検出信号Ｓ2がオンになる。コントロー
ラ３では、このように何れか接触センサ１、２の検出信
号がオンになると、この時点で搬送ロボット４ａに対し
て緊急停止指令Ｓ0を出力し、搬送ロボット４ａを速や
かに減速停止させる。この結果、ガラス基板Ｗが大きく
横ズレしたままの状態で搬送されてロードロック５ａの
ゲートＧに接触することをを未然に防ぐことができ、ガ
ラス基板を破損させることがない。

【００３６】以上説明したように、この実施形態では、
搬送されるガラス基板Ｗを接触センサ１，２のいずれか
に接触させることで、ガラス基板Ｗの位置ずれを検出す
るようにしているので、ガラス基板の材質や端部の形状
などの影響を受けることなく安定して基板の位置ずれを
検出することができる。さらに、検出プローブの存在に
よって、ガラス基板をセンサと接触させる位置を容易に
確認することができ、センサ設置時の調整作業が容易と
なる。また、接触式であるので、上方または下方の何れ
かに設置スペースがあればよいので、設置場所の制約が
従来に比べ少なくなる。

【００３７】また、上記実施形態では、ガラス基板Ｗの
位置ずれが検出された場合、搬送ロボット４ａの搬送動
作を停止するようにしているので、位置ずれしたガラス
基板Ｗがロードロック５ａのゲートＧに衝突して破損し
たり、落下したりするのを防ぐことができる。

【００３８】なお、上記実施形態では、接触センサ１，
２は基板Ｗの搬送経路を挟んで対向ように配備したが、
対向した位置である必要はなく、設置場所などの制約が
ある場合は基板Ｗの搬送方向にずらせて配備してもよ
い。

【００３９】また、上記実施形態では、搬入されるワー
クを液晶パネル用のガラス基板としたが、半導体ウエハ
やフォトマスクなどを搬送する際にも本発明を適用する
ようにしてもよい。

【００４０】また、本発明は搬送ロボットによって基板
を開口を有する処理室に搬入するようなシステムであれ
ば、上記実施形態に限らない他の任意のシステムに適用
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板位置検出装置の概略構成図。

【図２】接触センサの配置態様を示す図。

【図３】接触センサの検出信号を示す図。

【図４】マルチチャンバ型の処理システムの概要構成を
示す図。

【符号の説明】

１、２…接触式センサ ３…コントローラ ４ａ、
４ｂ…搬送ロボット ５ａ、５ｂ…ロードロック Ｗ…基板（ワーク）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F022 AA08 BB09 CC02 EE05 KK20 MM52 MM67 NN57 QQ01 QQ04 QQ05 3F027 BA02 CA02 DA02 DA21 EA06 FA12 3F059 AA01 AA14 AA16 BA04 BA06 CA05 DA02 DC02 DE06 DE08 GA00 5F031 AA10 CC01 CC12 GG03 GG12 GG13 LL05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板搬送ロボットによって基板を開口を有
   する処理室に搬入する際の基板の横ずれを検出する基板
   位置検出装置において、 前記基板の接触を検出する１対の接触センサを、前記処
   理室の開口の手前の基板の搬送経路の両側の位置に、基
   板の幅よりも広くかつ前記開口の開口幅より狭い間隔で
   配設するとともに、 前記１対の接触センサの検出信号に基づいて基板の横ズ
   レを検出する横ズレ検出手段を備えるようにしたことを
   特徴とする基板位置検出装置。
2. 【請求項２】前記接触センサは断面円形状の検出プロー
   ブを有し、前記基板と前記接触センサとの接触は点接触
   であることを特徴とする請求項１記載の基板位置検出装
   置。
3. 【請求項３】前記接触センサは、前記基板よりも低い硬
   度の検出プローブを有することを特徴とする請求項１記
   載の基板位置検出装置。
4. 【請求項４】前記接触センサは、前記基板の搬送経路の
   上方側か、あるいは下方側かのいずれか一方スペースを
   用いて配備されることを特徴とする請求項１記載の基板
   位置検出装置。