JP2000068358A

JP2000068358A - ウェハ位置検出方法及びそれに使用するクリーンボックス

Info

Publication number: JP2000068358A
Application number: JP25040598A
Authority: JP
Inventors: Akio Watanabe; 昭夫渡邉
Original assignee: Assist KK
Current assignee: Assist KK
Priority date: 1998-08-20
Filing date: 1998-08-20
Publication date: 2000-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】検出精度を向上させることのできるウェハ位
置検出方法に関する。【解決手段】光発生器５、６から照射された光が、ミ
ラー４で反射して、光検出器７、８に入射するよう光発
生器５、６及び光検出器７、８を配置し、その位置関係
を保ったまま、これら光発生器５、６及び光検出器７、
８を、ウェハ３の軸線に平行に相対移動させるようにし
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、ウェハ位置検出
方法及びそれに使用するクリーンボックスに関する。

【０００２】

【従来の技術】ウェハの処理工程では、処理すべきウェ
ハを、クリーンボックスを用いて搬送することがある。
クリーンボックスは、詳しくは後述するが、前面に開口
を有するとともに、その内部側面に支持段部を設けたも
のである。そして、開口から支持段部にウェハを挿入し
て、複数枚のウェハを、間隔をおいて同軸上に積み重ね
た状態で収納するようになっている。これらウェハを、
クリーンボックスごと各処理ベイに搬送するとともに、
処理ベイでは、このクリーンボックス内からウェハを引
き出して、必要な処理を行なうようにしている。

【０００３】ここで、レーザ光を利用して、クリーンボ
ックス内でのウェハの位置を検出することがある。簡単
に説明すると、クリーンボックス前面の開口側に、レー
ザ光発生器及びレーザ光検出器を設置する。これらレー
ザ発生器及びレーザ光検出器は、ウェハと平行な同一平
面上に位置している。そして、レーザ光発生器からレー
ザ光を照射させながら、これらレーザ光発生器及びレー
ザ光検出器を、ウェハの軸線に平行に相対移動させる。
レーザ光発生器及びレーザ光検出器が、あるウェハと同
じ高さに位置すると、レーザ光発生器から照射するレー
ザ光が、このウェハの外周面で反射する。そして、その
反射方向にレーザ光検出器を配置しておけば、反射する
レーザ光を検出して、ウェハがその高さに位置している
ことを検出することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、レーザ
光を利用して、ウェハの位置を検出することは従来から
行われている。しかし、ウェハの外周面で反射するレー
ザ光を検出するのでは、検出精度が劣ってしまうことが
ある。例えば、ウェハを処理する過程で、ウェハの外周
面に酸化膜ができたり、傷がついたりすることがある。
そして、その状態では、レーザ光が正確に反射せずに、
レーザ光検出器からずれた方向に反射してしまうおそれ
がある。

【０００５】また、クリーンボックス内では、支持段部
によってウェハの端部が支持されるだけなので、直径の
大きなウェハを収納するような場合、このウェハが、自
重によって反ってしまうことがある。そして、ウェハの
位置だけでなく、ウェハの反りまでを検出できるように
することが望まれている。この発明の目的は、検出精度
を向上させるとともに、ウェハの反りまでを検出するこ
とのできるウェハ位置検出方法及びそれに使用するクリ
ーンボックスを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、ウェハ位
置検出方法に係り、間隔をおいて同軸上に並べた状態に
ある複数枚のウェハと、これらウェハの外周面側に配置
したミラーと、ウェハの外周面側にミラーからずらして
配置した光発生器及び光検出器とを備え、光発生器から
照射された光が、上記ミラーで反射して、光検出器に入
射するよう光発生器及び光検出器を配置し、その位置関
係を保ったまま、これら光発生器及び光検出器を、ウェ
ハの軸線に平行に相対移動させる点に特徴を有する。

【０００７】第２の発明は、第１の発明において、別の
光発生器を設けるか、あるいは、上記光発生器の光を分
光させるかして、その光が、上記光検出器から照射され
た光と異なった角度でミラーで反射して、別の光検出器
に入射するようにした点に特徴を有する。第３の発明
は、クリーンボックスに係り、前面に開口を有するとと
もに、複数枚のウェハを、間隔をおいて同軸上に並べた
状態で収納するクリーンボックスにおいて、少なくとも
背面にミラーを設けた点に特徴を有する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１〜図６に、この発明の一実施
例を示す。図１に示すように、クリーンボックス１の前
面に開口１ａを形成するとともに、内部側面に支持段部
２を設けている。そして、開口１ａから支持段部２にウ
ェハ３を挿入して、複数枚のウェハ３を、間隔をおいて
同軸上に積み重ねた状態で収納するようになっている。
なお、クリーンボックス１の開口１ａには、図示しない
ふたが取り付けられるようになっている。さらに、クリ
ーンボックス１を透明な樹脂製とするとともに、このク
リーンボックス１の背面に、図２、３にも示すように、
ミラー４を設けている。

【０００９】一方、図１〜図３に示すように、各処理ベ
イには、第１レーザ光発生器５と、第２レーザ光発生器
６とを設置している。また、これら第１、２レーザ光発
生器５、６のそれぞれと対称的に、第１レーザ光検出器
７と、第２レーザ光検出器８とを設置している。

【００１０】これら第１、２レーザ光発生器５、６及び
第１、２レーザ光検出器７、８は、そのすべてが、図１
に示すように、地面と平行、言い換えれば、ウェハ３と
平行な同一平面上に位置するようにしている。そして、
処理ベイに搬送されたクリーンボックス１が決められた
位置にきたとき、図２、３に示すように、これら第１、
２レーザ光発生器５、６及び第１、２レーザ光検出器
７、８が、クリーンボックス１の開口１ａに向き合って
位置するようにしている。したがって、第１、２レーザ
光発生器５、６及び第１、２レーザ光検出器７、８は、
ウェハ３を挟んで上記ミラー４と対向して位置すること
になる。

【００１１】上記第１レーザ光発生器５と第１レーザ光
検出器７とは、また、第２レーザ光発生器６と第２レー
ザ光検出器８とは、以下に述べるような関係にある。第
１レーザ光発生器５からレーザ光が照射されると、図２
に示すように、そのレーザ光が、透明な樹脂製としたク
リーンボックス１の背面を通過して、ミラー４に所定角
度αで入射する。そして、このレーザー光が、ミラー４
で所定角度αで反射して、第１レーザ光検出器７に入射
するようにしている。

【００１２】同じく、第２レーザ光発生器６からレーザ
光が照射されると、そのレーザ光が、透明な樹脂製とし
たクリーンボックス１の背面を通過して、ミラー４に上
記所定角度αより鋭角的な所定角度βで入射する。そし
て、このレーザー光が、ミラー４で所定角度βで反射し
て、第２レーザ光検出器８に入射するようにしている。
このようにした第１、２レーザ光発生器５、６及び第
１、２レーザ光検出器７、８を、その位置関係を保った
まま、図１の矢印Ｙに示すように、ウェハ３の軸線と平
行に移動できるようにしている。

【００１３】次に、この実施例での作用を説明する。処
理ベイに搬送されてきたクリーンボックス１が、決めら
れた位置にきて、図示しないふたが開けられたとする。
この状態では、前述のように、第１、２レーザ光発生器
５、６及び第１、２レーザ光検出器７、８が、クリーン
ボックス１前面の開口１ａに向き合って位置する。そし
て、第１、２レーザ光発生器５、６からレーザ光を照射
しつつ、第１、２レーザ光発生器５、６及び第１、２レ
ーザ光検出器７、８を、例えば、クリーンボックス１の
上方から下方に向かって移動させる。

【００１４】いま、図１、２に示すように、第１、２レ
ーザ光発生器５、６及び第１、２レーザ光検出器７、８
が、ウェハ３の位置しない高さＹ₁にあるとする。この
とき、図２に示すように、第１、２レーザ光発生器５、
６から照射されたレーザ光が、ミラー４で反射して、第
１、２レーザ光検出器７、８にそれぞれ入射する。した
がって、第１、２レーザ光検出器７、８ではレーザ光が
検出され、図４に示すように、その検出結果がフラット
なままとなり、その高さＹ₁にウェハ３がないことを検
出することができる。

【００１５】そして、第１、２レーザ光発生器５、６及
び第１、２レーザ光検出器７、８を、クリーンボックス
１の上方から下方に向かって移動させていき、図１、３
に示すように、第１、２レーザ光発生器５、６及び第
１、２レーザ光検出器７、８が、ウェハ３の位置する高
さＹ₂に移動したとする。このとき、図３に示すよう
に、第１、２レーザ光発生器５、６から照射されたレー
ザ光が、ミラー４でなく、ウェハ３の外周面で反射す
る。したがって、第１、２レーザ光検出器７、８ではレ
ーザ光が検出されなくなり、図４に示すように、その検
出結果にほぼ同時に谷部分が形成され、その高さＹ₂に
ウェハ３があることを検出することができる。

【００１６】以上述べたようにして、第１、２レーザ光
発生器５、６及び第１、２レーザ光検出器７、８をウェ
ハ３の軸線に平行に移動させれば、どの高さにウェハ３
が位置するかを検出することができる。したがって、例
えば、クリーンボックス１から、アーム機構によって自
動的にウェハ３を引き出すような場合、そのアーム機構
３を、ウェハ３が挿入された支持段部２に対してのみ作
動させることができ、作業効率を向上させることができ
る。そして、ウェハ３の外周面で反射するレーザ光では
なく、ミラー４で反射するレーザ光を検出するようにし
たので、ウェハ３の外周面に酸化膜ができたり、傷がつ
いたりしても、なんら問題はなく、検出精度が劣ること
もない。

【００１７】ここで、図５に示すように、支持段部２に
支持されたウェハ３が、自重によって反っているとす
る。いま、第１、２レーザ光発生器５、６及び第１、２
レーザ光検出器７、８が、この反ったウェハ３の位置す
る高さ付近にあるとする。この場合、第１、２レーザ光
発生器５、６及び第１、２レーザ光検出器７、８をクリ
ーンボックス１の上方から下方に向かって移動させる過
程で、外側の第１レーザ光発生器５から照射されたレー
ザ光が、図５のＡ点に示すように、ウェハ３の外周面で
反射する。したがって、第１レーザ光検出器７ではレー
ザ光が検出されなくなり、図６(ａ)に示すように、その
検出結果に谷部分が形成される。

【００１８】しかし、内側の第２レーザ光発生器６から
照射されたレーザ光は、ウェハ３が反っているために、
図５のＢ点に示すように、このウェハ３の外周面で反射
せずに、ウェハ３の上面側を通過する。つまり、第２レ
ーザ光発生器６から照射されたレーザ光は、ミラー４で
反射して、第２レーザ検出器８で検出されることにな
る。したがって、図６(ｂ)に示すように、その検出結果
に谷部分が形成されず、フラットなままとなる。

【００１９】そして、第１、２レーザ光発生器５、６及
び第１、２レーザ光検出器７、８をクリーンボックス１
の上方から下方に向かってさらに移動させると、第２レ
ーザ光発生器６から照射されたレーザ光が、ほぼウェハ
３の反り量ｄ分だけ遅れて、ウェハ３の外周面で反射す
る。したがって、第２レーザ光検出器８の検出結果に
は、図６(ａ)、(ｂ)に示すように、ウェハ３の反り量ｄ
だけ遅れて、谷部分が形成されることになる。

【００２０】以上述べたようにして、第１レーザ光発生
器５及び第１レーザ光検出器７、第２レーザ光発生器６
及び第２レーザ光検出器８の二組を用いたので、ウェハ
３が反っているかどうかを、また、その反りの程度まで
をも検出することが可能である。反りの程度をできるだ
け正確に検出したい場合は、第１レーザ光発生器５から
照射されるレーザ光ができるだけウェハ３の端部側に照
射されるように、すなわち、図５でいえば、Ａ点がウェ
ハ３の端部側に位置するようにし、かつ、第２レーザ光
発生器６から照射されるレーザ光ができるだけウェハ３
の中央先端側に照射されるように、すなわち、図５でい
えば、Ｂ点がウェハ３の中央側に位置するようにしてお
けばよい。

【００２１】なお、上記実施例では、第１、２レーザ光
発生器５、６及び第１、２レーザ光検出器７、８を、ウ
ェハ３の軸線に平行に移動させるようにしたが、逆に、
第１、２レーザ光発生器５、６及び第１、２レーザ光検
出器７、８を固定しておき、ウェハ３を、例えばクリー
ンボックス１ごと、軸方向に移動させるようにしてもか
まわない。また、上記実施例では、二つのレーザ光発生
器５、６を用いたが、例えば、光発生器を一つだけ設け
るとともに、その光を分光して、互いに異なった角度で
ミラー４に反射させるようにしてもよい。

【００２２】なお、上記実施例では、クリーンボックス
１を透明な樹脂製として、ミラー４をクリーンボックス
１の背面に設けている。このようにしておけば、クリー
ンボックス１の内部を洗浄するときでも、ミラー４に傷
がつくようなことがない。そして、ミラー４に傷がつか
なければ、レーザ光を正確に反射させて、検出精度を維
持することができる。もちろん、ミラー４を、クリーン
ボックス１の背面内に埋め込んでもかまわない。

【００２３】

【発明の効果】第１の発明によれば、光発生器及び光検
出器が、ウェハの位置しない高さにあるとき、光発生器
から照射された光が、ミラーで反射して、光検出器に入
射する。したがって、その高さにウェハがないことを検
出することができる。それに対して、光発生器及び光検
出器が、ウェハの位置する高さにあるとき、光発生器か
ら照射された光が、ミラーでなく、ウェハの外周面で反
射する。したがって、光検出器では光が検出されなくな
り、その高さにウェハがあることを検出することができ
る。そして、ウェハの外周面で反射する光ではなく、ミ
ラーで反射するレーザ光を検出するようにしたので、ウ
ェハの外周面に酸化膜ができたり、傷がついたりして
も、なんら問題はなく、検出精度が劣ることもない。

【００２４】第２の発明によれば、複数の光を用いるの
で、ウェハが反っているかどうかを、また、その反りの
程度までをも検出することが可能となる。第３の発明に
よれば、クリーンボックスを、ミラーを用いたウェハ検
出方法に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クリーンボックス１を前面側から見た図であ
る。

【図２】図１のII−II線断面図で、第１、２レーザ光発
生器５、６及び第１、２レーザ光検出器７、８が高さＹ
₁にあるときの状態を示す。

【図３】図１のIII−III線断面図で、第１、２レーザ光
発生器５、６及び第１、２レーザ光検出器７、８が高さ
Ｙ₂にあるときの状態を示す。

【図４】第１、２レーザ光発生器５、６及び第１、２レ
ーザ光検出器７、８の移動と、第１、２レーザ光検出器
７、８で検出されるレーザ光の強度との関係を示した図
で、(ａ)が第１レーザ光検出器７での検出結果を示し、
(ｂ)第２レーザ光検出器８での検出結果を示す。

【図５】ウェハ３が反っている状態を示す図である。

【図６】ウェハ３が反っている状態で、第１、２レーザ
光発生器５、６及び第１、２レーザ光検出器７、８の移
動と、第１、２レーザ光検出器７、８で検出されるレー
ザ光の強度との関係を示した図で、(ａ)が第１レーザ光
検出器７での検出結果を示し、(ｂ)第２レーザ光検出器
８での検出結果を示す。

【符号の説明】

１クリーンボックス１ａ開口２支持段部３ウェハ４ミラー５第１レーザ光発生器６第２レーザ光発生器７第１レーザ光検出器８第２レーザ光検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】間隔をおいて同軸上に並べた状態にある
複数枚のウェハと、これらウェハの外周面側に配置した
ミラーと、ウェハの外周面側にミラーからずらして配置
した光発生器及び光検出器とを備え、光発生器から照射
された光が、上記ミラーで反射して、光検出器に入射す
るよう光発生器及び光検出器を配置し、その位置関係を
保ったまま、これら光発生器及び光検出器を、ウェハの
軸線に平行に相対移動させることを特徴とするウェハ位
置検出方法。
【請求項２】別の光発生器を設けるか、あるいは、上
記光発生器の光を分光させるかして、その光が、上記光
検出器から照射された光と異なった角度でミラーで反射
して、別の光検出器に入射するようにしたことを特徴と
する請求項１記載のウェハ位置検出方法。
【請求項３】前面に開口を有するとともに、複数枚の
ウェハを、間隔をおいて同軸上に並べた状態で収納する
クリーンボックスにおいて、少なくとも背面にミラーを
設けたことを特徴とするクリーンボックス。