JP2000114351A - 基板の検出装置および処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は液体が付着した状態でカセットに
収容された牙案を確実に判別できるようにした基板の検
出装置を提供することにある。 【解決手段】 液体が付着した状態でカセットに所定間
隔で積層収容された半導体ウエハ７を検出する検出装置
において、上記半導体ウエハの積層方向に相対的に駆動
されるとともに上記基板とその半導体ウエハに付着した
液体とを、これら基板と液体との光の反射率の違いによ
って判別するカラーセンサ３１からなる検出手段３０を
備えていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は液晶用ガラス基板
や半導体ウエハなどの基板を処理する際に用いられる検
出装置及びその検出装置が用いられる処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、液晶用ガラス基板や半導体ウ
エハなどの基板に回路パターンを形成する製造工程にお
いては、その基板に対して種々の処理を行うことが要求
され、その処理の１つに上記基板を高い清浄度で洗浄す
ることが要求される工程がある。

【０００３】基板を洗浄処理する場合、その基板が洗浄
の前工程でＣＭＰ（化学機械研磨）加工された場合、加
工後に洗浄液によって研磨剤を洗い流すものの、単に洗
い流しただけでは十分に除去されず、残留する研磨剤な
どが基板に乾燥固着する虞がある。そこで、研磨剤が乾
燥固着するのを防止するために、基板をカセットに積層
収容して水槽に浸漬しておくということが行われてい
る。

【０００４】水槽に浸漬された基板は、洗浄時に上記カ
セットを水槽から上昇させ、そのカセットからロボット
によって取り出し、洗浄用の処理ユニットに受け渡すよ
うにしている。

【０００５】上記カセットには、基板が所定の間隔で複
数枚積層収容されている。通常、基板はカセットのすべ
ての段部に収容されるが、搬送途中で種々の原因によっ
て基板が収容されていない段部があることがある。しか
も、それぞれのカセットによって段部の間隔寸法に誤差
がある。

【０００６】したがって、カセットから基板を取り出し
て処理ユニットに供給する場合、そのカセットの各段部
に基板が確実に収容されているか否かを認識する必要が
あり、また各段部の基板をロボットによって確実に取り
出すことができるようにするため、カセットに積層収容
された基板の間隔を測定する必要もある。

【０００７】ところで、ＣＭＰ加工を終えた基板は上述
したように洗浄液によって濡れている。そのため、カセ
ットの各段部に基板がもれなく収容されているか否かを
通常の透過型もしくは反射型の光センサによって検出す
ると、基板と、その基板に付着した洗浄液とを識別する
ことができないため、洗浄液を基板として誤認してしま
うということがある。

【０００８】その結果、基板の有無を確実に認識するこ
とができなかったり、基板の間隔を正確に測定すること
ができないから、ロボットの位置決め制御もできなくな
り、それによってカセットから基板を取り出すことがで
きなくなるということがあった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように従来は、カ
セットに収容された基板に液体が付着していると、基板
と液体とを識別できないため、基板がカセットに確実に
収容されているか否かやカセットに収容された基板の間
隔などを高精度に検出することができないため、上記カ
セットに対してロボットにより基板を確実に出し入れで
きないということがあった。

【００１０】この発明は、カセットに収容された基板
と、この基板に付着した液体とを確実に識別できるよう
にすることで、ロボットなどによって基板をカセットに
確実に出し入れすることができるようにした基板の検出
装置及び処理装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、液体
が付着した状態でカセットに所定間隔で積層収容された
基板を検出する検出装置において、上記基板の積層方向
に相対的に駆動されるとともに上記基板とその基板に付
着した液体とを、これら基板と液体との反射率の違いに
よって判別するカラーセンサからなる検出手段を備えて
いることを特徴とする。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、上記検出手段は上記カセットにおける基板の有無
と、上記基板の積層間隔とを検出することを特徴とす
る。

【００１３】請求項３の発明は、基板を処理ユニットで
処理する処理装置において、基板を積層収容したカセッ
トが水槽内に収容される供給部と、この供給部のカセッ
トから基板を取り出して上記処理ユニットに受け渡す第
１の受け渡しロボットと、上記処理ユニットで処理され
た基板を取り出す第２の受け渡しロボットと、この第２
の受け渡しロボットによって処理ユニットから取り出さ
れた基板が順次格納されるカセットが水槽内に収容され
る搬出部とを具備し、上記供給部と搬出部との少なくと
も供給部には請求項１に記載された基板の検出装置が設
けられていることを特徴とする。

【００１４】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、上記供給部は、水槽と、この水槽に対して上記カセ
ットを浸漬させたのち、基板を取り出すときに所定寸法
ずつ上昇させる駆動手段とを有し、上記検出手段は上記
カセットを上記水槽に浸漬させるときに基板とその基板
に付着した液体とを判別することを特徴とする。

【００１５】請求項１乃至請求項３の発明によれば、カ
ラーセンサによって基板と、この基板に付着した液体と
を確実に識別することができるから、基板がカセットに
抜けなく収容されているか否かや基板の収容間隔などを
正確に検出することができる。

【００１６】請求項４の発明によれば、カセットを水槽
に浸漬させて待機状態とするときにカセットに収容され
た基板とその基板に付着した液体とを判別するようにし
たことで、その判別を行うためにそれ専用の工程を設け
なくてすむ。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は処理装置の概略的構成を示
す斜視図で、図２は同じく平面図である。すなわち、こ
の発明の処理装置は図１に鎖線で示すように処理室１を
有する。この処理室１の内底部にはベース板２が配置さ
れている。このベース板２上には、その長手方向一端側
の幅方向（前後方向）中央部分に第１の受け渡しロボッ
ト３が固定的に配置されている。

【００１８】上記第１の受け渡しロボット３の作業領域
である、上記ベース板２の長手方向一端側の前端側には
供給部４が設けられている。この供給部４は、水槽５内
で図示せぬ駆動源によって上下駆動される載置部６を有
し、この載置部６には基板としての半導体ウエハ７が積
層状態で収容保持されたカセット８が供給される。

【００１９】上記水槽５には純水が供給され、所定量ず
つオーバフローされるようになっている。上記カセット
８を水槽５内に浸漬させておくことで、このカセット８
に保持された基板７が乾燥するのを防止できるようにな
っている。

【００２０】なお、供給部４ではカセット８が水槽５内
に沈められ、半導体ウエハ７を取り出すときに、上記カ
セット８を所定寸法づつ上昇させるようになっている。

【００２１】上記ベース板２の長手方向一端側の後端側
で、第１の受け渡しロボット３の作業領域には第１の処
理ユニットとしてのブラシ洗浄ユニット９が配置されて
いる。上記第１の受け渡しロボット３は上記カセット８
から半導体ウエハ７を取り出して上記ブラシ洗浄ユニッ
ト９へ供給する。それによって、半導体ウエハ７はその
上下面がブラシ洗浄されるようになっている。

【００２２】ブラシ洗浄ユニット９で洗浄された半導体
ウエハ７は、第１の受け渡しロボット３の側方に配置さ
れた中間ステージ１５に供給される。この中間ステージ
１５では半導体ウエハ７に洗浄液を噴射し、半導体ウエ
ハ７を乾燥させずに待機させるようになっている。

【００２３】上記中間ステージ１５の側方には第２の受
け渡しロボット１６が配設され、この第２の受け渡しロ
ボット１６の作業領域には第１のスピン洗浄ユニット１
７と第２のスピン洗浄ユニット１８とが配設されてい
る。

【００２４】上記中間ステージ１５で待機している半導
体ウエハ７は上記第２の受け渡しロボット１６によって
第１のスピン処理装置１７あるいは第２のスピン処理装
置１８のいずれかに供給されて洗浄処理されるようにな
っている。ここでの洗浄処理は、たとえば超音波洗浄ノ
ズルを用いるなどして精密洗浄が行われる。

【００２５】スピン処理ユニット１７，１８における半
導体ウエハ７の精密洗浄は、ブラシ洗浄ユニット９にお
ける洗浄処理に比べて時間がかかる。そのため、ブラシ
洗浄ユニット９が１つに対してスピン処理ユニット１
７，１８を２つ設けることで、処理装置全体を効率よく
稼動させることができるようになっている。

【００２６】上記スピン処理ユニット１７，１８でスピ
ン処理された半導体ウエハ７は上記第２の受け渡しロボ
ット１６によって搬出部１９に設けられたカセット２１
に収容される。

【００２７】上記搬出部１９は図示せぬ駆動源によって
水槽２２内で上下駆動される載置部２３を有し、この載
置部２３には上記各スピン洗浄ユニット１７，１８によ
り洗浄処理されて上記第２の受け渡しロボット１６で取
り出された半導体ウエハ７が積層状態で収容される上記
カセット２１が載置される。

【００２８】なお、搬出部１９では最初はカセット２１
が水槽２２に浸漬されておらず、半導体ウエハ７がカセ
ット２１に収容される毎に所定寸法づつ水槽２２に沈め
られるようになっている。

【００２９】上記水槽２２には純水が供給され、所定量
ずつオーバフローされるようになっている。それによっ
て、カセット２１を水槽２２内に浸漬させておけば、こ
のカセット２１に保持された基板７に塵埃が付着して汚
れたり、乾燥するのを防止できるようになっている。

【００３０】なお、図１において、２５は制御装置で、
この制御装置２５によって上記各受け渡しロボット３，
１６、ブラシ洗浄ユニット９、第１、第２のスピン洗浄
ユニット１７，１８、供給部４、搬出部１９の運転が制
御されるようになっている。

【００３１】上記供給部４には載置部６に載置されたカ
セット８に半導体ウエハ７がもれなく収容されているか
否かやカセット８に収容された半導体ウエハ７の間隔を
検出する検出手段３０が後述するごとく設けられてい
る。この検出手段３０はカラーセンサ３１と、このカラ
ーセンサ３１からの信号を処理する光電変換部３２とか
らなり、この光電変換部３２からの信号によって上記制
御装置２５が上記供給部４の載置部６の上下駆動を制御
するようになっている。

【００３２】上記カラーセンサ３１は、図３に示すよう
に上記水槽５の上端に支持部材３３によって取り付けら
れている。そして、上記載置部６が水槽５の液面から上
昇した状態でその載置部６に半導体ウエハ７が収容され
たカセット８が載置されたのち、上記載置部６を下降さ
せてカセット８を水槽５内に沈めるときに、上記カラー
センサ３１によってそのカセット８に半導体ウエハ７が
所定間隔で収容されているか否かが検出されるようにな
っている。

【００３３】カラーセンサ３１はＲ、Ｇ、Ｂの光を同一
光軸となるよう上記カセット８に収容された半導体ウエ
ハ７に向けて出射し、その半導体ウエハ７からの反射光
を内蔵された図示しないフォトダイオードからなる受光
部で受光される。受光部で受光された光は上記光電変換
部３２でＲ，Ｇ，Ｂの割合が演算処理され、それによっ
て出射光が照射した被照射体の色を判別するようになっ
ている。すなわち、カセット８に収容された半導体ウエ
ハ７には処理液が付着しているから、半導体ウエハ７と
処理液とが光の反射率の違いによって検出される。

【００３４】上記光電変換部３２からの検出信号は上記
制御装置２５で処理される。それによって、カセット８
に半導体ウエハ７がもれなく収容されているか否かを検
出すると同時に、カセット８に収容された半導体ウエハ
７の間隔が算出される。

【００３５】そして制御装置２５は、第１の受け渡しロ
ボット３によってカセット８から半導体ウエハ７を取り
出すとき、上記制御装置２５での処理結果に基づいて載
置部６の上昇駆動を制御するようになっている。

【００３６】このような構成の処理装置によれば、供給
部４の載置部６にカセット８を載置し、そのカセット８
を水槽５内に沈める際、上述したように、検出手段３０
のカラーセンサ３１がカセット８に収容された半導体ウ
エハ７と、その半導体ウエハ７に付着した処理液とを判
別し、カセット８に半導体ウエハ７がもれなく収容され
ているか否かと、カセット８に収容された半導体ウエハ
７の間隔とを検出することができる。

【００３７】つまり、図４に示すようにカセット８に収
容された半導体ウエハ７に、処理装置の前工程で付着し
た処理液Ｌが積層された半導体ウエハ７間に充満してい
ても、半導体ウエハ７と処理液とが光の反射率が異なる
ことで、カラーセンサ３１からの出射光Ｒ_１ を処理液
Ｌや半導体ウエハ７の対象物に照射し、その対象物から
の反射光Ｒ_２ を受光することで、対象物が処理液Ｌか
半導体ウエハ７かを判別できる。それによって、カセッ
ト８の所定部位に半導体ウエハ７が収容されているか否
かや半導体ウエハ７の間隔を確実に検出することができ
る。

【００３８】そのため、第１の受け渡しロボット３によ
ってカセット８から半導体ウエハ７を取り出し、ブラシ
洗浄ユニット９に受け渡す場合、載置部６を駆動してカ
セット８に収容された半導体ウエハ７を正確に位置決め
することができるから、上記第１の受け渡しロボット３
によって半導体ウエハ７をカセット８から確実に取り出
してブラシ洗浄ユニット９に受け渡すことができる。

【００３９】しかも、半導体ウエハ７とそれに付着した
処理液との判別は、カセット８を水槽５に浸漬させて第
１の受け渡しロボット３により半導体ウエハ７をブラシ
洗浄ユニット９に受け渡すために待機させる過程で行う
ことができる。つまり、カラーセンサ３１による判別作
業を、それ専用の工程を設けずに行うことができるか
ら、その識別を行うために生産性の低下を招くようなこ
とがない。

【００４０】上記一実施の形態では供給部４だけに検出
手段３０を設けるようにしたが、搬出部１９にも供給部
４と同様の検出手段３０を設けるようにしてもよい。搬
出部１９においては、カセット２１が水槽２２の液面か
ら突出した状態で待機しており、スピン処理ユニット１
７，１８で処理された半導体ウエハ７を収容する毎に所
定寸法ずつ上記カセット２１は水槽２２内に沈めるられ
ることになる。

【００４１】したがって、カセット２１に所定枚数の半
導体ウエハ７を収容することで、カセット２１が水槽２
２内の液体に浸漬されたのち、載置部２３によってカセ
ット２１を水槽２２から上昇させるときに、半導体ウエ
ハ７に液体が付着していても、検出手段３０のカラーセ
ンサ３１によってカセット２１に半導体ウエハ７がもれ
なく収容されているか否かを確実に検出することができ
る。

【００４２】なお、上記各実施の形態では基板として半
導体ウエハを処理する場合について説明したが、基板と
しては半導体ウエハに代わり液晶用ガラス基板であって
もよいこと勿論である。

【００４３】また、上記処理装置ではカセットを上下動
させる構成であるため、カラーセンサを固定し上記カセ
ットを駆動して測定するようにしたが、カセットを上下
動させることがない場合には、カラーセンサをカセット
の上下方向に沿って駆動して測定するようにしてもよ
い。

【００４４】

【発明の効果】請求項１乃至請求項３の発明によれば、
液体が付着した状態でカセットに収容された基板をカラ
ーセンサによって検出するようにした。

【００４５】そのため、基板と、この基板に付着した液
体とをこれらの光の反射率の違いによって識別すること
ができるから、基板がカセットに抜けなく収容されてい
るか否かや基板の収容間隔などを正確に検出することが
できる。

【００４６】請求項４の発明によれば、カセットを水槽
に浸漬させて待機状態とする過程でカセットに収容され
た基板とその基板に付着した液体とをカラーセンサによ
って識別し、カセット内における基板の有無や間隔を検
出するようにした。

【００４７】そのため、カセット内における基板の有無
や間隔を検出するのに、それ専用の工程を設けなくてす
むから、検出を行うことで生産性の低下を招くようなこ
とがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態を示す処理装置の概略
的構成図。

【図２】同じく平面図。

【図３】同じく水槽に設けられた検出手段の構成図。

【図４】同じくカセットに収容された半導体ウエハを示
す拡大図。

【符号の説明】

３…第１の受け渡しロボット ４…供給部 ５…水槽 ６…載置部 ７…半導体ウエハ（基板） ８，２１…カセット １６…第２の受け渡しロボット １９…搬出部 ３０…検出手段 ３１…カラーセンサ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体が付着した状態でカセットに所定間
   隔で積層収容された基板を検出する検出装置において、 上記基板の積層方向に相対的に駆動されるとともに上記
   基板とその基板に付着した液体とを、これら基板と液体
   との光の反射率の違いによって判別するカラーセンサか
   らなる検出手段を備えていることを特徴とする基板の検
   出装置。
2. 【請求項２】 上記検出手段は上記カセットにおける基
   板の有無と、上記基板の積層間隔とを検出することを特
   徴とする請求項１記載の基板の検出装置。
3. 【請求項３】 基板を処理ユニットで処理する処理装置
   において、 基板を積層収容したカセットが水槽内に収容される供給
   部と、この供給部のカセットから基板を取り出して上記
   処理ユニットに受け渡す第１の受け渡しロボットと、 上記処理ユニットで処理された基板を取り出す第２の受
   け渡しロボットと、 この第２の受け渡しロボットによって処理ユニットから
   取り出された基板が順次格納されるカセットが水槽内に
   収容される搬出部とを具備し、 上記供給部と搬出部との少なくとも供給部には請求項１
   に記載された基板の検出装置が設けられていることを特
   徴とする基板の処理装置。
4. 【請求項４】 上記供給部は、水槽と、この水槽に対し
   て上記カセットを浸漬させたのち、基板を取り出すとき
   に所定寸法ずつ上昇させる駆動手段とを有し、上記検出
   手段は上記カセットを上記水槽に浸漬させるときに基板
   とその基板に付着した液体とを判別することを特徴とす
   る請求項３に記載された処理装置。