JP2003065711A - 基板の検出装置及び半導体製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体の製造工程において移送されるウェー
ハの誤検出を防止する。 【解決手段】 半導体の製造工程において、真空雰囲気
内を移送されるウェーハＷを検出する検出装置を、ウェ
ーハＷの移送方向に対して交差する方向に検出光を発す
る発光部８１ａと、発光部８１ａにより発せられた検出
光の波動特性を変化させて反射する反射板８２と、反射
板８２により反射された反射光のみを受光する受光部８
１ｂとにより構成する。これにより、ウェーハＷが乱反
射を起こすような表面特性をなしていても、誤検出を防
止でき、高精度な検出が行なえる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体の製造工程
において移送される基板を検出する基板の検出装置及び
この検出装置を備えた半導体製造装置に関し、特に、ロ
ボットアームのブレードに載置された基板の位置ずれ、
脱落等の状態を検出する基板の検出装置及び半導体製造
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体製造装置として、中央に位
置する移送チャンバと、この移送チャンバに連通し得る
複数のチャンバ、例えばプラズマＣＶＤ処理を行なう成
膜プロセスチャンバ及びロードロックチャンバと、移送
チャンバ内に配置されて基板すなわちウェーハを移送す
るロボット等を備えたものが知られている。

【０００３】この装置においては、ロードロックチャン
バと移送チャンバとの間又はそれぞれのプロセスチャン
バと移送チャンバとの間においてウェーハを移送する際
に、図７に示すように、ロボットのブレード１にウェー
ハＷを載せた後、ロボットのアームを伸縮及び回動させ
て、ブレード１を所望の位置に移動させることにより行
なっている。

【０００４】この移送に際しては、図８に示すような拡
散反射型の光電センサ２とアルミ板等の反射板３とが用
いられて、図７の二点差線で示すように、ウェーハＷ´
がブレード１の所定位置からずれていないかどうかある
いはブレード１から脱落していないかどうか等を検出す
るようになっている。

【０００５】この検出においては、図８（ａ）に示すよ
うに、ウェーハＷの移送方向に対して傾斜して検出光が
発せられるように、発光部２ａ及び受光部２ｂをもつ光
電センサ２と反射板３とが配置されている。そして、発
光部２ａから発せられた検出光が反射板３により反射さ
れて、その反射光が受光部２ｂにより受光された場合
に、その位置にウェーハＷが無いと判断され、一方、図
８（ｂ）に示すように、検出光を遮る位置にウェーハＷ
が位置して検出光が正規反射され、発光部２ａから発せ
られた検出光が受光部２ｂにより受光されない場合に、
その位置にウェーハＷが在ると判断されるようになって
いる。

【０００６】一方、半導体の配線構造として、従来のア
ルミニウム配線に替えて、電気抵抗が小さくて、微細
化、細線化等が可能な銅配線の採用が検討されている。
この銅配線においては、絶縁膜に凹状の配線パターンを
形成し、このパターン内に銅材料を埋め込む手法が採ら
れており、銅配線が形成されたウェーハの表面は、従来
のアルミニウム配線の場合と異なる表面特性を持ってい
るものと考えられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
検出においては、図８（ｃ）に示すように検出光を遮る
位置にウェーハＷが位置している場合、ウェーハＷの表
面に形成された薄膜等の幾何学的形状あるいは膜材料等
の影響により検出光が乱反射され、この乱反射された反
射光の一部が受光部２ｂにより受光されて、ウェーハＷ
が在るにも拘わらず無いものと誤検出される場合があ
る。特に、銅配線を施したウェーハを検出する場合に誤
検出が確認されている。明確な原因は不明であるが、例
えば銅配線を施した表面の凹凸間隔が検出光の波長に近
づき、光の散乱を生じるような表面特性になっているも
のと考えられる。このような誤検出を生じると、ウェー
ハＷに関する正確な情報が得られないのは勿論のこと、
検出結果を用いてロボット等の種々の制御を行なう場合
に、正確な制御が行なえないという問題が生じる。

【０００８】本発明は、上記の点に鑑みて成されたもの
であり、その目的とするところは、ウェーハすなわち基
板が如何なる表面状態であっても、誤検出を防止でき、
又、従来の装置に対して部品の交換等が容易に行なえる
構造をなす基板の検出装置及びこの検出装置を用いた半
導体製造装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の基板の検出装置
は、半導体の製造工程において、所定の雰囲気内を移送
される基板を検出する基板の検出装置であって、基板の
移送方向に対して交差する方向に検出光を発する発光部
と、発光部により発せられた検出光の波動特性を変化さ
せて反射する反射体と、反射体により反射された反射光
のみを受光する受光部とを有する、ことを特徴としてい
る。この構成によれば、発光部と反射体との間に検出光
を遮るように基板が介在すると、例え基板の表面で乱反
射が生じても、その反射光は波動特性が変化していない
ため受光部では受光されず、基板在りの信号が検出され
る。一方、検出光を遮る位置に基板が無ければ、発光部
から発せられた検出光は反射体により所定の波動特性に
変化させられて反射され、この変化した反射光のみが受
光部により受光され、基板無しの信号が検出される。こ
のように、半導体の製造工程における基板の検出におい
て、基板の表面が如何なる状態であっても、誤検出を生
じることなく高精度な検出が行なえる。

【００１０】上記検出装置構成において、発光部及び受
光部は、一体的に形成された回帰反射型の光電センサで
ある、構成を採用できる。この構成によれば、発光部と
受光部とを一つの光電センサとして取り扱えるため、部
品点数の削減及び取り付けの簡略化が行なえる。

【００１１】上記検出装置の構成において、光電センサ
は、基板が移送される真空雰囲気の外部に配置され、反
射体は、光電センサと対向するように基板が移送される
真空雰囲気内に配置されている、構成を採用できる。こ
の構成によれば、光電センサが真空雰囲気下での影響を
受けないため、機能上の信頼性が向上する。

【００１２】上記上記検出装置の構成において、光電セ
ンサは、基板の移送方向に対して略直交する方向に検出
光を発するように配置されている、構成を採用できる。
この構成によれば、受光部が波動特性の変化した反射光
のみを受光するため、このような略直交する配置を行な
うことができ、又、このような略直交する配置とするこ
とで、光電センサと反射体との距離をできるだけ短く設
定することができ、配置レイアウトの自由度が増加す
る。

【００１３】上記検出装置の構成において、検出される
基板としては、表面に絶縁膜及び配線用の銅膜が形成さ
れたもの、とすることができる。この構成によれば、表
面に銅膜等が形成された基板を検出する場合に、誤検出
を確実に防止できる。

【００１４】本発明の半導体製造装置は、所定の雰囲気
を形成するチャンバと、少なくともチャンバの内外へ基
板を移送する移送手段と、移送手段により移送される基
板を検出する検出手段とを備えた半導体製造装置であっ
て、上記検出手段は、基板の移送方向に対して交差する
方向に検出光を発する発光部と、発光部により発せられ
た検出光の波動特性を変化させて反射する反射体と、反
射体により反射された反射光のみを受光する受光部とを
有する、ことを特徴としている。この構成によれば、チ
ャンバの内外へ、移送手段により基板が移送される際
に、発光部と反射体との間に検出光を遮るように基板が
介在すると、例え基板の表面で乱反射が生じても、その
反射光は波動特性が変化していないため受光部では受光
されず、基板在りの信号が検出される。一方、検出光を
遮る位置に基板が無ければ、発光部から発せられた検出
光は反射体により所定の波動特性に変化させられて反射
され、この変化した反射光のみが受光部により受光され
て、基板無しの信号が検出される。このように、半導体
製造装置において移送される基板の検出において、基板
の表面が如何なる状態であっても、誤検出を生じること
なく高精度な検出が行なえる。

【００１５】上記半導体製造装置の構成において、発光
部及び受光部は、一体的に形成された回帰反射型の光電
センサである、構成を採用できる。この構成によれば、
発光部と受光部とを一つの光電センサとして取り扱える
ため、部品点数の削減及び取り付けの簡略化が行なえ、
半導体製造装置としての構造の簡略化等が行なえる。

【００１６】上記半導体製造装置の構成において、チャ
ンバは、移送手段を収容すると共に真空雰囲気をなす移
送チャンバと、移送チャンバに連通し得ると共に基板に
対して処理を施す少なくとも一つのプロセスチャンバ
と、移送チャンバに連通し得ると共に雰囲気圧力の調整
を行なうロードロックチャンバとを含み、移送チャンバ
は、基板が移送される経路上の少なくとも一部に光透過
部を有し、光電センサは、光透過部の領域において移送
チャンバの外側に配置され、反射体は、光電センサと対
向するように移送チャンバの内側に配置されている、構
成を採用できる。この構成によれば、移送チャンバとプ
ロセスチャンバ又はロードロックチャンバとの間で基板
を移送する際に、光透過部を通して基板の検出が確実に
行なわれる。また、光電センサは真空雰囲気下にある移
送チャンバの外部に配置されているため、真空雰囲気の
影響を受けることがなく、機能上の信頼性が向上する。
また、従来の拡散反射型光電センサ及び反射板と配置関
係を同様にし、回帰反射型光電センサと検出光を所定の
波動特性に変化させる例えば板状の反射体とに取り替え
ることで、取り付けブラケット等を流用することがで
き、低コスト化が行なえる。

【００１７】上記半導体製造装置の構成において、光電
センサは、ロードロックチャンバ及びプロセスチャンバ
と移送チャンバとの間で移送される基板を検出するべく
移送チャンバの外側に複数個配置され、反射体は、複数
個配置された光電センサにそれぞれ対向するように移送
チャンバの内側に複数個配置されている、構成を採用で
きる。この構成によれば、移送チャンバを基準として、
移送チャンバとロードロックチャンバとの間あるいは移
送チャンバとプロセスチャンバとの間で基板を移送する
際に、基板が在るか無いか、あるいは、所定の載置位置
からの基板の位置ずれ等を、それぞれの移送経路上にお
いて誤検出することなく確実に検出することができる。

【００１８】上記半導体製造装置の構成において、光電
センサは、基板の移送方向に対して略直交する方向に検
出光を発するように配置されている、構成を採用でき
る。この構成によれば、受光部が波動特性の変化した反
射光のみを受光するため、このような略直交する配置を
行なうことができ、又、このような略直交する配置とす
ることで、光電センサと反射体との距離をできるだけ短
く設定することができ、半導体製造装置における配置レ
イアウトの自由度が増加し、結果的に装置の小型化が行
なえる。

【００１９】上記半導体製造装置の構成において、検出
される基板としては、表面に絶縁膜及び配線用の銅膜が
形成されたもの、とすることができる。この構成によれ
ば、表面に銅膜等が形成された基板を検出する場合に、
誤検出を確実に防止できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付図面を参照しつつ説明する。図１ないし図６
は、本発明に係る検出装置を備えた半導体製造装置の一
実施形態を示すものであり、図１及び図２は概略構成を
示す平面図及び断面図、図３は検出装置の動作原理を説
明する説明図、図４は検出装置の取り付け角度を示す
図、図５及び図６は基板であるウェーハの検出動作を示
す平面図である。

【００２１】この半導体製造装置は、図１に示すよう
に、中央に配置された移送チャンバ１０と、移送チャン
バ１０に連通し得るように配置されて基板としてのウェ
ーハＷに対して種々の処理を施す３つのプロセスチャン
バ２０，３０，４０と、移送チャンバ１０に連通し得る
ように配置されてフロントエンド５０との間に介在され
るロードロックチャンバ６０と、移送チャンバ１０内に
配置されてウェーハＷの移送を行なうロボット７０と、
移送チャンバ１０の外側及び内側に配置されてウェーハ
Ｗを検出する検出手段としての複数の検出装置８０と、
種々の制御を司る制御部９０と、種々の情報を表示する
モニタ１００等を備えている。

【００２２】移送チャンバ１０は、図１及び図２に示す
ように、内部空間を画定する本体１１、その上部開口を
開閉する蓋体１２、プロセスチャンバ１０，２０，３０
及びロードロックチャンバ６０との連通及び遮断を行な
う開閉ドア１３等により構成されている。蓋体１２に
は、その四隅の近傍に４つの開口部１２ａが形成されて
おり、それぞれの開口部１２ａを覆うように光透過性の
透明板１２ｂがシール性を確保しつつ結合されている。
すなわち、開口部１２ａ及び透明板１２ｂにより４つの
光透過部が形成されている。そして、移送チャンバ１０
の内部は、作動時において常に真空の雰囲気となるよう
に圧力が調整されている。尚、光透過部は、開口部１２
ａ内に透明板１２ｂが嵌め込まれてシール性が確保され
た構造であってもよい。

【００２３】移送手段としてのロボット７０は、図１に
示すように、移送チャンバ１０の内部に配置されてお
り、ステップモータ等により同軸回りに回動自在に支持
された２つの同心リング（不図示）と、それぞれの同心
リングに結合された２つの第１アーム７１と、第１アー
ム７１に対して回動自在に連結された２つの第２アーム
７２と、第２アーム７２が回動自在に連結されたサポー
ト７３と、サポート７３の両端から伸長して形成されて
ウェーハＷを載置する２つのウェーハブレード７４と、
を備えている。すなわち、２つの同心リングが逆向きに
回転させられると、第１アーム７１及び第２アーム７２
が伸縮していわゆるフロッグレッグ動作をなし、同方向
に回転させられると、第１アーム７１及び第２アーム７
２が時計回りあるいは反時計回りに回転して、所望の位
置にウェーハブレード７４を移動させるものである。

【００２４】プロセスチャンバ２０，３０，４０は、プ
ラズマＣＶＤによる成膜処理を行なえる、特に、ウェー
ハＷに対して絶縁膜に形成されたパターンに銅配線を形
成することができる成膜チャンバとして機能し得るもの
であり、それぞれ２つのウェーハＷを同時に処理できる
ように、２つのステージ２１，２２、３１，３２、４
１，４２をそれぞれ備えている。尚、プロセスチャンバ
２０，３０，４０は、ＣＶＤ成膜処理に限らず、例えば
ＰＶＤ成膜処理、エッチング処理等、その他の処理も行
なうものであってもよい。

【００２５】ロードロックチャンバ６０は、２つのステ
ージ６１，６２を備えており、フロントエンド５０と移
送チャンバ１０との間でウェーハＷの移送を行なう場合
に、移送チャンバ１０内の雰囲気が直接大気に開放され
ないように圧力の調整を行なうところである。

【００２６】したがって、移送チャンバ１０を中心とし
て、ロボット７０は、処理前のウェーハＷをロードロッ
クチャンバ６０からプロセスチャンバ２０，３０，４０
へ移送し、又、処理後のウェーハＷをプロセスチャンバ
２０，３０，４０からロードロックチャンバ６０へ移送
する。

【００２７】検出装置８０は、図１及び図２に示すよう
に、回帰反射型の光電センサ８１（８１´）と、反射体
としての反射板８２（８２´）とにより構成されてい
る。光電センサ８１（８１´）は、図２に示すように、
検出光を発する発光部８１ａ（８１ａ´）と反射板８２
（８２´）により反射された反射光のみを受光する受光
部８１ｂ（８１ｂ´）とが、一体的に組み込まれたもの
である。

【００２８】光電センサ８１（８１´）は、ブラケット
８３を介して、透明板１２ｂの上面すなわち移送チャン
バ１０の外側に固定されている。一方、反射板８２（８
２´）は、透明板１２ｂを挟んで光電センサ８１（８１
´）と対向するように、ブラケット８４を介して移送チ
ャンバ１０の内側に固定されている。そして、光電セン
サ８１（８１´）と反射板８２（８２´）との間を往復
する検出光及び反射光が、ウェーハブレード７４に載置
されて移送されるウェーハＷの移送経路と交差するよう
に配置されている。

【００２９】上記検出装置８０の動作原理について説明
すると、図３中の実線で示すように、発光部（発光ダイ
オード）８１ａから発せられる検出光Ｐは、例えば、お
互いに直交する垂直偏波Ｖ及び水平偏波Ｈの両偏波面を
もつ偏りのない光であり、この検出光Ｐが反射板（ここ
では、偏光板）８２に当たると、垂直偏波Ｖあるいは水
平偏波Ｈのみ、ここでは水平偏波Ｈのみからなる偏波光
に偏光されて（波動特性が変化させられて）反射され
る。そして、この偏光された反射光Ｒが光電センサ８１
の受光部（フォトダイオード）８１ｂに受光される。こ
のとき、検出光を遮る位置にウェーハＷ無しの信号が検
出される。

【００３０】一方、検出光を遮る位置にウェーハＷが在
ると、発光部８１ａから発せられた検出光Ｐはウェーハ
Ｗの表面で反射あるいは乱反射されて、反射板（偏光
板）８２に到達しない。ウェーハＷの表面で反射された
反射光は、その波動特性が変化していない（偏光されて
いない）ため、例えその反射光が受光部８１ｂに向かっ
ても、受光部８１ｂはその反射光を受光することはな
い。したがって、このとき、検出光を遮る位置にウェー
ハＷ在りの信号が検出される。

【００３１】このように、光電センサ８１（受光部８１
ｂ）は波動特性が変化された（偏光された）所定の反射
光Ｒのみを受光するため、ウェーハＷの表面が乱反射を
生じるような形状あるいは物質特性をもっていても、そ
の表面状態に関係なく高精度な検出を行なうことがで
き、これにより、誤検出を防止できる。

【００３２】また、別の検出手法として、図３中の二点
差線で示すように、発光部（発光ダイオード）８１ａ´
から発せられる検出光Ｐ´が水平偏波Ｈのみの偏波面を
もつ偏波光であり、この検出光Ｐ´が反射板（ここで
は、偏光を乱す反射板）８２´に当たると、偏光が乱さ
れて（波動特性が変化させられて）色々な方向に振動面
をもつ例えば垂直偏波Ｖ及び水平偏波Ｈを含む光として
反射される。そして、この変化した反射光Ｒ´が光電セ
ンサ８１´の受光部（フォトダイオード）８１ｂ´に受
光される。このとき、検出光を遮る位置にウェーハＷ無
しの信号が検出される。

【００３３】一方、検出光を遮る位置にウェーハＷが在
ると、発光部８１ａ´から発せられた検出光Ｐ´はウェ
ーハＷの表面で反射あるいは乱反射されて、反射板８２
´に到達しない。ウェーハＷの表面で反射された反射光
は、その波動特性が変化せず水平偏波Ｈのままの偏波光
であるため、例えその反射光が受光部８１ｂ´に向かっ
ても、受光部８１ｂ´はその反射光を受光することはな
い。したがって、このとき、検出光を遮る位置にウェー
ハＷ在りの信号が検出される。

【００３４】このように、光電センサ８１´（受光部８
１ｂ´）は波動特性が変化された所定の反射光Ｒ´のみ
を受光するため、ウェーハＷの表面が乱反射を生じるよ
うな形状あるいは物質特性をもっていても、その表面状
態に関係なく高精度な検出を行なうことができ、これに
より、誤検出を防止できる。

【００３５】尚、検出光及び反射光が通過する光透過部
１２ｂは、特に反射光の特性に影響を及ぼさない、ある
いは、影響を及ぼしても反射板８２（８２´）により波
動特性が変化させられた反射光として、受光部８１ｂ
（８１ｂ´）が識別して受光し得るものであればよい。

【００３６】上記の検出装置８０は、図１に示すよう
に、それぞれのプロセスチャンバ２０，３０，４０及び
ロードロックチャンバ６０に対応するように、それぞれ
２個ずつ、移送されるウェーハＷの経路上に配置されて
いる。尚、移送される１つのウェーハＷに対しては、１
個の検出装置８０が配置されているが、２個以上の検出
装置を配置してより多くの情報を検出できるようにして
もよい。

【００３７】光電センサ８１（８１´）及び反射板８２
（８２´）の取り付け角度としては、図４（ａ）に示す
ように、検出光及び反射光の進行方向が、ウェーハＷが
移送される方向（移送方向）に対して所定の角度θをな
すように傾斜して配置されてもよい。この場合、従来の
拡散反射型光電センサ及び反射板が取り付けられていた
ブラケット等をそのまま流用することができ、従来の半
導体製造装置において本発明の検出装置を適用する場合
に、低コスト化、組み付け作業の簡略化が行なえる。

【００３８】また、図４（ｂ）に示すように、検出光及
び反射光の進行方向が、ウェーハＷが移送される方向
（移送方向）に対して略直交するように配置されてもよ
い。この場合、光電センサ８１（８１´）のレイアウト
の自由度が増し、又、光電センサ８１（８１´）と反射
板８２（８２´）との距離をできるだけ短くすることが
でき、装置全体の小型化に寄与する。

【００３９】次に、検出装置８０の動作について、図５
及び図６を参照しつつ説明する。尚、ここでは移送チャ
ンバ１０からプロセスチャンバ３０に向けて、ウェーハ
Ｗを移送する場合を示している。先ず、ウェーハＷが正
規の位置に載置されて移送される場合については、ロボ
ット７０の第１アーム７１及び第２アーム７２が伸長す
るように駆動されて、ウェーハＷを載置したウェーハブ
レード７４が速度Ｖで移動すると、図５（ａ）に示すよ
うに、先ずウェーハＷの前方側縁部であるＰ１点の位置
にて、検出装置８０がウェーハＷを検出してＯＮ（ウェ
ーハＷ在りの）信号を発し、その後ウェーハブレード７
４が時間Ｔ１だけ進んだＰ２点の位置に至ると、図５
（ｂ）に示すように、ウェーハＷの後方側縁部にてＯＦ
Ｆ（ウェーハＷ無しの）信号を発する。

【００４０】ウェーハブレードＷの速度Ｖと時間Ｔ１と
の情報が、制御部９０に取り込まれて記憶部に記憶され
たデータマップ等と比較される。そして、制御部９０
は、ウェーハＷが脱落あるいは位置ずれを起こすことな
く、ウェーハブレード７４の所定位置に載置されて移送
されていると判断する。この場合は、ロボット７０は、
ウェーハＷをプロセスチャンバ３０のステージ３１まで
移送する。

【００４１】次に、ウェーハＷが位置ずれを生じた状態
で移送される場合については、ロボット７０の第１アー
ム７１及び第２アーム７２が伸長するように駆動され
て、ウェーハＷを載置したウェーハブレード７４が速度
Ｖで移動すると、図６（ａ）に示すように、先ずウェー
ハＷの前方側縁部であるＰ１´点の位置にて、検出装置
８０がウェーハＷを検出してＯＮ（ウェーハＷ在りの）
信号を発し、その後ウェーハブレード７４が時間Ｔ２だ
け進んだＰ２´点の位置に至ると、図６（ｂ）に示すよ
うに、ウェーハＷの後方側縁部にてＯＦＦ（ウェーハＷ
無しの）信号を発する。

【００４２】ウェーハブレードＷの速度Ｖと時間Ｔ２と
の情報が、制御部９０に取り込まれて記憶部に記憶され
たデータマップ等と比較される。そして、制御部９０
は、本来の時間Ｔ１に対して時間Ｔ２が短い（Ｔ１＞Ｔ
２）ことから、ウェーハＷは脱落はしていないが進行方
向に対して右側に位置ずれを起こしていると判断する。
そして、このずれ量が許容範囲を逸脱している場合、モ
ニタ１００に表示すると共に手直し作業等のためにロボ
ット７０を停止させる。

【００４３】上記一連の検出動作において、検出装置８
０は、反射板８２（８２´）により波動特性が変化させ
られて反射された反射光のみを受光して、ウェーハＷの
有無を検出するため、時間Ｔ１，Ｔ２の移送の際中に、
ウェーハＷにより反射された反射光が受光部８１ｂ（８
１ｂ´）に進入してきても受光されない。したがって、
誤検出を招くことなく、高精度な検出が行なわれる。

【００４４】尚、検出装置８０の検出結果に基づいた上
記ロボット７０の制御は、一例として示したものであ
り、検出装置８０の検出信号に基づいて、ウェーハＷが
位置ずれを起こしていると判断された場合は、その位置
ずれを補正するような制御機構及び制御シーケンスを備
えた構成であってもよい。

【００４５】上記実施形態においては、移送チャンバ１
０に連通し得ると共にウェーハＷの移送を行なうチャン
バとして、プロセスチャンバ２０，３０，４０、ロード
ロックチャンバ６０を示したが、例えばウェーハＷのク
ールダウンを行なうためのクールダウンチャンバ等の如
く、その他の予備チャンバを連通し得るように設け、こ
れら予備チャンバと移送チャンバ１０との間で移送され
るウェーハＷを検出するために、上記検出装置８０を設
けてもよい。

【００４６】また、上記実施形態においては、移送手段
としてフロッグレッグ動作をなすロボット７０を採用
し、このロボット７０により移送されるウェーハＷを検
出する場合について示したが、これに限定されるもので
はなく、その他の移送手段により移送されるウェーハＷ
の検出において、本発明の検出装置を適用することがで
きる。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の基板の検出
装置及び半導体製造装置によれば、半導体の製造工程に
おいて、所定の雰囲気内を移送される基板を検出する検
出装置を、基板の移送方向に対して交差する方向に検出
光を発する発光部と、発光部により発せられた検出光の
波動特性を変化させて反射する反射体と、反射体により
反射された反射光のみを受光する受光部とで構成したこ
とにより、反射体により波動特性が変化させられて反射
された反射光のみを受光部が受光するため、被検出体と
しての基板の表面が乱反射を生じるような如何なる状態
であっても、高精度に検出を行なうことができ、誤検出
を防止できる。特に、表面に絶縁膜及び銅配線が施され
たウェーハの検出等において、誤検出を確実に防止でき
る。

【００４８】また、光電センサを基板が移送される真空
雰囲気の外部に配置し、反射体を光電センサと対向する
ように基板が移送される真空雰囲気内に配置することに
より、光電センサが真空雰囲気の影響を受けないため、
機能上の信頼性が向上する。さらに、基板の移送方向に
対して略直交する方向に検出光を発するように光電セン
サが配置されることにより、光電センサと反射体との距
離をできるだけ短くでき、配置レイアウトの自由度が増
加し、結果的に装置の小型化に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の検出装置を備えた半導体製造装置の一
実施形態を示す平面図である。

【図２】図１に示す半導体製造装置の一部を拡大した断
面図である。

【図３】本発明に係る検出装置の動作原理を説明するた
めの斜視図である。

【図４】本発明に係る検出装置の取り付け角度を示すも
のであり、（ａ）は移送方向に対して検出光が傾斜して
発光されるように配置した図、（ｂ）は移送方向に対し
て検出光が略直交して発光されるように配置した図であ
る。

【図５】（ａ），（ｂ）は検出装置の検出動作を説明す
るための平面図である。

【図６】（ａ），（ｂ）は検出装置の検出動作を説明す
るための平面図である。

【図７】ウェーハブレードに載置されるウェーハの状態
を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図で
ある。

【図８】従来の検出装置にける検出原理を説明するもの
であり、（ａ）はウェーハ無しの信号が検出される場
合、（ｂ）はウェーハ在りの信号が検出される場合、
（ｃ）はウェーハが在るにも拘わらずウェーハ無しの信
号が誤検出される場合、をそれぞれ示す側面図である。

【符号の説明】

Ｗ ウェーハ（基板） １０ 移送チャンバ １１ 本体 １２ 蓋体 １２ａ 開口部（光透過部） １２ｂ 透明板（光透過部） ２０，３０，４０ プロセスチャンバ ５０ フロントエンド ６０ ロードロックチャンバ ７０ ロボット（移送手段） ７４ ウェーハブレード ８０ 検出装置（検出手段） ８１，８１´ 光電センサ ８１ａ，８１ａ´ 発光部 ８１ｂ，８１ｂ´ 受光部 ８２，８２´ 反射板（反射体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野 平 昌 良 千葉県成田市新泉14−３ 野毛平工業団地 内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 (72)発明者 植 田 裕 之 千葉県成田市新泉14−３ 野毛平工業団地 内 アプライド マテリアルズ ジャパン 株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA07 AA37 AA67 BB02 BB03 CC19 DD12 FF43 FF49 GG07 GG12 JJ01 JJ18 KK01 LL33 LL34 MM02 PP11 PP22 PP25 UU07 3C007 AS01 AS24 BS23 KS05 KV12 KW00 KW06 KX19 NS13 5F031 CA02 FA01 FA07 GA02 JA06 JA07 JA22 JA27 JA36 MA28 NA05 PA08

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体の製造工程において、所定の雰囲
   気内を移送される基板を検出する基板の検出装置であっ
   て、 前記基板の移送方向に対して交差する方向に検出光を発
   する発光部と、前記発光部により発せられた検出光の波
   動特性を変化させて反射する反射体と、前記反射体によ
   り反射された反射光のみを受光する受光部と、を有す
   る、ことを特徴とする基板の検出装置。
2. 【請求項２】 前記発光部及び前記受光部は、一体的に
   形成された回帰反射型の光電センサである、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】 前記光電センサは、前記基板が移送され
   る真空雰囲気の外部に配置され、 前記反射体は、前記光電センサと対向するように、前記
   基板が移送される真空雰囲気内に配置されている、こと
   を特徴とする請求項２記載の基板の検出装置。
4. 【請求項４】 前記光電センサは、基板の移送方向に対
   して略直交する方向に検出光を発するように配置されて
   いる、ことを特徴とする請求項２又は３に記載の半導体
   製造装置。
5. 【請求項５】 前記基板は、表面に絶縁膜及び配線用の
   銅膜が形成されたものである、ことを特徴とする請求項
   １ないし４いずれかに記載の基板の検出装置。
6. 【請求項６】 所定の雰囲気を形成するチャンバと、少
   なくとも前記チャンバの内外へ基板を移送する移送手段
   と、前記移送手段により移送される基板を検出する検出
   手段と、を備えた半導体製造装置であって、 前記検出手段は、前記基板の移送方向に対して交差する
   方向に検出光を発する発光部と、前記発光部により発せ
   られた検出光の波動特性を変化させて反射する反射体
   と、前記反射体により反射された反射光のみを受光する
   受光部と、を有する、ことを特徴とする半導体製造装
   置。
7. 【請求項７】 前記発光部及び前記受光部は、一体的に
   形成された回帰反射型の光電センサである、ことを特徴
   とする請求項６記載の半導体製造装置。
8. 【請求項８】 前記チャンバは、前記移送手段を収容す
   ると共に真空雰囲気をなす移送チャンバと、前記移送チ
   ャンバに連通し得ると共に基板に対して処理を施す少な
   くとも一つのプロセスチャンバと、前記移送チャンバに
   連通し得ると共に雰囲気圧力の調整を行なうロードロッ
   クチャンバとを含み、 前記移送チャンバは、基板が移送される経路上の少なく
   とも一部に光透過部を有し、 前記光電センサは、前記光透過部の領域において、前記
   移送チャンバの外側に配置され、 前記反射体は、前記光電センサと対向するように、前記
   移送チャンバの内側に配置されている、ことを特徴とす
   る請求項７記載の半導体製造装置。
9. 【請求項９】 前記光電センサは、前記ロードロックチ
   ャンバ及び前記プロセスチャンバと前記移送チャンバと
   の間で移送される基板を検出するべく、前記移送チャン
   バの外側に複数個配置され、 前記反射体は、前記複数個配置された光電センサにそれ
   ぞれ対向するように、前記移送チャンバの内側に複数個
   配置されている、ことを特徴とする請求項８記載の半導
   体製造装置。
10. 【請求項１０】 前記光電センサは、基板の移送方向に
    対して略直交する方向に検出光を発するように配置され
    ている、ことを特徴とする請求項６ないし９いずれかに
    記載の半導体製造装置。
11. 【請求項１１】 前記基板は、表面に絶縁膜及び配線用
    の銅膜が形成されたものである、ことを特徴とする請求
    項６ないし１０いずれかに記載の半導体製造装置。